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人们只知道导体切割磁力线其两端会产生感生电动势。为什么会这样呢?没有人能说清楚。其实原因很简单,磁是以太的量子涡旋,导体割磁力线,导体中的电子会带动以太又作直线运动,这样以太就一边旋转一边作直线运动,根据理论力学以太就会受到科里奥利力,这个力只能是导体中电子给的,所以电子会受到其反作用力——洛仑兹力,电子在这个力的作用下导体两端会产生感生电动势。
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人们只知道导体切割磁力线其两端会产生感生电动势。为什么会这样呢?没有人能说清楚。其实原因很简单,磁是以太的量子涡旋,导体割磁力线,导体中的电子会带动以太又作直线运动,这样以太就一边旋转一边作直线运动,根据理论力学以太就会受到科里奥利力,这个力只能是导体中电子给的,所以电子会受到其反作用力——洛仑兹力,电子在这个力的作用下导体两端会产生感生电动势。
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有人说,如果磁体是平动,就不会有感生电流出现,为什么?
这不难解释。延长B'C交圆周于B",由科奥利力知B"B电流大小方向相同。这样流进C和流出C的电流大小相同,由于电路对称的缘故,反映在检流计v上的AVBB’CA回路和AVBB“CA回路的电流大小相等方向相反,故总电流为0。 |
| 对楼主:叶波老师提出的问题总是有刺激和高水平,值得网友们讨论。 |
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谢谢
以太涡旋有两个问题。1.以太是存在的吗?2.磁是以太的涡旋吗?下面就来认真地讨论一下。 很久以来,人们一直认为以太是存在的。但没有试验证明,人类还是不放心。人们是这样设想的:以太是流体的,因为地球在其中运动并不受阻。根据光行差的测定结果,以太是静止不动的,地球以30公里/秒的速度在以太中穿行。如果地球是静止的,相对来说不是有以太风吗?于是迈克尔逊想出一个用测定以太风的试验。有了以太风,以太就必定存在了。 有人把迈克尔逊试验的设计原理作了这样的类比:光在以太风中的运动好似小船在河流中的运动,光好似小船,以太风好似流水。由于速度相同的两只小船,一只在河流中往返横渡的距离和另一只上下来回的距离相同,计算的结果显示它们所花的时间有所不同。同样的计算,光在通过在地球运动方向上两个互相垂直的相同距离所用的时间也应当不同。在迈克尔逊的实验中,设定合适的尺寸,只要把仪器转动90°,根据计算就会产生一定的光程差,从而观察到定量的干涉条纹的移动。 但试验的结果是干涉条纹没有任何移动,后经多次重复试验结果仍然相同,后来把这个没有条纹移动的现象称为“零结果”。并认为这一结果否定了以太风,否定了“以太风”。以太风不存在,以太当然也就不存在了。这就是历史上赫赫有名的否定以太的试验。 |
| 对7楼:叶老师:MM实验在假设以太静止,地球运动(地球同时作轨道运动和自转运动)的情况下会观察到干涉条纹的移动。假如,地球拖拽着空气,空气拖拽着以太作同步运动,相当于地球与地球表面的以太无相对运动的情况下,是观察不到干涉条纹移动的。另外,以太作为光的传播媒质的话,来自光源发出的光会直接到达终端,无须通过仪器的光路,所以不管仪器如何转动,根本没有影响。因此,MM实验不能证明否定以太的存在与否。问题出在何处呢?我认为是迈克尔逊对实验的思维认识不够全面为其一,对光的本性的了解的深度不够深刻为其二。 |
| 对7楼:叶老师:MM实验在假设以太静止,地球运动(地球同时作轨道运动和自转运动)的情况下会观察到干涉条纹的移动。假如,地球拖拽着空气,空气拖拽着以太作同步运动,相当于地球与地球表面的以太无相对运动的情况下,是观察不到干涉条纹移动的。另外,以太作为光的传播媒质的话,来自光源发出的光会直接到达终端,无须通过仪器的光路,所以不管仪器如何转动,根本没有影响。因此,MM实验不能证明否定以太的存在与否。问题出在何处呢?我认为是迈克尔逊对实验的思维认识不够全面为其一,对光的本性的了解的深度不够深刻为其二。 |
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对楼主:你的“磁的本质是以太旋涡”的观点是正确的,但不够全面。我认为,“磁”是以太物质的有序运动(有序平动和有序转动)。以太旋涡是以太物质的有序转动,当然包括在内。题外话,“热”是以太物质的无序振动。
我在四种自然的力的本质的研究中,电磁力的本质困扰了我几年。直到2008年,我把电磁力分为电力,磁力,电磁力分别开来,如,电容器充电,两极板正负电荷之间的作用力叫电力(或静电力或库仑力);两块磁铁之间的作用力叫磁力;电子与原子核之间的作用力叫电磁力。电子与原子核既有电性,又有磁性,它们的磁性来自于它们吸附以太物质作自旋运动,就像你说的的形成以太旋涡。 磁力的本质是有序运动的以太链之间的万有引力,以太链之间的距离很小,作用面很大,所以磁力是力程和力度很强的牛顿力,在微观粒子和宏观天体之间的相互作用中普遍存在,是一种非常重要的力。 在我的最后难题电磁力的本质揭开以后,我就有了著书的念头,2010年11月,我写成了《宇宙的真谛》。12月由华夏出版网代理出版。 |
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9楼:这个观点有些不同,我们慢慢讨论吧!
因此否定以太的试验是迈克尔逊试验。这个试验一度被视为洪水猛兽。相对论正是从这个试验的基础上发展起来的。这个试验有这样一条不言而喻的原理:以太对光来说是流体。整个试验都是根据这条原理设计的。以太对球来肯定是流体,以太对粒子来说也肯定是流体。但以太对光来说是不是流体呢?因此,迈克尔逊试验中这条不言而喻的原理就值得探究。 人们普遍认为:固体永远是固体,流体永远是流体。但是这个成见对波的传播来说并不成立。 波实际上是由一种往复振动形成的。往复振动时,介质的受力是交变的,当交变力的频率太快,介质向一个方向受力运动后,几乎马上又要受同样大的力向相反方向运动,介质因惯性的缘故根本就来不及作这样的运动。于是,流体介质的微粒象固体分子一样只在平衡位置振动而传播波。此时传播波的地方的介质的流动性自动消失了,或者说此时传播波的介质变硬了。这里所谓的“硬”,实际上是指介质微粒的活动范围小到和固体分子活动范围一样,波在流体介质中的传播就变成像在固体中传播一样。由于波在固体中的传播速度要比在液体中快得多,所以只要波的频率足够大,波在流体介质中的传播速度就可以和在固体介质中一样快。这就是波动介质变硬说。 |
| 对11楼:我赞成你的“波动介质变硬说”,在我的文章“探索中微子超光速现象”的原文发表在本论坛中,提到了你。原文约7000字,后来在大众科技报发表时,考虑到版面费,压缩成4000字,才把提到你的话简缩了。我也认为波速与频率是有关系的。 |
| 还是回到本实验的主题上来吧!对于两位伟大的科学家法拉第和韦伯的不同观点引起的百年之争很有刺激,到底是法拉第的观点正确还是韦伯的观点正确?值得深入探讨。 |
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法拉第的观点正确还是韦伯的观点正确?它们观点都有问题。但公式结果是正确的。
由于只要研究介质单向运动的幅度,为了简单起见,假设波的平均作用力是不变的,在此力作用下介质作初速为0的匀加速运动。其移动的距离为波的振幅S: s=1/2att 此半个周期的时间t=T/2=1/(2f) 。这里f是波的频率,a是平均加速度。 s=1/2att=a/(8ff) 由于平均加速度 是一常量,于是介质微粒在正半周内移动的距离s与波的频率f的平方成反比,只要频率足够大,介质微粒在半个周期内移动的距离就可以足够小。频率大到一定的值,流动的介质对波的传播而言就和固体没有什么区别了,因为负半周内介质微粒受力和运动方向都会相反,变成初速为v末速为0的加速度为-a的匀减速运动。如果不考虑 的大小,不难看出,波的频率达到10的12次方赫兹时(如超声波),介质运动范围便在a/8乘以 10的-24次方米范围内。波的频率达到4×10的14次方赫兹时(如红光),介质运动范围更在a/1.28乘以10的-30次方米范围内。所以,波动介质变硬说从介质微粒运动具体数量级来看也是非常小的。 |
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对楼主:叶老师,发表我对本实验的解释如下:希望能给这个百年之争画上句号。
为了能使广大的科学工作者容易理解,先不考虑从电磁感应的本质,而用经典电磁感应现象的理论角度解释本实验,那就是:导线作切割磁力线运动时,在导线两端产生感应电动势。 如楼主图1所示:A;D为圆柱形可导电的永久磁体的两极,设A为北极;磁力线从A极园形面向四周空间回到D极圆形面进入磁体,穿过磁体到达A极圆形面形成闭合的磁力线回路。 在磁体静止时,磁力线静止;磁体移动时,磁力线移动;磁体转动时,磁力线转动。因此,韦伯认为磁力线随磁体一起运动的观点正确。 实验时,磁体转动,磁力线与磁体同步转动,韦伯认为导线AVB对磁力线作相对切割运动正确,但在A;B两点之间不能产生电势差,因为AV端(水平部分)与VB端(水平部分)形成的电动势方向相反,互相抵消。所以韦伯对电流产生的原因的解释是错误的。 在图1上看,导线BB'C表面看上去,它与磁力线同步运行,无切割运动,其实不然。BB'C是一条虚拟的导线,连接回路的实际导线是BC,回路是AVBCA。由于B点是个活动结点(相当于发电机的电刷),B点对应的是一个在圆柱面上通过B点的园,所以BC是一条活动的导线,每转一周,形成一个圆锥面,正是这条活动的导线,切割与磁体相对静止的磁力线,因此在回路AVBCA中,B;C两点形成电动势,使回路产生一个稳定电流。 法拉第的解释是错误的:其一,磁体转动,磁力线不随着转动是错的。可以把AV或VB其中一条屏蔽起来试验,观察电流的变化,便可知道。其二,认为BB'CA作为运动的导体切割静止的磁力线产生电动势的解释不妥当。 本实验应采用微安表(其内阻小一点)和磁性较强的磁钢,用较小的磁体转动角速度,就能达到明显的实验效果为好。供参考。 |
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对16楼:叶老师的提问很尖锐,非常好。在回路AVBB'CA中,因为回路的面积没有变化,磁感应强度没有变化,所以穿过回路的磁力线的根数没有变化,因此磁通量没有变化。
可是,人们总是把磁通与磁通量等同起来,原因是通常看到的电磁现象,如直流发电机,交流发电机中的导线或电枢绕组作切割多个磁极的磁力线运动,其绕组回路的磁通量作最大到最小周期性变化。而在本例中,其实也算是一个直流发电机,在AVBB'CA回路中,有三段导线AV(水平部分),VB(水平部分),B'C始终在作切割磁力线运动,但它们切割离去的磁力线根数与进入回路的磁力线根数相同,表明其磁通量没有变化,而回路中的磁力线是不断更新,瞬间不同的,这是质的不同,而不是量的不同。所以我认为,回路AVBB'CA中的磁通是变化的,是质的变化而不是量的变化。这是发电机的特例,与通常的发电机不同。通常的发电机,它们的导线对磁力线作间歇切割而不是连续切割,既有质的变化,又有量的变化。 因此,解释本例电磁现象采用导线切割磁力线,驱动导体内电流物质运动形成稳定电流的方法。而不采用磁通量的变化,引起磁场的变化,再引起电场的变化的方法。 |
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在回路AVBB'CA中,因为回路的面积没有变化,磁感应强度没有变化,所以穿过回路的磁力线的根数没有变化,因此磁通量没有变化。
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 根据法拉第电磁感应定律,回路的磁通量没有变化,就没有感生电流。于是我们现在就有了一个回路的磁通量没有变化,但是有感生电流的反例,只要这样一个反例,我们就可以推翻法拉第电磁感应定律。 |
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我们至少从理论上证明了只要波的频率足够大,介质微粒运动距离便可足够小。介质微粒运动距离的大小就决定了这种介质是固体呢还是流体。
由于波在固体中的传播速度要比在液体中快得多,所以只要波的频率足够大,波在流体介质中的传播速度就可以和在固体介质中一样快。那么有没有一种波随频率的增大其速度突然增加呢? 通常情况下,声音在水中的传播速度为1450米/秒,但20多年前人们惊奇地发现,当超声波频率达到几个特(1特=10^12)赫兹时,它在水中的传播速度竟增加了2倍多。这就证明了只要频率足够大,介质微粒的运动就可以小到和固体一样而变硬,从而使波的速度大大增加。声波在冰中的速度约为3160米/秒,这正好是1450米/秒的2倍多。也就是说,频率达到几个特的超声波在水中的传播速度就象低频超声波在固体冰中的传播速度一样。于是我们可以认为水对频率达到几个T的超声波的传播变得象冰一样。 |
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对18楼:回路的磁通量没有变化而产生电动势的例子还有一例,那就是法拉第发明的世界上第一台发电机,当时称为“法拉第圆盆”。在此不多赘述。电动势分为切割磁力线产生的“动生电动势”和回路中磁通量发生变化的“感生(或感应)电动势”两类。法拉第是发电机和电动机的发明人,只上过几年正规的小学,是最伟大的科学家,世界上所有的人都直接分享着他的伟大成果。法拉第和后来的麦克斯韦的电磁理论是建立在“电磁现象”的基础上,存在不协调,不完善,甚至错误的缺陷,需要重新审视。如果用“电磁本质”理论解释这些实验就比较简单,但有谁会相信呢?证实一种理论需要成千上万次不同的观测和实验,需要数年,数十年以至数百年的时间;证伪一种理论只要几次甚至一次实验观测就可以了。所以在解释科学难题时,选用传统理论中与本质理论不相悖的理论为优选。我认为,在梳理前辈科学家各种理论的方方面面应把它们分为三个类别:1,继承;2,继承发展;3抛弃。
以上观点请叶老师指正。 |
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对19楼:叶老师,你提出的“有没有一种波随频率的增大其速度突然增加呢?”我认为这种波存在的可能性几乎没有。波的速度主要由介质的性质(介质的弹性)来决定,波的频率对波速的影响是次要因素。因为介质粒子的振动频率高了,粒子的振幅要减小(相当于介质变硬),所以波速的提高并不多,更不是“突然增加”。
能做实验证明你的高频下介质变硬说及各种电磁波的速度随频率增加而波速增加的结论非常有意义。我看是可以达到的。实验并不难。 在以太与空气共存的地表介质里测量电磁波的速度与标准光速(299792458 m/s ,380-780nm 可见光)比较:选用无线电通讯,微波通讯,红外线通讯波段中三种频率。 1, 约1MHz的无线电波(广播中波段)。 2, 约1GHz的微波(分米波段)。 3, 约1THz的红外线(亚毫米波段)。 |
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有没有一种波随频率的增大其速度突然增加呢?
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 我不是有一个例子吗? 导体切割磁力线就一定会产生感生电流吗?矩形线圈在匀强磁场里作切割磁力线运动线圈中会产生感生电流吗? 要注意的是:波动介质变硬说是介质在传播频率很高的波时表现出的类似固体的一种性质。它和因为分子间吸引力大而将分子束缚在一起形成固体的变硬是完全不同的,波动介质变硬仅仅对频率很高的波才适用。同时不是在所有地方都变硬,只是在波传播的地方变硬。这种变硬用其他办法是探测不到的。 由于真空中的以太是传播光的介质,真空中的以太和水一样,对粒子来说是一种流体;而光和声音都具有波动性,光的频率又非常之高,频率最小的红光都超过了400特。因此,有理由认为光在真空中以太中的传播类似于频率达到几个特的超声波在水中的传播,因为它们的物理本质是一样的。我们就得到这样一个推论:真空中以太对光传播就好象固体一样。 一个严重的问题出现了。迈克尔逊是根据以太对光来说是流体的前题来设计他的试验的,以太对光的传播好象固体一样就说明他的前题是错误的,这个试验的所有的具体计算也都是错误的。 |
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对22楼:请问叶老师,“导线切割磁力线就一定会产生感生电流吗?”是电压还是电流没有搞错吧!
“矩形线圈在匀强磁场里作切割磁力线运动,线圈中会产生感生电流吗?”是转动切割还是平动切割要先说清楚! |
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23楼
是指回路和平动 如果以太对光的传播的地方好象固体一样,对迈克尔逊——莫雷试验的零结果就可以重新作出如下解释。 从迈克尔逊干涉仪中半反镜中发出的光,是在半反镜中传播后射出的,半反镜无疑是固体。对从半反镜中射出而进入干涉臂中以太的光来说,传播此光的以太又象固体一样。这样一来,半反镜和相连的传光以太就分别是固体和类固体,从而它们好象是两种固体连结在一起。而半反镜又是同地球固联在一起,对于光而言,相当于地球和传播此光的以太也是连结在一起。于是,对从半反镜中所发出的光来说,地球和传播此光的“类固体”的以太之间没有相对运动,没有以太漂移,也就没有以太风。光在迈克尔逊干涉仪的水平臂和垂直臂的相同路程上花的时间相同,没有光程差。将迈克尔逊干涉仪转动90°,干涉条纹当然不会有任何移动,试验出现的零结果也就是必然的了。或者简单地说,真空中的以太对光而言是没有以太风的,虽然以太对地球是有以太风的,但迈克尔逊——莫雷试验是用光来探测以太风的,这个试验当然是测不到以太风的零结果。迈克尔逊——莫雷试验令人信服地和漂亮地证明了真空中的以太对光传播的地方好象固体一样。这就是说以太的确是传播光的介质,以太在传播频率很高的光时能“变硬”,也就是证明了以太的组合(进一步研究表明,对光的传播来说以太介质不是单一的以太微粒,而是一团以太的涡旋)具有惯性。我们在这里就找到了以太的组合是一种有惯性的物质的确凿证据。所以迈克尔逊——莫雷试验正好证明了以太的集合是一种有惯性的物质,以太的确是存在的。 就好象河流上结了冰,小船换成小车。由于速度相同的两辆小车,一辆在河流中往返横渡的距离和另一辆上下来回的距离相同,它们所花的时间是一样的。 |
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矩形线圈的平动切割:对边的作切割运动的两段导线的两端,能产生电压,但在回路中电压方向相反,互相抵消,回路无电流。
我总觉得,用迈克尔逊干涉仪的实验,用来证明以太的存在与否是不靠谱的。有逻辑错误! 迈克尔逊假设以太无去证明以太无。方法是:如果以太有,则会产生以太风,干涉条纹移动,不运动证明以太无。 问迈克尔逊:如果以太有,并不产生以太风,干涉条纹并不移动,因此证明以太有。 叶老师假设以太有去证明以太有。方法是:以太有则……并不会产生以太风……干涉条纹并不移动,证明以太有。 问叶老师:如果以太无,当然没有以太风,则干涉条纹不会移动,实验证实条纹不移动,所以以太无。 |
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如果以太无,当然没有以太风,则干涉条纹不会移动,实验证实条纹不移动,所以以太无。 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 如果以太无,就不能认识磁和光以及电磁感应的本质。以太的存在是客观的,不以人的意志为转移。 波动介质变硬现象由于非常罕见而没有引起人们的重视,迄今为止仅仅发现频率很高的超声波在水中传播这样一个实例。以致这一现象一百多年来没有引起人们的重视,即使是现在仍然鲜为人知。但它确实用波动理论推翻了人们对迈克尔逊——莫雷试验零结果的原有解释,推翻了人们否定以太的结论。 波动介质变硬说认为介质在频率很低的波时是流体,只有在波的频率升高到一定的程度时才表现出类似固体的性质。不同频率的超声波在水中的传播已经证明了这一点。光是频率很高的电磁波,以太在传播光的时候也表现出了类似固体的性质。那么对频率很低的电磁波来说,以太也应是一种流体。由于波在固体中的传播速度要比在液体中快得多,因此低频电磁波的速度应就比光速要小。但是,人们根据Maxwell的电磁波方程,电磁波的速度 v=1/√(εμ) 式中ε和 μ 分别是真空中的介电常数和磁导率。 人们认为真空中电磁波的速度是不变的。电磁波的速度也就是光速,约为每秒三十万公里。电磁波在真空中的速度完全由真空中的电磁常量ε和μ 决定,与电磁波的频率无关。又因为媒质的折射率n=v/c也与频率无关,所以,在麦克斯韦理论中,媒质是无色散的。这显然与事实不符,因为紫光在玻璃中的速度比红光小,这就证明媒质是有色散的。于是我们完全有理由认为麦克斯韦理论本身是有缺陷的,进而认为真空中电磁波的速度也与频率也有关。 这里不是完全否定电磁波速度方程,只是说真空电磁波速度不变是有条件的。因为电磁波的速度可以是根据固体中横波的传播速度类推的,即 v=√G/√ρ 这里G为剪切模量,ρ为介质密度。 这就要求传播电磁波的介质——以太也是固体才行。但只有当电磁波频率大到和光一样,以太对电磁波的传播才变得象在固体,电磁波在真空中的速度才真正是不变的。而对于频率较小的电磁波,以太对它的传播不是象固体一样,而是一种流体,此时电磁波方程中的速度不变就不再适用。 |
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我们必须找到电磁波的速度与频率有关的具体证据才行,那里有这样的证据呢?只有在某处同时产生各种频率的电磁波,然后测量它们到达另外一点的先后才行。太阳耀斑的爆发正好能满足这一要求。太阳耀斑爆发的同时会产生各种频率的电磁波,只要用射电望远镜或太阳射电频谱仪观测不同频率电磁波到达地球的先后,就能判断电磁波的速度与频率是否有关。如果各种频率的电磁波同时到达,波速与频率自然没有什么关系,如不是同时到达呢,那就是与频率就有关了。怎样确定各种频率的电磁波是否同时到达呢?
在米波和十米波段的米波射电爆发与其它波段射电爆发完全不同,仅凭单个频率上的观测已不能满足要求。因此,专门设计了一种叫做“太阳射电频谱仪”的仪器来研究它们的活动过程。这种频谱仪能在很宽的波段内,利用快速扫描的方法,来同时进行许多波长上的观测,如果不考虑爆发的强度,就获得了爆发的频率和时间两个参量的“运动频谱图”。 Ⅱ型爆发与太阳耀斑有密切关系,几乎所有Ⅱ型爆发都与耀斑相伴发生。Ⅱ型爆发具有较慢的频率漂移,因此又称慢漂移爆发。这种爆发的特点是,其频率明显地随着时间从高频向低频漂移。也就是说,先看到的是高频电磁波,后看到的是低频电磁波,这种爆发的频率漂移速率较慢,一般是每秒钟不到1兆赫。 |
| 我认为:太阳耀斑经常与“太阳黑子群”相伴随,黑子是太阳核反应产生的废料以太物质为主的成团结构,形成的旋涡状态。象地球那么大的黑子里也夹带着相当多的未辐射的“光子团结构”。巨型黑子爆发形成磁暴,产生强烈的被称为“扰动太阳风”冲击着空间中较为平静的波动媒质,致使地球的射电通讯中断。同时,“光子团结构”的爆发形成“耀斑”,产生了各种辐射(伽马射线,X射线,紫外线,可见光,红外线和各种射电波),所以其辐射背景干扰很大;太阳表面,大大小小的不同的黑子,耀斑几乎连续不断,在射电望远镜或太阳射电频谱仪的观测下,也难以区分何种射线何时来自何方。 |
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频率慢漂移爆发的传统解释是爆发源在太阳日冕中以每秒钟一千多公里的高速向外运动,因而引起爆发的频率慢慢地向低频漂移。而频率快漂移爆发则是爆发源在日冕中作每秒钟十万公里的巨速向外运动。 这两种解释都是站不住脚的,因为如果爆发源在日冕中作从太阳中心向外的运动,它与我们越来越近。根据多普勒效应,此时频率漂移就应当从低频到高频(蓝移),而不是从高频到低频(红移),这就与观察事实严重不符。由于太阳万有引力的作用,耀斑开时始爆发物只可能因其巨大的爆发动能从太阳表面被抛起,先作从太阳中心向外的运动,爆发物上升到太阳表面一定的高度,其爆发时的动能全部转变成引力势能,在引力势能作用下爆发物才会下落。于是爆发开始时用爆发源的运动来解释频率漂移是不成立的。 还有一种解释是这样的:爆发源在爆发期间快速向太阳外层运动,以观察者对太阳中心的视线为例,在某一 时刻的A点发出的辐射和运动一段时间后的B点发出的辐射都有蓝移,但由于太阳引力运动是减速的,在B点发出的辐射兰移要小一些,因此在B点的辐射频率比A点发出的低,而A点的辐射先到达地球,B点的辐射后到达,于是产生了频率飘移。 这种解释看起来是合理的,但仍然存在两个问题。第一,如果是爆发源在太阳上减速造成的,那么不仅仅是米波频段才有爆发的频率慢慢地向低频漂移,所有频段的爆发都在作同样的运动,都应有同样的频率慢漂移。但频率漂移只在米波和分米波频段才有,而在微波以上频段上没有。第二,按传统解释,同一耀斑应是一样的,可是对同一耀斑在不同的频段上的观测发现有频率快漂移和频率慢漂移两种,传统的解释是两种漂移的速度不同(相差100倍),这就与同一耀斑速度应是一样的相矛盾。 事实上,频率漂移爆发应当是由频率不同的电磁波速度各不相同引起的。其原理是这样的:太阳耀斑爆发时各种频率的电磁波也同时爆发。电磁波爆发传到地球时,在在米波和十米波段,频率较高的电磁波速度较快,先到达地球上的太阳射电频谱仪,频率较低的电磁波速度较慢,后到达太阳射电频谱仪,也就是频率高的电磁波先在太阳射电频谱仪上显示出来,频率低的电磁波后在太阳射电频谱仪上显示出来,这才是频率漂移产生的根本原因。 |
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频率最小的电磁波的速度最低。这个速度是多少呢?电磁波可以看成是交变的磁场,稳恒的磁场可以看成是频率等于0的电磁波,稳恒的磁场的传播速度就是电磁波传播速度的最低值。
太阳耀斑爆发的同时一般会引起太阳上的大磁暴。光线从太阳传到地球只要8分钟,但太阳上巨大的磁暴到达地球形成地球磁暴要一到两天。根据相关资料,大约在800到2400分钟之间,这就充分说明光的速度要比磁场的传播速度快100~300倍,所以磁场的传播速度不是光速。 怎样计算频率慢漂移每下降1MHz波速减小多少呢?可以这样考虑:光线从太阳传到地球大约要500秒的时间。根据频率漂移小于1 MHz/秒,那么频率每低1 MHz的电磁波传到地球就要多花1秒,比如501秒。 其速度减慢为:(300000km/秒×500)÷501=299400 km /秒=(300000-600)km /秒。也就是说,频率每降低1 MHz它们的速度的减小为600km/秒。 太阳射电频谱仪的观测资料表明,大约在3MHz~300MHz的米波频段上频率(纵坐标)随时间(横坐标)漂移的图象近似于一条向下倾斜的直带,它们间的关系近似于一次函数。所以,在此频段上电磁波速度下降的总值约等于:600×(300-3)=175800(km/秒)。 根据不完全统计资料对磁场和电磁波的传播速度粗略综合如下:磁场或频率趋于0的电磁波的传播速度为光速的1/100~1/300,即1000~3000 km/秒。电磁波的速度在1Hz——3MHz频段上没找到测试资料。假设在300MHz处波速为299400 km /秒,在3MHz处的波速则为299400 km /秒-175800km/秒=123600km/秒,然后频率每上升约1 MHz速度大约升高600km/秒,直到 300MHz处的299400 km /秒为止。这个速度已经接近光速。在微波及以上频段,以太对光的传播已经象固体一样,尽管频率还在升高,但速度基本保持不变,约为300000km/秒。当然,这里是根据频率漂移等于1 MHz/秒计算的,如果频率漂移小于1 MHz/秒,以上数值就会有一些误差。 |