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葛兴：
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？ 波动说不下存在这个问题。波长、频率、干涉、衍射这是波动的标签性特征。 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？ 对于单个“光子”干涉现象，完全可以用量子以太涡旋波来作出回答。当量子以太涡旋射向双缝屏时，每一个量子以太涡旋穿过每一个缝都有一个量子以太涡旋密度，而在光屏上的每一点也将对应一定的量子以太涡旋密度，这些量子以太涡旋密度的叠加，就形成了干涉图样。 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。 独立光束干涉试验证明光不是粒子。其解释类似于上一条中的单光子干涉实验问题。于是人们看到，在处理光的干涉问题时，光子的概念似乎是不必要的，甚至是多余的。人们看到，当把光的微观客体视为“光子”时，并不意味着它类似于某种微观微粒，而是一种量子以太涡旋波。 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？ 其实这个问题不难用旋波说来解释。因为光的本质是量子以太涡旋波，激光的强度极大，就意味着其量子以太涡旋密度极大。所以光的能量仅仅与频率有关是有局限性的，这只对普通光源才适用，对量子以太涡旋密度极大的激光光源就不适用了。 （40） |
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黄宝：
粒子说的问题对于你来说不算困难，但波动说的问题恐怕就是很棘手的哟！ 葛兴： 那就试试吧！真金不怕火炼嘛！ 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。 我已经提出以太存在的种种理由。这一条对我来说不是问题。 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？ 电磁波是通过以太来传播的，以太没有弹性，电磁波不是弹性波。电磁波是量子以太涡旋波。电子的运动是波源，只要有交变电流子产生，或者只要有电子绕核运动，就会产生量子以太涡旋波。所以电磁波与机械波有本质的不同，它是不连续的，它不是弹性波。 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？ 这个问题已经回答过。这里再重复一下。光是交变的量子以太涡旋，而以太又是超流体，超流体涡旋一经产生，便不会消失。所以光不存在寿命问题。 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，电磁波和光到底是什么波？ 我认为光是一个个的量子以太涡旋组成的波，所以光是不连续的，它们的能量是一份一份的。一个量子以太涡旋就是一个能量子，和普朗克的能量子观点是完全吻合的。 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？ 这个问题在前面已经详细论述过。我认为光是一个个的量子以太涡旋组成的波，而且以太只是传光的时候才似固体。以太对地球来说是超流体，超流体没有摩擦阻力和粘滞力，地球在超流体以太中毫无阻力地运动。 6、波动说不能解释光电效应。 光照射到某些物质上，会引起物质的电性质发生变化。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。 从微观看来，不管什么光电效应，归根结底，乃是光与电子相互作用带来的结果。二者相互作用，各自产生了相应的变化：对于光而言，它或被吸收，或改变频率和方向；对于电子而言，发生了能量和状态的变化，从束缚于局域的状态转变到比较自由的状态，从而致使物质电特性发生了变化。 光电效应是把两个金属电极即阴极K和阳极A安装在抽成真空的玻璃泡中，在阳极和阴极之间加上直流电压并串联一个灵敏电流计G。当光不照射阴极K时，玻璃泡内阴极K和阳极A之间的空间无载流子，如果不顾及暗电流的话电阻为无穷大，没有电流流过G。当有光照射阴极K时，便有光电子从阴极飞出，在电压作用下，飞向阳极A，G中便有稳定的光电流流过。 1899——1902年，赫兹的助手勒纳德利用各种频率和强度的光，对光电效应进行了系统的实验研究，发现了三条实验规律。 1、当一定频率的光照射金属阴极K时，只要阴极与阳极之间有足够的加速电压，光电流正比于光强。 2、每种金属各自存在一个足以发生外光电效应的最低的红限频率0。当照射光的频率 0时，不会逸出光电子；当入射光的频率 0时，不管光多么弱，都会立刻发射光电子，不存在时间滞后。 3、光电子从金属表面刚逸出时的最大初动能1/2mv2与光的频率有线性关系，与入射光的强度无关。 电子是如何吸收光子的能量的，它的具体物理过程是怎样的？光的频率是如何转化成电子的速度？ 下面我们就用光的波动说来解释光电效应的物理本质及其上面提出的问题。 我们知道，原子是由原子核和绕核运转的电子组成。电子在绕核公转时就会在其轨道平面上产生一系列大小和方向都在不断变化的以太量子涡旋。另一方面，我们周围的空间中本来就存在着由其它物质电子产生的各种频率以太量子涡旋。它们也具有一分分的能量。当电子在绕核公转时的频率和空间中某种频率的以太量子涡旋的频率和相位相等时，它们之间会产生共振而互相交换能量。电子既能产生以太量子涡旋，在一定的条件下也能吸收这些以太量子涡旋。电子因产生以太量子涡旋而损失能量以后，其产生的以太量子涡旋的密度会越来越小。当密度小于空间以太量子涡旋的密度时，绕原子核运转的电子会自动地吸收空间的以太量子涡旋的能量，直到它们的密度相等为止。光、电磁波和热具有辐射的物理本质就是这种共振。因此，只要温度不是绝对0度，绕原子核运转的电子就永远不会落到原子核上。稳态原子电子轨道有许多个，每一个稳态原子电子轨道的频率是固定的，但轨道的高度有一个范围。电子的能量越大，轨道越高，线速度越快。当电子从以太量子涡旋中吸收了一定的能量，电子轨道升高到一定的程度以后，电子会变得不稳定，此时，电子会加大频率而进入另一个稳定的电子轨道，这就是电子轨道的跃迁。显然，电子轨道在跃迁前必须吸收一定频率的以太量子涡旋的能量。当光照在金属上，金属分子中的电子运转的频率相位和光的频率相位一致时，电子就会因共振而不断得到空间以太量子涡旋的能量而离核越来越远，直至逃离原子核，这就是“光电效应”。因此“光电效应”是可以用光的波动说来解释的。 尽管金属核外电子运转的频率是各式各样的，对于某种金属而言，核外电子运转的频率有一个最小值，只有光的频率等于或大于这一频率，金属核外电子才能和光产生共振。这也就是外光电效应存在的红限频率0的原因。 一般而言，金属最外层的核外电子容易逃逸。显然，核外电子从稳定状态到逃离原子核，脱离原子核的束缚，必然要获得能量才行。这一能量就是金属逸出功了。 逃离原子核的电子的频率越快，其转速也越快，其动能当然也越大，因此，光电子从金属表面刚逸出时的最大初动能1/2mv2与光的频率有线性关系，与入射光的强度无关。因为我们前面已经证明电子绕原子核从从高能量轨道向低能量轨道跃迁时，在波形图0-2π区间的消耗的总能量 ，反过来，电子绕原子核从低能量轨道向高能量轨道跃迁时，在波 |
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黄宝： 阻尼振动的周期增大这没有根据。随散射角θ的增加阻尼也增加，又是何道理？ 葛兴： 量子以太涡旋必需有涡旋源，一般地也就是交变电流。如果交变电流对量子以太涡旋提供力矩Ｍ与角位移α成正比（象作简谐振动的弹簧提供的力相类似），石墨对量子以太涡旋的阻力矩Ｎ的大小近似地与量子以太涡旋的角速度ω＇的一次方成正比，暂且把量子以太涡旋当作刚体转动，Ｊ为量子以太涡旋的转动惯量，于是 |
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葛兴：
根据阻尼振动周期变大的原理，可以推导出光的阻尼红移。 光是量子以太涡旋在以太中的传播。变化的量子以太涡旋是一种振动。这种振动除会受到介质阻尼外，还会受到自由以太的极其微弱的阻尼。严格地说光是一种极其微弱阻尼振动。上面在阻尼比较显著的情况下，我们已经证明了阻尼振动的周期比无阻尼振动的周期要大。对于阻尼极其微弱的情况也是这样。只不过周期变大的过程所要的时间很长很长。周期变长频率变短这是一种红移，这种红移量显然是与光传播距离成正比。尽管周期的变大是微乎其微的，但光在长年累月的达到数亿年的传播过程中，其红移量的积累就不是一个小的数字了。这种红移也叫内禀红移，亦称“本征红移”或“固有红移”。 以上的结论是根据自由以太对量子以太涡旋的阻力矩的大小近似地与以太涡旋的角速度的一次方成正比，并把量子以太涡旋当作刚体转动的假设得出来的。实际上这些假设不一定是正确的。但是，光的周期在传播过程中会因以太的阻尼而变大，频率变小而产生红移这一结论一定是正确的。 1929年哈勃(Edwin Hubble)对河外星系的视向速度与距离的关系进行了研究，在《美国国家科学院会议文集》上发表“河外星云距离与视向速度的关系”一文。提出星云的距离D与视向速度(星云沿观测者视线方向的运动速度) v之间的线性关系，即离我们越远的河外星云其视向速度就越大。当时只有46个河外星系的视向速度可以利用，而其中仅有24个有推算出的距离，哈勃得出了视向速度与距离之间大致的线性正比关系。现代精确观测已证实这种线性正比关系 v = H×D 其中v为退行速度，D为星系距离，H为比例常数，称为哈勃常数。这就是著名的哈勃定律。 哈勃定律揭示宇宙是在不断膨胀的。这种膨胀是一种全空间的均匀膨胀。因此，在任何一点的观测者都会看到完全一样的膨胀，从任何一个星系来看，一切星系都以它为中心向四面散开，越远的星系间彼此散开的速度越大。 从光的周期在传播过程中会因自由以太的阻尼而变大，频率变小而产生阻尼红移这一结论来看，哈勃定律揭示宇宙是在不断膨胀的的结论就是不对的。因为哈勃定律中的 v不再是退行速度，取代v的而应是红移量Z，只有红移量Z才是真正地与光传播距离成正比。 20世纪70年代末，天文学家又有了新的发现：在浩瀚无际的宇宙中，有一个既在接近太阳、又在离开太阳，同时还与太阳距离保持不变的怪物——SS433。SS433是指宇宙中既有红移又有蓝移的恒星状天体。它在牛郎星附近，是银河系的一员，离地球大约11000光年。其实，这个天体在50年前就被人们发现过，但当时人们只把他当作普通的恒星，没有引起重视。后来，他被编入由斯蒂芬森（stephenson）和桑杜列克（sanduleak ）两人合编的星表。因为他俩的姓的头一个字母都是S，这个天体在星表中排在第433号，所以称为SS433。 SS433 所以成为一个谜，是因为人们发现，在他的光谱中有许多发生了很大红移和很大紫移的氢的谱线。 有红移的天体表示它们正在离开我们，有蓝移的星体则是在朝我们而来，从移动了多少还可得到它们的空间运动的速度值。但如对SS433也这样生搬硬套就矛盾百出了，因为三条谱线怎么也无法协调起来，你总无法说SS433既在向太阳驶来，又在远离太阳而去，而且它与太阳的距离始终没有变化。更何况它的红移和蓝移都非同小可，红移表示其离开我们的速度为50000千米／秒；蓝移的速度也不小：30000千米／秒。二者分别是光速的1／6和1／10。让人百思不得其解。 有人则认为它是朝着两个相反方向喷发物质的天体，从平衡原理来看，朝着两个相反方向喷发物质的速度应是相同的。那么，红移和紫移速度应是相同的。但实测的结是不同的，为什么是这样的呢？ 其实，在和SS433零距离来看，朝着两个相反方向喷发物质的速度是相同的。红移和紫移速度也是相同的。因为阻尼的关系，所以这种速度红移和紫移到达地球的光除了原红移和紫移外还要附加一个阻尼红移，于是速度红移加阻尼红移后总的红移变大。速度紫移加阻尼红移后总的紫移变小。这一解释就是非常合理的了。具体地列出方程： 30000千米／秒 + x=50000千米／秒 - x 解此方程得：x = 10000千米／秒 也就是说，经过了11000光年，产生了一个10000千米／秒的阻尼红移，这样实际速度红移为40000千米／秒；实际速度蓝移也是40000千米／秒。 （44） |