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光,空间与运动的起源  

2011-05-20 07:29:03|  分类: 量子力学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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                                                              光,空间与运动的起源

                                             Nature of light and space and movement 

作者天津滨海新区李新民

Tianjin Binhai New Area Xinmin Li

摘要:光的本性和空间的本性及运动的本性密不可分,真空是基态能量子的海洋,物质吸收基态能量子而运动,物质运动后释放光和热辐射,光和热辐射又很快转化为基态能量子。在物质作用下,宇宙空间就是这样大循环运动着。

Abstract:Light and space and movementcan not be separated,Vacuum is the ground state energy of sub-marine,Material to absorb energy quantum ground state and sports,The motion of matter and the release of light and heat radiation,Light and heat radiation is quickly converted to the ground state energy sub.Under the action of the substance,Space is such a cycle in motion.

关键词:光 空间 运动 能量子光子

Keywords:Light Space Sports  Energy quantum  Photon

  光的本性和空间的本性及运动的本性密不可分。在自由状态(光子自由膨胀,不受其它光子阻碍)下,光子的膨胀力释放是瞬间完成的,光子瞬间消失在空间,转化为光的基态形式——基态光子。自由光子是指无约束的,自由膨胀的光子。在光源连续发光情况下,辐射光中的光子不是自由光子。因为,对于任何一个光子前后左右都有其他光子约束或阻碍这个光子的自由膨胀。光运动是光子膨胀力的传递,是光子流,每个光子都被约束,使得光子在空间停留的时间延长,使得光能传到远处。如果一个光子不在光子流中,这个光子就是自由光子,自由光子瞬间消失转化为基态光子(基态能量子)。当光源停止发光,辐射光中的光子立刻变成自由光子,光子流(光线)立刻消失。真空是基态能量子的海洋,物质吸收基态能量子而运动,物质运动后释放光和热辐射,光和热辐射又很快转化为基态能量子;在物质作用下,宇宙就是这样大循环运动着。


    在气体和液体系统中的热就是能量子,能量子在气体或液体分子之间的间隙中,当能量子达到一定量或密度时,系统就是热力学系统。例如,气体分子间存在一定量的能量子,系统就表现一定时间的热现象;气体分子约束这些能量子的自由膨胀,使得能量子在系统中存在相当长的一段时间。系统中能量子的膨胀被约束,膨胀力传递给气体分子,使得气体分子运动速度加快,表现为:温度高,分子热运动就剧烈。热的本质是能量子,能量子的多少代表系统热量的多少,能量子的密度高低,代表系统温度的高低。如果热力学系统是自由膨胀的,则随着系统体积的不断增大,系统中的能量子逐步变成自由能量子,系统的热和温度逐渐消失,系统的能量也逐渐贬值。

     在原子系统中,电子绕原子核高速运转,并辐射大量光子,这些光子行不成连续的光子流,大部分光子是自由光子,光子得不到约束,这些自由光子瞬间消失在原子空间中。一些形成光子流的光子被电子(轨道)约束,被屏蔽在电子轨道内,形成原子的内能——原子能。跑到分子空间的能量子形成化学能;跑到物体外的能量子是物体的热辐射;被原子核屏蔽的能量子是核能。

    光的运动形态和存在方式与其他物质太不一样了,光从产生到消失一直是运动着的。物质吸收基态能量子运动,物质运动释放光和热辐射。光还是一种自由消失的运动,光携带的能量除动能外,还有光子的膨胀能。光不是气体,但可以充满空间;光不是液体,但可以象液体一样流动并用器体成型,即可以用光子器件进行准直,会聚,发散,过滤,形成一定品质和形状的光束。与液体和气体在导管内流动相似,光可以在光导纤维中长距离的传输。与物质粒子闭合轨道运动不同,光是全空域的放射运动。光和其他物质运动形态和存在方式有根本的不同,它们是客观两种运动形态和存在,将这两种运动区别是进一步认识客观世界的基础。


1 自由光子是瞬间消失的,只有在束缚或在光源的辐射运动中才能有较长的寿命。光的运动距离是有限的,它和光辐射强度,辐射源是否连续辐射,辐射源体积有关。

2 光是随时间先加速后减速的矢量函数,其自变量是时间。

3 光子膨胀力的传递产生光,光运动与光源运动无关,也与任何介质无关。

4 光子的膨胀运动和光子消失为基态光子能很好的解释几何光学的独立传播定律和直线传播定律等一切光学现象及宇宙热寂,宇宙空间的组成,天体的结构,量子力学的图像,波粒二象性的本质,运动的本质,能量的本质,热的本质,熵的本质等几乎所有的科学问题。

5 光是光子膨胀力的传递,力的传递寻求平稳路线(省力原则),费马原理成立;同时也可以解释光压的机制。

6 光子的膨胀方向就是光的运动方向,在遮挡物后面会留下阴影。几何光学就是由此性质决定的。

7 衍射和干涉是由光线的扩散性造成的。衍射是光线中光子能量的分布,干涉是两辐射源光子能量的叠加。

8光线是直线运动的,在法线方向,光是以光源为中心的放射波。虽然偏振片显示光是横波,但是光是除波射线反方向外,光是空间全方位的波。偏振片挡住了纵波,透过了横波。光既不是平面波,也不是球面波,球面波是理想模型,光是爆炸波。按法线运动的光不同点的光子膨胀力不一样的,在不同的等球面上沿法线方向分布着不同的量子化能级;使光看似好像是球面波。

9在孤立的热系统中,光子混合存在气体或液体系统中。光子的多少就是热量的多少,光子密度大,系统的温度就高,物质分子等粒子的热运动不是热的本质,是热的表现或伴随现象。热的本质是光子(能量子)的膨胀性质。光子密度或强度越高,膨胀力就越大,对系统分子等粒子的作用力就越大,分子的运动速度就越高,分子间距也被膨胀大,表现为系统温度就越高。由于光子总是从高密度区向抵密度区膨胀,表现了高温区总是向低温区传递热;指出了热力学运动方向,即热力学第二定律的方向。热的本质是热质--光子膨胀;热动是热的的表现形式,是系统光子膨胀力作用于物质粒子运动的结果。根据光和热性质我们知道:光子是能量衰减的;是随时间不断膨胀的,膨胀力是逐渐降低的,即系统中熵是增大的。不可能有无限的能量;不可能有无限长时间的膨胀力,因此,光子膨胀在一定时间内膨胀力衰尽,频率不存在了,这时光子变成一种无温度无频率的基态形式,我们称它基态光子或基态能量子。从光源发出的光线,先发出的光子先膨胀,膨胀力的衰减,膨胀力小于后从光源发出的光子,即从光源向前方发出的光子,后面光子的膨胀力大于前面光子的膨胀力,使得后面的光子一直用大于前面光子的膨胀力推动前面的光子向前运动,这就是光运动的物理图象。宇宙空间充满了CMB和基态能量子,当光子的膨胀力大于CMB和基态电磁波对光子的阻尼力时,光是做加速运动;当光子膨胀力衰减到小于CMB和基态能量子对光子的阻尼力时,光做减速运动。

10光的能级

一条光线是由不同膨胀率的光子构成的,一个波长为λ频率为v的光子的能量是hv,当一个光子从光源膨胀到波长为λ时膨胀力所做的功是Fr,既有hv=Fr,F是光子的平均膨胀力,将上式两边除2πee,这样分子和分母都是能量单位,整理后就得到了一个无量纲的纯熟精细结构常数。说明一条光是分成无数个能级的,光的衍射图能表明。

    光存在于空间的,并占有空间体积的,光在空间就有疏密之分,即光密度(强度)。光流动不是象液体存在势差或压力差。系统中,高密度光区向低密度区膨胀,即热的传递方向。 光是由触摸不到的更小运动形态的光子组成,光子是能量分立形态的粒子,既然有流体的一些特性,因此从形态上可以说,光是一种光子流体,可以形成光刀,光镊,光笔等准物体。既然光没有形体,却能感受到热辐射光的电磁辐射的热量,因为光子是能量的独立单元,所以也可以说光是物质的过渡态。光子是能量分立形态的粒子,即每个光子都携带能量的。而能量是什么,是一个至今科学没有搞明白的物理概念。一个物质携带能量表明它的运动对外传递能转化为多少功。能量不是客观存在的某种东西,而是运动体对外做功的度量。能量既然是做功的度量,因此任何运动体的能量都是有限的,不存在长时间释放能量的运动体。光子携带能量是光子的动能和膨胀能,光子的运动是靠光子的膨胀力推动前面的光子前进的,由此形成光的运动。光子是膨胀的,能量是不断衰减的,波长是不断红移的。光和物质是两个不同的运动态。光有形体,光不能储存。一个充满光的四周不透明的容器,当关闭光源,容器的光瞬间不见了,这说明光子是瞬间膨胀完毕,迅速消失在真空中。光是一种存在体,它必然有存在的地方或消失的场所。例如,我们用探照灯对准一面墙照射,在关闭电源的瞬间,在墙的周围我们根本找不到任何光子。这说明,在没有光源连续发光的情况下,光子会瞬间消失转化为基态光子(基态能量子)的。这也证明:如果束缚光子的自由膨胀,光或光子在空间存在的时间就长,反之就瞬间消失。光是一种存在体,它不可能转化为其他物质形态,只是将能量传递给物质,自己转化为无膨胀力的能量子。由此可以得出结论:光子是膨胀的,当膨胀力耗尽后,光子转化为物质不能屏蔽的一种基态形式的能量子。光迅速转化为物质不能屏蔽的基态能量子,所以任何宏观容器都无法储存光。 光速不但是变的,光寿命是很短的,光是瞬间消失的运动,除非要有光源连续发光才能使光运动的更远,寿命才能加长。在塞格尼克环形光路中,如果光的寿命无限长,一条从光源不断发出的光在环形光路中将永远环绕下去,随着光源的连续发光,则环形光路中的光密度(光强度)会急剧增高,环形光路会瞬间被烧掉,然而事实上却不是这样,这说明光是瞬间消失的运动。光在空间运动时间的长短与光源是否连续发光,光强度的大小以及光源的体积有关。如果认为光是迅速消失的光子流,不但可以解释所有的光现象,还能解释空间是什么和运动的本质。

    宇宙中的物质处在永恒的运动中。宇宙中的天体处在永恒的轨道运动中,分子和原子处在永恒的周期振动中,电子和质子处在永恒的轨道和自旋运动中。所有这些运动都是加速运动,根据牛顿第二定律,所有这些运动都是需要永恒的外力支持。由于所有的物质都处在加速运动之中,那么一定存在独立于物质之外的客体--非物质,它提供物质加速运动的外力。由此推论出非物质运动存在,并且非物质运动不同于物质运动;非物质运动不可能是振动,自旋运动和轨道运动,非物质运动不是质点整体的位移,能量子的膨胀运动具有这个性质。可以肯定,各种电磁波是非物质。光是由能量子光子组成的,光子具有热膨胀的性质,一定体积的光子是随时间膨胀的;体积不断膨胀增大,光密度或光强度不断降抵;随之热量密度降低,温度下降。热是由能量子决定的,能量子的多少决定着热量的多少。能量子密度大温度就高,反之就小。据光和热性质我们知道:电磁波是能量衰减的;是随时间不断膨胀的,膨胀力是逐渐降低的,即系统中熵是增大的。电磁波不可能有无限的能量;不可能有无限长时间的膨胀力,因此,一定时间内电磁波膨胀力衰尽,频率不存在了,这时电磁波变成一种无温度无频率的能量子,我们称它基态能量子。从光源发出的光线,先发出的光子先膨胀,膨胀力的衰减小于后从光源发出的光子,即从光源向前方发出的光子,后面光子的膨胀力大于前面光子的膨胀力,使得后面的光子一直用大于前面光子的膨胀力推动前面的光子向前运动,这就是光运动的物理图象。宇宙空间充满了CMB和基态电能量子,当光子的膨胀力大于CMB和基态电磁波对光子的阻尼力时,光是做加速运动;当光子膨胀力衰减到小于CMB和基态电磁波对光子的阻尼力时,光做减速运动。

    电磁波的运动和物质运动完全不同,电磁波加速的作用力不是外力,而是电磁波自身的膨胀力,因此电磁波的运动和支持电磁波加速运动的力与物质完全不同,电磁波是与物质不同的运动形式,它是非物质。至此我们知道宇宙是由物质,电磁波,CMB和基态电磁波组成的。由于基态能量子为物质运动提供外力,所以基态能量子具有物质不可屏蔽性,又由于物质在宇宙空间运动,所以基态能量子充满宇宙空间。真空就是充满基态能量子的空间,宇宙空间是由CMB和基态能量子组成的,空间是它们存在的形式,它们是产生空间的必然,不存在没有CMB和基态电磁波的空间。电磁波是在CMB和基态能量子组成的宇宙空间中运动,膨胀,衰减,消失的。基态能量子为物质提供加速运动的作用力,也可以说物质吸收基态能量子而运动。物质吸收基态能量子后产生运动,物质运动后释放电磁波,电磁波在空间运动衰减成CMB,CMB逐渐衰减成基态电磁波。这就是说,在物质作用下,非物质是以基态电磁波→ 电磁波→CMB→基态电磁波的形式进行转化的。物质和非物质相互作用,使物质产生运动,使非物质从基态到非基态的不断循环转换。

    至此我们有了清晰的宇宙图象,宇宙是由物质和非物质组成,非物质具有三种形态 1电磁波,2CMB,3基态电磁波;宇宙空间是由CMB和基态能量子组成。由于CMB是具有膨胀性质和CMB具有2.725K不变的永恒温度,这证明CMB的体积是不变的,所以宇宙的体积是有限的。假如宇宙无限,CMB会不断衰减,宇宙背景温度趋于绝对零度,不可能保持在2.725K不变的温度,所以宇宙是有限的。承认宇宙是由物质和非物质组成,或将运动分成为物质运动和非物质运动我们能重新认识世界,重新认识物质和运动。这必然是人们认识的一次重大飞跃,也必将带来科学的大飞跃。

     

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