重新認識質能轉換

2020-12-03 弦中子

根據愛因斯坦的《相對論》描述:光速是宇宙極限速度,而且光速恆定不變;物質的質量會隨速度增大而增大,物質接近光速時質量會達到無窮大,所以宇宙中的物質永遠無法加速到光速。

我們知道一個簡單的事實,燃燒能產生光和熱,也就是物質燃燒釋放能量(電磁波),我們現在的解釋是物質釋放化學能,其過程非常複雜,但不管如何解釋,燃燒產生了光速的光子,這點無庸置疑;原子彈爆炸,原子核裂變,原子直接釋放伽瑪射線,一種光速的高能粒子;太陽在我們頭頂燃了四十億年,將無數的光子、射線輻射到地球;甚至我們人體和所有有溫度的物質都一直在向外輻射電磁波,這些都是我身邊常見的質能轉換現象,這些光速的粒子是怎麼產生的?這些物質是怎麼轉換成能量的?

我們今天就來重新認識一下質能轉換。

人類也想用儀器將粒子加速,目的是為了了解原子內部結構。我們現在用的粒子加速器有三種,一種是直線加速器,一種是螺旋加速器,一種是環形加速器,不管是哪一種加速器都無法將粒子加速到光速,這似乎證明了《相對論》的正確性。但有沒另一種可能,會不會是我們的加速方式不對呢?

我們知道物質的宇宙總能量E=mc^2,每個物質的宇宙總能量是恆定的,我們將宇宙總能量對應物質的三個速度:一個速度為線速度,這個速度產生位移,即空間感;一個速度為自旋速度,這個速度產生周期,即時間感;一個速度產生質量,即存在感。這就是宇宙三元,物質的宇宙總能量不變,即這三個速度的乘積不變。這就是《三元宇宙論》。如果把物質三元當作矩形的三個稜邊,那麼矩形的體積不變,假設一條稜邊邊長有限的情況下,我們縮小另一條稜邊,剩下的那邊稜邊就可以變得無限大。

從《三元宇宙論》可以看出,當物質的速度和質量增加的時候,物質的自旋速度減小,如果線速度以光速為界限,質量就可以變得無窮大,也就是說物質犧牲了角速度增加了有限的線速度和無限的質量。但這只是其中的一種情況,也就是《相對論》描述的情況。而《三元宇宙論》明顯可以看出還有些情況是《相對論》沒有描述的,那就是物質犧牲角速度,或犧牲物質質量。

我們知道物質犧牲角速度時,物質的線速度以光速為極限,質量可以無限增大;當物質犧牲線速度時會是什麼情況呢?以銀河係為例,黑洞坐陣銀河中央,是銀河系中運動速度最慢的天體,我們知道黑洞也是銀河系中質量最大,自旋最快的天體,也就是說黑洞犧牲的線速度轉化成了角速度和質量;如果物質犧牲的是質量呢?很明顯物質將獲得線速度和角速度,光和射線每秒30萬公裡運動速度就是粒子犧牲了質量而獲得的線速度,所以光和射線達到光速後的質量消失或減小了。而且我認為,粒子加速器無法將物質加速到光速,存在另一種可能,就是加速方式讓粒子損失的是質量,而不是角速度,也就是說粒子在加速的時候質量不是越變越大,而是越變越小,質量達到無窮小時,一樣無法再對其加速,也就無法達到光速。

我們要將物質加速到光速應該是可以實現的,原子和黑洞不是可以輕鬆將粒子加速到光速嗎?我們用能量和頻率關係換算一下就可以得到,電子如果獲得光速,頻率等同於X射線,質子如果獲得光速,頻率等同於伽瑪射線。說明原子和黑洞能實現電子和質子從物質態到能量態的轉換(當然也可以實現電子和質子從能量態到物質態的轉換),我們只需要徹底搞清原子和黑洞的內部結構就行。到那時我們就可以輕鬆將物質加速到光速,從而實現星際旅行。

我們知道恆星、行星都近似球形,為什麼它們都不是正球形呢?沒錯,是天體的自旋造成,我們以地球為例,地球24小時自轉一周,地球的自旋導致赤道半徑比兩極半徑大,也就是地球變扁了。大家知道黑洞的自旋速度是多大?以前認為黑洞自旋速度接近光速,近日聽說日本科學家測到黑洞自旋速度只達到百分之二十幾的光速,不管這個數據準不準,都說明黑洞的自旋速度遠遠快過地球的自旋速度,在這種自旋速度下黑洞還能保持球形嗎?不,黑洞早就被拉成了甜甜圈的形狀。

現在研究發現,相對於普朗克常數(10^-34)而言,如果組成原子的是像中微子一樣大小的基本粒子,原子就是一個縮小版的星系,而原子中心就是一個黑洞結構。這個結構會將物質以螺旋方式加速,與螺旋粒子加速器不同的是,我們的螺旋加速器是把粒子從螺旋線內向線外加速,而原子和黑洞是把粒子從螺旋線外向螺旋線內加速,方式剛才相反,粒子加速器的終點是螺旋邊緣,而原子和黑洞的終點是螺旋中心。所以我們的螺旋加速器對粒子加速時不是犧牲的粒子質量,而是犧牲的粒子角速度,這樣就造成我們花了大量的能量卻無法將粒子加速到光速,而原子和黑洞則可以輕鬆的把粒子加速到光速。

《相對論》只描述了質能轉換中的一種情況,只要改變加速方式,我們就可以得到光速甚至超光速粒子。

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