论意识

19. 宇宙思维
侯工


我们世世代代生活在地球,自然而然地形成了地球思维的方式和习惯。例如在方向上,有上下左右前后之分,在空间上有里外之别,在速度上有快有慢……如果坚持这种思维方式,我们是无法理解宇宙的,甚至将正确的宇宙观当成错误,越是经过经典教育的人,就越难转过弯来。

例如我们常说,耳听为虚,眼见为实。其实,你见到的海市蜃楼并不是实的。我们看到的宇宙,是布满远远近近的星球和星系的球体,但是实际上都是幻影而已,真正的宇宙是一个沿着径向以光速膨胀的球面。

太阳光传到我们的眼睛都要8分钟,有的星系传到我们的眼睛需要138亿年,也就是138亿年前的样子,即138亿年前发出的光现在才传到我们的眼睛,那么它的位置还处在宇宙中心上。因此,我们在夜晚仰望星空,无论向哪个方向,都是望向宇宙里面,看到的都是过去的历史,只有你身边的事才是现在发生的。因此有人产生幻想:如果具有超过光的速度,不就可以回到从前了吗?

奇怪的是,我们向天空发射一个火箭,火箭不是射向宇宙的径向,也不是射向宇宙里面,而是射向宇宙球面的方向,这又是怎么回事呢?

产生这些困惑,就是地球思维在作怪。地球思维抑制了我们的想象力。如果你想通了这些问题,你就有了宇宙思维:

1.我们正搭乘在宇宙之船在以光速沿着宇宙径向一动一停一暗一明地运动,自然景物像放电影一样呈现在我们眼前。

2.一动一停一暗一明运动的节奏就是时间,宇宙之船所占有的空间就是万物运动的空间。

3.在时间上,前一瞬间已经过去,下一瞬间还未到来,我们存在于当下一瞬间。

4.在方向上,宇宙的前方是未来,宇宙的后方是过去。后方过去可以看到,但是触摸不到,因为你离不开时间,也不能超过光速。未来的前方看不到也触摸不到,虽然你在宇宙的最前面。

5.我们观察的时候,任何方向都是宇宙的里面,看到最远的地方就是宇宙诞生的地方——原点。

6.我们运动的时候,任何方向都是宇宙的球面方向,否则我们就离开了宇宙这艘大船。

7.万物同时存在的原因是宇宙球面牵引着万物同步作径向运动。

8.宇宙的动因不是上帝,而是球面与半径的不确定关系。

9.宇宙的年龄就是宇宙的半径/光速。



楼主 侯工22  发布于 2021-02-19 02:50:00 +0800 CST  
20. 宇宙循环运动
侯工




因为宇宙是有限的,不可能无限地运动下去,所以只有循环运动才是可持续的运动。


周而复始的运动称为循环运动。例如水蒸发变成蒸汽,蒸汽变成云再变成雨降落到大地,然后又变成蒸汽……周而复始从而持续运行。在这个过程中,水有两种状态:一种是气态,一种是液态,如果只有一种状态,水就不能循环了。


像水一样,宇宙也是循环运动:有质量的物体分解成为没有质量的物元,最后所有物体分解完毕,物元又变成物体,进入新的循环。这里物质也有两种状态:一种是有质量的物体,一种是没有质量的物元。如果只有一种状态,宇宙就不能循环,那么运动就不能持续了。


如果宇宙是一个平面,物体就不能分解,因为物体分解面积就会膨胀,那么平面就被破坏了。如果宇宙是一个立方体,物体也不能分解,因为分解后体积膨胀,物体不能有序运行,那么物体之间就会频频发生碰撞,宇宙就变成一锅粥了。


如果宇宙是一个球体,和立方体是一样的。


所以,宇宙必须是一个球面。物体由球面牵引着同步有序地运行。有些个别的流星就无关大局了,它们会被星球吸附。


球面有一个特点:球面上没有两点是同方位的,也就是说,球面上每一点都是唯一的,所以宇宙内没有两粒相同的沙子。即便用同一个模具铸造的零件,也设有两个完全相同的。两个最小粒子,其方位也是不同的,所以能够组成中微子、电子、原子等等粒子。如果方位相同,它们只能够组成直线和平面;如果有生物的话,就都成为比目鱼了。


宇宙循环是这样进行的:1.物元收缩期——2.宇宙诞生,物元转化为物体,出现第一个宇宙球面,然后沿着径向作不连续膨胀,同时牵引着物体同步运行——3.分解期:随着球面扩大,由一团高温物质逐步分裂成为各个星系,星系分裂成为恒星,物体分解成为物元——4.物体完全分解成为物元,进入新一轮循环。


只有球面模式才可以实现循环运动。其它模式都是单向运动。单向运动是不能持续的。宇宙循环运动有3个特点:


1 两种方向相反的运动:膨胀-收缩,数学表达式为S=±4лcct^2;


2 两种不同形式的存在:灵性-物质,灵性是物质外的存在,如能量、波动、时间、空间、运动、规律、状态、性质、现象等,物质是灵性外的存在,如星球、石头、空气、水、粒子、物元等;


3 两种不同形态物质的周期转换:物体-物元。

楼主 侯工22  发布于 2021-02-20 00:08:00 +0800 CST  
21. 论速度
侯工

你坐在汽车里,与汽车在一起,是因为你与汽车同“速度”。

你坐在火车里,在火车里走动,你的“速度”与火车不同,为什么你和火车仍然在一起?

我们看到的太阳、月亮和满天星斗,都有几十亿年历史了,各有各的“速度”,为什么直到今天它们仍然在一起?

关键原因是它们的固有的真实速度相同。

其实,我们所看到的“速度”是一种宏观速度,它是相对速度,而不是物体的真实速度。物体的真实速度都等于光速。如果你与光不同速,你就看不到光。而光的速度,就是固有的真实速度,即宇宙本身的速度,称为本速。

为什么无论在什么条件下测到光在太空的速度都是个定值?因为观测者的本速等于光源的本速,两者的“速度差”永远等于0,所以测到的光速是不变的。比如,以速度V运行的火车发出一道光,在任何方向传播的速度都等于光速c,前方的光速不等于c+V,后方的光速不等于c-V,而且不需改变时间和空间的大小。那种通过改变时间和空间来保持光速不变的方法是不科学的,因为这种方法实际上否定了光速不变。

当你明白了光速不变的原理后,你就能够理解看来不同相对速度的物体为什么可以共存了。

你可以这样想:我们搭乘着地球,与地球同速,所以与地球在一起;地球搭乘着太阳,与太阳同速,所以和太阳在一起;太阳搭乘着银河系,与银河系同速,所以和银河系在一起;银河系搭乘着宇宙,与宇宙同速,所以和宇宙在一起——也就是万物同速,所以万物在一起。

地球有地球的速度,太阳有太阳的速度,为什么地球能够搭乘太阳?原来,我们所说的除了可见的物体的宏观速度,还有不可见物体的微观速度,如物体内分子的速度、原子的速度、电子的速度……最后归结为物体内最小粒子的速度。任何一个物体,它所有宏观速度加上所有微观速度的总和都等于光速。这种现象称为速度守恒定律。

虽然物体有了惯性以后,其宏观速度有快有慢,但是万物都要宇宙球面牵引着同步前进,而这个同步就体现在最小粒子上。物体是由最小粒子构成的。最小粒子的速度相同,物体的总速度也就相同了。例如,太阳就是通过调节微观粒子的速度来保持其本速的。这是太阳产生高温的原因。

物体的总速度是所有宏观、微观速度之和。例如,月球上一块石头的总速度等于月球相对宇宙球面的速度加石头内分子相对石头、原子相对分子、质子相对原子、电子相对原子、最小粒子相对电子……的速度之总和;地球上汽车的总速度等于地球相对宇宙球面的速度加汽车相对地球的速度,再加汽车内分子、原子、质子、电子、最小粒子……的相对速度之总和,两者是相等的。因此地球上的汽车与月球上的岩石能够共存。

根据速度守恒定律,宏观速度与微观速度是可以互相转换的。飞机起飞的时候,宏观速度增大,其微观速度必然减小,汽车刹车的时候,它的宏观速度减小。共微观速度必然增大,否则它们的总速度就会因为脱离本速而湮灭。例如,陨石进入地球大气层,宏观速度速度减小,微观速度随之增大,因而产生高温而燃烧。

由于月球的宏观速度大于地球,所以地球的微观速度大于月球,那么地球温度就高于月球。太阳的宏观速度小于地球,所以太阳温度高于地球。靠近银河系中心星球的速度低于太阳,可想而知,它们的温度高于太阳的温度。

地壳宏观速度比地心的大,导致地心微观速度比地壳的大,因而温度增高而形成岩浆。

随着地球不断远离太阳,宏观速度不断变慢,地球温度将不断升高,两极的冰块也会加速溶化。

相对速度是物体相对运动的度量。宇宙本速是宇宙的径向速度。时间是宇宙径向运动的标志。

宏观速度使物体运动千变万化,但万变不离其宗,万物的总速度——本速,是永远等于光速的。这样,我们就可以解释,为什么定位卫星上的原子钟与地球上的原子钟会产生误差,原因是卫星上的原子钟的宏观速度比较快,其计时的原子的微观振动频率速度变慢,因而产生时间误差,这里并没有相对论什么事,因为是仪器本身的问题,并不是时间变化了——仪器不等于时间。




楼主 侯工22  发布于 2021-02-20 01:43:00 +0800 CST  
22. 论光速
侯工


有人认为光速是光子的位移速度,其实不存在光子,也就是说,光不是由粒子组成的。光只是一种电磁波。所以,光的二象性纯粹是假说。

光波与水面的水波是一样的。水波是水平面的波动,也就是水波介质的振动,并没有水分子沿着水波运动。光的传播是波形的,难道粒子可以波形运动吗?其实,光的传播也是光的介质在振动。

水波的介质是水,声波的介质是空气(液体、刚体等)。光的介质是什么?

一般人认为光是在真空传播,无需介质。

任何波的传播都离不开介质。

其实,宇宙不存在真空,例如,任何物质都挡不住中微子。只要有中微子存在,就不是真空。中微子其实是电子的碎片。中微子继续分解,就是最小粒子。

宇宙太空充满着最小粒子,还混杂着中微子、贝塔粒子、阿尔法粒子……等射线粒子,其中的最小粒子是光波的传播介质。

其实,光速不是光子的位移,而是宇宙运行的速度。

一,如何证明光速是宇宙速度?

因为宇宙在作径向匀速膨胀运动,宇宙是一个膨胀的球面。我们搭乘宇宙运动。我们能够看到光,说明我们与光同速,也就是光与宇宙同速。

由于光向四面八方传播,所以我们测到的光速是光在宇宙球面的横向速度。

二,光有纵向(径向)速度吗?

光的纵向速度就是宇宙的径向速度。

光的纵向速度加横向速度等于光速的方根2倍吗?

光不是一般的矢量,不能这样相加。因为光的纵向速度相对于球面横向为0,光不能超出宇宙球面。

有人说,但若宇宙的膨胀速度是光速的话,那你沿膨胀方向发射的光或电磁波,就无法发射出去了?

其实,你沿膨胀方向发射的光或电磁波是不存在的,因为你向任何方向发射都是横向的,也就是沿着球面方向,因为离开球面是不可能的,离开球面就不在宇宙里了,只要在球面,就是横向的。

三,如何证明宇宙在匀速膨胀?

宇宙是一个统一的整体,各向同性,所有物理公理在任何地方都是适用的,不存在有的星系在膨胀,有的星系在收缩的现象。

宇宙万物是同时存在的,我们看到的景物是同时出现在眼前,我们观察远方的天体,有的是100亿年前存在的,它的实体现在不存在了,但是它发出的光与万物现在仍然同时存在。这个同时存在的时间就是宇宙膨胀的半径。

由于宇宙万物同时存在,所以宇宙在匀速膨胀。如有物体速度慢/快了,就不能同时存在了。

一九二九年,美国天文学家哈勃根据“所有星云都在彼此互相远离,而且离得越远,离去的速度越快”这样一个天文观测结果,得出结论认为:整个宇宙在不断膨胀,星系彼此之间的分离运动是膨胀现象。

膨胀是由于膨胀力的作用。膨胀力的反作用力就是万有引力。

气球上的斑斑点点,随着气球被吹胀,球上的斑点各自远离而去,这有点像宇宙球面的膨胀。我们可以假设宇宙是一个正在膨胀的气球,而星系是气球表面上的点,我们的地球就是其中一个点。这些星系不会离开气球的表面,只能沿着表面移动而不能进入气球内部或向外运动。

如果宇宙不断膨胀,也就是说,气球的表面不断地向外膨胀,则表面上的每个点彼此离得越来越远,其中某一点上的某个人将会看到其他所有的点都在退行,而且离得越远的点退行速度越快。人们观察到的红移现象就证明这点。

天体的光或者其他电磁辐射由于(1)远离或(2)膨胀引起被拉伸和曲率变平缓而使波长变长,频率降低。因为红光的频率比蓝光的低,所以这种拉伸和曲率变平缓对光学波段光谱特征的影响是将它们移向光谱的红端,这种现象称为“红移”。

第(1)类红移在1842年由布拉格大学的数学教授克里斯琴·多普勒做了说明,它是由运动引起的。当一个物体,比如一颗恒星,远离观测者而运动时,其光谱将显示相对于静止恒星光谱的红移,因为运动恒星将它朝身后发射的光拉伸了。【类似地,一颗朝向观测者运动的恒星的光将因恒星的运动而被压缩,这意味着这些光的频率较高,因而称它们蓝移了,如相邻两个星系边缘相互靠近的星球。】同星系的恒星和各星系之间都出现红移,说明宇宙在膨胀。所有红移都兼有(1)(2)两种情况。(详情请参考11. 宇宙的膨胀运动)
【实例】

实验证明,月球每年远离地球95px,这说明宇宙在匀速膨胀。

2.为什么3年要闰1秒?

时间的单位长度严格不变,一秒钟是原子几十亿次振动的时间,如铯133的共振频率为9 192 631 770Hz,即铯133振动9 192 631 770次为1 秒。但同时要求原子钟所指示的时间与平时人们使用的时间基本同步,两者之差不得超过±0.9秒。若地球自转变慢,原子时误差将超过0.9秒时,便人为地加进1秒去,反之则要扣去1秒钟。国际上规定,这种闰秒由国际时间局根据实际情况来处理,但加减必须在特定的时刻进行:12月31日或6月30日最后一分钟的最后一秒之后。

按照这几十年来已知的差异来测算,平均3年多闰1秒,每年闰0.3秒。一年3.1536*10^7秒,1亿年后,地球公转一周就要现在的2年时间,那时的1秒等于现在的2秒,活到50岁就是现在的100岁。

闰秒现象说明地球自转在变慢。

3.为什么地球自转会变慢?

不是因为季节变化,也不是因为潮汐,而是因为宇宙膨胀,地球在远离太阳,公转一周的时间延长了,所以地球自转变慢了。

四,为什么光速不变?

因为宇宙膨胀速度不变,所以光速不变。

五,为什么光速刚好是 c=299792458米/秒?

因为物质守恒,宇宙总量是一个定值,这个定值决定了宇宙膨胀的速度等于299792458米/秒。

如果2艘以光速相对运动的飞船,其中一艘测量另一艘的速度是多少?你可能以为是2c,其实是1c,因为测量的飞船的速度等于宇宙速度c,所以不会多于c。

在以光速飞行的飞船上发出的光,或者射出的子弹,其任何方向的速度都是c,因为任何方向的速度都是宇宙速度c。如果光线或子弹超过宇宙速度c,就会离开宇宙球面而湮灭,这是不可能的。所以任何速度加c都等于c即便c+c,仍然等于c,大于c意味着离开宇宙,这是绝对不可能的。可见,洛仑兹变换中v+c式是不成立的,也就是说,爱翁的相对论是不成立的。


【多普勒效应】一个运动物体发出的声波的波长(声调)也有与此完全相似的变化。朝向你运动的物体发出的声波被压缩,因而声调较纤细;离你而去的物体的声波被拉伸,因而声调较雄壮。任何遇到过急救车或其他警车警笛长鸣擦身而过的人对以上两种情况都不会陌生。声波和电磁辐射的上述现象都叫做多普勒效应。






楼主 侯工22  发布于 2021-02-21 00:27:00 +0800 CST  
24. 光速不是一般相对速度
侯工

一般相对速度的定义:相对速度表征动点在某瞬时相对参照物运动快慢和运动方向的矢量。在匀速“直线(假设)”运动中,速度的大小等于单位时间内物体经过的路程;在设定参照系里,速度是三个互相垂直的分矢量的和。相对速度是随时变化的。

光速定义:光速是光在宇宙球面上的传播速度,表征着宇宙球面的径向速度,所以是一个恒值。

在以任何速度运行的物体上发出的光线,在太空中其速度恒不变,因为光速反映的是宇宙球面的径向速度。光速不是矢量,因为其径向与球面的相对速度为0,光速也不是一般的标量,因为一般标量是变量,而光速不变,所以光速可以作为长度标准,1标准米即光在1秒内光走过的距离的倒数1/299792458。

光速实际上代表宇宙的特性——宇宙在径向是恒速运动的。

从定义上看,相对速度是指具体物体的运动状态,而光速是指整个宇宙的运动状态,两者所属范畴不同,是不能进行混合加减乘除运算的。爱因斯坦就犯了这样的错误,他在进行相对论的数学证明时,引用了洛仑兹变换,其中有普通速度v和光速c的混合运算:
洛伦兹变换是狭义相对论中两个作相对匀速运动的惯性参考系(S和S′)之间的坐标变换。若S系的坐标轴为X、Y和Z,S′系的坐标轴为X′、Y′和Z′。为了简单,让X、Y和Z轴分别平行于X′、Y′和Z′轴,S′系相对于S系以不变速度v沿X轴的正方向运动,当t=t′ = 0 时,S系和S′系的原点互相重合。同一个物理事件在S系和S′系中的时空坐标由下列关系式相联系:



这个关系式称为洛伦兹变换。爱因斯坦认为不同惯性系中的物理定律在洛伦兹变换下数学形式不变,它反映了空间和时间的密切联系,是狭义相对论中最基本的关系 。但是在变换中出现的vx/c^2、β=v/c都含有光速和普通速度的混合运算,可见洛伦兹变换是个伪命题,那么相对论也是个伪命题了。

爱因斯坦口头上说光速不变,但是他不知道光速为什么不变,实际上他仍然将光速当成普通相对速度,即光速是可变的。所以他异想天开地说,在运动的参照系上,时间会变慢,例如火箭速度是30000km/s,时间就会变慢为1.1秒,那么在火箭上测光速,330000/1.1仍然等于光速300000km/s,如果火箭速度等于光速,那么时间变成无限慢即时间停住了,火箭上一切定格变成一幅画面,像一张照片一样,火箭上的人不会动作,也不会思考,死了也不会腐烂,因为动作、思考和腐烂都要时间变化。

如果你能用脚趾头想一想,宇宙一切是同时存在的,如果火箭的时间不同,它还能够存在吗?
至于火箭上的尺子会缩短,质量会变大,就由看官自行判断了。







楼主 侯工22  发布于 2021-02-23 00:52:00 +0800 CST  
同一个物理事件在S系和S′系中的时空坐标由下列关系式相联系:



楼主 侯工22  发布于 2021-02-23 01:49:00 +0800 CST  
25. 速度补偿
侯工


运动员在赛场上赛跑,其中一个运动员被另一个运动员绊在一起,两个一齐倒在地上,跑不动了,这种情况叫做失速。同理,一个物元被另一个物元绊住了,两个抱在一起不能动了,那么这两个物元都失速了。如果没有外力作用,它们就不能运动,就会离开宇宙。解救的办法,是宇宙球面牵引着它们运动,这种情况叫做速度补偿,表现为对该物体的牵引力。

宇宙万物都要被宇宙球面牵引才能运动。看看实际例子:

1.地球质量M地=5.965×10^24kg,地球重力加速度g=9.8米/秒^2

那么宇宙球面对地球的牵引力F地=M地g=9.8*5.965×10^²⁴
=5.8457×10^25牛顿

对地球上1kg物体的牵引力是9.8牛顿。

2.月球质量M月=7.35*10^22kg,月球重力加速度=1/6g

那么宇宙球面对月球的牵引力F月=1/6g*M月=1.2005*10^23牛顿

对月球上1kg物体的牵引力是1/6*9.8=1.6333牛顿。

说明月球的相对速度比地球快,所需要的速度补偿就相当于地球的1/6,这也是地球比月球高温的主要原因。


3.太阳表面重力加速度=2.74×10^2米/秒^2 ,为地球表面重力加速度的27.9倍。

太阳质量M日=1.9891*10^30千克,那么宇宙球面对太阳的牵引力
F日=27.9*9.8*1.9891*10^30=5.4386*10^32牛顿
那么宇宙球面对太阳上1kg物质的牵引力是地球的27.9倍=27.9*9.8=273.42牛顿

说明太阳的相对速度比地球慢,所需要的速度补偿就相当于地球的27.9倍,这也是太阳比地球高温的主要原因。

由上说明,宇宙球面对星球的牵引力,与其质量和重力加速度的乘积成正比。质量是个常量,而重力加速度相当于速度补偿量,与该星球的相对速度有关。

在同一个物体内,各部分的速度补偿是通过微观运动速度的变化实现的。例如,地心的速度比地壳慢,那么地心的分子运动速度就会加大,从而使温度升高成为岩浆;再如太阳表面只有6000度,而太阳内部却高达1500万度,这也是两者速度不同的原因。

在微观上,粒子是如何实现速度补偿的呢?以电子为例:

电子结构如图:


图一
如果要使5个粒子速度相等,像图一这种构体只绕着实轴旋转显然是不行的,因为这样,A组蓝色两个粒子没有位移,就相当于停在那里不动,因此必须“摇转”才行。所谓“摇转”,如下图:


图二

如图二所示,电子一边绕着实轴旋转,一边绕着虚轴摇摆着转动,让两个蓝色粒子也产生位移,使其跟3个红色粒子速度一致,从而对5个粒子实现均衡的速度补偿,使它们速度相等。这样,电子要绕2周才能回到原来的位置,这种旋转叫做半奇数(1/2)旋转,这种旋转方式的粒子叫做费米子。




楼主 侯工22  发布于 2021-02-23 16:05:00 +0800 CST  
23. 相对速度
侯工


在21.《论速度》里,笔者说的万物同速,是从宇宙视角说的,搞得很多人雾里看花一头雾水。由于大家习惯了从地球角度看问题,因此在这里要作补充说明。

从宇宙视角说的速度叫做本速,也就是宇宙球面的径向速度,即宇宙速度,这是绝对速度,其值恒不变。由于宇宙球面牵引着万物同步前进,所以万物同速。

而从地球角度说的速度叫做相对速度,也就是局部的系统内速度。

做为地球人,说飞机比汽车快,是以地面作为参照物的。比如,汽车相对地面速度100km/h,飞机相对地面速度800km/h,当然飞机比汽车快了。

这里要注意的是,相对速度只在系统内成立,在系统外不成立。比如:在人体内,血液对血管有速度,但是在人体外看来,血液、血管和人体是同速的;在地球内,飞机速度比汽车快,在月球上看,飞机、汽车和地球是同速的。如果在宇宙外看,宇宙所有存在的东西都是同速的。

特别要注意的是,光的传播速度不是以地球为参照物的,因为光不属于地球系统,也不是以光源作参照物的,因为光不属于光源系统。

力也是一种波,力的传播速度也等于光速。

光不属于任何局部系统。

光是以宇宙原点为参照物的,光属于宇宙系统。宇宙原点就是宇宙诞生的地方。

为了明确起见,今后在谈到速度时,应该说明是相对速度,还是本速、光速——虽然在量值上,光速等于本速,但是两者概念不同:光速是指光传播的速度,本速是指物体本身固有的速度,所有物体和物元的本速都是相同的。只有这样,万物才能同时存在。



楼主 侯工22  发布于 2021-02-23 16:14:00 +0800 CST  
25. 光速是宇宙特性
侯工

什么是矢量?一般人认为,有大小和方向的量称为矢量。在坐标系里,一个矢量可以分解成三个互相垂直的分量,这三个分量就是以这个矢量为对角线的立方体的三条边,方向分别对应于坐标系的三条轴。如果矢量某条轴的分量为0,那么这个矢量就成为长方形的对角线。如果矢量有两条轴的分量都为0,那么这个矢量变成了平行于某条轴的一条直线。

按照地球思维,方向无非是上下左右前后,这些概念都是有参照物的。由于宇宙是唯一的,对于宇宙球面来说,唯一参照只有一个原点。所以上下左右前后是地球思维,并不适合宇宙。

在宇宙里没有绝对的平面,宇宙只有球面。宇宙也没有绝对的直线,宇宙只有曲线。光速不是地球思维里的数量,不能用地球思维来下定义,所以,光速是不是矢量就是个伪命题。

什么是标量?一般人认为,标量指在坐标变换下保持不变的物理量。用通俗的说法,标量是只有大小,没有方向的量。按照地球思维,标量可以进行四则运算,如长度是标量,一米加二米等于三米,一般速度当速率时也是标量,也可以加减。但是光速不能进行四则运算,任何速度加减光速仍然等于光速,M-M实验证明光各向同速,而且与系统运动无关,即无论观测者与光源之间作什么运动,所测到的光速不变。

船在河里顺流航行,船的速度要加上水流的速度。这里的速度是速率,是标量,可以相加。但是,船上灯光传播的速度,加上船和水流的速度,仍然等于光的速度。因为船的速度的参照物是河岸,而光速的参照物是宇宙原点,与船、河岸无关。虽然光速在不同参照系里数值不变,似乎是个标量,但是,光速是宇宙的特性,不是一般的数量,所以光速不是标量。

什么是常数?常数是指固定不变的数值。如圆的周长和直径的比π﹑普朗克常数h等。π可以用来计算圆周、圆面积等,普朗克常数可以用来做函数的系数,如Ek=hv(能量与频率成正比)。然而,光速虽然不变,但是不可以参加运算,也不可以做函数的系数。因为光速有特定的含义,它表示宇宙的径向速度,是宇宙特性,所以不是一般的常数。

概而言之,光速不是矢量,不是标量,也不是常数,甚至不是一般的数。光速代表宇宙的本速,是宇宙的特性。





楼主 侯工22  发布于 2021-02-25 07:14:00 +0800 CST  
25. 光速是宇宙特性 更正 26. 光速是宇宙特性

楼主 侯工22  发布于 2021-02-25 08:08:00 +0800 CST  
27. 光速实例解疑
侯工

物理吧有个学者y提出了一个典型光速问题,并且做了解答。

实例如下:

学者y:在讨论超光速这个问题之前,我们先来看这样一个例子。

例子里面有个观测者C,刚出生的婴儿A,刚出生的婴儿B。C在原点静止,A在-a处静止,B在a处静止。对于C来说,A和B是同时出生的。翻译过来就是在C眼里,A和B这两个事件同时发生。

现在问题来了,如果在C的眼里,A、B出生的那个瞬间,在C的位置刚好有另一个人D擦身而过,正在以v的速度向右跑。那么在D的眼里,A和B还是同时发生的吗?


这里我们把问题简化一下,在相对静止的C参考系里,事件A和B发生的地点分别为x=-a和x=a,发生的时间点是t=t1。其中空间相距Δx=2a,时间差Δt=0。然后求在匀速运动的D参考系里,事件A和事件B的时间差Δt’是多少?

这里我们要用到最简单的洛伦兹变换(默认读者都会用)

其中x和t是C眼里的坐标。x’和t’是D眼里的坐标。因此我们要求Δt’,这里只要带入Δx=2a和Δt=0就行了。


注意,得到的Δt’不等于0。也就是说,在C眼里,A和B是同时发生的,但在D眼里,A和B不是同时发生的,而是B先发生了,然后A才发生的。

那如果,D是以v的速度向左运动,那么此时D的眼里,是A先发生还是B先发生,还是同时发生呢?

因为完全是相对于原点对称,猜都能猜出来,这次是A先发生,然后B才发生。

这说明了什么呢?

1.说明时间不是绝对的(这个大伙应该都知道)。

2.在一个人眼里同时发生的两个事件,在其他人眼里,可不一定是同时发生的。可以是A先发生,也可以是B先发生。

鄙人点评如下:

按照学者y的解答,完全可以把人忽悠瘸了——两个同时发生的事件,经过洛仑兹一变换,就像变魔术一样,变得不同时了,而且还可以任何一个先发生。洛氏真是神了,居然可以将时间任意改变!

本来,同时发生的两个事件,必然是绝对同时的,无论观测者是C还是D,观测到的结果是一样的,不仅Δt=0,而且Δt’也等于0。

问题就出在洛伦兹变换上。洛伦兹虽然很伟大,但他不是神仙,也是会犯错误的。

洛伦兹变换的错误在于v^2/c^2。因为光速是宇宙运动速度,代表宇宙的特性,不是一般相对速度,不能与一般速度一起进行混合运算。如果可以的话,光速就是可变的了,显然是错误的。所以洛伦兹变换是不成立的,那么学者y的解答也就是错误的了。

再看学者y提出C和D不同参照系来忽悠人,好像真有那回事。其实任何运动都离不开时间。所谓参照系必须以同一时间作前提条件。不同时间的参照系是不能比较的。所以,在同一时间里,C的参照系是AB,D的参照系也是AB,两者是同一参照系。在同一参照系里,时间是相同的,不可能有时间差Δt’。以后看到本是同一参照系却要另立参照系的,基本上是忽悠人的。

学者y的时间差Δt’是怎么回事呢?实际情形是,由于D和C的本速相等(21.《论速度》),即使D以v的速度向左(右)运动,他与C并没有产生本速差,相当于在同一个观测点上,没有产生位移。我们看到的位移只是假象而已,实际上两者的本速是相同的。因为M-M实验已经证明,无论观测者与光源之间如何运动,所测到的光速不变。就是因为观测者与光源的本速相等,无论如何运动,观测者与光源没有本速差,相当于两者没有位移,就像没有相对运动一样,所以光速不变,而不是因为时间改变了。时间是宇宙球面径向运动的记录,是可以人为改变的吗?

本实例与M-M实验原理相同,无论是观测者是C还是D,在观测光速的时候,与光源之间在本速上是没有位移的。




楼主 侯工22  发布于 2021-02-27 01:36:00 +0800 CST  
29. 如何一步推翻相对论?
侯工


有个网友提出5步推翻相对论。他企图通过5步否定光速不变,从而推翻相对论。其实,他的思路是错误的,因为光速确实是不变的。光速是宇宙球面的径向速度在球面上的反映。由于径向速度不变,所以光速不变。再说,我们与光速同步,因而可以看到光。如果光速可变,光与宇宙不同速度,就不在宇宙内,我们就看不到光了。
现在不少人在反相,但是思路不对,再反一万年也无济于事。
实际上,只要一步就可以推翻相对论了。
相对论的错误不在光速不变,而在于洛仑兹变换。正是因为光速不变,才显出洛仑兹变换的错误。
下面且看洛仑兹变换错在哪里:
在相对论里,爱因斯坦引用洛仑兹变换来推导出钟慢、尺缩、质能转换和质量变化的结论,一直以来被科学界人士崇拜得五体投地。殊不知,洛仑兹变换隐含着致命谬误。
先看洛伦兹变换的推导过程:
图1:你站在黑色坐标系原点,一列以速度v前进的火车(蓝色坐标系)在经过你的时候突然向前进方向发出了一个闪光,经过了时间t,它照到了位于x轴上的某个石头(图中的蓝柱)上。因为光的速度和光源的速度无关,恒定为c,那这个石头的位置:
x=ct (1)

从闪光到光照到石头上这段时间t火车向前运动了vt,因此在地面参考系的你看来,此时火车到石头的距离是:
x - vt (2)
(下图红色段所示)


图1:从地面上观察,当光照到石头上一瞬间的状态

火车上的人会怎么看这个问题呢?

图2:从车上看这个现象,石头在向自己移动,经过时间t’闪光照在了石头上,他认为这个光源在他的时空中激起了一个涟漪(不再是地面那个时空), 经过时间t',它也照到了同一块石头上。照上去时,石头位于相对于自己
x'=ct' (3)处


图2:火车上观察,光照到石头上一瞬间的状态
比较火车到石头的距离:
考虑闪光刚刚照到石头时,从地面上看,火车到石头的距离是
x - vt
从火车上看是x'或者说ct'。如果这两个时空的度量相同,我们一定能得:
x' = x - vt (4)
而且彼此测的时间相同 t = t'; 代入 x'=ct'=ct, x =ct, 会得到:
ct = ct -vt (5)
即 vt = 0,这显然不对,因为无论时间t还是速度v都一定不为0。
那怎么回事呢?因为这两个时空的度量不同,在这两个参考系下观察火车到石头的距离,差了一个线性的缩放系数,即:
(6)
同样地,空间还应该是对称的,从火车上反过来看地面:
(7)
整理公式,推导结论:
就是这么一个时空度量不同的假设,就可以得出兼容光速不变原理的相对论变换了(洛伦兹变换)。
我们把上面的式子稍微整理一下:
(8)
(9)
提示:推导时需要注意的是,(9)的x,x' 对于坐标系中任意一个点都成立,而(8)是我们讨论的这束闪光的特殊情况。
把(9)左右两边乘起来,并代入特殊值(8):
(10)
得到空间缩放系数的值:
(11)
将的值代回(9)就得到洛伦兹变换的一个结果了:
(12)

同时得到逆变换:
(13)
对于y 和z方向没有相对运动,我们可以放心地写出:
(14)
对于时间t的变换,我们希望得到一个t' 无关 x' ,而仅关于t和x的函数,于是我们首先将(8)中上面一个式子代入下面一个式子:
(15)
然后不断化简,代入,解出t':
(16)
用类似的思路可以求出逆变换:
(17)
到此,洛伦兹变换我们就全部推导出来了,正变换:
(18)
逆变换:
(19)
洛伦兹变换是最基础的时空坐标变换公式,代入一些特殊值进去就可以得到尺缩、钟慢等等关于这个世界不可思议的神奇的现象。

——以上是不是令人眼花缭乱?
实际以上是爱因斯坦带着你钻迷宫,结果他自己也找不着北了。
相对论的前提是光速不变公设,但是,爱因斯坦不知道光速为什么不变,只知道光的速度和光源的速度无关,但又不真正理解光的速度和光源的速度无关。“光的速度和光源的速度无关”,是指光速不是一般的相对速度,是不能与一般相对速度混合运算的。如果真正理解,就不会在洛仑兹变换的推导时,将光速c与光源(火车)的速度v进行混合运算,例如:
ct = ct -vt (5)
上式就是个伪命题:c是光速,v是一般相对速度,两者不可能出现在同一个算式中。同样错误的还有(10)、(11)、(12)、(13)、(16)、(17)、(18)、(19)。
在(5)中,因为将光速混同于普通相对速度,实际上否定了光速不变的公设,光速也成为可变的普通相对速度了,因此才有vt=0的谬误出现。这时,爱因斯坦不是从光速不变这个坚定不移的公设出发,而是错误地引入一个空间缩放系数。他错误地认为这两个时空的度量不同,企图改变时间来迁就光速不变,实际上是削足适履,贻笑大方。
回看图1,火车到石头的距离用的是普通速度来运算:x-vt,而在图2,火车到石头的距离用的是光速来运算:x'=ct',然后将两种运算混合起来,这就是鱼目混珠了。
其实,无论地面上还是火车上,光都是从原点发出的,由于光速不变,两者观察到光到达石头的时间都是相同的,所以火车到石头的距离始终是ct-vt(这里不是推导)。
时间和空间的统一是宇宙统一的标志。如果存在相对时空,那么就破坏了宇宙的统一性。如果速度可以改变时间,那么万物就不可能同时存在,如果速度可以改变空间,那么万物就会不断变形。如果物体的速度达到光速,其质量就变得无穷大——与事实不符,实际上,最小粒子的速度已经达到光速,但是它的质量等于0;放射线粒子接近光速,质量也没有增大。由此可见,相对论是非常荒谬的。由于相对论不成立,其它的关于证明相对论的自然现象都是牵强附会的,这里就不一一展开了。
以上通过剖析洛仑兹变换,一步就可以推翻相对论了。




楼主 侯工22  发布于 2021-03-04 01:18:00 +0800 CST  
同时得到逆变换:
(13)
对于y 和z方向没有相对运动,我们可以放心地写出:
(14)
对于时间t的变换,我们希望得到一个t' 无关 x' ,而仅关于t和x的函数,于是我们首先将(8)中上面一个式子代入下面一个式子:
(15)
然后不断化简,代入,解出t':
(16)
用类似的思路可以求出逆变换:
(17)
到此,洛伦兹变换我们就全部推导出来了,正变换:
(18)
逆变换:
(19)
洛伦兹变换是最基础的时空坐标变换公式,代入一些特殊值进去就可以得到尺缩、钟慢等等关于这个世界不可思议的神奇的现象。

——以上是不是令人眼花缭乱?
实际以上是爱因斯坦带着你钻迷宫,结果他自己也找不着北了。
相对论的前提是光速不变公设,但是,爱因斯坦不知道光速为什么不变,只知道光的速度和光源的速度无关,但又不真正理解光的速度和光源的速度无关。“光的速度和光源的速度无关”,是指光速不是一般的相对速度,是不能与一般相对速度混合运算的。如果真正理解,就不会在洛仑兹变换的推导时,将光速c与光源(火车)的速度v进行混合运算,例如:
ct = ct -vt (5)
上式就是个伪命题:c是光速,v是一般相对速度,两者不可能出现在同一个算式中。同样错误的还有(10)、(11)、(12)、(13)、(16)、(17)、(18)、(19)。
在(5)中,因为将光速混同于普通相对速度,实际上否定了光速不变的公设,光速也成为可变的普通相对速度了,因此才有vt=0的谬误出现。这时,爱因斯坦不是从光速不变这个坚定不移的公设出发,而是错误地引入一个空间缩放系数。他错误地认为这两个时空的度量不同,企图改变时间来迁就光速不变,实际上是削足适履,贻笑大方。
回看图1,火车到石头的距离用的是普通速度来运算:x-vt,而在图2,火车到石头的距离用的是光速来运算:x'=ct',然后将两种运算混合起来,这就是鱼目混珠了。
其实,无论地面上还是火车上,光都是从原点发出的,由于光速不变,两者观察到光到达石头的时间都是相同的,所以火车到石头的距离始终是ct-vt(这里不是推导)。
时间和空间的统一是宇宙统一的标志。如果存在相对时空,那么就破坏了宇宙的统一性。如果速度可以改变时间,那么万物就不可能同时存在,如果速度可以改变空间,那么万物就会不断变形。如果物体的速度达到光速,其质量就变得无穷大——与事实不符,实际上,最小粒子的速度已经达到光速,但是它的质量等于0;放射线粒子接近光速,质量也没有增大。由此可见,相对论是非常荒谬的。由于相对论不成立,其它的关于证明相对论的自然现象都是牵强附会的,这里就不一一展开了。
以上通过剖析洛仑兹变换,一步就可以推翻相对论了。




回复删除57楼2021-03-04 01:18

楼主 侯工22  发布于 2021-03-04 01:28:00 +0800 CST  
30. 何物引力透镜效应
侯工
度娘对引力透镜效应是这样描述的:引力透镜效应是爱因斯坦的广义相对论所预言的一种现象。由于时空在大质量天体附近会发生畸变,使得光线经过大质量天体附近时发生弯曲。如果在观测者到光源的直线上有一个大质量的天体,则观测者会看到由于光线弯曲而形成的一个或多个像,这种现象称之为引力透镜现象。
由于宇宙是个径向运动而膨胀的球面,光在径向上以光速作匀速运动,同时又在球面上以光速作匀速传播运动,所以观测者到光源(最初发光点)之间不可能是直线,只能是一条渐开线的曲线。
由于人们长期接受愚化教育,已经失去独立思考的能力,因而对爱因斯坦产生了迷信,认为他说的就是绝对正确的,不容怀疑的,谁怀疑他就跟谁急。所以现在要进行科学研究,就要有天马行空的精神,不要理会喷子们的狂吠,也不要顾及官科卫相士的藐视。因为你生活在第三维度,他们生活在第一维度。他们无论如何也不能理解你的观念,你也没有必要降低自己的维度去迎合他们。和夏虫讨论冰雪是没有意义的。真理往往在少数人手里。
首先,爱因斯坦并不知道什么是时空,也不知道什么是引力和质量,更不知道光的本质。既然不知道时空、引力和质量是什么,也不知道光在本质,又怎么能够知道时空在大质量天体附近会发生畸变呢?又怎么知道光经过大质量天体附近会拐弯呢?这在逻辑上就已经不成立了。
爱因斯坦根本不知道宇宙空间的形状,是平面,还是球面?抑或是立方体?宇宙是如何运动的?什么是时间?什么是速度?什么是质量?什么是光线?光有没有质量?光速为什么不变?什么是万有引力?万有引力是从哪里来的?这些他一概不知,就呜哩哇啦地乱讲一通,什么时间会随着速度加快而变慢啦,什么尺缩啦,什么质量变大啦,什么光是粒子啦……就像皇帝新衣一样,却有大量粉丝狂赞新衣漂亮!
第二,他在相对论中,认为时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空。其实,空间与时间一起才构成三维,时间不能离开空间单独成为一个维度。时间是空间运动的度量。时间不能离开空间单独存在。
第三,爱因斯坦由一条靠错误的洛仑兹变换推导出来的质能关系式,就断言质量和能量是一回事。其实,质量是物体包含最小粒子的数量,而能量是物体运动的能力,两者不能直接地互相转化。物质释出能量并没有消失,而是改变了形态,由有质量的物体变成没有质量的物元(最小粒子)。物质只是形态的改变。能量也不能直接转化成物质,只是通过力来回传递。
第四,爱因斯坦认为光是粒子,具有质量,可以被大质量物体吸引。其实,光只是一种电磁波,是能量传递的一种方式,有能量没有质量,不受引力影响,但经过不同介质时因产生折射而改变方向,所以应该叫做折射透镜效应,而不能称为引力透镜效应。
根据宇宙球面运动规律,视域在理论上是围绕观测者以1弧度圆心角所作的圆锥面与宇宙球面相交的球冠面。观测者到视域边界的距离等于宇宙的半径即138亿光年。但是在实际上,由于光的传播是有速度的,球冠面上的天体不可能即时传播到观测者的眼睛,所以我们看到的天体,不是天体现在的实体,而是它当年发出光时的样子,处在当年的位置上。比如:我们通过望远镜观测到138亿光年远的天体,它的实体此刻在宇宙球面上离我们138亿光年远的地方,但是我们看不到它,我们看到的是它138亿年前在宇宙原点时的样子;我们看到的太阳,并不是它的实体,而是它8分钟前的样子——宇宙一直在欺骗着我们。
现在,某天体以光速在径向到达宇宙球面,又以光速走过138亿光年传到我们的眼睛,那么它是138亿年前的样子,它与我们的圆心角等于1弧度。如果我们观测到某一天体的距离是69亿光年,那么它与我们的圆心角等于1/2弧度,34.5亿光年,圆心角等于1/4弧度……1.38亿光年,圆心角等于1/100弧度。以此类推,知道地球到太阳距离,就可以算出地球与太阳的圆心角了。
计算
已知地球到太阳距离=0.0000158光年=1.58*10^-5光年,设太阳与我们的圆心角为X:
(1.58*10^-5)/1.38*10^10=X/1
解得:X=1.1449*10^-15弧度
由计算得知,太阳与我们的圆心角是1.1449*10^-15弧度。
根据下图:

原点圆心角为1弧度天体光线传播示意图
从图中可以看出,光线走的是一条曲线,再加上光线的折射效应,其中起主要作用的是折射效应。例如:日食时我们可以看到太阳后面的天体,是因为这些天体经过太阳旁边的大气层时发生了折射,使我们能够看到它们。所谓的引力透镜效应,实际上是折射效应加光的曲线效应的双重作用,与引力一点关系都没有——光没有质量,引力对光不起作用。

楼主 侯工22  发布于 2021-03-06 11:17:00 +0800 CST  
更正
30. 何物引力透镜效应
侯工

度娘对引力透镜效应是这样描述的:引力透镜效应是爱因斯坦的广义相对论所预言的一种现象。由于时空在大质量天体附近会发生畸变,使得光线经过大质量天体附近时发生弯曲。如果在观测者到光源的直线上有一个大质量的天体,则观测者会看到由于光线弯曲而形成的一个或多个像,这种现象称之为引力透镜现象。

由于宇宙是个径向运动而膨胀的球面,光在径向上以光速作匀速运动,同时又在球面上以光速作匀速传播运动,所以观测者到光源(最初发光点)之间不可能是直线,只能是一条渐开线的曲线。

由于人们长期接受愚化教育,已经失去独立思考的能力,因而对爱因斯坦产生了迷信,认为他说的就是绝对正确的,不容怀疑的,谁怀疑他就跟谁急。所以现在要进行科学研究,就要有天马行空的精神,不要理会喷子们的狂吠,也不要顾及官科卫相士的藐视。因为你生活在第三维度,他们生活在第一维度。他们无论如何也不能理解你的观念,你也没有必要降低自己的维度去迎合他们。和夏虫讨论冰雪是没有意义的。真理往往在少数人手里。

首先,爱因斯坦并不知道什么是时空,也不知道什么是引力和质量,更不知道光的本质。既然不知道时空、引力和质量是什么,也不知道光的本质,又怎么能够知道时空在大质量天体附近会发生畸变呢?又怎么知道光经过大质量天体附近会拐弯呢?这在逻辑上就已经不成立了。

爱因斯坦根本不知道宇宙空间的形状,是平面,还是球面?抑或是立方体?宇宙是如何运动的?什么是时间?什么是速度?什么是质量?什么是光线?光有没有质量?光速为什么不变?什么是万有引力?万有引力是从哪里来的?这些他一概不知,就呜哩哇啦地乱讲一通,什么时间会随着速度加快而变慢啦,什么尺缩啦,什么质量变大啦,什么光是粒子啦……就像皇帝新衣一样,却有大量粉丝狂赞新衣漂亮!

第二,他在相对论中,认为时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空。其实,空间与时间一起才构成三维,时间不能离开空间单独成为一个维度。时间是空间运动的度量。时间不能离开空间单独存在。

第三,爱因斯坦由一条靠错误的洛仑兹变换推导出来的质能关系式,就断言质量和能量是一回事。其实,质量是物体包含最小粒子的数量,而能量是物体运动的能力,两者不能直接地互相转化。物质释出能量并没有消失,而是改变了形态,由有质量的物体变成没有质量的物元(最小粒子)。物质只是形态的改变。能量也不能直接转化成物质,只是通过力来回传递。

第四,爱因斯坦认为光是粒子,具有质量,可以被大质量物体吸引。其实,光只是一种电磁波,是能量传递的一种方式,有能量没有质量,不受引力影响,但经过不同介质时因产生折射而改变方向,所以应该叫做折射透镜效应,而不能称为引力透镜效应。

根据宇宙球面运动规律,视域在理论上是围绕观测者以1弧度圆心角所作的圆锥面与宇宙球面相交的球冠面。观测者到视域边界的距离等于宇宙的半径即138亿光年。但是在实际上,由于光的传播是有速度的,球冠面上的天体不可能即时传播到观测者的眼睛,所以我们看到的天体,不是天体现在的实体,而是它当年发出光时的样子,处在当年的位置上。比如:我们通过望远镜观测到138亿光年远的天体,它的实体此刻在宇宙球面上离我们138亿光年远的地方,但是我们看不到它,我们看到的是它138亿年前在宇宙原点时的样子;我们看到的太阳,并不是它的实体,而是它8分钟前的样子——宇宙一直在欺骗着我们。

现在,某天体以光速在径向到达宇宙球面,又以光速走过138亿光年传到我们的眼睛,那么它是138亿年前的样子,它与我们的圆心角等于1弧度。如果我们观测到某一天体的距离是69亿光年,那么它与我们的圆心角等于1/2弧度,34.5亿光年,圆心角等于1/4弧度……1.38亿光年,圆心角等于1/100弧度。以此类推,知道地球到太阳距离,就可以算出地球与太阳的圆心角了。

计算

已知地球到太阳距离=0.0000158光年=1.58*10^-5光年,设太阳与我们的圆心角为X:

(1.58*10^-5)/1.38*10^10=X/1
解得:X=1.1449*10^-15弧度
由计算得知,太阳与我们的圆心角是1.1449*10^-15弧度。
圆心角1弧度的点离开的速度为光速c,那么我们离开太阳的速度X:
1/c=(1.1449*10^-15)/X
X=(1.1449*10^-15)c=(1.1449*10^-15)(3*10^8)=3.4347*10^-7m/s
1年=3.1536*10^-7s
那么我们每年离开太阳
3.4347*10^-7X3.1536*10^-7=12m,这与通过实测月球每年离开地球3.8cm计算出来的结果14.7m非常接近。
根据下图分析光运动的轨迹:

原点圆心角为1弧度天体光线传播示意图

从图中可以看出,光线走的是一条曲线,再加上光线的折射效应,其中起主要作用的是折射效应。例如:日食时我们可以看到太阳后面的天体,是因为这些天体的光线经过太阳旁边的大气层时发生了折射,使我们能够看到它们。所谓的引力透镜效应,实际上是折射效应加光的曲线效应的双重作用,与引力一点关系都没有——光没有质量,引力对光不起作用。


楼主 侯工22  发布于 2021-03-06 18:09:00 +0800 CST  
31. 解析光电效应

侯工

以前人们觉得光电效应是一个神奇的现象。所谓光电效应,是指在高于某特定频率的光照射下,某些物质内部的电子吸收能量后逸出而形成电流。

光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现,人们因此认为光有波粒二象性,即光既是波又是粒子。

其实,波与粒子是矛盾的。波的传播,就像水波一样,是水的振动,水的分子并没有随着水波传播。同理,光是一种电磁波,是宇宙球面中的最小粒子振动,最小粒子也不会随着光波传播。

既然认为光子是有质量的粒子,就不可能一边“上下(前后)”摆动,一边向“前”移动,根据最节省能量的原则,有质量的粒子的运动是走捷径的,而波动不是捷径,波动定义为质点在原地有规律的摆动,所以粒子的单向运动与波动是不可能共同进行的。

光波遇到较小的障碍物可以绕过去,粒子就不能了。

如果光束是由粒子组成,将光束照射于一条狭缝,通过狭缝后,在探射屏应该会观察到对应于狭缝尺寸与形状的图样。可是,实际进行这单缝实验时,探测屏显示出衍射图样,光束会被展开,狭缝越狭窄,则展开角度越大。在探测屏上显示出,在中央区域有一块比较明亮的光带,旁边衬托著两块比较暗淡的光带,说明光是波而不是粒子。

如果光束是由粒子组成,将光束照射于两条相互平行的狭缝,则在探射屏上会观察到两个单缝图样。但实际并不是这样,在探射屏显示出一系列明亮条纹与暗淡条纹相间的图样——波干涉效应。

以上这些实验结果意味着光是一种振动波。

用双缝实验来检试电子的物理行为,发现电子也会发生干涉现象。1974年,皮尔·梅利,在米兰大学的物理实验室里,成功的将电子一粒一粒的发射出来。在探测屏上,他也明确地观察到干涉现象,这又是什么原因呢?

电子是公认的粒子,但是电子运动是半奇数形式的,一边自旋一边作线性运动,这样就产生了波动。电子的波粒二像性是由电子的特殊结构和运动方式决定的,而光就没有这样的结构和运动方式,不能将电子的波粒二象性套到光的头上。

既然没有光子,光电效应就不是由光子引起的。那么是由什么引起的?——是由光的频率引起的。

事实上,由于电子的固有频率与光的频率产生共振,使其能量增大逸出原子而成为自由电子,从而形成光电效应。

光电效应与光波的频率有关。马克斯·普朗克发现的普朗克关系式E=hv (h为普朗克常数,v为光波频率),将电子逸出能量 E与光波频率 v关联在一起,而与“光粒子”(质量)无关,说明光电效应是电子对光波的频率响应而导致的共振现象。同时说明光电效应不能证明光的粒子说,因为,光电效应必须要达到一定频率的光。如果存在光子,只要普通的光就可以了。

再说,光是由电子跃迁产生的。电子由5个最小粒子构成。最小粒子是不可再分割的粒子,光子不可能小于最小粒子。如果电子在跃迁时放出光子,这些光子从何而来?如果从电子来,一个电子只能放出5个光子,那么光源很快就消耗殆尽了。

由此可见,光电效应证明光的波动性,因为这里不需要粒子的特征——质量,只需要波动的特征——频率。在光电效应中,与粒子无关,与光的强度也无关。达到或超过一定频率阈值的光可以使电子获得逃逸所需的能量,这就是光电效应的实质。



楼主 侯工22  发布于 2021-03-06 23:21:00 +0800 CST  
32. 物质运动速度为什么不能超光速
侯工

一旦宇宙球面产生膨胀,就产生速度问题。初始速度:
V0=0
从0开始加速,越来越快,会不会像脱缰之马,无法控制呢?
不会的,因为宇宙存在自然常数e。

(1)
(1)表示物质运动加速是有极限的。
e的含义可以用一个计算利息的例子来解释。
假如你有1块钱,银行失常了,给你一年利率100%。
如果一年结算一次,一年后就能得到1×(1+1)=2块钱。
如果半年结算一次,上半年的计息计入下半年的本金,一年后就能得到1×(1+0.5)×(1+0.5)=1×(1+0.5)2=2.25块钱。这样就多出了两毛五。
如果像余额宝一样,每天都结算利息,那么一年后你就能得到
(2)
比最开始多了七毛多。
那么,如果每一秒结算一次,或者每一毫秒结算一次,或者每过无穷短的时间结算一次。那么钱岂不是可以一直加下去?
表示如下:
(3)
答案是否定的,这其实就又回到了(1),它的结果是一个常数,约等于2.71828182845904523536,也就是e。
如果不能理解的话想一想为什么下面无穷个正数相加却等于一个常数
(4)

综上,e的含义可以理解为增长的极限,也就是宇宙球面膨胀的径向速度由0增长的极限。径向由0增长到某个单位速度v时,继续增长的加速度就相当于银行利率,继续增长的倍数就是自然常数,那么极限速度
ve=c (5)
所以c是受自然常数e限定的值。
为什么会存在自然常数e?因为宇宙是有限的。物质不会湮灭,也不会创生,永远保持一个量,但可以在物体和物元两者之间互相转化。
与л一样,“自然常数”的“自然”也可以理解为它是非人为的,我们只是发现了它而已。由于л、e不是一般数,即不是一般代数式的解,所以称为超越数。
就像圆周率л一样,自然常数e也存在于生活的很多地方。具体说,当宇宙球面膨胀的速度达到光速c时,就达到极限,当然任何物质的速度都同样受e限定,速度都等于光速,就是物质的本速。
从上分析可知,光速c实际上与л、e一样,也可以理解为它是自然而非人为的,我们只是发现了它而已。
由于c是在自然常数e的限制下产生的,所以c 也是超越数。
凡是超越数都不能参与一般数的运算,例如在运动的火车上的光速c不能加上火车的速度,这是由于c 是超越数,与时间、空间以及质量的变化没有关系,这就是光速不变的根源。也就是说,光速不变不是因为时间、空间或者质量的改变。
实际上,瞬时时间就是空间的更新,即宇宙球面在径向的变化,它和光速同步。
虽然光速不变,但是宇宙球面是在加速膨胀的。奥地利物理学家玻尔兹曼在1877年提出一个系统的熵和所有可能微观状态的数目满足以下简单关系,

这个公式称为“玻尔兹曼公式”,其中kB

是玻尔兹曼常数,Ω则为系统宏观状态中所包含的微观状态总数。
根据这个公式,我们可以将熵看作是一个系统“混乱程度”的度量,因为一个系统越混乱,可以看作是微观状态分布越均匀。
结合宇宙运动,宇宙是一个封闭系统,没有外来能量的输入,因此,熵增体现为宇宙球面的膨胀。单位面积是边长的平方,所以宇宙球面的膨胀是加速的,面积增加越大,混乱程度增加就越大,说明世界在加速混乱——例如地球上的冰雪在加速溶化,气温在加速上升,生物在加速灭绝,人心在加速浮躁……
地球的运动在变慢,但时间则是恒速的。人类通过3年闰1秒来调节,但是不能改变地球因宏观速度变慢导致微观速度加快而引起的温度上升,这是地球变暖的主要原因,而二氧化碳形成的升温是次要原因。


楼主 侯工22  发布于 2021-03-08 00:09:00 +0800 CST  
更正
32. 物质运动速度为什么不能超光速
侯工

一旦宇宙球面产生膨胀,就产生速度问题。初始速度:
V0=0
从0开始加速,越来越快,会不会像脱缰之马,无法控制呢?
不会的,因为宇宙存在自然常数e。


(1)
(1)表示物质运动加速是有极限的。
e的含义可以用一个计算利息的例子来解释。
假如你有1块钱,银行失常了,给你一年利率100%。
如果一年结算一次,一年后就能得到1×(1+1)=2块钱。
如果半年结算一次,上半年的计息计入下半年的本金,一年后就能得到1×(1+0.5)×(1+0.5)=1×(1+0.5)2=2.25块钱。这样就多出了两毛五。
如果像余额宝一样,每天都结算利息,那么一年后你就能得到

(2)
比最开始多了七毛多。
那么,如果每一秒结算一次,或者每一毫秒结算一次,或者每过无穷短的时间结算一次。那么钱岂不是可以一直加下去?
表示如下:

(3)
答案是否定的,这其实就又回到了(1),它的结果是一个常数,约等于2.71828182845904523536,也就是e。
如果不能理解的话想一想为什么下面无穷个正数相加却等于一个常数

(4)

综上,e的含义可以理解为增长的极限,也就是宇宙球面膨胀的径向速度由0增长的极限。径向由0增长到某个单位速度v时,继续增长的加速度就相当于银行利率,继续增长的倍数就是自然常数,那么极限速度
ve=c (5)
所以c是受自然常数e限定的值。
为什么会存在自然常数e?因为宇宙是有限的。物质不会湮灭,也不会创生,永远保持一个量,但可以在物体和物元两者之间互相转化。
与л一样,“自然常数”的“自然”也可以理解为它是非人为的,我们只是发现了它而已。由于л、e不是一般数,即不是一般代数式的解,所以称为超越数。
就像圆周率л一样,自然常数e也存在于生活的很多地方。具体说,当宇宙球面膨胀的速度达到光速c时,就达到极限,当然任何物质的速度都同样受e限定,速度都等于光速,就是物质的本速。
从上分析可知,光速c实际上与л、e一样,也可以理解为它是自然而非人为的,我们只是发现了它而已。
由于c是在自然常数e的限制下产生的,所以c 也是超越数。
凡是超越数都不能参与一般数的运算,例如在运动的火车上的光速c不能加上火车的速度,这是由于c 是超越数,与时间、空间以及质量的变化没有关系,这就是光速不变的根源。也就是说,光速不变不是因为时间、空间或者质量的改变。
实际上,瞬时时间就是空间的更新,即宇宙球面在径向的变化,它和光速同步。
虽然光速不变,但是宇宙球面是在加速膨胀的。奥地利物理学家玻尔兹曼在1877年提出一个系统的熵和所有可能微观状态的数目满足以下简单关系,


这个公式称为“玻尔兹曼公式”,其中kB是玻尔兹曼常数,Ω则为系统宏观状态中所包含的微观状态总数。
根据这个公式,我们可以将熵看作是一个系统“混乱程度”的度量,因为一个系统越混乱,可以看作是微观状态分布越均匀。
结合宇宙运动,宇宙是一个封闭系统,没有外来能量的输入,因此,熵增体现为宇宙球面的膨胀。单位面积是边长的平方,所以宇宙球面的膨胀是加速的,面积增加越大,混乱程度增加就越大,说明世界在加速混乱——例如地球上的冰雪在加速溶化,气温在加速上升,生物在加速灭绝,人心在加速浮躁……
地球的运动在变慢,但时间则是恒速的。人类通过3年闰1秒来调节,但是不能改变地球因宏观速度变慢导致微观速度加快而引起的温度上升,这是地球变暖的主要原因,而二氧化碳形成的升温是次要原因。

楼主 侯工22  发布于 2021-03-08 00:22:00 +0800 CST  
结合宇宙运动,宇宙是一个封闭系统,没有外来能量的输入,因此,熵增体现为宇宙球面的膨胀。单位面积是边长的平方,所以宇宙球面的膨胀是加速的,面积增加越大,混乱程度增加就越大,会场越大,进去的人越多,就越嘈杂,说明世界在加速混乱——例如地球上的冰雪在加速溶化,气温在加速上升,生物在加速灭绝,人心在加速浮躁……

楼主 侯工22  发布于 2021-03-08 15:04:00 +0800 CST  
33. 光电效应的应用
侯工


我们看旧式胶片电影的时候声音是通过什么媒介记录和播放的,又是怎么做到和画面同步的呢?

原来,在电影胶片上除了画面之外一边还有一条声带,上面有不同的密度(或光带不同面积),有点象乱涂乱画的样子。声带有变积式和变密式两种形式,效果是一样的。声带和画面部分一样,也是由感光材料涂布的。拍摄时声音经话筒转变为电信号再经放大器放大驱动光源使声带部分感光。由于声音信号强弱不均,输出的电信号也是强弱不均,光源发出的光线也是强弱不均的,声带感光后留下疏密不均(或光带不同面积)的形态。

放映时画面在前进,声带也在同步前进,另用光源照射声带。由于声带的疏密不均(或光带不同面积),透过的光线也是时强时弱的,照射到光电管后转换为变化频率和光线相同的电信号,经放大器放大,到扬声器得到声音。

这个光电管就是将光变成电流的装置。那么,光是如何转变成为电流的?

光转变成为电流的现象称为光电效应。


光电效应


光照射到金属上,引起物质的电性质发生变化。这类光变致电的现象称为光电效应。

以前,人们错误地认为,按照粒子说,光是由一份一份不连续的光子组成,当某一光子照射到对光灵敏的物质(如硒)上时,它的能量可以被该物质中的某个电子全部吸收。电子吸收光子的能量后,动能立刻增加。如果动能增大到足以克服原子核对它的引力,就能在十亿分之一秒时间内飞逸出金属表面,成为光电子,形成光电流。

如果这一假说是真的,那么任何频率的光线都可以产生光电效应,但是,并不是任何光线都可以产生光电效应的,实际上是具有(或大于)某个频率的光线才可以产生光电效应的。

这就说明,光电效应与“光子”无关,只与光的频率有关。说到频率,与之相关的有共振频率现象。

什么是共振?一个物理系统在必须特定频率下,相比其他频率以更大的振幅做振动的情形,称为共振。例如一列军队齐步经过一座桥梁时,由于共振可以将桥梁踩断。

原子及其外围的电子可以看成是一个物理系统,其电子的运动是一种波动,具有一定的频率。当它的频率与光的频率相同时,就会产生共振,使振幅不断增大。当振幅的能量大于原子核的束缚力时,电子就会逃离原子而成为自由电子,从而形成电流,这就是光电效应产生的机理。

为什么光的频率会与光电管里电子的频率相同呢?原来,光是电磁波,它的频率不是自身具有的,而是来自某个电子的振动频率,所以,归根结底,是光电管里电子的频率与某个电子的频率相同,光只不过起到联系两个电子的作用而已。



在光电效应里,光频率大于某一临界值时方能发射电子,即截止频率,对应的光的频率叫做极限频率。临界值取决于金属材料,而发射电子的能量取决于光的频率,而与光强度无关。有人认为这一点无法用光的波动性解释,这是因为他们不懂共振——共振取决于光的频率而与光强度无关。



还有人对光电效应的瞬时性无法理解:按波动性理论,如果入射光较弱,照射的时间要长一些,金属中的电子才能积累到足够的能量,飞出金属表面。可事实是,只要光的频率高于金属的极限频率,光的亮度无论强弱,电子的产生都几乎是瞬时的,不超过十的负九次方秒。对此,他们错误地以为,光必定是由与波长有关的严格规定的能量单位(即光子或光量子)所组成。这是因为他们不懂得,在微观世界里,十的负九次方秒已经是非常长的时间了,因为光的频率范围为4.2×10^14~7.8×10^14赫兹,表示在1秒时间内振动10^14次以上,那么在十的负14次方秒内就已经产生共振了。

根据普朗克方程,光的能量表示为:E=hv,h为普朗克常数,v为光的频率。由此可知,在光电效应里,发生作用的是光的频率,而不是“光子(或光量子)”,从而说明,光电效应不能证明光具有粒子性,只能说明光具有波动性。


楼主 侯工22  发布于 2021-03-08 15:48:00 +0800 CST  

楼主:侯工22

字数:62100

发表时间:2021-02-04 10:17:00 +0800 CST

更新时间:2021-03-11 06:58:59 +0800 CST

评论数:151条评论

帖子来源:百度贴吧  访问原帖

 

热门帖子

随机列表

大家在看