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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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自 序
（一） 写一本书，一般要请名人作序。可是我做不到。因为我地位太低，外交能力又非常差，不认识任何名人。想到这里，我觉得自己太无能了，不禁眼睛有些湿润，喉头也有些哽咽。 记得当年中学生的我，在物理课时看到很多物理单位是以科学家的名字来命名的，如伏特、安培、焦耳和欧姆等，用来纪念和表彰那些有特殊贡献的科学家。于是我急切地问老师，这些物理单位中有不有以中国人命名的呢？老师说，没有！当时我脑袋就“轰”的一声，一动不动地呆在哪里，我的心灵被深深地砍了一刀！堂堂中华文明大国，竟然没有一个有特殊贡献的科学家值得纪念，这是国耻啊。这一夜，我哭了。从此我学习更认真，似乎知道自己应该怎样做。 后来我又知道世界上每年都有诺贝尔奖。它是用来奖励全世界有特殊贡献的科学家。我又急切地问老师，这些获奖的人中有不有本土中国人呢？老师又说，没有！我脑袋又“轰”的一声，一动不动地呆了好半天，我的心灵被深深地砍了第二刀！又一个国耻啊！我也不知梦里哭醒多少回，足足伤心了一月有余。那时，我就暗暗地下了决心：零的突破，从我开始！ 追求，探索，奋斗，拼搏，不知不觉地就过了花甲之年。每想到零封诺贝尔奖的国耻，想到文化大革命耽误的十年青春年华，想到42年来一次次的磨难，想到一百多个新观点得不到发表而会被埋没，想到这一辈子就快完了还一事无成，想到35年精神病史的妻子和家里共有两个精神病人，想到自己遭受五病折磨和半身不遂，想到曾经贫困到只有一碗剩饭招待省城里来的大学老同学……我的内心在大声地呼号：“老天啊，为什么对我这样的不公平！”只觉得悲从心头起，痛自胆边生，这时我已经老泪纵横，泣不成声，到后来禁不住嚎啕大哭，哭得很伤心，很伤心…… （二） 马致远在《天净沙•秋思》的元曲中这样写道： “枯藤老树昏鸦，小桥流水人家，古道西风瘦马。夕阳西下，断肠人在天涯。” 意思是说：枯藤缠绕的老树栖息着黄昏归巢的乌鸦；小桥旁潺潺流水处有几户人家。荒凉的古道上，迎着萧瑟的秋风走来一匹孤独的瘦马；夕阳正在西边落下。肠子都快断了的游子还漂泊在天涯。 好一幅苍凉的秋野夕照图！触景生情，不禁令人潸然泪下。这不正是我暮年的生动写照吗？ 藤枯了，树老了，黄昏时乌鸦的一天生活也即将结束了。不知不觉地人就老了，过了今天也不知有不有明天！小桥下的流水，水边的人家也即将消隐在夜幕之中，也许永远再也见不到它们了。我迎着萧瑟的秋风在一条崎岖小路上单人匹马地攀登了一辈子，没到顶峰，人累了，马也瘦了，实在是筋疲力尽，就要倒地了。正象那徐徐西下的夕阳。为中国科学发展而努力的我啊，漂泊在天涯一事无成。可叹！可悲！ （三） 温家宝总理最近说：“最重要的就是要坚持真理，实事求是，勇于创新，宽容失败。”这不正是我一生所追求的吗？听到这样温暖人的话语，只觉得心头一亮，勇气大增，顿时信心百倍，浑身增添了无穷的力量。 莫道夕阳晚，为霞尚满天！灯灭前一亮，人死前一旺，为了中国的科学事业，我下定决心：竭尽全力，拼命一博，今天就死在这里了！ 在党的辩证唯物主义思想的教育下，我不知不觉地走上了一条正确的道路，竟然发现了物理学和辩证唯物主义皇冠上的明珠！我真的有些喜出望外，决心要写一本书，书名为《一个本土中国人的呐喊——关于几种物理观的对话》。这本书里到处闪耀着辩证唯物主义的光辉，有我四十多年呕心沥血而发现的一百多个物理学新观点。 我擦干了眼泪，重新攀登在崎岖小路上，只有不断地攀登才有到达光辉顶点的希望。“老骥伏枥，志在千里；烈士暮年，壮心不已。”完不成出书，只好死不瞑目了。 此时此刻，我仿佛在历史长河中挣扎。一个浪头打来，我呛了几口水，但我死死抓紧物理学和辩证唯物主义皇冠不放。又一个浪头打来，我抱着物理学和辩证唯物主义皇冠正在下沉，我突然意识到了什么，皇冠上的明珠啊，正在沉没！我不禁大声哭喊：祖国啊！我的母亲！中国人啊！我的同胞！请救救皇冠上的明珠！ |
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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
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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。 |