爱因斯坦和康普顿完成了光本粒子说了吗? ——关于E=hv向光本粒子说的过渡 这里有好几位朋友认为爱因斯坦是主张光本粒子说的,我不认为这个观点确切!大家知道,爱因斯坦晚年说“整整思考五十年,不知道光量子是什么?” 一、爱因斯坦搞清光的本性了吗? 1900年,普朗克为解释黑体辐射,提出一个常数h,1905年,爱因斯坦引入E=hv公式解释光电效应,拉开了量子力学序幕,同年他发表相对论,其中用到的一条基本假设就是狭义相对性原理,按照爱因斯坦的话就是“对于力学方程成立的坐标系,电动力学和光学方程也应该成立”。 什么是“力学方程成立的坐标系?”就是牛顿空间。牛顿在《自然哲学的数学原理》首要篇幅的附注部分定义绝对空间为“其自身与任何外界无关,永远保持相同和不动”。也就是说,这样的空间本身否定了连续以太的存在,否定了空间和物体之间的相互作用,力学方程成立的坐标系一个最显著的推论就是相对性原理,这个原理要求,任何速度在参照系之间服从伽俐略速度合成,然而爱因斯坦紧接着来了个180度大转弯,他说,光速是不服从伽俐略速度合成的——这也就是狭义相对论的另一个假设。 其实,狭义相对性原理的本质就是光本粒子说,要求光速服从伽变;但是,光速不变原理却起源于麦克斯韦电磁以太论,本质上认为光速与源速、观测者速度无关,是不服从伽变的。 1905年,爱因斯坦一方面用E=hv解释光电效应——表明已经跳出了麦克斯韦电磁以太论,一方面认可"狭义相对性原理”,也属于一种摆脱以太的企图,然而,他终未彻底!其光速不变原理本质上是承认以太的一种做法。 所以,爱因斯坦算不上是光粒子学说的完成者,因为爱因斯坦把“狭义相对性原理”和“光速不变”共用,这就如同中国古代出售矛和盾的那位商人,他不可能搞清光的本性! 二、康普顿、波尔也没有搞清 1923年,康普顿散射实验产生,再次使用了E=hv,波尔也提出原则内电子能级跃迁学说,也用了E=hv,这样,E=hv就成为近代物理学中最重要的关系式之一! 但是,E=hv的物理实质物理学一直没有给出合理的回答!v的物理场景究竟是什么?这是一个困惑一百年的问题,量子力学企图给出解释,一种是用几率波的办法,还有用测不准原理诡辩的办法,但这两种办法无法让常人理念接受,以至于出现电子分身术、局域性与非局域性、超距作用、活猫死猫等一系列困惑,量子力学正如费曼所说“几乎无人能懂”。 所以,说康普顿证明了光的粒子说,也不确切!因为E=hv中显然有一个波动理论中的概念“v",如果没有用粒子的办法解释v的物理实质,就算不得是光本粒子说! 三、真正解开E=hv之谜 2003年之后,光本粒群波观念和亚光子观念相继提出,光子就是一个亚光子串,单个亚光子的动能是mcc/2,普朗克常数的实质就是4倍亚光子动能与单位秒的乘积:h=2mccu,v的物理实质就是单位时间通过空间某个界面的一串亚光子列中(一个光子)所含的亚光子数。即v=n/u。这个亚光子列的波长就是C/n,也就是亚光子列中相邻亚光子之间的距离。振幅就是一个亚光子的能量、质量等物理量。 电磁波的本性是亚光子群列,由于亚光子群列是立体的,表现为横波和纵波,次光源可以改变亚光子群列的形状和方向,故在次光源分布广泛的空间,惠更斯原理的数学形式依然实用——这样就解释了光的干涉衍射现象。 所以:真正用把光本性复归于粒子群流,并把波动性和粒子性统一的是粒群波——这个理念是二十世纪末才出现的! 随着光本性的澄清,相对论和量子力学会自动退出历史舞台! |