真空中光與萬有引力傳遞介質存在的必要性淺析

作者：彭曉韜

日期：2020.05.14

[文章摘要]：由於直到目前，人類對質量產生萬有引力和電荷產生電磁力的機制仍然一無所知。而電場、磁場、光（也稱為電磁波）和萬有引力及引力波可以在真空中存在並傳遞的事實也不容置疑。由此，部分人認為真空中應該存在某種我們尚不知道的介質負責電磁場/光和萬有引力的傳遞。本文就此進行一些探討。

一、真空中光和萬有引力傳遞現象簡介

從目前人類所掌握的信息可知：宇宙中存在的客觀實體主要為氫、氦和其它近百種元素。絕大部分的恆星是由71%的氫、27%的氦及約2%的其它元素構成的。而所有的元素都是由一定數量的外部電子和原子核構成，而原子核又是由一定數量的質子及中子構成的。電子和質子均具有一定的質量與電荷及磁矩。中子可以視為電子與質子組合而成的複合粒子，也具有一定的質量，但因電子與質子所攜帶的電荷量相等但性質相反，因此，中子的電荷量為0但可能存在一定的磁矩。

從以上信息可知：宇宙中的客觀實體是由不同元素構成的。其基本構成形態是不同原子量的原子。除此客觀實體以外的空間區域就是人們常說的真空。但實際上的真空範圍遠大於我們常說的真空區域：除電子與原子核佔據的很小一部分空間區域外，原子內部的大部分區域也是真空狀態的。

由質量產生的萬有引力可在所有真空區域中存在並可與有質量的其他物質產生相互作用；

由電荷產生的電磁力也可在所有真空區域中存在並可與有電荷的其他物質產生相互作用。

1、真空中萬有引力的傳遞現象

無論是原子核內部的質子與中子間，還是原子中的電子與電子、電子與原子核間，甚至天體間都存在萬有引力相互作用。只是在微觀世界中，因電磁力遠大於萬有引力，才導致萬有引力作用處於次要地位而已。而在天體間，由於天體整體上處於電中性狀態，萬有引力相互作用則成為了決定天體運動規律的主因。雖然天體間一般接近但並非絕對真空，但萬有引力作用並不需要任何介質來作為傳遞介質。至少在原子內部的電子與電子、電子與原子核間的萬有引力相互作用是不存在任何介質參與的。

萬有引力傳遞速度目前並無確切的實測數據，一般認為與光速相同。本人設計了一個利用日全食期間實測萬有引力傳遞速度的方法，可解決此方面的問題。

2、真空中電磁力的傳遞現象

與萬有引力一樣，電磁力也可以在真空中存在並傳遞，且傳遞規律非常相似。不僅原子中的電子與電子、電子與原子核，就是原子核內部的質子與質子間也存在電磁相互作用。但作為整體的、由原子構成的物質一般總體上呈現出電中性，但因存在分子熱運動而產生的時變電磁輻射，物質間的電磁力相互作用依然存在。只是這種相互作用通常被稱為光的傳遞與作用。

由於不同物質的溫度、原子類型、分子構成方式等的不同致使其產生的電磁輻射不同，以及被作用的物質的溫度、原子類型、分子構成方式等的不同時，對不同入射的電磁輻射的響應能力與方式也不同等原因的共同影響，導致客觀上的電磁相互作用的方式與效應呈現出豐富多彩、千變萬化般的變化，其相對萬有引力相互作用就複雜得多。但總體上而言，電磁力也是不需要任何介質就可以在真空中存在並傳遞的。

二、真空中萬有引力與電磁力傳遞需要介質的必要性分析

1、萬有引力與電磁力的大小分布規律預示著傳遞介質是不必要的

真空中的萬有引力與電磁力的大小均遵循隨力源距離的平方衰減的規律。如果它們需要介質進行傳遞，則當介質相對力源的運動狀態不同時，則在相對力源靜止的參照系內應該出現不同方向上的力的大小會存在一定差異，不可能呈現球對稱分布規律。

2、萬有引力與電磁力的方向分布規律預示著傳遞介質是不必要的

真空中的萬有引力與電磁力的方向均為沿力源的徑向方向。如果它們需要介質進行傳遞，則當介質相對力源的運動狀態不同時，則在相對力源靜止的參照系內應該出現不同方位上的力的方向會存在一定差異，不可能均沿徑向方向。

3、萬有引力波與電磁波的傳遞速度分布規律預示著傳遞介質是不必要的

真空中的萬有引力波與電磁波的波前面分布應為以力源為球心的球面對稱分布。如果它們需要介質進行傳遞，則當介質相對力源的運動狀態不同時，則在相對力源靜止的參照系內應該出現不同方向上的波前面離力源的距離會存在一定差異，不可能為球面對稱分布。

4、非時變的萬有引力場和電磁場能在真空中存在預示著傳遞介質是不必要的

在真空中相對力源靜止的參照系中，萬有引力場和電磁場依然遵循牛頓萬有引力定律、庫侖定律和畢奧薩伐爾定律（簡稱為「三定律」），且在真空中不同運動狀態的力源所產生的力場的分布規律僅在相對力源靜止的參照系內才嚴格遵循三定律。如果在真空中力場的傳遞需要介質的話，則介質最多只能相對一個或一部分相對靜止的力源靜止，而其他相對介質不靜止的力源所產生的萬有引力場和電磁場的分布就不可能均嚴格遵循三定律了。

三、真空中萬有引力與電磁力傳遞需要介質的可能性分析

1、原子電中性預示著萬有引力與電磁力不需要介質

從目前有關原子物理性質分析，不同運動狀態的原子總體上是呈現電中性的，也就是原子中的電子圍繞原子核的運動軌跡基本上是相對原子核球對稱分布的。而如果萬有引力與電磁力需要介質傳遞，則部分相對該類介質非靜止的原子中的電子因電子在不同方位上所受到的原子核的力不同而改變運動軌跡，就會出現非電中性。

2、行星圍繞太陽公轉的軌道近似圓形預示著萬有引力與電磁力不需要介質

圍繞太陽公轉的八大行星的軌道基本接近圓形，未出現因傳遞萬有引力的介質相對太陽運動而導致的不同方位上的萬有引力值非球對稱分布而導致行星的軌道拉伸變形現象。這表明太陽產生的萬有引力場是相對太陽球對稱分布的。因此，即使是存在傳遞萬有引力的介質，則介質相對太陽也應該是靜止的。

3、月球圍繞地球公轉的軌道近似圓形預示著萬有引力與電磁力不需要介質

與行星圍繞太陽公轉一樣，由於月球圍繞地球公轉的運動軌道為接近圓形，表明地球產生的萬有引力場是相對地球對稱分布的。因此，即使是存在傳遞萬有引力的介質，則介質相對地球也應該是靜止的。

但太陽與地球是存在相對運動的，因此，承擔傳遞萬有引力的介質不可能同時相對太陽與地球均靜止。

4、萬有引力與電磁力傳遞介質的存在並不能保證光速不變

如下圖一所示：假設萬有引力與電磁力在傳遞介質中相對介質的傳遞速度分別為U介 和C介，測量裝置在傳遞介質中的運動速度為V，測量到的實際萬有引力和電磁力傳遞速度分別為U測和C測。則有：

4.1、經典力學合成速度

U測＝U介+V （公式1）

C測＝C介+V （公式2）

4.2、相對論合成速度

從以上（公式1）~（公式4）可知：無論是按經典力學還是按相對論速度合成公式計算，當測量裝置朝光源運動時，即使是光和萬有引力在介質中的傳遞速度恆定不變，所實測到的實際傳遞速度仍然與測量裝置相對介質的運動速度相關，其測量結果也不可能恆定不變。

四、結 論

從以上分析可知：萬有引力與電磁力在真空中的存在與傳遞是不需要任何介質的。

如果強行假設真空中存在類似以太之類的傳遞介質，不僅不能解決光速恆定不變的問題，反而會帶來不必要的其他問題。同時，也與目前人類掌握的客觀規律明顯不符合。