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。
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:
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。
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:
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。
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 。
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 和 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。
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。
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。
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。
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。
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" |