对光子的新认识——挑战波粒二象性

摘要：“波粒之争”曾经推动了物理学的大发展。但自从爱因斯坦提出了“波粒二象性”，就没有人再去讨论光的波粒之性了，似乎爱因斯坦已经终结了关于对光的认识。光的波粒之性已经冷了，把热点引向了“暗物质”。“暗物质”的根基是星际光谱红移，科学家们认为引起“星际光谱红移”的原因是多普勒效应，多普勒效应是真理是毋庸置疑的，可是我们的科学用的是多普勒效应的逆定理，多普勒效应的逆定理是没有经过真伪检验的定理。科学是严谨的，来不得半点马虎。所以“暗物质”的根基是不稳定的。有必要重新讨论“波粒二象性”来推动物理学的发展。我经过研究和论证得出结论：1、“暗物质”不存在。2、光是能构成物质的基本粒子。粒子无穷大光子

Anewunderstandingofphotons--achallengetothetheorythatthephotonisbothawaveandaparticle

Fu-Xianglai

The7groupofPeople''sRepublicofChinaHunanCountyofXinhuaprovinceSangziZhenShiJiaoCun417625

Abstract:"Lightisbothawaveandaparticle"Haspromotedthedevelopmentofphysics.ButsinceEinsteinputforward"Lightisbothawaveandaparticle",Noonetalksabout"Lightisbothawaveandaparticle"anymore,ItseemsthatEinsteinhasmadeitveryclearthatthereisnoneedtodiscussit.The"Lightisbothawaveandaparticle"oflightiscold,Thehotspotstodarkmatter.Theredshiftofinterstellarspectraisthefoundationof"darkmatter",ScientistsbelievethatthecauseofthestarspectrumredshiftisduetotheDopplereffect,ThereisnodoubtthattheDopplereffectistruth,ButourscienceusestheinversetheoremoftheDopplereffect,TheconversetheoremofDopplereffectisatheoremthathasnotbeentestedbythetrueandfalse.Scienceisrigorous,cannotbesloppy.Sothefoundationof"darkmatter"isunstable.Itisnecessarytorediscuss"Lightisbothawaveandaparticle"topromotethedevelopmentofphysics.Idrawconclusionsthroughresearchanddemonstration:1,"darkmatter"doesnotexist.2.Lightisthebasicparticlethatcanformmatter.Anddrawinferencesatthesametime:1,theneutronontheelectronsinthescaleoftheatomicnucleustoproducearepulsiveeffect;2.Thephotosynthesisofgreenplantswillincreasethequalityofgreenplantsduetotheabsorptionofphotons;3,thecosmicraysarenotfromtheuniverse,butthesunlightcompositematerialssemi-finishedproducts.Therefore,inthesolarsystem,theinnerringofcosmicraydensitythantheouterringofcosmicraydensity.

Keyword：Particle;infinity;photon;Dopplereffect;Harbertlaw;harmonicvibration.

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引言：一天，我敞在床上，看着灯光发呆：光是什么？是物质么？好象不是，因为光没有质量；物理学对质量的定义是：物质的多少叫质量。可是物质的多少是指什么的多少？是重量吗？体积吗？好象都不是。我带着这些疑问查资料，不查还好，越查问题越多。比如：大爆炸理论对吗？“暗物质”真存在么？我还发现一个大问题：我发现我们现在的物理学前沿的研究并不严谨，还存在很多逻辑上的问题，这在科学上是不允许的。这些问题使我对物理学产生了浓厚的兴趣。开始大量查资料，开始研究，并同时设计一些简单的物理实验以证明我的理论。但因为我是业余物理爱好者，“面包”毕竟很重要，所以，我的研究是断断续续的。我经过对前人的总结，得出结论：1、“暗物质”不存在。2、光是能构成物质的基本粒子。

正文：

在谈这话题之前，我先讲一个数学笑话，让大家开心一下。

求证：3=2。

解：设a=b，则有：

3a-2a=a，3b-2b=b；

等式代换：3a-2a=3b-2b；

移项：3a-3b=2a-2b；

整理：3(a-b)=2(a-b)；

等式同时除以a-b得：3=2。

证毕。

朋友们，搞笑吧！乍一看，还真有模有样。可为什么就3=2了呢？

原因在于：先设a=b，后又等式同时除以a-b，a-b=0啊，0可以做除数吗？

所以，科学是严谨的，来不得半点马虎。

1、光的传播：

1.1“暗物质”简介：

暗物质（DarkMatter）是一种因存在现有理论无法解释的现象而假想出的物质，比电子和光子还要小的物质，不带电荷，不与电子发生干扰，能够穿越电磁波和引力场，是宇宙的重要组成部分。暗物质的密度非常小，但是数量庞大，因此它的总质量很大，它们代表了宇宙中26%的物质含量，其中人类可见的只占宇宙总物质量的5%不到（约4.9%）。暗物质无法直接观测得到，但它能干扰星体发出的光波或引力，其存在能被明显地感受到。

暗物质存在的最早证据来源于对矮椭球星系旋转速度的观测。现代天文学通过引力透镜、宇宙中大尺度结构形成、天文观测和膨胀宇宙论研究表明：宇宙的密度可能由约68.3%的暗能量，4.9%的重子物质，26.8%暗物质组成。……

自20世纪70年代以来，科学家们根据对许多大型天体之间，如星系之间的引力效果的观测发现，常规物质不可能引起如此大的引力，因此暗物质的存在理论被广泛认同。

2006年1月6日报道，剑桥大学天文研究所的科学家们在历史上第一次成功确定了广泛分布在宇宙间的暗物质的部分物理性质。从事此项研究的科学家们已准备将此项研究结果公开发表。

2006年，美国天文学家利用钱德拉X射线望远镜对星系团1E0657-56进行观测，无意间观测到星系碰撞的过程，星系团碰撞威力之猛，使得黑暗物质与正常物质分开，因此发现了暗物质存在的直接证据。天文学家推测，宇宙中最重要的成分是暗物质和暗能量，暗物质占宇宙25%，暗能量占70%，通常所观测到的普通物质只占宇宙质量的5%。因此，探测和研究暗物质很可能导致物理学界新的革命。

……。

真可谓是上天入地，浑身数解都使尽了。以上讲的是“官科”。我们的“民科”也不甘示弱：什么“冷子、热子”的；什么“暗物质”充满整个宇宙（说白了就是死去的“以太”复活）的……。总之，层出不穷、五花八门。这是好事，全民科学。那么，我现在就浅谈一下科学吧！

科学是严谨的，必须有根有据，有公理可找，有定理可查，绝对不可信口开河。首先，我来说一下“暗物质”的科学依据：1915年，爱因斯坦根据他的相对论得出推论：宇宙的形状取决于宇宙质量的多少。他认为：宇宙是有限封闭的。宇宙是在做永恒的运动，这个结果与爱因斯坦的宇宙是静止的观点相违背，为了使这个结果能预示宇宙是呈静止状态爱因斯坦又给方程式引入了一个项，这个项称之为的“宇宙常数”。

宇宙膨胀速度非但没有在自身重力下变慢反而在一种看不见的、无人能解释的、神秘力量的控制、推动下变快，人们只是猜测：所处的这个宇宙可能处于一种人类还不了解、还未认识到物质的固态、液态、气态、“场态”之后另一种物质状态的物质控制、作用之下，这种物质不同于普通物质的一切属性及其存在和作用机制，这种“物质”因其绝对不同于人们所熟知的普通物质态，故而科学家为了区分它们暂且将它称之为“暗物质”。“暗物质”就这么诞生了。

“宇宙膨胀速度非但没有在自身重力下变慢反而在一种看不见的、无人能解释的、神秘力量的控制、推动下变快。”的依据是什么？那是美国天文学家哈勃于1929年测量星际光谱时，发现星际光谱谱线严重红移。于是有了哈勃定律。哈勃定律的原话是：来自遥远星系光线的红移与他们的距离成正比。

1.2、挑战宇宙起源、大爆炸理论：

宇宙起源--"大爆炸"理论是讲宇宙是由一个"黑洞"爆炸而来。理论依据是哈勃的星际光谱红移光谱红移，关于星际光谱红移我还要做一些说明。

那是美国天文学家哈勃于1929年测量星际光谱时，发现星际光谱谱线严重红移，他认为是多普勒效应所致，于是有了哈勃定律。

多普勒效应：波在波源移向观察者时接收频率变高，而在波源远离观察者时接收频率变低。假设原有波源的波长为λ，波速为c，观察者移动速度为v：

当观察者走近波源时观察到的波源频率为（c+v）/λ，如果观察者远离波源，则观察到的波源频率为（c-v）/λ。

对"多普勒效应"我没有疑议，但大爆炸理论用的是"多普勒效应"的逆定理，"多普勒效应"的逆定理是没有得到检验的定理！这不符合数学的严谨性，对这点我提出疑议。为什么一定要认定星际光谱谱线红移就一定是多普勒效应所致，所以遥远星系正在快速远离我们而去。我请问各位"多普勒效应"的逆定理有哪一位物理巨匠证明了它是真定理；拿来就用，还是那么理直气壮。这不是象我上面的笑话一样那么滑稽可笑么？比如张三是中国人，它的逆定理是中国人就是张三。要中国人就是张三成立的条件是中国人只有张三一人。

同理，要多普勒效应的逆定理成立的条件是，当且仅当只有多普勒效应会发生频率改变时才成立。因此，我对"大爆炸"理论提出疑议，理由有二。

1.2.1"大爆炸"理论的理论依据是是"多普勒效应"的逆定理，值得怀疑。

1.2.2假设"大爆炸"理论是真理，我们可以得到推论："宇宙中必然存在一个爆炸中心点，就称此中心点为奇点吧，则此奇点必然现在还存在。此奇点有二种可能特性：一、爆炸完毕，即现在什么也没有，是一个空洞。二、正在爆炸，即不断生存新星系。"

则太阳系做为宇宙的一员，必然远离奇点而去（太阳系不可能是奇点），连接太阳系和奇点（空间两点一线）。则有如下推论：从太阳系向奇点看奇点那边的星系，奇点那边的星系的运行速度应该是连线垂直方向的两倍，而反方向的星系和太阳系应该保持相对静止。

1.2.2.1太阳系离奇点较近，则根据此推论应该有这样的观测：必然存在且只有一个方向的星际光谱红移量是它垂直方向的两倍或接近两倍；而它的反方向的星际光谱红移量应当接近零。这和观测不相符合。

1.2.2.2太阳系离奇点较远，把太阳和奇点连线，奇点那边的星系因为离太阳远、相对速度为其他方向的二倍，所以，奇点那边的星系的红移量可能会很大、以致于我们无法检则。则根据此推论应该有这样的观测：则存在有一个方向和它的反方向的星系的光谱红移量为零或很小。这也和观测不相符。

1.3、正解哈勃定律

以x表示位移，t表示时间，这种振动的数学表达式为：

s=Acos(ωt+φ)（1）

式中A为位移x的最大值，称为振幅，它表示振动的强度；ω表示每秒中的振动的幅角增量，称为角频率。

结论：简谐振动的频率（或周期）跟振幅没有关系，而是由本身的性质（在单摆中由初始设定的绳长）决定，所以又叫固有频率。

关于（1）和“简谐振动的结论”的证明是用匀速圆周运动在X轴的投影来证明的。对于简谐振动来说，这证明当然是正确的，因为简谐振动是没有能损的。但我这里要说的是：世上不存在匀速圆周运动和简谐振动；只存在阻尼振动和变速圆周运动。宇宙中所有波的传播都是阻尼振动。那么，“科学家”们，你们为什么在研究波的传播时，冠冕堂皇地把简谐振动的“简谐振动的结论”套在波的传播（阻尼振动）上。我请问各位：把简谐振动的“简谐振动的结论”套在阻尼振动上还是正确的。这结论是哪一位物理巨匠证明的？当年，牛顿没有给出证明。你们为什么直接照搬套上去？还是那么底气十足、理所当然。这不是欺负老百姓不懂科学、愚弄我们吗？

虽然把简谐振动的“简谐振动的结论”套在波的传播（阻尼振动）上在小尺度范围的水波等比较符合观测，那是因为波长λ的变化量小，成为了观测误差；而在大尺度的星际光谱上才大显身手。

当然，s=Acos(ωt+φ)允许有这样的解，但这样的解就是简谐振动。“科学家”们！科学是严谨的、来不得半点马虎。你们发明一个“新事物”出来，首先要检查你们所套用的定理、定律是否符合条件，基础稳不稳。否则，就会闹笑话，把科学引入歧途。

霍金教授发现自己的“大爆炸”理论有问题，人家马上发表申明。这才叫伟大，才叫高风亮节。可你们呢？霍金教授自己都申明“大爆炸”理论是错误的。你们还是要把霍金教授抬上去来圆你们那“大爆炸”的梦，而造出一个“暗物质”来，劳民伤财的，把科学带进绝路。

科学是严谨的、来不得半点马虎，不要随手就拿一个定理往上套。发现星际光谱红移，这是好事，是认识宇宙的一大进步。可为什么就认定：引起星际光谱红移的原因一定是多普勒效应。分明是用多普勒效应的逆定理，还要美其名曰：用的就是多普勒效应。哈勃定律的原话是：来自遥远星系光线的红移与他们的距离成正比。看清楚没有，哈勃并没有讲：星系正在快速远离我们而去。你们为何响当当地讲，你们所用的就是哈勃定律，这分明就是歪曲事实、歪曲哈勃定律。请你们不要玷污了哈勃和多普勒这两位伟人的名字。

科学是严谨的、来不得半点马虎。发现用多普勒效应解释星系光线的红移出现了问题，你们就不能反过来想一想：能引起星系光线的红移的解是不是只有多普勒效应这一个唯一的解。光线从遥远的星球传到我们的观察室，由于发生了严重的能量损失。根据E=hv，E是能量；v是频率；h是普朗克常量。所以，由于E减少，就意味着v也要减少，v就减少了；由于波长λ=1/v，所以，波长λ增大；波长λ增大就形成了星际光谱红移的观测，多么清晰明了。结论：“光在传播过程中，E=hv=mc^2,由于能量E的损失，就引起了星际光谱红移”。

我没法证明：在Acos(ωt+φ)中，由于能量的损失，ω会减少是真命题；但同样你们也没法证明它是伪命题。我考虑了几年，因为我是“民科”，你们是“官科”。和你们争论无疑是鸡蛋碰石头，没有一丝胜算。于是，我设计了两个物理实验，但由于我是“民科”，实验的数据误差很大，还是不能把我提出的论点证真。但我相信，如果认真排除干扰，一定能把论点证真。有兴趣的朋友不防按我的思路把这两个实验做下去。因为我个人的人力、财力有限，没能够完成。

1.4物理实验：

为了把科学引入正途，也为了想成为科学家的学子少走弯路。我现公布如下：

1.4.1、如果在Acos(ωt+φ)中，由于能量的损失，ω会减少是真命题，则此命题一定对水波也适合。于是，我在我家的池塘上方拉了一条绳子，使绳子的影子清晰地倒映到水面上。然后在池塘的中间溅起一点波浪，绳影就会形成正弦波，我当时是用手机拍摄了照片，然后用尺子度量波峰与波峰的距离做比对，但效果不是很理想。原因有二，1、池塘太小。2、手机拍的照片不够大。后来，我找了一个比较大的水库重做这实验，但由于风的影响，水面平静不下来，最终没做。有条件和兴趣的朋友不妨帮我把这实验做下去，我建议用数码相机拍动画，从动画中提取照片的成功率大些。

1.4.2、这个实验我没有做，我只能把思路讲给大家听。由于水波的不成功，我考虑了摆钟。用过机械手表和机械闹钟的人应当都知道：当手表和闹钟要坏时，一般都会时间变慢，然后再停摆。闹钟的时间变慢的等效是：正常的时间拉长，这是不是就意味着同波长变长相等效。如果认为这思路合理的朋友不妨设计一个摆钟。我建议不要用机械式，因为机械式会消耗摆的能量。我建议使用光电计数器来记录时间，如果用此钟记录的时间成一个等差数列就算成功了。

2、对光的新认识

2.1、波粒之争

“光”是每个人见得最多的东西。可是光究竟是什么?在古希腊时代，人们猜想光是一种从人们眼睛里发射出去的，当射到某样物体时，这个物体就被我们“看见”了。在古希腊时代，人们猜想光是一种从人们眼睛里发射出去的。到了罗马时代，卢克莱修在《物性论》中提出，光是从光源直接到达人的眼睛的。但是，我们最基本的问题还没有解决，光的本质究竟是什么?无数物理学家竟为这个看似简单的问题争论了数百年，对物理学产生了深远的影响。

1672年，牛顿提出了：白光是由七中不同颜色的光混合而成的，并提出了光的复合和分解理论以及光的三基色。牛顿便支持微粒说。惠更斯，胡克认为光是一种在以太里传播的纵波，并引入了“波前”等概念，成功地证明和推导了光的反射和折射定律。他的理论虽然还十分简略，但取得的成绩是杰出的。研究不断地深入：1669年，丹麦物理学家巴塞林那斯发现了光通过方解石晶体时会发生双折射现象。

1803年，杨氏写成了论文《物理光学的实验和计算》。他根据光的干涉定律对光的衍射现象作了进一步的解释，认为衍射是由直射光束与反射光束干涉形成的。但由于他认为光是一种纵波，所以在理论上遇到了很多麻烦。他的理论受到了英国政治家布鲁厄姆的尖刻的批评，被称作是“不合逻辑的”、“荒谬的”、“毫无价值的”。

虽然杨氏的理论以及后来的辩驳都没有得到足够的重视、甚至遭人毁谤，但他的理论激起了牛顿学派对光学研究的兴趣。

1808年，拉普拉斯用微粒说分析了光的双折射线现象，批驳了杨氏的波动说。

1809年，马吕斯在试验中发现了光的偏振现象。在进一步研究光的简单折射中的偏振时，他发现光在折射时是部分偏振的。因为惠更斯曾提出过光是一种纵波，而纵波不可能发生这样的偏振，这一发现成为了反对波动说的有利证据。

1811年，布吕斯特在研究光的偏振现象时发现了光的偏振现象的经验定律。光的偏振现象和偏振定律的发现，使当时的波动说陷入了困境，使物理光学的研究更朝向有利于微粒说的方向发展。

1882年，德国天文学家夫琅和费首次用光栅研究了光的衍射现象。在他之后，德国另一位物理学家施维尔德根据新的光波学说，对光通过光栅后的衍射现象进行了成功的解释。至此，新的波动学说牢固的建立起来了。微粒说开始转向劣势。

1887年，德国科学家赫兹发现光电效应，光的粒子性再一次被证明！

1921年，爱因斯坦因为"光的波粒二象性"这一成就而获得了诺贝尔物理学奖。两个互相矛盾的理论：光的波动说与微粒说之争以“光具有波粒二象性”而落下了帷幕。

2.2、对光的新认识

“光具有波粒二象性”给光定义了什么呢？很模糊，“光子”既是粒子，也是波；既不是粒子，也不是波，“光子”成了“四不象”。那么，“光子”到底是什么呢？我始终认为：“波和粒子是物体不同的两种属性”。粒子属于物质一类，而波是描述物质运动的一种属性、不属于物质，两者不能统一。

我认为光是粒子，同高速飞行的子弹具有相似性，但也有区别：高速飞行的子弹具有可观察性，而对“光子”而言，光可以照亮“别人”、而却照亮不了自己。对于观察光子而言，我们成了名符其实的瞎子。

2.2新解杨氏双缝干涉实验

现在我来解释一下杨氏双缝干涉实验。哎呀！怎么说呢？我们还是先去旅行一回吧！我们乘着想象的飞船来到布莱德（英语：瞎子）王国，布莱德王国很奇怪：这个国家的人都是瞎子，叫布莱德毛。因为布莱德王国的国民全是瞎子，久而久之，布莱德王国也有了它的文明，叫布莱德文明。走，我们去那边看看，看起来很热闹，应该有重大的新闻事件发生。

原来，两个布莱德毛在打赌（在布莱德王国，赌博是合法的，受到国家的法律保护）。打赌原因是这样的：在一条公路上，由于公路和铁路立交，公路从铁路下方穿过，而且一个方向上就有两个桥洞。一个布莱德毛认为汽车一定从左洞过（这个布莱德毛就叫布莱德左吧）；而另一个布莱德毛认为汽车一定从右洞过（我们就叫他布莱德右吧），为此他们下了一千万布莱德元的赌注。因为布莱德王国的人都是瞎子，他们不能观察汽车到底从哪一个桥洞经过，所以，他们只能通过听声音来判断汽车的运动、用手摸的感觉来判断汽车的存在。于是他们俩分别在桥洞的上方各安装了一个话筒，他们想：只要汽车从哪个桥洞经过，耳机必能听到呼啸一声。

打赌开始了，为了公平公证，布莱德左和布莱德右请来了布莱德王国皇家物理协会的会长?——布莱德扬来公证。他们为了让对方输得心服口服，他们各自戴上对方桥洞的耳机，即布莱德左戴右洞耳机、布莱德右戴左洞耳机。一会，一辆汽车呼啸一下穿过桥洞，两个布莱德毛同时瘫坐在地：“哎呀！我输了”。这可难坏了布莱德扬，因为这赌注居然没有赢家，他没法公证。想了想说：“你们必定有一个人在说谎，因为谁都知道汽车必定只能通过一个桥洞”。因此，布莱德扬只好说：“这次不算数，因为没赢家，你们俩各自戴回自己的耳机，重新再赌一次”。

布莱德左和布莱德右都同意重赌。于是，布莱德左戴上左洞耳机、布莱德右戴上右洞耳机。过了一会，一辆汽车开过桥洞。布莱德左和布莱德右同时高兴地说：“我赢了”。

这时，布莱德扬火了，摆出皇家物理协会会长的资格来：“你们闹够了没有？我好欺侮是不！刚才没赢家，现在没输家，等下我真判你们俩个都撒谎，全部枪毙”。这可吓坏了布莱德左和布莱德右，因为在布莱德王国，撒谎是犯大法的，布莱德扬并没有吓唬他俩。他们都委屈地说：“我的确两次都听到了汽车通过的声音”。

布莱德扬：“鬼才信呢？你俩中必定有人撒谎，我还扛上了，这赌局不管你俩愿意不愿意都必须打下去。这两次都不算，下一次你俩都不有戴耳机了，由我一只耳朵各戴一只吧”！

两布莱德毛都同意了。于是，布莱德扬左耳戴左洞的耳机、右耳戴右洞的耳机。一辆汽车呼啸而来，过了桥洞。布莱德随口惊呼：“啊！汽车同时经过两桥洞”。“会长也撒谎！”观众齐喊。这时，可把布莱德扬吓坏了：“我的确同时听到了两只耳机传来的声音”。观众齐说：“不可能，会长撒谎，应当接受法律的制裁”。

于是，可怜的布莱德扬被抓了，以撒谎罪被布莱德王国检察院批准逮捕。可是，布莱德扬不认罪，一直喊冤。由于布莱德扬是布莱德王国皇家物理协会会长，关于布莱德扬的撒谎案案情很快惊动了布莱德王国国王，为了维护法律的尊严，也为了公平公证，国王要亲自审理此案。

国王重复了布莱德扬，两只耳朵各戴一只耳机，一辆汽车开过桥洞，两只耳机同时响起，国王惊讶地说：“会长没有撒谎，布莱德扬是被冤枉的”。布莱德王国法院的法官布莱德斯坦：“不可能吧，有这事？国王”。国王：“不信！你试试”。法官也做了一次试验，确定会长无罪。布莱德斯坦法官说：“看来，运动的汽车具有波粒二象性”。

就这样，布莱德王国的物理理论中就多了一条定律——运动的物体具有波粒二象性。

哈哈，因为我们有眼睛，能清楚地看到汽车是从某一个桥洞通过，所以非常明白地知道这条定律的错误性。但是，对于布莱德毛来讲，否定这条定律是很难理解的。因为他们是瞎子，缺少了一种认识事物的本能。哦！对不起，讲了个笑话，还是让我们回到光子的问题中来吧，看看我们人类是怎样了解光子的。事实是这样：对于光子而言，光子可以照亮别人，却照亮不了光子自己。所以，我们可以感觉光子的存在，却无论如何也无法知道光子的形态、大小等问题。也就是说：人类只能测量光子，却无法看清光子。哦，这句话还是说得不太准确，——测量光子什么呢？应该说我们只能测量光子由于运动产生的波，而不是测量光子本身。所以，对于光子而言，我们人类就是瞎子——无法看清光子的本身信息，而只能凭借测量光子的由于运动产生的波来研究光子。所以，用测量光子的运动的实验结果来定义光子本身是不科学的。爱因斯坦的波粒二象性有些逻辑矛盾，因为粒子是物质，波是运动或运动产物，波和粒不同类。也就是说波和粒是不能统一的两个不同的概念。

德布罗意已经证明了高速飞行的子弹会产生波，这种波叫物质波。因为是德布罗意发现，所以，又叫德布罗意波。因此，高速飞行的子弹也具有波粒二象性。那么，我们能不能象解说光子一样——（光子是粒是波又非粒非波）来解说子弹呢？不能，因为我们可以用眼睛清楚地看清子弹的大小、形态还有运动状态。这就是说：因为我们看不见光子、就因一个实验数据而把它说成“四不象”；因为能看清“子弹”而“子弹”却同样也具有杨氏双缝干涉实验的实验数据，“子弹”是“粒子”；光子却成“四不象”。我们的物理学还是唯物的吗？假如存在一个外星人，他除了具有我们人类所有感知事物的感官以外，他还有“第六感”——比我们人类多出一种感知事物的本能，他能清楚地感知“光子”是从哪一条窄缝穿过。那么，此外星人会不会象我们笑话一样来笑话我们的“波粒二象性”是瞎定律呢？

2.3、光是粒子

光是粒子，而且是我们苦苦寻找的构成物质的最小基本粒子。你可能要说了，这怎么可能？光子的静止质量为零、怎么能构成具有质量的物质呢？下面我们就来研究一下。

2.3.1、物质的结构。这大家都很清楚：物质是由分子构成；分子由原子构成；原子以可分割为原子核和电子；原子核又可分裂为质子和中子……。就这样我们可以把物质越分越小。然而，质子、中子、电子、夸克等都是粒子，于是，得出结论——物质是由粒子构成的。那么，问题也根着来了：电子、质子等粒子还可以再分割吗？回答是可以的。那什么才是构成物质的、不可再分割的最小基本粒子呢？这问题一直困扰着科学家们。

让我们展开想象的翅膀，让我们在理想状态下把物质分割。假如我们有一把无限锋利的刀：可以把苹果一分为二、二分为四……，这样一直分下去，那我们必定能得到最小的粒子。粒子如果最小了肯定就不能再分割了，对不？这样我们就得到了最小基本粒子。

2.3.2、数学瓶颈

让我们来看一下什么是最小吧！我们不如先用数学的方法来研究一下吧。一个数如果最小了会是什么样了的呢？牛顿在的微积分中叫做无穷小——无限接近于零却永远也达不到零。这个数应该是零点零中间无限个零、后面再接一个一。对不？记作：

0.0……01，（1）

这个数肯定是最小了，是不是？如果我们把苹果无限地分割下去，我们也一定能得到质量为（1）式的粒子，对不？那么（1）式到底是多大？我们不妨来算一下。

1-0.0……01=0.9……9，

1/9=0.1……1，

1/99=0.9……9=1，

1-0.9……9=0.0……01=0。

哎呀，出问题了：（1）=0，无穷小不是无限接近于零却永远也达不到零吗？也就是说如果我们把苹果无限地分割下去，将得到一个质量为零的粒子。看起来很荒唐，开了一个数学玩笑。什么原因？因为我们的数学不能研究无穷大。一遇到无穷大就会产生错误。所以科学家们强制性地规定分母不能为零，还把无穷大和无意义划上等号。

“无穷大”真的无意义吗？我们的宇宙不正是无穷大吗？无穷大使我们的数学相当纠结。宇宙是无穷大的，但我们的数学却不能研究无穷大。当年牛顿遇到这问题时，发明了微积分，但微积分还是不能研究无穷大，这就是我们的数学存在的瓶颈问题。爱因斯坦在研究时也遇到这个问题。

根据牛顿的动量定理：p=(1/2)mv^2式中P表示动量，M是质量，V是运动速度。我们再变换一下：v^2=2P/M这个式子是一个什么概念？它代表这样一个物理现象：如果我们想得到一个更高的运动速度，我们可以采取以下的办法1、增加动量P；2、减小质量M。这正是我们的粒子加速系统采取的研究办法。这个式子也可以说明，当我们把一个粒子的质量变化到无限小直到为零时我们将得到一个无穷大的速度。可是，事实是这样吗？不是，质量为零的光子的速度是一个有限的数，并非无穷大。爱因斯坦遇到这问题时提出光速不可超越，当年牛顿发明了微积分。看，就因为我们的数学不能研究无穷大，我们的两物理学巨人只好跷着道走。你说，无穷大是有意义还是没意义。

关于数学的问题我们先不讨论，还是让我们回到问题上来，看一看宇宙中是否存在质量为.0……01=0的粒子。光子不正是么？看来我们的宇宙的确有一把能把苹果无限分割下去的刀，最后分割为光子。你先别急着否定，还是先看这些实例吧！

我们来分析一下核反应。在核反应中，物质发生了质量损失，却产生了光子。因为光子的静止质量为零，科学家们无论如何也不能解释——无数个质量为零的光子如何能合成一个具有质量的物质。所以，科学家们谁都不愿意相信光子就是基本粒子。这是因为我们的数学不能研究无穷大这个数学瓶颈，我们的数学一遇到无穷大就会产生错误。所以，不管是物理学家还是数学家都把无穷大和无意义划上等价。就这么一个数学瓶颈，已经严重影响了物理学的发展。这么看来我们的数学是该变换一下思路了。

爱因斯坦给我们留下了宝贵的思路：爱因斯坦当年在研究光子的波粒二象性时，提出了光速不可超越。换句话说，就是确定了光速为速度的无穷大。因为，只有无穷大才是不能超越。但是，光速却是一个有限的数。这就给我们留下了足够的想象空间：既然速度的极限可以是一个有限的数，那么，其它东西的极限会不会也是一个有限的数？

看！对于强核力来说，在超过质子半径的区域来研究强核力是没有意义的。也就是说：强核力确定了质子的半径。换句话说：质子的半径是强核力所能控制的无穷大。同理，原子的半径是电磁力所能控制的无穷大；太阳系的半径是太阳的万有引力所能控制的无穷大。这些“无穷大”同光速有很大的相似性。强核力不会对质子半径以外的区域产生作用；弱核力不会对原子核半径以外的区域产生作用……；质量也只能影响小于光速的运动。

可是，我们的数学无法研究无穷大，对于这些问题，我们无法利用数学的方法来讨论。其实，数学遇到无穷大的问题时，是代表一种突破；一种超越。比如，一个人一生下来是非常艰难的，生下后就会无法避免地进入了这个世界，开始的时候，所带的能量很低。所以，我们孩子时就必须努力学习，努力学习的目的是为了提高自身的能量。有一天，我们升学了。是因为我们通过学习，使自身的能力得到提高，所以升学了。升学后，我们会发觉：一切都变了，1、老师、同学都变了，这叫社会关系变了。2、学习规则也变了。3、自身能力也变了：以前的难题到现地根本就不是个事。这就是我们人生的一个跨越；一个突破。突破前和突破后的规则是不相同的。当我们学习完成，进入另一个人生的社会，就会发觉：原来，我们的能力是那么地少，我们在学校里学到的只是一些最基础的东西，现在才知道，原来，我们的学习才刚刚开始，赚钱是多么地困难。有一天，我们终于完成了原始积累，进入了上层社会。又会发现：赚钱是很轻松，是一件很容易的事。怎么会这样呢？因为上层社会和下层社会所使用的规则是不一样的。这也是一个突破。我们每一个突破为什么都会如此艰难？那是因为我们每一个突破都是我们人生中的一道障碍；数学上叫无穷大。而通过了这道屏障以前和之后的规则是不一样的。

2.3.3、质量囚禁

在物理学中也一样，构成核子的粒子之所以不能逃离是因为强核力的束缚，要摆脱强核力的束缚，必须获得非常高的能量。这种束缚有点象监狱，所以，又叫质量囚禁。犯人因为犯罪被关进监狱，只是限制了他的自由活动能力——他的活动范围是只能在监狱内活动，却不能在狱外活动。对于犯人来说：犯罪前和犯罪后，人还是原来的人，他的别的合法东西也不会发生改变，唯一变了的只不过是规则变了：犯罪前，他可以到处活动，犯罪后他只能在监狱活动。也就是说，监狱剥夺了犯人的活动能力。或者说，犯人的能力降低了。

质量囚禁也一样，被囚禁的粒子的能量降低了，想要冲破质量囚禁就必须获得更高的能量。所以，这种质量囚禁非常稳固。强核力很强大，但作用距离非常短。这种特性确定了核子的大小，并且非常稳定。

弱核力又是什么呢？它是一种控制核子的力。我们都知道：质子带一个正电荷，电荷是同性相斥、异性相吸。那么，问题来了：为什么在原子核中，除氢核以外，都含有多个质子。为什么不会因为质子的同性相斥而使多个质子分开而使原子核破裂。事实上，除了那些大核的放射性元素外，原子核都很稳定。这足以证明，弱核力的存在。

科学家们都认为：中子是不会产生力的作用，因为，到目前为止，还没有证据证明中子会产生力的作用。可是，为什么在原子核中，除了氢以外，都必须有中子的参与，而且中子数不能小于质子数？这难道这是巧合吗？绝对不是，你看！氢核只有一个质子，没有电磁排斥力。所以，氢核可以含有中子，也可以没有中子。其它的原子核都含有多个质子的同时，也含有多个中子。而且，这些核子都排列得很紧密，好象质子与质子的电磁排斥力不存在一样。这足以证明：中子对质子含有强大的引力作用，而且远大于质子与质子的电磁排斥力。这应当就是我们所说的弱核力。

到目前为日期为止，我们所发现的和人工合成的元素有118种。元素周期表上最后一个元素是第118号元素，为惰性气体元素，由美俄科学家利用俄方回旋加速器成功合成了118号超重元素，在2006年这一结果得到了承认，这枚118号元素的原子量为294，只存在万分之一秒，此后，118号元素衰变产生了116号元素，接着又继续衰变为114号元素。元素周期表第92号元素（铀）之后“居民”的特点就是它们大都不稳定，大都是些很容易发生衰变的“居民”。它们在自然界并不存在（准确地说，是在地球上没有发现它们），或者说它们占在“房间”里的时间非常非常短，有个别甚至是“一眨眼不到的功夫”就变成另一个居民而“溜”走了！因此，在元素周期中，从93号铀后面的到118号元素，除镎、钚和锎在地球上有微量存在外，其它都是那些至今在地球上还未能被发现的元素，要通过人为创造条件分别发现它们。这说明：弱核力束缚核子的能力是有限的。如果核子数达到或接近此能力极限，则此元素就成为放射性元素。

这么看来，力是具有作用半径的。虽然在数学定义里，力的作用半径为无穷大，但由于在物理学里，这些无穷大却是一个有限的数。这么看来，我们在数学中尴尬地定义分母不能为零是不科学的，把无穷大和无意义划等价也是迫于无赖。其实，我们可以这么理解分母为零。当分母为零时，所代表的意义是达到极限（在高等数学中是不能达到的）；是由一种态进入另一种态；是一种质的改变，质的飞跃；是一道难以逾越的鸿沟。而且鸿沟两边的物理定律是不相同的，所以，我们的数学会失效。比如，光子是从物质发出的，把质量全部转化为动量。所以，光子不再具有物质的特性，因为光子经过了v2=2P/M中的M=0的转变，以前的物理定律已经失效。同样，物质吸收光子时，光子把动能全部转化为质能，光子经过了M=E/C^2的转变，因为C为光速；是速度的极限；是无穷大。所以，以前物理定律也要失效，不会再有运动的属性。这就是分母为零和无穷大的意义。

2.3.4力具有作用半径

所以，我们不如给力定义一个作用半径，这既不影响数学也不影响物理学，这不是一个很好的办法吗？比如，我们把牛顿的万有引力定律写成这样，以太阳为例：

F引=G（S-R）（M太+M行）/R^2（R<=S）（2）

“F引”表示太阳对行星产生的万有引力；（M太）是太阳质量；（M行）代表行星质量；R是太阳到行星的距离；S是太阳万有引力的表示作用半径，也就是太阳系的半径。（2）式意义是：太阳控控制星球的能力只能在太阳系半径S以内起作用，否则，“F引”=0。也就是说：太阳系将以整体的形式对外起作用；R也达到极大值，就是太阳万有引力所能近控制的无穷大。所以，整个太阳系就成为宇宙的一个点（好比元素内的光子一样），不会对宇宙产生本质的影响。所以，宇宙是自足的、稳定的。

虽然质子的半径很小（3.4×10^(-16)m，对于强核力来讲：却是无穷大，在质子的半径以外的区域，强核力不再起作用。光子在中子内部和质子外部所使用的物理定律是不同的。因为我们无法进入质子内部，所以我们只能认识光子在外部的运动，却无法知道光子在质子内部的运动状况。我们也不能用光子在质子外部所使用的物理定律去解读质子内部。因此，这个无穷大就成了质子的坚硬外壳，使得质子内部的物质很难突破，而成为光子。

所以，如果我们突破分母不能为零这道数学瓶颈。则我们认识宇宙的方法也将发生改变。我们的宇宙模型不再是大爆炸模型。我们人可以生老病死，球也可以消亡，但整个宇宙却是永恒的，宙的总能量将是一个常数。

爱因斯坦提出的魔鬼星球——黑洞也将不再存在，它只不过是牛顿的万有引力F=G（M1+M2）/R^2中，当R为零时，F达到极值时的一种极端星体。现在以我们所熟悉的地球来分析证明这种星体的不存在。我们都知道：树上的苹果为什么总是往下掉而不会往上飞的原因是因为地球与苹果之间的万有引力F=G（M1+M2）/R^2。我们来分析一下在地球中心点的引力状况：在接近地球中心的地方，设某一质量很小的物质的质量为M小，则它和地球的引力为：

F=G（M地+M小）/R^2。

由于M小相对于M地小很多，即：M小远小于M地，所以，M小可以忽略不计。则有F=GM地/R^2。又因为在地心，则R接近或等于零。所以，F达到极值无穷大；地心已经接近或等同于黑洞。F完全有能力挑战核力。因此，地核必定是超重金属核物质，这些物质由于受到地球的强大引力地球物质挤压的双重力的作用，地核物质必定是处于高压的液态。由于F达到极值无穷大，所以，必定会发生核裂变反应，以释放能量。然后，再受地球的强大引力F和地球物质挤压的双重力的作用而生成超重金属核物质，如此循环往复。这就是地球内部运动的能量来源——是以损失地球质量为代价的。

所以，我们的宇宙模型实际上是一个“无穷大”套着一个又一个“无穷大”。“无穷大”的宇宙套着星系；星系套着太阳系；太阳系套着地球；地球套着物质；物质套着元素；元素着质子……；到最后套着光子。而宇宙、星系、太阳系、质子等都是由各种力控制的“无穷大”。

2.4、把太阳系当做实验室

让我们回到光子的本质问题上来。我们把太阳系当做实验室，我来提几个问题。

2.4.1、太阳能量失踪之迷。太阳每时每刻都在以损失质量为代价地发光发热。那么，根据能量守恒定律——物质不能凭空产生，也不能凭空消失。太阳发光发热的原因我们是找到了——核反应。可是，太阳发光发热的这些能量E=MC^2，我们必须找到一个接受主。我们知道：只有物质能吸收光和热，真空是不能吸收的。可是，在太阳系中，有形之物（有质量的，如：太阳、行星、卫星）所占的体积是很小的，还不到1%；光又是直线传播。这就是说，在太阳系中，太阳发出的光中，只有总量的1%能被吸收、还剩下99%的能量我们还找不出接受主。我们必须一个萝卜一个眼地解释清楚。那么，这99%的能量到底哪去了？

2.4.2、地球每天都要吸收几十、上百吨的微流星物质，而且，日吸收量基本稳定。那么，这些微流星物质是来自何方？

2.4.3、在太阳系中，行星（木星除外）的密度基本是由里到外密度越来越小。太阳光的能量由里到外也是越来越小。那这是巧合吗？

2.4.4、在太阳系中，各行星的公转轨道为何基本在一个平面上？

2.4.5、在太阳系中，各行星的公转轨道为何都是扁的？而且基本是同一个方向。特别是慧星的轨道扁得用万有引力定律无法解释。

（2.4.1）的解释：太阳能量失踪之迷。太阳每时每刻都在以损失质量为代价地发光发热。那么，根据能量守恒定律——能量不能凭空产生，也不能凭空消失。太阳发光发热的原因我们是找到了——核反应。可是，太阳发光发热的这些能量E=MC^2，我们必须找到一个接受主。我们知道：只有物质能吸收光和热，真空是不能吸收的。可是，在太阳系中，有形之物（有质量的，如：太阳、行星、卫星）所占的体积是很小的，还不到1%；光又是直线传播。这就是说，在太阳系中，太阳发出的光中，只有总量的1%能被吸收、还剩下99%的能量我们还找不出接受主。我们必须一个萝卜一个眼地解释清楚。那么，这99%的能量到底哪去了？如果是太阳系的广大空间吸收的话，则总个太阳系会越烤越热。而且因为烤了这么久以致于会把所有的星球都熔化掉！可我们的太阳系的温度依然是那么地寒冷。

是不是跑到别的星系去了？也不可能！因为我们的宇宙中，质量所占的体积非常小，基本可以忽略不计。而且，宇宙中发光发热的恒星的总质量远大于不发光发热的星球的总质量。如果这些能量都被不发光发热的星球吸收，则：则这些星球会越烤越热，我们的宇宙温度不再是0K。

那么，只有一种解释：在太阳系中，光子合成了物质。

（2.4.2）的解释：地球每天都要吸收几十、上百吨的微流星物质，而且，日吸收量基本稳定。那么，这些微流星物质是来自何方？如果这些微流星物质是太阳系自生成以来本来就存在的宇宙尘埃，则，这些微流星物质的总量是一个常数。那么，地球经过这么多年的在同一轨道上的公转，这些微流星物质（宇宙尘埃）也该吸收完了，至少微流星物质会越来越少。可这和观测是不相符的。那么，这些微流星物质（宇宙尘埃）是不是就是（1）的解释——光子合成的物质？

（2.4.3）的解释：在太阳系中，行星（木星除外）的密度基本是由里到外密度越来越小。太阳光的能量由里到外也是越来越小。那这是巧合吗？如果（1）、（2）的解释是合理的，即太阳光可以合成物质。又因为太阳光的能量由里到外也是越来越小。

根据普朗克的黑体辐射量子理论,物质振子与辐射之间的能量交换是不连续的，一份一份的，每一份的能量为hv。所以，光子在空间生成物质也不会是连续的，即生成物是不均匀的。这使太阳在长期的运行以来就会在它周围生成了一圈一圈的物质。由于太阳光的能量由里到外是依次减弱的，而高能量的光子容易生成重核，低能量的光子容易生成轻核。所以，生成物的密度基本是由里到外密度越来越小。这些生成物长久以来便变成了行星。光子的能量（E=hv）生成物质的概率也不是相同的，所以，这一圈圈的生成物的数量的多少也是不同的。木星轨道附近最容易生成物质，所以，这个区域存在一个小行星带，且木星的质量最大。



因为木星的质量太大，由于木星的中心点的万有引力的原因，木星中心发生核反应的机率会很大（分析地球地壳运动时已经讲清楚了），以至于木星都有点像恒星了。使得木星的密度反而较小。

（2.4.4）、（2.4.5）的解释：用我的理论无法解释。因为太阳的引力在空间是各向同性的；太阳光也是各向同性的，这反而否定了我的理论。所以，（4）、（5）必然另有原因：1、我猜想应当与太阳的自转有关（没根据的猜想）。2、我们的太阳系会不会是双星，即太阳系中还存在着一颗我们看不见的冷“太阳”，这冷“太阳”就是一颗燃烧完毕的恒星。这冷“太阳”的位置应该可以计算出来。并且，它的“火山喷发”喷出的不是“火”而是冰。这正好和《易经》的太极图相对应。

质量囚禁假说

第（1、2、3、）问题都指向“光子可以生成物质”。其实，我们可以这样理解：根据爱因斯坦的质能方程E=MC2。我们给它变换一下：M=E/C^2，式中的C是光速——速度的无穷大。因为分母为无穷大，所以，M=E/C^2是不能用于计算的，这个方程所代表的是“质量囚禁”。

质量囚禁有点象监狱。犯人犯了法，就把他关进监狱。关进监狱干什么？关进监狱的实质是：限制了犯人的活动能力——只能在狱内活动。这等同于犯人的能力降低了；也等同监狱吸收了犯人的能量。实际上就是监内和监外的规律是不一样的。



质量囚禁也是一样，它剥夺了光子的运动规律，光子不再遵从质量囚禁以前的运动定律、或物理定律，而只能以我们所未知的、只能在质量囚禁之内的运动定律来运动。也就是说质量囚禁获得了光子的能量而转化为质量，相当于光子把全部的动能转化为质能。这个用来囚禁光子的“监狱”就叫质量陷阱吧！一个质量陷阱可以囚禁多个光子，这个质量陷阱囚禁光子后就产生了静止质量，质量就这样产生了。

中子是一个囚禁满了光子的饱和质量陷阱，吸收（囚禁）一个光子就必须释放等能量的光子。所以，中子对外不产生力的作用。

电子是另一种质量陷阱。它不仅把光子囚禁成电荷，因为它既有质量、又有电荷，所以，囚禁光子的能力比中子小得多。电子也是饱和结构，对外产生电磁力的作用……。

质子是囚禁了一个正电子的中子。由于正电子是反物质，所以，正电子能在质量陷阱内部抵消掉一部分光子的能量，所以，质子是一个不饱和的质量陷阱。不饱和的质量陷阱具有囚禁光子的能力，正电子又具有释放光子的能力。因此，质子非常稳定。

中子能对正电子产生强大的吸引力。在原子核内部，由于中子找不到正电子，因而就对囚禁了一个正电子的质子产生强大的吸引作用——弱核力。弱核力比电磁力大很多，但作用距离比电磁力小很多。这种作用使得：在原子核内部，中子把质子牢牢地捆绑在一起，而不会因为质子的电磁排斥而飞走。因此，在元素中不存在含多个质子而不含中子的原子核。

元素中，因为氢元素的原子核中只有一个质子，因此，氢核中可以含也可不含中子。其他元素必须含有不少于质子数的中子才能构成原子核。

由于弱核力的作用距离很短，所以，原子核不能太大，如果太大了就容易破裂，因此，超重核都是不稳定的放射性元素。

3、结论：

通过以上的分析得出结论：1、“暗物质”不存在。2、光是能构成物质的基本粒子。我只是一个焊工，业余的物理研究者，这是我的毕生精力和心血。但我深信我的理论是正确的，请有志之士检测下面的推论。

推论1、中子对电子在原子核的尺度下产生排斥作用。

推论2、绿色植物的光合作用由于吸收了光子而会增加质量。

推论3、宇宙射线并非来自宇宙，而是太阳光合成物质的半成品。所以在太阳系中，内圈比外圈的宇宙射线密度大。























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对光子的新认识——挑战波粒二象性



作者介绍：姓名：扶湘来，男，身份证：432524196602126418，联系地址：广东省东莞市樟木头镇柏地沙井二巷一号，邮编：523635，电话：[phone]。