关于两种以太观的对话-挑战相对论-西陆网

[楼主] [61楼] 作者:-叶波- 发表时间: 2011/07/29 16:00

上，也就是产生了一个方向向上的“磁场”。这与通电螺旋管产生的磁场是完全相吻合的。磁场的大小由线圈中电流I的大小决定，也就是由线圈中以太量子涡旋密度的大小决定。
以太与电子之间则存在一种“不润湿”现象，从而使电子周围的以太密度比较小。或者说电子的周围是以太的“空穴”，当电子运动时，是这种以太的“空穴”随电子一起运动，它与质子运动时带动它所束缚的“多余”以太一起运动正好相反。因此，电子运动时在其周围产生的以太涡旋方向也恰好与质子所产生的涡旋方向相反。也就是说，负电荷运动时产生的“磁场”方向和正电荷作相同方向运动时产生的“磁场”方向相反。

宗荣：
这就是你用以太建立的磁的物理模型？

葛兴：
正是这样的。在我们周围空间中广泛地分布着以太，稳恒电流能带转以太不断地产生出很多个很小很小的以太的量子涡旋，这就是磁。或者说，磁是以太的量子涡旋。磁场的方向是以太的量子涡旋的旋转方向，一根磁力线就表示一个以太的量子涡旋的存在，它也是磁力线的最小单位。磁通量就是以太的量子涡旋的总数。磁场的大小是以太的量子涡旋的密度。于是，磁力线的最小单位、磁通量、磁感应强度B就有量化了的具体物理模型。
以太量子涡旋能在以太中以波动的方式从产生处向四周扩散，它们在扩散时角动量保持不变。扩散的速度比光速至少要慢100倍。因为光从太阳传到地球只需要8分钟的时间，而太阳耀斑产生的太阳磁暴传到地球形成地球磁暴的时间却要800分钟以上。运动到一起的以太量子涡旋可以象波一样互相通过而不发生碰撞或抵消。它们是一个个的，从而是不连续的。
至此，麦克斯韦磁的“分子涡旋”物理模型就发展成为磁的“以太的量子涡旋”物理模型。这既简单又容易理解。

（21）

[楼主] [62楼] 作者:-叶波- 发表时间: 2011/07/31 06:14

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黄宝：

尽管你把磁是量子孙以太涡旋说得头头是道，我仍然不看好这个理论。因为你不能解释洛仑兹力。

葛兴：

磁的本质和洛仑兹力的本质是有关系的。

磁是量子以太涡旋。电流能在其周围产生了一系列的的量子以太涡旋，它以很大的速度和波动的方式向周围传播。除此之外，电流还会带动它周围已存在的量子以太涡旋和它一起作匀速运动。这些量子以太涡旋就作两种运动：1、涡旋运动。涡旋运动其本质是一种转动。磁感应强度B的大小也对应着涡旋运动的角速度ω的大小。2、匀速直线动。其速度与电流的速度相同。

作两种运动的量子以太涡旋按经典物理学就会受到科里奥利力：

F=2mω×V，其中ω×V为矢量积。

这里m是作两种运动的量子以太涡旋的总质量。它与电流所带的电荷q成正比。因为q越大，所带动的量子以太涡旋也越多。

这种科里奥利力是产生于量子以太涡旋被带动作匀速运动引起的，带动量子以太涡旋的正是电流，于是电流就会受到被带动作匀速运动的量子以太涡旋的反作用力，其大小相等，方向相反。也就是：-F=-2mω×V =2mV×ω 因为B与ω、m与q分别成正比，把电流受到的力记为dF，取合适单位就不难得到：dF=qV×B

这就是洛仑兹力的公式。所以洛仑兹力是科里奥利力的反作用力。

磁是量子以太涡旋揭示了磁的转动本质。进一步的研究表明，电与流体力学有些相类似，磁的转动本质又把磁与牛顿力学中的转动理论有机地联系起来，电磁感应和洛仑兹力也与理论力学中的科里奥利力密切相关。于是乎，电磁学也就与牛顿经典力学有机地统一起来了。

黄宝：尽管你用磁是以太的涡旋的模型和科里奥利力的反作用力解释了洛仑兹力，但是还有电磁感应呢？

╳

电磁以太涡旋（放大）

导体

图一动生电动势

F₁

[楼主] [64楼] 作者:-叶波- 发表时间: 2011/07/31 18:31

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黄宝：电磁学里有一个困难：运动稳恒电流元D_B通过激发的磁场作用于运动稳恒电流元D_A的力，并不一定等于运动稳恒电流元D_A通过激发的磁场作用于运动稳恒电流元D_B的力。但人们认为这两个力是作用力与反作用力。由此可见，作用力在此刻不一定等于反作用力，它们的方向不一定相反，大小也不一定相等。作用与反作用定律在这里失效了。

如果说磁是量子以太涡旋的理论是对的，就一定能解决这个困难。想听听你在这个问题上的见解。

葛兴：

让我们先看看赵凯华老师在《电磁学》一书中是如何解释这个问题的。赵凯华老师在该书第273和274页，先给出了两个电流元之间的安培定律的完整表达式。然后用例题1说明两个电流元之间的相互作用力能满足牛顿第三定律，用例题2说明两个电流元之间的相互作用力不能满足牛顿第三定律。所以他的结论是电流元之间的相互作用力不一定满足牛顿第三定律。但是，他认为两个电流元之间的相互作用力是作用与反作用。对它们不一定满足牛顿第三定律是这样解释的：
“实际中不存在孤立的稳恒电流元，它们总是闭合回路的一部分。可以证明：若将式(4.6)沿闭合回路积分，得到的合成作用力总是与反作用力大小相等、方向相反的(参看本节思考题3)。如前所述，由于在稳恒条件下不存在孤立的电流元，所以式(4.6) 无法用实验直接验证，它是根据闭合回路产生或受到的总力从理论上倒推出来的。然而可以证明，这种推演是不唯一的，也就是说，若我们赋予电流元之间相互作用力以不同形式的表达式，对整个闭合回路积分后，往往可以同样得到与实验符合的结果。例如，我们可选择与式(4.6)形式略为不同的表达式，使它也满足牛顿第三定律，同时维持对闭合回路积分的结果不变。安培本人最初得到的公式就是这样。这种差别在稳恒条件下并不重要。然而，在非稳恒情形下可以有孤立的电流元，例如单个的运动电荷就是。它们的相互作用力可直接用实验来确定。这类实验结果是与式(4.6)符合的。那么这时怎样理解dF12≠-dF21呢？牛顿第三定律即动量守恒定律，它是任何封闭的物体系普遍遵守的定律。问题在于电磁场本身也是物质，它也具有一定的动量（参看第八章3.2节）。在稳恒状态下电磁场的动量是不变的，在非稳恒情形下电磁场的动量将随时间变化。运动电荷之间的电磁相互作用不满足牛顿第三定律，这表明它们的动量之和不守恒。但它们不是封闭系，这时每个运动电荷与电磁场之间还要交换动量。电荷动量的增减，正好由电磁场动量的改变给予补偿。” 中荣：这个解释是牵强附会的。在稳恒条件下不存在孤立的电流元？一个作匀速运动的电荷是不是孤立的电流元？在非稳恒情形下可以有孤立的电流元，在稳恒情形下为什么不可以有孤立的电流元？
那么真正的答案应当是怎样的呢？葛兴：要弄清为什么电流元之间的相互作用力不是牛顿第三定律，得弄清磁的本质和洛仑兹力的本质。首先我认为磁是量子以太涡旋。电流元A会在其周围产生一系列的量子以太涡旋，它以很大的速度和波动的方式向周围传播。电流元B的周围也有这种量子以太涡旋。电流元B又会带动这些量子以太涡旋和它一起作匀速运动。于是这些以太的量子涡旋就作两种运动：1、涡旋运动。涡旋运动其本质是一种转动。磁感应强度B的大小也对应着涡旋运动的角速度ω的大小。2、匀速直线动。其速度与电流元B的速度相同。作两种运动的以太量子涡旋按理论力学就会受到科里奥利力：F=2mω×V，这里m是作两种运动的以太量子涡旋的总质量。它与电流元B所带的电荷q成正比。因为q越大，所带动的以太量子涡旋也越多。这种科里奥利力是产生于量子以太涡旋被带动作匀速运动引起的，带动量子以太涡旋的正是电流元B，于是电流元B就会受到被带动作匀速运动的量子以太涡旋的反作用力，其大小相等，方向相反。也就是：-F=-2mω×V =2mV×ω不难得到：dF=qV×B 所以洛仑兹力是科里奥利力的反作用力。到此我们就明白了电流元A和B所受的力都是洛仑兹力，它们对应的反作用力分别是它们所带动的量子以太涡旋的科里奥利力。电流元A和B所受的力根本就不是作用力与反作用力。所以，磁是量子以太涡旋说不但能解释电磁学中能解决的关于磁的一切问题，也能解释电磁学中不能解决的关于磁的有关问题，这样磁是量子以太涡旋说就解决了磁的物理本质问题。（23）

[楼主] [72楼] 作者:-叶波- 发表时间: 2011/08/04 15:56

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葛兴：
尽管电磁波也是一种横波，但是它与固体中产生的横波有些不同，固体中产生的横波是由固体分子产生的位移在固体中的传播而引起，而电磁波则是量子以太涡旋在空间中的传播而引起。量子以太涡旋有些类似于一种扭转振动，一种角速度大小各方向在不断地变化的扭转。虽然以太是无散的，但它完全可以作这种涡旋运动。因此，电磁波和固体中的横波是有些类似的，量子以太涡旋的扭摆对应于固体媒质分子的往复位移，以太对应于固体媒质，电磁波就对应于固体中的横波了。
我们知道，原子是由原子核和绕核电子组成的，电子在绕核运转时，会产生一个个量子以太的涡旋。但这些量子以太涡旋也会被运转的电子本身挡住，进一步的分析证明，这种阻挡作用在某个特定的位置会造成量子以太涡旋的大小和方向都在不断地变化，在这种情况下，电子也就会产生和辐射电磁波了。这些分析将在光的物理模型中详细论述。
在我们周围空间中存在着各种方向和各种频率的电磁波，如果空间电磁波的相位完全和电子产生的电磁波的相位一致，它们之间就会发生共振而产生能量的交换，能量大的一方会向能量小的一方转移。由于空间中任何一种频率的电磁波的强度不会为零，当电子产生的电磁波和空间存在的电磁波的共振处于平衡时，它们之间就没有能量的交换，从而电子也就不会掉到原子核上了。
如果空间电磁波的能量大于电子产生的电磁波的能量，例如一束单色光照在原子上，电子就会因共振获得能量而离核越来越远，甚至脱离原子核，这就是光电效应。显然，由此产生的光电子的速度只与光的频率有关，而与光的强度无关。光的强度只能增加光电子的数量，这与光电效应的结论是相吻合的。因此，用光的波动说同样可以解释光电效应，而且解释得更加合情合理。
由此可见，物质的分子可以用共振的方式与周围空间中的电磁波交换能量，特别是交换热量。同时，物质的分子在高温下，其分子和电子的各种运动更加剧烈，能产生能量很大的电磁波，它们能发光和发热也就是很正常的了。
由于量子以太涡旋是一个个的，它是不连续的。而机械波是连续的，所以电磁波和机械波也有本质的区别。电子只有在某些轨道上运转才是稳定的，不是在任一轨道上运转都是稳定的。电子运转时所产生的电磁辐射也只是某些固定的频率，而不是连续的。光和热的本质也是电磁波，这也就是光和热具有量子特性的根本原因。
总而言之，电磁波是一种无散波、涡旋波、横波、纯粹的磁波，它不是粒子，但是具有量子性。

黄宝：
就算磁是量子以太涡旋有道理，但是以太是相对太阳静止，地球在以太中运动。以太对地球的运动总有一点阻力吧？地球绕太阳运动的速度就会逐渐减少，久而久之地球就会逐渐掉到太阳之中。但地球已经运行了几十亿年，这说明地球没有受到阻力，

葛兴：
以太是比分子、原子和电子小得多的下一个物质层次的微观粒子。至于它的半径有多大，目前人们还无法测出。一般而言，物质每到一个的层次，就会出现一些新的性质。以太也是这样，它也有自己的一些特殊性质。

黄宝：
什么特殊性质？

葛兴：
以太是一种超流体。

黄宝：超流体？什么是超流体？

（27）

[楼主] [73楼] 作者:-叶波- 发表时间: 2011/08/05 21:16

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葛兴：
以太不仅是电磁波的介质，而且是磁和光的构造者。不仅如此，它还具有一系列的性质。比如说以太是一种超流体。
1908年7月9日，卡末林——昂内斯实现氦的液化后，对物质在低温下的物理性质的研究逐步深入，人们相继发现了低温下的超导电性和超流现象。
30年代，实验发现，当液氦（指4He）的温度降到2.17K时，液氦从原来的正常流体突然转变为具有一系列极不寻常的性质的“超流体”，这就是超流现象。在2.17K以下，超流的液氦具有以下性质：
首先，液氦能沿极细的毛细管（管径约0.1微米）流体而几乎不呈现任何粘滞性。这一现象最先由卡皮查于1937年观察到，称为超流性。
其次，如果用一细丝悬挂一薄盘浸于液氦中，让圆盘作扭转振动，则盘的运动将受到阻尼。
当液氦由容器A中通过多孔塞（或极细的毛细管）流出时，A内的液氦的温度升高。这一现象好应是机械致热效应。其逆过程称为热机械效应，即：当升高A内的温度时，其中液氦的液面将上升，若A本身是一毛细管，则将观察到液氦从上口喷出，故也称喷泉效应。
另外，液氦还具有极好的导热性，热导率为室温下铜的800倍。
以上表明，超流体没有粘滞和摩擦阻力，这是超流体一个重要的性质。
在极低温条件下，发现某些液体具有一种奇特的超流动性现象。所谓超流动性，是指在极低温条件下，某些液体具有反常的极低粘滞性，可以完全无阻尼地流经极细的管道或狭缝，而不损耗其动能的现象。
当冷冻温度下降至2.2K时，液氦- 4中会突然出现一种十分奇怪的现象：一部分液体变得完全没有粘稠性，也失去了任何摩擦作用，这就是所谓的超流。
当液氦- 4在温度为2.2K以上时，液氦- 4与容器壁有摩擦力，当温度下降至2.2K时，部分液体变成了超流体而失去了任何摩擦作用，这是一个非常神奇有趣的性质。当液态He-4续降温时，在2.2K将发生一个相变，从He-I相突变成He-II相，这个He-II相就具有超流性。一旦液体进入超流相，其流动阻力突然降为零，而且可以从极细的管中快速穿过。
1938年，英国《自然》杂志同时发表了两篇文章，其中一篇是卡皮查在莫斯科写的，另一篇是艾伦和米森纳在剑桥写的。这两篇文章都描述了液氦的粘滞性测量实验。他们所用的方法与前人不同：让液氦通过很细的毛细管或两块平板之间的窄缝，测量它的摩擦力。所得到的结果是相同的：液体氦在流过毛细管或两块平板之间的窄缝时，几乎没有粘滞性。更令人惊奇的是，毛细管管径越细或平板间窄缝越小，液体氦通过得越快，即阻力越小。卡皮查给这个新现象起了个名字叫“超流动性”。超流的意思是指流体的内摩擦力（粘性）在低于λ点（比热最高点）温度时，趋于消失。
超流体中产生的漩涡可永久地保持，这是超流体的另一个重要性质。
超流体除了没有粘滞和摩擦阻力外，还有一个重要性质，超流体中如果产生了漩涡，这个漩涡就可以长期存在下去而不损耗其角动量。当容器中的超流体被搅拌后，它将永久地保持漩涡形状，这是在普通液体中无法看到的现象。
取一薄璧玻璃容器，以精细的粉末填塞并充满液态HeⅡ。把温度升高到λ点以上，在此温度下转动该容器使之得到一定的角动量，然后再冷却到λ点以下，并停止转动。结果发现，超流体HeⅡ的流动是持久的．实验表明，HeⅡ的流动持续5小时后，仍测不出角动量的减少，容器内超流体HeⅡ的不减少的环流，就像原子内不断绕核环行的电子，更类似于超导体中经久不衰的超导电流。
如果用一细丝悬挂一薄盘浸于液氦中，让圆盘作扭转振动，则盘的运动将受到阻尼。科学家们用试验测出，氦－４超流有一个临界流速，流速大于临界点时，通常的摩擦作用和粘滞性又会突然恢复。但当容器快速旋转时，超流部分并非如预期的那样随容器而转，出人意料的是液中出现了一条或几条相同的量子化涡线，它们是一个个小得难以辩认的漩涡，其中心的涡眼垂直延至容器的底部（如图１），超流绕着漩涡中心作相同方向的环流（如图２）。因流速随漩涡中心距离的增加而减慢，同时各漩涡也作互为中心的旋转运动。形成一种奇妙的动态结构。

[楼主] [76楼] 作者:-叶波- 发表时间: 2011/08/07 17:42

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葛兴：
    用以太与地球之间没有摩擦力和粘滞力能令人信服地说明地球为什么在以太中运动不受阻力和以太为什么不被地球的所拖曳。除此以外，还能说明其它一些天文现象和某些物理问题。

宗荣：
    好啊！很愿意听听你的新见解，还能说明哪些问题呢？

葛兴：
以太能和某种超流体漩涡及太阳交换角动量。当液氦-4的超流容器缓慢旋转时，其中的超流部分不会随之转动，也不是相对于随地球自转的实验室静止，而是相对于恒星保持静止，不管时间多长情况始终不变。
    1967年美国斯坦福大学的乔治•希思等人做了一个试验：为了保证容器中所有的液体都旋转，他们在超流发生之前就开始转动容器，然后慢慢冷冻到临界温度以下，超流在缓慢旋转的容器中形成了，但仍然是相对于恒星保持静止。
为什么是这样的呢？一定是空间中和物体内存在一种看不见的物质，它的存在使得它与超流液氦- 4相互作用使得超流相对于恒星保持静止。这种看不见的物质是什么呢？它就是以太，由光行差现象可知，以太正好是相对于恒星（如太阳）保持静止的，这就是以太静止参考系。也就是说超流的转动是相对以太静止参考系保持静止的。
容器缓慢旋转的流体变为超流体，开始时缓慢旋转的超流体会带着部分以太一道旋转，超流体的角动量就会传给这部分以太，直到超流体的转动坐标系随以太一起相对静止为止，而以太又恰好是与恒星保持静止。
同样的道理，以太也能逐渐带走太阳的角动量。也就是说，太阳在自转的时候，会产生很强的磁场，磁是以太的量子涡旋，这些涡旋向太阳以外不断传播就十分缓慢地带走了太阳的角动量，太阳角动量就因而慢慢减少。根据理论上的计算和实际测量，在几十亿年的时间里太阳的自转周期由最初的大约1/2天减慢到现在的约26天。太阳角动量困难问题就这么简单地解决了。

宗荣：
嘿！真有你的！太阳角动量困难就这么简单！

葛兴：
电荷间的作用力是以太与正电子或负电子相互作用而引起的一种表面现象。我们知道，液体与固体之间存在“润湿”与“不润湿”的作用，例如水和玻璃是“润湿”的，水和蜡则是“不润湿”的。类似地以太和正电子是“润湿”的，而和电子则是“不润湿”的。
在正电子的周围会产生这样一种现象：靠近它周围的以太的密度会比较大。或者说在正电子周围吸附有较密集的以太。同样地，靠近电子周围的以太的密度比较小。或者说，靠近电子周围排斥以太作用使其周围的以太比较稀疏。以太总体上则尽量保持各处自由以太密度的均匀一致，所以同种电荷会排斥得远远的，异种电荷又会相互吸引在一起。
正电子周围吸附有较密集的以太和负电子周围的排斥而有较稀疏的以太，这说明以太能和正负电子发生表面作用。特别地电荷的运动能产生磁场，交变的电流能产生电磁波，电子绕原子核运转在一定的条件下会发光。没有以太，就无法进一步弄清磁、光和电磁波的本质。

（30）

[楼主] [77楼] 作者:-叶波- 发表时间: 2011/08/07 20:17

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宗荣：

与你讨论，能学到不少新东西。还能说明哪些天文现象呢？

葛兴：用以太的观点能对3k微波背景辐射进行新的解释。众所周知，固、液、气态物质都具有一定的温度，如果以太也是一种物质，那么以太涡旋有不有温度呢？我们又如何求得它的温度呢？任何固体、液体或气体，在任何温度下都会发射电磁波。向四周所辐射的能量称为辐射能。这种辐射在量值方面和按波长分布方面都取决于辐射体的温度，所以叫做热辐射。如果把作热辐射的物体看成黑体，便可根据热辐射中的维恩位移定律求出其温度。1893年维恩根据热力学原理得出，任何温度下黑体辐射本领都有一个极大值，这极大值对应的波长λ与绝对温度T成反比。即λT=b 只要能求得λ，因为b为一常数，便可求出T。这种测温法称为色温法，用此法测得的温度称为色温度。如果以太存在，空间中的以太的涡旋也应该有一定的温度，因为热辐射的本质就是以太量子涡旋的共振和传播。它能和固、液、气体一样能向四周发射电磁波或热辐射。显而易见，如果以太涡旋存在，我们应能探测到周围空间存在一种各向同性的电磁波或热辐射。1964年，美国贝尔电话实验室的两位工程师彭齐亚斯和威耳逊为了改进卫星通讯，建立了高灵敏度的接收天线系统。他们安装了一架卫星通讯用的喇叭形天线。这架天线有很强的方向性，即喇叭口对向天空中某方向时，地面及空中其它方向电磁波干扰都很微小。为了检验这台天线的低噪声性能，他们避开噪声源而将天线指向天空进行测量，在波长7.35厘米处所作的测量已经表明，无论天线指向什么天区，总会接收到一定的微波噪声。这种噪声相当显著，并且与方向无关。他们日复一日，月复一月地进行测量，结果都是一样。它既没有周日变化，也没有季节变化。与地球的自转和公转运动也没有明显关系。这种噪声应当是来自空间的一种辐射。这种辐射相当于绝对温度在2.5－4.5K之间的黑体辐射，通常称之为3K宇宙微波背景辐射。由于天顶方向和地平方向的大气厚度明显不同，彭齐亚斯和威尔逊测得的这种辐射与方向无关，排除了地球大气层起源的可能性。由于银河系物质分布不均匀，因而也排除了银河系起源的可能性。微波背景辐射只可能来自广阔的宇宙。更精确地说，微波背景辐射是高度各向同性的温度约为2.7K的黑体辐射，这是一种充满宇宙各处的均匀辐射。从那以后，已经有许多人对微波背景辐射作了详细的研究，在相当宽的波长范围内得到了支持黑体辐射谱的结果。也证明了高度地各向同性。1989年11月宇宙背景探索卫星（COBE）升空，获得了丰富的数据，证明实测的微波背景辐射谱非常精确地符合温度为2.726±0.010K的黑体辐射谱，观测数据与黑体辐射理论曲线的符合情况极好，卫星同时证明，这种辐射具有高度各向同性。1965年初，彭齐斯和威尔逊与狄克小组进行了互访，最后共同确认这个相当于3K的宇宙背景辐射就是“原始火球”的残余辐射。这是对大爆炸理论的强有力支持，从此，大爆炸理论又获得了新生。这一发现被狄克、皮伯斯、劳尔和威金森等人作为宇宙大爆炸理论的证据。也就是说，宇宙大爆炸后约200亿年的今天，在宇宙间还残留着3K左右的辐射。其实，这一发现用来作为以太存在的证据更为合理。因为空间中本来存在着以太的量子涡旋，它本身就是一种热辐射，它存在于空间中很容易理解。第一、以太充满了我们能探索到的任何空间，在时间上它的存在既没有起点，也不会有终点，所以，以太的存在是极大时空范围内的事件，以太具有各种各样涡旋，物质中也有各式各样的以太的涡旋，它们之间长期地传播和共振，相互之间不间断地通过共振而进行能量的交换和传播，最终形成黑体谱。

第二、微波背景辐射的另一特征是具有极高的各向同性。各向同性说明，在各个不同方向上，各个相距非常遥远的天区之间，应当存在过相互联系。

以太充满了人们所能探测到的空间，从宏观上看，天体的分布是均匀的。各个相距非常遥远的天区之间的以太涡旋，通过长期的传播和共振而进行着能量交换，达到极高的各向同性，这也是理所当然的事。第三，因为以太是极大空间范围内的事件，它是客观世界的本底或背景，同时，以太涡旋的传播和共振又正好是一种辐射。可见以太的这种传播和共振完全可以称为背景辐射，只不过这种背景辐射恰好落在微波波段上，所以就称为微波背景辐射了。第四，目前已由测得的曲线求得这种热辐射对应的色温为2.7K。如果把以太涡旋作为绝对黑体，则以太涡旋的温度就是2.7K。以太既然是一种物质，以太涡旋具有一定的温度也是理所当然的。说它的温度为2.7K，也是非常合理的。于是，我们认为这种宇宙背景微波辐射就是分布在空间中的以太涡旋，它的温度为2.7K。这就为以太的存在提供了又一个有力的证据。（31）

[楼主] [82楼] 作者:-叶波- 发表时间: 2011/08/09 12:23

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黄宝：
现在让我们讨论一下光吧。你不是说光也是由以太组成的吗？就说说你的光的物理模型，如何解释波粒两象性吧！

葛兴：
光的本性问题是物理学中的历史性难题。这个问题已有三百多年的历史。光学发展史其实也就是光到底是粒子还是波的争论史。这场横跨几个世纪的时旷日久的争论是史无前例的，也是物理史上持续时间最长，程度最激烈的一场论战。它不仅贯穿于光学发展的全过程中，更使整个物理学发生了翻天覆地的变化，在光学史上烧灼下了永不磨灭的烙印。开始粒子占主动，后来波动占优势。眼看粒子说已经全面落败无回天之力，量子论的出现又使它峰回路转绝处逢生。

宗荣：
从十七世纪初开始，直至二十一世纪的今天，前后有众多伟大的科学家参与其间。一大批杰出的物理学家如牛顿、拉普拉斯、毕奥、胡克、惠更斯、菲涅耳、托马斯•杨、马吕斯、阿拉果、傅科、斐索、柯西、基尔霍夫、汤姆逊、泊松、麦卡拉、韦伯、麦克斯韦、赫兹、普朗克、爱因斯坦、玻尔、德布罗意、康普顿、密立根、薛定谔、狄拉克、海森伯、泡利、约旦、费米、古普塔等都曾为此问题付出了努力或作出了贡献，但都未能最终解决它。他们千方百计地企图揭开遮盖在光的本质外面那层扑朔迷离的面纱，双方对这一问题的争论极大地丰富了人类对光的认识。其中恩恩怨怨，谁又能说得明白？局面一直处在一种进退维谷的境地中，一方面双缝实验和麦氏理论毫不含糊地揭示出光的波动性，另一方面光电效应和康普顿效应又同样清晰地表明光是粒子。就粒子来说，玻尔的跃迁、原子里的光谱、海森堡的矩阵都强调了光不连续的一面，似乎粒子占了上风，但薛定谔的方程却又大肆渲染光的连续性，甚至把波动的标签都贴到了光的脸上。
在十七世纪末期，牛顿提出了光的微粒说。据他看来，光是由一种具有完全弹性的球形微粒大量地聚集成的，这些微粒以高速度作直线运动，并且只有在媒质发生变更时才会有速度的变化；速度的变化则用媒质对微粒的作用力来解释。牛顿从这种论据出发说明了光的直进现象、反射定律和折射定律。微粒说认为：光在媒质中折射时，折射线靠拢法线，这是和实验符合的。但同时又认为：媒质中的光速应当大于真空中的光速。1850年，傅科用高速旋转镜法，测定光在水中的速度约是空气中速度的3/4，证明了光在媒质中的速度大于真空中的速度的观点是错误的。
和牛顿同时代的惠更斯第一个提出了光的弹性波动说。他认为光是在一种特殊的弹性物质——“光以太”中进行着的弹性机械波动。按照他的看法，光波按球面形式传播，如果光遇着障碍物上的开孔，则在孔内的光以太微粒也发生振动并向障碍物后面发出球面波。根据他的波动说，能够说明光在相同媒质或不同媒质中的传播方向问题，以及与此相关的反射和折射定律。1802年托马斯•杨完成了光的双缝干涉实验，并且提出了“光干涉原理”。这种原理是在假设光波具有一定波长的基础上来阐述的。他后来又提出光是横波的假设，对波动学说作了进一步的补充。1815年前后，菲涅耳提出惠更斯——菲涅耳原理。总结了他自己和同时代学者关于干涉、衍射的多种实验，对波动学说作了更重要的补充。这样就能定量地处理光干涉、衍射和透明媒质的色散现象等问题。
弹性波动学说在以太问题上的矛盾，首先被1871年麦克斯韦的电磁说部分地解决了。他的学说起源于总结电磁学得到的一组方程，并预言了电磁波的存在。这一预言在1888年由赫芝的实验所证实。电磁学说认为光也是一种电磁波。空间存在着 “电磁以太”，它本身是不动的，但它的状态则能够作周期性变化，并且以一定的速度传播。这学说和它的各项推论在当时是和各种光学实验的结果相符合的，在光的认识上人们又向前跨进了一大步。
在1881年，迈克尔逊为了探测以太风的存在，设计了一个著名的以太漂移的试验。如果以太风存在，将仪器的两干涉臂同时转动90度，应有0.4个干涉条纹的移动，试验结果却没有任何条纹移动。这就等于否定了“以太风”，从而也认为以太是不存在的。最后，人们认为光本身是一种特殊的物质，并没有必要去建立一种实际上不存在的“以太”概念来解释光的性质。
普朗克能量子、光电效应和康普顿实验又证明了光的微粒性，认为光的辐射和吸收是以量子作为单位的，这是旧的量子论的基本论点。最后量子论又发展为光的两重性理论，认定光是兼有着波动性和微粒性的特殊物质。

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[楼主] [83楼] 作者:-叶波- 发表时间: 2011/08/09 18:34

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宗荣：
为了解释光的本性问题，人们先后提出了光的粒子说、波动说和波粒两象性学说。光的这几种学说远非完善，仍然存在很多问题。

葛兴：
为了清楚起见，把其中主要问题列举如下。
一、粒子说存在的问题
1、黑布问题
如果光是粒子的话，那么光为什么不能通过既漏水又漏气的薄薄黑布，却能通过不漏水不漏气的厚厚玻璃呢？
2、质量和速度问题
如果光是粒子的话，粒子又是有质量的。黑体在连续不断地接受光粒子时，它的质量就会增加。结果是：无论多久没人能测出黑体质量的增加。为什么？有粒子的吸收，测不出质量的增加？光子的静止质量为什么是0？光子的速度为什么仅仅只有光速一种？
3、寿命问题
量子论告诉我们，光的行径犹如一颗颗的微粒，每一粒子带着一定的能量，并且用光的速度在飞行着，这些微粒碰到了其它物体，便会产生能量或动量的变化。这就是光的微粒的图象。我们知道，在空气中飞行的子弹速度会越来越慢，那么，在宇宙中飞行几百亿年的光子速度为什么丝毫不变？光子有不有一定的寿命？
4、碰撞问题
两束光反向相遇，两束反向运动的光子之间一点也不会发生碰撞，好象对方不存在一样。
5、加速问题
当光从一种媒质进入另一种媒质时，速度会突变，为什么光子的速度在同一种媒质里保持不变，而在两种媒质的界面上发生突变呢？光子从光密媒介进入光疏媒介时，光子的运动会加速。光子从光疏媒介进入光密媒介时，光子的运动又会减速。由牛顿力学可知，此时光子一定会到力的作用，那么，在两种媒质的介面上，是谁对光子施力呢？
6、纵波问题
我们知道，气体和液体等流体内只能传播纵波。根据粒子说光波应是纵波，因为光子的运动方向与其传播方向一致。光子可以看成一种流体，因此，光子不可能产生和传播横波。但光是的确是一种横波，丝毫没有一点纵波的成分。为什么是这样的呢？
7、偏振片问题
取两个相同的偏振片，光是能够通过其中一个的。但是将两个偏振片重迭起来，并转动其中一个偏振片，就会有一个位置，光完全不能通过两个重迭的偏振片。光子能够通过其中一个，为什么不能通过重迭的两个？
8、光量子存在问题
能量子和光量子是真实存在的吗？它的物理结构是怎样的？
9、波长问题
干涉、衍射这是波动才特有的现象。光的粒子说能在粒子的什么地方能加上一个频率或波长的物理特性？
10、单光子干涉实验问题
1909年泰勒曾做了一个很奇特的实验。他先在强光下拍摄了一根细针的衍射像，然后减弱光束的强度，延长曝光时间，有一次达三个月之久。当他把光束衰减到只有一个光子进入仪器时，所得到的衍射像与强光短时拍摄的完全相同。泰勒的实验表明，干涉与衍射，并不象人们通常认为的那样，是多个光子同时存在并相互作用而产生的。相反，单个的光子也能产生干涉与衍射。此后，他又作了单光子的双缝干涉试验，结果相同。单光子干涉试验给光的粒子说提出了这样一个致命的问题：设想当弱光束在双缝上实现单光子干涉时，一个光子怎么能“部分”地穿过一个缝，同时又“部分”地穿过另一个缝，然后自己的一部分和自己的另一部分发生干涉呢？
11、独立光束干涉试验问题
激光出现以后，曼德尔等人进行了独立光束干涉试验。他们用两只脉冲式红宝石激光器作为两个独立的光源。为了保证条纹的可见度，采用了光电符合技术以消除各种频率漂移使信号产生的干扰。结果获得了条纹可见度为15%的干涉图样。经过改进，完成了高度减弱的两束独立激光之间的干涉。这一试验中，高度减弱的两束独立激光每一束中一次只能有一个光子入射。也就是说，当一束激光发出一个光子时，另一束激光发光子的几率仅有万分之一。独立光束干涉试验给光的粒子说带来一个致命的问题。因为独立光束的 “单光子干涉”发生的是双光干涉，当第一个激光器发出的光束中仅有一个光子奔向控制器时，第二个激光器还未发出光子，第一个光子就已经与第二个尚未到来的光子发生了干涉效应。然而，当把一束激光关掉时，这种干涉就消失了。这就说明光子能预见与它干涉的光子即将到来，提前发生了作用，或者说光子能与 “虚无”发生作用。这是光的粒子说中令人无法接受的致命问题。
12、光电效应问题
1963年Ready等人用激光作光电发射实验时，发现了与爱因斯坦方程偏离的奇异光电发射。1968年Teich 和Wolga用GaAs激光器发射的hn=1.48eV的光子照射逸出功为2.3eV的钠时，发现光电流与光强的平方成正比。按爱因斯坦方程，光子的频率处于钠的红限频率以下，不会有光电子发射，然而新现象却发生了，不但有光电子发射，而且光电流不是与光强成正比，而是与光强的平方成正比。于是，人们设想光子间进行了“合作”，两个光子同时被电子吸收得以跃过表面能垒，称为双光子光电发射。后来，进一步的实验表明，可以三个、多个、甚至40个光子同时被电子吸收而发射光电子，称为多光子光电发射。人们推断，n光子的光电发射过程的光电流似乎应与光强的n次方成正比。光电效应的粒子的解释就有如下困难：为什么某些激光不遵循爱因斯坦方程？为什么非激光光源不会产生多光子光电发射？

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[楼主] [84楼] 作者:-叶波- 发表时间: 2011/08/10 12:04

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黄宝：
呵呵！光的粒子说有这么多的问题，光的波动说问题也少不到那儿。我就数说一下波动说存在的问题。
1、以太问题
光的波动说需要以太这种介质，但以太存在着许多矛盾的力学性质。根据光是横波和光速巨大，由弹性力学可得出以太应是比钢铁还要硬得多的固体，但地球在其中运动又丝毫不受阻力；固体中既能产生和传播横波，又能产生和传播纵波，但光没有丝毫纵波的成分。更为重要的是，以太风又被迈克尔逊——莫雷试验否定了，据此以太也就不存在了。没有了光介质，光的波动说也就站不住脚了。当然你认为以太是存在的，这一条对你来说不是问题。
2、弹性波问题
弹性介质中物质粒子间有弹性相互作用,当某处物质粒子离开平衡位置,即发生应变时,该粒子在弹性力的作用下发生振动,同时又引起周围粒子的应变和振动,这样形成的振动在弹性介质中的传播过程称为“弹性波”。电磁波是通过以太来传播的，以太具有弹性吗？电磁波是弹性波吗？
3、寿命问题
我们知道，波在介质中的传播会因能量的散失而逐渐衰减，振幅会越来越小，最终消失。那么，在宇宙中传播几百亿年的光波为什么仍然存在？它为什么不会衰减？
4、连续问题
我们知道，波的图象一般是一条连续的曲线，如正弦曲线。通常把电磁波和光波也画成正弦曲线。人们认为波所具有的能量是连续的，电磁波当然也不例外。但普朗克的能量子无疑证明电磁波是不连续的。光是不连续的，它们的能量是一份一份发射出来的。这样说来，电磁波和光到是什么波？你认为光是一个个的量子以太涡旋组成的波，这一条又可以不算。
5、固体问题
光波是横波，只有固体介质才能传播横波，光的介质以太应是固体。但地球怎能在固体以太中毫无阻力地运动呢？你认为光是一个个的量子以太涡旋组成的波，以太只是传光的时候才似固体，这一条也可以不算。
6、波动说不能解释光电效应。
7、波动说不能解释康普顿效应。

宗荣：
其实波粒两象性也存在的问题：
1、波粒不相容问题
粒子是一个个的物体。牛顿把它叫做“质点”。粒子的最明显的特点就是它的“集中性”、“可数性”、不连续性和无周期性。它的质量集中在一个相对较小的空间区域内，即粒子本身中。
波是大量粒子在媒质中的相互作用而产生的振动的传播，具有连续的广延性、非集中性和周期性，并且能发生衍射和干涉现象，两列波相遇重叠时各保持自己的原有的波形。而粒子不可能发生衍射或干涉现象。两个粒子相遇时会发生碰撞，不能相互无阻通过。所以波和粒子是相互矛盾和不相容的，它们怎样融合在一起？
2、波粒嫁接问题
波粒的物理模型完全不是出自天然,而是人为的刻意的和强加的,留下了刀工斧凿的明显痕迹。就象把桃树和李树嫁接在一起，结出既不象桃也不象李的杂交果。在大自然中，只有分立的粒子和波，根本上没有波粒子这样的怪物。
3、光量子物理实质问题
光量子理解起来非常困难。光量子到底是什么？它是指一种物理实体，还是仅仅指一份能量（动量），它与电磁波又有何关系？这很难把握。爱因斯坦对此也感到左右为难。他曾经说“这个问题足够把他赶进疯人院了”。尽管对光场的量子化已有了量子电动力学并有了重正化理论，但在他逝世前4年，也就是在量子电动力学重正化理论提出后3年，爱因斯坦又说：“整整50年的自觉思考，没有使我更接近于解答‘光量子是什么’这个问题。的确，现在每一个不老实的人都相信，他懂得它，可是他在骗他自己。”

葛兴：
你们说的都对。我们把这些问题找出来，不是象前人那样，把波动说和粒子说对立起来。而是要找到一种光的物理新说，或者找到一种新的光的物理新结构，使上述种种问题都得到合理的解释。

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[楼主] [86楼] 作者:-叶波- 发表时间: 2011/08/10 16:42

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值，也就是与从A向C运动时的总角动量方向相反。特别地，当α=270°时，D点轨道外面的以太量子涡旋全部被挡住，负的总角动量达到最大值。
周而复始，在O点的以太量子涡旋的总角动量就是按sinα的关系在波动着的，如果把眼睛放在O点就会看到光。这就是光的本性，也就是光的物理模型。从这里不难看出，光的本质是电子对以太量子涡旋的遮挡所造成的某一点的量子以太涡旋密度的大小方向不同，从这个角度上说，光是一种以太量子涡旋被电子本身遮挡后形成的“密度波”。尽管电子绕核转动时的产生的密度是不变化的，但在电子轨道平面上的某一点以太量子涡旋密度由于电子本身遮挡作用却是变化的。
这种交变的以太量子涡旋的总角动量的变化只发生在电子的轨道平面上，电子的轨道平面以外的以太量子涡旋也不会被电子遮挡，我们不予以考虑。同时，电子的轨道平面以外的点也因为没有电子遮挡作用，不会发生以太量子涡旋的总角动量的交变。因此光具有偏振性。由于圆的对称性，电子的轨道平面上任一点都会产生光。

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[楼主] [90楼] 作者:-叶波- 发表时间: 2011/08/11 12:20

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太涡旋会在以太中传播。由于量子以太涡旋的个数的多少和方向是可以变化的，它可以是一种总角动量是“交变”的量子以太涡旋，这种总角动量交变的以大量子涡旋及其传播就是电磁波了。光也是电磁波的一部分，因此，光也是一种总角动量“交变”的量子以太涡旋波。
光是不连续的。磁是量子以太涡旋，这种量子以太涡旋不是一整个涡旋，它非常小，是一个个的量子以太涡旋，这种量子以太涡旋是大量的，不连续的。同样的道理，光是大量的交变的量子以太涡旋在空间中的传播，因此光波是不连续的。完全不象连续的机械弹性波。
光的旋波说能说明光的一切特性。我们提出一个量子以太涡旋由大量的以太微粒组成，一个量子涡旋不能等效于一个粒子。实际上，一个量子以太涡旋就是一个光子，它具有一定的转动惯量和角动量，从这种意义上说，它有些象粒子。转动惯量和角动量对应于粒子的质量与动量。这就是光具有粒子性的根本原因。量子以太涡旋角动量的总体也可以呈现出“交变”的状态——电磁波，量子涡旋角动量的方向由涡旋转动方向决定，大小由量子涡旋的密度决定。这就是光具有波动性的根本原因。
爱因斯坦16 岁在阿劳中学上学时，这样想到：如果以光速 C 追随一条光线的运动，那么就应该看到，这样一条光线就好像一个在空间振荡而停滞不前的电磁场。其实不然。如果以光速 C 追随一条光线的运动，我们看到的应是这样一幅图象：这条光线由大量的一个个的量子以太涡旋组成。因为人与量子以太涡旋的速度都是C，于是这些以太的量子涡旋看起来是停静止的，但是所有这些量子以太涡旋的密度和方向对于不同的观察者来说，在不同的空间点是象波一样在不断地“交变”着。
量子以太涡旋总体上的角动量的大小和方向的变化就是光的频率，光产生于原子核外电子绕核运转。核外电子运转时产生出大量的量子以太涡旋，电子绕核运转的频率就是光的频率。这样我们就解释了光的频率。
我们可以看到，波粒两象性在这里不再是矛盾的，它们得到了美妙的统一。只不过把粒子改为量子，把波粒两象性改为波量两象性就更为贴切了。历史上长期的波粒之争，到此就可以降下帷幕了。

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