(二)、探讨经典力学与麦克斯韦方程组不相容的症结所在

(二)、探讨经典力学与麦克斯韦方程组不相容的症结所在

 

     

    前面我如此详细地阐述了物体动量(惯性力)的物理属性,其目的就是为了解答经典力学与麦克斯韦方程组不相容问题而搭桥铺路打前站的。

    根据牛顿的惯性定义:“惯性就是每个物体按其一定的量而存在于其中的一种抵抗能力”,这种抵抗能力使“物体保持其原来的静止状态或匀速直线运动状态”。也就是说,惯性是建立在物体的质量基础上的。在同等的惯性运动速度中,一个物体有多大的质量,它就能获有多大的动量(惯性力)。也就是说,在同一个运动惯性系里,一个物体的质量愈大,它所获有的动量(惯性力)也就愈大;一个物体的质量愈小,它所获得的动量(惯性力)也就愈小;当一个物体的质量非常小,小到几乎为零时,那么,它的动量(惯性)是否存在呢?我认为,当物体的质量非常小,小到几乎为零时,它的动量(惯性力)肯定也非常小了,甚至小到几乎可以忽略,可以说这些物体基本已没有动量(惯性力)的存在了,如光辐射之类的物质。然而,当一个物体(或物质)没有了动量(惯性力)这一物理特性的存在,也就意味着大自然中的速度相加原理在它身上已不起作用。例如声波,声波是一种能量波,这种能量波在传播过程中不需要物质质点(物质本体)的位移运动来传播能量,而只需物质质点之间振动的接力传递来传播能量。因此,这种能量的传播过程不存在因物质质量的移位运动所引起的一系列动量(惯性)守恒问题,顶多只有物质在原点振荡的动量(惯性)守恒问题,这样也就意味着大自然中的速度相加原理在它们身上已不起作用。也因此,“在无色散的情况下,声波在介质中的传播速度是恒定的,不会因能量波频率和波长的改变而改变。” 可以说,针对这些没有质点移位或质量几乎为零的正在作辐射状态的演化运动事物,用任何参照系来衡量,其辐射演化运动所引起的动量(惯性力)也必定小到几乎为零,如此,有关速度相加原理在它们身上也就不复存在了。

    其实,动量(惯性力)是建立在物体的质量基础上的。也就是,质量是物体能获得动量(惯性力)的基数,这个“动量(惯性力)基数”再乘以移动速度就是物体的动量(惯性力),用公式表示: \(F_G=mv\)。因此,可以说,物体的“动量(惯性力)”是建立在物体的质量基础上的。假如我们能肯定一个物体的质量大小,也就能推算出这个物体与任何参照系发生物理关系时所具有的“动量(惯性力)”大小。如果一个运动物体的动量(惯性力)几乎为零,那不用说,这个运动物体的质量也必定小到几乎为零。目前世界上有权威的物理学家都已公认:光辐射(电磁波)的质量是非常小的,小到近似于零——光辐射(光粒子)是没有质量的。

    下面我们就来着重探讨光辐射的质量和动量(惯性力)之间的问题。像光(电磁波)这类基本粒子,其质量是非常小的,小到几乎为零。根据动量(惯性)定义的推导,既然物体的质量已小到几乎为零,那么,它拥有的动量(惯性)也应该非常小,小到几乎为零,可以说这些基本粒子是没有动量(惯性)的。然而,我们认知的关于自然界物体运动的力学原理,基本都建立在物体的动量(惯性)基础上的,而且这也是我们人类对大自然的认知经验经长年累月凝结起来的结晶——经典力学的坚实基础。因此,我们在讨论光辐射(电磁波)在现实世界中的演化运动时,必定也会盲目地用经典力学的,含有动量(惯性)的量化关系来加以分析,这样,也必定要遭遇到经典力学与麦克斯韦方程组不相容的问题。

    现在我们就来寻找有关经典力学与麦克斯韦方程组产生不相容的症结所在。为了弄清问题并解开这个症结,我们就得把光辐射(电磁波)这匹犟骡拉到现实世界这个展台上来遛遛,看看光辐射之类的物质是如何摆脱动量(惯性)这根缰绳的束缚的。

    在任何参照系中,一般含有一定质量的运动物体都要经过一个运动加速的过程才能达到既有的运动速度,这是宇宙物质(质量)移位演化的速度法则。而只有质量非常小的物质——如像光辐射之类的基本粒子才可以例外,这是因为,在宇宙中,如果一个物体的质量无穷小——小到近似于零,那么,它的动量(惯性)也必定近似于零,这时物体应有的动量(惯性)作用力基本已不复存在。然而,一旦这类宇宙微小物质没有了动量(惯性)的存在,也就不受动量(惯性)运动规律的制约,如此,它们的移位运动的加速度就可达到无穷大。由于物体的加速度无穷大,因此,这类物质只要受到一丁点力的作用,其移位运动的速度即可达到极限(至于基本粒子的辐射运动速度为什么在真空中就限定在每秒30万公里左右,我怎么也探寻不到能解答这个难题的着陆点)。由于电磁辐射粒子之类的物质既没有质量,也没有动量(惯性力),因此,它们呈现在世人面前的演化运动状态,只能是激发→极限速度的移动→被捕获(被物体吸收而成为该物体的基本粒子)→再激发,一直如此的持续着。

    现实中,光辐射的物理属性究竟怎样,我们还得作具体详细地分析。首先我们还是先从运动物体的加速度问题谈起。在牛顿的力学范围内,质量是个不随时间变化的恒量,因此,牛顿第二定律:

                   \(F=\frac{d}{d(t)}mv\)公式                10   

可写成 \( F=m\alpha\) ,

 

转化成    \(\alpha=\frac{F}{m}\) 。

 

    从上面这个公式也可以看出,当运动物体的质量 \(m\)非常小,小到近似于零时,它的运动加速度 \(\alpha\)却可达到无穷大 (其实在特定条件下,无穷大也可看成是个近似恒量)。也就是说,在任何物质的演化运动系统中,如果一个物体的质量非常小,小到几乎为零时,那它的运动加速度在移位运动的伊始(激发初始)就呈现为无穷大,也即,这个物体只要受到很小的外力作用,瞬时即可获得最大的移动速度——即可达到宇宙物质演化运动速度的极限——每秒30万公里。

    光辐射(电磁波)传播运行的速度是非常快的,竟能达到每秒30万公里(在真空中运行),在如此高的运行速度下,如果光粒子(电磁波)确实存在能构成动量(惯性)基数的质量,那么它所获有的动量(惯性)肯定是相当大的。可以想象,在这样的物理演化状态下,当光辐射与其它物体发生碰撞时,就必定会引起激烈的演化运动。假定有一束光辐射(电磁波)照射到一面反光镜上,那么这束光辐射不可能立马就能从反光镜的镜面上反射出来,而必然要和镜面发生激烈地演化反应,最终必定击毁这面反光镜。然而,在现实中,任何一束光辐射(高强功率的激光束是另一回事)只要照射到镜面上,都能轻易地折射或反射出去,这也充分说明光辐射(电磁波)是没有质量的。没有了质量,也就没有了动量(惯性),否则,在如此高的运行速度下,光辐射(电磁波)不可能这样轻易地在镜面上实现反射或折射之能事。

    好了,现在我们接着再从动量(惯性)的量化关系公式的角度来分析光辐射(电磁波)的演化运动。

根据动量(惯性)定律的数学表达式:     \(F_G=mv\),                          

及变化后的公式: \(v=\frac{F_G}{m}\),

通过数学的逻辑法则推导,对上述公式我们可以得出这样一个观点:当物体(如光辐射那样的基本粒子)的质量 \(m\)非常小,小到几乎为零时,它的移位运动的加速度即可达到无穷大,如此,这个物体(光粒子)只要受到外力的作用一被激发出,它的运行速度 \(v\)就必然达到无穷大,达到宇宙自然演化运动的极限速度——每秒30万公里。我想,这也就是光辐射(电磁波)之类的物质为什么一被激发出来,不用经过一个加速过程,就会有如此大的传播速度的真正原因。

    但话要说回来,像光辐射(电磁波)之类的基本粒子,它们的质量虽然非常小,小到几乎为零,甚至可以忽略不计,但是,从骨子里来讲,它们终究还是有一定的质量的,为什么会有这种认为?因为它们终归还是组成整个宇宙物质的最小基本粒子,整个宇宙中的物质都是由这些基本粒子汇聚而成的,如果说这些基本粒子真的没有任何一丁点的质量,那么由这些基本粒子组成的宇宙物质的质量又是从哪里来的呢?而且,如果光辐射(电磁波)真的没有一丁点的质量的存在而拥有的动量(惯性),那光辐射(电磁波)又如何能从百亿光年那么遥远的距离传播运行到我们的地球呢?光辐射物质在既无外力的作用又无内能可用的情况下,能维持快速移位的演化运动,靠的就是物体本体质量所拥有的动量(惯性力)的持撑。我这个说法听起来好像非常不合逻辑性,充满着矛盾。其实不然,可以说一点也不矛盾,因为我们的宇宙以及宇宙万物的演化运动就建构在这些演化事物间的微妙的矛盾关系中的。现实的宇宙演化模型(宇宙演化规律以及宇宙演化的量化关系)就是用这些神奇微妙的矛盾冲突形成的平衡界面来巧妙配置构成的。

    在宇宙中,由于光辐射之类的基本粒子的加速度无穷大,再加上得不到因动量(惯性力)特性而拥有的速度相加原理的协助性制约,因此,在任何参照系(或参照物)上激发出的光辐射,都会因自身不携有动量(惯性),只拥有无穷大的加速度的物理特性而自行加速到物质移动速度的极限,并维持在这个极限速度的状态下运行。也就是说,从任何参照系(或参照物)激发出的光辐射的演化移位速度,都会不由自主地增速到宇宙自然演化运动的极限速度的状态下运行。我想,这个假设才是“光速不变原理”(这个光速不变原理跟爱因斯坦的光速不变原理是有根本性区别的)的真正原因。

    比如,照一般经典物理学的物体运动理论来分析,当一束光辐射射入玻璃体时,由于玻璃的物质密度比空气高,因此,射入玻璃体时光辐射的传播移动速度就会减慢,这一物理现象用当今的主流科学理论还可勉强解释的通。但是,针对当光辐射穿出玻璃体时,它的传播移位速度立马就会自动恢复到穿入玻璃体之前的极限运动速度这一现象,可以说,当今的主流科学理论根本无法合理地解释清楚。说白了,这一物理现象用经典物理学或者用麦克斯韦电磁场理论都无法解释清楚,更不用说爱因斯坦的相对论了。勿用想,唯一可能的解释就是光辐射之类的基本粒子有一个无穷大的加速度,这个无穷大的加速度使得它在任何介质中都自动增速到极限速度运行。就凭这一运动特性,就足以解释光速不变原理的成因了!

    如果一个物体(例如光辐射之类的物质)的质量基数小得连自身最基本的动量(惯性)演化特性都无法显现和维持,那它在移位运动中也就无法呈现出动量(惯性力)的演化特性了,这样的话,它在移位演化运动中也就不会受制于动量(惯性)在守恒和转换时的具有逻辑性和规律性的量变制约了。而物体的位移量变一旦不受动量(惯性)转换时的量变制约,在物理性质上,速度相加原理也就不起作用。如此一来,它相对任何参照系(或惯性系)而言,参照系运动速度的量变也就没有实质性的区别了。再加上由于光辐射之类物质的质量非常小,小到几乎为零,使得它们在移位运动中的加速度趋于无穷大。比如,光(电磁辐射)粒子在受到激发向外辐射时的初始传播速度就已达到每秒30万公里了。可想,物体要达到高速运动,必定要有一个加速运动过程,如果没有一个由低到高的加速过程,那肯定是违背常理的,也是无法想象的,更是无法理解的。也只有像光辐射那样的物体(物质)能做到,因为它有一个无穷大的运动加速度。物体一旦获有无穷大的运动加速度,那它在任何介质中都是以介质中的极限速度在运动移位。在此特别要记牢这样一个概念,光粒子是有无穷大的加速度的,否则它不可能一从物质中激发出来就能达到每秒30万公里的速度而没有一个提速的运动过程。上述种种完全能够说明光辐射之类的物质为什么会有如此的演化运动特性的道理了。

    说到此处或许有人会认为,光辐射不是宇宙中的物质,而是一种宇宙演化能量——是促使宇宙物质演化的参数之一。根据麦克斯韦电磁场理论的基本概念来分析,光辐射是一种电磁波,它的演化运行速度完全是由电场系统与磁场系统整体交替变化形成的。因此,光辐射在演化运动的激发阶段以及传播运行过程中,根本不存在什么运动物体的移位运动过程。现代物理学所理解的光辐射演化运行模式是:“设在空间某区域内有变化电场(或变化磁场),那么在邻近区域内将引起变化磁场(或变化电场);这变化磁场(或变化电场)又在较远的区域内引起新的变化电场(或变化磁场),并在更远的区域内引起新的变化磁场(或变化电场),这样继续下去,这种变化的电场和磁场的交替形成,由近及远,以有限的速度在空间传播的过程,称为电磁波原理。”

    凭良心讲,根据麦克斯韦电磁场理论而推演出来的光辐射就是电磁波的假设,确实非常具有可理解性和实用性,而且,凭借麦克斯韦先生为人类所作的伟大贡献而树有的威望,我也非常希望光辐射的演化传播模式就是以麦克斯韦的电磁波演化理论的模式在进行演化的,这个电磁波演化理论的演化模式应该就是光辐射的自然演化真谛。然而,在用电磁波理论来描述光辐射的演化运动时产生了一个疑问,这个疑问恰似一道鸿沟似的始终使我无法逾越。这个疑问也就是:每当我在思索、运用经典光学原理时,就总觉得以电磁场理论所推演出来的光辐射的电磁波假设,无法与经典的光学原理融合起来。问题的关键就出在“光辐射的电磁波”假设无法解读高清晰的光学物理成像系统的物理成像特性。也就是光学物理成像系统中的“焦点”是由电磁场理论中的什么物理属性的特性建构起来的?电磁波又是以怎样的物理形态穿越这个光学成像系统中的“焦点”的?难不成在电、磁转换的物理属性中,还有什么不为人知的、隐藏的物理特性能使光学成像系统中的“正像”通过焦点后变为“倒像”吗?科学是严谨的,而不是儿戏,总不见得你不遵循逻辑推理的法则,拿出一箩筐的旧教条,蛮横臆断地说,光辐射有两种物质属性的身份,在光学物理成像系统中是以“光粒子”的物理属性身份出现的,而一旦离开了光学成像系统就立马变成了“电磁波”的物理属性身份。难不成光辐射具有波、粒两象性的结论就出之于此?

    其实,激发基本粒子的辐射源,原本就是由许许多多大小如原子、分子的微小激发闪光点聚集而组成的,并由这些微小激发闪光点同时振荡激发,同时向外激发出基本粒子而形成的。这是个勿用置疑的、客观的、充满着自然科学常识的观点。但是,这个基本粒子辐射源如果按照当今主流的电磁波理论的假设来分析,立马可以看出,这个电磁波理论存在着严重的论据不合情理、所设假设不切实际的矛盾。因为我们知道,但凡宇宙中的某一演化事物是以“场”为演化模式进行运作的话,都会呈现出一种整体性的演化特性,这种以“场为事物演化模式的整体性特性,在电磁场(或电磁波)理论中也不能例外。因此,电磁场的“场效应”整体性的演化特性必定会管控整个演化系统内的辐射粒子(电磁辐射能)的演化运动模式,使得被控辐射粒子辐射波阵面(电磁辐射能)只能跟随电场和磁场整体性的交替变换的节奏而运动扩散,由此形成的辐射粒子的辐射波阵面肯定也是比较规范的、定方位的,并以辐射源为中心向外扩散推移波阵面的模式而扩散。我们就拿太阳来举个例子。可想,我们的太阳是一个巨大的能量辐射源,在以电、磁场交替变换为运行机制的演化体系中,太阳边缘信息的光粒子是不可能脱离电、磁场的管控束缚而横向穿插地传播到我们的地球这边来的,因此,我们地球人根本不可能观察到太阳边缘激发闪光点所激发传播过来的光辐射信息,我们看到的太阳景象只能是个耀眼的亮斑。但是,在现实中,在色散条件良好的天色中,我们看到了美轮美奂的太阳全貌,看到了太阳清晰的边缘轮廓,这说明了什么?说明光辐射(辐射能)的演化运动并不是按电磁波理论的模式运行的,而是以各自独立完备的能量激发闪光点(各自独立的激发、传播演化系统)运作的,这些闪光点虽然聚集在一起共同向外发射辐射能的模式运行的,但各自的传播路径是独立的,是各向同性的。也就是说,光辐射(光粒子)的激发与传播的演化运动不是按电磁波的理论模式运行的,而是以每一个能量激发闪光点为独立中心向外发射辐射能的模式运行的,只不过这些各自为独立演化系统的能量激发闪光点是聚集在一起,一起振荡,一起激发,组成了一个辐射源罢了。在宇宙中,每一个能量激发闪光点的能量激发运行系统都是独立完备的,它们所激发出的光辐射(基本粒子)在没有其它物体遮挡的情况下是各个方向同性的。

    上述有关光辐射演化运动的推论,从根本上否定了光辐射的电磁波理论。在这里如果有人认为,“传统”的、“经典”的、“可理解”的电磁波理论不能砸,一定要想方设法拯救、保留住,并且也跟着认为:电磁波辐射源确实是由许多微小的能量激发闪光点聚集而成的,并且认为,辐射源中的每个能量激发闪光点的运行系统都具有独立完备的电、磁场效应的交替的演化模式。也就是辐射源中的每一个能量激发单元都有一个独立完备的电场与磁场交替变换的运行系统。这个想法虽然有点新意,但这不切合实际。我们就拿太阳来说吧,在太阳上,能量激发闪光点非常密集,这些能量激发闪光点犹如岩浆奔流的大海,汇聚在一起,重重叠叠。就算每个激发闪光点都有一个独立完备的电场与磁场交替变换的运行系统,但是,在如此密集重叠的电场与磁场的“浓汤”中,这些运行系统之间的“电场”与“磁场”不可能做到各自独立而互不干涉,它们之间必定会发生电磁感应,产生“电”合并与“磁”合并,必定会产生电磁场效应必有的共振与谐振,使得诸多的单个电、磁场交替变换系统不由自主地整合为一个整体的电、磁场交替变换运行系统。那么这些太阳光辐射粒子还是没能挣脱电磁场的束缚,那也就无法形成光粒子的横向穿插的演化模式。如此,这些太阳边缘影像信息还是无法传播到我们的眼球。当然啦,除非这里所运用的电磁场理论假设不是麦克斯韦先生所提出的电磁场理论。

    再说,电、磁场的交替变换以及电力传输的形成是建立在一定的电磁性物质材料的基础上的。而当今,主流宇宙演化理论连传输宇宙能量的“以太”都被否定了,那传播电磁波的“宇宙媒介”又会在哪里呢?难不成再弄出个“新以太”来?我想,光粒子(电磁辐射)的电磁波理论真的具有科学性,真是宇宙物质的演化真谛,那我们在电力输送上何必还要架设昂贵的高压输配电线路,而只要在各供电系统的用户端,安装一台类似电磁波接受原理的电力接受装置不就得了。

   而且,纵观整个麦克斯韦电磁场理论来看,这个理论根本就没有阐明光辐射究竟是宇宙物质的基本粒子辐射还是宇宙演化的一种演化能量辐射(或称量子)。而且,到现今,人们在科学理论上还没有弄清楚光辐射究竟是宇宙物质还是一种宇宙演化能量参数。光辐射究竟是宇宙中的什么事物还没有论定,凭什么竟能如此肯定光辐射的演化模式就是电磁波理论所描述的那种演化模式?

    我认为,经典力学与麦克斯韦方程组不相容问题的症结就出在:光辐射不是电磁辐射,而是物质的基本粒子辐射,而且光辐射之类的基本粒子基本没有动量(惯性),也就无法套用速度相加原理而建有的量化关系。孰是孰非,我们还是以科学实验为准绳吧,先弄个科学实验来求证一下,求证光辐射究竟是宇宙中的什么东西再说吧!

    说实在的,要想使我们人类所描绘的宇宙演化模型能和真实的大自然的演化真谛相吻合,我们就非得把光辐射(或称之为电磁波)之类的东东看成是宇宙中的物质,是组成宇宙物质的最小基本粒子。也只有这样,才能使宇宙的演化运行模式能流畅起来,也只有这样,才能使宇宙的演化图景趋于完美,否则宇宙的演化总欠缺点什么。

 

 

写后感

                                                 后感

        

    

                后感

 

 

哈哈,哈哈、哈哈。成了,写成了。真不可思议,这篇自认为是科学论文的文章居然被我写出来了,而且在我人生道路进入黑暗之前写成了,并且还整理修改了一遍。如此美事使得幸福感和满足感不经我的同意就撞击而来,使我躲避不及(此等美事只限人类独享)。此时此刻我不会忘了感谢各位读者给予的阅读人气,更不会忘了操控网络的工作人员,因为如果没有现今网络这个传媒平台,我这不合格的自称为“科学论文”的文章将永久地冬眠在家了。我知道我的文章写得并不怎么样,但我是非常认真写的,一门心思地想把自己的思维想法用文字表达出来。看来,大凡一件事只要用心去做了,而且是全身心地投入,那么整个工作历程是相当愉悦的,越到后来味更浓,至于行事的结果已不是很重要了。我也不能例外,完全沉浸在撰写这种游戏之中了。回首注视,我是非常贪图写作时的愉悦心情的,个中的道理可能是通过写作,使我的自信心不断提升所使然吧。感觉做人真好——能写,能用文字符号把自己的思维想法表述出来供大家传阅,我想这就是人不同于其它动物的根本所在。我想说,我们每个人都应该珍惜这种能力,享受这种能力,大胆地把自己的所思所想写出来,让人类的文明不断发扬光大。当然啦,最好能把我们人类的文明移植到其它的星球上去,使人类的文明在整个宇宙传承光大。

 

谢谢,再次感谢各位的阅读。

 

                                 于2012年8月2日

 

惯性与动量

 

二、    光辐射(电磁波)的真实属性

——解惑经典力学与麦克斯韦方程组不相容的矛盾

 

 

    要分析光辐射(电磁波)的真正属性,我觉得还是得靠经典力学的理论基础来探究。因为经典力学的理论基础是建立在人类战胜大自然的经验积累基础上的,是人类通过实践或实验而得出的认知经验累积的精髓,是通过人类与大自然的抗争而累积形成的经验之结晶。牛顿曾谦虚地说过:“他并没有多么伟大,他只是一个站在巨人肩膀上的人,比别人看得远一些罢了”。其实牛顿在这里指的“巨人”并不是代指“几个伟人”经验累积的意思,而是指“整个人类社会”经验累积的意思。

    我们知道,逻辑推理方法是依随人类的主观意识而行事的,而大自然的演化运动规律则是客观现实的,是自然的一种存在形式。因此,当经典力学与麦克斯韦方程组产生不相容时,人类只能修正自己的逻辑推理方法,修改搀杂着主观思维形成的所谓科学理念,这样的做法是唯一的,是正确的,是不会错的。但是,在修改的过程中,我们一定要用实实在在的科学实践或实验和“自然存在”相接触,相碰撞,以此勘察清楚事物演化的来龙去脉,并要以这个事物演化的规律性、和逻辑性来推敲、来修正我们提出的科学理论,最起码的底线你也得在了解了事物演化的表象,由表及里地去探索事物自然存在的真相,否则就有可能产生用纯粹的人类主观意识编织起来的逻辑推理方法去创立、去干预、去修正大自然的演化运动规律,这可不是人类能修改得了的事!

    至于经典力学与麦克斯韦方程组产生不相容事件,我们可以先用牛顿第一定律和第二定律来探讨光辐射(电磁波)的基本特性,然后通过宏观世界的科学实验来验证光辐射(电磁波)的基本特性。我想,这样应该能够解答清楚经典力学与麦克斯韦方程组不相容事件的真相。

(一)、惯性和动量

    牛顿在他的力学第一定律里提出了惯性这个重要概念,而在第二定律里虽然只提及了力、质量和加速度这三个物理量之间的定量联系,但是,“惯性”这个物理特性充斥在整个牛顿第二定律里面。也就是说,是“惯性”使牛顿第二定律里的三个物理量之间产生了物理上的量化关系。

    每个物体都有继续保持其静止或沿一直线作匀速运动的状态,除非有力施加于其上,迫使它改变这种状态,力是迫使物体改变静止或匀速直线运动状态的一种物理量。物体不仅在不受力时表现出“惯性”状态,在受力时也表现出惯性的状态。惯性是通过物体与物体之间的力的作用而获得的。力改变了物体能维持静止或匀速直线运动的惯性力,说白了,也就是改变了运动物体与参照系之间的移动演化状态,实质上,最最关键的也就是改变了运动物体的运动动量。因此,可以说,动量和惯性原本就是一回事——惯性是动量的化身,是物体遵守“动量守恒定律”而显现出来的表征。比如,看到一列匀速直线运动状态的火车(此时牵引力和阻力正好抵消,所以火车的牵引力在这里不予考虑),你可以说:根据惯性定义,这列列车在惯性系里作惯性运动;你也可以说:根据动量守恒定律,这列列车的运动状态完全是在恪守动量守恒定律。然而,现今的“科学人”不认为这一说法,非要钻牛顿先生提出的绝对时间、绝对空间的牛角尖,定要找出个绝对参照系来佐证牛顿先生的这一说法,因此,直到今天人们还没有搞清“惯性”的基本概念,竟弄出个“非惯性系”来扯淡。其实,这些人不是在找绝对参照系,而是在找“上帝”,想到“上帝”那儿问清楚,我们这个宇宙时空的由来,这好像有点不现实哦?实质上,我们这些宇宙精灵,只要知道时间和空间就足矣。也就是只要知道时间是用来计量事物(事件)演化过程的一种参数,而且时间参数是一种强制性的自然计量参数,而且,可以肯定地说,这种自然计量参数是绝对性的。宇宙中的一切物质都被“上帝”套上了时间这个枷锁。“上帝”给你时间,是监督你变化,监督你运动的;而给你一个空间(宇宙空间),是任由你在宇宙时空中翱翔,让你尽可能地发挥自己的所能。可想,在这样一个充满运动的宇宙时空中,怎么可能找得到绝对参照系,但是,你并不能因此来否定宇宙时空中的这些参数的绝对性。

    惯性的属性究竟怎样?为了说明问题,我们不妨来做个更易理解的事例来分析。例如,我坐在一列火车车厢里,并且面朝火车前进的方向而坐。当火车在匀速直线运动时,我从袋子里摸出一粒玻璃小球放在光滑的桌面上,这时小球并没有从桌面上飞起向我坐的地方砸过来,而是停在桌面的某一点上动也不动;假设,这时我乘坐的火车车厢上面的顶棚是敞开的,并在火车要经过的隧道口上方安装—套机械装置,通过这个机械装置迅捷地给我面前的桌面上放上一粒玻璃小球的话,那不用说,这粒玻璃小球肯定会急速地朝我坐的方向砸过来,不知情的乘客以为这个玻璃小球着魔了,怎么会突然地飞射起来。其实非也,因为车厢外面投放进来的这粒玻璃小球并没有受到因火车的加速运动而施加给它的魔力,也就是火车没有施加给它一个与火车同等运动速度的运动量(或称为惯性),在没有与火车同等量的动量这个物理量的支持下,这粒玻璃小球肯定会急速地向我坐的方向飞射过来。其实这粒玻璃小球除地球引力之外,并没有受到别的运动力的作用,它之所以向我坐的方向飞射过来,完全是由于整个火车受到牵引力所维持的动量的作用而急速向前移动造成的。要说着魔,道是我从袋子里拿出来放在桌面上一动不动的玻璃小球着魔了,是被动量(或惯性力)施了魔法,也就是同车厢中的其它物质(包括车厢本身)一样,都被火车从开始启动时的加速运动施加了运动的动量(惯性)魔法。

    在现实中,因为种种原因,火车的运行速度不可能一直保持相当稳定的匀速直线运动状态,而是有波动的。因此,我从袋子里拿出来放在桌面上的这粒玻璃小球,一定会随着火车的运行状态的变动而在光滑的桌面上前后左右地滚来滚去,这个现象产生的关键因素,就在于玻璃小球受外力作用的影响问题,也就是玻璃小球在桌面上的受力问题。由于玻璃小球的滚动性以及光滑桌面的摩擦系数小等因素的交叠作用,使得玻璃小球与桌面没有建立起很好的力的传导连接。由于玻璃小球与火车之间没有得到很好的力的传递连接,因此,从理论上来讲,玻璃小球受到来自桌面水平方向上的火车牵引力很小,可以说几乎为零,只有在碰到阻尼或障碍物时,才获得一些牵引力得以维持与车厢的动量(惯性)平衡。在桌面(理想化的,非常平整、光滑的桌面)上来回滚动时,可怜的玻璃小球仿佛只受到来自桌面对它的托力。也可以说,玻璃小球与运行中的火车没有建立起很好的动量上的转换(传递)连接,这就好像用一架匀速直线运动的直升飞机紧随在这节敞篷车厢的上空,并从直升机上垂下一件小物件悬挂在这个桌面上似的(这件悬挂物件与火车的力学关系和玻璃小球与火车的力学关系非常相似),并没有与火车有“力”的相互作用关系。当然了,确切来说,玻璃小球在桌面上不停地滚动这一物理现象,其实就是玻璃小球与火车的加速运动变化没有得到很好地“力”的衔接造成的,一旦玻璃小球动量的速度值与火车的运动速度存在差值,玻璃小球就会滚落到有阻挡物的地方,在受到阻挡的同时获得了与火车运动动量相平衡的运动动量,玻璃小球就是以这种方式与火车保持着运动力的关系。

扯了半天,惯性力的逻辑量化关系还没有作一个交代。不用说,根据前面的分析,可以肯定惯性力 F_G就是物体的质量$m$(考虑引力的话这里应该是重力)乘以该物体的运动速度 \nu

即:                   F_G=m\nu 。

    对了,物体的惯性力就等于物体的动量,只不过这里提到的动量是表征物体本身能继续移动的能力,对演化物体整个运行系统来说,这是一种既不含内能(质能)消耗又不受外力作用的运动能力,这种运动能力只能称它为“动量(或惯性)”。为什么说惯性力就是动量?因为在宇宙中,一切物体都保持有动量守恒的运动属性,有了动量守恒的运动属性,才能呈现出物体运动的动量演化特性,接着才能建有运动物体的运动连续性,随后才能拥有物体的机械运动的变化连续性。而惯性只不过是因物体的动量守恒运动而呈现出的一种物理表象,如果物体不遵守动量守恒定律(宇宙中没有真正的静止物体,只有相对的静止物体,因此,任何运动状态的物体都有动量,都在恪守动量守恒定律),也就不会向大自然呈现物体运动的惯性现象,那么,也就不会有“惯性”这个物理概念的存在。在宇宙中,因为有了动量才有了物体与物体之间的力的作用,而物体因遵守运动动量守恒才显示出了惯性的运动特性。也就是说,惯性是物体因遵守动量守恒法则而展示出的具体表现——是物体在加纳、维持、释放动量过程时的一种表观现象。因此可以说,惯性原本就是动量的影子,是动量的化身,它们的量化关系理应合而为一。实际上,质点的动量守恒定律也就是惯性定律,或称牛顿第一定律(为什么不把这一定律作进一步的推演拓展,我真有点想不明白)8。

    作具体解析。例如,有一列匀速直线运动的火车,车上横向装有一个固定的L型挡板,在L型挡板的火车运行方向的一侧放上一粒玻璃小球。当火车来了个紧急刹车,这个玻璃小球肯定会沿着火车运行的方向继续向前运行而飞了出去(如果没有外力的干涉作用,这个玻璃小球肯定会不停地飞行着)。从理论上或观察表象上分析,刹车之后,这个玻璃小球根本就没有受到外力的作用,而是靠自身的内存动量(玻璃小球被火车牵引力带动而加有的运动动量)飞出去的。从地面上的角度观察思考,一个物体在没有外力和内力(内能力)的作用下能克服重力的影响而飞掷出去,这个动力别无他选,只能是惯性力,而这个惯性力的大小一定要满足:正好能举起这个玻璃小球的重量G(或质量 $m$)以及玻璃小球飞出去的初速度 \nu(火车紧急刹车前的运行速度)的条件。

无可争辩,从上面这个例子就可以看出,动量和惯性力是同一个物理参数的两种说法。在任何参照系里,物体只要存有动量,并且一时无法传递给其它物体,它将保持其既有的动量使物体沿“直线运动方向”继续运动前行,直至转换给其他介质(物体),这就是宇宙物体的动量守恒法则,也是惯性的真正由来。例如:有一列高速运行的动车组列车行驶在上海至北京的干线上,由于发生事故,司机连忙启动紧急停车装置,但列车还是在钢轨上摩擦滑行了0.5公里左右才停了下来。针对列车在钢轨上滑行了0.5公里的问题,你可以这么说:根据惯性定义,物体在质量不变的情况下,其移动速度越快获得的惯性就越大,由于列车的质量 $m$不仅大,而且运行速度 \nu又非常的快,可想而知,其惯性是非常大的,如此巨大的惯性力,光靠轮子与钢轨之间的摩擦作用,要想在一瞬间的时间内消耗(转换)掉,那当然是不行的,非得要用一段作用时间(一段移动距离)来消耗(转换)掉如此大的惯性力;你还可以这样说:根据动量定义,物体在质量不变的情况下,其移动速度越快,获得的动量也就越大,而且动量是守恒的,不可能无缘无故地消失掉,在这个事故中,由于列车的质量 $m$不仅大,而且运行速度 \nu又非常快,可想而知,列车获得的动量是非常大的,如此巨大的动量光靠轮子与钢轨之间的摩擦作用,想在一瞬间的时间内转换掉,当然是行不通的,非得要用一段作用时间(一段移动距离)来转换掉如此巨大的运动动量。

从动量(惯性)公式: F_G=m\nu中,我们可以看出,当移动物体的质量不变时,动量(惯性力)的大小跟速度成正比,也就是速度愈快,物体的动量(惯性力)就愈大,速度渐慢,物体的动量(惯性力)也就渐小。而当移动物体的动量保持不变时(实质上也就是在,质量跟速度就成反比关系,也就是物体的质量越小,它获得的惯性运动速度就越快,物体的质量越大,它能获得的惯性运动速度就越慢。但是,质量与速度的反比关系仅适于物体在受到外力作用时(或受到动量冲击时的瞬间)才起作用。也就是物体在没有外力作用下,仅依靠惯性力来维持运动的情况下,其物体的质量 $m$与速度 \nu是不能成反比关系的。因为在惯性运动状态中,移动物体所获得的质量 $m$,必定都是外来之物,而这些外来之物的自身必定带有动量,这些动量与移动物体的动量发生冲突必定产生力的作用——运动力学上称之为外力作用,可以说,这种外力作用(外来动量)的影响肯定是避免不了的。因而,在此种情况下,动量不变是不可能的。所以,在现实中,惯性运动物体的质量增加,其运动速度就会变慢的反比关系已被破坏而不能成立(质量增加,速度不一定变慢)。而当惯性运动物体的质量减少时,其运动速度顶多只能保持不变,而绝对不可能跟随变快。例如,在宇宙星际中旅行的星际物质——小行星。我们知道,小行星在围绕太阳运转的动力主要是依靠自身的动量(惯性力)在起作用(维持技撑着)。假如这个小行星在飞行中因某种原因而一分为二,分成两个小行星。对分裂后的单个小行星来说,质量是减少了许多,但是,它的运行速度还是基本不变的。因为从整个分裂过程来看,小行星在分裂过程中,它的原有总的动量(惯性力)没有得到增加,因此,分裂前与分裂后的总动量(惯性力)保持不变。再怎么说,根据动量守恒原则,这两颗小行星的运动速度也必定要保持不变。用数学公式表示:

                                F_G=m_Z\nu=m_1\nu+m_2\nu=(m_1+m_2)\nu 。

    与此相类似的情况有很多,比如一个匀速直线运行的车厢,车厢的运行速度是每小时100公里,牵引力在拖动车厢作匀速直线运动时,是把车厢和车厢内的所有物品当作是一个整体物件而一起拖着跑的。当发生交通事故时,如车厢撞击在巨大障碍物时,车厢的移动速度从每小时100公里一下子降到近似于零。这时不考虑空气阻力的话,车厢上一切没有被阻挡、没有被牢牢固定住的物品或人,不管质量大小,肯定会以原有的运行速度一齐向车厢移动的方向飞出。这也是一种动量(惯性力)的分裂运动,这些分散的动量(惯性力)加起来就是本来以车厢为整体的总的动量(惯性力)。因此,在事故发生时,车厢里的物品和人向外抛出的惯性运动初速度是相同的,统一的。从上面这些分析可以看出,我们在探究自然事物时,一定要先了解清楚事物的自然运动的量化关系,然后才能踏实地运用数学这个逻辑运算工具进行逻辑性的运算分析,否则就会错误百出。

    通过上述的探讨,可得出这样一个结论:物体的动量(惯性力)是通过物体与物体之间的动量(惯性力)的相互作用(转换)而获得的。物体在接受外界动量(惯性力)作用时的运动状态是动量(惯性)运动的临界状态(实质上也就是“输入”“输出”运动动量状态)。所谓的临界状态,其实就是:物体与外部有作用力(动量)的交换关系,而一旦脱离了与外力的作用关系,它就直接进入惯性的运动状态,也就是进入了严守动量守恒法则的运动状态。因此,物体的惯性运动速度跟物体刚脱离外力作用时的最初状态有关,也就是物体在惯性运动之初所拥有的运动速度就是物体脱离外力作用时所拥有的运动速度。而且惯性(动量)运动初始的运动速度将是整个惯性(动量)运动过程中的最高速度。为什么这么说,因为在任何惯性运动系统中,由于物体得不到外界动量的补充(在宇宙中,一个完全封闭的,一点不受外力影响的独立运动系统是不存在的),因而,不管移动物体的质量减少了多少,惯性移动物体的移动速度只会下降或免强保持不变,而绝对不可能会逐渐上升、或超过前面惯性运动伊始的初速度,除非有外力(或内部质能损耗而获得的推力)的干预。

    再作进一步地分析。例如,有一架喷气式战斗机,飞机上的炮弹质量和整架飞机的质量虽然相去甚远,但飞机上的炮弹的动量(惯性)运动速度和整架飞机的运动速度却是同一个速度。当飞机在空战中开炮,炮弹从炮膛里发射时,它的飞行速度就要受到炮弹本身质量所拥有的动量(也就是炮弹在地球惯性系上所显现出的惯性作用力)的影响。如飞机的前置炮发射的炮弹,其最终获得的惯性(动量)飞行就等于炮弹受弹药爆炸得到的动量(瞬间冲击推力),再加上原本因炮弹搭载飞机而拥有的动量(自身质量与飞机运动速度而构成的惯性力);而用飞机尾炮向后方发射的炮弹(我想,现代超音速战斗机肯定已经不再安装向后发射的尾炮了),因弹药爆炸而获得的动量推力方向与原搭载飞机而获得的动量(惯性力)的运动方向是相反的,如此,炮弹最终获得的惯性飞行动量也就等于炮弹受弹药爆炸得到的动量(冲击推力)减去原本因炮弹搭载飞机而有的动量(惯性力)。上述的物理量化关系用公式表示:

                                               $F_Z=F\pm F_G$,

          其中   $F_Z=m\nu_z$ ,    $F=m\nu$ ,   $F_G=m\nu_G$

$F_Z=m\nu_z$中, $F_z$表示炮弹最终得到的动量(惯性力), $\nu_z$表示同时得到的最终惯性运动速度; 在 $F=m\nu$中, $F$表示炮弹通过弹药这个外力的帮助而得到的惯性运行动量, \nu表示同时得到的惯性运行速度;在 $F_G=m\nu_G$中 , $F_G$表示炮弹搭载飞机而应有的惯性力(动量), $\nu_G$表示搭载而有的惯性运动速度(可以说就是飞机的飞行速度)。

所以上式可写成:           $m\nu_Z=m\nu\pm m\nu_G$

因在这个过程中炮弹的固有质量 $m$ 是保持不变的,

因此等式可转化为:                    $\nu_Z=\nu\pm\nu_G$

    通过上面这个关系式可以看出,经典力学中的速度相加原理,其实就是大自然中的动量(惯性)相加原理的简化版。

    说到这里,或许有人会提出这样的质疑:牛顿在经典力学第一定律里曾指出:“每个物体在不受外力作用时,都有一个保持其静止或沿一直线作等速运动状态”。牛顿在该书另一处还明确说明了“惯性”这一名词的涵义,指出:“它是每个物体按其一定的量而存在于其中的一种抵抗能力,这种抵抗能力使物体保持其原来的静止状态或者在一直线上等速运动的状态9”。也就是说,物体的惯性是安其一定的质量而存在于其中的一种抵抗能力,任何物体只要有质量,也一定就有惯性的存在,就是处在静止状态的物体也一定持有惯性力。而在我所提出的惯性就是动量的量化关系公式 $F=m\nu$ 中,当物体的速度 \nu 等于零时,该物体的惯性(或动量)也就等于零。也就是说,物体静止时是不存在动量(惯性力)的,此时物体的动量(惯性力)属性也就不复存在了?!这个质疑提得好!其实我这里所阐述的惯性力和惯性运动速度与牛顿提出的惯性定律基本是没有冲突性的。因为我们人类在衡量某一宇宙物体究竟是运动还是静止时,是相对某参照系(或参照物)而言的,而且在探测某个物体的动量(惯性力)大小时,也是相对与这个物体可能发生物理关系的参照系而言的。可以说,我提出的动量(惯性)的量化逻辑关系完全符合牛顿的经典力学。

    众所周知,在整个宇宙中,一切物质都得参与宇宙的演化运动,这是“上帝”的旨意。然而,宇宙中只要有演化运动的存在,就必定有位移(物体与物体之间最起码有基本粒子的位移运动)运动的存在,因而也就必定有量化关系的架构模式存在,位移运动构成物质的量化逻辑关系是宇宙演化运动的必然形式。可以说,在如此演化正酣的宇宙中,不可能存在真正的静止物体(或物质)。也因此可以这样分析认为:任何物体相对某个参照系或参照物而言是静止的,那只是相对这个参照系(或参照物)而言的,而这个参照系(或参照物)相对别的参照系肯定不是静止的。因而,物体在某参照系(或参照物)上观察是静止的,那只能说明这个物体的位移运动状态肯定和这个参照系(或参照物)的位移运动状态一致,即它们的位移演化运动是同方位、同速度的。但是,对其它参照系(或参照物)来说,这个所谓的静止物体并不静止,它正在移动。既然宇宙物质都得运动,那肯定都得有动量(惯性)。例如:有一位乘客,他乘坐在一辆正在作匀速直线运动的客车车厢里。由于这时他同整个车厢处在同一个惯性系里(处在同一个惯性运动速度中),所以运动的车厢并没有对他产生任何作用力的干扰,因此他在车厢里可以行动自如,就像在地面行走时一样。这时,如果这位乘客坐在车厢里的一个座位上打瞌睡,对车厢这个惯性参照系来说,这位乘客是静止的,是没有动量的。但是你并不能说,因为这位乘客相对车厢是静止的,是没有位移运动的,所以他整个身体也就没有了动量(惯性力)所具有的物理属性了。之所以不能如此说,道理很简单:因为乘客的“静止”是相对车厢而言的。如果这位乘客乘坐的客车撞上足够能阻止客车前进的障碍物时,车厢的运行状态肯定一下子从高速的匀速直线运行状态跌落到静止状态,这下非把这位乘客身上的“惯性真神”撞出了原形不可。因为这时路面上的行人清楚地看见这位乘客从自己打瞌睡的座位上飞起,并且穿过玻璃已撞碎的前车窗,朝车子行驶的方向继续飞行,最后摔在离车子十几米远的地上。虽然以车厢作参照系观察,这位乘客坐在座位上是静止不动的,但是没用,静止是对车厢而言的,并不是对地球来讲的。所以,在这个事故中,当乘客(物体)失去车厢这个运动状态的惯性系保护时,也就直接进入了地球这个惯性参照系。对地球来讲,乘客和车厢是以同一速度运行的,因此,当车厢受到障碍物的阻挡停下来时,乘客该有的动量(惯性)属性还是要显现出来的。也就是当车祸发生时,客车一下子从高速运动状态急速停下来的瞬间,这位乘客本身在客车上获得的动量(惯性力)必定要遵守动量守恒原则而使他的身体从座位上弹起而飞出去,这就是动量(惯性)的本质,谁能说在任何惯性系内相对惯性参照系是静止的物体就没有惯性(动量)属性了(在这里可以看出,数学是用来计算量化关系中的数值的,不是用来验证这个量化关系是否能成立)。

    牛顿经典力学提出了质量守恒概念。质量守恒的意思,就是不管把物体放置在何种参照系里,它原本固有的质量将保持不变。而且质量是物体能获得动量(惯性力)的根源所在,任何物体只要有了质量,它必定就有动量(惯性力)的存在。质量是物体能获得多少动量(惯性)的基数,如果一个物体没有了质量,也就没有能获得动量(惯性)的基数,也就不可能存有动量(惯性力)。

    虽然物体最终能获得多大的动量(惯性力)跟它的运动速度有较大的关系,但是不管这个物体能获得多大的动量(惯性力),它的动量(惯性)势能的转换释放必定跟与它发生物理关系的参照物(物体)的运动状态有着直接的关系,也就是与碰撞物体之间的运动方向、运动速度的相对性有关。因此,我们观察到的宇宙中物质的动量(惯性力)的转换释放的量化关系都呈现一定的矢量性和相对性。也因此可以说,物体之间的动量(惯性)转换释放的量化关系是附随物体之间相对运动的演化状态而确立的。比如:有一列火车,车厢中有一个人坐在座位上,那么这个人相对列车来说是没有动量(惯性力)的,是静止的,但是,相对地球来说,他的确在跟随着车厢作快速运动,因此这个人相对地球肯定是有动量(惯性)的。同样的,有一列停在火车站的列车,它相对地球来说是静止的,是没有动量(惯性)的,但是它相对太阳系的其它星体来说肯定是有动量(惯性)的。再比如,有两架超音速战斗机在空中飞行,并且它们的飞行时速已达到每小时2000公里。可想在如此高的飞行速度下,这两架飞机的动量(惯性力)是非常大的,如果这两架飞机迎面相撞的话,后果不堪设想。然而,当两架飞机是同向同速飞行,并令两架飞机慢慢靠拢,如果技术条件允许的话,两架飞机上的飞行员把手伸出座舱在空中相互握手并在两机之间搭建固定的连接架也能相安无事。这些说明了什么?说明物体的动量(惯性)的相对性原理在起作用。

    再例如,有个人在一列匀速直线运动的列车车厢内行走,以列车作为参照物,他在列车上的动量(惯性力)就是他的质量乘上他在列车上行走的速度,因此,他在列车这个惯性系上与其他物体发生碰撞时,他的动量就是: $F=m\nu$;当以地球作为参照物时,他在地球这个惯性系上的动量(惯性力)就是他在列车上的行走速度加上列车的运行速度再乘以他身体的质量,此时,与地球上的其他静止物体发生碰撞,他身体的动量就是:

                                           $F=m(\nu+\nu_c_h_e)$

其实,动量(惯性)的物理性质恰似一位游荡在大自然中的运动健将,在任何运动场合都有他参与的踪影,但由于动量的隐身能力超强,在有些场所不容易被人们察觉到。比如:有一艘匀速直线运动的巨轮,当你在这艘巨轮上打球,不管轮船的航行速度如何,只要保证这艘巨轮的航行是匀速直线运动的,那么,任你怎样用力将球从船头抛向船尾或从船尾抛向船头,球的飞行轨迹和飞行速度与在陆地上打球时一样,并没有任何的差别。也就是说,在船上打球,不管轮船的航行速度的快慢如何,只要轮船能保持匀速直线运动,就不会影响皮球的受力运动轨迹,你在陆地上是如何打球的(无风干扰的环境下打球),在船上也一样如何打球。实质上,这也是动量(惯性)这位“真神”从中成就了如此美事。我们看图八作具体分析:

 

    假如有一个人站在船头的b位置,用力将A球抛向船尾的a点。照理由于人和A球都搭载在这艘匀速直线运动的轮船上,使得人和A球都得到了一个轮船所施加的动量(惯性力),由于这个动量(惯性力)的施力方向与将要抛出的A球的运动方向是相反的,因此,当这个人用力将A球从船头b点抛向船尾a点的一瞬间,A球得到的最终在空中飞行的动量(惯性力)就等于抛投获得的动量(惯性力)减去搭载获得的动量(惯性力)。

用公式表示: m_A\nu_Z=m_A\nu-m_A\nu_G

简化后也就是速度相加原理的公式,

即: \(ν_z=ν-ν_G\)       ,

也就是说,A球最终在轮船上获得的空中飞行运动速度与在地面上同样受力情况相比,肯定是有差别的,这个差别就是A球最终得到的惯性运动速度比在陆地上同样用力得到的要小。如此,A球也就无法投射到预定的目标a点上,而应该落在a′点上。然而,现实中的情况并非如此。也就是A球的实际落点完全和在陆地上打球时一样,竟落在了预定目标a点上了,这究竟是何道理呢?难道速度相加原理的普适性在这里行不通?非也,其实形成这一结果的道理很简单,因为事件是发生在轮船上的,而我们把这艘正在航行的轮船给忘了。也就是A球的整个飞行过程及下落的预定目标是设立在匀速直线运动的巨轮上的。当A球在空中飞行时,轮船并没有停下来,还是以原来的匀速直线运动状态继续航行。也就是当抛出的A球从空中落到甲板上时,轮船的位置(以船头为基准线)已经从P点移动到Q点,说明A球在空中飞行的同时轮船也移动了一段距离,所以A球不可能落在a′点,而是落在了a点上。同样,当我们用力将B球从船尾抛向船头的这一瞬间, B球也得到了一个惯性力,而这个惯性力(动量)的运动方向是与B球搭载轮船获得的惯性力(动量)的运动方向是同向的,也就是B球最终得到了一个抛投力和惯性力相加的力,

用公式表示:     m_B\nu_Z=m_B\nu+m_B\nu_G ,

简化后成为速度相加公式: \nu_Z=\nu+\nu_G     ,

照理根据速度相加原理,B球在轮船上得到的惯性运动速度也比陆地上同样得到的要大,也就是B球应该落在b′点的,而不是b点上,但是由于轮船的航行移位使B球落在了b点上。

    上述事实说明,力学相对性原理的运作模式完全是依赖于物体的动量(惯性)的演绎模式而构成的,是物体遵守动量守恒而呈现出的一种魔力表现而拥有的。至于力学相对性原理的构成机理,我们就以轮船上的抛投皮球的例子来做个周详地推演。已知,在匀速直线运动的轮船上,就算皮球改为垂直向上抛送,但皮球的最终落点和在陆地上抛球时一样,该落在那儿还落在那儿,这也就是现实中的动量(惯性力)的魔力所在。其中的奥妙在于:当我们把皮球抛在空中时(这个“空中”也是轮船这个“本参照系”的一部分,因为在这个所谓的“空中”弥漫着一种物质——空气,这些空气物质是包裹在船舱中跟随着轮船这个“本参照系”一起移动的,因而在力学相对性原理的架构中,这是个不可或缺的因素之一,如地球的大气层、以及车厢、船舱等相对封闭的空间),由于皮球因搭载轮船而获有的动量(惯性力)在空中得不到很好的、有效的、直接的转换与释放,使得整个皮球在空中飞行时的动量(惯性)守恒效应的动量消耗量正好与轮船的匀速直线运动的位移效应相抵消,这个“相抵消”是力学相对性原理得以实现的关键。可以这样说:在这艘轮船(匀速直线运动参照系)上,由于轮船本身(本参照系)的运动,势必使所有搭载在轮船(本参照系)上的物体产生了一个动量(惯性)效应——均获得了这艘轮船施加的惯性运动动量。而当物体在本参照系内的空域运动时,这个物体在“空域”的“无”动量(惯性)损耗又正好被轮船本身(本参照系)的“匀速直线运动”的航行移动而交接性的校正抵消掉了,以至于船上的乘客打球时感觉不到运动力的改变,就和平时在陆地上打球时的感觉一样。也就是说,在一个匀速直线运动的参照系内,当物体在参照系的空域运动时,由本参照系的运动而产生的动量(惯性)效应恰好能被本参照系的整体移位运动而抵消掉,其结果就是:轮船上的力学原理完全和陆地上的力学原理一样。但是,对地球上的任何运动参照系来讲,要使其参照系内的运动物体的力学原理跟地球上的运动物体的力学原理完全一样,是有一个先决条件的,这个先决条件就是:一定要使该运动参照系保持匀速直线运动状态,否则上述现象不能成立——无法保持力学原理的完整性。因为只有在匀速直线运动的参照系(本参照系)中,才能使在“空域”移动中的物体的动量(惯性)运动状态和本参照系运动的移动状态之间保持平衡并相匹配,也只有这样才能使本参照系的移动量值正好能够抵消掉物体在本参照系空域内的运动而附有的动量(惯性力)守恒效应,也只有这样才能保持力学相对性原理的完整性。

    凡持有一定质量的物体,都附有动量(惯性)的存在,因而,在大自然中,到处都可找到动量(惯性)的踪影。比如,物体在绕轴旋转运动时,不光有个向心力,还有个以此相对应的离心力——即“科学上”所认为的向心力的反作用力。不用说,这个离心力也是动量(惯性力)一手造就的。因为根据惯性定义:物体具有保持其原有运动状态的特性。这句话的意思说白了也就是在任何惯性系中,物体在脱离外力影响作用的瞬时,其动量(惯性)一时无法向其它物体转换时将保持守恒——表现为匀速直线运动的状态,这是动量(惯性)的基本属性。因此,物体在旋转运动时也必定有动量(惯性力)的存在,也应该有一个保持匀速直线运动状态的属性,也一定遵守动量(惯性)在物体间的转换法则。

    物体在旋转运动时,由于受向心力的作用关系,它的运动方向会不断地发生改变,因而,它所获得的动量(惯性)的运动方向也肯定跟着不断地改变。如此,根据动量(惯性)的守恒定义,可以说,旋转物体一旦脱离向心力的束缚,其动量(惯性)的施力方向必定是沿着物体旋转运动的切线方向运动的。为了便于说明问题,我们可以把旋转运动的物体看成是由许多受力质点组成的,并且每个受力质点应有的匀速直线运动的能力——动量(惯性),肯定是沿切线方向运动的。由这些质点的微小动量(惯性力)的存在,经点滴汇集所获得的沿切线方向运动的动量(惯性力),将以转轴为中心沿切线方向向外排推而形成了一个所谓的离心力。这个离心力在外推的过程中必定会受到一个反作用力(向心力)的作用,这个作用力迫使物体的动量(惯性力)改变运动方向而成为旋转的运动推力。举个雨天撑伞的例子。如果我们在雨天撑伞时,把雨伞旋转起来,伞上的雨水因没有受到雨伞结构的束缚而沿着雨伞旋转圆的切线方向朝四周洒落。在这里如果没有动量(惯性力)的存在,任你雨伞旋转得再快,这些雨水立马还是会从雨伞的边缘直接垂直地落向地面。在这里也可看出,物体在绕轴旋转运动时,其动量(惯性)的方向是朝旋转物体运动轨迹的切线方向运动的。经上述的分析可充分说明,由于动量(惯性)的存在使物体在旋转运动时能获得离心力的根本原因。

    再比如,科里奥利力。科里奥利力实质上也是动量(惯性力)特性的一种隐匿性表现。科里奥利力的现象是由于地球的旋转运动造成的,各位请看附图:

 

从图中不难看出,由于圆盘(北极点上空俯视地球)的逆时针旋转运动,使得圆盘中的线段,不管你选择哪根线段,以及从线段的哪一头作为始端来思量你在线段上的移位运动,你所前行的正前方方位都在跟随圆盘的逆时针旋转而不停地向左边方向偏移。也就是说,不管你在哪一条线段上,以及从线段的哪一端开始作移位运动的思量,从圆盘(从地球的北极太空空域观看北半球)的上空俯视,你的移位运动方向必然要跟随圆盘(地球的北半球)的旋转节奏而不停地向左边拐弯。出于同样的道理,如果你在地球南半球的话,你在行驶过程中的空域方位应该是不停地向右拐弯。由于动量(惯性力)具有直线运动的特性,因此,当运动物体向左拐弯时,它原本有的动量(惯性力)必定继续保持直线运动状态而呈现出运动物体向右施力的倾向,这样势必造成该运动物体向右倾斜。我想这个向左偏移运动的作用力就是科里奥利力产生的真正原因(在这里有一点要加以说明,由于地球的旋转,使得地球上的物体多多少少附有一些旋转离心力——即目前科学上所称谓的向心力的反作用力,这些旋转离心力附加在科里奥利力上,必定使科里奥利力具有一定的方位性)。关于运动物体在拐弯过程中所呈现出的动量(惯性力)守恒的这一现实效应,我想,乘过交通工具的人或开过汽车的人都颇有心得,用不着我在这里加以细说了。

    然而使我费解的是,如此简单的有关科里奥利力的问题,却被当今主流的科学理论搞得非常复杂而高深莫测似的,(如有不信,各位读者可到网上查阅科里奥利力的所谓的科学解释)到末了也没从力学原理的角度解答出在北半球笔直流淌的河流为什么对右岸的冲击较剧,以及火车为什么对右侧轨道的偏压较大的问题所在。我真的不敢相信,这就是人类科学活动所提炼出来的精华?

    有人认为:“惯性力和离心力一样,是没有施力物体的,所以从力的要素来看,是不存在这样的力的。 那为什么会出现这种思想概念呢?简单一点讲,就是为了满足牛顿运动定律在非惯性系中的数学表达形式不变而引入的。所谓非惯性系,简单一点讲就是做变速运动的参考系。所以说到底,所谓惯性力和离心力就是在一个加速运动的参考系中观察到的物体惯性的表达形式,是为了计算方便而人为的引入了这样一个概念”。我认为,这种理解好像用错了地方,应该用在力的作用力和反作用力上,而不该用在惯性力上。我有点搞不懂,请问各位,“力”究竟是什么?“力”从哪里来?以及人们为什么会出现如此的惯性力概念?难道在交通工具急刹车或急转弯时,这些人在上面照样行走自如,一点都没感受到惯性力的存在(干扰)?惯性究竟是什么?。其实,作用力和反作用力是动量在转换时体现出的表征,而惯性则是动量守恒时的表象。

    最后可能有人要问:在客观现实中,“动量”和“惯性”在用词上是否有区别?这不用问,当然有区别,区别就是:惯性是动量表演出来的,是物体所在参照系的运动方向、运动速度发生改变时把动量“亮”了出来。因此,“动量”是本意,“惯性”是“动量”守恒表演时的用词。

 

 

关于红移——解释太阳边缘有与自转无关的小量红移问题

 

(六)关于红移——解释太阳边缘有与自转无关的小量红移问题

 

       

     为了更进一步地弄清红移现象是否就是光辐射(电磁波)的多普勒效应问题,我们就非得探究清楚红移的演化物理机制。其实,为了满足人类对自然奥秘的探索愿望,大自然在我们的家门口——太阳系里就做了一个自然实验,这个恢宏的大自然实验是:太阳光谱里有红移现象,而我们只不过没有对这个自然实验作进一步地深透分析罢了。

    1907年哈姆发现太阳边缘有与自转无关的小量红移。两条铁谱线与日面中心的相比,红移了+0.012埃。同年,海耳和W.S.亚当斯指出,他们所观测的谱线在日面边缘都有红移,而且波长越长,红移越大。此后发现红移从日面中心到边缘有变化,而且东边缘红移超出西边缘红移。当金牛座T星接近于日掩时,也曾观测到中性氢21厘米谱线减少150赫 。    7

    我坚信地认为,星际间的红移现象肯定是光线在穿越一定密度的物质粒子区域时,它的质能受到了一定的损失使光谱的谱线向红端偏移造成的,并非宇宙空间的膨胀、天体之间的快速退离造成的。是的,这确实是个关于红移的新假设,但是,这个关于红移的假设可以通过科学实验来加以验证。可能有人认为,这个假设是我这个社会底层的、没有什么学历的人提出来的,因而不会得到社会的认可。其实,我也不期望得到什么认可,只希望各位不要忘了“红移就是光辐射(电磁波)的多普勒效应,并以此佐证宇宙空间正在膨胀”的学说,这同样也是个关于红移的假设!

    现在我们就围绕太阳边缘光谱红移大于太阳中心光谱红移以及太阳东边缘红移超出西边缘红移等问题来做具体的分析。在做分析之前,很有必要阐明以下事实:

a 、我们看到的世界景象,都是由许许多多能量激发闪光点或反射点的激发或反射而呈现在我们的眼面前的。如何理解能量激发闪光点,我们只要看一下白炽灯的灯丝就可以轻易地理解了,因为白炽灯那弯曲成型的发光灯丝(钨丝)就是由许许多多密密麻麻的钨分子(或钨原子)排列而连接成形的,一旦白炽灯通电,这些密密麻麻排列成型的钨分子(或钨原子)就是一个个能量激发闪光点。可以说,我们看到的,耀眼的太阳表面,也是由许许多多能量激发闪光点聚集形成的。

b 、我们知道,在日常生活中,一旦有闪光事件发生(发射源在发射能量波时),只要观察者的视线没被物体遮挡,再加上闪光事件(波源)发射的能量足够强,那么,在任何方位上的观察者都能看到这一闪光事件的发生,这一现象明明白白地证实了光辐射是具有各向同性的散射特性的。

c、我们也知道,地球上接收到的太阳光(太阳辐射能)都是8分钟之前由太阳上的物质的演化运动而激发出来的。也就是说,太阳能量(或太阳光辐射信息)要经过8分多钟的传播时间才能到达地球。而且,由于太阳光辐射的辐射密度高,能量强,以及光辐射具有发散性等特性的演化运行模式,再加上太阳大气激荡起伏的演化运动,使得太阳光的辐射粒子在向外传播的过程中,必定要跟其它的太阳光辐射粒子(其他的太阳激发粒子)发生互相渗透性的穿越和碰撞。可想,在如此的演化状态下,太阳辐射出的光辐射(光线)必定经受过无数次的碰撞与穿插、反射和折射。以此推断,太阳光辐射从太阳传播到地球的传播路径必定充满着诸多的不确定性,也就是光辐射的传播路径的走向非常地凌乱复杂,使得太阳光线的偏振与散射性增大。

d、我们还知道,圆外任何一点都能与圆心相连,都能与圆形成两条切线;而且这一点和圆心相连的线平分两条切线所夹的角,而沿角平分线和圆相连的线段是点和圆之间最短的连接线。也就是说,在圆外任何一点和圆相连的线段中,对准圆心的线段是最短的,而与切点相连的线段最长。因而,可以推断,光辐射从太阳边缘传播到我们眼球所需的时间,肯定要比光辐射从太阳中心区域传播到我们眼球的时间长。也就是光辐射从太阳边缘传播到地球的路程,肯定要比光辐射从太阳中心区域传播到地球的路程长。这样也可以断定,太阳边缘的光辐射(光信息)肯定比太阳中心的光辐射(光信息)先期形成激发出,但是,它们是同时到达地球的,而我们的肉眼是绝对分辨不出来的。从客观上来讲,我们看到的太阳景象并不是太阳在同一个激发层面(或同一个激发时段)所激发出来的,只不过这些信息是同时到达地球,同时进入了我们的眼帘罢了。

   不可否认,我们看到的太阳影像,主要是由太阳光球层上许许多多重叠的能量激发闪光点所激发出的光辐射而呈现出的。而且,由于太阳大气层跌荡起伏的扰动,再加上光辐射演化运动的散射特性作用,构成了光粒子间的复杂、稠密的穿插与碰撞,碰撞后再穿插的运动模式。这样一来造成了呈现出的太阳影像信息(光辐射)的传播路径相当的散乱与复杂。然而,不管光辐射的传播路径有多么复杂,有多么的不确定性,但它们终归是要向外辐射的,只要向外辐射,就得遵循宇宙演化的逻辑规律性法则,就得有一定的行事轨迹。因此,我们完全可以找出这些演化运动(行事轨迹)的规律性和逻辑性来。       

    我们看到的太阳影像就是由层层叠加的许许多多能量激发闪光点向外辐射光辐射产生的。而且每个能量激发闪光点就是一个激发演化系统,所激发出的光辐射必定也是各向同性的,也就是每个激发闪光点所激发出的光粒子波阵面在每个方位上都有等量的光粒子射出;再加上由于能量激发闪光点的密集叠加因素,使得太阳日冕以内的大气层物质密度比周边星际空间的物质密度要高出许多倍。因此,当太阳光辐射(信息)在穿出太阳大气层的过程中,必定还会发生光粒子间的重叠穿插与碰撞现象。光粒子的散射(发散性)演化特性,是非人力能够完全扭转的,就拿实验室里的标准激光束来讲吧,虽然激光光束看似密集平直的一束光,发散度极其小,但随着激光束的传播光程的不断增加延伸,它传播在空中的光影轮廓(投影光斑)还是会不断地、缓慢地扩散放大的。

    上述种种因素的叠加,可以想象,实际上的光辐射的传播路径是有多么地复杂。但为了简化要阐述的问题,我在下面的太阳光辐射的演化简图中只画了三个能量激发闪光点,并在每个能量激发闪光点上只标明三个方向的光辐射传播路径。请看下图:

 

图中E是太阳东边缘的一个激发闪光点,W是太阳西边缘的一个激发闪光点,O为太阳中心位置的激发闪光点;D区域为太阳色球层与日冕层区域的高密度物质或称高电离物质汇集区,也就是日冕以内的太阳大气层。想当然,光粒子在穿越日冕层大气时,必定会与其他粒子发生碰撞,而且穿越路径也必定会有一定的折射现象。

    从图中不难看出,太阳光辐射从太阳边缘方向传播到地球的传播路径肯定要比太阳中心区域传播到地球的传播路径长。因此可以肯定,从太阳边缘方向传播过来的光辐射受到太阳高能粒子以及高强度光辐射干扰(碰撞)的概率要比从太阳中心区域传播过来的要高,因而它们的质能损失也就要相应的大一些,如此,造就了我们观测到的太阳光谱有红移现象,而且红移量是从日面中心向边缘逐渐增大。至于太阳东边缘红移超出西边缘红移现象,我想这跟地球公转的运动方向、运动速度以及光速的有限性有关,下面就作详细的分析:

    如果有人在火星上看到地球凌日的天象,那他看到地球凌日时的运行轨迹肯定是自东往西地掠过太阳日面。也就是说,地球的公转运动方向是由日面的东边空间方位向日面的西边空间方位运动的(太阳上的方位坐标都是以地球上的方位概念来标定的)。因此可以说,地球以一定的运动速度在作公转运动,而且公转运动的方向是趋于靠近太阳西边缘的激发闪光点W,而渐渐远离太阳东边缘的激发闪光点E的。那么,根据光辐射的演化特性以及地球的公转运动方向不难分析出:从太阳西边缘传播到地球的光辐射的传播路径(光线横跨日面的投影截距)肯定趋于缩短,而从太阳东边缘传播到地球的光辐射的传播路径肯定会延长。也就是说,光辐射从太阳西边缘传播到地球的传播路径肯定要比光辐射从太阳东边缘传播到地球的传播路径短。

看图六,作进一步地详细分析:

为了简化要阐述的问题,我们在图中设E只是太阳东边缘的一个激发闪光点;W只是太阳西边缘的一个激发闪光点。在不考虑光从太阳传播到地球需要时间的前提下(假设光速是无限的),这两个激发闪光点所发射出的光辐射是同时瞬间地传播到P点——我们地球上的观察者所站立之处,即图中P点所连的虚线,图中PE=PW。在这种假想光速无限的演化模式下,观察到太阳的东、西两边的红移景象应该是相等的,肯定不会出现什么东边缘红移超出西边缘红移的现象。然而,在现实中,光辐射(电磁波)的传播速度是有限的,因此,太阳光辐射(电磁波)从太阳辐射至地球必定要有8分多钟的时间间隔的。也就是说,地球处在P点时,从太阳上的东边缘闪光点E和西边缘闪光点W同时激发辐射出的光辐射,地球上的观察者是不可能立刻就能接收到的,而是要等到8分钟以后才有可能接收到。然而,“8分钟之后”的地球运行状态已完全不是那么回事了,因为8分钟之后,地球已由P点位置运行至P` 区域附近了,此时,地球上的观测者无论如何也接收不到刚才8分钟之前朝P点奔袭而来的这两个太阳边缘的光辐射信息了。现实中,因地球的公转以及光辐射的演化特性所致,地球观察者接收到的太阳边缘信息肯定是:超前的西边缘闪光点W的光辐射信息和滞后的东边缘闪光点E的光辐射信息,看图中的 P`E和 P`W直线所示。而且在接收 P`E和 P`W方向传来的太阳8分钟之前的边缘信息时,肯定是,易于接收到相对滞后的、低角度的太阳东边缘信息,而不易接收到相对超前的、较高角度的太阳西边缘信息。从图中也可看出,太阳东边缘的光辐射信息,传播到地球的路径(或者横跨日面的投影截距) P`E肯定要比太阳西边缘光辐射信息传播到地球的路径 P`W长,即线段 P`E肯定比线段 P`W长,两个线段的日面投影也是 P`E>P`W。然而,根据能量辐射的散射特性及图中线段的斜率和长度可以看出,光线传播路径的角度越是低,越是贴近太阳表面穿行的光线,受到太阳高密集的能量粒子轰击就越强烈厉害。不可否认,在相同的环境条件下,光辐射的传播路径(或横跨日面的投影截距)越长,它所受到的质能损失也就越大。所以,太阳东边缘E传来的光辐射(电磁波)信息,在沿着 P`E直线传播到地球的过程中,所受到的太阳高能量粒子的轰击密度也就肯定比光辐射(电磁波)信息沿着 P`W直线传播到地球时所受到的太阳高能量粒子的轰击密度要强要大。这样一来,在 P`E直线上运行的光粒子的能量损耗也就肯定比在 P`W直线上运行的光粒子的能量损耗要大。而一旦光粒子(光辐射)的质能受到损耗时,就会向大自然呈现出光辐射(电磁波)的谱线向红端位移——呈现出红移现象。这样来说,也就印证了太阳东边缘的红移量要比西边缘的红移量大的原因了。

    然而,如果仅仅对于一个单独的能量激发闪光点所激发出的光辐射来讲,这些质能损失再怎么说也是微乎其微的,再加上光辐射(光粒子)传播的路径走向又具有不确定性,这就使得光辐射的质能损失而呈现出的红移现象就很难被探测到。好在太阳是由密密麻麻、层层叠加的能量激发闪光点所堆积而成的,在如此高密度、高集中的能量激发闪光点的演化模式下,使得原本微乎其微的光辐射的质能损失事件变得可以被观测到而显露出来,并以此确证太阳东边缘的红移量超出西边缘的红移量。

    如果有人对上述光线的传播路径不十分理解的话,可以把太阳东、西边缘上的连续激发闪光点从太阳上分离出来思考。比如把这两个连续激发闪光点看成是两盏强光灯,并把这两盏强光灯(激发闪光点)移放到月球的东、西两个边缘地带来思考。在思考时还要考虑以下几点:1、能量源(或光源)是由大量激发点(或称闪光点)集成的,而且各激发闪光点的连续激发波阵面系统是各自独立的,波阵面的各个方向波能量是同性的;2、已在宇宙空间传播的光粒子,它的传播质能是持续的,方向是既定的,并不会随辐射源(闪光点)的移动、消亡而跟着改变方向或消亡;3、你所看到的宇宙世界的景象都是由光粒子的演化运动造成的,而且,这些光粒子并不一定都是在同一个时间点上被激发、反射出来的,而是以传播到你这里的距离的不同而有所不同,只不过它们是在同一个时间点上进入到你的眼帘罢了。就拿太阳边缘的光辐射信息经由 P`E或 P`W传播到地球来说吧,这两个太阳边缘信息可以说并不是在同一个时间点上从太阳激发产生出来的,但是,这两个边缘信息肯定是同时到达地球,同时进入了我们的眼帘,而地球上的观察者是根本感觉不到这一状况的,人们观察到的太阳,依旧是美轮美奂的太阳。

    实质上,通过图六的分析探究,我们可以看出,地球上接收到的太阳影像信息主要由P`点分量和P点分量(其它分量不予考虑)合成的。在这里由于地球的公转运动,P`点分量的红移数值肯定是东边缘 P`E大于西边缘 P`W的。P`点分量就是由地球的公转运动引起的“超前”、“滞后”分量;当然啦,P点分量的太阳边缘光粒子信息就是不受地球公转运动影响的,是太阳连续不停的激发能量辐射激发出来的,只不过我们接收到的这些太阳自然原始信息是太阳8分钟之前激发出来的罢了(实质上因太阳本身的公转运动而带动地球向前偏移使得这个分量也有点“超前”、“滞后”),而且在地球公转轨道的任何点上都能接受到这个原始状态的分量。所以这两个分量的合成是由于地球相对太阳的公转运动和太阳无时无刻地发射能量形成的。不用说,我们看到的太阳景象实际上就是这两个分量合成形成的。通过上述分析可以确定,引起太阳东边缘的红移量超出西边缘的红移量效应的根本原因,就是P`点分量所为,即:P`E>P`W分量。这个P`点分量是太阳光辐射传输到地球需要耽搁8分钟的时间差造成的,是地球公转运动的位移造成的,没有这个时间差,没有这个地球公转运动,这些“超前”、“滞后”信息是不存在的,地球上的观察者又何能观察到这一太阳东边缘红移超出西边缘红移现象。这是个关于红移的具有逻辑性的假设,但是,要想使这个假设真正成为科学理论,就一定要经过科学实验的验证!下面我们就来讨论一个可以实施的科学实验。

    科学是严谨的,我们不能任意地迁就人类的主观意识来指定哪个假设是科学理论,哪个假设又不是科学理论。不可否认,只有经科学实验(实践)的验证才能确定哪个假设是真正的科学理论。假设终归是假设,我们不能用假设去验证科学理论。在科学活动中,我们只有依靠科学实验(或实践)去验证假设,用科学实验来创建科学理论。为什么?因为在科学活动的海洋中,科学实验(实践)就是“定海神针”,任何假设性的想法必定要经过科学实验(实践)的推敲、验证的认可才能使广大热爱科学的人们心底感到踏实,也只有经过科学实验验证认可的假设才可称得上是个科学性的假设,才可称为是个科学理论。

    通常人们在对某一事件的演化事理无法搞清楚时,往往通过我们人类特有的思维方式——联想来假设事物存在的事理。而任何事物通过联想可设立出许许多多的假设来使事件的存在符合人们的旷日持久的经验积累所赋有的主观意识(在科学理论上,数学是“假设”范畴里的东西。在任何科学理论中,数学是依赖于假设而得到运用的,是由假设的事物演化的量化关系来配置数学公式的运用的,这样的数学运用必然是依赖于假设而存在于科学理论的量化关系中的。因此,如果数学脱离了假设这个限定范畴而盲目地运用在科学理论的逻辑推演论证上,那就不是科学应该有的东西,而是个地地道道的数学流氓)。由于每个人的经验积累之差异,使得所形成的主观意识也就各有不同,再加上“联想”的随意性,以及同一事件又可以设立出许许多多的假设来描述,可想,如此酝酿出来的并且与演化事物相匹配的假设性的科学论文也就有所不同。因此,我们在科学理论论证的过程中,不能仅依赖假设而草率下结论,而是要以实实在在的,真实的演化事实(科学实践)这根主线为依据来分析、论证宇宙演化事件的真理论,这样才能以理服人。所以,我们有必要进一步来考察这个大自然中的鲜活的科学实验——太阳边缘有与自转无关的小量红移差值,并验证这个实验。方法是我们可以在地球和太阳之间的星际空间施放一个专门用来探测太阳光谱红移的探测器。看图七:

 

图中的H是一颗探测太阳光谱红移的探测卫星。如果我们把这个探测器置放在离地球几千万公里处的地方,即图中的H点。从图上可以看出,H点的探测器肯定比地球上的探测器(观察点)更靠近太阳。虽然太阳能量信息的传播路径比地球的短了近一半,但由于光辐射的散射性以及太阳之类的辐射源的激发闪光点的密集与强盛性,因此,物体越靠近太阳这样的能量辐射源,受到辐射粒子轰击的力度也就越强劲,频率也越密集,能量转换也就越激烈。再加上光子从E点或W点的太阳边缘的激发闪光点传播到H探测器的路径角度(以能量闪光点为基点)要比传播到地球的路径角度低,这样一来,光线横穿太阳大气层的斜率变大,使得其横跨太阳能量波阵面的投影截距并没有减少,这样的传播路径更易受到太阳高能粒子、高强度光辐射的轰击,因而经受太阳高密度、高能量粒子轰击的量值也就更大,不用说,相应的质能损耗必定也跟着增大。也就是说,在H探测器所在位置观测太阳边缘光辐射信息,虽然光程比地球观测点缩短了些,但在一定的距离范围内,探测到的光谱红移量要比在地球上同样观察到的要大些,太阳临边昏暗现象的反差更加明显。而且,这个实验还能验证有关太阳东边缘红移超出西边缘红移的现象,我们只要把实验中的这个太阳光谱红移探测器的飞行方向设定为与地球的公转方向相反,即从地球上观察,飞行器的飞行方向是从日面的西边缘往日面的东边缘空间飞行。这时太阳红移探测器探测到的太阳边缘红移的变化量,应该是西边缘红移量超出东边缘红移量。

    其实我这个关于红移的假设在实验室也有可能验证得出,我在这里就不多说了。不管怎么说,一切理论学术都要以科学实践(实验)为准绳。如果实验证明了我的假设,那么,太阳周边的红移现象也迎刃而解了。同样也证明了星际空间的红移量和距离成正比的关系,并不是宇宙膨胀的结果,而是因为光子飞越星际时空的距离越远,穿越宇宙高能粒子区域的频率(次数)就越多,那么,与宇宙高能粒子碰撞的概率也就会增多,因而质能损耗也就跟着增大的这样一种结果。不用说,光辐射穿越不同的能量粒子区域时,它的质能损失肯定是有所不同,那它的红移量也肯定是有所不同。因此,相应的来说,遥远星系传播过来的星光红移量的多少,只能在星际距离上作相应的参考,但并不一定能证明它离我们太阳系的距离就有多远。

    

(五)关于红移——先来研究一下多普勒效应

 

     

(五)关于红移——先来研究一下多普勒效应,

     

 

     红移就是天体光谱中某一谱线相对于实验室光源的比较光谱中同一谱线向红端的位移。红移z的定义是:

                           $$z=\frac{\lambda-\lambda_0}{\lambda_0}=\frac{\Delta\lambda}{\lambda_0}$$

式中 $\lambda_0$是实验室光源的某一谱线波长, $\lambda$是天体的同一谱线波长。 $z>0$ 红移,波长增加; $z<0$ 蓝移,波长减少。在红移问题中,z 都大于0,因而往往简单地把 z 作为红移的符号5。哈勃在1929年发现了星系的红移量和距离成正比的规律——哈勃定律。不久,这个哈勃定律就被人们用主观意识所催生的联想,轻易地理解为光(电磁波)的多普勒效应现象——以此感悟出我们的宇宙正在膨胀。我在想,就算光(电磁波)确实存在多普勒效应现象,也不能如此草率地下结论,论为红移就是光(电磁波)的多普勒效应,就是宇宙膨胀的象征。这一说法可要拿出有力的真凭实据来噢!否则无法说服天下人,因为多普勒效应不是这样理解的。下面我们就来探讨一下星系红移与距离成正比的可能因素,以及多普勒效应的真正成因。

    既然,现阶段的科学界都普遍认为天体的红移现象是光(电磁波)的多普勒效应造成的。那么,为了弄清事实真相,我们不得不回过头来研究一下多普勒效应,看看多普勒效应究竟是怎么回事。

    虽然多普勒效应的发生,是由于波源或观察者相对介质运动而导致观察者接收到的能量波频率发生改变造成的,但是,真正使频率和波长发生改变的原因应该是波源及观察者的运动迫使波源及观察者在发射或接收能量波时的能量值发生改变造成的,是一种以能量波的能量位序的异常改变造成的,是能量波的能级位置秩序的急速改变造成的。大家应该知道,一旦现实中的能量波发射到空中(或介质中)传播,就再也不会与原激发源有任何一丁点的质能转换上的牵扯关系了,即便是激发波源完全消失不存在了,但由这个波源发射出的,并且还在空中传播的能量辐射(能量波)还是得继续在空中(或介质中)传播开来,直至能量完全消耗为止。我们就拿燃放焰花的过程作一个实例。在观看焰花时,虽然我们站在几公里以外就已能看见五彩缤纷的焰花了,看到焰花弹在空中爆炸散开(能量释放)——直至消散殆尽。焰花弹虽然炸没了,但是,这个焰花弹在燃放爆炸时产生的爆炸声——声波(能量波)过了几秒钟之后还是传播到了我们这里,使我们听到了滞后的燃放焰花的隆隆爆炸声。这一事例充分说明,已在空中(或介质中)传播的能量波与原激发源已不存在任何物理(能量转换方面)上的牵扯关系了。

    作进一步的分析讨论。我们知道,波源运动(移动)的演化机制与波源激发辐射能的演化机制是两个各自独立的演化子系统。因此,当波源P由静止转为运动时,它的原本正在激发的能量(机械波或辐射波)的演化状态是保持不变的。也就是它原本正在发射的能量波将继续保持原激发状态而不变。也因此可以肯定地说,由运动产生的多普勒效应的直接因素应该是波源的急速位移造成的,是波源在辐射(振动)出一个能量波(一个周波)的实际空间位置在不断的移动变化造成的。下面看图三作详细分析:

 

图中: P表示能量辐射状态保持不变的静止波源,P`表示能量辐射状态保持不变而正在运动中的波源(朝观察者运动的波源),Q表示静止观察者,Q`表示运动中的观察者(向波源运动的观察者), $\lambda_0$表示波源静止时所发能量波的波长, $\lambda$表示因波源的运动使频率变化后的波长, $\lambda_g$表示运动中的观察者所接收到的波长。从图中可以看出,频率的改变就发生在A区域与B区域,与已在空中(介质中)稳定传播的能量波无关,否则不同距离的观察者将听到不同频率的声音,而且运动观察者也不易区分出多普勒效应来。也就是说,当波源运动,观察者静止时,频率的改变只发生在紧靠波源这一端——图中的A区域。这时,整个多普勒效应的物理演绎过程是:波源P‵是在移动中继续不停地发射原有量值的能量波,它一边在发射能量波的同时一边在追赶自身发射出的前一个能量波。而当波源完成一个周波的激发过程时,波源已从P位置移位到P`位置,与波源静止时相比,这个能量周波所涵盖的实际跨越空间(波长 $\lambda_0$)缩短了。也就是说,波源在这一个周波内,激发出的能量波的实际占有空间缩小了,因而相应的,在激发量值不变的情况下,这一周波里的空间能量密度肯定比前一个周波里的空间能量密度紧密些。而且,在整个发射传播过程中,能量波在空中(或介质中)传播的波速是固定不变的(至于为什么不变,后面会作进一步的讨论)。因此,在波源的运动方向连线上,如果波源的运动速度和已发射在介质中的能量波的速度相等,那么在波源前进的方向连线上,波源正在发射出的能量波与已在介质中传播的能量波是紧紧叠加在一起的,这样势必造成前波与后波的能量将叠加在一起,使得该方向连线上的波长似乎等于零。这种运行状态下的能量波的具体动态演绎请看图四的上图。如果波源的运动速度正好等于原能量波波速的二分之一,根据前面的分析推理,可以得出,在这个波源运动方向连线上的波长也应该等于波源静止时所发能量波波长的二分之一,看图四下图。

 

经上面分析,说明波长的变量 $x$和波源移动速度 $u$与所发射的辐射波的波速 $V$之间的比值有关,用公式表示:

                                        $$x=\lambda_0\frac{u}{V}$$ ,

计算在这个波源运动方向连线上传播的能量波波长是:

$$\lambda=\lambda_0-x=\lambda_0-\lambda_0\frac{u}{V}=\lambda_0(1-\frac{u}{V})$$

式中 $u$为波源1秒钟所运动的距离, $V$为波在介质中1秒钟所传播的距离。这时,该波源在运动过程中发射到空中(介质)传播的辐射波的实际波长就是 $\lambda$$\lambda_0$表示波源静止时所发的辐射波波长。

下面再来分析一下当观察者运动时的情况。由于观察者的运动,使得观察者和正在介质中传播的能量波都呈现为移动状态,这时再用前面的方法去分析他们之间演化的量化关系就比较复杂了,复杂的难点就是计算比较难,所以我们还是用另一种方法来分析、计算观察者在运动时接收到的能量波数据。

当观察者静止时所接收到的能量波,其实就是已在介质中稳定传播并且能量结构也相对稳定的一种能量波;而当观察者运动时,所接收到的能量波,虽然与观察者静止时所接收到的能量波是出之同一个能量源,但是,由于观察者的运动,使得所接收到的能量波密度(频率)大不相同了,这个能量密度的不同是由于观察者在接收这个能量波时自身的急速移动造成的。具体来说,频率的量变只发生在紧靠观察者一端,即图三中的B区域。在这个区域形成的多普勒效应的物理机制,肯定是由于观察者的位移运动造成的。如果观察者的运动方向与能量波的传播方向一致,并且观察者的运动速度与能量波的传播速度也是同一速度,在这种状态下,运动中的观察者仿佛始终与传播中的能量波的某一波阵面粘结在一起移动似的。如此,相对观察者来说,这个波源所发射的能量波频率也就必定近似于零(不考虑传播介质的漂移)。再如果,当观察者的运动方向与这个能量波的传播方向是相向的,而且观察者的运动速度与能量波的传播速度也是同一速度,这种情况又如何呢?请看图五:

 

图中直线段AB是观察者用1秒钟时间从A点移位到B点的距离,而且直线AB段内的能量波(AB段内的所有波阵面)也要在1秒钟内从B点向A点方向移出,也就是AB线段中的这些能量辐射波在1秒钟时间内因辐射运动而全部都要经过A点移出;同样,图中的BC虚线段(BC虚线段等于AB线段,即BC=AB),中的这些能量波也要在1秒钟的时间内都要经过B点移出。这样也就可以看出,当运动中的观察者在1秒钟的时间段内,从A 点移位到B点的过程中,这个运动观察者不但在移动的路段上要接收到在这1秒钟内要经过A点的全部波能量(AB线段中包含的能量波),而且还要全部接收到前面从C点方向(BC线段中)传播过来的能量波,当观察者正好位移到B点时,也正好全部接收了在这个时间段内要经过B点的全部能量波(BC虚线段所包含的能量波),与静止在A点的观察者相比,运动中的观察者在这个时段内接收到的能量波密度(频率)增加了一倍。通过这个科学实验中的能量波演绎的分析可以看出,运动中的观察者接收到的能量波的能量密度(频率)的变量和观察者的运动速度与已在介质中传播的能量波的移动速度之间的差值有关。也就是当观察者的运动方向与能量波的传播方向是同一方向,那么它们之间的移动速度物理量就相减;而当它们之间的运动方向是相向的话,那它们之间的移动速度物理量就是相加。用公式表示,就是:

                                $$\nu^\prime=\frac{V\pm\upsilon}{\lambda}$$

假设它们之间的运动方向是相向的,这时用公式表示就是:

                                   $$\nu^\prime=\frac{V+\upsilon}{\lambda}$$             

这个公式通过“数学推演”得到如下关系式:

                $$\nu^\prime=\frac{V+\upsilon}{\lambda}=\frac{V}{\lambda}(1+\frac{\upsilon}{V})=\nu(1+\frac{\upsilon}{V})$$6。

式中 υ  表示观察者在1秒钟时间内所行进的距离;V 表示在介质中传播的能量波在1秒钟内所行进的距离; $$\nu^\prime$$ 表示运动中的观察者接收到的能量波频率; $$\nu$$ 表示静止不动的观察者接收到的原有频率——已经稳定地在介质中传播的能量波频率。

通过上面分析,我们可以答出如下结论:

1、通过 $$\lambda=\lambda_0-x=\lambda_0-\lambda_0\frac{u}{V}=\lambda_0(1-\frac{u}{V})$$$$\nu^\prime=\frac{V+\upsilon}{\lambda}=\frac{V}{\lambda}(1+\frac{\upsilon}{V})=\nu(1+\frac{\upsilon}{V})$$这两个公式的分析讨论,可以得知,多普勒效应现象的产生只发生在能量波的激发端和接受端,也就是图三中的A区域与B区域,与整个能量波的传播距离没有直接关系。因此可以说,就算光(电磁波)确实存在多普勒效应也不能拿哈勃定律来说事。也就是说,在宇宙星空中发现的红移与距离成正比关系的现象并不能盲目地认为是光(电磁波)的多普勒效应造成的。

2、已经在空中(或介质中)稳定传播的能量波的能量密度(频率)不会因观察者的运动而发生变化。也就是说,已经在空中稳定传播的能量波的波长、频率等物理量不会因“观察者的运动”而发生变化,否则也就无法显现出运动观察者与静止观察者之间的差别——即所谓的多普勒效应现象。

3、通过上述分析可以肯定,所谓的宇宙膨胀假设无法用哈勃定律来说事。因为宇宙星际的红移现象跟我们分析而认知的多普勒效应的物理机制扯不上关系。如果有人硬要认为星系时空的红移现象就是因宇宙空间的膨胀导致的,是整个宇宙空间的膨胀导致畅游在星际空间的光辐射(电磁波)的普线向红端位移造成的,那你就得重新拿出你认可的、有份量的、能证明宇宙空间确实正在膨胀的证据来证明宇宙空间的正在膨胀。

根据上述对多普勒效应现象的整个演化事理的分析,基本可以说:就算光辐射(电磁波)确实存有多普勒效应,你也不能如此草率地下结论,说什么星系红移现象就是光辐射的多普勒效应现象,并以此杜撰出我们的宇宙正在膨胀的学说。

      

(四)、关于光(电磁波)的波、粒两象性问题

 

     

(四)、关于光(电磁波)的波、粒两象性问题

    光(电磁波)的波、粒两象性是现代物理学解释光辐射(电磁波)演化运动特性的一种理想假设。我不知道这些理论科学家极力推崇光辐射的波、粒两象性理论的目的所在,我只知道光粒子的辐射演化运动(波、粒两象性所描述的事理)就像在一个形状并不规则的山坡上站立着成千上万的人,这些人每人手里都拿着一把手枪或步枪,并听着指挥员那有节奏的号令,在不停地朝自己所站山坡的前方漫无目标地乱放枪似的。在这成千上万人放枪的事件中,如果你想探测这些辐射出去的子弹所形成的波阵面(这个波阵面的形状肯定与山体的形状相近)的话,你就得在离这个射击场地稍远一点的地方,并在一定的角度范围内,你才有可能用高速摄影器材探测到这些子弹辐射飞行所形成的波阵面。同样,如果你在对面山坡上放置若干个靶位,并想单单依靠这些靶位的设置来探测子弹的整个信息量,那是不可能的,因为这些靶位只能探测到对面山坡上所发射出的子弹的冲击能量,而绝对不可能探测到这些子弹所形成的波阵面,甚至连子弹的发射频率也可能无法探测清楚。如果你把这两个探测意图以及探测方法孤立地来探究这个放枪事件的话,你也会发生同样的波、粒两象性的事理概念:由于你对放枪事件的探测意图的选择以及所用探测仪器设备的局限性,因此,你在探测该事件的波阵面时,就无法去探测该事件中的子弹应有的冲击能量;同样,在探测这些子弹的冲击能量时,你也无法探测到子弹辐射出去而形成的波阵面。但是你不能就此胡乱地说:子弹的波阵面和子弹的冲击能量的物理关系是呈两象性的,也就是子弹的波能量和冲击能量是可以互为转换的。当我们探测到子弹的波阵面时,组建成这个波阵面的子弹就没有了冲击能量,因为这时子弹的冲击能量都转换成波能量了;而当我们在探测子弹的冲击能量时,由于这些子弹的波能量都转换为冲击能量了,因此,这时的子弹肯定只有冲击能量的存在而没有了波能量的存在(这是什么理论逻辑?)。也就是说,此时的子弹即没有了发射频率,也不存在辐射波阵面,只剩下一粒粒子弹的冲击力。换句话说,由于你对放枪事件探测意图的选择,使原本有节奏、有一定规律的“放枪”事件变成了无任何节奏、无任何规律的“乱放枪”事件。

     可以说,在这个事件中放枪形成的子弹辐射与光(电磁波)辐射的演化运动非常相似。实质上,光(电磁波)辐射在激发初期时的状态就如亿亿万把枪(原子、质子、电子)在一起“放枪”似的,并且它们的激发(放枪)频率是依随物质内部的演化模式有节奏的震荡激发{放枪}而形成的。通过上述分析,不见得你会认为我这个山坡上万人放枪形成的子弹辐射也有现代物理学所认为的那种波、粒两象性吧?  

    

(三)、分析迈克耳孙-莫雷实验

 

                                                            

 

(三)、分析迈克耳孙-莫雷实验

                                                             

迈克耳孙-莫雷实验牵扯到这样一个计算公式: $$$$t_1=\frac{L}{c-u}+\frac{L}{c+u}=\frac{2Lc}{c^2-u^2}=\frac{\frac{2L}{c}}{(1-\frac{u^2}{c^2})}$$$$。4

在迈克耳孙-莫雷实验装置中,用一个分光镜把一束光分成二路,分别标为光束(1)、光束(2) 。上面公式就是关于光束(1)的计算公式。今天我们主要讨论的就是这个计算公式中的 $$\frac{L}{c-u}$$$$=\frac{L}{c+u}$$两个因式中“L”的实际距离问题。也就是在迈克耳孙-莫雷实验装置中,光束(1)先从P反光镜运行到 $M_1平面反光镜,然后又从 $M_1平面反光镜运行到P反光镜。我们要探究的是光束(1)在这两个来回行程中的实际运行的距离是否相等,上面提出的等式是否成立的问题。

在探讨这一问题之前,我首先要声明:伽利略速度变换式是没有错的,是正确的!只不过这个变换式只适合于一般的物质运动规律,而不适合用来分析光(电磁波)之类的物质的演化运动规律罢了。因为在宇宙中,一般物质的运动规律都受惯性运动的制约,而惯性运动又受物质的质量制约,一个物体能获得多大的惯性力是以它本身的质量为基数的。可以说,伽利略的速度变换式就是建立在物质的惯性运动规律的基础上的,是以惯性运动的逻辑性来推演设立的。然而,光(电磁波)是基本粒子,类似光(电磁波)之类的基本粒子,其质量是非常小的,小到甚至可以忽略不计。既然光(电磁波)的质量小到可以忽略不计,那么它的惯性也应该小到可以忽略不计,甚至可以说没有惯性。如此,我们也就无法再把它拿到惯性系所属的范畴里来讨论。相关的惯性问题后面还会详细谈到。

现在,我们来分析迈克耳孙-莫雷实验。假设在自然界,就算能用伽利略的速度变换公式来衡量光(电磁波)粒子运动的量化关系,上面这个计算公式的等式也是不能成立。下面我们就来具体地分析一下。

请看图二:

 

 

图二是光束(1)在迈克耳孙-莫雷实验装置中的实际来回行程简图。由于光速是有限的,因此我们在探测自然界中的光(电磁波)粒子时必定要考虑到光(电磁波)粒子在运动过程中的实际位置(间隔时间、速度与光程的物理关系)问题。而且在分析迈克耳孙-莫雷装置时还必须考虑到整个装置时刻在跟随着地球的公转而运动移位。因此,在分式 $$\frac{L}{c-u}$$中,由于分母是 $c-u$,说明迈克耳孙-莫雷装置中的光束(1)运行方向跟地球公转运动的方向是同一方向。当光子(或某一时段里的一束光子)从反光镜 $$P$$位置运行到平面反光镜 $M_1位置时,由于地球的公转,必定使得平面反光镜 $M_1也从初始位置 $M_1位移到$M_1`处。也就是说,光束(1)在这个运行过程中要运行到$M_1`处才能碰到平面反光镜$M_1,也即光束(1)在这个运行过程中的光程已不等于 $L$,而是 $L+x$,图中$L$距离不是固定的,是随光子演化运动而变动。

同样,在分式 $$=\frac{L}{c+u}$$中,由于分母是 $$c+u$$,说明这时迈克耳孙-莫雷装置中的光束(1)的运行方向跟地球公转运行的方向是相反的,这也就是说,这时光束(1)的运动方向与实验装置的运动方向是相向的。从图中可以看出,在这一过程中,由于地球的公转,必定也使得反光镜 $$P$$已从初始位置 $$P$$移位到 $$P$$`处,也就是说,图中的光束在运行到 $$P$$`处时就与反光镜 $$P$$相遇。光束(1)在这一实验运行过程中,从平面反光镜 $M_1反射到反光镜 $$P$$的实际光程根本就不是 $L$,而是 $L-y$ 。

因此,上面 $$t_1=\frac{L}{c-u}+\frac{L}{c+u}$$ 式子应改写为 $$t_1=\frac{L+x}{c-u}+\frac{L-y}{c+u}$$

通过上述针对迈克耳孙-莫雷实验中的光束(1)演化移动的量化关系的分析,不难看出,光束(1)从反光镜 $$P$$移位到平面反光镜 $M_1的光程已不能再以反光镜 $$P$$到平面反光镜 $M_1之间的固定距离 $L$来衡量,这就像一名游泳健将在一个由拖船拖着的,并漂浮在水面的一个大小如游泳池的木框里游泳一样,从木框的一头游到另一头的泳程,已不能再单单用木框的固定长度来衡量,因为在衡量泳程时必定还要考虑到木框在水面上的移位(水流的流向和流速犹如本实验中的“以太风”)问题。

但使我感到奇怪的是,当初在思考迈克耳孙-莫雷实验中的光程计算问题时,为什么在计算光束(2)在 $$P$$$$M_2$$之间的来回光程时,考虑到实验装置的移位问题?而在计算光束(1)在 $$P$$$M_1之间的来回光程时,就不用考虑实验装置的移位问题?我只能说,关于这个实验的提出很值得人们深思。

 

(二)、星光掠过日轮时发生弯曲——光线偏转

 

    

   

(二)、星光掠过日轮时发生弯曲——光线偏转

  

    经典物理学的实用性、可靠性可以用很多科技成果来佐证,而且这些辉煌成果是世人皆知的,而爱因斯坦的相对论呢?一百多年来可以说一事无成,只促成了人类的宇宙学术进入了科学神话时代,叫我如何相信相对论的理论学术?或许有人会说:“  星光掠过日轮时发生弯曲是相对论预言出来的,现在通过引力透镜效应已发现很多恒星周围有大质量行星。”其实,这个所谓的“引力透镜效应”的预言也是个张冠李戴的凑合产物。这就像一位在大海中奋力挣扎的遇难人,但凡遇见有浮力的物件,不管是否可以借力,必先想方设法地争着往自己身边揽。所谓的引力透镜效应,实质上就是恒星的星风物质的光学透镜效应,下面我们就来做个详细分析。

    爱因斯坦广义相对论认为,可见光或其它波段的电磁波穿过引力场时,会沿着弯曲空间中的测地线前进。当一束光线经过大质量物体周围附近后,光线将偏向物体,这种现象称为光线偏转。其偏转角:

 

                           $$A=\frac{4GM}{c^2R}$$,2

 

因此,为了验明这一预言,人们想到了太阳,因为太阳是个大质量物体。据预测1919年3月29日在南美洲和非洲一带将发生日食,人们派出了观察日食的远征队,目的就是探测当星光从太阳附近穿过后原有星空背景上真实存在的恒星星位是否向太阳偏转,以此来验证爱因斯坦广义相对论理论3的正确性,这次远征好像在原则上证实了爱因斯坦相对论理论的科学性……停!停!什么好像验证了爱因斯坦的相对论假设。其实,这是个错误的验证,这种星光掠过日轮时发生弯曲的观察活动根本不可能验证爱因斯坦广义相对论理论的正确性。因为我这里同样也有一个星光掠过日轮时发生弯曲的假设,而且我这个假设更贴近人类经验积累起来的经典物理学,能从理论上把光线弯曲的事理说得更清楚些。下面我就把这个假设阐述给大家。

    我们知道,光线一般是沿直线传播的,但这有一个前提条件,这个前提条件就是:必须在密度均匀并且相对平稳的媒质中传播,否则当光线穿过不同密度的媒质时,将会发生弯曲产生折射现象。例如:地球大气密度波动、直尺一半在水中一半在空气中、光线穿过玻璃体等都会观察到折射现象。而且光线发生弯曲产生折射现象,与不同媒质之间的边界接壤面是否整齐、是否明晰的关系不大。也就是光线穿出边界时的传播方向与接壤面的形状无关(只不过边界平整一点,传播出的光线的排列也整齐平整一些),因为光线的折射(弯曲)现象的发生是由于光线从一种介质密度传入到另一种介质密度时,它的运行速度(光速)发生改变所引起的。若光粒子进入到物质密度较高的介质时,它的运行速度就会降低,则穿入介质后的传播方向往介质边界平面的法线靠近。例如,光在空气中的传播比在玻璃中的传播快,故当光线由空气传入玻璃体时,光便弯向法线,反之,当光由玻璃射入空气时,光便会弯离法线4。

    好了,现在我们来看看太阳,看看光线为什么穿过太阳附近时会发生折射,也就是广义相对论的理论学术所称的光线偏转。其实我们知道,太阳是有大气层的,而且分为好几层。太阳光球层外最显著明了的大气层就是色球层和日冕(白光日冕或称内冕)层。色球层和日冕层的物质密度肯定比日冕层之外的星际空间的物质密度要高出许多,而且色球层和日冕层对电磁辐射来说几乎是透明的。因此,当星光光线穿过这些比周围星际空间物质密度高许多倍的太阳大气层时,当然也会发生折射现象而使原有星空背景上的恒星星位发生移位——发生光线偏转。

    根据资深学者的研究,粗略地估计,太阳的色球和日冕大气层主要由很稀薄的完全电离的等离子体组成,其中主要是质子、高度电离的离子和高速的自由电子等物质。太阳大气可伸展到好几倍太阳直径那样远的地方,愈往外愈稀薄,逐渐向行星际空间过渡。而且观测表明,太阳大气的温度具有反常的分布,即从光球的5770K慢慢降到光球顶部(光球与色球交界处)的4600K然后缓慢上升到光球之上约2000公里处的几万度,再向上延伸约1000公里形成了色球-日冕过渡层,温度陡升至几十万度,到达低日冕区已是百万度以上的高温区了5。

    究竟是什么原因造成这种反常增温,仍是太阳物理学中多年来未解决的最重要问题之一。但是,不管怎么说,通过上述资料可以得出这样一个结论:太阳日冕(白光日冕)大气层不可能很稀薄,而是有一定密度的,而且一定比周围行星际空间的物质密度大许多倍。为什么这样说,因为太阳日冕层升温到百万度以上不是凭空而产生的,必定有一定密度的介质作为产生温度的媒介或传递温度的载体,如果太阳日冕层大气非常稀薄的话,不可能形成百万度以上的高温区,这是铁的事实。通过上述分析,也因此可以肯定地说,太阳内冕大气层物质密度比周围行星际空间的物质密度要高许多倍,这样我们就可把太阳看成是个巨大无比的镶嵌有内胆(光球以内部分)的水晶球了。而且这个“太阳水晶球”内外物质的密度分布不像普通水晶球那样有明显的边界,它只是越靠近内胆(光球层),物质的密度越高,越离开内胆,物质的密度就越稀薄,并且这个太阳水晶球也没有普通水晶球那样存在球面反射光的干扰,因此,当日食时我们可以轻易地透视到太阳背景星光的折射现象。请看下图:

由于太阳日冕层大气的物质粒子密度肯定要比周围行星际空间的物质粒子密度高出许多倍。因此,当星光穿入太阳日冕层时,光速必定变慢,方向弯向法线,而当星光穿出日冕层时,光速恢复原样,但光线是弯离法线的。

    通过上面的探究分析,说明星光掠过日轮传到地球时发生偏移现象,恰恰是符合经典物理学中的光学原理的,是一种光学折射现象。也就是:广义相对论所认为的,大质量物体的引力场能引起光线偏转,即所谓的引力透镜效应,其实就是星光穿过不同物质密度时,使光线的运行速度发生改变而造成的一种光学折射现象。而且在这一自然现象中,光线越靠近太阳,太阳(色球层和日冕层)大气层的物质密度就越高,那么对星光(光线)的运行速度的干扰也就越利害明显,如此星光(光线)的偏转扭曲现象也就越明显。

    星光掠过日轮时发生弯曲的事件,究竟是引力透镜效应所造成?还是光学透镜效应所造成?何以甄别?不要急,我这里有个非常简单的方法可以把它们甄别出来:假设光线偏转是引力透镜效应为真,那么这一现象跟太阳的质量有关,而太阳的质量相对来说是比较稳定不变的,因此日食时拍摄到的相同的太阳背景星图的星位变化相对来说也是稳定的——历次拍摄到的同一太阳背景星图的重合率比较高;假设光线偏转是光学透镜效应为真,那么这一现象就跟太阳的大气活动的波动有关,这些太阳大气活动的波动虽然有一定的周期性,但是,列次周期的状态和量值是不一样的,因此,我们拍摄到的相同太阳背景星图的星位变化肯定也是千差万别的——历次拍摄到的同一太阳背景星图的重合率低。不好意思,如果有人还认为广义相对论是正确的话,请他在木星附近再探测探测,找找看,看看木星的背景星空图像是否发生变化,是否扭曲,总之是否有光线偏转现象——是否有引力透镜效应。因为木星也是个不小的“大质量物体”,由于引力效应的作用,木星附近的光线也会向木星聚集发生偏转现象。当然了,木星的质量跟太阳相比相去甚远,是过小了点,但是它本身不发光,也没有强烈的辐射光干扰。而且木星大气物质与周围星空的边界层次明显易分,因此在观察时的视觉效果肯定非常理想,如果能观察到引力透镜效应的话也不会牵扯到是否有木星大气层的干扰因素等等问题(其实,木星大气层外太空的周围肯定也有不少的星际小颗粒物质,虽然非常稀薄,但绝对比地球周围的星际颗粒物质要多很多,因为木星的磁场要比地球磁场强2万倍以上,它周围空间的能量场所携带的质子、离子等星际物质肯定比地球要多很多,因此,真正的,究竟是光学透镜效应还是引力透镜效应的冲突问题是要很好研究的,不能是个风就是雨的)。有如此优良的观察环境足以弥补质量过小的缺陷,我想如果真有引力透镜效应的话,在此很有可能找到引力透镜的蛛丝马迹。

   

光(电磁波)1

 

(一)、关于光速不变原理

                                                                    

   

 

一、 解读现代光粒子(电磁波)理论的疑难问题    

           

         

    目前,我们人类所能探测到的宇宙信息,除了陨落的陨石外,几乎全都是以光的辐射(电磁波)形式获得的。也就是说,我们人类完全是依赖于光粒子(电磁波)的演化运动来了解这个“可观察的宇宙世界”的。基于这个原因,因此,我们人类想要正确无误地了解这个宇宙世界,就不得不彻底地,不折不扣地要搞清楚这个辐射光粒子(电磁波)在演化运动中的真正物理属性,否则在探测和分析宇宙信息时肯定会难上加难。

    我们人类在探讨光粒子(电磁波)的物理属性时,确实遇到了不少值得探究的难题,今天我就这方面的相关问题发表一下自己的看法。

    例如,在离地几千米深的一个金矿坑道内,如果通向矿井外面的坑道因塌方事故而被严密堵住。并随着塌方事故的继续,有一盏很亮的碘钨灯因断电而熄灭了。碘钨灯在断电熄灭的一刹那,坑道内立刻就变得一片漆黑,伸手不见五指。我的问题是:请问刚才坑道内的这盏典钨灯所照射出来的光粒子(电磁波)究竟跑到哪里去了?如果说,光粒子是一种机械波,那我们无话可说,因为机械波也就是能量波。机械波的能量一旦转换完了,各物质的物态也就恢复到原样,机械波也就消失得无影无踪而不复存在。例如我们日常接触到的声音就是这样,声音是一种振动波,声音传播(能量消耗)过后什么也不会留下,这一演化特性是肯定的。然而,光粒子就不一样了。根据现代物理学的理论观点,光粒子(有时称为电磁波或量子)已被确认为是宇宙中的物质了,是宇宙物质的基本粒子之一(根据量子力学的观点,光粒子是一种传递能量的量子。这还只是一种假设)。既然光粒子是物质——是物质的基本粒子之一,那问题就来了。请问刚才坑道里那盏碘钨灯发出的灯光——光粒子(电磁波)究竟跑到哪儿去了?是否碘钨灯的灯光(电磁波)被坑道周围的物质所捕获而吸纳,又重新成为物质的一部分——成为组成物质的基本粒子?         

    光粒子(电磁波)之类的基本粒子究竟是什么?是否光粒子(电磁波)之类的物质就是组成宇宙物质的最小基本粒子?是否质子、中子、电子、夸克等粒子都是由这些最小的宇宙基本粒子所组成?是否物质的形成就是:光粒子聚合组成质子、中子等基本粒子,而质子、中子等基本粒子又经过聚合形成了具有物质个体特性的原子,而这些原子再经过聚集合并组成物质具有独特结构的分子,而这些具有独特结构的物质分子又相互熔融集结形成各种物理状态的物质结构?下面我们就带着这些疑问来推究一下光粒子(电磁波)的真正物理属性。

 

    (一)、关于光速不变原理

                                                                     

     首先,我们还是从爱因斯坦的相对论来寻找突破口,因为爱因斯坦相对论是当代科学神话的领航员,开创者,并且已成为当今人类自然科学中的神话科学理论的主导理论。爱因斯坦在他的相对论的基本假设之一——光速不变原理中是这样阐述的:“在所有惯性系中,自由空间(真空)中的光速C具有相同的量值。也就是说,不管光源与观察者之间的相对运动如何,在任何惯性系中,观察者所观测到的真空中的光速都是相等的。1” 好!如果这一假设——光速不变原理真能成为真理的话,我这里有一假想实验就不知该怎样剖析了?

     对于光辐射,我们知道以下几个事实:1、宇宙星空中一切能探测到的信息都是由光粒子之类的辐射粒子传递来的,包括我们人类眼睛看到的一切景象,都是由光粒子(电磁波)传递形成的;2、光束是由无数光粒子朝着同一个方向运动(移位)行成的,而且这些光粒子之间也必定可以互相当着参照物来衡量的,它们之间的关系就像在同一赛道上的两辆同型号、同颜色的赛车一样,可互相作参照物来比较的。我想,上述这些事实,可以说是完全站得住脚的,是毋庸置疑的。

    下面我们就具体地分析一下这个假想实验,以此来验证光速不变原理是否正确,是否符合人类认知经验积累基础上的事理逻辑性。实验如图一:

 

 

在实验中,我们预设有一束光,并在这束光中设置两个小精灵各自乘坐在A、B两个光子上。由于我们看到的世界景物都是依赖光辐射的传播而实现的,再加上A光子与B光子是同向同速移动的,并且光子(电磁波)的演化移动速度是宇宙物质演化运动速度的极限。因此,根据经典物理学理论的分析,可以得出:光子在移动时,后面的光子不可能追上前面移动的光子,光子与光子之间的相距距离基本是保持不变的。也就是说,光子与光子互相之间是无法看见的,要是说他们之间看见了,也就意味着他们是碰撞上了。而且,在运行中,光子只可碰撞到前方、前侧面方的朝他飞来的光子,而无法碰撞到后方、后侧面方的朝它飞来的光子,因此,对光子上的小精灵来说,光子(光子飞船)视窗外一片漆黑,什么也看不到。其实,也就是说,光子上的小精灵是看不见视窗外的景物的。

     然而,这个假想实验如果用爱因斯坦相对论的光速不变原理来分析,好像就乱套了,我也不知该怎么分析才比较妥切。我想,由于光束是有方向的,因而光束中所有光子的演化运动也是有方向的,都是朝着同一个方向运动的,否则也形成不了光束。现在为了便于分析问题,我们避开看得见的信息都是依赖光子来传递的这一自然常识,而假设我们(或小精灵)的眼睛可以通天,即假设A、B光子之间可以看得见。为何假设看得见?因为我们知道,不管看得见还是看不见,在光束中,光子与光子之间的运动位置与移位状态肯定是有一定的规律性和逻辑性的,这种规律性和逻辑性的客观存在是无任何理由回避的。

    现在我们就用爱因斯坦相对论的光速不变原理:“每秒30万公里的光速,在任何参照系里都是相同的”论点来分析分析这个实验。根据爱因斯坦相对论的“光速不变原理”,当 A光子上的小精灵看到B光子时,B光子一定正以光速在运行,并朝自己乘坐的A光子奔来,又呼啸地越过了自己所乘坐的A光子向前飞去。而当B光子越过A光子时,B光子上的小精灵同样也看见了A光子,那么,对B光子上的小精灵来说,A光子一定也同样正以光速在飞行,也是呼啸地越过自己乘坐的B光子而向前飞去。不对?不对啊!你想呀,A光子上的小精灵与B光子上的小精灵不可能在同一时间段内互相看到对方乘坐的光子飞快地越过自己所乘坐的光子向前飞去,因为这有背于宇宙演化运动的逻辑规律,有背于人类认知经验积累起来的常理,是完全无法与人类所积累的逻辑推理思维相匹配的,这样的同时段的相互“飞越”从根本上打碎了人类经验积累起来的思维体系,这究竟是怎么一回事?相对论没有错?不会错?

    用高清晰的光学物理成像原理可以证明,光子与光子之间的演化移动位置是有秩序的,这个秩序是以宇宙时间和光子的移动速度(等同的移动速度)以及光子移动的空间方位来实现的,而绝对不可能像爱因斯坦光速不变原理所推演的那样是混乱的,是演绎不通的。

    说到这里,也有可能是我错了,因为说不定当今的科学界为了某种目的,正在用充满矛盾的所谓科学理论,想方设法地在掩盖真实世界的某些真相,而我这个傻呼呼的、科学领域的门外汉,却用锋利的尖刀去刺破这层掩盖着真实世界演化真相的帏幕。我本想就此搁笔停止我的言论,但是,我们人类敢于挑战自然的勇气在我身上不停地涌动,以及我们人类在大自然面前从来不认输的精神在使唤我:写——写——写!

 

有机生命体中的“自我”(灵魂)形成

                        有机生命体中的“自我”(灵魂)形成

   

     人人都有一个自私的灵魂(自我),“灵魂”究竟是怎么生成的?是否永生?也就是能否从这一世转到下一世?有一位朋友说 :“本人没有体验过‘灵魂出窍’之类的事情,很多人都难以相信。对于灵魂出窍的科学研究,可搜寻‘门罗学院’的相关资料”。其实根本不用去搜寻“门罗学院”的相关资料,我在这里就可以明明白白地告诉各位,而且我的有关“灵魂”形成理论将来可望能通过科学实验来加以验证。

    各位知道,灵魂就是“自我”的别称,灵魂一词在宗教界用得多一些,而“自我”一词在哲学界就用得多一些了。

     在谈“自我”形成之前,我们首先把有机生命体看成是一种可以进化的独立的运作系统。进化也就意味着在自然选择法则的监护下,要通过繁殖后代把适应生存的特性遗传下去,而中枢神经元的完善与优化是适应生存的首选。因此“自我”的形成也肯定是从进化之路走过来的。也就是“自我”是依随感受神经元个数的增加,以及中枢神经系统功能的进化与完善,特别是依随中枢神经整个系统的记忆功能的进化而进化。

   “生命”与“灵魂”。“生命”源于自然,是自然的宇宙物质在特定的环境下形成的一种能自行调节运行状态并具有一定自我意识的运行系统,也可以说是一种由物质演变的宇宙精灵。而“灵魂”源于生命。“灵魂”是自我意识的别称,它的存在是建构在周身的多路神经元把探测到的周围环境信息传输而汇总到具有一定记忆能力的中枢神经(进化得比较好的、稍完整点的生命体,在中枢神经的末梢有明显的脑腔结构)而形成的。由于“自我”是依赖感受神经元时时刻刻地把感受到“本有机生命体”周围世界的信息汇聚到中枢神经而形成的,所以说,虽然“自我”凌驾于有机生命体(宗教称之为“肉身”)之上,但是它要受到本有机生命体及中枢神经附有功能的限制,也必定要依随“本有机生命体”的“生”而存在,“死”而消亡。因此,自我意识——灵魂只能依赖性地、协助性地操控生命体所附有的中枢神经,与生命体共生。一旦中枢神经得不到正常供给或自身的病变而停止工作,那自我意识必定烟消云散不复存在,该运行系统最终结束“动态”生命。

    我们先从最简单的微生物细菌说起。有些微生物的行动是感光性的,有些微生物的行动是感温性的,以此可以说明这些微生物细胞核内必定有结构简单、数量有限的感受神经元在向中枢神经传递外面的信息。这一简陋的中枢神经系统是否能构成自我?我想,就算是也是个入门级的、并不完整的自我。如果有人问我微生物究竟有没有“自我”,我可以坦诚地说:我不能判断,也无法判断。

     随着有机生命体的进化,它拥有的感受神经元的数量也就愈来愈多,中枢神经也愈来愈发达,所需能量消耗也就愈来愈大。那么,如此一来,生命体的整体结构必定更加完善,也更加复杂,如此,有机生命体的整体记忆功能必定要上一个台阶,最起码它的基因复制能力必定要得到加强。记忆模式的进化、中枢神经的功能进化、感受神经元的灵敏度的进化促进了自我的完善与进化。下面我就用几种动物加以说明。

     蚯蚓。我们挖一条蚯蚓放在地上,等它安静下来后,用一根竹扦不管碰它那个部位,它都会急忙地不停地扭来扭去,这说明什么?说明它浑身上下的表皮都已布满了感受神经元。这些感受神经元将采集到的外界信息传递给中枢神经系统,使中枢神经系统俨然形成一个“自我”的存在,并以这个自我的判断而行动。但是,蚯蚓的“自我”是不完整的,原因就是它的中枢神经还不够完善,再加上蚯蚓没有视觉和听觉神经元。还有,我说得中枢神经不够完善的意思就是蚯蚓的中枢神经元末梢的终端上,还没有用神经网络盘绕出一个明显的瘤(脑状体)来。

     蟋蟀。蟋蟀的“自我”相对来说应该比蚯蚓完整些,中枢神经系统已有一个明显的脑状结构,并有简单的视觉神经元和听觉神经元。跟蚯蚓相比,蟋蟀的感受神经元的灵敏度已是相当高的了,如果你用芡草轻微地去引逗蟋蟀,它全身上下都有感觉反应,当它精力旺盛时还会来个回马枪,对着你打芡草的方位张牙舞爪地来个冲刺,得意时还会叫两声。为了争夺配偶,雄蟋蟀之间常常打斗得死去活来,断腿断脚遍体鳞伤。由于蟋蟀的行事记忆比较短暂,因此,蟋蟀的一举一动主要还是依随基因编码的路线图行事,这种类型的自我称之为本能为主的自我。当然了,“本能为主的自我”是相当自私的,它是以本生命体的“生存”为中心,为了能使自己继续生存下去,它是尽自己所能而不择手段的。动物的中枢神经系统结构越简单、低等,其本能的行为表现就越自私、越残暴、越无情。“    有关动物的行事记忆的例子实在太多,我也不想多说了。总之,自我”主要是依随行事记忆能力的增强而进化的。可想,脑中有了记忆所拥有的往事,才可能产生思考,也就是记忆推动了自我的进化,使“自我”进化到以“思考为主的自我”。但是从“本能自我”进化到思考为主的自我,这条道路是相当漫长艰辛的,看来只有我们人类走完了这段艰辛漫长之路,否则我们也不会在这里谈论“自我”是如何形成的话题了。

     当我们静下来不动时,思量着眼睛、耳朵以及浑身上下每一个部位每一个毛孔都会感受到自我的存在,感受到周围环境的存在,并思考着怎样利用周围的环境使自己受益。

    通过上述讨论可以确定,自我(灵魂)的形成与出现,必须具备以下条件:

  1. 在生命体的里里外外、上上下下各个部位,必须尽可能地布满感受神经元,这是“自我(灵魂)”形成的必备条件,它能使生命体产生一个明显地“自我”,并使这个“自我”融入到“生命体”的感受中去。

2 、在这里还要有一个匹配的而且健全的中枢神经系统(大脑)来接受处理这些感受神经元传递来的信息,并且这个中枢神经系统必须要有一定的记忆能力,最起码要有短暂的行事记忆功能。

3 、当然了,视觉功能、听觉功能、嗅觉功能也是不可缺少的。至于肢体功能以及能量补给问题我这里也不加分析了,因为我们谈论的是“自我”的形成问题。

    虽然创造无机生命体的难度很大,就拿第一个必备条件,表皮感受神经元来说吧,既要感温、感触碰、感损伤,又要能起到保护生命体的作用。但是,不管怎样,只要造出个符合上面三个条件的无机生命体(全智能自动控制系统),“自我”(灵魂)就必定会自然出现。这也就是我说的能用科学实验来验证“自我”(灵魂)了。说到用科学实验来验证“自我”(灵魂),这种实验我是无法做出的。别急,我不做,将来一定有人会做。现在,工业上,人们利用光控、温控原理制造出的全自动机械臂不就是个巨型细菌吗。我想,用不了几年肯定就会有人创造出类似于“蚯蚓”级别的“无机生命体”来。到那时,也就能用科学实验来验证有机生命体中的“自我形成”问题了,那么我的“灵魂从哪里来的”假设也就能得到验证了。生命存在于自然,消失于自然,一切生命都是宇宙演变出的物质精灵。