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假如爱因斯坦和量子超距理论都没有错 —— 新猜量子组成的质量、速度和实时传输距离 ------------------------------------------------ 纪念爱因斯坦、普朗克、霍金，人类的想像永无止境。 ——海西珊瑚 ------------------------------------------------ 2016年8月16日01：40，中国新一颗量子卫星墨子号发射成功。作为一个什么都感兴趣的杂学者，我一直犯神经学习量子理论，试图以一个门外汉的眼光简单解构量子理论，有所收获。那么量子理论倒底是什么呢？ 光量子，简称光子，是电磁波的最小结构，是静止质量为0，以光速运动，并具有能量、动量、质量。量子纠缠，指两个光子互相纠缠，即使相距遥远距离，一个光粒子的行为将会影响另一个的状态。当其中一颗被操作(例如测量量子)而状态发生变化，另一颗也会即刻发生相应的状态变化。尼尔斯·玻尔将量子纠缠称为''鬼魅似的远距作用''(spooky action at a distance) 。量子理论有完全支持方和有限支持方。 有限支持方的代表是爱因斯坦，是爱因斯坦定义了光量子，但他认为量子超距不存在，提出定域实在论。爱因斯坦思想的继承人玻姆设立了局域的“隐变量”来证明超距不存在。 为了证明爱因斯坦的定域实在论和量子力学的超距作用谁对谁错，“EPR佯谬”出现。基于以上理论，贝尔不等式出现。如果贝尔不等式成立，就意味着这种形式的隐变量理论也成立，则现有形式的量子力学就不完备。只要证伪贝尔不等式，就否认了爱因斯坦的定域论，认可了量子理论的超距。具体细节请看附文《量子超距和爱因斯坦定域论简介》。 首先，奥地利的因斯布鲁克大学(Innsbruck)的实验就证伪贝尔不等式，认可了量子理论的超距。 其次，中国科学技术大学潘建伟教授及其同事彭承志等组成的研究团队也证伪了贝尔不等式，认可了量子理论的超距。 但是我要说的是爱因斯坦没有错，证伪贝尔不等式的人也没有错，有一种理论可以解释通这两种概念。 假设整个宇宙是量子构成，等于光速的物理结构是光子，低于光速的物理结构是电子等基本粒子，等于或低于光速的物理结构能被看见、被测量，形成可测物质，这一过程会遵循爱因斯坦不等式E=MC2；高于光速的最小物理结构会以不能被测量的高速形态存在，这种速度远高于光速、相对质量远低于光子，可传输能量，但不可测的粒子暂时称为墨子，墨子不可测原因假设是由于它速度太高，相对质量太小，万事万物相对于它的大小都像地球相对于人，没有可以拦截并观测到它的物质;纠缠态的光子，就是由可测的两光子和不可测的光子之间高速互相运动的墨子组成，墨子速度降低时被光子吸收，光子吸收墨子的同时又放射墨子，光子纠缠就是正好两端光子吸收墨子和放射墨子同步、同量，由于光子纠缠态中光子和墨子速度极高，形成纠缠态时会形成微观电磁场，当观测一端光子时，只要观测时未破坏微观电磁场结构，就能通过量子纠缠让一端光子带动另一端光子。 但是由于墨子是不断被吸收、重放，随着光子之间距离的增大，以墨子速度也有被吸收和重放无法继续维持微观电磁场的时候，这超距是有距离限制的影响力。那么墨子的速度Cm又是多少？墨子的质量Mm是多少？墨子的超距范围RM又是多少呢？ 首先，已知现在最新的全光学原子钟一秒钟可以飞摆10^15次，那就假设全光学原子钟每一次飞摆就是代表一次墨子的吸收和重放时间tm=1×10^-15s，假设光子和墨子的频率一致，vg=vm=1/tm=1×10^15HZ，光子一次释放墨子所能释放能量值上限假定为Em=h×vm(h=普朗克常数6.6260693(11)×10^(-34) J·s），Em=h×vm=MmCm2，其中Mm是墨子的质量，Cm是墨子的速度。 其次，已知光子的寿命为1×10^18年，即tg=3.1536×10^25s,以生成一次墨子的时间tm=1×10^-15s,光子以释放墨子的形式衰竭，可得出光子共有tg/tm=3.1536×10^40个墨子，MG=1.67×10^-54kg（此值为我推导出来的），墨子静止质量Mm=MGtm/tg=(1.67/3.15)×10^-94kg=5.3×10^-95kg。 这里关于光子的质量MG我有个猜想。 MG=1×10^-54kg，这个值出自出版的美国《物理学评论快报》（Physical Review Letters）“一项由中国科学家罗俊等完成的新的实验表明，在任何情况下，光子的静止质量都不会超过10的负54次方千克”。 但是如果通过物理理论能否推导出光子质量吗？ 根据量子理论T=10^15K的温度下可发生光子向质子和中子等重子的转化。那么根据能量守恒定律，将10^15K的光子冷却至0K并在相对静止时热能就转换成了质子能。质子质量MZ是已知的1.672621637（83）×10^-27千克，公式(热能公式)T×MG×cG=MZ×CZ2, 其中MG为光子质量，cG为光子比热，MZ为质子质量，cG为质子相对静止速度无限趋进于1。光子比热cG可以从氢比热推出：定压比热容温度每升高10^3K,氢比热加1，由于氢原子就是一个质子和一个电子，假设氢的比热就是组成一个质子的所有光子cG的比热，在T=10^15K的温度时cG为14.1+10^12约为10^12，那么组成质子的光子质量MZ=MG=MZ×CZ2/(cG×T)=1.67×10^-27×CZ2/(10^12×10^15)=1.67×10^-54kg,质子的速度CZ相对静止可以假设为1M/S。这个值非常接近中国科学家罗俊得出的值。那是否可以猜想在光子生成质子的瞬间，质子质量就是物质的能量呢？这里质子内粒子的自转是质量的组成部分，已有研究说不受引力，那么可否说生成这个瞬间，质量即能量呢？这处纯疑。 我在求解Mm=MGtm/tg时用的值就是MG=1.67×10^-54kg，原因无它，好玩。 然后，根据Em=h×vm=MmCm2，可计算出墨子速度Cm约1×10^38m·s,是光速的10^30倍。 最后，墨子的超距范围RM又是多少呢？ 假设墨子的吸收和重放时间tm=1×10^-15s，又因为墨子Cm约1×10^38m·s，那么假设在RM=Cmtm=10^23m内墨子的两端光子之前生成和吸收可以达到磁场平衡，超距影响是实时的，超过10^23m墨子延时超距。 综上所述，墨子的超距是有限的，从某种程度上讲，爱因斯坦的定域论，和量子超距理论同样有效。 后记 一、本人业余，为了学习量子理论假设了以下概念：光子通过生成墨子衰竭，光子同时生成和吸收墨子，当孪生光子互相生成和吸收墨子达到平衡时就形成超距磁场（这里另一假想，如果不平衡是不是也可能有超距磁场，但不是实时同时同步超距，而是延时变形超距，因不同时不同步而无法辨识，但还是存在超距互相影响现象呢），若知光子生成墨子的时间和光子寿命可以算出光子包括的墨子数量，已知光子质量可得出墨子质量，若知光子生成墨子消耗的能量可以算出墨子的速度，若知墨子的速度可得光子一次生成墨子可辐射的范围即实时超距范围。 这些概念似是而非，而且在推导过程用值不是很精确，但至少在我的认知直觉里可以这么理解。如有错误，当科幻小说吧。 二、此文为了纪念爱因斯坦、普朗克、霍金，人类的想像永无止境。从2012年断续思考至今，定稿于2018年3月21日。我从未看过霍金的学说，文章主要基于爱因斯坦、普朗克理论完成，但是写完才发现，原来霍金是结合爱因斯坦、普朗克理论的先行者，写完此天又正是霍金头七，一时感慨万千。此文定于霍金葬礼发布。 霍金夫妇 普朗克 三、任何人不得未授权摘抄或剽窃我的任何文章，我保留一切法律权利。 |
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