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《科学中国人》2012.6期“探讨E=hv的时空背景与物理实质”
[楼主] 作者:张崇安  发表时间:2012/03/26 10:14
点击:1872次

 因为公式无法黏贴,丢掉了。 http://www.scichi.net/zhaz.aspx?id=1008 

空实二源与粒群波

--牛顿时空与光本粒子发射说的发展

张崇安

世界基本物性是什么?光是什么?吸引无数智者探讨。笔者在周易哲理和牛顿思想的启发下,引入了空实二源和粒群波观念。企图对上述问题回答。

  • 一、 空实二源

中国传统哲理认为世界由两个本源组成,《周易》以"-"和"- -"贯穿全书;宋代张载提出"一物两体"说:两体者,虚实也、动静也、清浊也、聚散也;佛学《心经》也有"空" 和"色"之说,认为"色不异空、空不异色,色即是空、空即是色"。在西方,黑格尔认为世界是对立统一的;牛顿则一边探究物体的动量、质量,一边给出一个绝对空间为"其自身特性与一切外在事物无关,处处均匀、永不移动......"

上世纪八十年代,笔者在探讨惯性与力的起因时发现,若引入两个具有对立性质的空间和实物世界本源观念,许多哲学问题和物理学问题可变得清晰。1986年笔记本记录了以下"空实二源"观念:

  • 1、 世界由空间和实物构成,称为"二源",别无它源;
  • 2、 空间性质:同一、无界、静止;
  • 3、 实物性质:各异、有界、运动;
  • 4、 空间和实物不相互作用、不相互转化。

可看出,空间和实物性质恰恰对立统一,并能完美融洽。遂有如下推论

1、惯性与力起因:认为惯性的根源是空间同一、无界、静止;力的根源是实物各异、有界、运动。惯性与力是一对矛盾,二者的度量则是实物粒子在占据空间时发生的一种碰撞式概率分布过程,就如一滴墨水在水盆中扩散,其过程服从概率分布并产生一种趋向力。

2、唯心与唯物的阐释:历史上唯心、唯物真正争论焦点并不是先有地球还是先有大脑,而是主体原始动力为第一性还是客体外力为第一性--这实质是主题惯性与客体间力孰先孰后的问题。因为惯性与力是一对矛盾,故唯心和唯物也是一对矛盾,没有先后主次之分。同理,涉及人惯性和人外力的其它哲学门派也可据此阐释其根本。

3、时间的看法:认为时间不是一个本源,而是一个次于空间、实物的概念。其周期性、长短性、单向性都可以从空实二源导出。

4、物理学和宇宙学基本问题:空实二源的空间同一性、无界性、静止性与牛顿空间完全一致。故与相对性原理、牛顿力学相呼应;空实不作用、不转化恰恰是物质不灭定律和动量、能量守恒的依据;根据空实二源观,场必然是实物粒子在空间中的分布现象、光也由空和实组成、实物粒子不可能无限小、宇宙运动不往复。

5、数学纲性语言可描述物理实在问题:由于实物的各异、有界导致质和量的产生;由于空间的同一、无界、静止,导致质和量的稳定性和均匀、对称、直线。就使数学的量、欧氏几何有了存在基础。

  • 二、 亚光子粒群波基本观念

把空实二源观和现代物理实验结合,可以形成以下一些涉及光本性的观念:

  • 1、 粒群波和亚光子

当大量粒子流规则间隔成列运动时,其能量、质量、边界等物理量表现出一种此起彼伏的类波动。若定义该类物理量为振幅、相邻粒(群)间距为波长、单位时间通过空间某界面的粒(群)数为频率,就可建立波动方程。这种波具有波粒二像性,其传播不需要波源以外的媒介,波速在不受外力作用下相对于波源为恒量并在惯性参照系之间服从伽俐略速度合成,称这种波为粒群波。在自然界中,只要是源周期发射的粒子群流,都可形成这类波。例如电子枪周期性的发射电子束、振荡电路和绕核电子发射的电磁波都属于粒群波。

由于单光子具有的波动性,我们可认为光子是由更小的亚光子组成,单光子就是亚光子粒群波。电磁波也属于亚光子粒群波。只不过电磁波的亚光子间距远大于可见光。或者说电磁波是亚光子群列波。群列中的相邻群间距较大。

  • 2、 亚光子-电子吸收逃逸律和逃逸光速常数

否定以太后,媒介波动论光速常数的起因成为无米之炊。光速常数的起因需要重新探讨。承认光为粒子流,必承寻找发射源。实验发现,发光总是伴随有电子的活动。于是我们设想:电子就是光子的发射母体,它们之间有一种天然的吸收、逃逸关系:当电子内的亚光子运动速度相对于电子达到光速时,亚光子就无法被电子束缚,成群成列从电子内部逃逸出来,形成光子;同样,在空间中散漫运动的亚光子,当其靠近电子并相对于电子速度小于光速常数时,容易被吸收成为电子的组成部分,这就是亚光子-电子吸收逃逸律。光速常数就是亚光子列逃逸电子的速度。若一个电子在10-9秒吐出100万个亚光子组成的列,这个列的频率就: 赫兹,它相对于电子的速度是 。波长就是 。这个小单列的长度就是 (米)。

需要说明,虽然电子绕核高速旋转,但并没有离开光源主题,即相对于光源平均速度为零。光源内吐出的大量电子就不带有单个电子的绕核速度,而表现为相对于发射源的。所以,光速常数也通常表现为相对于发射源的恒定速度 。

  • 3、 亚光子质量计算及其普朗克常数实质

把亚光子粒群波应用到康普顿散射实验,认为X射线的实质是亚光子列。打入石墨散射体自由电子的X亚光子列密集度大于出射亚光子密集度,即单位时间打入电子的亚光子数目多于出射的,多出部分被电子吞食质量增大。用 表示亚光子质量、 表示电子初始质量、 表示光相对于发射源(次源)的速度。则入射亚光子列动量为 、动能为 ;出射亚光子列动量为 、动能为 ;考虑到 分别与单位时间 的比值就是粒群波入射、出射频率,则 ;又考虑光子相对于发射源速度为光速常数,有 。根据动量、能量守恒式可以推导出新的康普顿散射式为: ,带入实验数据,计算出 ;这个质量相当于电子质量的 倍,恰好是 光子的频率。一对正负电子湮灭变为两个 光子,说明一个电子大约由 个亚光子组成。

我们再认为旧康普顿散射式数学上自洽,结合新旧康普顿散射式可以导出 。普朗克常数实质就是单个亚光子动能的四倍与单位秒的乘积,亚光子是能量传播最小单元并在自然界广泛存在。

  • 4、 光的发射和次光源概念

光是如何发射出的呢?为什么方向性明显并直线传播?可以想象:一个光源受热时其内部许多电子都会发射亚光子流,但大部分要在光源内部迂回曲折,反复吸收发射。最后,只有位于光源表层的亚光子流从光源跃出。故光子流的方向总是垂直于光源表面--这就是光发射方向。光发射出后,在真空惯性前行形成光的直线传播。

当一列亚光子流遇到物体会发生什么现象呢?这与物体内在原子结构有关。有的物体可以吸收光子列发热,有的却继续维护其原来饱和状态释放亚光子流。根据能量守恒,饱和状态的吸光物体会继续发出与入射光相当频率的光--透射镜就是这个原理。那么,超(低)光速经过这类物体会发出什么光速呢?根据逃逸光速常数观念,光子只要经过次级发射,就会重新变为相对于次光源的速度。有人说:这样岂不破坏能量守恒?其实,次光源反射、折射的光方向往往发生变化,甚至次光源也会变化,这些变化恰好维持了能量守恒。

  • 5、 次光源导致的粒群波干涉衍射现象

由于次光源主要依靠电子次级发射光,所以次光源通常就是含有电子的物质。由于次光源具有改变光子流运动方向的性能,故在次光源在空间广泛分布时,充当了惠更斯原理中的以太。光子流的能量、边界、质量等物理量的波动方程依然遵循惠更斯原理。这样就可以解释光的干涉、衍射现象。但是,在介质波中,处理明暗条纹用介质振幅的办法:即振幅为零就是暗条纹。在粒群波中,暗条纹的就不能用振幅为零的办法处理。粒子流不会消失、不会创生,但粒子可以组合成不同的群结构、群密集度。就如同奥运开幕式表演的人群组合的各种美丽图案。我们只要假定接收屏对于群的密集度、结构、间隔有选择性的吸收、排放就可以解释明暗条纹了。例如杨氏干涉中大量亚光子的群列(即使是发光很微弱,依然保持规则间隔亚光子粒群波性质,长时间也构成大量的群)通过双缝时,会被缝壁反射、折射为穿过缝的两组交叉弧状群,交叉部位群的密集度和间隔显然不同于非交叉部位,屏只要选择性的吸收、排放,就会形成明暗条纹。同理:电子枪周期发射电子也可形成粒群波,就有电子的衍射图案。

光的偏振现象可解释为:两个垂直的偏振片可以把原来一个分布均匀的群过滤为"面条"群,如果屏喜欢吞食面条,就被偏振掉了。

  • 6、 光源(次光源)与光速的伽俐略速度合成现象

光速相对于发射源(次源)为光速常数,当发射源(次源)运动时,光速就需迭加源(次光源)速。用 表示亚光子相对于光源的速度, 表示光源运动速度, 是观测者运动速度, 表示光速的伽利略速度合成,有: 。利用这两个式子,可以解释光的多普勒效应、迈克尔逊-莫雷实验、光行差现象。而双星观测之所以没有发现魅星是由于星光传播过程中,宇宙空间的星际介质,充当次光源作用,经过此的光变为相对于星际介质为光速常数,而失去双星原来速度。同理,霏索实验中的菲涅尔牵引系数"1"也属于光速伽俐略速度合成。

张元仲先生《狭义相对论实验基础》主题是"回路光速不变的狭义相对论",实质上不否认单程光速的伽变,也等于支持发射光本论。

  • 7、 亚光子海洋概念及其对光子的磨损

恒星不停发光把大量的光子吐入太空,则太空非空,充满亚光子海。由于亚光子具有质量和能量,可探讨暗物质、暗能量起因。

光子就是定向移动的亚光子列,一束光在亚光子海洋中穿行,如同子单列穿行于空气中会受到磨损其数目减小一样。光子穿行太空过程中,频率必然随穿行距离减小--这就是亚光子粒群波对哈勃红移的解释。若如果穿行距离太大,光子会被彻底磨损掉形成亚光子海洋的组成部分--这就解释了奥伯斯佯缪。

  • 8、 电子吸附亚光子造成亚光子海洋压力差的引力起因观

电子可以吸收靠近并相对其速度小于光速的亚光子,造成物体内部亚光子海密度小于物体外部的,形成物体内外亚光子海洋压力差。而任何两个物体可以看作一个组合体,其质心连线之间的亚光子海洋密度就小于连线之外的,于是亚光子海洋就沿着两物体质心连线方向把两物体压近--这就是产生引力。定量地分析,可以认为任何物体都是由一种统一的、体积固有的质量元(例如亚光子)组成,该质量元在两物体连线方向所承受的亚光子海洋压力有效面积恰恰与两物体之间的距离平方成反比。又考虑物体质量的大小与物体内所含电子数成正比,电子数目的多少又与亚光子海洋的吸收能力成正比,由此可以定量的建立方程,阐释引力现象。(全文完)。

作者介绍:

张崇安,1965年生,山西临县人。山西北武能源技术有限公司总经理、山西煤炭厅资源地质局高级工程师。从事矿山测量二十余年,主持完成数百件矿山测量任务。曾获国家测绘局科技进步二等奖,山西省、煤炭部优秀论二等奖。他酷爱哲学和物理学,1986年创建"空实二源"观,1997年发现粒群波。之后发表了十几篇研究论文,确立了亚光子、次光源、亚光子-电子吸收逃逸律、逃逸光速常数、亚光子海、亚光子海洋磨损和压力为基本概念的光本性、引力起因观念,解释了历史上涉及光的重要实验,维护了牛顿时空和牛顿光本粒子发射说。他反对能源超量超速开采的"卖家当"式"经济发展",主张安贫乐道的科学文化价值观,提倡"人文尊孔、科学敬牛"

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上一主题:M理论及其哲学意义 下一主题:中微子“乌龙”科学家丢饭碗
 [2楼]  作者:李子丰  发表时间: 2012/03/26 10:55 

!
[楼主]  [3楼]  作者:张崇安  发表时间: 2012/03/26 19:05 

这篇稿请14位院士审,三位明确不同意,剩余无回音。《科技日报》还在定夺中!
 [4楼]  作者:周宪  发表时间: 2012/03/26 19:33 

不同意比没有回音好。
 [5楼]  作者:魏恩庆  发表时间: 2012/03/26 20:50 

亚光子跟光子是同一粒子吧,这个问题好像谁问过了吧.
[楼主]  [6楼]  作者:张崇安  发表时间: 2012/03/27 03:12 

亚光子和光子的关系,如同人体细胞和人体的关系,不是同一粒子。
[楼主]  [7楼]  作者:张崇安  发表时间: 2012/03/27 09:46 
[楼主]  [8楼]  作者:张崇安  发表时间: 2012/03/27 10:39 
[楼主]  [9楼]  作者:张崇安  发表时间: 2012/03/27 15:41 

 [10楼]  作者:周宪  发表时间: 2012/03/27 18:18 

祝贺张崇安先生的努力有所进展。也希望各网友排除万难,力争在正式刊物上发表自己的观点。
[楼主]  [11楼]  作者:张崇安  发表时间: 2012/03/27 18:41 

谢谢老周:但我努力了!SCI依然拒之门外!有一家EI杂志正在努力。有个工业大学学报是核心期刊,有物理学院,愿登。但不是研究光学的。我还在选择中。但我的文章《湖北工业大学学报》发表过。
[楼主]  [12楼]  作者:张崇安  发表时间: 2012/03/27 19:04 

量子力学对E=hv的物理实质有模糊回答,但是正如费曼所说几乎“无人能懂”,量子力学的波是几率波,但我敢肯定,没有人能清晰解释几率波的物理实质,更没有人会利用它清晰解释杨氏干涉!对于电磁波是不是几率波,当今物理学依然用的是麦克斯韦电磁以太波,却和几率波完全是两套路线! 现在物理学在电磁波和几率波之间,可以说是乱套的!故而光的本性没有澄清,爱因斯坦对光量子是什么,思考五十年不得其解!
[楼主]  [13楼]  作者:张崇安  发表时间: 2012/03/27 19:07 

我认为E=hv式子是无法用以太波动论解释的,那位高手不赞成就说几句!
[楼主]  [14楼]  作者:张崇安  发表时间: 2012/03/27 19:21 

 这篇文章有对哲学基本问题的回答、惯性与力起源问题的回答,数学的本性、时间的本性,所以,《科技日报》、《中国科学报》编辑发现有原则性的问题,不轻易登,《科技日报》送了十几位院士审,真是受宠若惊!《科学中国人》、《中国科技财富》、《科技创新与品牌》的审稿人是认可了!当然还有《科技中国》、《中国科技成果》、《今日科苑》登约稿。《科技与生活》约做封面人物,不过都是收费的!不做了、不做了!老婆和孩子都不高兴了,说侵犯了她们的肖像权,哈哈哈哈! 如果SCI约稿,我就做,绝不食言!
[楼主]  [15楼]  作者:张崇安  发表时间: 2012/03/27 19:28 

卢鹤祓院士当年看我文章,见我面第一句话就是“你的问题是一个大问题”,认为世界是空实二源组成,难道不是一个大问题吗?空实二源认为,场也是空和实组成,物质粒子不能无限可分,宇宙运动单向,惯性起源于空间同一,力起源于实物各异.
[楼主]  [16楼]  作者:张崇安  发表时间: 2012/03/27 19:33 

当我问及卢院士,我的文章有没有明显错误,卢院士说:很难说。
卢院士给我讲量子力学虚粒子涨落空间,我说,测不准原理是测量理论,不是上帝规则,不可以客观化,卢院士说了句让我吃惊的话:“你推翻量子力学,物理学家没饭吃了”!
 [17楼]  作者:周宪  发表时间: 2012/03/27 22:42 

对【13楼】说:

E=hv是普朗克通过对级数的计算得到的。他通过假设E=hv ,得到了精确的黑体辐射公式。

实际上把能量视作无限连续的波是过于极端了。任何连续的东西都有间断之处。没有间断,还要连续干什么?电视连续剧不是一集一集间断的吗?

没有原因的几率波是错误的,宏观的几率是复杂、高速的微观运动的平均值。革末-戴维逊证明的波动,实际上是电子飞出原子后的直线运动,只不过所获得的波长等于电子在原子里圆周运动的周长而已、而薛定谔的用复指数的波函数,恰好是复平面上的圆。

 [18楼]  作者:xilu234  发表时间: 2012/03/28 09:32 

对【10楼】说:

张崇安先生,向你祝贺。

如果你有机会路过上海,我们可以面谈交流。

[楼主]  [19楼]  作者:张崇安  发表时间: 2012/03/28 10:48 

对【18楼】说:
谢谢!方便时给我另一部电话.18303517808发个短信,我就知道了您电话了。现在我正去山西大学光电研究所量子光学与器件国家重点实验室和山西物理学会秘书长送该期《科学中国人》。
 [20楼]  作者:杨发成  发表时间: 2012/03/28 14:49 

恭喜!这就是不懈努力的结果。张崇安先生是位可敬的学者,他不但自己勤奋,还鼓历其它人,并无私地帮助需要帮助的人,在这个物欲横流的当今,这种德高的学者不多了。
我真切地希望大家共同努力,提高专业水平,共同对未知领域的探索。新观点的发现,请在相关机构登记后(受法律保护)再与大家交流。
[楼主]  [21楼]  作者:张崇安  发表时间: 2012/03/28 19:39 

对【17楼】说:
老周的说法基本上是正确的!
 [22楼]  作者:胡言普  发表时间: 2012/04/06 13:53 

电子干涉时,如果被“看”就不出现干涉,如果此成立,对张老师的波动论会造成很大的冲击,我也是考虑到这个问题,主要是对量子理论懂的较少,总体上我是赞成光介质的。但是对这个“看”不知怎么看的。
[楼主]  [23楼]  作者:张崇安  发表时间: 2012/04/06 16:42 

能产生干涉的电子是规则间隔的粒群波,是许多电子排成的列。“看”的过程至少要用到光,实质上是光粒子和电子作用的过程,就如同曹操的八十万部队与袁绍的部队相遇,原来整齐的队伍能不变形吗?——这有什么冲击?奇怪!介质波才会伸到冲击,因为同介质的两列介质波可以互相穿越而不受影响,所以光必然不是介质波!电子波(电子物质波)更不是介质波!
[楼主]  [24楼]  作者:张崇安  发表时间: 2012/04/06 16:45 

对【22楼】说:
能产生干涉的电子是规则间隔的粒群波,是许多电子排成的列。"看"的过程至少要用到光,实质上是光粒子和电子作用的过程,就如同曹操的八十万部队与袁绍的部队相遇,原来整齐的队伍能不变形吗?--这有什么冲击?奇怪!介质波才会受到冲击,因为同介质的两列介质波可以互相穿越而不受影响,所以光必然不是介质波!电子波(电子物质波)更不是介质波!
 [25楼]  作者:胡言普  发表时间: 2012/04/06 20:44 

“看”的过程至少要用到光,实质上是光粒子和电子作用的过程,就如同曹操的八十万部队与袁绍的部队相遇,原来整齐的队伍能不变形吗?——这有什么冲击?
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老师别生气,我这里仅是探讨学习,一者可以是你的文章更严谨,二者使道理更明白

奇怪的不是变形,而是原来是变形的,这里反而相安无事,试想本来两股力量打的难解难分,这时又加入了一只队伍,混乱的局面应该更混乱,这里突然没声了,能不奇怪吗?

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