對光與介質相互作用規律的錯誤認知是近代物理誤入歧途的根源

——糾正對光的本質及其與介質的相互作用規律的錯誤認知是近代基礎物理走出困境的必由之路

作者：彭曉韜

日期：2020.07.22

【文章摘要】：近年來，本人以單一物理現象與實驗結果為研究對象在知乎、今日頭條等網站上發表了數十篇文章。但至今未能引起物理學家及愛好者們的重視與關注。本文擬以這些文章為珍珠，用一根看不見的線將它們串聯起來，以達到系統性地、全面地論述近代基礎物理研究中存在的問題、錯誤的根源以及糾正錯誤的途徑與方法。通過對反射光存在半波損失、偏振折射光存在法拉第磁光效應和超黑材料單縫實驗結果無衍射光現象的系統性分析可以證明：光與介質作用產生的反射/散射、折射/透射和轉換/熱輻射以及衍射/繞射光均是介質被入射光極化後產生的次生光的一部分，並據此可以完美地解釋目前所有與光有關的物理現象與實驗觀測結果。由此，形成了完整的、系統性的、閉合的證據鏈。從而從根本上否定了僅靠單一的物理現象與實驗結果的片面解釋或基於假設、猜測和推理得出的近代物理基礎理論。希望得到有志於追求客觀真理與真相的同仁們的支持與幫助。

一、前 言

近代物理中的幾個重要理論體系均是建立在如瞎子摸象般的、單一和片面的物理現象與實驗結果基礎上的。如：天文學中的哈勃定律及由其演生的宇宙大爆炸理論是建立在天體紅移量與天體到地球的距離成正比現象為都卜勒效應假設基礎上的；相對論是建立在對麥可遜－－莫雷實驗結果的錯誤猜想光速不變假設基礎上的；量子力學是建立在對光電效應和康普頓效應的錯誤解釋與猜測有動量與能量的光子假設基礎上的。這些均與瞎子摸象中出現的錯誤是何其地相似啊：將單一物理現象與實驗結果的可能存在錯誤的解釋結果作為真理與客觀事實。而這些建立在假設、猜測、錯誤解釋物理現象與實驗結果基礎上的理論，無一不是由於對光的本質及其與介質相互作用規律認識存在錯誤而導致的：哈勃認為星光在宇宙空間中無論運動多久和多遠都不能發生頻率變化，只能由於地球相對天體運動時才能出現都卜勒效應。但客觀事實是：宇宙空間為非絕對真空，存在各類星際物質可以使星光發生發射、散射、折射、透射和轉換或熱輻射等變化而改變運動方向、運動速度、振幅、相位與頻率等；光在相對均勻的不同介質內部的速度基本恆定（相對介質本身）是廣為人知的事實，因此在地表大氣層內進行的麥可遜－－莫雷實驗不出現幹涉條紋移動是理所應當的結果。與光速在真空中或其他條件下是否恆定或不恆定沒有任何直接與間接的關係；光電效應和康普頓效應均是金屬原子中的最外層電子在照射光產生的特定頻率的電場與磁場作用下改變運動速度與方向而成為自由電子或產生次生光的結果。與光本身是否具有粒子性並攜帶與其頻率成正比動能與動量完全無關。

二、光的本質

光是由帶電體（主要是電子和由質子與中子組成原子核）在不同運動或組合運動條件下產生的電場與磁場。無論是物質產生的自發光（熱輻射），還是人為強迫發光（通訊信號、照明燈、電力傳導等）無不是由原子中的電子與原子核運動狀態的變化導致的。就是所謂的量子通訊等實踐過程中，也不能直接操縱所謂的光子，必須通過某種介質在特定條件下來產生、組合、分配、發送並接收光信號。電場與磁場具有的疊加特性是否定光具有與其頻率成正比動能與動量的有力武器。所謂的光子不能同時使帶正電的質子與帶負電的電子朝同一方向運動是檢驗光子是否真的存在的最直接方法。

詳細認證光的本質請參見：光到底是什麼？https://zhuanlan.zhihu.com/p/121789029

三、光與介質相互作用規律簡述

光與介質相互作用會產生反射、散射、折射、透射、衍射和繞射光等現象。而實際上，光與介質的相互作用就是入射光使介質中的原子、分子或分子團等被極化成為時變電偶極矩的電偶極子，而這類電偶極子會產生次生光。上述的反射、散射、折射、透射、衍射和繞射光，還有被人們忽略的轉換或熱輻射光均是由被極化的電偶極子產生的次生光。具體證據有：

1、透明介質與光的相互作用規律證明介質界面同時產生各個方向的次生光

2、真空中不存在散射光證明真空中電場與磁場並不能相互激勵產生所謂的電磁波

（動圖說明：長虛線左側為導光介質，而其右側至短實線間為真空，短實線為反射鏡）

圖二：光在介質及真空中的運動軌跡動圖

3、反射光存在的半波損失證明反射光並非入射光被介質反射產生的，而是介質上的原子被入射光極化後產生的次生光。由於電子是朝電場正向運動的，由此產生的電偶極矩與入射光的電場方向正好相反，因此產生的次生光的電場方向正好與入射光的相反（相位差半周）。

詳細認證請參見：如何正確解讀物理實驗結果系列之十三——半波損失機理解析https://zhuanlan.zhihu.com/p/102814330、論光的本質和光與介質的相互作用規律及其物理意義https://zhuanlan.zhihu.com/p/144039487和不同電性粒子在電場中的行為與光和介質相互作用規律間的關係分析https://zhuanlan.zhihu.com/p/149863221

4、法拉第磁光效應證明折射光不是入射光被介質界面降速並改向的產物，而是全新的、由被極化的原子、分子或分子團產生的次生光。

詳細認證請參見：法拉第磁光效應的機理及其物理意義淺析

https://zhuanlan.zhihu.com/p/143192417

5、超黑材料單縫實驗結果無衍射光證明衍射光是由介質被入射光極化後產生的次生光

上圖五是由楊發成先生於2014年進行的超黑材料單縫光學實驗結果：單縫無衍射現象。證明一般單縫板材料進行的單縫衍射實驗中的衍射光是由單縫邊緣產生的次生光。並非光本身具有衍射（繞射）能力。本現象表明：光的單縫衍射現象是由單縫邊緣產生的次生光，而不是直射光本身具有衍射與繞射能力。

詳細認證請參見：超黑材料在單縫衍射實驗中的作用機理與重大物理意義剖析https://zhuanlan.zhihu.com/p/139710531和單縫實驗中的縫板材質對實驗結果的影響因素分析https://zhuanlan.zhihu.com/p/130983323

6、光的轉換現象證明光是由介質中被極化的原子產生的次生光

光的轉換現象無處不在。無論是太陽光下映入人們眼帘中的各種景色，還是璀璨星空，以及植物的葉綠花紅、動物的毛色斑斕、飾品的珠光寶氣、人臉的膚色變遷，無不與光的轉換有關係。反射光的頻率不僅有入射光的頻率，還包含了其他頻率。只有當反射光是由介質表面原子與分子產生的次生光才會出現光的轉換現象。這也從一個側面證明了光不是粒子而是變化的電場與磁場。

詳細認證請參見：光的轉換現象及其物理意義淺析https://zhuanlan.zhihu.com/p/142925171

四、用光與介質相互作用規律解釋幾個典型的物理現象與實驗結果

1、天體紅移量與天體到地球的距離成正比及哈勃定律的正確性驗證方法

從類星體存在多組紅移量不等的吸收譜線簇及所謂的宇宙背景輻射等現象可知：宇宙空間非絕對真空，且宏觀上存在各向基本同性但微觀上並非均的各類物質，其中絕大部分是帶電粒子或由帶電粒子構成的原子、分子或分子團。星光當然會使這些物質被極化並產生次生光。我們在地球上觀測到的星光就是經這些物質作用後的次生折射光。而次生折射光的頻率與入射光的頻率存在隨距離變化的可能性當然是存在的。因此，天體紅移量與距離成正比很可能是星際物質作用的結果，而非天體退行導致的。由此將導致哈勃定律失效，因此找到驗證哈勃定律的方法是必要的。

詳細認證請參見：如何正確解讀物理實驗結果系列之三——天體紅移量與距離成正比https://zhuanlan.zhihu.com/p/81435313和考慮宇宙學紅移條件下的驗證哈勃定律正確性實驗方案https://zhuanlan.zhihu.com/p/62755195

2、麥可遜－－莫雷實驗結果與光行差常數證明地表大氣層內的光速僅相對大氣層速度恆定，並不能證明光在任何條件下速度均恆定。

詳細認證請參見：如何正確解讀物理實驗結果系列之二——麥可遜-莫雷實驗結果https://zhuanlan.zhihu.com/p/81281957和光行差成因和物理意義新解及其驗證方法https://zhuanlan.zhihu.com/p/67994066

決定光速的主要因素及檢驗光速不恆定的方法。

詳細認證請參見：決定材料折射率的主要原因分析https://zhuanlan.zhihu.com/p/151820465和決定光速的主要因素分析及光速計算方法簡析https://zhuanlan.zhihu.com/p/147332835及一個可直接測量光速的實驗方案——基線法測量光速實驗方案https://www.toutiao.com/i6768641469667344903/

3、光電效應和黑體輻射及康普頓效應證明只有強度與頻率合適的光才能使金屬中原子最外層電子成為光電子或產生類似正態分布的電磁輻射或產生的次生光頻率與光的出射角相關。檢驗光子存在的方法。

詳細認證請參見：如何正確解讀物理實驗結果系列之一——光電效應https://zhuanlan.zhihu.com/p/81237240和如何正確解讀物理實驗結果系列之四——黑體輻射強度實驗結果https://zhuanlan.zhihu.com/p/81592225及如何正確解讀物理實驗結果系列之十二——康普頓效應與光子https://zhuanlan.zhihu.com/p/102296834

光子存在的可能性分析及檢驗光子存在的方法。

詳細認證請參見：光子不存在的理論證明（升級版） ——兼論引力子和聲子不存在https://zhuanlan.zhihu.com/p/55883899和檢驗光子存在的實驗方案https://zhuanlan.zhihu.com/p/111160680及檢驗具有動量與動能的光子存在的真實性項目建議書https://zhuanlan.zhihu.com/p/134110496。

4、斐索流水實驗結果證明光速與水流速度相關，也就是光速是可變的。

詳細認證請參見：斐索流水實驗結果的幾種可能因素分析https://zhuanlan.zhihu.com/p/126308669

5、決定電子雙縫實驗結果的根本原因是雙縫板間存在由板邊緣產生的電磁輻射而非電子本身具有波動性。

詳細認證請參見：如何正確解讀物理實驗結果系列之五——電子雙縫幹涉實驗結果https://zhuanlan.zhihu.com/p/81683470和電子雙縫幹涉實驗結果成因探討https://zhuanlan.zhihu.com/p/56029270

6、延遲（思想）實驗存在嚴重的預設前提錯誤，完全忽視了實驗裝置對實驗過程中光的改造作用。

詳細認證請參見：延遲（思想）實驗錯誤結論的詳細分析https://zhuanlan.zhihu.com/p/55779143

總之，通過對光的本質及其與介質的相互作用規律的深入研究發現：光是決定人們認識世界與自然規律的決定性因素，就像瞎子摸象中的用手摸一樣。當人們對光的本質及其與介質間的相互作用規律認識出錯時，其用光觀測事物所得到的結果與事物的本質間存在的差異遠比瞎子們摸象的結果差異更大，還會從根本上被錯誤的認知引入歧途。這就是目前基礎物理研究走入歧途的根本原因。只有正確認識光的本質，特別是光與介質的相互作用規律，才能正確理解與評價目前被廣泛認同的幾大物理理論的正確性、客觀性。