9.8.4.5 大气层的平流层或许是无线电波在地球上的传播的发射面

自从发现了无线电波能够远距离传播
人们的生活就增加了更多的乐趣

那么
无线电波在地面与大气层间是怎样传播的呢？
现在
人们都认为
在大气层中存在着电离层
电离层把无线电波反射回地面

但是
这里面有一个问题
我们来看一下电离层的特点：
……
中纬度地区电离层D与E、F1的电子密度峰值在夜间消失
在夜间，只有电离层的F2还存在电子密度峰值
……

如果电离层对无线电波的反射起到决定作用
那么
到了夜晚
中纬度地区电离层D与E、F1的电子密度峰值在夜间消失
无线电波在中纬度地区的传播将受到影响吧
甚至不能传播
但是实际上
不论白天还是晚上
地球各个地区的无线电传播一直未受影响

所以
对无线电波的反射起到决定作用的应该不是电离层

那么
对无线电波的反射起到决定作用的是不是平流层呢

我们知道
无线电波与光都是一种振动能量
只不过振动频率不同

如果中微子是光的载体
那么
中微子也可以是电波的载体

无线电波的发射源
不仅将振动波能量源源不断的向四面八方发射
或许也应该发射中微子吧
因为中微子可以时时在发射源内部空间存在
在电波发射时
会把电波能量加载到中微子上
然后强迫中微子携带电波能量向四面八方传播

这些中微子流在大气层中
就像进入一个不规则的巨大的立体迷宫一样
会四处碰壁
毫无规律
一部分会在底层大气层中来回碰撞
在底层的这部分电波可被附近的接收器接收
还有一些将因碰撞而损失掉
一部分会穿过对流层
进入到平流层、电离层

我们知道
在地球表面
产生海滋现象的必要条件就是当时地面存在平流雾

产生海滋现象时
我们处于几乎静止状态的平流雾下方
平流雾就像一面倒扣的镜子
把远处的景象以很小的角度反射到我们的眼中
沿着反射光线向上看去
我们就看到了附近的景象浮现在平流雾的上边
这就是海滋现象

如此可见
空气分子组成的平流雾
能够反射光线
也就是说
空气分子可以反射携带着光波的中微子
相对速度较低的空气分子
可以起到定向的反射作用
那么
可以推论
空气分子也可以反射携带电波的中微子
在平流层内
空气分子以较低的速度
缓慢的沿接近水平的速度运行
这就像一面镜子
会把电波定向的反射出去
这样就保证了电波不会在四处乱飞的空气分子的碰撞下全部迷失方向
总要有一部分电波
会沿着定向反射的角度
传播到很远的地方

或许
无线电波能够传播的很远
起主要作用的是有序水平运动的平流层吧

9.8.4.6猜测：假如中微子是光的载体，那么光速是可变的

假如中微子就是光的载体
光的传播就像声音的传播一样
只是传递了振动源传递出来的能量

那么
我们就可以推断出：
随着中微子速度的变化
光速必定是可变的
它随着其载体的速度变化而变化
从很大（大于光速）可以一直减少到零

唐代诗人卢纶的古诗《和张仆射塞下曲》云：
......
林暗草惊风
将军夜引弓
平明寻白羽
没在石棱中
......

这首诗说的是
李广将军在夜晚弯弓搭箭
射向一只“疑似猛虎”
第二天早上
人们过来寻找
发现箭已经深深的深入到石头中

由此可见
一箭之威
该有多大的力量、多快的速度啊
连石头都能穿进去

古语还道：
强弩之末其势不能穿鲁缟也

说的是
无论多快的箭
到了末期
连薄薄的鲁缟也穿不透

从“没在石棱中”
到“强弩之末其势不能穿鲁缟也”
这就是箭飞出去的完整的一个过程

那么
如此来推断
太阳往外喷发的中微子
在开始时
一定以很快的可以脱离太阳的速度（或许大于光速）运行
但由于受到太阳的吸引力以及运行途中其他物质的阻力（比如速度略低的其他中微子或者太阳向四处喷发的其他低速粒子、物质分子等）
到了运动的末期
中微子的速度将变得很低很低
“其势不能穿鲁缟也”
而搭载于中微子之上的光波
其速度也必然随中微子的速度变化而变化

如此推断：
在太阳附近
光速或许大于30万公里/秒
而在遥远的天边
光速或许会逐步变为0

我们一直呆在地球
我们看到的光速一直就是30万公里/秒

我们不知道
在那遥远的天边
是否有一匹薄薄的鲁缟
把速度接近于零的光都挡在跟前
不让光通过
从而形成了一个巨大的球型的皮壳
皮壳之内
星光可见
皮壳之外
漆黑一片

现在
科学家假设：
光速在真空里的速度保持不变
一直是30万公里/秒

假如中微子是光波的载体
那么
这个假设就不成立

我们首先看“真空”这个概念
空气为0就是真空吗？
除了空气分子
整个宇宙布满了中微子
任何的容器内
或许可以保证空气分子数为0
但是
不能把中微子驱逐出去
真空中依然充满了中微子

而且
光波的传波速度就取决于中微子的速度
真空容器内的中微子速度决定了光波的传播速度
那么
不同地方的真空容器
或许里面中微子的速度会截然不同
也许
越靠近太阳的地方（比如水星）
中微子速度越快
越远离太阳的地方（比如海王星）
中微子速度越慢

所以
如果假设：
光速在真空里的速度保持不变
一直是30万公里/秒
那么
必须加一个条件：
在地球附近
即
在地球附近光速不变一直保持30万公里/秒

如果没有这个条件
而从整个宇宙大范围来看
光速必定是可变的

9.8.4.7猜测：每个恒星都有一个皮壳

假如中微子运行末期其运行速度接近零
那么
太阳光的传播路程也就随着结束
在此距离之外的任何地方
都看不到太阳光

如此推断：
每个恒星都有一个“皮壳”
皮壳之内
星光可见
皮壳之外
漆黑一片

那么
我们晚上看到的星光灿烂将如何解释呢

假如每个恒星的皮壳各自封闭
互不干涉
那么
我们将不可能看到其他恒星
我们所看到的星星
都应该是太阳光反射、散射等产生的影像
或许
宇宙内只有一个太阳

假如恒星的皮壳互相重叠、相互交错
那么
我们可见的宇宙
都在一个大的皮壳范围内

在这个巨大的皮壳外
或许依然存在着很多很多宇宙星辰
我们所认为的宇宙的边界
只不过是这个巨大皮壳的边界

从大的角度来看宇宙
现在的宇宙存在四条巨大的旋转臂
我们看到了旋转臂中存在的巨量的恒星
而旋转臂之外
或许依然存在着众多的恒星
只不过这些恒星被封闭的自己的皮壳内
我们一直都看不到它们吧

假如中微子是光的载体
那么
我们可以想象一下：
太阳这颗恒星正处于壮年
他不断的向外喷发着物质、能量
众多以30万公里/秒运行的中微子携带者光波能量
源源不断的奔向茫茫的宇宙空间
于是
在皮壳范围内
我们都看到了恒星

当太阳慢慢变老
喷发的中微子的速度越来越低
喷发的中微子的数量越来越少
那么
太阳的皮壳厚度会大幅度缩少
越来越多的生物
将慢慢淡出太阳的皮壳之外
他们将永远看不到太阳

随着时间的推移
那些生物或许不再认为曾经有过太阳

我们
或许就是这样的一群生物
我们认为我们周围就只有一个太阳

或许
在我们周围
还存在过很多这样的“太阳”

这些“太阳”
只能用仪器才能看到
（那就是遥远的星空吧）
甚至
有一些“太阳”
使用仪器也看不到吧

9.8.4.8猜测：我们目前观测到的宇宙结构也许不是真实的宇宙结构

我们知道
太阳在不断的向外喷发着物质、能量
包括各种物质、分子、原子、中微子、以及振动波能量

假如中微子是光波的载体
那么
中微子所能到达的地方
就是光的边界
（此时中微子的速度，或许变得很低；粒子的能量，也会变的很低）

而中微子离开太阳的距离
与中微子离开太阳的初速度有关

初速度越大
中微子离开太阳的距离越大
光能够传播的距离也就越大
这个恒星的皮壳也就越厚

中微子离开太阳的初速度
应该取决于太阳的生命状态吧

年轻的太阳
其向外喷发物质的速度高
年老的太阳
其向外喷发物质的速度低

当太阳即恒星变老时
它向外喷发的情况与年轻时会截然不同
应该有以下几点不同：
1）喷发量越来越少
2）喷发力越来越弱
这包括各种粒子离开恒星的速度越来越低
还包括喷发的能量越来越低
即粒子的频率将越来越低
即粒子的光谱将越来越向红外线方向移动

由此分析
我们是否可以这样推断：
1）恒星的生命状态决定了其向外喷发粒子的速度和能量大小
其中的中微子的速度决定了恒星的可视距离
中微子携带的光波能量决定了粒子的频率
2）恒星高速向外喷发物质
物体与恒星之间的距离
也就是物体处于恒星皮壳的位置
与其速度（以及能量）成类似反比关系
距离越远（越靠近皮壳外层）
速度越低
能量也越低
3）我们所观测到的光频数值
取决于该恒星的生命状态以及我们与该恒星的距离（即我们处于该恒星皮壳的位置）

我们来看一下现实中科学家的观测结果：
1） 夜空中
几乎所有的通过仪器观测到的恒星
它们发出的光谱线
大都在红外线附近的一个比较固定的范围内
2）距离我们越远的恒星
其其光谱线向红外线方向移动的越厉害

我们是否用刚才的推理来解释一下现实中科学家的观测结果：
1）恒星光谱频率基本固定在一个范围：
这说明我们基本上都处于这些恒星皮壳边缘区域
或许马上就要来到恒星皮壳的外面
如果处于皮壳内部
我们或许能看到一颗明亮的恒星

因为恒星皮壳会随着恒星年龄而变化
年老恒星喷发能力差
它的皮壳就会向内收缩、越来越薄；
处于皮壳便于的我们
用肉眼会逐渐的看不到这颗恒星
只能通过仪器来发现它的微弱的光线

也就是说
对于所有通过仪器才能观测到的恒星来说
或许是随着该恒星皮壳的收缩
我们其实已经都处于该恒星的皮壳边界之处
马上就将退出该恒星的皮壳
将看不到该恒星了
而此时
这些恒星皮壳边界的中微子的运行速度
大约都是一个数量级吧
大体应该都差不多
而此时
它们所携带的能量也大都是同一个数量级吧
所以，这些光频也大体在一定的范围
我们观测光频值大都在一个比较固定的范围内


2）距离我们越远的恒星
其光谱线向红外线方向移动的越厉害
这正验证了：
光频高低与距离成类似反比关系

我们距离恒星越远
越靠近该恒星的皮壳外层
我们看到的光频就应该越来越低

当我们抬起头仰望星空
那些微弱发光的恒星以及我们肉眼看不到的恒星
它们在默默的变老
我们将可能永远推出它们的皮壳
将来
这些皮壳边界已经处于我们之外的恒星
它们依然真实存在的
并继续在向外喷发着
但是
我们或许会认为这些恒星并不存在

而通过仪器可以观测到的恒星
它们的这些光频数值
也不代表该恒星是否在快速远离我们
这些数值
仅仅是该恒星的生命状态
以及我们处于该恒星皮壳的位置


如此考虑
我们目前所观测所认为：
1、恒星距离我们从几光年到几千亿光年
2、距离我们越远的恒星，远离我们的速度越快

现在使用红移法测量恒星与地球的距离
.这种方法只能测定与星系的距离
就是美国的哈勃研究的“哈勃定律”：
光谱红移的程度
乘以一个系数
就是这个星系与我们的距离了
当然
这个算法就更粗略了

如果光谱红移仅仅代表
该恒星的生命状态以及我们处于恒星的皮壳的边缘位置
我们处在不同的皮壳位置
来观察同样生命状态的恒星
会得到不同的光频
而越临近皮壳外层处，微小的皮壳位置距离
或许就会得到较大的光频红移差值

另外
我们处在相同的皮壳位置
来观察不同生命状态的恒星
也会得到不同的光频
越年老的恒星
其光频红移越严重

如此来看
这个方法得到的光频红移程度
或许不能正确反映我们与恒星的实际距离

“距离我们越远的恒星，远离我们的速度越快”
它的理论依据仍然是人们观测到“越远的恒星，其红移程度越高越高”
由前面分析
我们可以得出
红移程度的高低不仅仅不代表距离
更不代表速度
它只代表：恒星的生命状态以及我们处于该恒星的皮壳的边缘位置

所以
依据红移法
描绘的的宇宙空间结构模型
或许并不是宇宙的真实空间结构

9.8.5猜测：中微子的作用结果
9.8.5.1中微子的作用结果：补充了大气压强理论计算的不足

在《8.3关于压强的“随意”推导》中
我们曾经注意到一个问题

……
地球表面气压1.013*105帕
在气温20度时
大气密度为1.21~1.25克/米3
取1.21克/米3

地表空气的速度
实测值大约460米/秒
按照空气分子速度460米/秒计算

根据压强公式：P=1/3*ρ*V2
此时大气压P=1/3*ρ*V2=1/3*1.21*460*460=78997帕
小于1.013*105帕
只占标准大气压的78%

为何大气压强与空气分子运行速度不对应呢？
什么原因造成这一结果呢？

我们来看以下压强的本质：
根据物理公式
压强=压力/面积
力=质量*加速度

那么压强的单位是：
千克*米/秒2/米2
即千克/米/秒2
转换一下为

千克*（米2/秒2）/米3
压强的公式应为：P=mv2/V

也就是说
P=E/V
其中：E为气体分子的动能
V为单位气体体积

从公式来看
压强应该等于单位体积内的气体动能


但是
我们从上述计算中
可以明显看到
单位体积内的气体的动能远远不足以形成那么大的气压
气体动能大约只占78%左右

那么
单位体积内的能量除了气体的动能
还包括什么能量呢？
是否包括其他物质的动能、势能、磁能、电能呢？

通过分析
我们可以把中微子看成一种类似于空气分子一样的弹性小球
中微子与空气分子的区别就在于中微子的质量特别小且运行速度特别高

空气分子的运行速度能够产生大气压
那么中微子的高速运动也应该能够产生大气压

假如中微子也能够产生大气压
那么
它能够产生的大气压值应该是标准大气压值的22%
考虑到中微子虽然可以穿过物体
但是在穿过不透明物体时
中微子不是直接穿过不透明物体
而是经过数次碰撞后才能反弹离开物体
所以
所有容器内的中微子应该全部参与形成大气压

根据公式
22%P=1/3*ρ*V*V
可以得出
中微子的密度ρ
ρ=3* 22%P/(c*c)
=3*22%*1.013*105/9*1016
=7.42*10-13克/米3



根据摩尔定律
在一点的条件下
单位体积内空气分子数均为6.23*1023
我们假设单位体积内中微子数量也是6.23*1023
那么，可得单个中微子的质量约为：
=7.42*10-13/6.23*1023
=1.9*10-36克

这与中微子的质量约为9.11*10-38千克
基本在同一个数量级吧

如此考虑的话
即便在月球上
空气稀薄
空气分子运动所形成的大气压几乎为0
但是
月球表面的中微子却依然可以形成压强
由于没有大气层的阻拦
中微子或许以更小的动能损失到达月球表面
也就是说
月球表面压强的数值应该比地球表面中微子形成的压强要大一些
即大于2.23万帕


月球表面压强的确切数值
或许需要中国宇航员登上月球进行测量才能确认吧

9.8.5.2中微子的作用结果：杨利伟听到了敲击飞船声音

9.8.5.2.1太空飞行遭遇的谜团
近日
由我国首位太空人杨利伟耗时两年写成的自传《天地九重》上市
在这部书中
杨利伟首次披露在太空飞行时所经历的惊险瞬间、看到的美景以及遭遇的谜团
他怀着敬畏的心情感叹说
“在浩瀚的宇宙面前
我仅像一粒尘埃”

杨利伟说：
“地球真的太漂亮了
漂亮得无可比拟！”
杨利伟在书中回忆在太空中俯瞰地球第一眼时的感受：
“以前不理解文学描写中“美得让人窒息”是什么情形
而此时我真的是屏住呼吸
心里激动得不得了”

他在书中描绘说：
“在太空的黑幕上
地球就像站在宇宙舞台中央那位最美的大明星
浑身散发出夺人心魄的彩色的、明亮的光芒
她披着浅蓝色的纱裙和白色的飘带
如同天上的仙女缓缓飞行
而随着飞船的飞行
地球也会呈现着不同的景观
“她的形象使得所有的地图苍白简单
也使所有的地球仪呆板无趣”

杨利伟说
自己乘坐的飞船每90分钟左右
就可以目睹一次日出和日落的循环
“飞船一共绕地球飞行了14周
我看了14次日出与日落
”由于飞船的速度比较快
太阳的出现和落下
就如火球一般飞跃而出、飞跃而下

杨利伟在书中给大家留下了一个谜团
那就是来自太空的神秘敲击声
而这种敲击声
后来乘坐神舟六号、神舟七号的航天员也听到了
杨利伟回忆说
不管白天还是黑夜
这个声音毫无规律
不知什么时候就响几声

它既不是外面传进来的声音
也不是飞船里面的声音
“而仿佛是谁在外面敲飞船的船体
”杨利伟表示
自己无法准确描述它
“ 不是叮叮的
也不是当当的
而是更像拿一个木头锤子敲铁桶
咚……咚咚……咚……”


回到地面后
人们对这个神秘的声音有许多猜测
技术人员想弄清它到底来自哪里
就用各种办法模拟它
拿着录音让杨利伟一次又一次听
但杨利伟却总觉得听着不像

事后
有许多网友议论：
这个神秘的声音应该是飞船自身热胀冷缩自己的发出的声音吧


9.8.5.2.2猜想：产生敲击声的主要原因是中微子产生的压力

根据5.2.1
我们大体知道了
在地球表面
中微子能够产生的大气压约为22%个标准大气压
即22%*1.013*105帕=2.23*104帕
这些中微子在费劲千辛万苦
克服层层大气
才能来到地球表面

那么
在外太空
中微子能够产生的大气压应该远远大于该数值

又根据上文分析
我们可以判断出
大部分中微子其实不能穿透地球

那么
我们可以想象一下：
地球正冲着太阳的那一半球面
中微子毫无顾忌的冲撞着它所遇到的一切
包括空气分子和其他物体
并以大于2.23*104帕的压强挤压着该物体的表面
而地球背对着太阳的另一半球面
中微子几乎为0
该物体表面受到中微子的压强几乎为0

这样
当一个物体从地球背面
移动到地球正面时
物体表面受到的压强从0增加到2.23万帕以上

特别是飞船面积较大的侧面
按侧面积5平方米计算
其最大受力约为10万牛以上

虽然这个力较小
但是这个力在极短的时间内由0增加到最大
且在绕地球运行的一周内
都经历6个过程：
最大（侧面正对太阳）-最小（右侧）-最大（从右侧进入地球背面）-最小（背面）-最大（从背面出来，左侧露头）-最小（左侧）-最大（侧面正对太阳）

在地球表面
中微子的运行或许杂乱无章
在外太空
中微子在高度有序的背离太阳运行
所以
中微子运动是有方向的
这样中微子产生的压强也有方向性
飞船侧面正对太阳
侧面受到的压力最大
飞船正冲或者背对太阳
侧面受到的压力为0

这个力虽小
但有周期性
周期性的作用力是否会引起共振呢？
飞船的共振使得其船体应力大增
使得部分部位发生位移
发出来“咚……咚咚……咚”的敲击声

如果是中微子的压强引起的敲击声
那么
应该在受力最大时
会发出敲击声
每一圈会有3次受力最大
会发出3次敲击声
共14圈
应发出14*3=42次敲击声

我们没听到飞船发出的敲击声
也不能判断这个推理是否符合实际情况
只希望试着从另外一个角度来解释飞船发出的敲击声

假设这个推理是正确的
飞船在外太空会受到中微子的压力
飞船体材料会因为应力变化而变形
从而发出声响

那么
在远离地球的月球表面上
探测体（比如嫦娥五号）受到的中微子压力会更大
（如上文所述
中微子或许以更小的动能损失到达月球表面
也就是说
月球表面压强的数值应该比地球表面中微子形成的压强要大一些
即大于2.23万帕）

并且
这种压力会随着月球与地球位置的变换而变化
当出现满月时
这种压力与该物体的重力方向重合
而在新月或者残月时
这种压力与该物体的重力方向垂直
新月时
从太阳喷出的中微子从嫦娥五号左侧“吹向”右侧
残月时
从太阳喷出的中微子从嫦娥五号右侧“吹向”左侧
这个侧向推力
我们很难估算其大小
但是
如果结实的太空飞船船体也是由于同样的力
而发出类似断裂前的“蹦…..蹦蹦”的声音
那么
结构简单脆弱的月球车轮轴
在这个力的作用下而弯曲甚至断裂
也就不足为奇了

或许
正是由于这种侧向力
会造成嫦娥五号发生侧向翘起
本来受力的四只轮子
现在变成2只甚至1只轮子在支撑
结果
低温情况下部分部件本身就很脆弱
再加上受力过大就会发生弯曲或折断


为了避免再次发生同样的问题
或许
可以考虑
在休眠期：
1）是否可以在月球车周边增加承重支撑杆
缺点是：有可能回收承重支撑杆很难。
因为承重支撑杆有可能深入月球表面
在寒冷的条件下
与地面冻成一体
2）是否可以将探测车的车轮收回体内
一起保护起来
只剩下探测车体实实在在的趴在月球表面上
缺点是：一是探测车有可能与地面冻成一体
二是车轮结构复杂容易损坏
3）或许可以单独强化车轮走行部件
并采用能够就地制动的措施
防止被吹走

或许
我们还可以采取更多更好的预防措施
能应付月球表面那可能存在的“猛烈”的中微子作用力吧

9.8.5.3中微子的作用结果:太阳系存在小行星带

9.8.5.3.1百度：小行星带知识


小行星是太阳系小天体中最主要的成员
主要由岩石与不易挥发的物质组成。

主要的小行星带位于火星和木星轨道之间
距离太阳2.3至3.3 天文单位
它们被认为是在太阳系形成的过程中
受到木星引力扰动而未能聚合的残余物质

小行星的尺度从大至数百公里、小至微米的都有
除了最大的谷神星之外
所有的小行星都被归类为太阳系小天体
但是有几颗小行星
像是灶神星、健神星
如果能被证实已经达到流体静力平衡的状态
可能会被重分类为矮行星

小行星带拥有数万颗
可能多达数百万颗
直径在一公里以上的小天体
尽管如此
小行星带的总质量仍然不可能达到地球质量的千分之一
小行星主带的成员依然是稀稀落落的
所以至今还没有太空船在穿越时发生意外


9.8.5.3.2猜测：小行星带的形成是中微子的推力与万有引力、离心力的平衡结果

据科学家推断
所有围绕太阳旋转的星体、物体
最终都要落回太阳

其理论依据为：
既然星体不能脱离太阳
只能围绕太阳公转
那么
随着星体的动能的损失
其速度将降低
其向心力F=M*V*V/R也会随着降低
这样
万有引力与向心力的平衡将被打破
星体将被拉向太阳

而一旦星体靠近太阳
其势能会转变为动能
其速度将增加且公转半径也减少
这样
向心力增加
与万有引力重新达到新的平衡
星体将在新的公转半径轨道继续旋转
直到速度再次降低
其公转半径将再次缩小
最后
星体必然会落回太阳内

这种解释很有道理
并且得到很多人的正常

但是
按这种解释继续推理下去
我们会得出这样一个结果：
太阳系内应该存在无穷多的大大小小的星体或碎块
他们应均匀的分布于大大小小各种旋转半径的轨道上
因为
几十亿年以来
太阳向外喷发的碎块
现在陆陆续续也该回家来了
他们可不是同时向外喷发的
应该是断断续续的向外喷发
所以
返回太阳时
也应该是断断续续、连绵不断、浩浩荡荡的
组成一支回家之队
间隔距离近似于相等吧

而现实是：
小行星带位于火星和木星轨道之间
距离太阳2.3至3.3 天文单位
小行星带拥有数万颗
可能多达数百万颗
直径在一公里以上的小天体

为何这些碎块集中在一起呢？
并且
只集中到距离太阳2.3至3.3 天文单位的地方？


猜测：
小行星带的形成是中微子的推力与万有引力、离心力的平衡结果

以光速运行的数以亿计的中微子
一起撞向一个物体
必然会产生压强和压力
这样
杨利伟就听到了中微子压力产生的结果

而这种中微子压力作用于星体上
也必然会产生一个向外的推力
各种星体应该是在中微子形成的推力、万有引力、向心力的作用下
达成平衡的

下面
我们定性分析一下以光速C运行的中微子形成的推力公式
推力：
F=压强*星体横截面积S
=1/3*中微子密度*C*C*S
=1/3*质量/(单位体积V)*C*C*S
=1/3*单个中微子质量*数量/V*C*C*S
=1/3*单个中微子质量*太阳喷发总量/（星体轨道半径所在球的表面积）/V*C*C*S
=1/3*单个中微子质量*太阳喷发总量/（4*π*R*R）/V*C*C*S

可见
中微子形成的推力
与星体轨道半径的平方成反比关系
与星体的横截面积成正比

星体轨道半径越小
推力越大
轨道半径越大
推力越小

当星体无限接近于太阳时
中微子产生的推力将无穷大
虽然此时万有引力同步增大
将继续保持平衡
但是
越靠近太阳
太阳向外喷发中微子的速度应该越来越大
其增量会大于万有引力的增量
这样
中微子的向外推力将起主导作用
如此看来
星体根本回不到太阳上
一靠近太阳
就会被中微子给“吹走”
所以
这些星体在回家的路上
只能在一个很远的距离就止步不前
亿万年来
这些碎块依然不能回家
只能在距离太阳2.3至3.3 天文单位的地方
止步不前
无奈的转动着
并且越聚越多
最终
形成小行星带

9.8.5.4中微子的作用结果：大气层中存在着电离层

我们先来看一下电离层的介绍：
……
电离层是地球大气的一个电离区域
电离层受太阳高能辐射以及宇宙线的激励而电离的大气高层
60千米以上的整个地球大气层都处于部分电离或完全电离的状态
电离层是部分电离的大气区域
完全电离的大气区域称磁层
也有人把整个电离的大气称为电离层
……

在55公里高度以下的区域中
大气相对稠密
碰撞频繁
自由电子消失很快
气体保持不导电性质
……

从介绍中我们可以看出
电离层是地球大气的一个电离区域
电离层受太阳高能辐射而电离的

那么
太阳高能辐射是怎样来到地球的
中微子是否也是“高能辐射”的载体呢

“高能辐射”也是一种能量
也是一种振动能量
所以
中微子能够携带高于紫光的能量
也是很正常的

可以想象一下
在白天
也就是地球的某一局部地区正对太阳时
各种中微子携带各种不同的能量
以极高的速度脱离太阳
奔向茫茫的太空
其中一部分来到了地球
在地球的大气层中
相对运行速度较低的空气分子
面对高速运行的中微子
可以看作静止不动
是一个不动的“靶子”

这个不动的“靶子”
面对着无数中微子的狂轰滥炸
能够安然无恙吗？

如果中微子不携带能量
或许它还不能撕开原子的外层
进入原子的内部

现在，中微子携带着高能辐射
是否能够进入原子内部
与部分电子撞击
最终将部分电子撞出原子
该原子失去电子
变成正离子

而电子与其他原子结合
形成了负离子

这些正负离子气团
最终形成了电离层

根据观察
电离层有一个明显的特点：
部分地区的电离层峰值在夜间消失
这是因为什么呢？

是否可以这样解释：
电离层的存在是一个平衡状态
空气分子不断被高能辐射所电离
同时
被电离的正负离子也在不断的“中和反应”
只不过
电离的速度大于中和的速度
这样
就慢慢出现了剩余的离子

一旦没有电离过程
剩下的离子将很快被中和反应掉
电离层也就不存在了

到了晚上
这一局部地区不在正对太阳
而是背向太阳
这样
在地球的背面210公里下方
中微子不能携带高能辐射穿过地球来电离地球背面的空气分子
地球背面的大气层就没有电离过程
所以
到了晚上
就没有电离层的“峰值”存在

在地球的背面210公里上方
中微子或许经过大气层的折射
还可以绕过地球
照射到背面210公里上方的部分大气层
还可以进行大气层的电离作用
这使得210公里上方大气层
不管白天还是晚上都可以保持电离层的存在

这或许就是电离层存在的原因吧

9.8.5.5中微子的作用结果：造成了黒障的现象

9.8.5.5.1百度：黒障
当卫星、航天飞船等空间飞行器以很高的速度返回大气层时
在一定高度区域
与地面的通信联络会中断
这个中断联络的区域就是黑障区
黑障区一般出现在地球上空35到80千米的大气层间

火箭和航天器重新进入大气层的部分
如弹头、再入舱等称为再入体
黑障区的范围
取决于再入体的外形、材料、再入速度以及发射信号的频率和功率
黑障现象给载人飞船返回时的实时通信、再入测量造成困难。

宇宙飞船在通过黑障时
船体外壳将达到2000摄氏度的高温
（高温有可能会使船体框架变形，导致坠毁）
并因此会丧失与外界的无线电联系
（高温使飞船周围的空气电离形成等离子体,屏蔽了电磁波）
从而地面人员无法得知飞船的实时状况

黑障是怎样形成的呢？
我们知道
所有飞行器返回大气层的时候
飞行速度极高
可以达到音速的十几倍到几百倍
这就使飞行器的前端形成了一个很强的激波
由于飞行器头部周围激波的压缩和大气的粘度作用
使高速飞行的动能大量转化为热能
飞行器表面达到很高的温度时
气体和被烧蚀的防热材料均发生电离
于是
在飞行器的周围形成一层高温电离质
等离子体鞘和电磁波相互作用
从而导致用于通信的电磁波传输衰减或反射
此时
地面与飞行器之间的无线电通信便中断了

随着飞行器高度的下降
当速度降低到一定程度时
不再有足够的温度使气体分子电离
等离子体鞘解除黑障就会消失



9.8.5.5.2猜测：中微子把飞船表面形成的压缩空气层电离形成黒障现象

从百度黒障资料中
我们可以看出
……
所有飞行器返回大气层的时候
飞行速度极高
可以达到音速的十几倍到几百倍
这就使飞行器的前端形成了一个很强的激波
由于飞行器头部周围激波的压缩和大气的粘度作用
使高速飞行的动能大量转化为热能
飞行器表面达到很高的温度时
气体和被烧蚀的防热材料均发生电离
……

文中认为：
飞行器表面达到很高的温度时
气体和被烧蚀的防热材料均发生电离

我认为：
飞船表面电离层的产生因为中微子的撞击形成的
就像大气层中的电离层一样

我们知道
电离层存在电子密度峰值的地方主要有以下几个地方：
1）电离层的D层，高度在85公里处；
2）电离层的E层，高度在115公里处；
3）电离层的发F1层，高度在180公里处；
3）电离层的发F2层，高度在210公里处；

在正常情况下
从210公里的高空开始一直到85公里的高空
中微子都会把空气分子电离

那么
飞船在进入210公里开始
就应该一直被电离子所包围
为何“黑障区一般出现在地球上空35到80千米的大气层间”呢？

我们是否可以这样考虑：
当飞船在空气中飞行时
对空气有一个推动作用
把空气看成一个大的“空气弹簧”
飞船快速运行
相当于快速压缩弹簧
这样会把空气分子快速的集中到一起
一起集中到飞船前部

原本密度稀薄的空气
现在被压缩到飞船前部
形成一层厚厚的空气层

此时
携带高能辐射的中微子
面对这样厚厚的空气层
更能显示出其电离的本领
它会把这些空气分子撕裂成更多更密的离子
高密度的离子最终形成等离子体鞘
等离子体鞘和电磁波相互作用
从而导致用于通信的电磁波传输衰减或反射
这就出现了黒障现象

我想
等离子鞘之所以对电磁波起到屏蔽作用
关键有两点：
1）足够多的离子。
它们能像镜子一样对携带电磁波的中微子进行反射
只有很小部分中微子能够穿越等离子鞘
2）等离子鞘是一个高速运动的动态平衡。
高速流向后方的等离子鞘的离子能带走大部分中微子
这使得携带电磁波的中微子几乎没有正面冲破飞船体外的等离子鞘的可能

如此考虑的话
假如要消除黒障现象
就需要从以下方面入手：
1）减少离子数量
2）减少离子的流速
3）改变等离子鞘的形状

从飞船前部
这两个问题无法解决
那么
我们可以考虑从飞船的后部来解决第三个问题

是否可以考虑把返回飞船体的形状设计成渐扩型
把离子导向侧方
从而减少等离子体鞘的长度和改变等离子鞘的形状

然后在飞船的背面
能够伸出一根天线
使之能够探出等离子体鞘就行

这样
无线电波从背面冲出等离子体鞘的束缚
再经过高空电离层反射回地面
从而消除黒障现象

9.8.5.6中微子的作用结果：我们看到了极光

9.8.5.6.1百度：极光
极光是由于太阳带电粒子（太阳风）进入地球磁场
在地球南北两极附近地区的高空
夜间出现的灿烂美丽的光辉
在南极称为南极光
在北极称为北极光
极光一般呈带状、幕状、弧状、放射状
这些形状有时稳定有时作连续性变化


极光的特征
极光是常常出现于纬度靠近地磁极地区上空大气中的彩色发光现象
极光一般呈带状、弧状、幕状、放射状
这些形状有时稳定有时作连续性变化

极光的产生原理和极光的分布区域
极光极光是来自太阳活动区的带电高能粒子（可达1万电子伏）流
使高层大气分子或原子激发或电离而产生的
由于地磁场的作用
这些高能粒子转向极区
所以极光常见于高磁纬地区
在大约离磁极25°～30°的范围内常出现极光
这个区域称为极光区
在地磁纬度45°～60°之间的区域称为弱极光区
地磁纬度低于45°的区域称为微极光区
极光下边界的高度
离地面不到100公里
极大发光处的高度离地面约110公里左右
正常的最高边界为离地面300公里左右
在极端情况下可达1000公里以上
根据关于极光分布情况的研究
极光区的形状不是以地磁极为中心的圆环状
而是卵形
极光的光谱线范围约为3100～6700埃
其中最重要的谱线是5577埃的氧原子绿线
称为极光绿线



9.8.5.6.2猜测：极光的本质就是各空气原子（离子）间受“中和作用”所激发的固有光谱线


在上文中
我们了解了整个地球的大气循环
…….
形成一个完整的大气循环：
平流层：空气从赤道流向南北极
地面：空气从南北极流向赤道
……

可见
在大气层的平流层中
空气从赤道流向南北极
而位于平流层上方的电离层
也会同样跟随平流层向南北极扩散

……
在南北极附近
从四面八方源源不断扩散而来的空气
进行碰撞、聚集、散落
形成了南北极有“大风”从天而降的气候特点
……

而跟随平流层向南北极扩散的离子
不断向一个点涌去
这会造成离子的密度越来越大

在地磁极25°～30°的时候
离子的密度达到一定的数值
离子间的距离也达到了正负离子相互吸引的程度
正负离子就快速相互吸引
进行“中和反应”
并进行放电
这就是极光

而极光的颜色
或许正是不同的空气原子受强大的放电电流激发
产生共振
从而发射出其固有频率的振动频率能量
也就是其光谱线

比如
中微子强大的能量将氧气分子分解成单个氧原子、氧离子
当氧离子在中和反应时
会得到氧原子
并释放能量
氧原子在受到强大的能量冲击时
产生共振
从而发出其固有的光谱线5577埃
氧原子的光谱线5577埃（呈绿光）
这也是为极光的光谱线最重要的谱线
称为极光绿线
或许其他颜色的极光
也分别对应着不同的空气分子或原子的光谱线

而高空的空气分子、原子被激发产生的这种频率振动
经过中微子的携带
传到我们眼中
就产生一种颜色的光波

极光的光谱线范围约为3100～6700埃
其中最重要的谱线是5577埃的氧原子绿线
称为极光绿线
这也可以作为“极光是原子的光谱线”的一个证据
因为大气中
氮气约占78%、氧气约占22%
但是氮气分子的两个原子间作用力较强
……
“在约100km以上
大气的主要成分为O、N2和N”
……

可见
在高空
氮原子数量较少
而氧原子数量较多且比较活泼
易被激发
所以
极光最常见的颜色就是“最重要的谱线是5577埃的氧原子绿线”

日复一日
年复一年
大部分中微子在地球电离层产生的离子
就以这样的方式
完成了一个产生到消失的过程
以一种极其灿烂的方式
演示着一个美丽的过程



9.8.5.6.3猜测：极光为何没有声音

在炎热的夏季
我们经常看到闪电
闪电的温度
从摄氏一万七千度至二万八千度不等
也就是等于太阳表面温度的3~5倍
闪电的极度高热使沿途空气剧烈膨胀
空气移动迅速
因此形成波浪并发出声音
这就是轰隆隆的雷声

极光类似与闪电
也是一种放电过程
为何极光没有轰隆隆的雷声？

猜测：
闪电是发生在地表附近
在这里
空气密度最大
闪电产生的高温会使周围的空气剧烈膨胀
高温高压气体则迅速向四周扩散
在受到四周空气的层层阻挡时
会形成波浪向外强推并发出声音
这就是轰隆隆的雷声
这就相当于一次空中爆炸

而极光发光处的高度离地面约110公里左右
正常的最高边界为离地面300公里左右
在极端情况下可达1000公里以上

此时
空气密度仅为地面的百分之一到几万分之一吧
所以
大量离子间的放电
产生了大量的高温
由于空气的稀少
高温高压空气可以几乎不受阻力的迅速向四周扩散
并没有产生空气分子间强烈的碰撞
所以
就没有轰隆隆的雷声

@独立思考2014 2015-12-06 16:44:19
在有发出或反射可见光波的情况下 不发出或反射可见光的物体会被判定为黑色吧 黑色可不是颜色 是对比出来的
------------------
个人感觉：
色彩是大脑对外来能量刺激的一种“解释” 或反应
黑色应该是无反应

9.8.5.7中微子的作用结果：我们看到了蔚蓝的天空和深蓝色的大海

我们生活在地球中
抬头就可以看到蔚蓝的天空
特别是在万里无云的时候
看着那无边的、清澈的蓝色
那么晶莹
那么纯蓝
令人惊叹而又神往

随着科技的发展
人类走出地球
来到太空
他们又看到了什么呢？

由我国首位太空人杨利伟
耗时两年写成的自传《天地九重》上市
书中写道：
……
“在太空的黑幕上
地球就像站在宇宙舞台中央那位最美的大明星
浑身散发出夺人心魄的彩色的、明亮的光芒
她披着浅蓝色的纱裙和白色的飘带
如同天上的仙女缓缓飞行”
……

我相信
每一位太空人在太空中
都会被自己看到的景色所征服：
美丽的地球
明亮的地球
蔚蓝的地球
这个定格的记忆将是他们的共识

那么
天空为何是蓝色的？
百度：天空为何是蓝色的？

基本可以得到如下标准答案：
如果阳光从天空照射下来
它就会连续不断地碰到某些障碍——即使没有下雨
因为光所必须穿透的空气并不是空的
它由很多很多微小的微粒组成
其中的大多数
百分之九十九不是氮气便是氧气
其余则是别的气体微粒和微小的漂浮微粒
它们来源于汽车的废气、工厂的烟雾、森林火灾
或者火山爆发出来的岩灰
虽然氧气和氮气微粒比一滴雨水小一百万倍
但是它们也照样能阻挡阳光的去路
光线从这些众多的小“绊脚石”上弹回
并改变自己的方向
光线被散射出去
这是我们化学家和物理学家们的说法
波长短的蓝色光和紫色光比波长长的橙色光和红色光散射得多
所以散射的光中
紫光比红光几乎多10倍
而蓝光则几乎比红光多6倍
绿色的、黄色和橙色的光线
敌不过占优势的蓝色光线和紫色光线
所以我们觉得这些散射的光是蓝色的——天蓝色的
发现这一切的是英国物理学家和诺贝尔奖获得者瑞利勋爵
他在130年前就已经发现了：
当光线透过空气偏离了它原来的直线方向时
光的波长不同
偏离的距离不同
后来人们为了向他表示敬意
便把这个散射过程叫做瑞利散射
如果你向天空看去
你主要看见的是阳光中被散射的蓝色的光
而不是未经散射的阳光

这个解释或许能够合理解释蓝色的天空为何是蓝色的蓝色的
但是
它却无法解释：大海也是蓝色的

天空与大海都是蓝色的
它们之间有何联系？
是否存在一个共同的原因或者共同的物质
使得天空与大海都呈现出蓝色？

我们来看一下大气层的分布
……
研究和火箭实测表明
大约90km高度以下大气分子量没有明显变动
但在高度l0～50km范围内O3含量的百分数较大
极大值约在20～35km处
35～40km以上出现NO
90km以上O2开始分解为氧原子
在更高处N2也开始分解
在约100km以上
大气的主要成分为O、N2和N
在约500km以上
N2和O2就都不存在了
He和H音量的百分数则逐渐增加
到2000km以上就只有这两种原子了
…….

至此
我们会发现
“在约500km以上
N2和O2就都不存在了
He和H音量的百分数则逐渐增加
到2000km以上就只有这两种原子了”

那么
在500KM以上的高空
面对着携带强大能量的中微子
He和H原子被激发后
其发出什么颜色的光呢

我们再来看一下原子的光谱图


我们会发现
各种元素的原子
他们的光谱线五颜六色
各有不同
He和H原子的光谱线
He原子的光谱线是一条黄色谱线
H原子有14条谱线，其中在可见光的区段内有四条

让我们来看看He和H原子的光谱线的发现之旅：
1868年8月18日
法国天文学家让桑赴印度观察日全食
利用分光镜观察日珥
从黑色月盘背面突出的红色火焰
看见有彩色的彩条
是太阳喷射出来的炽热的光谱
他发现一条黄色谱线
这就是He原子的光谱线


氢原子光谱是最简单的原子光谱
由A.埃斯特朗首先从氢放电管中获得
后来W.哈根斯和H.沃格耳等在拍摄恒星光谱中也发现了氢原子光谱线
到1885年已在可见光和近紫外光谱区发现了氢原子光谱的14条谱线
谱线强度和间隔都沿着短波方向递减
其中可见光区有4条
分别用Hα、Hβ、Hγ、Hδ表示
其波长的粗略值分别为656.28nm（纳米）、486.13nm、434.05nm和410.17nm






我们知道，可见光波长范围如下：
红光：波长范围：760~622纳米； 氢原子：656.28纳米
橙光：波长范围：622~597纳米；
黄光：波长范围：597~577纳米；
绿光：波长范围：577~492纳米；
青光：波长范围：492~450纳米； 氢原子：486.13纳米
蓝光：波长范围：450~435纳米；
紫光：波长范围：435~390纳米； 氢原子：410.17纳米、434.05纳米

可见
位于可见光区段内的4条氢原子光谱线的颜色分别为：紫色、蓝紫色、青色和红色
而氦原子的光谱线的颜色为：黄色
而氧原子的光谱线的颜色为：绿色
氮原子的光谱线颜色与氧原子相同，都是绿色

那么
天空中的原子的光谱线如此之多
为何我们看到的天空颜色是蓝色的呢？

猜测：
在天空中的空气分子中
含量最多的氮气与氧气的原子
会发出绿色的光谱线

大气层底部中含量较少氢气、氦气分子
在500KM以上的高空
却是硕果仅存的空气分子了
面对携带着能量而来的中微子
氢原子、氦原子被数以亿计的中微子冲撞包围
从而产生共振
向外发射出自己本身固有的频率的振动能量
这些不同频率的振动能量
我们眼中看到的就是各种颜色
其中
氢原子：可见光区段的4种颜色的光：紫色、蓝紫色、青色和红色
氦原子：可见光区段的1种颜色的光：黄色

在氮原子、氧原子、氢原子、氦原子发出的6种颜色的光谱线中
红、黄、绿三色光混合后
会形成白光

剩下来的就是：紫色、蓝紫色、青色
这三种颜色混合后
其总体颜色应该就是蓝色光

可见
天空中的蓝色光
主要来自氢原子发出的

这些蓝色的光会在在大气层的空气分子间来回反射
特别是20公里高空的平流层
像一面镜子
把很大一部分蓝光
反射回天空
这样
这些颜色的光
会在平流层与其上方的大气层中多次反射
最终
在平流层上方的大气层中近乎于均匀分布
数以亿计的氢原子
都在默默的、安静的（在我们看来）散发着淡淡的、微不足道的蓝色光
最终
这些蓝色光却逐步变亮
我们就看到了天空散发着迷人的、柔和的、纯蓝色的光芒

夜晚
没有了太阳喷发的中微子的能量激发
各空气原子不再散发各种颜色的光
也就形不成蓝色光和白光
所以
到了晚上
天空不再有蓝色光
天空也就不呈蓝色了


如果天空中的蓝色光
主要是氢原子发出的
那么
大海的蓝颜色也是由氢原子散发出来的

大海中
存在着大量氢离子
这些氢离子在获得电子
重新“中和、还原”成氢原子时
或许
也会产生共振
散发出紫色、蓝紫色、青色和红色等4种可见光
与太空形成蓝色相同
或许还有其他原子
比如氧原子发出绿色光
这些光最终也组合成白光和蓝色光
最终，我们看到大海是蓝色的


这里就有一个前提
必须形成足够的氢原子
浅水中
或许形成氢原子的数量不足
散发出来的蓝色光太弱
在强烈的阳光下
人们难以辨别水中散发出来的那一丝微弱的蓝光

或许
可以用试验来证明：
“深水散发出的蓝色光主要来自氢原子”
比如：
在一个可以看到蓝色的深水中
不断的加入碱性物质
来中和水中的氢离子
从而减少氢原子的形成速度和数量
直到最后
看看是否能发现
深水不再是蓝色的

各物质的光谱线：

氢原子的光谱线

9.8.5.8微子的作用结果：平流雾与海市蜃楼和海滋现象

通过百度
我们知道
海滋现象与海市蜃楼、平流雾并称海上三大奇观

平流雾
地层空气中悬浮的大量水滴或冰晶微粒的乳白色的集合体
使水平能见度距离降至1千米以下时称为“雾”
当能见距离在1～5千米时称为“轻雾”
厚度一般在几十到几百米
厚的也可到1千米以上
厚度不到两米的雾
叫做浅雾
雾的形成机制：
形成雾的机制是近地面空气由于降温或水汽含量增加而达到饱和
水汽凝结或凝华而形成雾
影响雾中能见度的因子主要是雾滴的浓度和大小

在沙漠上空或东海海面上空
出现万里以外的伦敦城的景色
就是 “海市蜃楼”；
海市蜃楼奇景多但稍纵即逝
海滋景观存在时间则较长


海滋是类似海市蜃楼的一种光学现象
当海水与水面的空气层出现较大温差时
光线通过密度不同的大气层发生折射
从而形成了岛屿等变幻画面
多发生在春夏或夏秋之交时节
冬季出现十分罕见

海市蜃楼和海滋均是借助“平流雾”塑造的景象
与平流雾的关系密不可分
海市蜃楼”与“海滋”的形成原理在本质上是有区别的

当异地景物被阳光折射到空气稀薄的高空后
恰好造成适宜的角度
又经不同密度的空气层的传递折射回低空
平静的海面即成海市”的地面接收站
所以
海市蜃楼均一幅来自异地的虚像

"海滋”的景物取自当地海面上的实体
当水温与气温存在较大差异而且海面上空气层生强逆温时
低空海面生成密度较大的“水晶体空气层”
再由阳光折射就形成了“海滋”

由分析可以看出
海市蜃楼和海滋均是借助“平流雾”塑造的景象
那么
是否可以这样理解：
平流雾就是一面镜子（由无数相对固定的小水滴组成）
当平流雾倒扣在太空时
远处的景观以小角度照射到镜面
然后以小角度反射到人眼中
我们顺着发射光线望过去
就看到了附近的景观浮现在平流雾的上方
这就是海滋现象

而海市蜃楼也是同样道理
只不过平流雾这面镜子升到了高空
并且镜面也变得巨大了很多
万里之外景观的入射光线被平流雾反射回来
反射光在进入到人眼的过程中
经到各种密度不同的空气层时发生折射
不再以直线传播
而以一种曲线的方式进入人眼中
越接近地面
其反射光的角度越趋近于0度
我们顺着反射光望过去
就看到了万里之外的景观浮现在半空中

海市蜃楼和海滋的相同之处：
1）都是反射作用
2）反射光都是以接近水平线的小角度进入人眼

人在水平方向移动
可以连续的接受前方传过来的光线
这样
虽然海滋现象传来的光线不完整
断断续续
但是这些不完整的光线不断的进入人眼
经过人类大脑的处理
人们仍能得到一个模模糊糊的近乎完整的一个景象

如果不以接近与水平线的小角度进入人眼中
那么
随着人们的移动
就没有连续不断的反射光进入人眼
也不能形成完整的景象
也就没有海市蜃楼和海滋的现象了

海市蜃楼和海滋的不同之处：
1）海滋现象是地面附近的平流雾参与反射作用
海市蜃楼应该是半空或高空的平流层参与反射作用
2）海滋现象的反射光线大体是直线小角度
海市蜃楼的反射光线应该是曲线
形状类似于位于第二象限的双曲线

如此看来
海滋现象与海市蜃楼现象中
起到反射作用的是空气中的相对静止的小水滴或空气分子
同时
这也意味着
这些小水滴把光线拦截下来
这些小水滴能把携带光波的中微子反弹回了地球表面

9.8.6总结篇：中微子，你从哪里来，又到哪里去？

9.8.6.1地球表面的中微子具有各向同性

9.8.6.1.1空气分子各向同性的表现
在地球表面
大气压强数值基本是固定的
同一地点
在各个方向上测量
这个数值都是一样的
也就是各向同性的
那么
其原因何在？

是否可以这样认为：
因为大气压代表着空气分子的动能大小
也就是空气分子的速度大小
大气压不管从哪个方向测量
都是一样的数值
这意味着：
在任何时候
飞向任何方向的空气分子速度相同

也就是说
在我们静止不动时
我们所处的位置
有一部分的气体向左运行
也同样有一部分气体向右同速运行
同样
有一部分的气体向下（或向左）运行
也同样有一部分气体向上（或向右）同速运行
我们认为周围的空气没变化
也认为气体相对我们静止不动
所以
我们也能保持平衡

同样
任何一个点
在空气中
都能保持平衡
能保持其本身运动状态的不变

这是纯理论分析各向同性的模型
但在现实中
不存在这种绝对静止
我们是随着地球的自转而身不由己的运动着
那么
此时
空气分子以怎样的速度运行
才能让我们仍然感到“无风”呢

下面分析一下：
假设
我们在水平方向上是自西向东以M米/秒运行
这个M值随着纬度地球纬度的增加而减少
那么
在水平方向上
我们没感觉有风
说明水平方向达到平衡
自西向东与自东向西的风相对我们来说
大小相等
方向相反
这样
地球表面自西向东的风速大小就为A+M米/秒
地球表面自东向西的风速大小就为A-M米/秒
此时
我们在地球表面以速度M米/秒运动
与这两个方向的风的相对速度都是A
达到了平衡
同样道理
在其他方向上
也会达到平衡
这就是运动状态中的各向同性吧
世界上所有物体
都在运动着
所以
所有的各向同性都是运动状态中的各向同性吧
各向同性能够保持平衡的最大特点
就是系统在运行时
系统内所有的物体的速度都在原来的基础上与系统同步增加（或减少）


我们再来看一下
各向同性的其它特点
假设
在地球上甲乙丙三地直线排列
距离间隔都为S
有两个人都从乙地出发
以速度A
分别走到甲地和丙地
我们来看一下
不同情况下的观测者
观测得到的运行时间有何不同

1）地球上静止不动的人来看
前进时间=向后时间=距离S/速度A=S/A

2）地球上运动速度为N前行的人来看
此时
这件事不是路程问题了
而是追击和相遇问题
因为对观测者来说
不仅试验人在运动
而且甲乙丙三地也都在动
甲乙丙三地移动速度为：-N
向前走的试验者速度为：A-N
向后走的试验者速度为：A+N

这样
向前走的试验者走到甲地
就是一个追击问题
前进追击时间=距离S/前进速度差= S/（A-N -（-N））= S/A
向后走的试验者走到丙地
就是一个相遇问题
向后相遇时间=距离S/向后速度和= S/（A+N +（-N））= S/A

3）以外太空一个绝对静止的观测者（假设有绝对静止的情况）来看
这件事依然不是路程问题
而仍然是追击和相遇问题
对观测者来说
不仅试验人在运动
而且地球上甲乙丙三地也都在向前（或向后）运动
甲乙丙三地移动速度为：M
向前走的试验者速度为：A+M
向后走的试验者速度为：A-M

向前走的试验者走到甲地
就是一个追击问题
前进追击时间=距离S/前进速度差= S/（A+M -（M））= S/A
向后走的试验者走到丙地
就是一个相遇问题
向后相遇时间=距离S/向后速度和= S/（A-M +（M））= S/A

4) 以外太空一个速度为N的观测者来看
这件事依然不是路程问题
而仍然是追击和相遇问题
对观测者来说
不仅试验人在运动
而且地球上甲乙丙三地也都在向前（或向后）运动
甲乙丙三地移动速度为：M-N
向前走的试验者速度为：A+M-N
向后走的试验者速度为：A-M+N

向前走的试验者走到甲地
仍是一个追击问题
前进追击时间=距离S/前进速度差= S/（A+M-N -（M-N））= S/A
向后走的试验者走到丙地
仍是一个相遇问题
向后相遇时间=距离S/向后速度和= S/（A-M+N +（M-N））= S/A

从上述四个情况分析来看
在地球表面各向同性的条件下
不管观测者在什么位置
也不管观测者处于怎样的速度运行
观测者观测到的整个事件所经历的时间与在地球表面观测到的结果相同
进一步推理：
不考虑传递事件的光波的传播时间
在两个各向同性的环境条件下
本地事件所经历的时间等于外地事件所经历的时间
两方观测者观察到的时间也都相同

地球表面的空气分子各向同性
这意味着声音的传播也是各向同性
也就是说
在地球表面
距离相同的地方
就一定会同时听到同一声源同时发出的声音

进一步推理
在一个以一定速度运行的车厢内
空气分子也是各向同性的
那么
车厢内距离相同的地方
就一定会同时听到同一声源同时发出的声音
比如
在移动的车厢内
在车厢前部和车厢尾部
可以同时听到车厢中部同一声源同时发出的声音
反过来
在列车中部
可以同时听到车厢尾部和前部不同一声源同时发出的声音

或许
我们可以用实验来证明一下
比如分别在从东到西和从西到东高速运行的高铁车厢里
分别测量声音分别从车厢尾部、前部传播到中部的时间T1、T2、T3、T4
然后在地面
分别测量声音分别从前方、后方分别距离半个车厢传播到中间点的时间T5、T6
比较一下
这六个时间应该相同:
T1=T2=T3=T4= T5=T6


如果实验结果果真如此
这就验证了这一推理：
不考虑传递事件的光波的传播时间
在两个各向同性的环境条件下
本地事件所经历的时间等于外地事件所经历的时间
两方观测者观察到本地和外地事件所经历时间都相同

那么
地球表面的中微子是否具有各向同性的特点呢

9.8.6.1.1.2地球表面的中微子也具有各向同性

那么
中微子在我们身边
是否也像空气分子一样
四处乱飞
其表现形式
也会是各向同性？

假设地表的中微子也是各向同性
那么
在任何地点、任何时刻
都有一个动态的平衡
前、后、左、右、上、下都存在我们认为以相同速度运行的中微子
（实际上各方向的运行速度并不相同）
也就是说
这八个方向是各向同性的
不管我们朝哪个方向发射一条光线
本质上与朝前发射一条都是一样的
测出的光波运行速度也一定都是一个值

我们来看光在地球表面的传播
以灯芯为球心
逐步向四面八方等速扩散
这也说明
光波向每个方向扩散的速度值是相同的
这就说明
地球表面的中微子具有各向同性


那么
在静止或者运动的容器内
中微子是否也是各向同性呢

我们来看静止或运动的车厢内
空气分子仍具有各向同性的特点
那么
我们可以继续推测
在静止或运动的车厢内
中微子也具有各向同性的特点



我们知道
在地球表面运动的空气分子
其速度大约460米/秒
如果其垂直向上飞去
在地球重力的作用下
其大约只能到达地表上方大约11公里左右
然后
就会慢慢下落回地球表面
在地球表面
空气分子彼此碰撞
以及与地表突起物的碰撞
造成空气分子的杂乱无章、四处乱飞
其宏观效果就是大气压强的各向同性
不管哪个方向
空气分子的宏观速度都一样


这里就存在一个问题
空气分子由于速度不高
不能脱离地球的引力
所以
只能留在地球表面
只能在我们周围四处乱飞
而中微子具有30万公里/秒的速度
当它们以我们为中心四面八方向外扩散时
应该一去不复返
结果就是我们周围不存在足够多的中微子
来保证中微子的各向同性
那么
什么原因造成足够多的中微子
一直在我们周围四处乱飞呢

9.8.6.2平流层：多姿多彩地球的主要保障基础

如果空气中的小水滴能够把中微子返回到地面
那么
大气层中的平流层也会起到这样的作用

我们曾经分析过
或许无线电波在大气层的反射中
起主要作用的不是电离层
而是平流层

主要判断依据就是无线电波在夜间也能正常反射
电离层有一个明显的特点：
部分地区的电离层峰值在夜间消失
如果无线电波只与电离层有关系
那么
部分地区在夜间无线电报的接收就会受到影响
但是
全球各地区基本上在夜间都能正常接收电报
这说明
电离层峰值的消失对无线电波的传播影响不大

那么
在夜间
是什么物体在悄悄的默默的为传播无线电波工作呢

猜测：
或许就是平流层起到了反射无线电波的作用

假设这个猜测是正确的
那么
我们就可以想象出这样一幅画面：
在海平面
平流雾进行反射
我们看到了海滋现象；
在半空
平流雾进行反射
我们看到了海市蜃楼；
在高空
平流层就像更大的平流雾一样
在默默把大量的中微子发射回地球
其中包括一些携带无线电波的中微子。

如此看来
正是由于平流层的反射
使得大量中微子被拦截、被反射回地球
最终造成中微子在地球表面保持动态的平衡
从宏观上具有一定的数量和密度值

在空气分子密度较大的地球表面
这些中微子受到空气分子的碰撞
从而四处乱飞
这使得中微子的各向同性成为可能

如果没有平流层的拦截
大量的中微子以30万公里/秒的速度的速度
快速脱离地球
奔向浩瀚的宇宙空间
从此
将一去不复返
再也不回来
这样
地球表面的中微子数量将大大减少
甚至不能保证中微子的各向同性
就像月球表面一样
中微子不具备各向同性
所以
只有迎着太阳或地球
才能有较强的光线
而稍偏转一定的角度
则周围就会变暗
甚至漆黑一片

同理
平流层对与从对流层上冲过来空气分子也具有同样的拦截作用
如果没有平流层的拦截
大量高速空气分子将冲向更高的天空
将面对着几乎毫无动能损失且步调一致的中微子流的迎头撞击
最终
或许被大量中微子簇拥着远离地球
再也不能回到地球

经过上千年、上万年、上亿年的吹风作用
地球上空气分子或许所剩无几
地球上的大气层或许将不复存在了

平流层
就像一个巨大的、厚厚的“空气蛋壳”
最大限度的把空气分子与中微子反弹回地球
从而在地球表面保持足够数量的空气分子和中微子
这使得地球表面空气与中微子能够保持各向同性
使得地球变得多姿多彩
这或许就是平流层的最重要的作用吧

9.8.6.3中微子在地球表面各向同性的证明：迈克尔逊-莫雷实验

9.8.6.3.1百度：迈克尔逊-莫雷实验

迈克尔逊－莫雷实验(Michelson-Morley Experiment)
是1887年迈克尔逊和莫雷
在德国做的
用迈克尔逊干涉仪
测量两垂直光的光速差值的一项著名的物理实验
但结果证明
光速在不同惯性系和不同方向上都是相同的
由此否认了以太（绝对静止参考系）的存在
从而动摇了经典物理学基础
成为近代物理学的一个发端
在物理学发展史上占有十分重要的地位

中文名 迈克尔逊-莫雷实验 迈克耳孙－莫雷实验
外文名 Michelson-Morley Experiment
性 质 物理实验
实验时间 1887年
结 果 揭示了光速不变
地 位 近代物理学的一个发端

9.8.6.3.1实验背景
19 世纪流行着一种“以太”学说
它是随着光的波动理论发展起来的
那时
由于对光的本性知之甚少
人们套用机械波的概念
想像必然有一种能够传播光波的弹性物质
它的名字叫“以太”
许多物理学家们相信“以太”的存在
把这种无处不在的“以太”看作绝对惯性系
用实验去验证“以太”的存在就成为许多科学家追求的目标

当时认为光的传播介质是“以太”
由此产生了一个新的问题：
地球以每秒30公里的速度绕太阳运动
就必须会遇到每秒30公里的“以太风”迎面吹来
同时
它也必须对光的传播产生影响
这个问题的产生
引起人们去探讨“以太风”存在与否
如果存在以太
则当地球穿过以太绕太阳公转时
在地球通过以太运动的方向测量的光速（当我们对光源运动时）
应该大于在与运动垂直方向测量的光速（当我们不对光源运动时）

9.8.6.3.2实验过程
1887年
阿尔贝特•迈克尔逊（后来成为美国第一个物理诺贝尔奖获得者）
和爱德华•莫立在克里夫兰的卡思应用科学学校进行了非常仔细的实验
目的是测量地球在以太中的速度(即以太风的速度)

如果以太存在
且光速在以太中的传播服从伽利略速度叠加原理：
假设以太相对于太阳静止
仪器在实验坐标系中相对于以太以公转轨道速度
向右运动
光源发光经分光镜分光成两束光
光束1经反光镜M1反射再经分光镜投射到观测屏

光束2 经反光镜M2反射再经分光镜投射到观测屏
与光束1形成干涉
光在以太中传播速度为
地球相对以太的速度为
光束1到达M1和从M1返回的传播速度为不同的
分别为 和
完成往返路程所需时间为：
光束2完成来回路程的时间为
光束2和光束1到达观测屏的光程差为



然后让实验仪器整体旋转90度
则光束1和光束2到达观测屏的时间互换
使得已经形成的干涉条纹产生移动
改变的量为


移动的条纹数为



实验中用钠光源

；
地球的公转轨道运动速率为：

；干涉仪光臂（分光镜到反光镜）


应该移动的条纹为：


迈克尔逊和莫雷将干涉仪装在十分平稳的大理石上
并让大理石漂浮在水银槽上
可以平稳地转动
并当整个仪器缓慢转动时连续读数
这时该仪器的精确度为0.01%
,即能测到1/100条条纹移动
用该仪器测条纹移动应该是很容易的

迈克尔逊和莫雷设想：
如果让仪器转动90°
光通过OM1、OM2的时间差应改变
干涉条纹要发生移动
从实验中测出条纹移动的距离
就可以求出地球相对以太的运动速度
从而证实以太的存在
但实验结果是:
未发现任何条纹移动
在此之后的许多年
迈克尔逊-莫雷实验又被重复了许多次
所得都是零结果

9.8.6.3.3实验再验证

1893年洛奇在伦敦发现
光通过两块快速转动的巨大钢盘时
速度并不改变
表明钢盘并不把以太带着转
对恒星光行差的观测也显示以太并不随着地球转动

人们在不同地点、不同时间多次重复了迈克尔逊－莫雷实验
并且应用各种手段对实验结果进行验证
精度不断提高
除光学方法外
还有使用其他技术进行的类似实验
如1958年利用两个氨微波激射器所做的实验
（实验原理与穆斯堡尔效应相同）
得到地球相对以太的速度上限是3×10-2km/s
1970年利用穆斯堡尔效应所做的实验得到此速度的上限只有5×10-5km/s[1]
综合各种实验结果
人们基本可以判定地球不存在相对以太的运动

9.8.6.3.4解释
在1887年到1905年之间
人们曾经好几次企图去解释迈克尔逊——莫雷实验

乔治•菲茨杰拉德（GeorgeFitzGerald）
根据麦克斯韦电磁理论在1889年对迈克尔逊－莫雷实验提出了一种解释
菲茨杰拉德指出如果物质是由带电荷的粒子组成
一根相对于以太静止的量杆的长度
将完全由量杆粒子间取得的静电平衡决定
而量杆相对于以太在运动时
量杆就会缩短
因为组成量杆的带电粒子将会产生磁场
从而改变这些粒子之间的间隔平衡
这一来
迈克尔逊－莫雷实验所使用的仪器
当它指向地球运动的方向时就会缩短
而缩短的程度正好抵消光速的减慢
有些人曾经试行测量菲茨杰拉德的缩短值
但都没有成功
这类实验表明菲茨杰拉德的缩短
在一个运动体系内是不能被处在这个运动体系内的观察者测量到的
所以他们无法判断他们体系内的绝对速度
光学的定律和各种电磁现象是不受绝对速度的影响的
再者
动系中的短缩
乃是所有物体皆短缩
而动系中的人
是无法测量到自己短缩值的

2.里茨在1908年设想光速是依赖于光源的速度的
即运动光源所发射出来的光线速度与光源速度以矢量方式相加
光速
也就是以太流的影响被以太内的光速和光源的速度所抵消
一般称为弹道假说
企图以此解释迈克尔逊－莫雷实验
弹道假说由天文学上观测双星运动结果易于排除
德•希特于1931年在莱顿大学指出
如果是这样的话
那么一对相互环绕运动的星体将会出现表观上的异常运动
而这种现象并没有观察到
观测发现
光的速度与光源的速度无关
由此也证明了爱因斯坦提出的光速和不受光源速度和观察者的影响是正确的
而且既然没有一种静止的以太传播光波振动
牛顿关于光速可以增加的看法就必须抛弃

3.1892年
荷兰物理学家洛仑兹也提出了与乔治•菲茨杰拉德相同的量杆收缩解释
这一观点可以解释迈克尔逊－莫雷实验
并承认以太存在
光速变化
1895年洛仑兹提出了更为精确的长度收缩公式
顺手把时间也调慢了一点
这就是著名的洛仑兹变换
通过以太的运动物体
纵向线度发生收缩（平行运动方向）
其收缩的比例恰好符合迈克尔逊——莫雷实验的计算
同时这个方向的时间也变慢
这样这个方向的光的速度保持不变
这是光速不变的最早模型
为什么要改动时间？
没有人知道
也没有理论依据
这个光速不变的版本
承认以太存在
没有悖论
根据他的设想
观察者相对于以太以一定速度运动时
长度在运动方向上发生收缩
以解释迈克尔逊-莫雷实验
时间变慢
以满足光速在量杆运动方向没有发生变化
这样洛仑兹就在不抛弃以太概念的前提下
提出光速不变

4.1905年
在洛仑兹提出光速不变观点10年后
爱因斯坦认为既然光速不变
作为静止参考系的以太就没有理由存在
于是抛弃静止参考系
以太、以光速不变原理和狭义相对性原理为基本假设的基础上
建立了狭义相对论
同时保留洛仑兹变换来解释迈克尔逊-莫雷实验和光速不变
爱因斯坦的洛仑兹变换是指纯数学的空间缩短
不再是组成量杆的带电粒子距离缩短
而且这种空间缩短不具有任何实质性的物理意义
（比如两辆速度不同的火箭经过太阳系
那么从慢速火箭上看地球与太阳的空间距离与快速火箭上的看到的空间距离不同
空间距离的物理意义在于引力大小
和阳光辐射强度紧密相关
而实际地球与太阳引力大小和阳光辐射强度与两辆火箭的速度没有任何关系）
相对论认为空间和时间并不相互独立
而是一个统一的四维时空整体
在狭义相对论中
整个时空仍然是平直的、各向同性的和各点同性的
结合狭义相对性原理和上述时空的性质,也可以推导出洛仑兹变换
几个星期之后
一位法国最重要的数学家亨利•庞加莱也提出类似的观点
爱因斯坦的论证比庞加莱的论证更接近物理
因为后者将此考虑为数学问题
通常这个新理论是归功于爱因斯坦
但庞加莱的确在其中起了重要的作用