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作者：彭晓韬 日期：2019.02.27 ［文章摘要］：近代物理学中存在不少系统性错误，包括天体物理、相对论、黑体辐射、光电效应和量子力学等理论中均存在系统性的错误，其错误根源均是由对光（本文将所有电磁波简称为“光”）的本质认识错误导致的，主要表现在对光的产生、传递、接收过程认识不清，将光作为粒子看待是出现系统错误的根源。本文在对光的本质进行充分分析的基础上，指出近代物理学各学科系统性错误之处，并据此提出相应的验证方法。希望得到物理学爱好者和专家学者们的充分质疑与验证。 一、光的本质及产生、运动规律简述 1、光的产生 光是带电的电子和质子或其组成的带电体产生的电场与磁场：当测量装置相对带电体静止时，仅存在静电场和电子或质子磁矩产生的磁场；当测量装置相对带电体运动时，不仅产生变化的电场，还产生变化的磁场。跃迁类相对运动产生连续频谱的变化电磁场、稳定周期的圆周类和线性振动类相对运动产生单一频率的变化电磁场；电场和磁场遵循修正后的库仑定律和毕奥-萨伐尔定律，修正方法是考虑电场和磁场的传递速度产生的滞后影响（本文暂不详叙，直接给出修正后的公式）。 1.1、修正后的库仑定律 1.2、修改后的毕奥-萨伐尔定律 2、光的传递 2.1、真空中光的传递 假设：光在真空中的传递速度仅相对光源速度恒定（这是一个比较合理的假设，因为任何带电体都是平等，其产生的场向外传递的速度应该一致，且不影响光速相对任何实体速度恒定） Ａ、真空中的点光源产生的光以球面波形式向空间各个方向恒速向外扩张传递。因此，在任何空间位置上接受该光源发出的光的方向均为点源到观测点间的直线。电场和磁场并不能相互激励形成新的次级光波。这也是真空中不会观测到光的散射的原因所在。 Ｂ、非点光源可分割成若干个空间位置连续的相位、振幅和频率相近的子点光源之叠加光源。由于不同位置上的子点光源的相位、频率和振幅可能不同，叠加后的总光源的频率、相位和振幅将存在较明显的差异。这也是普通光源与激光光源发光效率差异明显的原因所在。 2.2、均匀介质中光的传递 Ａ、均匀介质中光的传递速度由介质的性质和运动状态决定。也就是说：光在均匀介质内部的运动速度相对介质速度恒定。但一般介质中，不同频率的光的传递速度会存在一定差异。 Ｂ、当光进入均匀介质后，介质将成为与入射光相位、频率和振幅相关的新的光源，一般会产生反射/散射、折射/透射和转换/热辐射光，原入射光将会消失或被改造。类星体具有多组吸收线就是因为星光在到达地球前的路径上遇到过相对地球视速度不同的透明或半透明气态物质团作用的结果。也就是这些气体团吸收了某些频率的光并转换成其他频率的光或热辐射。类星体由多个相对地球视速度不同的天体构成也可能是原因之一，但必须经过气体团的作用才会呈现出多组吸收谱线。 2.3、光与介质界面的相互作用 Ａ、界面处的反射光速度一般与入射光相同（反射回同一介质时也如此）；折射光速度则与介质性质和入射光频率相关，一般在界面处会出现速度跃变（从光密介质进入光疏介质时，速度会跃升，这是粒子不可能有的特性）；转换光也可分为类反射和类折射两类，只是频率会与入射光存在转大差异而已。 Ｂ、光遇到介质界面将使介质界面成为新的光源，只是其产生的次级光的相位、振幅和频率与入射光存在一定的关联性。而次级光的运动方向与介质界面的性质、介质性质和入射光的方向存在一定关联性。在介质界面处会产生反射/散射、折射和转换光等。一般情况下界面处的反射光由界面的平整度决定，界面平整光滑时以反射光为主，不平整时以散射光为主。如镜面和毛玻璃面；透明材料以折射光为主，进入介质内部后的规律同上一小节所述。转换光则与下一小节的光的吸收所述。 3、光的吸收 只有光遇到介质时并与介质发生相互作用才会出现光的吸收现象，实质上就是上述所说的介质对光产生的转换作用。即介质将光转换成了其他频率的光，同时入射光消失的现象。黑色表面对可见光的作用就是如此：黑色表面将照射到其上的可见光转换成了不可见的红外等其他频率更低的光，人们就无法看到与入射光强度和频率相同的反射或散射光了。 二、几个典型物理学理论和物理现象解释错误概述 1、哈勃定律 Ａ、错误根源：哈勃错误地将天体红移量全部归结为多普勒效应是错误的，是把光看成了光粒子，认为其无论旅行多远的距离仍然与出发时一样。 Ｂ、理由：星际空间并非绝对真空，而是存在各类物质的，虽然其密度极小，但因距离遥远，总的作用效应还是会存在的。光经过长时间的宇宙空间运动，将会被星际物质所改造而成为新的次级光，虽然其与天体最初产生的光存在一定关联，但运动速度、频率等均会发生一定变化。类星体出现多组吸收光谱就是最好的证明。由此可推断：天体红移量与到地球的距离成正比是因为星际物质作用造成的，而不是天体作远离地球运动而产生的多普勒效应！ Ｃ、证明方法：参见本人设计的《验证哈勃定律正确性实验方案》。 2、爱因斯坦用光子解释光电效应 Ａ、错误根源：将光视为携带与频率成正比能量和动量的光粒子。 Ｂ、理由：一是光电子运动方向与光照方向间夹角可大于90度，不符合粒子相互碰撞规律；二是随着光的频率的提高，光电子数量不增反降，也不符合粒子相互碰撞规律；三是红限仅与材料性质有关，与光的强度（光粒子密度）。按理应当在光子密度增加时，可能出现两个或两个以上的稍低于红限的光子同时或先后作用于同一个电子使其成为光电子。这样红限应该随光的强度增加而下降才对。 Ｃ、证明方法：参见本人设计的《光电效应精细化实验方案》。 3、相对论光速恒定假说的依据 3.1、迈克尔逊-莫雷实验不能证明光速在任何参照系中速度恒定 由第一节对光的分析可知：实验中使用的某一特定频率的光是由三棱镜分频出来的，即从三棱镜出来的光，其速度仅相对三棱镜速度恒定，与入射光的速度无关！实质上，实验装置中的半透镜、反光镜也一样，通过它们反射和透射的光的速度仅相对这些实验装置速度恒定。还有实验是在地表大气层内进行的，因此实验中光的速度主要由大气层的性质和运动状态决定。当大气层相对实验装置静止或速度较小时，则实验过程中的光速将基本上不会发生变化。由此可见，本实验不可能检测到光的干涉条纹移动。也不能证明光速在任何参照系中速度恒定。 3.2、天顶处天体光行差相等现象也不能证明光速在任何参照系中速度恒定 如上所述，在地面上观测天体位于天顶处的光行差实质上是观测的天体产生的光在地球大气层内的运动状态和速度，并非天体所产生的光在真空中的运动速度。因此，由于大气层相对观测装置运动速度较小甚至相对静止，由星光在大气层内的垂向运动与地球公转的水平运动合成的速度矢量的大小自然相等，只是不同时期的地球公转方向不同而导致速度矢量方向不同而形成了光行差，且不同天体的光行差均相等。但这并不能证明光速在任何参照系中恒定。 由以上分析可知：爱因斯坦假设光速在任何参照系中速度恒定的光速不变假设的两个基础都是不牢靠的。为验证光速是否真的恒定，本人建议利用太空中的二颗静止卫星进行光速的实测，既可避免大气层的影响，也可避免干涉仪中三棱镜、分光镜和反射镜的影响。实质上，干涉仪是不可能完成不同运动状态光源产生的光的速度测量或识别其速度差异的。 3.3、证明方法：参见本人设计了《基线法实测光速实验方案》。 总之，近代物理学中的诸多系统性错误均是因为对光的性质认识错误造成的。因本文篇幅所限，仅对上述三种系统错误进行了简述。实质上，目前主流学者对黑体辐射和能量的认识也是错误。 |
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