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解析波粒二象性及红移蓝移--大自然统一论第四篇

2018-05-05  物理网文

                                                                        席自新

                                      ( 江苏徐州煤建路探亲楼302     江苏徐州  221000)

 

提要:

本篇论文认为光是粒子,光子的运动象子弹飞行冲击空气产生声波一样会冲击小物质气产生光波,在不同的介质中,光的速度不同;光的速度有光子的速度和光波的速度之分。光子在空气和真空中运动时,光波的频率与光子的功率成正比。光的红移蓝移现象是光子能量大小变化的结果,用多普勒效应解释光的红移蓝移现象是错误的;用本文的观点就解释了引力红移蓝移和类星体红移现象的未解之谜,还可以求出各种单色光子的真实质量大小。

 

关键词: 光子,光速,引力红移蓝移,类星体红移,光子质量。

 

波是质体运动产生的,没有质体的运动就没有波;根据质体运动的形式不同,波有震源波和冲击波两种。宏观质体、微观质体运动都会产生波但波的传播介质不同,根据传播介质的不同,波可分为机械波和所谓电磁波两种。锣、鼓、声带的震动产生的声波是震源波,子弹飞行冲击空气产生的呼啸声是冲击波;用手指点击水面产生的水波纹形状是震源波的波纹形状,快艇运动产生的水波纹形状是冲击波的波纹形状;水波、声波是宏观质体的运动产生的以液体、气体、固体为介质传播的,是机械波。微观粒子运动产生的波也有震源波和冲击波两种,它们是以小物质气为介质传播的所谓电磁波。光子运动冲击小物质气产生的波是冲击波,波纹形状与快艇运动产生的波纹相同;电子的往复运动产生的波是震源波,波纹形状与手指点击水面产生的波纹相同。严格地说震源波又有两种,一是质体往复运动产生的震源波,二是质体的质心做圆周运动产生的震源波。手指点击水面、声带的震动、发射天线中电子的往复运动产生的波都是第一种震源波;手指在水面上画圆、电子绕原子核的旋转、原子质心做圆周运动的原子震动而产生的波都是第二种震源波;由于两种震源波的波形基本一样,传播规律一样,所以就没有必要细分了。

小物质气是由质量大小不同的千万种小物质粒子构成,就像多种气体分子构成空气一样,这些小物质粒子由于太小现代科学无法观测它们的质量、能量及运动速度的大小。小物质气无处不在,星际空间、空气中、液体和固体的分子之间以及原子内部都有小物质气存在;小物质粒子的形成在大然统一论第一篇《然的本源如何形成物质》中有详细的介绍,在此不作赘述。小物质粒子也有质量,也像空气分子一样运动着,也遵循万有引力规律,其密度随着离地面高度的不同而不同,高度越高密度就越小,星际空间更小;物体内部的小物质密度又高于地面上的密度,不同物质内部因分子、原子的不同其密度又会不同。

作一平面通过震源波的震源中心,在这个平面上看到的是多个波峰(或波谷)形成的同心圆,相邻两圆的半径差等于波长;将这个平面旋转360度,得到的是立体三维空间中多个波峰(或波谷)形成的同心空心球。子弹直线飞行时,作一平面使子弹的轨迹线在这个平面上,从这个平面上看到的是多个沿轨迹线排列的人字形波峰(或波谷),将这个平面旋转360度,在三维空间中看到的是在轨迹线上排列的多个由波峰(或波谷)形成的漏斗体。

震源波的震源如果在介质中运动就会产生多普勒效应,使得震源前方的频率增大波长变小,其后方的频率变小波长变大,而冲击波本身就是质体在介质中运动产生的,质体的后方没有波,其前方的频率大小决定于质体的能量,不存在多普勒效应。光波是光子运动冲击小物质气产生的冲击波,所以,用多普勒效应解释光的红移蓝移现象是错误的。人们不知道光的本质是什么,不知道震源波和冲击波频率变化的原因不同,错误地用多普勒效应来解释光的红移蓝移,致使无法解释引力红移蓝移现象,无法解释类星体的红移现象。

把光源放在地面上,在楼上测量光的频率,结果是频率变低了波长变长了,即出现了红移现象,把光源放在楼上,在地面上测量光的频率,结果是频率变高了波长变短了,即出现了蓝移现象,这就是引力红移蓝移现象。如果光波是人们理解的震源波,那就必须有震源在介质中的运动才会出现多普勒效应,这里光源没有运动怎么会有红移蓝移现象呢?原因是光波不是震源波而是冲击波,引力红移蓝移现象是光子与地球之间万有引力的作用使得光子的能量大小发生了变化。光子从楼上向下运动时,向下的引力给了光子一些力能使光子的能量增大,就出现了蓝移现象,光子从地面向上运动时,向下的引力使光子的能量变小,就出现了红移现象。

某人在运动的汽车上向后开枪,子弹出膛的速度是每秒400米,子弹的动量等于子弹的质量乘以速度400/秒,由于汽车的速度是每秒20米,子弹撞击地面上的靶子时的动量(空气阻力不计)就是子弹的质量乘以380 /秒;如果此人向前开枪,子弹撞击地面上的靶子时的动量就是子弹的质量乘以420/秒,向前、向后运动的子弹撞击靶子时的动量大小不同,是由于汽车与靶子之间具有相对运动引起的,此时子弹具有的动量就叫相对动量。类星体离我们的距离都很远,由于宇宙的膨胀,类星体远离我们的速度很大,光子的相对体能然会减小很多,这就是类星体的光红移量很大的原因。有的类星体红移量甚至使波长增大一倍以上,如用多普勒效应解释,波长增大一倍以上就是类星体远离我们的速度已经大于光速,既然类星体大于光速远离我们而去,我们就应该看不到类星体发出的光了,可事实上我们能看到,这是为什么呢?原因就是光子产生的光波是冲击波,用多普勒效应解释红移蓝移现象是错误的,类星体的红移现象是光子的相对能量变小产生的。

在上篇论文《论力能与体能的不同》中我们已经知道,经典量子学中用动量表述体能只是测量、计算方便的需要,其动量中的质量不是光子的真实质量而是数学质量;现在我们知道了红移蓝移是光子能量变化的结果,就可以通过引力红移现象来计算出光子的真实质量了。把单色光源放在地面上,在楼上测量频率的减小值就可计算出光子能量的减小值,体能的大小是不变的,在数值上等于力的大小,光子的能量之所以变小就是由于地球的引力作用于光子,所以光子能量的减小值就是地球对光子的引力值,于是我们根据万有引力公式就可计算出单色光子的真实质量。

爱因斯坦错误地认为微观粒子在真空加速器中运动不受阻力,得出了所谓静质量与动质量的关系式,其实,微观粒子在加速器中运动时受到的阻力与速度的平方成正比增大,速度越大阻力越大,动力与阻力的差值才是使粒子加速的力值,这个公式实际上是粒子获得的冲量与加速器给予粒子总冲量的比值关系式。静质量与速度的乘积是微观粒子获得的冲量即动量值,动质量与速度的乘积就是加速器给予微观粒子的总冲量即数学动量值,这里的动质量是数学质量;从公式可以知道,无论给予微观粒子多大的冲量,微观粒子的速度都不能等于C(30万公里/秒)。因光子是微观粒子,所以无论光子的体能(冲量值)有多大,光子的速度必定小于30万公里/秒。光速有光波速度和光子速度之分,科学家们测量光速的方法也有波长乘以频率和距离除以时间两种方法。前一种方法实际上是测量光波速度的,光波的速度只决定于介质,无论有无红移蓝移,在相同的介质中光波的速度是不变的,与光子的速度大小无关;后一种方法才是测量光子速度大小的。根据实验知道不同频率光子的速度与光波的速度基本一样,这说明不同大小的光子单位受阻面积上具有的体能大小是基本一样的。在出现红移蓝移现象时,由于光子的受阻面积和阻力系数不变而光子的能量发生了变化,光子的速度是应该有变化的,特别是类星体红移量很大时,但事实上光子速度的变化会微乎其微,这是因为光子单位受阻面积上具有的能量很大,致使数学质量比光子的真实质量大很多倍;至于各种频率光子的数学质量与真实质量的比值是多少,需测出它们的真实质量才能知道。

讲到这里就有一个问题必须回答,既然光子的速度与光波的速度有所不同,那么我们测量光速时光波与光子是同时达到我们的测速装置的吗?会影响我们的测量吗?要回答这个问题先让我们做一个简单的实验。找一水面静止不动的池塘,手指直线运动划动水面,可看到人字形水波纹,当划动的速度小于水波纹的扩散速度时,手指运动前方的波前离手指的距离越来越远并且波形变成半圆形,波峰越来越小,大约10米就衰减为0,没有波纹了。光子的速度小于光波的速度,光子运动前方的光波也会象水波纹一样,在光子运动的前方某个距离衰减为0。手指运动产生的水波10米就衰减为0,一个光子运动产生的光波需要多长距离衰减为0我们不知道,假设这个距离是1公里,也就是说一个光子的动力均分在半径为1公里的半个圆球面上(不考虑传播过程中的能量衰减),已经不能使小物质气产生波纹了。第一个波纹(波前)的波峰会很小,其超前光子的距离是1公里,那么光子比波前会晚到30万分之一秒,这样短的时间差和这样弱的波不会影响我们的光速测量,何况这个超前距离会大大小于1公里呢?所以我们可以回答说,光子与光波基本同时达到我们的测试器不会影响测量。

还需明确:类星体的光子到达我们地球空间的相对能量并不等于到达地球之前经过其他星体空间时的相对能量,在不同的星体空间中的相对能量大小决定于不同星体与类星体之间的相对运动;光波的速度不变是在相同的传播介质中不变,由于星体空间的运动(小物质气随星体运动),从宇宙质体空间中看光波的速度也是变化的;由于每个星体的运动方向不同,类星体的光在达到地球质体空间之前,光子、光波的运动方向不断在做微小的变化。

最后再讲一个问题,微观质体的运动象宏观质体的运动一样,产生的波有冲击波和震源波两种,具体地说,光波是冲击波,电子的往复运动和绕原子核的运动、原子或分子的质心所做的画圆运动产生的波都是震源波;电子运动产生的波又叫无线电波,广义地无线电波包括所有微观粒子运动产生的震源波。麦克斯韦不知道电场、磁场的真相,他主观假想的虚电场、虚磁场是不存在的;他让假想的虚电场、虚磁场在绝对真空中互变来解释光波(冲击波)和无线电波(震源波)的传播是错误的;在描述上他把时间坐标偷换成空间坐标来圆其说是欺欺人的。所以,我在电磁波前面加上“所谓”两个字,意思是客观然不存在麦克斯韦所说的在真空中电磁互变而传播的电磁波。电磁波理论的错误将在下一篇论文《场的种类及磁场的真相》中细说。

 

总结:

1、  波有震源波和冲击波两种,光是粒子,光子运动产生的波是冲击波;光速有光子速度和光波速度之分,光子的速度小于光波的速度但差值很小基本一样。

2、  光的红移蓝移现象是光子能量大小变化的结果,用多普勒效应解释红移蓝移是错误的。

3、  量子学中光子的质量是数学质量,用引力红移现象可以测出光子的真实质量大小。

4、  类星体的光子到达地球之前在不同的星体空间相对能量各不相同;光的速度决定于介质,在不同的介质中光速不同;从宇宙质体空间中看光速是变化的,光速大于C或小于C是正常的。

5、  麦克斯韦电磁波理论的错误在下一篇论文细说。

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