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引 子 1
我不懂物理学，无权评价作者的研究成果。但我知道一个道理：科学是无止境的，科学的生命在于创新。任何一个理论无不是在前人成果的基础去质疑、去研究、去论证才会产生新理论。从地心学说到日心学说到相对论再到量子引力，从哥白尼到伽俐略到牛顿到爱因斯坦再到霍金，物理学上每一次重大突破无不如此。 作者叶波先生是我们咸宁市农科院下设农机研究所的一名退休高工，几十年潜心研究物理学，可以说到了痴迷程度，甚至倾家荡产。我同叶先生素味平生，但我被这种精神感动。在当今世界，我们看到太多的“砖家”被利益所驱动创立的伪科学，我们也看到太多的科技人员那种浮躁心态和急功近利，甚至不惜造假，为的是出“成果”。做学问，我们需要的是一种几十年如一日，默默无闻，不求名利为科学献身的精神。 咸宁市农科院党委书记 余安安 二0一二年七月二十四日 |
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一齐感谢！
引 子 2 叶波先生已过花甲之年，是一位有四十年党龄的共产党员，是我大学的同学，又是三十多年的同事，却共事不多，多少有些遗憾。但他如痴如醉地研究物理学已长达四十多年之久，这种几十年如一日的精神真是难能可贵，令人佩服。记得他退休时我曾赠言：长夜将明降咸宁，困难家庭苦偿尽，学海书山永探索，只缘赤子报国心。科学险阻勇攀登，举旗挑战相对论，著书立说圆美梦，保健益寿享太平。 我们不太懂物理学，无法评价他的研究成果。据叶波先生自已讲，看完这本书你就会明白，他在物理学上有一系列的重大发现，在力的本质和物理模式研究方面超过了牛顿，在磁和光的本质和物理模式研究方面超过了麦克斯韦，在电磁感应的本质和物理模式研究方面超过了法拉第，在大陆漂移的本质和物理模式研究方面超过了魏格拉。 但他谦虚地说“这不是我个人有什么能力，完全是辩证唯物主义的威力和祖国对我的教育的结果，是辩证唯物主义的胜利！也是改革开放和科技创新的伟大成果！” 为了使这些成果不被埋没和流失，他曾去了北京，把论文送到了中科院、科技部、教育部科技司、自然基金委和理论物理研究所，但收效甚微，无人问津。在今年7月份他终于写成了《一个本土中国人的呐喊——关于几种物理观的对话》共计25万字的文稿，并郑重地交给党组织，要求组织上作个审查。对此我们十分为难，因为专业不对口我们无法进行正式审查，在科技创新的今天，任由这些成果埋没和流失，也是一种极不负责任的行为，是我们科研机构所不愿看到的。农科院领导对这种科研精神为之感动，决定把文稿印刷成书，使其不至于被埋没和流失，以向社会公开，供大家参考。送相关单位和专家学者在慢慢地看完和看懂这本书后，对作者思考的深度和广度以及超前世界多少年有一个公正和正确的评价。留待来日等待实践验证。 叶波同志中风多次，目前已半身瘫痪。身体健康状况极差。这样做也算是我们对叶波先生的一点安慰吧！ 湖北省咸宁市农科院农机研究所所长 饶正良 二0一二年七月二十四日 |
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目 录
引 子 1…………………………………………………1 引 子 2…………………………………………………2 一个本土中国人的呐喊……………………………3 自 序 …………………………………………5 内容提要 …………………………………………7 第一篇 《关于两种时空观的对话》……………8 第二篇 《关于两种力学观的对话》…………47 第三篇 《关于两种以太观的对话》……………80 第四篇 《关于两种天体演化观的对话 》……150 一个创新者的心里话…………………201 论 文 迈克尔逊试验证明了以太存在并有惯性…202 后 记 冲诺孤儿流浪记…………………………209 |
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迈克尔逊试验证明了以太存在并有惯性
叶 波 主题词: 以太；以太风；迈克尔逊试验；交变力；惯性；波动介质变硬；太阳耀斑；频率慢漂移； 内容摘要: 这篇文章由四个新观点组成。 1、迈克尔逊试验中以太相对光来说是流体的结论是错误的，因此试验的结果与计算值不符。如果用波动介质变硬说则能很好地解释这一矛盾。这个试验因为以太相对光呈现固态从而测不出地球上的以太风，但能测出以太变硬，也就是以太具有惯性。这和迈克尔逊设计试验的初衷是一致的。 2、认为20多年前人们发现的超声波频率达到几个特赫兹时，它在水中的传播速度增加两倍多，和普通声波在冰中的传播速度一样快，原因是此时水对这种超声波变得象冰一样硬。本文还粗略地证明了波动的振幅与波动频率的平方成反比。 3、低频电磁波的速度比光速慢。用对太阳耀斑的测试资料，大致地画出了在正常状态下以太逐渐变硬时电磁波的传播速度和频率之间的可能关系曲线。 4、地球磁暴起源于太阳磁暴，太阳磁暴是由太阳耀斑产生的，但引起地球磁暴的时间比相应的耀斑要晚得多，由此推断磁场的速度比光速要慢得多。 迈克尔逊试验中有这样一条不言而喻的原理：以太对光来说是流体。 于是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。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漂移和以太风。以太风不存在，以太当然也就不存在了。零结果使洛仑兹极为困惑，一再追问： “在迈克尔逊先生的实验中，迄今还会有一些仍被看漏的地方吗”？在这种无奈的背景下，为了挽救以太理论，他提出了长度收缩假设。 迈克尔逊原本是想以精确的实验为以太的存在提供证据，想不到结果却是适得其反，它从根本上否定了以太。但迈克尔逊是一个坚定的以太论者，并不认为实验否定了以太，而是试验某个环节出了问题。他至死念念不忘“可爱的以太”。 是什么地方出了问题呢？是试验原理有问题还是试验装置有问题？如果是试验装置的问题，为什么后来经多次重复试验结果仍然相同？如果是试验原理有问题，以太对光不是流体那就只能是固体。 以太对地球是很稀薄的流体，因为地球在以太中几乎是可以无阻力地运动。地球可以看成是一个很大的粒子，没有波动性。以太对地球不是固体，那么以太对光能不能是固体呢？因为光具有波动性。因此，迈克尔逊试验中这条不言而喻的原理就值得深究。 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一定成立。 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。这就是高频率波动介质变硬说。 |
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波方程中的速度不变就不再适用。 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。太阳耀斑的爆发非常复杂但粗略地能满足这一要求。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？ 射电天文学对太阳耀斑进行了详细的研究。一旦太阳上突然发生耀斑之类的强活动时，便会出现一种变动剧烈、迅速而且频繁、短促的“射电爆发”。 射电爆发起源于低层色球，然后抛射到高层日冕的广阔的太阳大气中，因为发生在色球层中，所以也叫做“色球爆发”。它们的辐射强度非常大，从4毫米到40米之间的所有波长上都会出现。可是在不同的波长上，它们呈现出迥然不同的特征。 在微波段的射电爆发是最简单的一类，通常是一开始强度突然上升,迅速达到极大，然后较缓慢地下降。 分米波爆发比较复杂，按照频谱性质分为如下两类：一类为分米波连续辐射，其频带较宽，形态与微波爆发相似，故认为它是微波爆发在长波端的延伸。另一类为分米波快漂移爆发，也称为Ⅲ型爆发。其持续期很短，常成群出现，它的特征是辐射频率随时间发生很快的变化，从高频漂移到低频，漂移速率很大，通常超过每秒100兆赫。 在米波和分米波段的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”。 在米波和分米波段的射电爆发是具有较慢的频率漂移的Ⅱ型爆发，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。 Ⅲ型爆发生频率在10kHz ～1GHz的范围内，其特征是具有快速的从高频向低频漂移的。在米波段漂移速度约100MHz/s. Ⅲ型爆的强度小及持续时间很短，并且和频率成反比。由于快频率漂移的频率比慢频率漂移要大100倍，其时间与频率曲线要陡很多倍，这从大耀斑射电爆发典型频谱示意图中可以看到。 频率慢漂移爆发的传统解释是爆发源在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。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直接解释频率漂移是不成立的。当然，传统的解释也可以是这样：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t1 时刻的A点发出的辐射和运动一段时间后的t2时刻的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波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而相差100倍，这就与同一耀斑速度应是一样的相矛盾。 |
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有的超前世界几十年，有的超前世界几百年，有的超前世界几千年
-------------------------------------------------------------- 真不知道这结论是怎么得出的，与其胡思乱想，不如静心宁神 ※※※※※※ 孔德之容，唯道是从。 |
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叶先生这样解释迈—莫实验结果是不对的。先生无非是说：当对于实验设备和实验者有以太风时，而对于在设备间内传播的光来说则没有以太风。以太与实验设备同步，其实质就是被完全拖拽。
打个比方：在刮大风时开大会，因为讲话人与听话人没有相对运动，所以所有人听到的声音频率并没有变化，但这并意味着声速和波长不变：在下风头波长将变长，而在上风头波长将变短，声速降低。 迈—莫实验的结果是与波长变化有关，而不是与频率变化有关。所以这样的解释是无效的。 |
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由此可见，试验可以是一柄双刃剑。本来迈克尔逊试验是为了证明了以太的存在，但是因为试验原理有问题，导致得到了相反的结果：这个试验当今被认为是彻底地否定了以太。
用迈克尔逊试验来否定以太，是一个极为严重的错误。没有以太，就无法弄清磁和光的结构和本质。因为进一步的研究表明，磁是以太的量子涡旋，光是以太的量子涡旋的密度波。因为篇幅的关系以后再谈。 总之，迈克尔逊试验证明了以太是有惯性地存在着，同时光是一种波。 参考资料： 1.《狭义相对论初步 梁昆淼 吴秀芳 1988年9月第1版，湖南教育出版社。 2.《著名物理试验及其在物理学发展中在作用》 郭奕玲 沙振舜 1985年4月第1版，山东教育出版社。 3.《宇宙射电》 赵仁扬 1978年9月第1版，科学出版社。 4.《太阳活动区物理》方成 丁明德 陈鹏飞 2008年8月第1版，南京大学出版社。 Physics of Solar Active Regions 5. 超声波水中高速传播理论分歧终有定论 《科技日报》2006 .12.18 6．《射电天体物理学》 A．G．帕考尔楚克著 王绶棺等译1973年8月第1版 科学出版社。 （A．G．pacholczyk Radio Astrophysics Freeman, 1970 ） 7．《太阳射电辐射理论》 V. V. 日列兹尼亚科夫著，王绶棺等译， 1973年5月第1版，科学出版社。（V. V. Zheleznyakov, Radio Emission of the Sun and Planets, Pergamon Press, Oxford, 1970.） 作者简介 叶波，男，1947年生，1982年毕业于华中农业大学农机设计与制造专业，工学学士，高级工程师，从事基础科学研究与机械设计制造方面的工作。先后主持了“高产茶园机械化配套技术”、“绿茶初制成套设备的选型试验”、“油茶剥壳机具的研制”和“12马力驱动耙”等项目的研究；著有《物理学统一原理》（2005年9月第1版，中国戏曲出版社）一书，对力、电、磁、光及天体演化等自然基础科学内容有着40多年的思考和深入探索。 |
| 先生切莫有急躁情绪！先静心休养，学术问题暂时搁下。留得青山在，不怕没柴烧。 |