基礎物理百年停滯,是光子模型和原子模型錯了嗎?

2021-01-13 弦中子

牛頓發明了微積分,發現了萬有引力,給出了牛頓運動三定律,開啟了牛頓時代,算是近代科學的開端。牛頓統一了天上和地下,似乎所有物質的運動遵循牛二定律和引有引力,於是有人以為物理大廈幾近完成,只是天空還剩下兩片烏雲。這兩片烏雲將科學帶向了兩個完全不同的方向,一個朝著宏觀高速發展,一個朝著微觀領域進發。即愛因斯坦的相對論和量子力學。然而現代科學又出現了兩朵烏雲,一個是暗物質,一個是暗能量,這兩朵烏雲又會將科學帶往何方?

我們發現科學總是朝著大統一的方向發展,大家都希望能用一種規律解釋所有的物理現象。繼牛頓之後,麥克斯韋又將電和磁統一,愛因斯坦統一了時間和空間,物質和能量。量子力學又將電磁力,強力和弱力統一,然而經過無數科學家百年的努力,引力依然沒有被統一。

引力之所以沒有被統一的關鍵是沒有將引力量子化,引力無法量子化是不是我們對物質的認識不夠造成的呢?是不是我們之前對光和原子的建模錯了呢?我們知道光的波粒之爭就長達兩三百年,最後還是愛因斯坦做了個和事佬,說光即是粒子也是波,算是暫時平息了這場紛爭。原子模型也不斷修改,由實心球變成棗糕模型,再到行星模型、波爾模型,最後是現代的電子云模型。

為什麼會這樣呢?主要是因為亞原子和光子太小,在量子級別我們的探測技術無法達到,測量本身就會對本質造成幹擾,量子的動量和位置無法同時獲得。加上現代科學還處於唯象階段,即根據實驗現象歸納出規律,之後提出理論猜想,再用實驗驗證,即是一個歸納,演譯和驗證的過程,大家發現沒有?這個過程雖然科學,但並不涉及本質,並不表示定律就是真理,定律只是在一定條件下在一定範圍內適用,如牛頓三定律適用於宏觀低速運動,相對論適用於宏觀高速運動,量子力學適用於微觀領域。

宏觀物質都是由微觀粒子組成,萬物同源,宏觀與微觀必然遵循相同的規律,現代科學理論之所以各自為陣是由於沒有建立正確的微觀模型,即沒有構建出正確的光子模型和原子模型。光子(電磁波)是能量,原子是構成萬物之本,原子內部結構的猜想是否正確?什麼是物質什麼又是能量?物質和能量是如何相互轉換的?什麼是時間什麼又是空間?時空是如何產生的?為何至今找不到暗物質和暗能量?

我們今天就來一起來思考一下,一起窺探一下宇宙的本質,找到物質和能量,時間和空間這些基礎概念的本質,看看是否能將科學往前推進一步,解決現有的這些問題。

一,光子模型

光時而表現出波的性質,時而又表現出粒子的性質,那光到底是波還是粒子呢?或者即是波又是粒呢?答覆是以上都對。因為他們都是「象」而非本質。

光是一種能量,無影無形,沒有三維形態,直線運動,只有一個速度,即能量的速度C,你不能對能量進行加速或減速,同時利用能量給物質加速也無法超過光的速度,顯而易見,光不可能把一個物質的速度加速到超過自己的速度。只有當光進入介質或物質場的情況下,光就會從能量態轉化成物質態,也就是說當光在自由狀態下,它處於能量態,沒有物質形態,不是物質自然沒有質量,沒有體積。這一點愛因斯坦對光本質的認識是不夠的,牛頓的粒子說更是錯的離譜。

光在自由狀態下是直線運動的,當光進入物質場後與物質場發生互相作用,直線運動變成了旋進運動,一維運動變成了三維運動,產生了三維時空效應,部分能量轉化成了物質,具有了物質屬性,此時才產生質量,有了質量才會受到引力作用,光才會在引力作用下彎曲。

我們知道光在水中的速度是真空中的3/4,在玻璃中的速度是真空中的2/3,正是因為光在其中走的不是一維直線,而是三維直線,旋進運動。這其中就伴隨著能量往質量的轉換,當然只是部分能量轉換成質量,這裡注意,能量和質量都是一種時空狀態,並不是固有屬性。

這裡解釋質量的由來,即能量與物質的轉換過程,物質轉換成能量剛過程相反,粒子由電磁波駐波變成了行波,輻射出去變成能量。

由於能量此時並沒有全部轉化成質量,所以在傳播過程中的光即具有能量的性質也帶有物質的性質,即具有波粒二象性,此時它即是波也是粒子,你觀察它的波動性時它表現出波動性,即能量的性質,是一種概率。你觀察它的粒子性時它表現出粒子性,具有確定性,這即是波粒二象性的由來。

光的本質又是什麼呢?我們知道高能光了在原子作用下會轉化成正負電子對,這是因為光是一種電磁場,電磁場在原子作用下可能產生電磁分離,轉化成了電場和磁場,電子便是特定頻率段的光子分離出來凝聚電場,反電子便是分離出來的磁場。電子和反電子相遇又會轉化成電磁波,即由物質態又回到能量態。當然電磁分離有可能會繼續進行下去,即一個高能光子分離成了電場和磁場後,電生磁,磁生電又生成一半能量的電磁波,一半能量的電磁波在原子作用下繼續分離變成四分之一能量的電磁波,電磁波頻率即可不斷的下降成為低頻電磁波。

二,原子模型

光進入物質場中還有可能會發生一種情況,即被物質捕獲,不再往前傳播,而是原地打轉,首尾相連形成駐波,此時光便由向前傳播的能量變成了一團相對靜止的能量,由能量態完全轉化成了物質態,有了體積(三維時空效應),有了質量,成為了一顆基本粒子,所以宇宙有多少種頻率的電磁波就存在多少種基本粒子,宇宙存在無數種電磁波自然就有無數種基本粒子,無數種基本粒子又可構成無數種複合粒子。

我們之前都認為能量就是能量,物質就是物質,現在知道能量和物質只是兩種不同時空形態,我們之前把電子、質子想像成粒子構建了原子模型,現在雖然知道電子在原裡面並不以粒子形態存在,它是一團能量,即一團概率雲。那為什麼不把其它粒子也作為一種能量呢?即然粒子就是波,波就是粒子,為何不用電磁波駐波來構建原子模型呢?

我們只要用最基本的質能公式和電磁波能量公式計算一下,就能馬上發現電子的能量與X射線相當,質子的能量與伽瑪射線相當,除了質子與電子外,原子周圍明顯還分布著其它的低頻電磁波駐波,否則失去電子的氫核不就裸奔了?

所以本人大膽提出猜想,原子是一個由內而外,由強到弱排布的能量場,也就是愛因斯坦所講的凝聚電磁場,即原子是由不同頻率的電磁波駐波形成的物質場。所以從嚴格意義上來講,原子並沒有明顯的體積界限,它的界限理論上由最外層電磁波決定,而所有原子溫度都高於絕對零度,只要高於絕對溫度的原子就會不斷的吸收(捕獲)和輻射(釋放)電磁波,所以原子的體積處於不斷變化中,我們所獲得的原子體積完全決定於你採用何種手段來測量,你採用不同頻率的電磁波在不同溫度下測量單個原子就會得到不同體積的原子半徑。

新的電磁波原子模型不但可以將引力量子化,給出四個基本作用力的統一公式,而且與宏觀物質高度重合,小到一個水果,大到太陽系都與原子結構高度相似,這也佐證了宏觀與微觀是統一的。

三,引力、電磁力、弱力和強力統一公式

力的本質是能量的傳遞,能量是一份一份量子化的,力應該也是量子化的,力其實是物質之間產生的能量連接和碰撞,即產生的能量共用和排斥,而不是所謂的交換粒子。

從四力統一公式可以看出,引力也是量子化的,這就決定了引力存在大小範圍和作用範圍,也就是引力它存在最小作用量,最小作用量對應著最遠的作用範圍,所以萬有引力不會達到無窮遠。舉個例子,兩個一千克的鐵球,它們相距5000公裡後引力就會消失。

這個統一公式並不只是四個基本作用力的統一公式,而是所有基本力的統一公式,其它力則由這些基本作用力組合而成。當然弱力本身就是一種組合力,正如粒子模型,它不是質子和電子模型,而是所有基本粒子的模型,我們只是把某一頻率段的能量駐波叫質子,把某一頻率段的能量駐波叫電子,同樣的,我們只是把某種基本作用力叫萬有引力,把某種基本作用力叫電磁力和強力而已。電磁波有無數種註定基本粒子有無數種,物質之間的基本作用有無數種。

四,時間和空間

時間和空間存在嗎?這似乎是一個哲學問題,時間和空間本質上是不存在的,它僅僅是觀察者效應,因為時間和空間只是針對運動才存在,而運動是相對的,即需要人為的假設靜止參照物,既然運動相對觀察力才有意義,那麼時間和空間即只相對觀察者才有意義,即每個不同的觀察者就具有不同的時間和空間。

我知道愛因斯坦的時空觀很多人很難理解和接受,那麼我換一個角度來解釋,看看是不是容易理解一點,我們是如何定義時間的?我們把地球公轉一周叫一年,自轉一周叫一天,把月球圍地球轉一周叫一月,把時針轉一周叫一天,把分針轉一周叫一小時等等,很明顯我們用周期性重複運動來定義時間。什麼是空間?如果你一個人處在一個空無一物的地方,連光都沒有,你如何知道自己是否運動?答案是你不知道,因為你無法知道自己的空間位置發生了變化,而空間位置發生變化是產生了相對位移,很明顯產生位移需要的是線性運動,也就是進動,如果你在原地打轉是產生不了位移的。至此大家應該知道時間和空間是如何產生的了,周期性運動(旋動)產生時間,位移(進動)產生空間。

大家知道光速不變原理吧,即光相對任何物質的真空速度都是一樣的速度C(每秒30萬公裡),光速不變原理科學家已經用實驗驗證了,至於原因我已經用等效原理解釋了,大家可以看一下我之前發表的文章。光既然相對任何物質的速度都是C,這句話也可以反過來講,任何物質相對光的速度也是C,我們把物質的運動分成兩種,一種旋動,產生時間不產生空間。一種進動,產生空間不產生時間,而兩種速度的矢量和等於光速,這就很容易理解時間與空間之間的關係了,如果進速增加,旋速就會減小,反之亦然,也就是說如果旋速增加,時間就跑得快,如果進速增加,時間就跑得慢。

由於狹義相對論研究的是一維運動,這就造成了狹義相對論存在局限性,因為物質進動的同進必然存在旋動,沒有旋動就沒有物質形態,就不是物質,產生不了質量和體積,這點前面講過。所以物質並不存在真正意義上的一維運動,而是在做各種旋進運動,是三維運動,本人根據光在不同介質中傳播頻率不變為假設條件提出了新的理論:旋進理論,旋進理論得到的是體縮鍾慢效應,即進速增加,空間不只是在運動方向上收縮,而是在所有方向上同時收縮,各向同性,它包容了相對論,並與量子領域符合的很好,比如我們做核實驗的時候需要給中子減速,目的就是增加中子半徑,增加它與其它原子核的撞擊概率。再如丁肇中在實驗中發現電子速度越快半徑越小。

這裡需要說明一點的就是,物質的運動只相對觀察者才有意義,對於不同的觀察者運動是不一樣的,也就是不同的觀察者具有不同的時間和空間,這是不是說每個人都有不同的時間和空間,也不是,具有相對運動狀態的觀察即具有相同的時間和空間,所以宏觀低速運動狀態的人是具有相同的時間和空間的。這裡所謂的不同觀察者是指運動狀態不同的觀察者,而且是相對速度達到高速狀態的情況。

還有一點,旋進理論假設的是頻率不變,也就是不管別人的時間如何變化,你的時間是不會變的,這叫本徵時間,雖然天上一日地下一年,但你該活六十年還是六十年,神仙的一生並沒有比你更久。

引力量子化的意義遠遠不只是得到力的統一,正如知道物質與能量的轉換關係後遠遠不只是解釋幾種基本粒子,正如你在地上撿到了幾片樹葉,抬起頭卻看到了一片森林。引力量子化後首先你會想到什麼?即然引力存在作用範圍,如果宇宙物質密度低於最小引力密度,宇宙將脫離引力的束縛,宇宙是不是會一直膨脹下去?那麼暗能量還需要嗎?暗物質和暗能量不是找不到,而是不存在,由於編幅問題,相關內容將在下一期講述。

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