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上一主题:电磁场和万有引力场的统一 下一主题:用电磁波包解释康普顿散射
[楼主]  [181楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/08/18 09:27 

第七节 从大陆漂移到大陆消亡
大陆漂移说现已广泛为人们所接受。尽管人们不再怀疑大陆在漂移、海底在扩张和板块在移动,但是从大陆漂移推断到大陆消亡就不那么为人们所接受了。不过,人们接受不接受大陆消亡是一回事,大陆到底会不会消亡就是另一回事了。下面就是这一推理的简单过程。
据前苏联科学家计算,每年要有4万吨“宇宙灰尘”落在地球上,另一方面,太阳风粒子和部分正负电子对会被地球俘获。虽然也有一些气体和尘埃的部分可以返回宇宙空间,但留在地球表面的部分要多,使地球的重量不断增加。
由于地球的质量以指数形式不断地增加,它俘获暗物质进行热核反应的能力越来越大。有岩石圈的星体从太阳吸收的能量和辐射的能量平衡后,其内部多余的能量除了进行地质演化外,其余的能量会熔化岩石圈。而地球内部的热因地壳的隔热作用很难散发出去,于是,地壳就会逐渐熔融而越来越薄。最终会全部熔化。这种过程开始是很缓慢的,后来就会越来越快。当岩石圈熔化消失后,地球就会变成类木行星。由于没有需要熔化的岩石圈了能量了,这一部分的热量就会辐射到太空中,使其辐射的能量大于从太阳吸收的能量。这种变化趋势有以下证据:
1、与地球类似的星体,其质量越大,地质活动越剧烈,火山地貌所占的比例越大,陨击地貌所占的比例越小,岩石圈越薄,占半径的百分比也越小。
探测发现,月球的岩石圈厚度约为1000千米, 水星、金星、火星尚没有星震资料,关于它们岩石圈的厚度,随着各人所用的资料和处理的方法不同,其结果也不相同。Toksoz等的类地行星热演化模型计算结果如下:如果取1000℃作为岩石圈底,水星和火星岩石圈厚度分别大于300和250千米,金星岩石圈厚约100千米,地球岩石圈的平均厚度为33千米。岩石圈的平均厚度分别占月球、水星、金星、火星和地球半径的72.6%、12.3%、7% 、1.6%和0.5%。
2、以地球为分界线,凡比地球小的行星和卫星都有岩石圈(或冰圈)。凡比地球大的行星就都没有岩石圈了。
天王星和海王星的质量分别是地球质量的14.5和17.2倍,土星的质量是地球的95倍,木星的质量为地球的318倍。天王星、海王星、土星和木星称为气态行星,它们没有固态的岩石圈。类木行星中以木星质量最为突出,其向外辐射的能量也以木星最为突出。
根据以上推断,地壳由于逐渐熔融会越来越薄,其速度也会越来越快。
一个非常严峻的问题就摆到我们面前:人类赖以生存的地壳还能存在多久?
因为地壳平均厚度只占地球半径的0.5%,如果地壳熔融的速度是均匀的,地壳存在的时间必然等于地球年龄(公认为46亿年左右)的0.5%,大约是二千五百万年。当然,如果地壳熔融的速度在减小或增大,地壳存在的时间则会大于或小于二千五百万年。地壳还能存在的时间和人类的历史相比虽然是较长的,但跟地球有地壳的年龄相比则是很短的了。当然,这只是一种估计。
当地壳变薄到一定的程度,有一颗小或大的天体恰在此时击中地球深海某处,地壳被打破了,火山爆发,一股水烟气冲天而起,经久不灭。它上升到地球的上空,形成很厚的乌云。地球上空的阳光被遮盖住,地球上又热又暗,植物全部死亡。以植物为生的动物了随着死亡。随着地壳破孔越来越大,海水温度越来越高,水中所有生物全部死亡。大陆越来越小,没有多久最后一块大陆也熔融了,地球完全变成一颗类木行星。
因此,大陆不仅是漂移的问题,它最终一定会消亡。从大陆漂移到大陆消亡,这是一条不以人们意志为转移的客观规律。这不是灾变论,而是渐变论。地壳消亡了,人类怎么办?
人类可以尽可能延长地壳的寿命。第一、尽量开发地热。第二、采用各种办法将地核的热量散发出来。第三、控制原子氢的热核反应的速度。第四、利用地核的热能,将地球的水发射到太空中。这些办法的目的是尽可能地消耗地核的热能或减少生成地核的热能,从而减缓地壳的熔融。
星球迁移是一种最理想选择。要把一个星球改造成有水有氧有食物适合人类生活的环境,这一过程一定是长期的,还必须赶在大陆消亡前完成。因此,太空移居就成了人类继续生存和发展的当务之急。
月球是离我们最近的天体。虽然月球上没有空气和水,但人类完全有能力在月球上建立一些封闭的生活区,在月球上制造水,栽种植物,饲养家畜。由于月球上没有大气的阻挡,太阳能就成为取之不尽用之不竭的能源。
除月球以外,美国波士顿大学的奥尼尔提出在地月系的拉格朗日点上建成立人造宇宙生活圈的设想。所谓拉格朗日点是地月系中的力学平衡点,它们相对地月坐标系的速度为零。因此建在这些点上的宇宙生活圈相对于地球和月球的距离保持不变。地月系的拉格朗日点一共有五个,其中三个在地月的连线上,另外两个与地球月球组成等边三角形。
奥尼尔设想的人造宇宙生活圈为圆形巨管。按大小共分四型,直径从0.2公里到6.4 公里,长度从1公里到32公里,可容纳人口从1万到2000万人。圆管的自旋使生活区具有地球相同的重力,气压和气温也按地球的标准控制。生产区以卫星的形式分布在生活区的周围,使生活区免受污染。他认为建造宇宙生活圈的材料大部分可从月球开采,在月球和生活圈都可以建成立强大的太阳能电站作为能源。
奥尔尼设想的宇宙生活圈发表于1974年。美国宇宙航空局十分重视,并已拨款和组织各方面的力量来促其实现。但奥尔尼设想的宇宙生活圈是不安全的,万一被陨石砸中怎么办?看来还是搬到火星上去好一些。首先想办法给火星内部的碳——氮——氧循环核反应点火,使其自行生成水和氧,然后才搬过去。
其实,到了那个时候,人类也许可以将生命克隆成 “生命孢子”,用超光火箭发射到宇宙中去,当这些“生命孢子”遇到合适的环境就会重新开出一朵朵灿烂的生命之花来。有理由相信,生命不会是偶然现象,它一定有它繁殖和延续的必然途径。
即使大陆消亡了,人类不会灭亡的可能性也是很大的。
同时,生命是否只有地球生命一种模式,有不有其它模式?人类是否只有地球人,有不有比地球人层次更高的智慧生物?例如整个银河系有不有可能是另一种超级生物的一个细胞?有不有原子人?只有一个层次有生命是很难令人接受的。这当然是一种没有根据的猜想,但是和地球条件相同的行星决不是绝无仅有,因为有行星的恒星是不可胜数的。从逻辑上讲,有地外生命和外星人也是完全可能的。因此,没有理由为遥远将来地壳的消亡过分沮丧。重要的问题是我们要尽早地意识到这一点。
[楼主]  [182楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/08/19 09:22 

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[楼主]  [183楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/08/20 19:12 

第九节 煤是怎样形成的
臆想是指没有任何根据的胡思乱想,这当然是最容易出错的地方。人们一时弄不清楚,就牵强附会地去推理,这就难免有出错的时候。越来越多的科学家已经认识到分科太细的弊端,解决大的科学难题、谜题迫切需要多学科的综合与融合。巧妙的多学科综合与融合也是一种创新,而且是更重要的重大原始创新。经过多年艰难曲折的多学科交叉原始创新研究,在科学前沿整体化汇聚研究进程中,巧妙地综合考察天体物理、宇宙线物理、天文学、地层学、地质学、矿物学、古生物学、古海洋学、原子分子物理、天体化学等许多前沿学科互相关联的观测实验科研成果,迟早总会认识到真理。我们在这里举一个例子,加以说明。
人们普遍认为,煤是由植物变化而来。因为在煤层中,可以找到植物纤维,甚至木块。植物是如何成为煤矿的呢?目前的推论是:
  在湖沼、盆地等低洼地带和有水的环境里,长满了各种高达的树木(可高达30米以上)。当高大的树木倒下以后,被水淹没了,造成了倒木和氧隔绝的情况。随着倒木数量的不断增加,最终形成了植物遗体的堆积层。这些古代植物遗体的堆积层渐渐形成了泥炭层,这是煤的形成的第一步。
  由于地壳的运动,泥炭层下沉了。泥炭层受到地热的作用变成了褐煤。
  褐煤进一步变化,逐渐变成了烟煤或无烟煤。
以上的推论中有如下难以令人信服之处:
  首先,第一步不容易经得起推敲。当树木倒地后,或倒进水中,一段时间后都会成为现存植物的养分,被肢解。而且有机层土壤的厚度一般都只有一米左右,不超过三米,就是在湖泊中,向下深挖三米一般便是坚硬的无机土层或岩石。古代陆游都知道“零落成泥碾作尘,只有香如故”。也就是落地的植物体都会被分解掉,差别只是时间而已。
  其次,就算泥炭层能形成,泥炭层又是如何下沉,接着又有另一层跟着下沉呢?很多的煤层厚达3米到10米。这种下沉很难使人信服。
  第三,目前根本就找不出这样的泥炭层。如果有所谓的泥炭层,那么这泥炭层也应该有一定的燃烧值,就算很低。目前人们在湖泊低洼处能找到的泥层,人们只能称之为沃土,一点燃烧功能都没有。人们也不可能把此处的泥土进行高温高压后得到煤炭之类可以燃烧的东西。但我们知道,木可以直接经高温后变成炭。
  在煤的形成中,有两个值得注意的事实:全世界各地均有煤,而且形成的年份也都是惊人的一致。
  煤与木的燃烧值不一样,其比例大约是10比1,也就是十吨木材才能形成一吨煤。
  因此我们可以想象,一个三米厚的煤层要有30米厚的木材,经过高温高压形成煤。10米厚的煤层需要有100米厚的木材堆积。是什么力量可以把如此巨多的树木聚集在一起而形成一个煤田呢?
同时,树与树之间相搁不可能一点沙土都没有,但是煤层是很纯净的,一点也看不到有任何沙土的痕迹。
那么,煤到底是怎样形成的呢?其实,煤的形成与植物无关,是由正负电子对在较大的天体内减速凝结而形成中子和质子,中子、质子和电子在一定的温度、压力和催化剂等条件下生成煤。
以下是就煤形成的疑问做一个简单的回答:
1.形成的煤里为什么大部分没有树根?
是因为煤的形成与树无关,所在煤里根本就没有树根。
2.为什么煤有叶脉和小树枝,大树枝的发现以及动物尸体化石的发现?
这些问题跟化石的形成相关,形成煤的地方恰好有叶脉、小树枝、大树枝和动物尸体。
3.石油和煤怎么会形成在不同的地方?为什么大油田附近没有大煤田,大煤田附近没有大油田?
主要是煤炭是固体,可形成于任何地方,石油只能够形成于储油的地方,它们一般不可能同时满足。也就是在同一地区一般就不可能出现大煤田和大油田这种情况。
4.怎么会有那么多煤层?
只要满足煤的形成条件,分层也就很容易理解。
5.煤质为什么会有所不同?比如有烟煤和无烟煤。
这是因为煤的形成条件不同。
6为什么煤的埋藏深度远远浅于石油?
因为石油是液体,具体只有很深的地下容易储藏。
7.山西的煤层有几十米的,而且有很多层,煤层最大的煤田有上百平方公里,整个山西下面都是煤。
这说明山西这个地方在某个历史时期煤的形成条件很充分。
其他关于煤的形成说大概有以下几种:森林大火说、陨石浓烟说、陨石冲击说、洪水冲积说和地壳变动说等。但是它们都经不起分析,不能自圆其说。
有一种办法能够检验这一成煤说。只要在没有生命的天体上挖出了煤就可以了。例如在月球上有煤。
以下是在网上下载的一幅照片。照片由美国宇航局的月球勘测轨道器拍摄,暗淡物质沿月球迪奥芬塔斯陨坑北翼向下流动,形成山崩。照片顶部颜色更为暗淡的区域是环绕陨坑的平地。由于陨坑壁向下倾斜,直接将光线反射到月球勘测轨道器上,月表亮度相对较高。在亮度较高的区域,漆黑的物质似乎从陨坑壁上任意的点渗出。不同的矿物质以不同的方式反射光线,我认为山崩中漆黑的物质是煤。
[楼主]  [184楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/08/20 21:09 

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[楼主]  [185楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/08/21 08:53 

有人说:那就等到在月球上找到煤再说吧!恐怕最少也要50年啊!在月球上找到煤大概要50年以后,但是在木卫六上找到类似石油化学结构的碳氢化合物肯定不要50年了。
关于石油的成因,目前流行的理论是“有机生成说”。古代动植物尸体在低洼的浅海、海湾或湖泊中沉积下来 ,在温度、压力等因素的作用下,逐渐变成分散的油滴,这些油滴在压力作用下逐渐移到多孔隙的储油岩层(沙岩和砾岩)中,并聚集在一定的地质构造(如穹隆构造)之中,这就形成了油田。但这种解释有一个明显的漏洞:在地球上已发现的3万多个油田中,有8个特大油田占了全部储量的一半左右。如果说石油是由动植物演变而成的,那么就不会出现这种情况,因为生物在地球上的分布虽然不均衡,有的地方多,有的地方少,但绝不会造成如此巨大的差别。从石油的储藏位置来看,世界上已发现的油气藏有99% 以上产生在沉积岩中。更为有趣的是,许多油气藏与金属和非金属矿床相伴 ,在勘探金属矿时,有时会钻出石油;钻石油时,却发现了金属矿床。这一现象也是“有机生油说”无法解释的。同时,人们在许多油气田中又发现了大量的氦。氦-4一般含量占7%以上 ,更珍贵的是在油气中还有十万分之一的氦-3,而氦-3是物理学家公认的为核裂变后产生的同位素。因为有机物中和无机物中均不可能有氦气。过去认为石油是从动物的尸体变化而成,因此,石油是不可再生的能源。不过,根据美国于2003年的一项研究,有不少枯干的油井在经过一段时间的弃置以后,仍然可以生产石油。所以,石油并非生物生成的矿物,而是碳氢化合物在地球内部生成的。更有甚者,新的科学发现也不支持有机或无机生油说。据美国宇航局科学家近年发布“卡西尼”飞船最新探测结果称,土星最大的一颗卫星土卫六表面湖海中的天然气和其它液态碳氢化合物数量惊人,初步探明,其油气蕴藏量是地球上已探明的石油和天然气总储量的300多倍。而土卫六表面的黑色沙丘,也是由有机大分子构成,仅仅沿赤道的沙丘里的有机物总量就超过地球煤炭总储量的几百倍。土卫六的表面温度是零下179摄氏度 ,被公认为不适合生命生存 ,动植物尸体又从何而来呢?
其实,石油形成也与植物无关,是由正负电子对在较大的天体内减速凝结而形成中子和质子,中子、质子和电子在一定的温度、压力和催化剂及其它某种条件下生成石油的。不但煤和石油,类地行星和太阳系卫星上的很多物质都是这样形成的。这些反应很复杂。
为了更好的了解表面地貌,卡西尼太空船在飞近土卫六时使用了雷达遥感测绘技术。传回的第一张图片就展现地表是一个复杂,崎岖与平坦并存的区域。这种地貌看来应该是由火山造成的。火山可能喷发出水和氨水。另外也发现了一些好像风蚀产生的条纹状地貌。还有一些看起来是已经被填平的冲击环形山,其中的液体可能是液态烃。湖中有或没有什么现在仍然无法确定。另有一些区域返回的信号看来,可能是固体或液体,但其他的解释仍然存在。说是碳氢化合物是可以的,但也没有证实,说是石油就不恰当了。
准确地说是碳氢化合物,石油只是一种比喻,虽然没有证实。其实要证实也很简单,只要向土卫六发射一颗能回收的卫星,取回这些液体进行分析就行了。
[楼主]  [186楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/08/23 09:35 

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[楼主]  [187楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/08/25 17:31 

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[楼主]  [188楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/08/26 09:38 

第二节 太阳色球加热问题。
太阳色球位于光球之上,厚度约2000千米。在太阳色球的上面就是很薄的过渡区。太阳色球和过渡区是等离子体参数迅速变化的区域。从太阳色球底层到过渡区再到日冕,太阳大气的温度由约4500K增加到104K量级,再激增到106K量级。太阳色球温度比光球表面高出许多。那么,太阳色球等离子体是如何被加热到比光球高的温度的呢?这就是太阳色球加热问题。
一般认为太阳色球因机械加热而存在。这里所说的机械加热包括所有将非辐射流体动力学或磁能转化成热能,即微观随机热运动能量的过程。观测显示太阳色球发射与磁场密切相关,因此人们将太阳色球加热过程细分为纯流体动力学加热机制和磁场加热机制。
色球加热的核心和难点是机械能如何传输到色球,又如何在色球中转化成热能。声波加热机制曾经很是盛行,后来遭遇观测的挑战,因为观测到的声波能量比需要的能量低得太多。然而,近来的数值模拟显示声波的能量至少足以加热宁静色球。于是声波加热又成了一个有待进一步研究的问题。
在我看来,只要在我们周围空间中分布着高速运动的正负电子对,它们在星体里减速凝聚成各物质而放出其自由能,问题就能得到合理的解决。正负电子对在星体里减速凝聚成各种物质分几个阶段,正负电子对在合成原子氢之前首先合成数目比较大的正负电子对,比如说由正负电子对数为几个的合成正负电子对数为几十个的,再合成正负电子对数为几百个的,最终合成正负电子对数为九百多个的原子氢。这些合成反应都会放出放出其自由能。
太阳光球底层到光球区和过渡区再到日冕,都是太阳的范围,在这些范围内正负电子对在合成时都会放出热能。对太阳色球加热是正负电子对,而不是别的什么。不过我们现在一时还不能发现这些正负电子对罢了。
无独有偶,地球外层空间也有类似的现象。有一个从大气向上80千米到500千米左右被称作热层的(是因为这层中的空气分子和离子直接吸收太阳紫外辐射能量,因而运动速度很快,和高温气体一样热)。这里空气极其稀薄,尽管热层顶的气温可达1000℃(太阳比较宁静时)~2000℃(太阳活动剧烈时),但实际上却根本不会感到热。500千米以上是外大气层,这一层顶也就是地球大气层的顶。在这里地球的引力很小。再加上空气又特别稀薄,气体分子互相碰撞的机会很小,因此空气分子就像一颗颗微小的导弹一样高速地飞来飞去,一旦向上飞去,就会进入碰撞机会极小的区域,最后它将告别地球进入星际空间,所以外大气层被称为逃逸层。这一层温度极高,但近于等温。如果用正负电子对合成来解释就和现在的解释大相径庭。由此看来,在所有的星体外层空间随着气体变得稀薄温度都会升高。星体质量越大,温度也升得越高。
这一理论是一种假设,建立在假设基础上的理论是靠不住的。必须得在正负电子对被真的发现才行。在我们没有正式证实正负电子对在空间存在之前,这种理论仍然是一种假设。
记得牛顿说过:“没有大胆的猜测就做不出伟大的发现”。我们不应该排斥假设,而是如何科学地使用假设。
假设的高级阶段称为假说。面对深奥难测的大自然,智慧的人类,特别是他们的杰出代表——科学家们,一方面通过巧妙的观察和机智的实验,透过那虚假的外表,去揭示大自然的起初面目;另一方面则对表象所携带的信息进行去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的理性加工,以破译大自然的奥秘。在漫长的历程中,人类不但积累了丰富的观察和实验的宝贵经验,更重要的是逐渐形成了一个体现人类智慧的理性思维系统。
在人类理性思维的宝库中,假说是科学研究最重要的智力活动手段和基本程序之一。假说,一方面对已有的观察和实验材料进行思维加工,提出假定性的解释和说明;另一方面又指明新的观察和实验方向,预见新事实的存在,是从已知领域过渡到未知领域的中间环节。
1929年,著名物理学家普朗克在总结物理学的发展状况时,提出了“三个世界”的说法。他指出:物理学是一门精密科学,所以,必须依据量度,而量度又必须运用感官知觉。因此,物理学中的一切观念都是由感觉世界推演出来的,物理定律必须用感觉世界中的事件作印证。然而,物理学同其他科学一样,不能只依靠常识,还必须依靠理性。理性告诉我们,在感觉世界的背后还有一个实在世界。此外,还有第三个物理世界,它是人类心灵提出的假说,它的功用是使人尽可能全面地理解实在世界和尽可能用简单的方法描述感觉世界。普朗克的这段论述形象而深刻地指明了假说在物理研究中的重要作用。
从科学发展的角度看,任何一种新理论、新观点、新预见提出后,只要还没有被事实完全证实之前,它就只能算是一种假说。因此,一切理论都要经过假说的阶段,假说是科学理论的先导。
当然,我们也应该看到,假说对自然现象的解释毕竟只是假定性的,其逻辑体系是不完备的,实验基础是不牢固的。虽然许多假说最终被证实并发展为科学理论,有些甚至导致重大的科学发现,但是,很多的假说是被证伪的。因此,在实际的研究中既要正确地理解和应用假说,又不能死抱着错误的假说不放。
纵观物理学发展的历史,物理学每次重大发现几乎都是与假说紧密相联的,假说推动了物理学发展的进程。仔细考察各个具体的假说,我们会发现,这些假说在其建立的背景、方式、目的、意义等方面都是很不相同的。但是,对它们进行比较、归纳、总结、抽象以后,又会发现它们存在着许多共同的特点。研究、分析这些特点,对我们理解、判别、应用及提出假说都是有意义的。
假说是对一定观察和实验事实的归纳和包容,能够较圆满地解释已知的全部或大部分事实。假说的抽象性,则是指假说对事实的概括不是简单的罗列和揉合,而是通过理性思维,抽象和提炼出一类事实的共同的本质特征。
物理学家应用假说去解释已知、预测未知,是人类认识自然的主观能动性的表现,同时也是科学发展对人类的客观要求。当新发现的实验事实或新推出的理论关系无法解释时,人们只能凭着智慧的头脑大胆地进行尝试、猜测,而不应该被动地等待。虽然这种尝试和猜测可能是错误的、偏颇的,但多次的否定之后,就可能得到一次肯定的答案。
当新的实验事实与旧理论或旧假说矛盾时,需要形成新的假说。随着科学的进步,观察和实验的方法、手段不断改进、更新,新的观察事实、新的实验现象不断涌现;当原有的理论或假说与新的事实发生矛盾时,客观上要求人们建立新的假说,以对新的事实作出合乎逻辑的解释。
[楼主]  [189楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/08/27 20:20 

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[楼主]  [190楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/08/27 20:22 

第三节 物质由正负电子对组成的一些证据
说物质是由正负电子对组成有如下一些证据:1、正负电子对被有壳的星体吸收后便生成各种物质留在其内部并将其胀裂,这一过程的长期进行一定会产生星体表面的平移。对地球而言就是大陆漂移。2、正负电子对在星体内生成物质的核反应中放出大量的自由能,使得恒星不断地演化和长期发光发热。3、正负电子对对原子核的碰撞产生了物质间的万有引力。4、正负电子对是人们发现的暗物质的主要部分。5、能解释星体外围温度升高。
说物质是由正负电子对组成还有许多证据。质子和中子不是点粒子,它们都具有内部结构。在30年代,理论物理学家认为作为核子的质子和中子是基本粒子,应该象点粒子,根据狄拉克的相对论性波动方程,质子的磁矩是一个单位核磁子,中子由于不带电,因而磁矩是零。但出乎意料的是,实验家斯特恩测得的质子磁矩却为5.6个单位核磁子,中子磁矩也不是零,而是-3.82个单位核磁子,与点粒子理论相悖。这些都清楚地说明质子、中子并不是我们想象的那样简单,它们可能是具有内部结构的。60年代,霍夫斯塔特等人用高能电子轰击核子,证明核子电荷呈弥散分布,核子的确具有内部结构。既然核子并不是点粒子,那么其内部的物质是怎样分布的呢?也许有三种情形:或者核子内有一个硬核,核子象一枚桃子;或有许多颗粒,象石榴一样有许多子;或没有颗粒,疏松如棉絮状。具体属哪一种情形,要靠深度非弹性散射实验来作进一步决定。
有人提出,原子核中有许多质子,每个质子都带正电荷,而正电荷有很强的斥力,原子里一定存在着把质子束缚在一起的核力。如果质子主要是由正负电子对组成的,这个问题就不存在了。正负电子本身有强大的静电引力形成一个极性很强的粒子对,质子中有九百多个正负电子形成一个有固定结构的综合体。在这里正负电子之间的静电力是质子保持一体的力,由多个质子组成的原子核仍然是正负电子之间的静电力保持它们成为一体的力,所以核力就是正负电子对之间的电磁力。
原子核中存在有大量的正电子和负电子人们早就知道了。约里奥•居里夫妇为了能彻底弄清α粒子轰击铝核的核反应过程,用威尔逊云室观测铝核反应时所发射的粒子径迹。结果出乎意料,他们不但看到了由质子电离而成的“粗线”径迹,而且还发现了一种过去未被观测到的、和电子电离径迹十分相似的“细线“径迹。当把威尔逊云室放置在一个特定的磁场里时,可从“细线”径迹弯曲的方向上,判别出它刚好和正电荷相一致。最后证明形成这种“细线”径迹的粒子就是安德森所发现的正电子。这就是说,正电子不仅存在于宇宙射线中,而且也能在地球上单独产生。
正电子的出现,初看起来它不仅不能对铝核反应作更进一步的解释,而且会使核反应过程更复杂化。因为这样一来,铝核在α粒子轰击下,放射出的不仅有质子,而且还有中子和正电子。为此,既要分析此三种各不相同的粒子,到底是同时从铝核中飞出,还是分别单独飞出,或是其中任两个同时飞出。由于三个粒子同时从核中飞出的假定,从力能学(包括力学和能量平衡)观点上看将是最不利的。另外约里奥注意到正电子和中子加在一起,其电荷和质量大致上和质子相同。由此反应结果都生成了硅30,而在一种反应中放出质子;另一种反应中放出中子和正电子。
乍看起来,这种说法似乎很合理。然而,进—步深入研究的结果,发现正电子不仅在α粒子轰击时出现,而且一旦α粒子轰击停止后的某段时间内。正电子仍会继续出现。这就是说,在α粒子照射铝核的过程中,质子、中子和正电子都同时出现。当α粒子源被移开后,则质子和中子的发射就会立刻停止。但正电子发射并不停止,其发射的数量随着时间的推移将逐渐减少,而且变化也很有规律,每隔2.5分钟后,正电子发射的数量就减少一半。
由此可见,铝核所产生的两种不同的核反应过程,最终都得到了硅30。一种是直接发射质子后得到的,另一种是先放出中子,并生成带放射性的磷30。这是一种在自然界中从未见过的不稳定同位素,通过放射正电子后变成稳定的硅30。所以磷30是第一个从实验室里通过核反应制造成功的人工放射性核素。
原子核中存在有大量的正电子和负电子并不等于原子核就是由正负电子对组成。正电子可以由质子衰变成中子而放出一个正电子。霍夫斯塔特用高能电子轰击核子,证明核子电荷呈弥散分布,这才是原子核是由正负电子对组成的铁证。
说到正负电子对最先发现者中国人可以无比自豪,因为赵忠尧先生是世界上首次发现两个光子产生正负电子对现象的人,同时也是给出正负电子湮灭后的光子能量的正确结果的第一人。他测量到湮灭时光子能量接近一个电子的质量且其分布是各向同性的,对正确认识到“特殊辐射”的本质并解释为正负电子对的湮灭现象至关重要。
赵忠尧先生两项实验的重要性不仅在于发现了正负电子对产生和湮灭现象,同时也促进了安德逊的云室实验,导致了正电子径迹的发现。安德逊在1983年的一篇回忆文章中写道“我在加州理工学院作为一名研究生所做的论文工作,是用威尔逊云室研究x射线作用在各种不同气体上产生的光电子的空间分布。在我做这项工作期间(1927年至1930年间),赵忠尧博士在离我不远的屋中正在用静电计测量铊射线的吸收和散射,他的发现吸引了我极大兴趣。赵博士的结果清楚地表明:该吸收和散射实际上要比用克莱因——仁科公式得出的结果要大。为了得到更多信息,我们计划的实验是用置于磁场中的云室研究铊射线与物质的相互作用,观察置于云室中的薄铅板上产生的二次电子,测量他们的能量分布,探讨对赵忠尧的结果的更进一步说明。”安德逊在回忆中,实事求是地谈到了赵忠尧实验对他的影响。
众所周知,正电子的产生与发现,正负电子湮灭现象的发现都是物理发展史的里程碑,而赵忠尧都在其中留下了深深的足迹并永载史册。二十多岁的赵忠尧先生在短短的三年时间就做出了这样杰出的工作,原因当然与导师密立根给他出了一个好的论文题目有关,使他很快就进入射线与物质相互作用研究的前沿,但密立根当时并没有预言这一研究必有新发现,因此更重要还是他自身的原因。他对科学的热爱和执着的精神,对实验一丝不苟的作风,对实验技巧精益求精的追求,以及坚持实验是检验理论正确与否的信念,使他抓住了机遇,作出了重要的贡献。
遗憾的是赵忠尧先生这些重要的工作没有得到诺贝尔奖评选委员会的了解和承认。他们把1936年的诺贝尔物理奖只授与安德逊,而把赵忠尧的名字遗漏了。这对赵先生来说是十分不公平的。赵忠尧先生一辈子淡泊名利,豁达开朗。他很少向同事和学生们谈及这段历史。当有人提及诺贝尔评奖遗憾时,他只是一笑了之,泰然处之,虽然他最明白其中的原委。诺贝尔评奖工作的疏漏,没有影响他做人的原则,他照样做他的科研,培养他的学生,为祖国核物理事业献身。
赵忠尧先生感到欣慰的是,三十年代的这段历史在时隔半个多世纪后得到了澄清。李政道先生多次对赵先生的工作给于高度评价,他说:赵忠尧发现正电子的工作,与安德逊实验同样具有划时代的重要性”。
1989年,杨振宁先生和李炳安先生撰文回顾了1930年前后这段发展史,以翔实的资料,确切有据的引证,去伪存真,恢复了这段历史的本来面目,使得赵忠尧先生在正负电子对产生和湮灭现象发现过程以及正电子发现过程的重要作用展现出来。他们指出:1930年早期,赵忠尧、安德逊的发现有助于转变物理学家们对量子电动力学的看法。别人同期所做的几项工作无法与赵先生的工作相提并论。
瑞典皇家学院院士、前诺贝尔物理评奖委员会主任爱克斯朋教授1985年访华时慕名访问了赵忠尧,向他了解了1930年前后他的研究工作。1999年,爱克斯朋再次访华,在中国高等科技中心作报告时,高度评价了赵忠尧先生在三十年代的工作。他在一本书评中曾提到,“疏漏赵忠尧先生的这一历史功绩,是一桩很令人不安的,没法弥补的事。”的确这种“疏漏”是无法补弥的,不可挽回的。作为前诺贝尔评奖委员会主任,爱克斯朋感到了深深的遗憾。
这种遗憾并没有影响赵忠尧先生为科学孜孜不倦地追求和为祖国兢兢业业地工作。他在“我的回忆中”一书中说道“我对自己走过的道路重新进行了回顾与思考唯一可以自慰的是60多年来我一直在为祖国兢兢业业地工作说老实话做老实事没有谋取私利没有虚度光阴。”他还多次说过:“科学研究不是为了个人荣誉不是为了私利而是为人类谋幸福”。这些朴实无华的语言是赵忠尧先生高尚人生的真实写照。
[楼主]  [191楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/08/28 08:40 

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[楼主]  [192楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/08/31 13:09 

第四节 超强激光和伽马暴提供的证据
对正负电子对湮灭现象有不同的看法。人们认为正负电子只要存在就会相互吸引,就会湮灭,湮灭后发出两个γ光子,正负电子对的质量变成γ光子的能量。每个γ光子的能量分别是略大于511KeV ,这个数值就是电子的质量和光速平方的乘积。
但我们认为:
1、物质和能量是两个不同概念。物质是能量的载体,能量是物质的属性。物质和能量不能相互转化。
2、正负电子对不会湮灭,只不过由于电荷中和抵销,质量极小,人们很难发现罢了。正负电子相互吸引时很难对中,从而相互绕转组成为一个电子对的稳定结构。从以前的论述中我们已经知道正负电子在一边靠近一边绕转时会带动以太而产生量子以太的涡旋——γ光。也就是电子的动能变成γ光能,不是电子的质量变成能量。如果正负电子的平均速度是光速,正负电子对动能的数值就正好是一个电子的质量和光速平方的乘积。因为正负电子比氢原子小很多,它们相互绕转也比电子绕氢原子核转动要快得多,所以γ光的频率应当极高,事实正是如此。
An .Lee的看法是这样的:他归纳说:正负电子可组成为一正一负两个自绕一组的稳定结构,也可以两对正负电子组成四个一组具有相互传递缠绕的稳定结构,还可以组成为六个一组的具有立体空间相互缠绕的稳定结构。他认为,中微子的正负电子学说推导出中微子应当具有基本三种类型,这和我们实际中探测到的三种中微子(电子中微子、μ中微子和τ中微子)是完全一致的。他说,中微子的正负电子学说可以通过中微子相互碰撞和正负电子零速度下飘逸实验来证实。他表示,物理学世界及其研究还要以正负电子作为基点来考虑才行。如果说世界上的所有物质都是由正负电子组成的,证实了这一点,也就意味着我们找到了组成一切物质的原点物质。这个物理模型确实非常有趣。如果他的这个理论是正确的话,那意味着物理学将发生最为本质的变革。这是非常正确的。
其实,正负电子对组成的稳定结构远远不只三种,象有机物中的碳链一样,它可以组成千变万化的电子链。一般而言,正负电子对可以组成任意对稳定结构。电子对数越少的结构其化学性质也越活泼。而且只要把一种物质的具体正负电子对中的正、负电子互相交换位置,就会得到这种物质的反物质。总之,物质由正负电子对组成在力学上不存在任何问题。
除了辐射源通过重元素时会产生正负电子对外,强激光也能产生正负电子对。
2006年 11月4日,上海市科学技术委员会主持召开验收会,对上海光机所强光光学重点实验室承担的启明星项目“强激光产生正负电子对和强伽玛射线”进行了验收。
该项目研究了两束超强激光从两侧同时和薄膜靶相互作用时,在被强激光约束的等离子体中产生固体密度正负电子对和强伽玛射线的过程中,得到了产生伽玛光子和正负电子对的最佳激光和靶的参数,首次发现了高强度圆偏振激光脉冲使等离子体层从不透明转变到透明的现象。研究了两束超强激光和两个相距激光波长量级的薄膜靶相互作用,获得了比泵浦激光强一百倍的光场强度。此项研究提出了产生正负电子对和强伽玛射线的新方法,一方面对一些基本物理问题的研究(如高密度正电子的性质)有重要意义,同时作为产生正电子源和伽玛射线源的一种新方法具有广泛的应用前景。研究成果分别发表于物理学界著名刊物《物理评论快报》上,并在短时间内获得国际同行引用。同时在国内外重要学术刊物上发表高质量的学术论文9篇,其中有8篇在SCI刊物上发表。
验收组专家听取了项目组负责人沈百飞研究员的研究工作汇报,并对研究报告进行了审核,认为该项目组进行了大量富有成效的工作,全面并出色地完成了项目的预定目标,一致通过了对该项目的验收。
验收组专家建议:“强激光产生正负电子对和强伽玛射线”项目要在理论与实验的结合上做进一步高水平的工作,并建议市科委要跟踪支持,使研究工作冲击世界一流水平。
有人说这些都不能成为空间中正负电子对存在的证据,辐射源通过重元素时会产生正负电子对、强激光产生的正负电子对都是在原子核所在的地方。说物质是由正负电子对组成其实也可能证据不足。
辐射源通过重元素时会产生正负电子对、强激光产生的正负电子对都是在原子核所在的地方,不是正好能说明核子是由正负电子对组成的么?至于空间中分布的大量正负电子对是因为它们太小,用最大倍数的电子显微镜只能看到巨大的分子,根本看不到电子对。但是从安德逊在宇宙射线中观察到了正电子,就能推测到空间中也分布有大量的正负电子对。
我们知道:地球上的一切自然物质中都含有不同数量的放射性元素,整个地球、乃至整个宇宙的一切自然物质,实际上都是由103种天然元素(不包括人造元素)组成的。在103种天然元素中,有一族元素具有放射性特点,被称为“放射性元素族”,所谓“放射性元素”,是指这些元素的原子核不稳定,在自然界的自然状态下不断地进行核衰变,在衰变过程中放射出α、β、γ三种射线和有放射性特点的隋性气体氡气。其中的α射线(粒子)实际上是氦(He)元素的原子核,β射线是负电荷的电子流;γ射线是波长很短的电磁波。β射线速度接近光速,α射线(粒子)速度大约是光速的十分之一,电离程度α>β>γ,贯穿程度α<β<γ。对于α、β射线我们已经很熟悉,γ射线也是来自原子核,它是怎样产生的?它与核子是由正负电子对组成的又有什么直接关系呢?
以前我们详细地讨论了电磁波,电磁波是量子以太涡旋密度波。交变电流可以产生电磁波,电子由高能位跃迁到低能位会产生电磁波。那里有电子的周期运动,那里就有电磁波。γ射线来自原子核,它是波长很短的电磁波。因为它波长很短,也就是频率很高,γ射线不可能全部来自核外电子,核外电子产生的γ射线的频率有一个上限。那么更高频率的γ射线一定来自于核内电子。所以,从原子核可以发射频率很高的γ射线就足以证明原子核内一定有电子。
我们知道,正负电子在湮灭时会发出γ射线,电子比原子核小很多,它们相互绕转的角频率比电子绕原子核的角频率要快得多,因而正负电子在湮灭时会发出频率很高的γ射线,也就是能量很高的γ射线。
原子核内有成千上万个正负电子对,它们会作各种各样的周期运动,其中当然也包括简谐振动。这些周期运动和简谐振动因为电子很小都会产生频率很高的γ射线。所以频率很高的γ射线就是产生于原子核内部的正负电子对,特别是那些不稳定的原子核。
[楼主]  [193楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/08/31 15:32 

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[楼主]  [194楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/09/02 09:27 

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[楼主]  [195楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/09/02 10:05 

第五节 宇宙是稳恒态的还是大爆炸的
一、稳恒态宇宙学
稳恒态宇宙学认为宇宙在时间和空间上都是无限的。它主张宇宙从未有过开始,或者更确切地说,宇宙乃是处于连续的创造过程之中。当宇宙膨胀之时,总密度减少,但会创造出更多的物质来使密度升高。因此当宇宙不断地膨胀时,新的物质便连续地在星体中创造出来以填补空隙。新形成的物质就是构成星系的氢。每个新星系团将随着自身的不断膨胀而爆发,但爆发后的碎片又形成更多的新的星系。从新星系形成到老星系爆发,宇宙会不断膨胀。但宇宙的总密度不变。并且总是存在有各种不同年龄的星系。因此,宇宙在任何时期检验都是一样的。尽管个别星系团有所变化,但总体图象是始终如一的。
稳态宇宙学提出以后,曾得到了几方面的支持,其一是大爆炸宇宙学难以解释的星系产生问题,在这里可以顺理成章地得到说明。因为在稳态宇宙中,物质的产生和宇宙的膨胀正好地得到补偿,物质分布的局域性和不均匀性就是自然而然的了。在稳态宇宙学中,不出现高温、高密度的初态,避开了大爆炸宇宙学难以摆脱的“奇点”困扰。
二、大爆炸宇宙学
大爆炸宇宙学的观点是在时间和空间上都是一个有限宇宙。大爆炸的整个过程是:在宇宙的早期,存在一温度极高,在100亿度以上,物质密度也相当大的奇点,整个宇宙体系达到平衡。宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是因为整个体系在由于爆炸而不断膨胀,结果温度很快下降。当温度降到10亿度左右时,中子开始失去自由存在的条件,它要么发生衰变,要么与质子结合成重氢、氦等元素;化学元素就是从这一时期开始形成的。温度进一步下降到100万度后,早期形成化学元素的过程结束。宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度降到几千度时,辐射减退,宇宙间主要是气态物质,气体逐渐凝聚成气云,再进一步形成各种各样的恒星体系,成为我们今天看到的宇宙。
大爆炸模型能统一说明以下几个观测事实:
1、大爆炸理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的,因而任何天体的年龄都应比自爆炸至今天这一段时间为短,即应小于200亿年。各种天体年龄的测量证明了这一点。
2、观测到河外天体有系统性的谱线红移,而且红移与距离大体成正比。如果用多普勒效应来解释,那么红移就是宇宙膨胀的反映。
3、在各种不同天体上,氦丰度相当大,而且大都是30%。用恒星核反应机制不足以说明为什么又如此多的氦。而根据大爆炸理论,早期温度很高,产生氦的效率也很高,则可以说明这一事实。
4、根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等,可以具体计算宇宙每一历史时期的温度。大爆炸理论的创始人之一伽莫夫曾预言今天的宇宙已经很冷,只有绝对温度几度。1965年,果然在微波波段上探测到具有热辐射谱的微波背景辐射,温度大约为3K。这一结果无论在定性上或者定量上都与大爆炸理论的预言相符。
但是,在星系的起源和各向同性分布等方面,在宇宙大爆炸以前宇宙是什么,宇宙为什么大爆炸,是一种什么力把宇宙压缩成一个奇点等方面还存在许多未解决的困难问题。
三、微妙的变化
从发展的眼光来看,稳态宇宙模型的一些先天不利的因素,都已经变成无比有利的因素。
首先,它引出的一个物质不断创生的假设,也就是在星体中产生出氢的假设已经得到观察的证实。
光谱分析令人信服地证明,从天体的尺度看,氢与氦是最丰富的元素,两者之和占总质量的99%,其余的元素仅约占1%。对宇宙学特别有意义的是,在许多不同种类的天体上,例如在河外星系、银河系、太阳、木星和土星上,氢元素含量与氦元素含量之比竟是大体相同的,即二者质量之比约为3比1。赫罗图上年轻的恒星、中老年的红巨星和晚年的白矮星也全都是这样。但当今恒星的演化理论认为,在恒星开始形成时氢在不断地消耗,氦和其它元素在不断地增加。即年轻的恒星主要是氢聚变为氦。在红巨星中主要是氦聚变为碳,而在白矮星中氢则几乎耗尽。但为什么观察到的事实却是:无论是在年轻的恒星中还是在中期的红巨星中或是在晚期的白矮星中氢和氦的质量比都是3:1?同时,恒星里的氢为什么不象氢弹一下子炸光?而是慢慢地聚合成氦?
对于这样的问题,可以用化学上的可逆反应来解释。如果把核反应看成是化学反应的一种,银河系、太阳、木星和土星俘获的空间暗物质聚合成氦后,热核反应开始变成可逆的,即氦可以裂变为氢,二者达到动态平衡后其质量之比约为3比1。因为恒星中不断地有氢生成,也就是反应物的浓度在增加,总的来看,反应会沿着正向进行,新生成的氢中只有约25%聚合成氦。这就是占太阳质量约75%的氢为什么不一下子反应完,而是缓慢地进行的机理。不管太阳燃烧了多少亿年,其中氢和氦的丰度基本上保持不变。其它的星系、恒星或质量达到一定大小的星体,如土星和木星也是这样。同时,从恒星上逃逸到太空中也主要是氢和氦元素,它们的丰度也就太约是3比1了。
其次,在上一编中我们专门讨论了3K微波背景辐射。认为3K微波背景辐射不是宇宙大爆炸的灰烬,而是宇宙中以太的平均温度。这样理解更为合理。因为热辐射产生于以太比产生于空间要容易理解得多。理由如下:
第一、黑体谱现象表明,微波背景辐射是极大时空范围内的事件。因为只有通过辐射与物质之间的相互作用,才能形成黑体谱。由于现今宇宙空间的物质密度极低,辐射与物质的相互作用极小,所以,我们今天观测到的黑体谱必定起源于很久以前。
以太充满了我们能探索到的任何空间,在时间上它的存在既没有起点,也不会有终点,所以,以太是极大时空范围内的事件,以太中具有各种各样涡旋,物质中也有各式各样的以太的涡旋,它们之间长期地传播和共振,相互之间不间断地通过共振而进行能量的交换和传播,最终形成黑体谱,这是必然的事。因此,我们今天观测到的黑体谱必定起源于很久以前,这和事实也是完全吻合的。
第二、微波背景辐射的另一特征是具有极高的各向同性。各向同性说明,在各个不同方向上,各个相距非常遥远的天区之间,应当存在过相互联系。微波背景辐射的发现被认为是二十世纪天文学的重大成就,它对现代宇宙学产生的深远影响。
以太是极大时空范围内的事件,从宏观上看,天体的分布是均匀的。各个相距非常遥远的天区之间的以太涡旋,通过不断的传播和长期的共振而进行能量交换,达到极高的各向同性,这也是理所当然的事。
第三,因为以太是极大时空范围内的事件,它是客观世界的本底或背景,同时,以太涡旋的传播和共振又正好是一种辐射。可见以太的这种传播和共振完全可以称为背景辐射,只不过这种背景辐射碰巧在微波波段发现,所以就称为微波背景辐射了。
第四,如果把以太作为绝对黑体,则以太的平均温度就是2.7K。以太既然是一种物质,它具有一定的温度也是理所当然的。它的平均温度为2.7K,也是非常合理的。
于是,我们认为这种宇宙背景微波辐射产生于分布在空间中的以太,测量到以太的温度为2. 7K,这就为以太的存在提供了又一个有力的证明。
第五,当光源向你快速运动时,光的频率会增加,表现为光的颜色向蓝光方向偏移,即光谱出现蓝移;而当光源快速离你而去时,光的频率会减小,表现为光的颜色会向红光方向偏移即光谱出现红移,因此,在光现象里存在多普勒效应。
多谱勒频移不是光速的带动,而是频率的带动。光一旦从发光体发出后,它的速度便与发光体的运动速度没有关系。但它的发光频率是由发光体所决定,是和发光体的速度连在一起的。
当光源和你之间距离为S,你和光源保持静止。假设光源向你快速运动,当光到达你的眼睛时,光源也向前运动了一段距离,使得光源发出的光在同一时间内,距离S变短,但同一光源在同一时间内频率的次数是不变的,因此光的频率会增加,表现为光的颜色向蓝光方向偏移,即光谱出现蓝移;反之,而当光源快速离你而去时,距离S变大,同一光源在同一时间内频率的次数也是不变的,因此光的频率会减小,表现为光的颜色会向红光方向偏移即光谱出现红移。
这样,稳态宇宙模型的主要的先天不利的问题都得到了解决。尽管大爆炸宇宙学今天占有主导地位,由于它基本上是唯心的,必然经受不了历史事实的考验,最终一定会让位于稳恒宇宙学。
四、宇宙是稳恒态的,不是大爆炸的
总而言之,恒星不仅可以由星云产生,行星和卫星不断地长大也可以形成一颗年轻的恒星,它经过漫长过程逐步演化成红巨星和白矮星。晚期的白矮星质量大到某一限度会引发某种人们目前还不清楚的新的核反应而进行一系列的爆发,向空间抛射小的星体和暗物质,这些小的星体又会演化成更多的恒星。就象一个细菌的孢子又可以发育成一个新的细菌一样。于是星系中的恒星会越来越多,越来越密。它们会向外扩散就是势在必然的事。就象不断生成的气体向四周扩散一样。人们把恒星的扩散称为宇宙膨胀,其实是不恰当的。严格地说,不是宇宙在膨胀,充其量只不过是星系或恒星从较密的地方向较稀的地方扩散。因此,宇宙是稳恒态的,不是大爆炸的。
[楼主]  [196楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/09/04 10:49 

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[楼主]  [197楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/09/06 13:08 

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[楼主]  [198楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/09/06 18:49 

[楼主]  [199楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/09/06 20:26 

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[楼主]  [200楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/09/07 16:02 

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[楼主]  [201楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/09/07 18:28 

3、分析与综合
根据上述的证据综合分析如下:
1)、大的天体中不断有氢生成。因为在河外星系、银河系、太阳、木星和土星上,氢元素含量和氦元素含量总是约3比1。恒星里的氢长久不衰,没有源源不断的补充是不可思议的。所有恒星上主要的核反应都是氢聚合成氦,所谓的氦聚变为碳、碳聚变为氧和镁、氧聚变为氖和硫、……。最后全部变成铁的核反应统统都不存在。因为至今还没有发现一颗恒星含有大量的碳、氧、镁、氖、硫、和铁的。氢在不断地生成着,氢永远也耗之不尽,用之不竭,同时恒星崩溃形成超新星爆发后会分裂成小的星体和正负电子对,这些小的星体又会不断吸收暗物质逐渐增大形成为一颗新的恒星。因而恒星的整体永远不会熄灭。也就是说宇宙永远也不会热寂。
2)、我们认为,银河系、太阳、木星和土星俘获的空间正负电子对聚合成氦后,热核反应开始变成可逆的,即氦可以裂变为氢,这是一个吸热反应。二者达到动态平衡后氢和氦的质量之比约为3比1。因为不断地有氢生成,也就是反应物的浓度在增加,总的来看,反应会沿着正向进行,新生成的氢中只有约25%聚合成氦。这就是占太阳质量约75%的氢为什么不一下子反应完,而是缓慢地进行的机理。不管太阳燃烧了多少亿年,其中氢和氦的丰度基本上保持不变。其它的星系、恒星或质量达到一定大小的星体,如土星和木星也是这样。
4、宇宙中散逸的热会重新集中起来。
天体中不断有氢生成并不是无中生有。它是由正负电子对生成的。正负电子对在恒星中受到足够的阻碍速度变慢到一定的程度以后会相互凝聚成最简单的原子氢,原子氢象原子氧一样,其化学性质极其活泼,相互聚合成氦而放出巨大的核能。因此,暗物质在质量足够大的星体中会转变为“明物质”——氢。这也从另一角度说明,正负电子对是没有电性和质量很小粒子对。正负电子对并不遥远,它就在我们身边。
请注意,正负电子对相互凝聚成最简单的原子氢和原子氢相互聚合成氦的过程是从无序到有序的过程,也是一个放热的过程。在这一过程中,是正负电子对和原子氢所含有的自由能变成热能,从而这一热能是负的(把消耗的热能看成是正的,产生的热能就是负的,消耗了一个负的热能,就是产生了热能),也就是说在这一过程中产生了大量的负熵S=-Q/T。这些负熵与宇宙中极其巨大的熵增加过程相抗衡便正好相当了。
同时,这一过程是自发进行的,它不会对环境产生任何影响,不会使环境产生更大的熵增。唯一有影响的是正负电子对减少了。有人会问,当正负电子对减少到0,这一过程不是终结了吗?
当然不会发生这种情形,因为我们只说了一半,还有熵增过程没有说。熵增的过程是由有序变无序的过程,恒星中产生出来的热,又会使氢等明物质重新还原成暗物质而完成一个循环。
不难理解宇宙中散逸的热变成正负电子对的自由能,这些自由能又在恒星中重新集中起来变成热,这一过程的不断重复,就是热的无限循环的动态平衡。
五、宇宙为什么不会热寂
由此可见,认为整个宇宙都发生着熵增加,最后整个宇宙将会达到热平衡,熵值达到最大,温度差消失的观点显然是错误的。因为整个宇宙都发生着熵增加是不符合事实的,恒星中的正负电子对变成明物质的过程就是熵减的,从而宇宙将永远不会达到热平衡,熵值不会达到最大,温度差永远不会消失,宇宙不会热寂。
其实,热寂说是热的静态平衡,而宇宙实际上是热的动态平衡。热能主要产生于恒星,在那里正负电子对变成明物质,氢聚变为氦,自由能变成热能,产生负熵;这些热能在宇宙间产生正熵,热能还原为自由能,明物质又逐渐变成正负电子对。在这里物质守恒能量守恒正熵和负熵也相互平衡。
天文观测证明,宇宙中还存着一种比氢聚变为氦大得多的释放能量的机制。2005年第8期《天文爱好者》杂志报导:
早在1998年8月27日,曾有几个宇宙飞船探测到天鹰座星附近有一颗具有强磁场的恒星,距离我们约2万光年,它被编号为SGR 1900+14;由空间探测知道,它当时发出了强大的X射线和软γ射线闪光,辐射出极大的离子化物质,形成辐射雨。观测表明,这种耀闪明显地侵袭了地球大气层,类似于太阳风暴的现象。无独有偶,2004年12月27日世界时21时30分左右,美国宇航局的高能太阳光谱影像卫星(RHESSI)、火星“奥德赛”探测器、“卡西尼”土星探测器、“尤利西斯”太阳探测器、“雨燕”γ射线快速反应探测器、日本与美国合作的磁尾卫星(GEOTAIL)等至少15架正在运行的空间探测器,以及一些地面上的射电望远镜都先后记录到了一次来自银河系的“明亮”闪光,这是一场剧烈的γ射线和X射线爆发,天文学家后来评论说,这是迄今为止人类探测到的最为明亮的来自太阳系之外的闪光!
这场“超级耀闪”来自于人马座一颗名为SGR 1806-20的强磁星,它爆发的光波前端如同一堵巨墙,飞扫过整个太阳系。
美国加州大学伯克利分校空间科学实验室的凯文赫利博士等人,在提交给著名的〈自然〉杂志的一篇论文中称,这次闪光在五分之一秒的时间里所释放的能量,相当于太阳在25万年的时间里释放的能量总和!天文学家指出,如果这样强烈的爆发发生在距地球10光年地方,则地球表面上的全部生物将会瞬间死亡。由此可推测,恐龙灭绝的原因或许不是由于地球与一个天体相碰撞,而可能是一次类似的γ射线大爆发,使无数地球生物受到致命的损害。
总而言之,热寂说静止地,孤立地,片面地看问题,是形而上学的典型案例。因此,热寂说是一静态的热平衡。只看到热能的消耗一面,不理会热能的产生。而现实宇宙系统是一个动态的热平衡。全面来看,热能不断地消耗,又不断地产生,因为正负电子对在地球内部生成物质,地球内部的物质会越来越多,地球获得正负电子对的自由能也越来越大,地球会发热膨胀产生大陆漂移,地壳因不断熔化会越来越薄,最后地壳消失变成一颗类木行星。比地球小的行星或卫星也都是如此,宇宙永远不会热寂。
类木行星继续吸收正负电子对使其质量越来越大,慢慢地生成越来越多的原子氢而聚合成越来越多的氦,因发光发热在一定时候变成一颗小的恒星。
大的天体中不断有氢生成。因为在河外星系、银河系、太阳、木星和土星上,氢元素含量和氦元素含量总是约3比1。恒星里的氢长久不衰,所有恒星上主要的核反应都是氢聚合成氦。因为氢是不断地自动生成的,所以氢永远也耗之不尽,用之不竭。恒星也因不断吸收正负电子对而越来越大,大到一定的时候会形致密恒星。最后其中大量物质解体成正电子和负电子,正电子和负电子结合形成正负电子对并放出伽马线,也就是形成超新星爆发后会分裂成小的星体和正负电子对,这些小的星体又会不断吸收正负电子对逐渐增大形成为一颗新的恒星。因而恒星的整体永远不会熄灭。也就是说宇宙永远也不会热寂。
只要你抬头仰望满天永不熄灭的繁星,你一定不会相信热寂说。
[楼主]  [202楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/09/08 15:36 

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[楼主]  [203楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/09/20 12:01 

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[楼主]  [204楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/09/20 18:26 

[楼主]  [205楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/09/21 09:03 

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[楼主]  [206楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/09/21 11:06 

插话:
历史上人们认为迈克尔逊——莫雷试验否定了以太,现在我只要把迈克尔逊——莫雷试验中的光路由“等臂”改为“单臂”,就可以检验洛仑兹的运动方向上长度缩短的假设。
有人说:洛仑兹尺缩假设是为了挽救以太而提出来的。狭义相对论提出后,洛仑兹尺缩而是用相对论的方式予以证明。从而认为以太有不有都无所谓只要有电磁场就行了。实际上是否定了以太。所以这个试验作用不大。
如果洛仑兹尺缩假设的验证实验是否定的,那么狭义相对论证明了一个不存在的东西,说明狭义相对论本身就有问题。
根据狭义相对论,地球在运动,人在动坐标系中是看不到尺缩的。这是和同时性的相对性有关的。当尺子的尺寸在所有的伽利略参考系中按同一数量确定时,这把尺子才是真实的,那么洛仑兹收缩诚然仅仅是“表观”收缩而已,因为一个在动系中为静止的观察者看到的杆是没有收缩的。所以尺缩是“测量效应”和“表观收缩”。
奥地利物理学家泡利(W.Pauli)有一本专著《相对论》,由凌德洪和周万生译成中文,书号13119.764。书中16-17页泡利引用爱因斯坦的理想试验对尺缩是“测量效应”和“表观收缩”表示了不同的观点:
书中这样说:“我们知道,这种收缩是和同时性的相对性有关的,也就是说,在某一惯性系中不同地点同时发生的事件对另一惯性系则是不同时的。从而同时性与观测的参考系有关。正因为这个理由,曾经有过这样的推断(见V.Varicak,Phys.Z.,12(1911)169.),这种收缩仅是一种“表观”收缩。它是由于我们的时空测量效应所引起的。为什么这样说呢?
运动系中某一量杆的长度这一状态仅当它在所有的速度不同伽利略参考系中看起来是同一数值(按同一方式确定时),才能称为运动系中量杆的长度是真实的,这样一来洛仑兹收缩诚然仅仅是“表观”收缩而已,因为它在所有的伽利略参考系中看起来不是同一数值。也只好认为在K’中为静止的观察者看到的杆是没有收缩的。
但是我们不认为V.Varicak这样的观点是合适的,而认为在任何情况下洛仑兹收缩原则上是可以观察的。在这一方面爱因斯坦的理想试验(见A.Einstein, Phys.Z.,12(1911)509)是富有启示性的。它证明了观察洛仑兹收缩所必须的、测定空间上相互隔开的两事件的同时性,可以完全借助于量杆来完成,而不必用时钟。我们设想用具有相同的静止长度Lo的两根杆A1B1和A2B2,它们分别以大小相等方向相反的速度v相对于K运动。当A1和A2,B1和B2分别重合时,我们在K中标出这两点并记为A*和B*(由于对称性的理由,这种重合在K中是同时发生的)。因而A* B*的距离当用在K中为静止的杆来量度时,其值为L=Lo[sqrt(1- uu/cc)]。
由此可知洛仑兹收缩不是单独一根量杆所量出的性质,而是两根彼此作相对运动的同样的量杆之间的倒易关系,这种关系原则上是可以观察的。”
用等臂干涉仪是观测不到洛仑兹收缩的,因为旋转前后尺缩部分和不尺缩部分的长度是一样的,总的尺寸不变,光程差为0,没有干涉条纹移动。
用不等臂干涉仪是原则上是能观测到洛仑兹收缩的,但要长宽比要大,长边要很长。
Kennedy于1926年和llingwarth 于1927年分别用不等臂长的干涉仪做的实验给出,“以太漂移”速度的上限分别是5.1公里/秒和2.3公里/秒;。但光路太短,仅有2米长,也看不到干涉条纹移动。
这个试验的意义是重大的。如果试验测出条纹移动,说明洛仑兹收缩是存在的,洛仑兹变换也是对的,以洛仑兹变换为基础的狭义相对论就是对的。如果试验测出条纹不移动,说明洛仑兹收缩是不存在的,洛仑兹变换就错了,以洛仑兹变换为基础的狭义相对论也就错了。
[楼主]  [207楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/09/21 11:34 

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[楼主]  [208楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/09/21 15:31 

2、电子加速器内含一个电子发射源,能发射电子。
3、电子束位置调节器。
4、粒子束聚焦器。
5、超高压电场使电子加速。
五、项目的查新与进展
1、这个试验是一种新的试验,无人做过。通过了湖北省科技信息研究院查新检索中心的查新,有科技查新报告。科技查新受理号:2007LX351
2、试验断断续续进行了6年,已经自费花了6万多元,2007年正式为市科技局立项,又给经费一万元。电子加速器已经制好,试验已全部完成。
3、这是一个新的试验,无论是什么结果都有重大意义。
4、关于以太的存在性我研究了40年,以太不再是空虚的,它是实体物质,并有具体的力学模式。
六、试验的意义
试验有两种可能,电子拖曳和不拖曳以太。因此:
1、如果试验干涉条纹有一点点移动,就证明以太是普通流体,电子能拖曳以太和光。光速可变。
2、如果试验干涉条纹没有任何移动,就证明以太在通常状况下是超流体,电子不能拖曳以太和光。
七、试验步骤
(一)、试验仪器
1、半反镜 型号:JF1302 尺寸:φ30×5
2、全反镜 型号:JF1201 尺寸:φ20×4
3、激光器 产地:台湾 型式:高级激光二极管笔式 波长: 633nm 尺寸:φ10。
4、反射/分光镜架 型号:OMMB10-1BL 尺寸:φ10 数量:5个 (整个镜架可将安装在其上的镜片进行内外和左右两维倾斜调整,使用方便。)
5、高压仪(本人无法弄到高压仪,用黑白电视机高压代用)
(二)、仪器装配
1、电子加速器是用8SJ31型示波管改造而成。将原灯丝及碳酸盐去掉,重新绕制螺旋形灯丝,在其上涂以发射电子的氧化物和碳酸盐,使激光能从灯丝中通过。把荧光屏内中心的荧光膜及其蒸发铝膜刮除一个小圆,以便激光能通过荧光屏。将原抽气管的末端用一光学玻璃密封,从侧面另加一根抽气管来抽真空。其余结构同8SJ31型示波管。另作一个示波管支架,要求支架上的示波管上下及左右的距离和倾角可调,以便使调好的激光束能正好通过示波管的中心。
2、将激光笔装钮扣电池的部分锯掉,电源改为一号电池,以方便将其安装到镜架上。
3、三个反射镜,半反镜和激光笔分别装入镜架后固定在5根φ30×200的支撑棒上。
4、将激光笔、电子加速器、三个反射镜和半反镜按示意图安装在试验台上。
(三)、试验步骤
1、取下示波器,在离半反镜4米处放一个屏幕,仔细调节试验台上支撑棒的位置和镜架上的螺丝,使屏幕上出现同心圆干涉条纹。
2、装上示波器,仔细调节支架上的调节机构,使调好的激光束能正好通过示波管的中心。屏幕上又出现同心圆干涉条纹。
3、接通示波管相关电源,调节荧光屏上光斑的聚焦和亮度。并使光斑位置和激光束重合。
4、不断地打开和切断示波管的高压,仔细观察在有电子束和没有电子束时屏幕上干涉条纹的移动。
八、试验结果
不同季节,不同时间的多次试验,有电子束和没有电子束时屏幕上干涉条纹没有任何移动。
九、试验结论
以太在通常状况下是超流体,电子束不能带动以太作平动。电子束不能带动光。
十、存在问题
1、由于没有高压仪,本试验是用黑白电视机的高压(15千伏)代用。
2、电子束位置调节器不甚理想,光斑不稳定。

[楼主]  [209楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/09/23 10:56 

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[楼主]  [210楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2013/09/23 16:46 

水平光线的光程差便都增加Δ,总的光程差便为kΔ。设光程差为Δ时,干涉条纹移动L个,那么反射镜组整体向右移动Δ,干涉条纹就移动了kL个。也就说,如果在干涉仪中,移动整个动反射镜组Δ,观察到的光程差则为kΔ,干涉条纹移动kL个。这样,我们就能够观察测量比迈克尔逊干涉仪更小的尺寸。从理上说,只要我们无限地增加k,就能测量无限小的尺寸。无限地增加k,在技术上是不可能的,所以这种干涉仪能测量的最小尺寸也有一定的限度,但比现今迈克尔逊干涉仪能测量的最小尺寸要小得多。
(本项目第一轮样机将试取k=10,提高精度10倍)

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