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博客

对光速不变及相对性原理的新认识

热度 2已有 39 次阅读2015-5-15 21:12 |个人分类:自旋场物理学|系统分类:科研心得| 光速不变, 相对性原理

           对光速不变及相对性原理的新认识

          

                                                       司  今([email protected]

 

 

一、你对爱因斯坦相对论总的认识与评论

 

1、认识一个理论必须从它产生的科学历史背景着手,才能真正了解这个理论所描述的物理思想脉络和应用价值;认识相对论也应如此。

十九世纪初,物理学已从宏观力学与经验电磁学转入微观粒子运动的研究,期间出现的不仅仅是“二朵乌云”,还有惯性系转换问题(从地球惯性系转入原子核惯性系)与光运动问题等。爱因斯坦正是敏锐地扑捉了这一变革契机;他开始研究布朗运动与光电效应问题,他吸纳了普朗克的量子观点,并将这一观点应用到热力学中,特别是在解决物质态变中组成粒子的能级变化与光电效应问题起到了现代物理学基础的作用。在爱因斯坦所发表的论文中,被引用最多的不是《论动体的电动力学》等,而是一篇关于布朗运动研究的论文,正是这篇论文与关于光电效应解释论文为经典量子力学的发展奠定了基础。其后,才催生了他的狭义相对论与广义相对论诞生。

那么,是什么原因促使爱因斯坦产生建立相对论的念头?仅仅是一个迈克耳逊实验吗?

不是!是十九世纪科学基础矛盾的积累与由从宏观到微观研究差异所引出混乱的必然结果。用爱因斯坦的话说就是“相对论的兴起是由于实际需要,是由于旧理论中的矛盾非常严重和深刻,而看来旧理论对这些矛盾已经没法避免了”。具体说就是:

1.1、麦克斯韦电磁波理论首先提出光是一种电磁波,光速是一个定值,C=3×108m/s.

麦克斯韦光速值是依据库伦电、磁荷力公式中的引力系数比ke/km得出的结论,即ke/km=c=3×108m/s.但我们有没有仔细想一想,此运算值真的就代表光的运动速度吗?其中蕴含的真正物理意义是什么?

如果把电荷力与磁荷力看作相等,则有F=keq1q2/r2=kmpm1pm2/r2,因pm=qv,可得ke= v1v2km;结合ke=c2km,就会得出c2= v1v2,这说明v1v2必定会有一个是超光速c,为什么会出现此现象呢?                                   

原来,kekm就像Φmpm之间一样存在单位换算问题,如果将ke= v1v2/π与ke= c2km结合,就可得v1v2=πkmc2,即c2= v1v2/πkm,这样就不会出现v1v2超光速问题了,同时也揭示了kekm及它们之间相互转换的物理关系本质,说明电、磁力是同一种力,只因荷的定义不同而描述不同罢了。(注:具体推导可参阅《高斯定理的物理意义及其在场物理学中应用的得失》一)

1.2、伽利略的速度合成律在光运动及电磁现象中应用出现问题

伽利略速度合成律是建立在牛顿惯性系中的二个平移坐标系之间坐标转换的规律,是牛顿绝对时空思想的数学体现。但它有一个显著特征,那就是:参照系相互转换时,必须用一个标准来衡量,不可以二个互为衡量标准。

但这种坐标转换形式应用到发光体光运动速度合成问题上时,就会出现与实际不符的矛盾,这不是伽利略坐标转换本身的错误,而是伽利略忽略了一个事实:发光体发出的光子运动速度与发光体是否运动无关,它只与发光体内提供的发射光子的能量大小有关。

电磁现象之所以不符合伽利略速度合成律,那是因为我们直到现在还没有真正弄明白磁性真正的起源是什么?单个静态电子有没有磁性?单个运动电子真的就会在自己周围空间产生额外的运动磁场效应吗?我的研究是否定的!电子磁场的真正起源来自于其自旋性上,电子运动速度的增大只会削弱自旋磁场,从而使运动电子在其周围空间分布的磁场变弱。

1.3、以太风实验零结果问题

任何光速测定都离不开光源这一基点,迈克耳逊以太风实验说明:地球上沿各个方向的光从光源发出时都有相同速度,它与地球的运动状态无关;同时也否定了以太的存在,间接证明了光的粒子性。

这个实验还有一个重要意义,那就是它揭示了伽利略坐标变换存在局限性,暴露了伽利略坐标变换存在严重缺失,即它不适于描述发光体发出的光子运动速度合成问题。

1.4、荷质比随速度变化问题

1901年考夫曼在确定镭C发生的β射线荷质比的实验中首先观察到,电子的荷质比与速度有关,他假设电子电荷不随速度而变化,则它的质量就要随速度的增大而增大。这一实验后来成了间接验证爱因斯坦光速不变假设的重要依据。

但是,我们却忽落了这样相关事实:我们知道,质量、电量都是在牛顿力学概念下定义出来的量,它们的含义应包括二个方面:

1)、表示质体或荷体组成的基本粒子量多少;对不同“荷”概念就要为它制定一个用于度量的基本单位量,这就是“荷”组成的基本粒子概念;如电子,质量是m=9.1× 10-31kg、电量是e=1.602× 10-19C,用它们就可以去度量一个质量体、一个电荷体中所含的电子个数多少。

2)、表示外力对物体或“荷”改变难易程度的度量,即它们所具有的惯性大小的度量。据此按“荷量”惯性定义内涵不同,可分为质量惯性、电量惯性等。

从上面质、荷定义的共同含义中可以看出,质量、电量都是与力有关的量,质、荷载体是由基本的质、荷粒子组成,说明它们都有量子性。物理学中如果在同一个公式里出现二个以上变量,则只可能将它们都视为常量或其中一个视为常量,不可能将它们都视为变量,因为二个量之间的转换必须要有一个“比较基”存在,至于选哪一种变量为“比较基”,不能根据我们的主观需要而定,而应根据物质运动变化中基本组成粒子量化的难易、精确度而定。例如,考夫曼将电子电量主观地定为“比较基”,在荷质比变化下才会有“质量就要随速度的增大而增大”的论断。爱因斯坦继承了这一论断,才会出现动质量概念。但是,我们别忘记了物理实验,现代物理学证明,电子在不同运动速度下其电量电场、磁量磁场的分布空间强度是有方位变化的,但我们没有看到运动电子质量场分布会有变化。

我始终认为,荷质比变化所揭示的物理意义不在于质量变化概念本身,而在于质量所承载的惯性场大小的变化。(具体论述可参阅《物质自旋与力的形成》、《高斯定理的物理意义及其在场物理学中应用的得失》二文)。

 

以上4个十九世纪初出现的物理困惑问题都是关于速度的,而速度又是物理学中至关重要的物理参量,它的大小确定与参照系选择有直接关系;爱因斯坦相对论的本质就是建立在相对性速度合成理论上的,因此,他提出的二条公设也都是关于速度(合成)问题的。

参照系选择与速度合成问题是狭义相对论建立与讨论的起点,也是重点;爱因斯坦通过光速不变假设,将洛伦兹变换纳入了他的速度合成体系,但纵观相对论就会发现,爱因斯坦所建立的速度合成体系是混乱的,他由此推出的所谓空间收缩,时间变慢等都是这一混乱体系造成的;他的理论不是对物质运动物理机制的描述,而是在运用数学推理来编制物质运动规律。

在此,请研究、挑战相对论的朋友们注意思考速度合成与参照系选择问题,特别要搞明白伽利略变换与洛伦兹变换的本质区别。

洛伦兹变换出现的起因是,19世纪后期建立了麦克斯韦方程组标志着经典电动力学取得了巨大成功。然而麦克斯韦方程组在经典力学伽利略变换下并不是协变的。

麦克斯韦方程组可以得到电磁波波动方程,由波动方程解出真空中的光速是一个常数。按照经典力学的时空观,这个结论应当只在某个特定的惯性参照系中成立,这个参照系就是以太。其它参照系中测量到的光速是以太中光速与观察者所在参照系相对以太参照系的速度的矢量叠加。然而1887年的迈克耳孙-莫雷实验测量不到地球相对于以太参照系的运动速度1904年,洛伦兹提出了洛伦兹变换用于解释迈克耳孙-莫雷实验的结果。根据他的设想,观察者相对于以太以一定速度运动时,以太(即空间介质)长度在运动方向上发生收缩,抵消了不同方向上的光速差异,这样就解释了迈克耳孙-莫雷实验的零结果。

可见,洛伦兹的速度合成律是为了解决迈克耳孙-莫雷实验零结果问题而提出的一种数学游戏,但爱因斯坦却信以为真。

洛伦兹变换是观测者在不同惯性参照系之间对物理量进行测量时所进行的转换关系,它强调的是以a参照系为标准衡量b参照系会有什么变换,再以b参照系为标准衡量a参照系又会怎样变换,然后组成一个变换方程组,它实质上是用二个标准来衡量一种运动。

伽利略变换则不同,它是用a参照系为标准来衡量b参照系的变化,从而将b参照系转换成a参照系,他实质是在遵循一个标准来衡量一种运动。

我们常认为,爱因斯坦瓦解了牛顿时空观;但我们或许没有思考过,牛顿时空观、伽利略变换与爱因斯坦时空观、洛伦兹变换出现不同的根本原因是在于参照系选择与运用不同所引起的速度合成律不同而出现的差异结论。

我认为,不是爱因斯坦瓦解了牛顿时空观,而是爱因斯坦选择了另一套参照系转换标准而创立了不同于伽利略速度合成律的方法论罢了。

 

2、挑战一个理论要充分理解一个理论建立公设原理的内涵与外延

2.1相对性原理:所有惯性系都是平权的,在它们之中所有的物理规律都一样。即物理定律在所有惯性系中都是相同的,即所有的关系参照系都是等价的。按照爱因斯坦这一假设可知,描述物理现象的物理定律对所有惯性参照系都应去相同的数学形式。变量在哪一个惯性系中作实验,都不能确定该惯性系的绝对运动。这就是说,对运动的描述只有相对的意义,绝对静止的参照系是不存在的。

相对性原理应用最多的不是在物理定律的数学公式探讨上,而是在速度合成问题讨论上,虽光速不变原理可以否定伽利略速度合成律而符合洛伦兹速度合成律,但洛伦兹速度合成律只是解决迈克耳孙-莫雷实验零结果问题的一种数学描述,它并不能反应光子运动速度的真实性。整个相对论的起点与重点都是在运用相对性原理讨论坐标系变换与速度合成问题,而对物体运动形成的物理机制问题则关注较少,这是爱因斯坦相对论与其他物理学之间的最大不同,应该引起学习者们关注!

2.2光速不变:在所有的惯性系中测量到的真空光速都是一样的。即在真空中,光速总是等于恒定值,它不依赖于惯性系之间的运动,也与光源、观察者的运动无关。

这里要注意领会“惯性系中测量”与“真空”问题。

惯性系有多种,如静止系、匀速系、旋转系、匀变加速系、非匀变加速系等,爱因斯坦所说的“所有”惯性系,从他对光在惯性系中的分析上来看,并不包括旋转系和非匀变加速惯性系。对他所说“惯性系中测量”,首先要明白,作为测量仪器是否在惯性系中?如果在惯性系中,那么它就要同惯性系一样运动,就不存在伽利略所总结的速度合成律。如果测量仪器不随惯性系运动,那么,他所说的“在所有的惯性系中测量到的真空光速都是一样的”阐述就有问题。

真空,指没有任何物质存在的空间,包括场,这就是说光子运动是一种绝对自由的运动。如果这个真空里包含了场,那么光子运动速度会不会不变呢?例如,二个光栅窄缝空间可以看做是真空,但光子通过它时就会产生衍射现象,这说明光子在这个有场的空间会发生速度变化,这就不能再说光速不变了,季灏老师在这方面就作了重要实验与发现。

可见,爱因斯坦光速不变原理是没有考虑空间场对光子运动的影响,即将光子看作是一个经典的自由运动粒子,但实际上光子不但有自旋且还有自旋磁矩存在,这就不同于经典粒子了。

任何光速测量方法都离不开光源这一基本参照点,而光源发出光子时的光子运动速度却取决于光源体发出光子时对光子提供的能量大小有关,而与光源、观察者是否运动是无关的。

这里我可以举个例子:如图,一个人站在一个以速度v0运动的滑板上,左、右手均持一把手枪,当他同时扣动扳机时,左、右边飞出的子弹运动速度v只取决于枪提供的能量多少,而与人及滑板运动速度v0无关。这说明,惯性系中发射体所发射的物质运动速度与惯性系状态无关。

              对光速不变及相对性原理的新认识      

再如,一个由匀速运动列车中部光源所发出的光,它到车头与车尾的传播速度是一样的,因为我们测量光速时必须选择光源作为基点,光从光源发出的瞬时速度是由光源提供发射光子的能量大小所决定,这就与列车运动速度无关了。因此说,在任何惯性系中,光向任何方向的传播速度都是一样的,当然,这个惯性空间不存在对光子有额外的场作用才可以。

我认为,这就是爱因斯坦光速不变原理所揭示的真正物理意义所在,它严格遵守能量、动量守恒原理。

 

3、我对相对论的看法

3.1 狭义相对论的物理意义不在于时间、空间伸缩等时髦概念,关键在于它揭示了以下物理思想:

3.1.1牛顿力学体系下的质量概念是一个可变量,这种可变性体现在物体运动速度变化对物体自身惯性场大小的影响上,即物体运动速度变化可以改变物体原有状态的惯性质量,但物体组成的摩尔质量不会因此而改变。

牛顿在定义惯性质量时,对物体自身存在的场是存在疏漏的。任何二个物体相互力作用都是二个场相互影响的结果,而不是单一物体场影响行为。这说明牛顿惯性质量是一个带有“惯性场”的可变量。但应注意,爱因斯坦的动质量公式存在错误,据我推演,物体运动速度增大,其自旋速度就会变慢,那么其所具有的自旋磁场就会变小,故其所具有的惯性质量也会变小,这一结论与华棣老师的结论相同。

3.1.2物体的运动速度变化与其自身的能量变化是一致的,这说明物体能量变化与其运动速度变化存在一一对应关系,这正是爱因斯坦质能公式所揭示的物理意义。

3.1.3时空弯曲,时间缩尺效应,空间伸缩效应等只是一种洛伦兹变换下的视角或数学推理游戏,并不代表物体运动中的真实物理意义。

3.2 广义相对论是洛伦兹变换思想的延续,是爱因斯坦用黎曼几何对牛顿万有引力定律引力场进行几何化描述的结果,他的描述思路同高斯定理对引力场几何化描述是一脉相承的。

广义相对论虽然研究的是宏观物体力学问题,但从本质上讲,还是狭义相对论思想的延续,从广义相对论验证的几个实例可以看出,它们都是与光在引力场中运动变化有关;而它在宏观天体研究中并未起到什么实质性作用。

如果广义相对论可以用来描述微观粒子运动的话,那说明,光不是波,而是实实在在的粒子流,不过这种粒子是带有自旋运动和自旋磁场的粒子。

 总之,爱因斯坦相对论的缺陷与错误主要表现在:

    (1)、没有摆脱经典粒子思想,因微观粒子不仅具有经典粒子属性,还有自旋与自旋磁场;

    (2)、没有认清惯性系在物理学中应用的方法,伽利略变换与洛伦兹变换都是论述惯性系变换问题的,当我们确定一个惯性系为标准时就不可能再用另一个惯性系作标准去衡量物体运动速度合成问题,否则定会出现标准混乱。

    (3)、缺失对旋转惯性系、非匀加速惯性系的研究。

    (4)、数学推理不是研究物理学的精髓,物理机制探讨才是研究物理学研究的关键。

    (5)、无法建立一个清晰、统一、完整的物理模型。

    当然,爱因斯坦相对论也有一定的科学价值:

    首先他拓展了不同惯性系下牛顿力学的应用范围,发现了牛顿惯性质量是一个与引力场和自己运动速度变化有关的量;

    同时指出了伽利略速度合成律的局限性(当然,他的速度合成法存在混乱);

    还指出了微观世界惯性质量变化与能量(主要指动能)变化是一致的(但不是物质组成摩尔数与能量守恒,而是指惯性质量是一种与引力场效应有关的量,这样才会有质能守恒存在,即质速变化存在一一对应关系)。

    狭义相对论不但还继承了普朗克的量子思想,而且还有许多发扬光大之处值得借鉴。

        

注:本文节选自:《司今:回答吴会长关于相对论研究问题的十问》一文

  http://blog.sina.com.cn/s/blog_9f045b310101hfru.html

 

           

        为了更好的说明我以上论述,在此附上我以前关于这方面论述的几篇小文,供大家参考与指正: 

 

   1、对挑战相对论的一点看法(1)

相对论不能构成严谨的科学体系,这是物理学界普遍的共识,但相对论的出现是牛顿力学体系存在某些缺陷的必然产物。目前,物理学当务之急不是去花大力气批判相对论,而是要如何建立一个能够弥补牛顿力学体系缺陷的正确理论来取代相对论,只有这样,相对论才能寿终正寝!如果只一味地花大力气批判相对论而又不能找出超越牛顿力学体系的理论,就目前物理学处境看,是不可能有好结果的!这不仅浪费个人的精力,也成就相对论越加生辉!因为“公说公有理,婆说婆有理”式的争论或批判在物理学界普遍存在,但最终结果是什么?!
   
 对相对论的批判或超越不能按相对论形成的思路去玩数学游戏,而要从物质运动形成的物理机制上去批判或突破;在批判中要找出或创立一套能够取代相对论的理论体系才行!目前,在批判或挑战相对论的人群中,他们都只一味地抓住“洛伦兹变换”、“光速不变”、“时空弯曲”等议题,按照相对论形成的思路作“数学”推演“游戏”,这样的推演式挑战又有多少人去看呢?即使看了也不理解,因为我们对相对论本身就存在困惑!

数学游戏不能形成物理机制,只能用于描述物理机制;如果仅仅从相对论形成的思路模式—数学游戏中批判相对论,结果只能是驱走了“错误的灵魂”,却留下了一具“腐烂的肉体”!

同时,我们也应清醒地认识到:“有破必有立”,“不立”的“破”必然会让人产生更大的迷茫和困惑,因此说,过多地批判而又拿不出实际可取代的东西,那只能算是一种“低级起哄”!
   
 在国内挑战相对论方面,我觉得周吉善、季灏、马海飞、华棣等老师给我们做出了榜样。周老师首先看到了“自然时间”(依据地球自转周期所确立的时间)和“钟表时间”(依据钟表运动周期所确立的时间)之分,前者在地球椭圆运动中存在变化性,后者却不存在这种变化性;也就是说:我们的钟表所表示的时间有绝对性,从而体现了时间绝对性特性,如果象相对论所说的“时间可变”,那么我们生存的空间岂不是可以随意在“夏商—现代”中穿梭?季灏老师为真正挑战相对论、创立物理学新体系做了给力的实验和突破;还有华棣老师的“新质速关系”、“电磁波解析”,马海飞老师的“密度场理论”等,启迪着我们:物理学变革的时代已经到来,只一味地批判已不再是物理学探索的真正方向!

现在物理学的大厦已经确立,各种理论相互交错,但万变不离其宗,即都以牛顿力学体系为基础,通过对“场”的不同解读和描述来建立各自的理论体系。充分认识牛顿力学体系的缺失和他对场认识、描述的不足,才是推动物理学向前发展的关键所在。

目前流行的所谓挑战,大部分是在“盲人摸象”!因为各种物理理论已相互交错,“牵一发而动全身”,正如王令隽教授所说:挑战相对论之难就在于相对论的一些概念和理论已深深融入到量子力学中去了。

 

2、对挑战相对论的一点看法(2)

我上网经常看到一些关于讨论相对论的议题,想就此问题谈谈我的一点看法:

据说,爱恩斯坦最初发表相对论的时候只有两个半人能看懂,一个是爱因斯坦,另一个是爱丁顿,其余的都是一知半解,加起来算半个;这虽有点戏语,但从侧面也反映出了相对论内容深奥、晦涩难懂的特点。

一百年过去了,相对论虽作为基础物理学而被人们接受,但真正理解相对论的人还是不多。大学里,教授们在照本宣科地“念”着相对论给学生听,教授们走了,学生成了老师,于是还是照本宣科地“念”下去……可以这么说,相对论自诞生之后,并没有得到像量子力学那样大的发展,相反,它的一些假设、猜想还再延续让人困惑的传奇。

从内心来讲,我本人对讨论相对论议题不感兴趣,因为我还没有能够深入了解它;虽然大学里学了一点,那也只能算是“九牛一毛”,因此,我不想把有限精力放在这个“陌生问题”上作过多言论,因为,对不太了解的东西言多必失!

我始终认为,对相对论问题不能孤立地去看待和讨论,必须将相对论的思想内容放到整个物理学体系中来全盘考虑,否则,那可能又是在演绎“盲人摸象”的滑稽剧!

我曾经与姚远好友达成共识:我们物理学建立的基础是不牢固的,它存在一些缺失或认识误区。因此,我想将物理学基础问题探讨清楚了、再去思考相对论问题可能会更好一些,也才可能看清相对论存在缺陷的本质所在。

不过,我在对物理学基础反思过程中,也会穿插一些关于相对论的议题,但这只是对它一些零散的认识与解读;我认为,集腋成裘可能是理解、认知、挑战相对论的较好路径之一;不过,这只是我个人感受与看法,因人而已才是普遍真理

我想,以后我探讨相对论问题可能也是从它建立的物理基础——惯性系开始着手思考。我对相对论一直有一种粗浅的看法:爱因斯坦相对论比牛顿力学更进一步的地方主要表现在对惯性系的认识与推广上;牛顿力学是建立在完全符合惯性定律基础之上的惯性系统中的,爱因斯坦突破了这种认识,将牛顿的静止或匀速惯性系推广到含有加速度的非惯性系中去。

爱因斯坦所描述的非惯性系统主要是指线加速度系统,其中并不包括旋转惯性系统(这一点,美国学者王令隽教授看得很透彻!),而旋转惯性系也是一种非惯性系,而且这种惯性系在宏观太阳系的行星运动和微观原子系的电子运动中是最普遍存在的惯性系。

那么,我们是不是有理由提出这样的问题:爱因斯坦相对论是不是缺失了对旋转惯性系统中物体运动情况的论述?如果是,那么我们在讨论相对论问题时是不是应该考虑一下:在旋转惯性系下对物体运动的描述与现在的描述有什么不同呢?

一点感悟,在此提问,愿与挑战相对论的朋友们分享!

 

3、光速真的是不变的吗?                         
      
 狭义相对论究其本质而言,它是建立在高斯球面场分布定理之上的(高斯定理是电磁学的基础),因此,光速不变原理实际是一种球面速度不变性的表现,但当光子运动方向与球面半径垂直运动时,光子运动速度不变性还能够成了吗?
      
我们知道,光在媒质中的传播速度不同,那是因为媒质粒子带有磁场,它们对光子运动产生了影响;如,爱因斯坦凝聚体的形成就是利用四周施加磁场来完成的(磁瓶),这说明光子运动速度会受磁场影响;二个场体之间可以形成不存在任何粒子的真空空间,但不能形成无磁场存在的空间,那么,光子在不同的磁场空间运动就应形成不同的速度。
      
 我们目前规定的真空光速c=299792.458±0.001km/s虽可以用实验证明,但那都是一个近似值,这说明不同方法、不同时间、不同地点测定的光速可以是不同的,只是它们之间的差别控制在我们约定值范围内罢了!同时,我们测量光速的方法值得榷商,如果将一束光通过二个不同磁场强度空间(空间没有任何粒子存在),我相信得出的光速值一定不会相同!
      
我认为:光速不变原理只适用于无磁场存在或磁场存在很小、甚至可以忽略的所谓的真空空间,对于磁场存在很大,即足以影响带有自旋磁场的光子运动时,这个原理是不适用的。
      
纵观爱因斯坦狭义、广义相对论可以发现,他的光速不变原理成立存在于二个隐形条件中:
      1
、光子没有自旋与自旋磁场。
      2
、光子运动经过的真空空间不存在粒子的同时,还必须不存在空间磁场。
      
但空间磁场无处不在,爱因斯坦对光速不变的假设能符合物理实际吗?
      
量子力学证明:量子间都会发生纠缠,这说明场无处不在;宇宙中任何空间的有形物质都会牵一发而动全身,而我们目前仍抱住光速不变,这如何能够突破目前物理学存在的困境呢?
      
量子力学较相对论已走在了前头,相对论的专家们还在做些什么呢?他们即不愿意将场与粒子运动结合,也不愿意将光子看作是带有自旋磁场的粒子来对待,只会死守着光速不变时空变化等论调,演绎爱因斯坦的皇帝新衣,创造出宇宙大爆炸黑洞暗物质等不着物理边际的论调来糊弄门外汉!这真是相对论发展历程中的悲哀!
      
爱因斯坦狭义相对论中动质量的观点,实质就是粒子运动速度变化会引起它们自旋场变化的结果,但我们目前不去研究粒子运动速度变化与其自旋磁场变化的对于关系,到只会沉溺在洛伦兹变换上大做文章,这真是玩物丧志啊!
      
关于爱因斯坦动质量的物理含义粒子运动速度变化与其自旋磁场变化关系论述,可以到中国预印本网站参阅我的《高斯定理的物理意义及其在场物理学中应用的得失》、《物质自旋与力的形成》等文章。

 

4波粒二象性问题之我见

    量子力学是建立在粒子说之上的,它的波源系统物理学模型就是依据卢瑟福的-模型来模拟原子的-模型发展起来的。它所引用的磁矩概念其实质就是经典力学中的力矩概念,当然,这种引入在量子力学书籍介绍中显得很牵强和晦涩!

    量子力学在创立之初是有二个版本的,一个是以玻尔、海森堡等为代表的矩阵量子力学,另一个是以德布罗意、薛定谔等为代表的波动量子力学。在矩阵量子力学中,还隐约保留着粒子运动的粒子性特性,那就是粒子运动的轨道性,但这种轨道性后来被概率论所代替了。波动量子力学则完全否定了粒子运动的粒子性,它是对麦克斯韦电磁波理论更深入的延续。

    后来,薛定谔、狄拉克、冯.诺依曼等都用不同的数学方法证明了二个版本的量子力学是统一的,但是人们却忘记了去追问:它们为什么可以统一?这种统一究竟蕴含了什么物理意义?

任何一门科学在经过剧烈发展之后都会表现出停止不前性,这是后人懒惰、保守的表现,量子力学后来发展也是如此。后人不仅将二个版本的量子力学为什么可以统一?这种统一究竟蕴含了什么物理意义?忘得一干二净,而且还为了照顾人们的思维惯性和便于理解、教学,也把矩阵量子力学给遗忘了,这是量子力学研究和发展中的一大遗憾。现在大学物理中,取而代之的只有波动量子力学。其实,按矩阵量子力学思路发展下去,人们可能会回到粒子性上来,并最终实现与牛顿力学的融合,狄拉克的相对论量子力学就是一个很好的尝试,但被后人荒废了,实乃可惜!  

    “波动说引入主要是为了解释和解决粒子相互作用时能量传递、传播问题,麦克斯韦通过分析“L- C”震荡中的能量发射问题才提出电磁波概念;接着,洛伦兹将这种震荡模式推广到电偶极子上,这才形成电磁波能的概念。

    爱因斯坦曾说看来,粒子的每一运动都伴随着一个波场,……这个场(它的物理性质目前还不清楚)在原则上应当是可观的 。我认为这个波场就是粒子的自旋磁场。

作为粒子波动说理论依据的麦克斯韦电磁波理论本身就存在缺陷,首先他的电磁波理论体现不出粒子性,是一种没有任何粒子存在的超理想化波,他通过库伦电荷力系数与库伦磁荷力系数之比得出310^8m/s就说是光速,然后推论光也是电磁波,从而为他的无粒子波理论硬插上一个光粒子,从此将光子运动带入了波粒二象性境地;波粒二象性论断只能说我们对微观粒子的属性还不了解,它只是对粒子运动结果所产生的现象描述,不是对粒子运动所要遵循的物理规律的描述。那么粒子运动产生波粒二象性的物理机制是什么?他不明白,我们也不清楚!

     同时,我们也应看到,物理学研究不能走中庸之道,波粒二象性就是典型的中庸之道思想!这是物理学对认识混乱、模糊所造成的,也是微观物理学走向歧途的根本原因,说:“ 光既是波,也是粒子;光在传播时表现出波的特性,在和物质相互作用时表现出粒子性之结论纯属臆测,有谁见过光传播会象水波一样波动前进?!光束就是由一个个光粒子组成的光子流,它们在传播中表现粒子性,在和物质相互作用时才会表现出波动性,即光子波动性的本质是光子具有自旋磁场、当它与同样带有自旋磁场的物质相互作用时,会在物质磁场中产生洛伦兹运动,从而形成转弯现象,即产生波动假象!波粒二象性是彻头彻尾的中庸物理,是将物理学还原成哲学的错误做法,目前只有打破波粒二象性理论才能拯救物理学走出困境,回归经典!

    为此,我认为粒子性才是微观世界的本质,波动性只是我们对微观世界的误解;要想将相对论与量子力学融合,必须借用微观粒子的洛伦兹运动才能将它们统一起来。


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回复 老修正传 2015-5-15 21:45
万物无常才是真的!不变不过文字游戏罢了。
回复 jiewaimuyu 2015-5-15 21:48
老修正传: 万物无常才是真的!不变不过文字游戏罢了。
赞同老师观点!
变是本质(绝对观点),不变只是现象(相对观点)。

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