物质的空间哲学

物质的空间哲学

哲学分为社会哲学与自然哲学,而自然哲学是自然科学之母。自然科学源于自然哲学,也是自然哲学的主要内容。物理中有些基本的概念性的定义,只能以哲学的角度来审视及阐述,所以本文以哲学开篇,之后是纯本质性的推导,目的是寻找物理之根。

第一章 粒子的空间

1. 重新思考几个基本概念

1.1什么是时间

时间是事件变化(物体运动)的先后顺序,是一种逻辑存在。运动就是变化,变化就是运动。我们把变化无限的分,每一个变化之前,都有一个驱动变化的因素,而这个因素也导致了变化发生。所以时间具体就是因果顺序。而每一个结果,又是下一个结果的原因。这样无限下去,形成时间机制。就像多米诺骨牌一样,第一块骨牌受到了力向一侧倾倒,那么骨牌倾倒的因是最初的那个力。而第一块骨牌的倾倒又变成第二块的因,如此下去,构成了逻辑串。

这个逻辑顺序并没有快慢,而人们为了更好把控变化的快慢速度,就把一个周期性的变化内的逻辑顺序分成若干小段,每一个小段代表一个时刻,这样这个系统内的所有变化均参照这个时刻表,这样就产生了人为标定的时间。假设在标定的一段时间内,某个变化a 发生的逻辑关系数为5(实际上,这种逻辑关系数量可以无限小分) ,另一个变化b 发生变化数为10,由此我们可以(判断) 说(定义) ,b 比a 快。此时时间变成了衡量速度的标尺。

时间没有快慢,快慢是速度。我们人为标定的时间(钟表)其实就是计时器,或者更准确的说是逻辑顺序的计数器,只是尺子,没有快慢。通常所说的时间快了慢了指的是物理作用影响了逻辑计数器(钟表)的周期,而真正的时间(逻辑顺序)并没有改变,变了的是钟表的运行速度,其实质还是速度的改变。也就是时间标尺的尺度改变了。

所以这种计时方法具有相对性(不唯一性)。除了物理作用可以改变时间标尺的尺度,每个不同的子系统的参照标准不一样,也会造成了时间标尺的尺度不一样。就像物价一样,每个国家的物价都有各自的参照标准。所以如果把整个宇宙作为一个整系统,那么就必须制定一个统一的周期不变的时间标尺,才能客观的把握每个子系统的变化快慢。

假如宇宙静止,那么时间将停止,因果关系终结。事实上,绝对的静止是不存在的。所以这种逻辑关系永远存在,没有开始,也没有终止,不可逆。

在我的时空观里,时间不变,空间涨跌。

1.2什么是空间

空间即物质存在及作用的场所,有物质便有空间,有空间便有物质。失去物质的空间毫无意义。假设物质有限,那么空间就有限;假设物质无限,那么空间则无限。没有绝对的真空,所谓的真空充满我们探测不到的粒子。宇宙中充满了各种粒子,或许有一种或几种神秘的粒子是宇宙的初始粒子,它们质量非常小,小的不可再分,它们携带着基本的能量,充满着整个宇宙,构成基础背景。这些初始粒子目前人类是无法感知的。

每个粒子都有自己的空间。粒子本身运动、振动、旋转等需要一定的空间。粒子自身携带能量不同,空间大小就不同,能量升高,粒子空间变大,能量降低,粒子空间变小。进一步的说粒子在某一能级的空间是有极限的,不能无限大,也不能无限的小。当突破它的极限值,就会有新粒子形成。

1.3什么是力

其实并没有什么力,力的本质是形变,力源于形变,有形变就会有力。力是形变的表现形式,是用来描述形变而引入的一个概念。比如皮球发生形变,就会表现为弹力; 比如物体受到摩擦,因为物质的表面凸凹不平就会使接触部分受到挤压变形从而产生摩擦力; 再比如一个静止的物体我们推它(物体也会发生微小的形变) ,他就会动起来,物质运动状态改变我们也看做一种形变,于是就会产生推力。形变亦是运动。宏观物质发生形变,其实质是形变部分的微观粒子的位置发生改变,是微观粒子运动状态改变。所以狭义的形变是微观的运动状态改变,而物质运动状态的改变也是广义(宏观)的形变。世界上没有绝对的的刚体,任何物体受力,都会发生形变,只不过有时候我们为了便于研究问题,将其作为理想质点考虑。

1.4什么是能量

如今物理学公认有这么几种能量形式,物质运动具有动能,相对位置较高的物体较地处物体具有势能,还有热能、电磁能,“还将电磁波也定义为能量的一种形式”。宇宙大爆炸学说及相对论中说“能量能够独立存在,且能量与质量可以相互转换” 。笔者不认同这种观点,笔者认为能量虽千变万化,但必须依附于物质,否则就会违背动量守恒,成了无源之水,无根之木。宇宙中没有脱离物质而存在的能量,就像人的精神不能脱离肉体一样。

能量是一个数学概念,用来衡量做功的消耗,具体描述物质因形变而做的功。能量与质量不能转换,能量以物质为载体,物质守恒,能量守恒。电磁场不能以能量独立存在的,它们必有物质载体,而以目前的科技手段无法认知,否则我们将陷入唯心论,像薛定谔的猫一样,幽灵于宇宙。

2. 物质变化与空间涨跌的关系

物质是由粒子组成,粒子有各自的空间,物质也有自己的空间。物质在某一温度(我们这里所说的温度是指粒子的能量级别的集合) 环境下空间有个限度,达到这个下限,空间就不会再容纳物质了。我们把此时物质的密度定义为饱和密度。物质在不同温度环境中会有不同的饱和密度。当某区域温度非常低,该区域粒子就会收缩,密度变大,粒子的空间被压缩。随着温度继续降低,当超过其饱和状态时物质就会改变,要么形态发生改变,或者形成质量更大粒子组成的物质。

比如水蒸气,当温度降低它的空间就会被压缩,当温度继续降低超过其饱和密度时便会改变为液态。当温度继续降低到摄氏零度,直至液态的水的饱和密度,水将改变为固态冰。到这里肯定有人会问,冰的体积比水还大,空间并没有随温度下降而压缩啊。接下来笔者要说的是一个相对自由的或者运动的粒子的空间要大于一个相对固定或静止的粒子空间。就好比一个自由的人,被关进牢房,它的活动范围减小了,变得不自由了。水分子由动态空间变静态空间,由游离态变成固态,自由度减小,空间被压缩了。

质量小的粒子在超低温环境下它的空间被压到极限便会聚变,形成质量更大的粒子,或者高能级状态下粒子的空间来不及扩张(物质的空间与其温度或拥有的线能量不匹配) ,粒子的密度便会达到超饱和态,产生聚变,进而形成质量更大的粒子。这也是目前核聚变采用的方式。

下面笔者提到一个有趣的现象,同等能级状态下,自旋是粒子降低自身空间的好办法。粒子通过减小自由度,将线速度转化为角速度,把线动能变为旋转动能进一步缩小自身需要的空间。笔者认为可能原始的宇宙温度比较高,随着宇宙温度降低,粒子的空间被压缩,这时粒子会选择一种经济的方法,减小自身空间,达到相对稳定,这种方式就是自旋。

3. 力与空间的关系

上文中笔者提到力源于物质的形变,这里笔者要对力做进一步的表述,力源于物质的空间变化,有空间变化,就会有力。至于空间上文已经解释,这里就不在阐述。当空间需收缩或者被扩张时,就会产生引力,当空间扩张或者被压缩时就会产生斥力。打个比方,物质空间受到挤压,就像自己的国家遭受外敌侵略一样,会奋起反抗,这种反抗就是斥力。笔者认为,实际上所有的力,引力、斥力,电场力,磁力,核力均是空间形变。

首先我们探讨一下电场。笔者认为其实根本不存在电场。所谓电场也就是电荷之间的相互作用,完全是由电荷的空间变化引起的。若电子的空间受到挤压,电子就趋于向其他方向扩散,亦或者说电

子在能级变高时空间变大,当其变大或者扩散的过程中受到的阻碍就表现为电场力。

当金属在极低的温度下,金属内的电子空间急剧减小,因此金属内部相对于其它电子会形成一个负压效应,此时外界电子很容易进入,金属相对于电子的阻力大大减小,这就是所谓的超导现象

再谈一下磁场。当电场突然增加或减小,电子的空间就会发生变化,电子压力突然增大或减小,此时电场区域就会形成垂直方向的超压或负压效应,会有神秘粒子(这种粒子的空间与电子空间不相容或半相容) 向垂直方向排除或吸入。这里我要说明的是自由的电子及物体携带的多余的电子能量非常高,需要的空间极大,多余电子占用的空间超越所在的物体的空间。

神秘的初始粒子冷却达到密度过饱和形成了五彩缤纷的物质世界;物质空间在能量作用下,呈现出了各种玄妙的力;粒子之间通过空间变化相互作用着,转化着,这就是这个世界。

笔者认为,越小的粒子占用的空间越大,而大质量的固体反而占用的空间小。因为大质量物体是小粒子空间饱和产生的,不再有空间容纳的时候就形成了占用空间小质量大的物质,而较小的粒子能级较高,需要的空间也较大。

应用实例

例1. 两份同质量的X 气体,分别装在两个体积相同的容器A 、B 内,A 容器气体分子接近静止,B 容器的分子则高速线运动。此时,两容器之间用管子联通,根据静止节约空间的原则,A 容器气体相对B 存在空间空穴,会吸引B 容器气体。B 分子的速度越高,吸引的趋势越强。

例2. 为什么一些物质(粒子)会选择圆周、自旋、振动的运动方式来节约空间而委屈求全呢?宇宙的空间被物质所占据,每个物质的空间都是有限的。依然是X 气体置于容器中,此时不断给气体加压,直至部分气体被液化,可以看出一个系统内X 气与X 液的温度相同空间是完全不同的,X 液选择以节约空间方式存在。这就是物质的空间哲学。

第二章 物质的空间法则

笔者在上一章阐述了什么是物质的空间,物质的变化、力及空间三者的关系,但空间如何变化的呢,他们又遵循什么样的规律?在这里笔者将重点说明物质空间的变化法则及对前文的一些修正。

1物质空间的变化法则

“所有的物质都有自己的空间,宇宙空间被物质所占据”。物质通过空间相互作用着,相互制约着,达到暂时的平衡。没有哪个物质能在宇宙中畅通无阻。在能量有限,空间有限的情况下,物质会选择占用尽可能少的空间来避免与其他物质争抢空间这种节约空间的经济方法。物质运动方式的不同,占用的空间多少就不同。有人肯定会问,既然宇宙不是有限的,空间怎么会有限?笔者这里所说的有限,是相对的有限。假设物质与空间的比为1:1,如果宇宙有限,那么有限物质除以有限空间等于一;假设宇宙无限,那么无限的物质除以无限的空间依然等于一。所以我们没必要纠结宇宙是否有限。

1.1静止的物体较运动的物体节约空间。

以下图中实心圆球均代表质点,阴影部分均代表质点所占的空间。图1-1 A为质点静止,图1-1 B表示质点做匀速直线运动,假设时间过了5秒,每秒的位移为1,静止质点占用的空间为1,那么这

t=5s

A B

图1-1

段时间内运动的质点共消耗的空间数为5,动质点消耗的空间较大。

1.2同向且速率相同的物体较不同运动方向的物体节约空间(集体效应)。

图1-2 A为两个质点同向同速率的直线运动,图1-2 B为两个质点相同速率反向直线运动,假设在5秒内每个质点的位移为5,那么图1-2 A两个质点相对占用的空间数为2,图1-2 B两个质点相对消

t=5s

A B

图1-2

耗的空间数为10,图1-2 A 的两个质点相对图1-2 B 的两个质点节约空间数为8。同向较异向节约空间,同向同速最节约空间。也可以看出,两个质点的速度越高,单位时间内A 相对B 节约的空间就越多,或者质点速度越高,单位时间内通过某处质点就越多,节约空间的效应越明显。(似乎用某时段的空间变量更准确,数学不好,大家听懂即可)

当物质(粒子)以集体同向同速横向运动时,这种更有序的运动还会更少的占用与物质运动垂直方向的空间,造成纵向空间节约。反之,物质以反向运动,就会造成集体混乱,造成集体空间扩大,且消耗纵向空间。如果物质集体不能在横向上取得一致,那么它必然会消耗纵向空间。

此条规律是伯努利原理的本质机理。

1.3做圆周运动的物体较直线运动的物质节约空间

图1-3 A表示质点在做圆周运动,图1-3 B表示质点在做直线运动,假设时间为无穷大, 可以看

t=∞

A B

图1-3

出图1-3 A质点所占用的空间为有限的圆环,而图1-3 B所示的质点消耗的空间为无穷大,图1-3 A质点更节约空间。同样,相较圆周运动及直线运动,自旋更节约空间,这也是天体为什么公转自转,粒子为什么旋转及自旋的原因。

宇宙中的天体通过空间的挤压吸引相互作用着(不排除通过某种空间介质),为了尽可能的减少空间拥挤,他们选择一定的圆周轨迹,尽可能的节约空间。

1.4以平衡点做简谐振动的物体更节约空间

其原理与1.3类似,笔者就不过多阐述了。

1.5物质有序组合比杂乱无章更节约空间。

一堆杂乱的木柴,当我们将它一根一根的整齐的码好,再打成捆,木柴的体积会大大减小,物质及粒子也是一样,它们以一定的秩序组合会大大提升空间的利用效率。前文笔者讲过,质量越大的物体消耗的空间反而更小,运动速度更慢,所以大天体选择以自旋的方式占据小天体圆环空间的中心空缺,达成有序组合,来达到节约空间的目的。

一块磁铁,随着温度升高,电子的运动就会变得杂乱无章,不再具有磁性了。同样,“一些非金属材料在超低温(-230℃)下也能表现出磁性”。物质的能量增大了,就会变得无序,物质的能量减少,就会变得有序,更节约空间。有人肯定会问,磁体从无序到有序体积并未发生变化啊?物体本身会热胀冷缩,同时内部粒子的运动方式变了,自由度变了,还有一个原因将在下文阐述。

1.2与1.3两条规律,是整个空间理论的支撑。

2电生磁的本质

笔者起初认为电与磁是分开的,试图寻找一种类似流体的介质,最后发现无论什么样的介质,介质具备何种结构,都不能解决同时拥有两极,且同极相斥异极相吸的现象。实际上电与磁是不能分开的,电就是磁,磁亦是电,磁是电子空间变化的表达形式。

如图2-1所示,我们把“做圆周运动的单个电子叫做磁畴”,那么顺时针看为磁畴N

极,相反

图2-1

的一侧为S 极。我们把磁畴当作一个粒子,那么磁铁就可以看成是无数自旋方式一致磁畴排列成的组合。

图2-2 A为著名的奥斯特实验,这里我们为了更好的说明电子空间与磁的关系,我们用电子的运

A B

图2-2

动方向代替电流。导线中有电子通过时,磁针向图示的方向偏转。如果电流足够强,那么磁针最终会垂直导线。此时如图2-2 B所示,把磁针用单个磁畴替换(实际上是不影响效果的),此时接近导线的磁畴电子运动的切线方向正与电线中的电子运动方向一致。这时的电子是最节约空间的,磁畴与导线达到空间平衡,否则空间就会相互挤压。

我们将两块磁铁的异极靠近如图2-3 A所示,此时他们表现为相吸。我们用磁畴代替磁铁,如

A B

图2-3

图2-3 B所示,当两个磁畴圆周上的电子运动方向及速率完全相同,此时也是最节约空间的。

我们再将两块磁铁以图2-4 A所示的方式排列,此时他们依然表现为相吸。我们用磁畴

A B

图2-4

代替磁铁,如图2-4 B 所示,可以看出两个磁畴相切处电子运动的方向完全相同,此时它们也是节约空间的。两个磁畴在同一平面上以相反的方向自旋反而节约空间,那么为什么磁体内部的磁畴自旋方向却相同呢?如图2-5所示,在同一平面内,磁畴1与磁畴2以相反的方向自旋,切点处电子运动方

图2-5

向相同。此时加入第三个磁畴,我们发现,无论磁畴3以哪个方向自旋,都不会同时满足与磁畴1磁畴2切点处电子方向一致。这种排列方式使磁体在磁畴的水平方向没变得的更有序,反而使垂直方向变得混乱不堪。磁体在磁畴水平方向上的吸引力非常弱,就是因为电子仅在切点区域才变得有序,加上磁体内部的磁畴在水平方向的相互抵消,所以仅在磁体表面较明显。

同理两根电流方向一致的导线靠近时,也会吸引,电子仍然朝着节约空间的趋势发展。

反之,把磁体以排斥的方式排列,磁体之间的电子一定朝着消耗空间方式运动。

这里笔者额外阐述下洛伦兹力。切割磁场时导线运动,导线会带动其内部电子跟其一同运动。此时导线电子的运动方向(导线运动方向)与磁体磁畴的环形分子电流的两个切点处的电子运动方向一正一反。两电子同向运动,则相吸引,异向运动则排斥。所以运动导线电子会受到各个磁畴切点两个力,这两个力方向与导线运动电子方向垂直(与导线平行)且方向相同,即电子受到了来自磁畴的一个沿导线方向的力。所有的磁畴对运动导线中的电子累加一个合力即为洛伦兹向心力,这样导线就有点流了。

当接近的电子之间向着节约空间方向发展,趋势为吸引,向着消耗空间方向发展,趋势为排斥。一块磁铁的内部磁畴排列更加有序,电子的运动更加一致,是极度节约空间的,而普通的铁内部电子运动方向是不一致的,杂乱的。相较于普通的铁,磁铁存在一个空间空穴,因此磁铁也会吸引铁。

可能有些细心的读者已经发现,同向运动的电子互相吸引,这不是跟“伯努利船吸现象”惊人的相似吗?笔者认为,“伯努利现象”的本质就是空间变化,也是笔者以上观点最好的实证。

因此笔者得出结论:物质之间向着节约空间方向发展,趋势为吸引,向着消耗空间方向发展,趋势为排斥(注:速度越快吸引或排斥的趋势越明显,且与空间介质有关);引力为物质之间的相对空间负压,斥力为物质之间的空间挤压,一切力本质皆为物质空间变化的表达。

空间必须与时间相联系。不与时间联系的空间是绝对静止空间,是不存在的。在某段时间内,一物质消耗的空间比周围物质多,那么其就会排斥周围物质;此段时间内该物质消耗的空间比周围物质少,就会吸引周围物质。

几百年来的电磁学研究陷入困境,就是由于我们把力(引力、电磁力)、能量(电场、磁场)这些表象当作了客观存在来研究,而忽视了其空间才是本质,舍真取伪,导致方向偏差。

而关于磁生电的本质,笔者将在第五章超导现象分析中论述。

应用实例:为什么风可以降温?群体性的空气粒子速度一致沿皮肤表面方向运动,节省了空气运动垂直方向的纵向空间,造成皮肤表面的相对负压,形成空间空穴。所以汗液更易蒸发,更易带走能量。

第三章 单双极子及初原力

1. 初原力

自旋元:单个粒子自旋或做圆周运动,那么这个自旋或圆周运动叫自旋元。每个自旋元有两个面,我们把顺时针旋转的一面定义为N 极,逆时针旋转的面定义为S 极。这样每个自旋元就有两个极,同种自旋元遵循同极相斥异极相吸的规律,同时自旋元圆周相切处存在一种弱引力或弱斥力。两极产生的力我们称之为强力,圆周产生的力我们称之为弱力(证明参照第二章---物质空间法则中有关磁畴之间作用的论述)。

下面是一种有自旋元弱引力结合构成的一种平面点阵网。

图1-1

即每个自旋元都可以通过彼此切点处产生的弱引力相互连接能够构成一个稳定的网状点阵结构。每个同样的平面点阵网面与面上下平行排列就构成了一个立面点阵体。每一个平面点阵网还可以卷曲成一个圆筒状。相同的圆筒之间可以通过自旋元的强引力黏连成一体。一个粒子通过旋转变成自旋元就可以组合成各种几何结构,甚至一些不规则结构。通过粒子自旋及卫星粒子的绕轨可以形成更加复杂的力,进而构成更加复杂的结构。可以看出,粒子通过自旋产生的力是可以构成物质的,而自旋元提供了构成物质的初原力。每种级别的力都必须有一定的介质,比如飞机需要空气,船需要水,电子需要电以太。而每种力的产生都是物质与介质之间空间博弈的结果。物质的运动会使介质的密度及能量发生变化。介质的密度与能量决定介质的空间压的大小。比如空气在同样密度下,0度与100度的时候对外界的压强是完全不一样的。所以介质产生的力F 应该是密度与温度的一个函数。介质密度与能量的变化就会使介质的空间变化,进而向物质施加了力,包括初原力,于是各种各样物质便产生了。

因此, 物质内的(以太)空间压要小于真空(以太)。而光的介质为以太,以太压的大小决定光的传播速度。所以透明物质内光的传播速度要小于真空。

2. 单极子与双极子

如图所示,当某种自旋元在平面自旋方向相同,那么这个平面就拥有了极性,平面的两

图2-1

面各为一极,且顺时针的一面为N 极,另一面为S 极。这种能够构成两极的平面自旋系我们称之为双极子系。比如磁铁中的磁畴就是如此。

如图所示,某种自旋元在球面上以相同的自旋方向排列,这时,球的内外表面各为一极。

图2-2

由于向里的一极被封闭在球体内对外不显极性,故对外只有一个极显极性,我们称为单极子球面自旋系。这里所说的球面也适用于闭合曲面。我们所说的正负电子就属于单极子。假设电子不是最基本的粒子,还有结构,那么正负电子很可能自旋元旋转方向不同的球面自旋系,同种电子排斥,异种电子相吸。

这里我们不用去纠结这两种自旋系究竟是怎么形成的,而是这两种结构确实起到了双极子单极子的效果。

3. 超流体量子化的涡度

当超流体置于容器内旋转,就会形成量子化的漩涡。超流体微粒获得一定的线动能,这时微粒要求自己的空间扩大,但是由于空间被容器束缚,拥有过多能量的超流体被禁锢在固定的空间内,如果是普通流体,那么他们可以通过与容器的摩擦将能量传递出去。但是超流体其能量损耗非常小,故超流体拥有的线动能与其空间不匹配,这时他们必须将线动能转化为自旋能,借此进一步降低空间消耗。故每个量子化的涡度都可以当作一个自旋元。同样的道理,当物质的温度降低,其空间被压缩,那么物质内部的自旋方式会出奇的一致,也就是我们所说的玻色凝聚态。超导磁悬浮现象中的以太龙卷风其中心也会出现量子化的涡度,这些涡度取向一致,就像陀螺仪一样,使其浮在上方的磁铁保持平衡(第五章论述)。

螺线管加铁芯,通电螺线管内部的以太也会形成量子化的涡度。而铁芯内的磁畴也可以看作量子化的涡度,只不过其取向是混乱的。当铁芯放入螺线管内,铁芯内取向一致的磁畴也可以看作量子化的漩涡,磁畴的取向与螺线管内量子化涡度高度一致,这种排列方式也最节约空间,所以螺线管的磁力几乎被铁芯完全吸收,磁畴与量子化的涡度共同作用,使电磁铁的磁性大大加强。此外,磁致旋光

效应,也说明了螺线管内发生了量子化的涡度,致使光波发生了偏振。

第四章 万有引力

粒子通过自旋产生的初原力结合在一起,形成宏观物质。宏观物质里面包含了单双极子产生的各种层级的引力与斥力。那么这些引力与斥力在宏观层面怎样作用呢?

下面(图1)是利用小磁珠组成的各种各样的图形,我们随意将小磁珠放在一起,可以发现,小磁珠并没有因为之间的斥力而弹开,而最终却因为引力而结合在一起。只要有磁引力的存在,小磁珠

图1

总能够找到正确的办法,组合成各种形状的物体,笔者在这里将这种现象称引力主导现象。为什么会产生这种现象呢?图2-A 为两块以排斥方式排列的磁铁,虚线表示两块磁铁的中心连线,或者叫平衡线,箭头代表力的方向。当同极靠近时,两块磁铁的斥力会产生背向平衡线的一个合力,在没有其他

图2-A 图2-B

外力的作用下,这个合力在磁铁之间的平衡线方向的分量越来越小,直至最后为零,越来越偏离平衡线,两磁铁之间的斥力被完全化解。可以看出,在斥力作用下,磁体之间状态总是趋于不稳定。图2-B 为两块以吸引方式排列排列的磁铁,两块磁铁之间的引力会形成一个朝向平衡线的合力,在没有其他外力的作用下,这个合力越来越接近平衡线,最后磁铁之间的引力完全与平衡线重合,达到最大,不再变化,这时磁铁之间的状态是最稳定的。在引力与斥力的对抗中,引力取得完胜,这就是引力主导原则。

我们用小磁珠构建一个磁球,小磁珠磁极方向的排列是随机的(非刻意的排列) ,随着小磁珠的数量增加,磁球的体积和质量在不断变大,当大到一定程度,磁球内小磁珠的磁极朝各个方向排列的数量趋于相等,变得均匀,对外的极性趋于消失,而磁球对外的引力与斥力却一直存在,并且朝各个方向变得均匀稳定。此时将两个这样的磁球靠近,根据引力主导原则,磁球间不是排斥而依然是相互吸引的。当磁球增大到一定程度,对外引力的大小只跟球体的质量与距离有关,而不再跟球体的方向相关,极性相关了。

我们把小磁珠看做一个自旋的磁畤,然后用基本粒子替换磁畴,那么磁球就变成了宏观意义上的物质。根据引力主导原则,最终使粒子粘合起来的为引力。夸克、电子、质子等粒子通过一定方式的旋转产生初原引力组合成原子、分子,原子、分子由一定的运动方式组成形形色色的宏观物质。宏观

物质之间就像磁球一样存在由各个级别粒子集体产生的对外的引力斥力,而这些力当中,最终发挥作用的是引力。因此宏观物质彼此之间是吸引的,这就是万有引力。

有人会问:单极子并不能像双极子一样形成力矩啊。两个极性相反的单极子结合在一起便是双极子,另外单极子在物体中是相对固定的,这样极性相反的单极子也会形成力矩。

图3-A 表示粒子的个数与万有引力的关系,x 表示粒子的个数,y 表示物质对外的引力。

图3-A 图3-B

随着粒子的增多,其对物质万有引力的贡献陡然下降。当粒子数目达到x1时,物质已经接近宏观物质,此时粒子对万有引力的贡献已经非常微小,且接近于恒定值。这时x1之后的线段可以看成一条直线,且斜率接近0。我们把x 轴的单位放大,且用质量代替粒子数目,如图3-B ,此时将质量的单位调到足够大,线段的斜率也随之变大,万有引力与质量就成了正相关的线性关系。比如一个2kg 的物体与地球的引力相当于两个1kg 物体对地球的引力,是其的2倍。

宇宙是不允许物质通过斥力无限增大空间的,而是通过引力达到一个暂时的稳定,否则空间将陷入混乱。

气体的分子之间可以认为只存在线运动(旋转和自旋忽略不计) ,当温度降低或空间压缩时分子的线速度降低,角速度大大增加,分子的空间大大减小,进而形成液体。由于液体分子还是具有很高的线速度,分子自旋及分子内部粒子产生的引力不足以对抗分子的线动能。所以液体的分子相对自由的。当温度进一步降低,分子线动能减小不足以对抗分子引力,分子就会被束缚,形成固体。这时分子的线速度不是完全消失,而是转化为引力平衡位置的振动。温度越低振动越微小,温度越高振动越剧烈,直至挣脱引力。当然,如果存在凝结核,那么分子遇到凝结核后的线速度下降的更快,物质的相变更容易发生。

第五章 迈斯纳现象

1. 磁生电的本质

迈斯纳现象中,给超导体上方放一个磁铁,超导体就会产生超导电流及磁场,使小磁铁可以悬浮于空中,那么这个超导电流及磁场的能量来源于哪里呢?有人说这个能量来源于重力势能,笔者认为是错误的。我们仔细观察迈斯纳现象时就会发现,首先,超导体被冷却前磁铁是静止放在超导体上的,这是重力等于支持力,重力并未做功,此时超导体受到的磁场是恒定不变的;当超导体被冷却后小磁铁升了起来,这时重力势能没有损失反而增加了,显然不是重力在做功。另一个奇怪的地方超导体在电阻小时前后的磁场并没有变化,当电阻消失的那一刻,产生了感应电流。就是超导体在恒定的磁场中产生了感应电流(正是这个感应电流使磁铁浮了起来),这与麦克斯韦的变化的磁场产生电场相矛盾。有人说超导电流是无损耗的,根本不需要电场的。那么笔者问,超导体在获得超导电流之前,其电子可以看作是静止的,那么静止的电子如果要在稳恒磁场中形成电流是必须有电场驱动的,那么这个最初的(瞬间) 电场是如何而来的?在超导体产生感应电流那一刻磁铁是相对静止的,磁场是恒定的,

显然电场是来源于恒磁场。还有一种说法,就是超导体内自由运动的电子受到磁场的洛伦兹力,产生了一个与之相反的磁场,正好使磁铁悬浮。笔者认为这个不符合事实:1. 超导体在冷却前由于电阻其内部电子是静止的,在冷却到临界点那一刻是怎样获得动能的?2. 在超低温环境中,超导体内能非常小,即使电子运动,速度也非常小,形成的磁力有限;3. 电子做洛伦兹运动需要有固定的轨迹。这时电子的位置、运动方向、磁场强度的大小及超导体的半径必须高度契合。否则电子的运动是混乱的。有的因运动轨迹过大不断撞壁,有的在做螺旋线运动,有的应轨道交缠相互碰撞,最终电子本身微小的动能会耗尽,不会形成环形电子流;4. 这样产生的磁场与原磁场相反,不符合磁体磁化本质(即被磁化物体产生的磁场与原磁场相吸)。引力使物质空间有序,斥力使物质空间无序且无限大(熵无限大) ,最终宇宙世界由引力主导才能达到稳定平衡。所以笔者认为并非变化的磁场产生电场(这里我们暂时还是称之为场)。

超导电流源于恒定的磁场产生的瞬间电场,即处于磁场中的超导电子,会受到来源于磁场的瞬间电场力,由于超导电子不受阻力作用,所以瞬间电场力可以使电流持续下去。可能有人会问,既然超导电流源于静磁场,那么磁铁的磁力会不会损失呢?答案是不会。假设瞬时的电场力为F ,电子的速度v ,那么电场所做的功应表达为W=FS=Fvt。假设电场产生(或者持续) 的那一刻的长度为△t ,那么时间△t 接近于无限小,即△t ≈0,所以W=Fv△t =fv×0=0。即电场在时间上的积分为零,或者 W=E=n/2mv ²。参与运动的电子个数n 有限固定,电子质量m 非常小,故m ≈0,v 应该为10的负次幂级别,所以W=E=n/2mv²≈n/2v²×0=0。恒磁场对超导体提供的电场力,不论时间长短,只要存在过就可以了,恒磁场只是对超导体贡献了力,并没有做功,磁体磁力没有任何损失。正如钢被磁铁磁化,钢受到磁铁的一个瞬时的力(这个力使磁畴的取向发生变化),磁铁并没有损失能量,相反二者的磁场强度累加了起来。这并不矛盾,因为只要磁场相对静止,那么他就不会做功,符合能量守恒。当静磁场对有电阻的导体施加一个瞬间电场力,电子运动的路程S=v△t ≈v ×0=0,导体中电子移动的距离为0,即导体在静磁场中不会产生电流。实际上电子速度也无限接近于0,因为电子需要从静止加速,而这个时刻太短了,当电场力消失后,由于电阻作用电子的速度马上为0 。

那么对于变化的磁场呢?假定瞬间电场所需要的时间为△t (无限小),一个匀变速磁场,在△t 时间内对应磁场强度变化量为△H ,即△H= g (△t )。我们可以这样理解,在每个时刻,都有一个的强度为△H 的恒定磁场对超导体施加了一个瞬间电场,此时超导体对应产生一个感应电流△I ,即△I=f[g(△t)] =f(△H )。因为超导电流无损耗是不断累加的,所以在某段时间内,超导电流的积分与磁场的积分是正相关的,即有I=f(H ),可以近似的认为I=kH。K 为一个磁电转换系数。超导电流大小总是与该处的磁场强度矢量和正相关,与磁场变化速度无关。当磁场强度越大,则超导电流越大;而对于导体在匀变速磁场内,假定在△t 内导体对应产生一个感应电势差△U ,那么有电流△I=△U/△r ,△r 为△t 内电流通过的导线的电阻(固定),所以导体内每个时刻都有一个大小为△I 的电流,这样电流就可以持续,也有I=△I=△U/△r 。△U 大小由△H 决定,可以看出在非超导体中,决定电流大小不是磁场强度而是的是磁场变化的速度。以上就是为什么对于普通导体变化的磁场才能产生电场的真正原因。

另外,假设超导体在某时刻内产生一个感应电势差△U ,因为超导电阻为0,那么超导电流△I=△U/0,可以看出很小的一个瞬间电场可以在超导体内产生非常巨大的电流。实际上超导体是有电阻的,只是非常小接近于0。而且超导体性质比较复杂,有临界电流与临界磁场决定。所以以上结论,仅限于在临界状态之内。而麦克斯韦经验方程组在非超导的条件下依然可以使用。

2. 等效电阻原理

如果以上的内容不好理解,或者不具说服力,我们接着用等效电阻法分析。

普通导体与超导体的本质区别就是电阻。这也是导致变化磁场才能产生电流的根源。

所谓等效电阻即电子在运动过程中受到来自某一个方向的力,那么这个力就可以看作电子与这个力反方向的电阻。比如一个电子突然减速相当于给电子施加了一个正电阻。而一个电子突然加速,相当于给电子施加了一个负电阻。

我们不妨假设这样一个实验,将一块圆形的磁铁棒(棒的两端为两极)插进一个闭合的螺线管内,当螺线管为超导材料时,那么线圈内会产生电流。如果线圈存在电阻,那么将不会产生电流。我们可不可以这样理解:用静止的该磁铁棒代替恒磁场,把磁铁中的每一个磁畴都看作是超导体(笔者把一个分子电流定义为一个磁畴,因为每个环形分子电流都是无损耗的,完全可以这样认为),那么如果有什么办法可以使磁铁磁畴中的超导电流不断的变化,不就等于变化的磁场了吗,此时普通的螺线管就会产生电流。根据等效电阻原理,磁铁磁畴中的环形(超导)电流不断的变化,就可以看作给磁畴施加了一定的电阻。现在情况变成了这样:A 、当磁畴及螺线管都有电阻,那么线圈有电流;B 、当磁畴与螺线管都无电阻,那么线圈有电流;C 、当磁畴无电阻,螺线管有电阻,线圈无电流。我们知道电流(电子)总是沿电阻小的线路运动。一个并联电路有a 、b 两条支路,当a 有电阻,b 无电阻,那么a 线路无论怎样都不会分配到电流,电流全部从b 流走。如果a 、b 都有电阻或者都无电阻那么a 都将分得一部分电流,这与A 、B 、C 三种情况是等效的。在磁场中,当线圈与内部磁畴条件对等时,线圈就会分得一部分电流。也就是说,电场并非需要变化的磁场,恒定的磁场完全可以产生电场,变化的磁场相较于恒磁是需要消耗额外能量的,而这个能量恰恰对抗了线圈(导体)中的电阻,使之产生了电流。

变压器正是基于这个原理,输入交变电流使铁芯产生了交变的磁场,而交变的磁场恰恰给铁芯内的磁畴施加了等效电阻,所以副线圈才产生了感应电流。如果给线圈施加一个均变磁场,那么线圈将会产生一个恒定的电流。而实际中,我们遇到的多为交变磁场。交变磁场频率越高,铁芯内磁畴受到的力就越大,等效电阻也就越大,而线圈的相对电阻就越小,这时线圈可以分得更多的电流(能量)。

变压器的能量来源于电源,可迈斯纳现象中使磁铁悬浮起来的能量是怎么来的呢?使磁铁悬浮的能量,恰恰来源于超导体与环境的温度差,而正是这个温差使电以太的运动发生了改变。这个改变足以使磁铁悬浮。这也正是伦敦方程无法解释的界面能为负的问题。

导线切割磁力线与等效电阻其本质是源于电子的空间变化,但二者并不等同。切割磁力线其本质是电子磁场中运动受到的洛伦兹力,具体请看笔者的前文论述,这里就不多说了。

令我们惊奇的是,等效电阻原理的分析与对流体性质的分析非常相似。如果把电子比作是一个泡沫小球,那么将它投入水流中,小球会瞬间加速,直至与水流同速。如果我们对水流施加一定的阻力,那么水流总是向着压力小的方向分流。自由电子(超导电子)对磁特别敏感,这其中似乎存在一种看不见的神秘的流体介质,始终能够帮助线圈完成电流分配这一使命。

3. 迈斯纳现象本质

实际上根本就没有场,笔者在前文就已经论述过,电场实际上就是电子空间变化对周围电子的挤压。电子的这种空间作用不排除空间介质,笔者当时并不太懂流体力学。假设存在这样一种流体介质,它只与电子发生作用,我们姑且称它为电以太。那么磁场恰恰是电子运动时引起电以太发生的伯努利现象。有人肯定会问笔者怎么又无端制造出个电以太,那么就看看笔者是如何利用电以太解释迈斯纳现象的吧。

请看下面4种情况

图3-1 图3-2 图3-3 图3-4

将超导线圈以不同的方式置于磁场中,假设笔者以上结论成立,则图3-1中超导线圈有电流,且与磁畴电流的方向一致(注:本文所有图示中有关电流的箭头,均指电子运动的方向,即电流的反向)。图3-2中超导线圈有电流,且方向与磁畴一致。图3-3中超导线圈无电流,图3-4中非闭合的超导线圈会有静电势(电场)

迈斯纳现象特点:1. 正上方存在一个平衡位置,磁铁与超导体小于平衡距离时,两者排斥,大于平衡距离二者吸引;2. 磁铁的两级的中心连线为轴,轴相对较固定,且磁铁可以绕轴旋转;3. 轴相对

于超导平面可以以一定角度倾斜。

如今的主流解释是这样的:超导体具有完全抗磁性,在磁场作用下,表面产生一个无损耗感应电流。这个电流产生的磁场恰恰与外加磁场大小相等、方向相反,因而在深入超导区域总合成磁场为零。那么问题来了,首先如果超导体具有抗磁性,那么当磁铁远离超导体时超过其平衡距离时,就不会相吸引,而是重新建立一种平衡,使斥力等于重力,这显然与现象矛盾。其次零电阻的理想导体并不能产生迈斯纳现象,显然不是感应电流和磁场那么简单。

图3-5

为超导磁悬浮示意图。如图所示,笔者认为,低温超导体内部的自由电子在磁场

图3-5 图3-6

图3-7

中会产生超导电子流,即图中的超导环流。该环流会位于该超导体表面且切面最大的轨迹上(由于离心力作用)。此外超导体在超低温的环境下,还存在着自身被磁化,即超导体内部分子电流(磁畴)在磁场的作用下取向一致,这样超导体就像铁一样被磁化了。假定存在电以太,那么电以太在超导环流的带动下,圆环的中心会出现一个负压区。大家知道,龙卷风的原理,龙卷风的中心为负压,形成了一个类似中空的管子,而管子两端的空气密度是不一致的,靠近地面的空气密度大压强大,所以地面的空气被吸进管子内,而管子的上部空气密度低,压强小,这样管子内部就形成了一股由地面向上吹的气流。该气流力量是巨大的,重如卡车的东西都会被吹向空中。其实超导磁悬浮跟龙卷风的原理是一样的,我们分析该现象时恰恰忽略了一个重要因素,就是温差。超导体在液氮的冷却下,形成了与磁铁上空的极大的温差。超导体内部温度极低造成该区域电以太密度大于空气中的电以太,这样超导环流内部就形成了由超导体吹向磁铁的以太风。一部分电以太冷却后回填,这样就形成了以太对流。越靠近超导体(超导环流中心)的以太风越强,斥力越大,越远则斥力越小,是一个递减的力。以太风造成的斥力方向向上,而重力、超导环流、及磁畴都会使磁铁受到向下的吸引力,斥力与向下的重力、磁力在空中的某个位置相等达到平衡,即平衡位置。那么为什么磁铁可以(以两级中心连线为轴)倾斜,且磁铁可以饶轴旋转呢?如图3-6所示,当磁铁处于倾斜状态时,那么超导体内部的磁畴就会做相应的调整,他们通过改变取向(磁畴的圆轴方向),保持与磁铁的受力平衡,使磁铁保持稳定。此时磁铁低速绕轴转动,并不会引起磁铁周围的磁场变化,破坏磁铁的受力平衡的。超导体内

部的磁畴,恰恰起到了一个类陀螺仪稳定器的作用。图3-7与图3-6等效。笔者认为,磁铁倾斜时,对超导体各个部位的磁场强度及磁场方向是不一致的,可能会造成超导体各部分磁化程度不一致。在上述模型中,无论磁铁如何倾斜,都必须保证磁铁内的磁畴环、超导体内的磁畴环在(超导环流所在的)平面上的投影不为零,且二者电子转动的角速度方向在投影上与超导环流一致。否则就违背了电子的空间运动法则[3]及动量守恒原理和电以太的假定。

第六章 光与电磁波

1. 重新定义光

电子究竟是什么?至今为止仍没有人能够给一个准确答案,可以说电子是宇宙中最神奇的粒子,看不见,摸不到,在空间中不能单独稳定存在,我们只有通过外在的现象分析其性质。笔者认为电子占用的空间特别大或者说电子对空间介质的扰动特别大,纵使相隔千里,两个电子依然能够发生作用。所以在有限的空间内电子必须被压缩在物质内,而不能独立存在。

笔者已证明电磁本质为电子空间变化,笔者认为电磁波实为电子的空间波动。振动电子的空间发生了波动,而电子空间的波动势必会影响其周围电子空间。大家知道,光是某种频率的电磁波,我们眼睛之所以能够看到光线,就是因为光源电子与我们人眼内的电子发生作用,光源电子通过空间波动挤压或吸引到眼睛内的电子,我们的眼睛正是将眼内电子波动的信号传给大脑,而我们的大脑有能力把此频率的电子波动翻译成各种颜色的光线,并判断出光源的距离,借此勾画出物质的外形。

而光又具有什么性质呢?1. 某种频率的光具有饱和振幅,且基本固定不变(原子级)。为什么这么说呢?因为物质内的电子轨道及其空间有限,电子的振动范围不能无限大。随着物质的能量增大,电子的振幅在有限空间内达到饱和,最大化,且基本稳定不变,否则电子将突破轨道,脱离核的控制,此时物质瓦解并形成新的物质。所以某种光被激发以后,其振幅基本是个固定值。2. 光的强度是由振动电子的密度决定,而不是振幅。比如一个灯泡,我们想调大它的亮度就必须加大它的电流,这时通过灯泡的电子数量增加,也就是说单位时间内参与振动的电子多了,密度就变大了。3. 光的能量与其频率成正比。电子振动的频率是由核对其的束缚力决定的,束缚力越大,频率越高,消耗的能量就越多。我们通过人工振荡器发射的电磁波,是电子的群体行为,而不是单个电子受到激发的振动独立完成的,而光波是物质原子核内每个电子独立振动发出的,人工电磁波与光电子的振动有本质区别,所以人工电磁波不具有以上光的3个性质。

说到光就不得不提光电效应。用一束光照在金属表面,当光超过一定的频率,不论强度的大小,均能使电子脱离金属的束缚,跃出金属表面。笔者认为光源电子的空间波动一定会影响金属内的电子,而金属内的电子可以近似的看做自由电子,受光源电子空间波动影响会跟随光源电子的频率振动。振动频率越高电子受到的力就越大,由f=m△v/△t 可以看出,频率越高△t 越小,电子受到的力就越大,因此电子能够摆脱金属原子核的束缚。那么为什么强度很弱的光依然能够产生光电效应呢?笔者认为,光波并不是一份份的量子,当光强度很弱时,光波不是均匀作用在金属表面的每一个电子,而是选择金属表面跟光源电子距离最近且运动状态最接近的自由电子作用,这样被作用的电子最先(也最容易) 被激发,自身能量最高,最先跃出金属表面(好比一群人最先掉下悬崖的,是站在悬崖边上的那个)。随着光波持续照射或当光的强度变大,光波就有能力使金属表面越来越多的电子被激发,脱离金属束缚的电子就越多,金属电场强度就越大。在笔者看来,电流及电磁波均为电子之间的空间作用,其传播速度就是电子的空间感应速度(并不是电子运动速度) ,均为光速,事实证明,二者出奇的一致。

金属之所以能够反射光,是由于金属表层的自由电子以光源电子相同频率被激发,形成了等同的

次光源;黑体之所以是黑的是因为物质内部的电子受光源电子振动的激发而振动,但由于黑体的电子不是完全自由的,其振动势必带动原子振动,将光的频率振幅降低,成为不可见的电磁波了及热能了;物质之所以透明是由于物质内部部分电子可以和光源电子同频率振动,尽可能少的把能量传给物质内的其它粒子,保持频率和振幅的最小损失。

光波确实是一份份的,每一份光波是由一个电子独立发出的,而不是将一整条电磁波切成一小份一小份。

2. 光的介质波本质

陶俊在《三个实验数据证明光是介质波》中对为什么光是介质波进行了论述,笔者很受启发。笔者之前对波理论涉猎不深,虽然提出了光的实质为电子的空间波动[4],并不存在光子,但并不能肯定这种波动一定要有介质的参与。今天笔者可以确定的是电磁能量的传播必须要一种介质载体,而这种载体正是电以太。有人肯定会说以太早就被莫雷实验否定了。笔者认为莫雷实验存在着很大的问题。

1. 莫雷实验观察者及系统相对于地球是静止的,如果以太给随地球自转,速度相对于地面静止,实验将会零结果;2. 实验未在绝对真空而是在空气中进行。波在不同介质中传播速度不同。光在水中的传播速度大约为真空的3/4,光在玻璃中的传播速度大于为真空的2/3。假设真空中存在以太,那么也就是说,以太、水、玻璃等介质具有一定的独立性,可能存在一定的关联,至少不能百分之百相互影响,否则光的传播速度都一样,均为真空中的速度。以太(真空)与空气两种介质是独立的,不能混淆。我们无法判断以太的速度对空气介质有无影响,影响有多大。所以影响以太的不确定因素太多,一次试验不足以判定以太的死刑。

2.1光在不同介质中传播形式不同

现在的主流观点认为光波是横波,原因是其可以偏振。并且说光的传播不需要介质,靠交变电场与磁场的相互感应传播。以上我们已经证明了电场并不需要变化磁场,变化磁场完全是为了对抗电阻。所以光靠自身传播是站不住脚的。那么光波到底是横波还是纵波呢?我们以声音为例。声波虽然一般是纵波,但在固体中传播时,就会有一部分转化为横波(同种介质中横波速度约为纵波速度的50%-60%)。在空气中的声波是纵波,原因是气体或液体(合称流体)不能承受切力,因此声波在流体中传播时不能为横波;但固体不仅可承受压(张)应力,也可以承受切应力,因此在固体中可以同时有纵波及横波。既然光是介质波,那么他一样遵从声波的特性。即光在流体介质(电以太)中为纵波,在固体介质中(比如玻璃)转化为横波。我们所有分析研究光波特性的仪器均为固体,因此我们能够检测到横波。

导体中电流的传播速度与光速出奇的一致,这又是为什么呢?在纯以太(真空)、空气、水、玻璃中,光速是不断递减的,而波的振动形式不断的由纵波转向横波。笔者说过光(包括电磁波)实为电子的空间振动。真空中电子的空间自由度很高,固体中尤其是玻璃一样的绝缘体,电子的空间自由度很低,电子被束缚在晶体的点阵中,不能自由移动。真空中电子可以通过空间介质(电以太)以纵波的形式迅速的传递空间压,随着空间自由度降低,固态介质中的电子不能把空间变化信息马上传递给下一个点阵的电子,而是通过自身横向的振动来带动临近点阵的电子谐振。以上事实证明,随着空间自由度的降低,纵波变横波,光速变慢了。有人肯定会问,光速的传播从流体到固体速度变慢了,那为什么声音却变快了?其实无论光波还是声波实质都是空间压的传播。光波为电子空间压的传播,而声波为粒子(原子分子或更大粒子)空间压的传播。这些粒子占用的空间不像电子那么大,他们密度越大,贴合的越紧密,空间关联度越强,空间压传递的速度也就越快。导体中有少许的自由电子,这些电子的空间自由度非常大,接近于真空。光波与电流的传播都是电子的空间压传播,所以速度一致,只不过,光的空间压是波动的。在真空中或导线中两个自由电子纵隔万里也会通过空间介质感受到彼此空间变化的。

一个电子振动完全可以表达光的信息。而人工电磁波的一个波需要一组电子共同完成,其频率由这组电子完成一个波长需要的时间决定。

2.2光速可变的思考

波在不同介质中传播速度不同,且受介质的运动速度的影响。但在物质中,物质的运动会带动以太的运动。因为物质先于以太运动,所以拖拽以太具有滞后性。斐索实验及萨格纳克现象已经证明光速在介质中遵循波的速度叠加原理。而真空中光速不易改变,但并不表示光速是恒定不变的,至少在不同的参考系,同一光束的相对速度是不同的。

笔者认为电以太只跟电子作用,而跟宏观物质作用并不明显。电流会产生磁,那么电子的运动一定会带动电以太跟随运动。如果我们想办法在真空中让光沿着电流的方向运动,那么光速就会受到电以太的影响发生变化。但这种试验条件太苛刻,不容易实现。笔者设计了一个实验,由于资金及实验能力问题,只能做一个构想:用两路光纤做干涉实验。一路围绕在电磁铁的螺线管上,一路不加磁场(或两根都绕在螺线管上但光的传播方向相反)。当螺线管没通电流时两路光光速一致会产生一个基准干涉条纹。那么当螺线管有电流时两路光纤中的光速就会发生变化,出现相位差。以太的超流特性,容易产生量子化的涡度,螺线管中的电子究竟能给以太带来多大的线速度,光纤作为一种独立介质究竟多大程度上受以太运动的影响,笔者还不确定。但笔者认为只要磁场强度和光纤匝数及光导率足够,就有可能检测到干涉条纹的移动。

3. 量子纠缠

笔者先举个例子。水中有一小球,这个小球以一定的频率振动,那么他周边的物质是有条件通过水压的变化感知的。这时候有个问题,如果是比较小且不固定的物质,我们会发现他跟随小球或波浪振动,也就是说这个物质接受到了小球的信息。那么还有一类物质比如树在水中的一根柱子,由于固定的比较牢那么柱子不会跟小球振动,或者我们肉眼没有办法分辨除柱子是否振动,其实柱子也在振动,只不过我们眼睛不能翻译这个信息。其实另一端的人跳动一下地球都会振动,只不过太微小,我们没办法翻译感知他。对于一个昆虫来说,他走路我们是不会发现地面振动的,而蜘蛛就能感知到,因为它的腿上有更细的纤毛,纤毛上有更灵敏的探测器,它的腿就是它的第二只眼。可以把金属中的自由电子理解为浮动的小物,那么小球就是发出电磁波的源头,所以金属中的电子可以感知波源电子的信息。相反绝缘体中的电子就是柱子,电子被束缚死了,几乎不振动,没办法翻译信息。一些动物的眼睛可以接受更低频率的电磁波,就是它眼睛的电子更灵敏。

任何物质及事件都不是孤立的,联系是绝对的。也就是说,世界上任何一个运动或振动,都会引起整个宇宙的振动,这就是所谓的量子纠缠。传到宇宙边缘,只不过已经太微小了。如果你的设备足够灵敏,那么就能够检测得到。

第七章 波动的宇宙

1. 重新思考热力学定律——热量(能量)循环定律

物质不会总向着节约空间的方向发展,其空间也不能无限被压缩,更不可能永远被压缩。当两个高速自旋且切点处运动方向相反的物体(或粒子)接近时,一旦发生接触,两个物体会飞速弹开,其旋转(角)动能会转变为线动能,粒子空间也随之变大。能量相同的物质,而以高度节约空间组合(空间被极度压缩)的物质,其单位空间内的能量更高,能量密度更大,内部高密度的粒子被束缚在狭小的空间内旋转,振动,自旋。这种物质的空间平衡是暂时性的,且不稳定的,一旦受到外界扰动,当扰动的能量足够强,被禁锢在物质内高速转动的粒子就会迸发,将粒子的旋转能、振动能转化为线能量,其空间就会爆发式增长。原子弹正是基于这个原理制成的。

笔者讲过,物质的空间随温度涨跌,随着热量传递,温度最终变得均匀,空间变得平衡。而这种热平衡是暂时的,空间平衡也是暂时的。常温中,两块质量一样,温度相同的铝块与铀块。虽然温度相同,但铀块能量密度更高,占用的空间更小,而其空间是极其不稳定的。当遇到粒子流的轰击,铀

块的空间就会爆发式增大,同时此空间温度骤升,这时温度及空间的暂时平衡被打破了。这里笔者将空间迸发的物质就做“热量包”。笔者认为,一切放热的化学反应都可以看作一个“热量包”,他们通过化学作用放出线运动的粒子(分子、原子、夸克及不知道的粒子),他们会打破空间的宁静,打破热的平衡。宇宙中太阳一类的恒星可以看作“热量包”或“能量包”,其不断的聚变反应为其星系提供热量,同时其星系空间在膨胀;当恒星燃料突然耗尽时,其星系温度骤降,空间骤缩。由于星系外的物质来不及填充突然减小的空间,此时就形成一个相对的空间空穴,笔者认为这就是所谓的宇宙 “黑洞”。“黑洞”周围所有的粒子趋向于填补这个空间空穴,所有粒子包括光都无法发出来的,看上去就像一个黑洞;当“黑洞”的空间被压缩到极致时,又会变得极不稳定,于是超级天体(“黑洞”)爆炸便发生了。

所以笔者认为,热平衡是暂时的,一个“热量包”释放,下一个“热量包”形成,周而复始,完成能量的传递,空间的平衡。宇宙空间在“热量包”的作用下像波浪一样起伏涨跌。至于“热寂”笔者认为不会形成,否则世界将越来越热。那么空间是否守恒?笔者只能说自己数学太差了,只知道能量守恒。有人说根据大爆炸理论,宇宙是膨胀的,并且有光的红移作为证据。笔者认为这并不矛盾。人类能够探测的区域只是宇宙的一小角,而这一小角正处于扩张,同时宇宙空间某处的另一个角正在收缩。

物质的能量即物质具有的使空间发生形变的能力,任何形式的能最终都是利用空间做功,即空间能。能量也正是通过物质空间的压缩与打开来传递转移的。

2. 电子生死论

微观物理与宏观物理分歧之处正是源于以太。如果存在以太,那么电子绕核运动,其必会使以太的运动状态发生变化,这个过程,电子会有能量传给以太,而电子因为能量损失,最终会掉落在原子核上,这与事实是不相符的,于是以太被否定了。既然参不透微观世界的本质,那么就只能用统计学解释微观世界的表面现象,于是量子物理出现,物理学呈现了分裂。为二者统一,笔者认为,电子(包括正电子)是有寿命的,电子与以太作用时确有能量损耗,最终电子落在了原子核上。这个过程中以太的能量是不断增加的。笔者认为以太作为能量的最小载体及最终载体,其能量是不能无限堆积的,否则所有宇宙的能量最终都被以太接收,能量将无法再循环,这显然与逻辑相悖。那么以太该怎样完成能量循环呢?笔者说过,物质(粒子)在某一能级下其空间密度是有极限的,不能无限大,当超过其饱和密度,就会聚变为新物质(粒子),新物质(粒子)的密度和质量更大,占用的用的空间更少

[5]。或者物质在能量非常高的环境中就会减小占用的空间,形成质量能量密度更大的物质即热量包,而热量包又会释放能量扩大空间,即“能量-物质-能量„„”,“空间压缩-空间打开-空间压缩„„”的循环模式下的热力学循环定律。以太获得能量后其需要的空间变大,当能量堆积超过一定限度后,以太(某一空间)密度超过在该能级下的饱和密度,就会聚变为电子(也可能为其它粒子),聚变以后,所处的空间能量下降,产生了空间空穴。此时失去能量掉核的电子(或正负电子相遇)衰变为以太(或其他次级粒子),填补空穴,至此物质及能量完成了循环。而这个事件的发生是随机的,故我们可借助于统计学工具来解释它。我们把每一个事件定义为一个量子。正如薛定谔的猫一样,电子的生死不能准确测定,即量子物理中的测不准原理。因为以太质量几乎为0(严格意义上说应该算准物质) ,电子的能量损耗需一定的时间,所以电子的寿命并不是瞬间的,死与生也不是同步的,而是总体概率上的一个平衡。而能量也通过物质的更迭重新进行循环,这也为热力学定律补足了热量循环的一环。

事实上,以太的性质非常复杂,似乎有超流体或二流体以及本身特有的性质,已超出笔者的能力范围。即一个空间平衡的以太,一旦这种平衡被打破,就会产生电磁力。

应用实例:2H2+O2=2H2O。假设氢气分子与氧气分子的空间都为1,那么3份空间的气体反应后只有2,其占用的空间变小了。实际上并不是。当二者相遇时,需要一个能量使二者发生反应,这个能量恰恰使二者内部粒子的运动形式由旋转变成了直线,其空间被打开,形成的气态分子拥有更大的线动能。这时水分子消耗占用的空间更大。当然水分子逐渐被冷却,其线速度会降低,但这部分能

量会传给其它物质。实际上这个反应是做了体积功的。内燃机正是基于这种原理。

物质的空间哲学

哲学分为社会哲学与自然哲学,而自然哲学是自然科学之母。自然科学源于自然哲学,也是自然哲学的主要内容。物理中有些基本的概念性的定义,只能以哲学的角度来审视及阐述,所以本文以哲学开篇,之后是纯本质性的推导,目的是寻找物理之根。

第一章 粒子的空间

1. 重新思考几个基本概念

1.1什么是时间

时间是事件变化(物体运动)的先后顺序,是一种逻辑存在。运动就是变化,变化就是运动。我们把变化无限的分,每一个变化之前,都有一个驱动变化的因素,而这个因素也导致了变化发生。所以时间具体就是因果顺序。而每一个结果,又是下一个结果的原因。这样无限下去,形成时间机制。就像多米诺骨牌一样,第一块骨牌受到了力向一侧倾倒,那么骨牌倾倒的因是最初的那个力。而第一块骨牌的倾倒又变成第二块的因,如此下去,构成了逻辑串。

这个逻辑顺序并没有快慢,而人们为了更好把控变化的快慢速度,就把一个周期性的变化内的逻辑顺序分成若干小段,每一个小段代表一个时刻,这样这个系统内的所有变化均参照这个时刻表,这样就产生了人为标定的时间。假设在标定的一段时间内,某个变化a 发生的逻辑关系数为5(实际上,这种逻辑关系数量可以无限小分) ,另一个变化b 发生变化数为10,由此我们可以(判断) 说(定义) ,b 比a 快。此时时间变成了衡量速度的标尺。

时间没有快慢,快慢是速度。我们人为标定的时间(钟表)其实就是计时器,或者更准确的说是逻辑顺序的计数器,只是尺子,没有快慢。通常所说的时间快了慢了指的是物理作用影响了逻辑计数器(钟表)的周期,而真正的时间(逻辑顺序)并没有改变,变了的是钟表的运行速度,其实质还是速度的改变。也就是时间标尺的尺度改变了。

所以这种计时方法具有相对性(不唯一性)。除了物理作用可以改变时间标尺的尺度,每个不同的子系统的参照标准不一样,也会造成了时间标尺的尺度不一样。就像物价一样,每个国家的物价都有各自的参照标准。所以如果把整个宇宙作为一个整系统,那么就必须制定一个统一的周期不变的时间标尺,才能客观的把握每个子系统的变化快慢。

假如宇宙静止,那么时间将停止,因果关系终结。事实上,绝对的静止是不存在的。所以这种逻辑关系永远存在,没有开始,也没有终止,不可逆。

在我的时空观里,时间不变,空间涨跌。

1.2什么是空间

空间即物质存在及作用的场所,有物质便有空间,有空间便有物质。失去物质的空间毫无意义。假设物质有限,那么空间就有限;假设物质无限,那么空间则无限。没有绝对的真空,所谓的真空充满我们探测不到的粒子。宇宙中充满了各种粒子,或许有一种或几种神秘的粒子是宇宙的初始粒子,它们质量非常小,小的不可再分,它们携带着基本的能量,充满着整个宇宙,构成基础背景。这些初始粒子目前人类是无法感知的。

每个粒子都有自己的空间。粒子本身运动、振动、旋转等需要一定的空间。粒子自身携带能量不同,空间大小就不同,能量升高,粒子空间变大,能量降低,粒子空间变小。进一步的说粒子在某一能级的空间是有极限的,不能无限大,也不能无限的小。当突破它的极限值,就会有新粒子形成。

1.3什么是力

其实并没有什么力,力的本质是形变,力源于形变,有形变就会有力。力是形变的表现形式,是用来描述形变而引入的一个概念。比如皮球发生形变,就会表现为弹力; 比如物体受到摩擦,因为物质的表面凸凹不平就会使接触部分受到挤压变形从而产生摩擦力; 再比如一个静止的物体我们推它(物体也会发生微小的形变) ,他就会动起来,物质运动状态改变我们也看做一种形变,于是就会产生推力。形变亦是运动。宏观物质发生形变,其实质是形变部分的微观粒子的位置发生改变,是微观粒子运动状态改变。所以狭义的形变是微观的运动状态改变,而物质运动状态的改变也是广义(宏观)的形变。世界上没有绝对的的刚体,任何物体受力,都会发生形变,只不过有时候我们为了便于研究问题,将其作为理想质点考虑。

1.4什么是能量

如今物理学公认有这么几种能量形式,物质运动具有动能,相对位置较高的物体较地处物体具有势能,还有热能、电磁能,“还将电磁波也定义为能量的一种形式”。宇宙大爆炸学说及相对论中说“能量能够独立存在,且能量与质量可以相互转换” 。笔者不认同这种观点,笔者认为能量虽千变万化,但必须依附于物质,否则就会违背动量守恒,成了无源之水,无根之木。宇宙中没有脱离物质而存在的能量,就像人的精神不能脱离肉体一样。

能量是一个数学概念,用来衡量做功的消耗,具体描述物质因形变而做的功。能量与质量不能转换,能量以物质为载体,物质守恒,能量守恒。电磁场不能以能量独立存在的,它们必有物质载体,而以目前的科技手段无法认知,否则我们将陷入唯心论,像薛定谔的猫一样,幽灵于宇宙。

2. 物质变化与空间涨跌的关系

物质是由粒子组成,粒子有各自的空间,物质也有自己的空间。物质在某一温度(我们这里所说的温度是指粒子的能量级别的集合) 环境下空间有个限度,达到这个下限,空间就不会再容纳物质了。我们把此时物质的密度定义为饱和密度。物质在不同温度环境中会有不同的饱和密度。当某区域温度非常低,该区域粒子就会收缩,密度变大,粒子的空间被压缩。随着温度继续降低,当超过其饱和状态时物质就会改变,要么形态发生改变,或者形成质量更大粒子组成的物质。

比如水蒸气,当温度降低它的空间就会被压缩,当温度继续降低超过其饱和密度时便会改变为液态。当温度继续降低到摄氏零度,直至液态的水的饱和密度,水将改变为固态冰。到这里肯定有人会问,冰的体积比水还大,空间并没有随温度下降而压缩啊。接下来笔者要说的是一个相对自由的或者运动的粒子的空间要大于一个相对固定或静止的粒子空间。就好比一个自由的人,被关进牢房,它的活动范围减小了,变得不自由了。水分子由动态空间变静态空间,由游离态变成固态,自由度减小,空间被压缩了。

质量小的粒子在超低温环境下它的空间被压到极限便会聚变,形成质量更大的粒子,或者高能级状态下粒子的空间来不及扩张(物质的空间与其温度或拥有的线能量不匹配) ,粒子的密度便会达到超饱和态,产生聚变,进而形成质量更大的粒子。这也是目前核聚变采用的方式。

下面笔者提到一个有趣的现象,同等能级状态下,自旋是粒子降低自身空间的好办法。粒子通过减小自由度,将线速度转化为角速度,把线动能变为旋转动能进一步缩小自身需要的空间。笔者认为可能原始的宇宙温度比较高,随着宇宙温度降低,粒子的空间被压缩,这时粒子会选择一种经济的方法,减小自身空间,达到相对稳定,这种方式就是自旋。

3. 力与空间的关系

上文中笔者提到力源于物质的形变,这里笔者要对力做进一步的表述,力源于物质的空间变化,有空间变化,就会有力。至于空间上文已经解释,这里就不在阐述。当空间需收缩或者被扩张时,就会产生引力,当空间扩张或者被压缩时就会产生斥力。打个比方,物质空间受到挤压,就像自己的国家遭受外敌侵略一样,会奋起反抗,这种反抗就是斥力。笔者认为,实际上所有的力,引力、斥力,电场力,磁力,核力均是空间形变。

首先我们探讨一下电场。笔者认为其实根本不存在电场。所谓电场也就是电荷之间的相互作用,完全是由电荷的空间变化引起的。若电子的空间受到挤压,电子就趋于向其他方向扩散,亦或者说电

子在能级变高时空间变大,当其变大或者扩散的过程中受到的阻碍就表现为电场力。

当金属在极低的温度下,金属内的电子空间急剧减小,因此金属内部相对于其它电子会形成一个负压效应,此时外界电子很容易进入,金属相对于电子的阻力大大减小,这就是所谓的超导现象

再谈一下磁场。当电场突然增加或减小,电子的空间就会发生变化,电子压力突然增大或减小,此时电场区域就会形成垂直方向的超压或负压效应,会有神秘粒子(这种粒子的空间与电子空间不相容或半相容) 向垂直方向排除或吸入。这里我要说明的是自由的电子及物体携带的多余的电子能量非常高,需要的空间极大,多余电子占用的空间超越所在的物体的空间。

神秘的初始粒子冷却达到密度过饱和形成了五彩缤纷的物质世界;物质空间在能量作用下,呈现出了各种玄妙的力;粒子之间通过空间变化相互作用着,转化着,这就是这个世界。

笔者认为,越小的粒子占用的空间越大,而大质量的固体反而占用的空间小。因为大质量物体是小粒子空间饱和产生的,不再有空间容纳的时候就形成了占用空间小质量大的物质,而较小的粒子能级较高,需要的空间也较大。

应用实例

例1. 两份同质量的X 气体,分别装在两个体积相同的容器A 、B 内,A 容器气体分子接近静止,B 容器的分子则高速线运动。此时,两容器之间用管子联通,根据静止节约空间的原则,A 容器气体相对B 存在空间空穴,会吸引B 容器气体。B 分子的速度越高,吸引的趋势越强。

例2. 为什么一些物质(粒子)会选择圆周、自旋、振动的运动方式来节约空间而委屈求全呢?宇宙的空间被物质所占据,每个物质的空间都是有限的。依然是X 气体置于容器中,此时不断给气体加压,直至部分气体被液化,可以看出一个系统内X 气与X 液的温度相同空间是完全不同的,X 液选择以节约空间方式存在。这就是物质的空间哲学。

第二章 物质的空间法则

笔者在上一章阐述了什么是物质的空间,物质的变化、力及空间三者的关系,但空间如何变化的呢,他们又遵循什么样的规律?在这里笔者将重点说明物质空间的变化法则及对前文的一些修正。

1物质空间的变化法则

“所有的物质都有自己的空间,宇宙空间被物质所占据”。物质通过空间相互作用着,相互制约着,达到暂时的平衡。没有哪个物质能在宇宙中畅通无阻。在能量有限,空间有限的情况下,物质会选择占用尽可能少的空间来避免与其他物质争抢空间这种节约空间的经济方法。物质运动方式的不同,占用的空间多少就不同。有人肯定会问,既然宇宙不是有限的,空间怎么会有限?笔者这里所说的有限,是相对的有限。假设物质与空间的比为1:1,如果宇宙有限,那么有限物质除以有限空间等于一;假设宇宙无限,那么无限的物质除以无限的空间依然等于一。所以我们没必要纠结宇宙是否有限。

1.1静止的物体较运动的物体节约空间。

以下图中实心圆球均代表质点,阴影部分均代表质点所占的空间。图1-1 A为质点静止,图1-1 B表示质点做匀速直线运动,假设时间过了5秒,每秒的位移为1,静止质点占用的空间为1,那么这

t=5s

A B

图1-1

段时间内运动的质点共消耗的空间数为5,动质点消耗的空间较大。

1.2同向且速率相同的物体较不同运动方向的物体节约空间(集体效应)。

图1-2 A为两个质点同向同速率的直线运动,图1-2 B为两个质点相同速率反向直线运动,假设在5秒内每个质点的位移为5,那么图1-2 A两个质点相对占用的空间数为2,图1-2 B两个质点相对消

t=5s

A B

图1-2

耗的空间数为10,图1-2 A 的两个质点相对图1-2 B 的两个质点节约空间数为8。同向较异向节约空间,同向同速最节约空间。也可以看出,两个质点的速度越高,单位时间内A 相对B 节约的空间就越多,或者质点速度越高,单位时间内通过某处质点就越多,节约空间的效应越明显。(似乎用某时段的空间变量更准确,数学不好,大家听懂即可)

当物质(粒子)以集体同向同速横向运动时,这种更有序的运动还会更少的占用与物质运动垂直方向的空间,造成纵向空间节约。反之,物质以反向运动,就会造成集体混乱,造成集体空间扩大,且消耗纵向空间。如果物质集体不能在横向上取得一致,那么它必然会消耗纵向空间。

此条规律是伯努利原理的本质机理。

1.3做圆周运动的物体较直线运动的物质节约空间

图1-3 A表示质点在做圆周运动,图1-3 B表示质点在做直线运动,假设时间为无穷大, 可以看

t=∞

A B

图1-3

出图1-3 A质点所占用的空间为有限的圆环,而图1-3 B所示的质点消耗的空间为无穷大,图1-3 A质点更节约空间。同样,相较圆周运动及直线运动,自旋更节约空间,这也是天体为什么公转自转,粒子为什么旋转及自旋的原因。

宇宙中的天体通过空间的挤压吸引相互作用着(不排除通过某种空间介质),为了尽可能的减少空间拥挤,他们选择一定的圆周轨迹,尽可能的节约空间。

1.4以平衡点做简谐振动的物体更节约空间

其原理与1.3类似,笔者就不过多阐述了。

1.5物质有序组合比杂乱无章更节约空间。

一堆杂乱的木柴,当我们将它一根一根的整齐的码好,再打成捆,木柴的体积会大大减小,物质及粒子也是一样,它们以一定的秩序组合会大大提升空间的利用效率。前文笔者讲过,质量越大的物体消耗的空间反而更小,运动速度更慢,所以大天体选择以自旋的方式占据小天体圆环空间的中心空缺,达成有序组合,来达到节约空间的目的。

一块磁铁,随着温度升高,电子的运动就会变得杂乱无章,不再具有磁性了。同样,“一些非金属材料在超低温(-230℃)下也能表现出磁性”。物质的能量增大了,就会变得无序,物质的能量减少,就会变得有序,更节约空间。有人肯定会问,磁体从无序到有序体积并未发生变化啊?物体本身会热胀冷缩,同时内部粒子的运动方式变了,自由度变了,还有一个原因将在下文阐述。

1.2与1.3两条规律,是整个空间理论的支撑。

2电生磁的本质

笔者起初认为电与磁是分开的,试图寻找一种类似流体的介质,最后发现无论什么样的介质,介质具备何种结构,都不能解决同时拥有两极,且同极相斥异极相吸的现象。实际上电与磁是不能分开的,电就是磁,磁亦是电,磁是电子空间变化的表达形式。

如图2-1所示,我们把“做圆周运动的单个电子叫做磁畴”,那么顺时针看为磁畴N

极,相反

图2-1

的一侧为S 极。我们把磁畴当作一个粒子,那么磁铁就可以看成是无数自旋方式一致磁畴排列成的组合。

图2-2 A为著名的奥斯特实验,这里我们为了更好的说明电子空间与磁的关系,我们用电子的运

A B

图2-2

动方向代替电流。导线中有电子通过时,磁针向图示的方向偏转。如果电流足够强,那么磁针最终会垂直导线。此时如图2-2 B所示,把磁针用单个磁畴替换(实际上是不影响效果的),此时接近导线的磁畴电子运动的切线方向正与电线中的电子运动方向一致。这时的电子是最节约空间的,磁畴与导线达到空间平衡,否则空间就会相互挤压。

我们将两块磁铁的异极靠近如图2-3 A所示,此时他们表现为相吸。我们用磁畴代替磁铁,如

A B

图2-3

图2-3 B所示,当两个磁畴圆周上的电子运动方向及速率完全相同,此时也是最节约空间的。

我们再将两块磁铁以图2-4 A所示的方式排列,此时他们依然表现为相吸。我们用磁畴

A B

图2-4

代替磁铁,如图2-4 B 所示,可以看出两个磁畴相切处电子运动的方向完全相同,此时它们也是节约空间的。两个磁畴在同一平面上以相反的方向自旋反而节约空间,那么为什么磁体内部的磁畴自旋方向却相同呢?如图2-5所示,在同一平面内,磁畴1与磁畴2以相反的方向自旋,切点处电子运动方

图2-5

向相同。此时加入第三个磁畴,我们发现,无论磁畴3以哪个方向自旋,都不会同时满足与磁畴1磁畴2切点处电子方向一致。这种排列方式使磁体在磁畴的水平方向没变得的更有序,反而使垂直方向变得混乱不堪。磁体在磁畴水平方向上的吸引力非常弱,就是因为电子仅在切点区域才变得有序,加上磁体内部的磁畴在水平方向的相互抵消,所以仅在磁体表面较明显。

同理两根电流方向一致的导线靠近时,也会吸引,电子仍然朝着节约空间的趋势发展。

反之,把磁体以排斥的方式排列,磁体之间的电子一定朝着消耗空间方式运动。

这里笔者额外阐述下洛伦兹力。切割磁场时导线运动,导线会带动其内部电子跟其一同运动。此时导线电子的运动方向(导线运动方向)与磁体磁畴的环形分子电流的两个切点处的电子运动方向一正一反。两电子同向运动,则相吸引,异向运动则排斥。所以运动导线电子会受到各个磁畴切点两个力,这两个力方向与导线运动电子方向垂直(与导线平行)且方向相同,即电子受到了来自磁畴的一个沿导线方向的力。所有的磁畴对运动导线中的电子累加一个合力即为洛伦兹向心力,这样导线就有点流了。

当接近的电子之间向着节约空间方向发展,趋势为吸引,向着消耗空间方向发展,趋势为排斥。一块磁铁的内部磁畴排列更加有序,电子的运动更加一致,是极度节约空间的,而普通的铁内部电子运动方向是不一致的,杂乱的。相较于普通的铁,磁铁存在一个空间空穴,因此磁铁也会吸引铁。

可能有些细心的读者已经发现,同向运动的电子互相吸引,这不是跟“伯努利船吸现象”惊人的相似吗?笔者认为,“伯努利现象”的本质就是空间变化,也是笔者以上观点最好的实证。

因此笔者得出结论:物质之间向着节约空间方向发展,趋势为吸引,向着消耗空间方向发展,趋势为排斥(注:速度越快吸引或排斥的趋势越明显,且与空间介质有关);引力为物质之间的相对空间负压,斥力为物质之间的空间挤压,一切力本质皆为物质空间变化的表达。

空间必须与时间相联系。不与时间联系的空间是绝对静止空间,是不存在的。在某段时间内,一物质消耗的空间比周围物质多,那么其就会排斥周围物质;此段时间内该物质消耗的空间比周围物质少,就会吸引周围物质。

几百年来的电磁学研究陷入困境,就是由于我们把力(引力、电磁力)、能量(电场、磁场)这些表象当作了客观存在来研究,而忽视了其空间才是本质,舍真取伪,导致方向偏差。

而关于磁生电的本质,笔者将在第五章超导现象分析中论述。

应用实例:为什么风可以降温?群体性的空气粒子速度一致沿皮肤表面方向运动,节省了空气运动垂直方向的纵向空间,造成皮肤表面的相对负压,形成空间空穴。所以汗液更易蒸发,更易带走能量。

第三章 单双极子及初原力

1. 初原力

自旋元:单个粒子自旋或做圆周运动,那么这个自旋或圆周运动叫自旋元。每个自旋元有两个面,我们把顺时针旋转的一面定义为N 极,逆时针旋转的面定义为S 极。这样每个自旋元就有两个极,同种自旋元遵循同极相斥异极相吸的规律,同时自旋元圆周相切处存在一种弱引力或弱斥力。两极产生的力我们称之为强力,圆周产生的力我们称之为弱力(证明参照第二章---物质空间法则中有关磁畴之间作用的论述)。

下面是一种有自旋元弱引力结合构成的一种平面点阵网。

图1-1

即每个自旋元都可以通过彼此切点处产生的弱引力相互连接能够构成一个稳定的网状点阵结构。每个同样的平面点阵网面与面上下平行排列就构成了一个立面点阵体。每一个平面点阵网还可以卷曲成一个圆筒状。相同的圆筒之间可以通过自旋元的强引力黏连成一体。一个粒子通过旋转变成自旋元就可以组合成各种几何结构,甚至一些不规则结构。通过粒子自旋及卫星粒子的绕轨可以形成更加复杂的力,进而构成更加复杂的结构。可以看出,粒子通过自旋产生的力是可以构成物质的,而自旋元提供了构成物质的初原力。每种级别的力都必须有一定的介质,比如飞机需要空气,船需要水,电子需要电以太。而每种力的产生都是物质与介质之间空间博弈的结果。物质的运动会使介质的密度及能量发生变化。介质的密度与能量决定介质的空间压的大小。比如空气在同样密度下,0度与100度的时候对外界的压强是完全不一样的。所以介质产生的力F 应该是密度与温度的一个函数。介质密度与能量的变化就会使介质的空间变化,进而向物质施加了力,包括初原力,于是各种各样物质便产生了。

因此, 物质内的(以太)空间压要小于真空(以太)。而光的介质为以太,以太压的大小决定光的传播速度。所以透明物质内光的传播速度要小于真空。

2. 单极子与双极子

如图所示,当某种自旋元在平面自旋方向相同,那么这个平面就拥有了极性,平面的两

图2-1

面各为一极,且顺时针的一面为N 极,另一面为S 极。这种能够构成两极的平面自旋系我们称之为双极子系。比如磁铁中的磁畴就是如此。

如图所示,某种自旋元在球面上以相同的自旋方向排列,这时,球的内外表面各为一极。

图2-2

由于向里的一极被封闭在球体内对外不显极性,故对外只有一个极显极性,我们称为单极子球面自旋系。这里所说的球面也适用于闭合曲面。我们所说的正负电子就属于单极子。假设电子不是最基本的粒子,还有结构,那么正负电子很可能自旋元旋转方向不同的球面自旋系,同种电子排斥,异种电子相吸。

这里我们不用去纠结这两种自旋系究竟是怎么形成的,而是这两种结构确实起到了双极子单极子的效果。

3. 超流体量子化的涡度

当超流体置于容器内旋转,就会形成量子化的漩涡。超流体微粒获得一定的线动能,这时微粒要求自己的空间扩大,但是由于空间被容器束缚,拥有过多能量的超流体被禁锢在固定的空间内,如果是普通流体,那么他们可以通过与容器的摩擦将能量传递出去。但是超流体其能量损耗非常小,故超流体拥有的线动能与其空间不匹配,这时他们必须将线动能转化为自旋能,借此进一步降低空间消耗。故每个量子化的涡度都可以当作一个自旋元。同样的道理,当物质的温度降低,其空间被压缩,那么物质内部的自旋方式会出奇的一致,也就是我们所说的玻色凝聚态。超导磁悬浮现象中的以太龙卷风其中心也会出现量子化的涡度,这些涡度取向一致,就像陀螺仪一样,使其浮在上方的磁铁保持平衡(第五章论述)。

螺线管加铁芯,通电螺线管内部的以太也会形成量子化的涡度。而铁芯内的磁畴也可以看作量子化的涡度,只不过其取向是混乱的。当铁芯放入螺线管内,铁芯内取向一致的磁畴也可以看作量子化的漩涡,磁畴的取向与螺线管内量子化涡度高度一致,这种排列方式也最节约空间,所以螺线管的磁力几乎被铁芯完全吸收,磁畴与量子化的涡度共同作用,使电磁铁的磁性大大加强。此外,磁致旋光

效应,也说明了螺线管内发生了量子化的涡度,致使光波发生了偏振。

第四章 万有引力

粒子通过自旋产生的初原力结合在一起,形成宏观物质。宏观物质里面包含了单双极子产生的各种层级的引力与斥力。那么这些引力与斥力在宏观层面怎样作用呢?

下面(图1)是利用小磁珠组成的各种各样的图形,我们随意将小磁珠放在一起,可以发现,小磁珠并没有因为之间的斥力而弹开,而最终却因为引力而结合在一起。只要有磁引力的存在,小磁珠

图1

总能够找到正确的办法,组合成各种形状的物体,笔者在这里将这种现象称引力主导现象。为什么会产生这种现象呢?图2-A 为两块以排斥方式排列的磁铁,虚线表示两块磁铁的中心连线,或者叫平衡线,箭头代表力的方向。当同极靠近时,两块磁铁的斥力会产生背向平衡线的一个合力,在没有其他

图2-A 图2-B

外力的作用下,这个合力在磁铁之间的平衡线方向的分量越来越小,直至最后为零,越来越偏离平衡线,两磁铁之间的斥力被完全化解。可以看出,在斥力作用下,磁体之间状态总是趋于不稳定。图2-B 为两块以吸引方式排列排列的磁铁,两块磁铁之间的引力会形成一个朝向平衡线的合力,在没有其他外力的作用下,这个合力越来越接近平衡线,最后磁铁之间的引力完全与平衡线重合,达到最大,不再变化,这时磁铁之间的状态是最稳定的。在引力与斥力的对抗中,引力取得完胜,这就是引力主导原则。

我们用小磁珠构建一个磁球,小磁珠磁极方向的排列是随机的(非刻意的排列) ,随着小磁珠的数量增加,磁球的体积和质量在不断变大,当大到一定程度,磁球内小磁珠的磁极朝各个方向排列的数量趋于相等,变得均匀,对外的极性趋于消失,而磁球对外的引力与斥力却一直存在,并且朝各个方向变得均匀稳定。此时将两个这样的磁球靠近,根据引力主导原则,磁球间不是排斥而依然是相互吸引的。当磁球增大到一定程度,对外引力的大小只跟球体的质量与距离有关,而不再跟球体的方向相关,极性相关了。

我们把小磁珠看做一个自旋的磁畤,然后用基本粒子替换磁畴,那么磁球就变成了宏观意义上的物质。根据引力主导原则,最终使粒子粘合起来的为引力。夸克、电子、质子等粒子通过一定方式的旋转产生初原引力组合成原子、分子,原子、分子由一定的运动方式组成形形色色的宏观物质。宏观

物质之间就像磁球一样存在由各个级别粒子集体产生的对外的引力斥力,而这些力当中,最终发挥作用的是引力。因此宏观物质彼此之间是吸引的,这就是万有引力。

有人会问:单极子并不能像双极子一样形成力矩啊。两个极性相反的单极子结合在一起便是双极子,另外单极子在物体中是相对固定的,这样极性相反的单极子也会形成力矩。

图3-A 表示粒子的个数与万有引力的关系,x 表示粒子的个数,y 表示物质对外的引力。

图3-A 图3-B

随着粒子的增多,其对物质万有引力的贡献陡然下降。当粒子数目达到x1时,物质已经接近宏观物质,此时粒子对万有引力的贡献已经非常微小,且接近于恒定值。这时x1之后的线段可以看成一条直线,且斜率接近0。我们把x 轴的单位放大,且用质量代替粒子数目,如图3-B ,此时将质量的单位调到足够大,线段的斜率也随之变大,万有引力与质量就成了正相关的线性关系。比如一个2kg 的物体与地球的引力相当于两个1kg 物体对地球的引力,是其的2倍。

宇宙是不允许物质通过斥力无限增大空间的,而是通过引力达到一个暂时的稳定,否则空间将陷入混乱。

气体的分子之间可以认为只存在线运动(旋转和自旋忽略不计) ,当温度降低或空间压缩时分子的线速度降低,角速度大大增加,分子的空间大大减小,进而形成液体。由于液体分子还是具有很高的线速度,分子自旋及分子内部粒子产生的引力不足以对抗分子的线动能。所以液体的分子相对自由的。当温度进一步降低,分子线动能减小不足以对抗分子引力,分子就会被束缚,形成固体。这时分子的线速度不是完全消失,而是转化为引力平衡位置的振动。温度越低振动越微小,温度越高振动越剧烈,直至挣脱引力。当然,如果存在凝结核,那么分子遇到凝结核后的线速度下降的更快,物质的相变更容易发生。

第五章 迈斯纳现象

1. 磁生电的本质

迈斯纳现象中,给超导体上方放一个磁铁,超导体就会产生超导电流及磁场,使小磁铁可以悬浮于空中,那么这个超导电流及磁场的能量来源于哪里呢?有人说这个能量来源于重力势能,笔者认为是错误的。我们仔细观察迈斯纳现象时就会发现,首先,超导体被冷却前磁铁是静止放在超导体上的,这是重力等于支持力,重力并未做功,此时超导体受到的磁场是恒定不变的;当超导体被冷却后小磁铁升了起来,这时重力势能没有损失反而增加了,显然不是重力在做功。另一个奇怪的地方超导体在电阻小时前后的磁场并没有变化,当电阻消失的那一刻,产生了感应电流。就是超导体在恒定的磁场中产生了感应电流(正是这个感应电流使磁铁浮了起来),这与麦克斯韦的变化的磁场产生电场相矛盾。有人说超导电流是无损耗的,根本不需要电场的。那么笔者问,超导体在获得超导电流之前,其电子可以看作是静止的,那么静止的电子如果要在稳恒磁场中形成电流是必须有电场驱动的,那么这个最初的(瞬间) 电场是如何而来的?在超导体产生感应电流那一刻磁铁是相对静止的,磁场是恒定的,

显然电场是来源于恒磁场。还有一种说法,就是超导体内自由运动的电子受到磁场的洛伦兹力,产生了一个与之相反的磁场,正好使磁铁悬浮。笔者认为这个不符合事实:1. 超导体在冷却前由于电阻其内部电子是静止的,在冷却到临界点那一刻是怎样获得动能的?2. 在超低温环境中,超导体内能非常小,即使电子运动,速度也非常小,形成的磁力有限;3. 电子做洛伦兹运动需要有固定的轨迹。这时电子的位置、运动方向、磁场强度的大小及超导体的半径必须高度契合。否则电子的运动是混乱的。有的因运动轨迹过大不断撞壁,有的在做螺旋线运动,有的应轨道交缠相互碰撞,最终电子本身微小的动能会耗尽,不会形成环形电子流;4. 这样产生的磁场与原磁场相反,不符合磁体磁化本质(即被磁化物体产生的磁场与原磁场相吸)。引力使物质空间有序,斥力使物质空间无序且无限大(熵无限大) ,最终宇宙世界由引力主导才能达到稳定平衡。所以笔者认为并非变化的磁场产生电场(这里我们暂时还是称之为场)。

超导电流源于恒定的磁场产生的瞬间电场,即处于磁场中的超导电子,会受到来源于磁场的瞬间电场力,由于超导电子不受阻力作用,所以瞬间电场力可以使电流持续下去。可能有人会问,既然超导电流源于静磁场,那么磁铁的磁力会不会损失呢?答案是不会。假设瞬时的电场力为F ,电子的速度v ,那么电场所做的功应表达为W=FS=Fvt。假设电场产生(或者持续) 的那一刻的长度为△t ,那么时间△t 接近于无限小,即△t ≈0,所以W=Fv△t =fv×0=0。即电场在时间上的积分为零,或者 W=E=n/2mv ²。参与运动的电子个数n 有限固定,电子质量m 非常小,故m ≈0,v 应该为10的负次幂级别,所以W=E=n/2mv²≈n/2v²×0=0。恒磁场对超导体提供的电场力,不论时间长短,只要存在过就可以了,恒磁场只是对超导体贡献了力,并没有做功,磁体磁力没有任何损失。正如钢被磁铁磁化,钢受到磁铁的一个瞬时的力(这个力使磁畴的取向发生变化),磁铁并没有损失能量,相反二者的磁场强度累加了起来。这并不矛盾,因为只要磁场相对静止,那么他就不会做功,符合能量守恒。当静磁场对有电阻的导体施加一个瞬间电场力,电子运动的路程S=v△t ≈v ×0=0,导体中电子移动的距离为0,即导体在静磁场中不会产生电流。实际上电子速度也无限接近于0,因为电子需要从静止加速,而这个时刻太短了,当电场力消失后,由于电阻作用电子的速度马上为0 。

那么对于变化的磁场呢?假定瞬间电场所需要的时间为△t (无限小),一个匀变速磁场,在△t 时间内对应磁场强度变化量为△H ,即△H= g (△t )。我们可以这样理解,在每个时刻,都有一个的强度为△H 的恒定磁场对超导体施加了一个瞬间电场,此时超导体对应产生一个感应电流△I ,即△I=f[g(△t)] =f(△H )。因为超导电流无损耗是不断累加的,所以在某段时间内,超导电流的积分与磁场的积分是正相关的,即有I=f(H ),可以近似的认为I=kH。K 为一个磁电转换系数。超导电流大小总是与该处的磁场强度矢量和正相关,与磁场变化速度无关。当磁场强度越大,则超导电流越大;而对于导体在匀变速磁场内,假定在△t 内导体对应产生一个感应电势差△U ,那么有电流△I=△U/△r ,△r 为△t 内电流通过的导线的电阻(固定),所以导体内每个时刻都有一个大小为△I 的电流,这样电流就可以持续,也有I=△I=△U/△r 。△U 大小由△H 决定,可以看出在非超导体中,决定电流大小不是磁场强度而是的是磁场变化的速度。以上就是为什么对于普通导体变化的磁场才能产生电场的真正原因。

另外,假设超导体在某时刻内产生一个感应电势差△U ,因为超导电阻为0,那么超导电流△I=△U/0,可以看出很小的一个瞬间电场可以在超导体内产生非常巨大的电流。实际上超导体是有电阻的,只是非常小接近于0。而且超导体性质比较复杂,有临界电流与临界磁场决定。所以以上结论,仅限于在临界状态之内。而麦克斯韦经验方程组在非超导的条件下依然可以使用。

2. 等效电阻原理

如果以上的内容不好理解,或者不具说服力,我们接着用等效电阻法分析。

普通导体与超导体的本质区别就是电阻。这也是导致变化磁场才能产生电流的根源。

所谓等效电阻即电子在运动过程中受到来自某一个方向的力,那么这个力就可以看作电子与这个力反方向的电阻。比如一个电子突然减速相当于给电子施加了一个正电阻。而一个电子突然加速,相当于给电子施加了一个负电阻。

我们不妨假设这样一个实验,将一块圆形的磁铁棒(棒的两端为两极)插进一个闭合的螺线管内,当螺线管为超导材料时,那么线圈内会产生电流。如果线圈存在电阻,那么将不会产生电流。我们可不可以这样理解:用静止的该磁铁棒代替恒磁场,把磁铁中的每一个磁畴都看作是超导体(笔者把一个分子电流定义为一个磁畴,因为每个环形分子电流都是无损耗的,完全可以这样认为),那么如果有什么办法可以使磁铁磁畴中的超导电流不断的变化,不就等于变化的磁场了吗,此时普通的螺线管就会产生电流。根据等效电阻原理,磁铁磁畴中的环形(超导)电流不断的变化,就可以看作给磁畴施加了一定的电阻。现在情况变成了这样:A 、当磁畴及螺线管都有电阻,那么线圈有电流;B 、当磁畴与螺线管都无电阻,那么线圈有电流;C 、当磁畴无电阻,螺线管有电阻,线圈无电流。我们知道电流(电子)总是沿电阻小的线路运动。一个并联电路有a 、b 两条支路,当a 有电阻,b 无电阻,那么a 线路无论怎样都不会分配到电流,电流全部从b 流走。如果a 、b 都有电阻或者都无电阻那么a 都将分得一部分电流,这与A 、B 、C 三种情况是等效的。在磁场中,当线圈与内部磁畴条件对等时,线圈就会分得一部分电流。也就是说,电场并非需要变化的磁场,恒定的磁场完全可以产生电场,变化的磁场相较于恒磁是需要消耗额外能量的,而这个能量恰恰对抗了线圈(导体)中的电阻,使之产生了电流。

变压器正是基于这个原理,输入交变电流使铁芯产生了交变的磁场,而交变的磁场恰恰给铁芯内的磁畴施加了等效电阻,所以副线圈才产生了感应电流。如果给线圈施加一个均变磁场,那么线圈将会产生一个恒定的电流。而实际中,我们遇到的多为交变磁场。交变磁场频率越高,铁芯内磁畴受到的力就越大,等效电阻也就越大,而线圈的相对电阻就越小,这时线圈可以分得更多的电流(能量)。

变压器的能量来源于电源,可迈斯纳现象中使磁铁悬浮起来的能量是怎么来的呢?使磁铁悬浮的能量,恰恰来源于超导体与环境的温度差,而正是这个温差使电以太的运动发生了改变。这个改变足以使磁铁悬浮。这也正是伦敦方程无法解释的界面能为负的问题。

导线切割磁力线与等效电阻其本质是源于电子的空间变化,但二者并不等同。切割磁力线其本质是电子磁场中运动受到的洛伦兹力,具体请看笔者的前文论述,这里就不多说了。

令我们惊奇的是,等效电阻原理的分析与对流体性质的分析非常相似。如果把电子比作是一个泡沫小球,那么将它投入水流中,小球会瞬间加速,直至与水流同速。如果我们对水流施加一定的阻力,那么水流总是向着压力小的方向分流。自由电子(超导电子)对磁特别敏感,这其中似乎存在一种看不见的神秘的流体介质,始终能够帮助线圈完成电流分配这一使命。

3. 迈斯纳现象本质

实际上根本就没有场,笔者在前文就已经论述过,电场实际上就是电子空间变化对周围电子的挤压。电子的这种空间作用不排除空间介质,笔者当时并不太懂流体力学。假设存在这样一种流体介质,它只与电子发生作用,我们姑且称它为电以太。那么磁场恰恰是电子运动时引起电以太发生的伯努利现象。有人肯定会问笔者怎么又无端制造出个电以太,那么就看看笔者是如何利用电以太解释迈斯纳现象的吧。

请看下面4种情况

图3-1 图3-2 图3-3 图3-4

将超导线圈以不同的方式置于磁场中,假设笔者以上结论成立,则图3-1中超导线圈有电流,且与磁畴电流的方向一致(注:本文所有图示中有关电流的箭头,均指电子运动的方向,即电流的反向)。图3-2中超导线圈有电流,且方向与磁畴一致。图3-3中超导线圈无电流,图3-4中非闭合的超导线圈会有静电势(电场)

迈斯纳现象特点:1. 正上方存在一个平衡位置,磁铁与超导体小于平衡距离时,两者排斥,大于平衡距离二者吸引;2. 磁铁的两级的中心连线为轴,轴相对较固定,且磁铁可以绕轴旋转;3. 轴相对

于超导平面可以以一定角度倾斜。

如今的主流解释是这样的:超导体具有完全抗磁性,在磁场作用下,表面产生一个无损耗感应电流。这个电流产生的磁场恰恰与外加磁场大小相等、方向相反,因而在深入超导区域总合成磁场为零。那么问题来了,首先如果超导体具有抗磁性,那么当磁铁远离超导体时超过其平衡距离时,就不会相吸引,而是重新建立一种平衡,使斥力等于重力,这显然与现象矛盾。其次零电阻的理想导体并不能产生迈斯纳现象,显然不是感应电流和磁场那么简单。

图3-5

为超导磁悬浮示意图。如图所示,笔者认为,低温超导体内部的自由电子在磁场

图3-5 图3-6

图3-7

中会产生超导电子流,即图中的超导环流。该环流会位于该超导体表面且切面最大的轨迹上(由于离心力作用)。此外超导体在超低温的环境下,还存在着自身被磁化,即超导体内部分子电流(磁畴)在磁场的作用下取向一致,这样超导体就像铁一样被磁化了。假定存在电以太,那么电以太在超导环流的带动下,圆环的中心会出现一个负压区。大家知道,龙卷风的原理,龙卷风的中心为负压,形成了一个类似中空的管子,而管子两端的空气密度是不一致的,靠近地面的空气密度大压强大,所以地面的空气被吸进管子内,而管子的上部空气密度低,压强小,这样管子内部就形成了一股由地面向上吹的气流。该气流力量是巨大的,重如卡车的东西都会被吹向空中。其实超导磁悬浮跟龙卷风的原理是一样的,我们分析该现象时恰恰忽略了一个重要因素,就是温差。超导体在液氮的冷却下,形成了与磁铁上空的极大的温差。超导体内部温度极低造成该区域电以太密度大于空气中的电以太,这样超导环流内部就形成了由超导体吹向磁铁的以太风。一部分电以太冷却后回填,这样就形成了以太对流。越靠近超导体(超导环流中心)的以太风越强,斥力越大,越远则斥力越小,是一个递减的力。以太风造成的斥力方向向上,而重力、超导环流、及磁畴都会使磁铁受到向下的吸引力,斥力与向下的重力、磁力在空中的某个位置相等达到平衡,即平衡位置。那么为什么磁铁可以(以两级中心连线为轴)倾斜,且磁铁可以饶轴旋转呢?如图3-6所示,当磁铁处于倾斜状态时,那么超导体内部的磁畴就会做相应的调整,他们通过改变取向(磁畴的圆轴方向),保持与磁铁的受力平衡,使磁铁保持稳定。此时磁铁低速绕轴转动,并不会引起磁铁周围的磁场变化,破坏磁铁的受力平衡的。超导体内

部的磁畴,恰恰起到了一个类陀螺仪稳定器的作用。图3-7与图3-6等效。笔者认为,磁铁倾斜时,对超导体各个部位的磁场强度及磁场方向是不一致的,可能会造成超导体各部分磁化程度不一致。在上述模型中,无论磁铁如何倾斜,都必须保证磁铁内的磁畴环、超导体内的磁畴环在(超导环流所在的)平面上的投影不为零,且二者电子转动的角速度方向在投影上与超导环流一致。否则就违背了电子的空间运动法则[3]及动量守恒原理和电以太的假定。

第六章 光与电磁波

1. 重新定义光

电子究竟是什么?至今为止仍没有人能够给一个准确答案,可以说电子是宇宙中最神奇的粒子,看不见,摸不到,在空间中不能单独稳定存在,我们只有通过外在的现象分析其性质。笔者认为电子占用的空间特别大或者说电子对空间介质的扰动特别大,纵使相隔千里,两个电子依然能够发生作用。所以在有限的空间内电子必须被压缩在物质内,而不能独立存在。

笔者已证明电磁本质为电子空间变化,笔者认为电磁波实为电子的空间波动。振动电子的空间发生了波动,而电子空间的波动势必会影响其周围电子空间。大家知道,光是某种频率的电磁波,我们眼睛之所以能够看到光线,就是因为光源电子与我们人眼内的电子发生作用,光源电子通过空间波动挤压或吸引到眼睛内的电子,我们的眼睛正是将眼内电子波动的信号传给大脑,而我们的大脑有能力把此频率的电子波动翻译成各种颜色的光线,并判断出光源的距离,借此勾画出物质的外形。

而光又具有什么性质呢?1. 某种频率的光具有饱和振幅,且基本固定不变(原子级)。为什么这么说呢?因为物质内的电子轨道及其空间有限,电子的振动范围不能无限大。随着物质的能量增大,电子的振幅在有限空间内达到饱和,最大化,且基本稳定不变,否则电子将突破轨道,脱离核的控制,此时物质瓦解并形成新的物质。所以某种光被激发以后,其振幅基本是个固定值。2. 光的强度是由振动电子的密度决定,而不是振幅。比如一个灯泡,我们想调大它的亮度就必须加大它的电流,这时通过灯泡的电子数量增加,也就是说单位时间内参与振动的电子多了,密度就变大了。3. 光的能量与其频率成正比。电子振动的频率是由核对其的束缚力决定的,束缚力越大,频率越高,消耗的能量就越多。我们通过人工振荡器发射的电磁波,是电子的群体行为,而不是单个电子受到激发的振动独立完成的,而光波是物质原子核内每个电子独立振动发出的,人工电磁波与光电子的振动有本质区别,所以人工电磁波不具有以上光的3个性质。

说到光就不得不提光电效应。用一束光照在金属表面,当光超过一定的频率,不论强度的大小,均能使电子脱离金属的束缚,跃出金属表面。笔者认为光源电子的空间波动一定会影响金属内的电子,而金属内的电子可以近似的看做自由电子,受光源电子空间波动影响会跟随光源电子的频率振动。振动频率越高电子受到的力就越大,由f=m△v/△t 可以看出,频率越高△t 越小,电子受到的力就越大,因此电子能够摆脱金属原子核的束缚。那么为什么强度很弱的光依然能够产生光电效应呢?笔者认为,光波并不是一份份的量子,当光强度很弱时,光波不是均匀作用在金属表面的每一个电子,而是选择金属表面跟光源电子距离最近且运动状态最接近的自由电子作用,这样被作用的电子最先(也最容易) 被激发,自身能量最高,最先跃出金属表面(好比一群人最先掉下悬崖的,是站在悬崖边上的那个)。随着光波持续照射或当光的强度变大,光波就有能力使金属表面越来越多的电子被激发,脱离金属束缚的电子就越多,金属电场强度就越大。在笔者看来,电流及电磁波均为电子之间的空间作用,其传播速度就是电子的空间感应速度(并不是电子运动速度) ,均为光速,事实证明,二者出奇的一致。

金属之所以能够反射光,是由于金属表层的自由电子以光源电子相同频率被激发,形成了等同的

次光源;黑体之所以是黑的是因为物质内部的电子受光源电子振动的激发而振动,但由于黑体的电子不是完全自由的,其振动势必带动原子振动,将光的频率振幅降低,成为不可见的电磁波了及热能了;物质之所以透明是由于物质内部部分电子可以和光源电子同频率振动,尽可能少的把能量传给物质内的其它粒子,保持频率和振幅的最小损失。

光波确实是一份份的,每一份光波是由一个电子独立发出的,而不是将一整条电磁波切成一小份一小份。

2. 光的介质波本质

陶俊在《三个实验数据证明光是介质波》中对为什么光是介质波进行了论述,笔者很受启发。笔者之前对波理论涉猎不深,虽然提出了光的实质为电子的空间波动[4],并不存在光子,但并不能肯定这种波动一定要有介质的参与。今天笔者可以确定的是电磁能量的传播必须要一种介质载体,而这种载体正是电以太。有人肯定会说以太早就被莫雷实验否定了。笔者认为莫雷实验存在着很大的问题。

1. 莫雷实验观察者及系统相对于地球是静止的,如果以太给随地球自转,速度相对于地面静止,实验将会零结果;2. 实验未在绝对真空而是在空气中进行。波在不同介质中传播速度不同。光在水中的传播速度大约为真空的3/4,光在玻璃中的传播速度大于为真空的2/3。假设真空中存在以太,那么也就是说,以太、水、玻璃等介质具有一定的独立性,可能存在一定的关联,至少不能百分之百相互影响,否则光的传播速度都一样,均为真空中的速度。以太(真空)与空气两种介质是独立的,不能混淆。我们无法判断以太的速度对空气介质有无影响,影响有多大。所以影响以太的不确定因素太多,一次试验不足以判定以太的死刑。

2.1光在不同介质中传播形式不同

现在的主流观点认为光波是横波,原因是其可以偏振。并且说光的传播不需要介质,靠交变电场与磁场的相互感应传播。以上我们已经证明了电场并不需要变化磁场,变化磁场完全是为了对抗电阻。所以光靠自身传播是站不住脚的。那么光波到底是横波还是纵波呢?我们以声音为例。声波虽然一般是纵波,但在固体中传播时,就会有一部分转化为横波(同种介质中横波速度约为纵波速度的50%-60%)。在空气中的声波是纵波,原因是气体或液体(合称流体)不能承受切力,因此声波在流体中传播时不能为横波;但固体不仅可承受压(张)应力,也可以承受切应力,因此在固体中可以同时有纵波及横波。既然光是介质波,那么他一样遵从声波的特性。即光在流体介质(电以太)中为纵波,在固体介质中(比如玻璃)转化为横波。我们所有分析研究光波特性的仪器均为固体,因此我们能够检测到横波。

导体中电流的传播速度与光速出奇的一致,这又是为什么呢?在纯以太(真空)、空气、水、玻璃中,光速是不断递减的,而波的振动形式不断的由纵波转向横波。笔者说过光(包括电磁波)实为电子的空间振动。真空中电子的空间自由度很高,固体中尤其是玻璃一样的绝缘体,电子的空间自由度很低,电子被束缚在晶体的点阵中,不能自由移动。真空中电子可以通过空间介质(电以太)以纵波的形式迅速的传递空间压,随着空间自由度降低,固态介质中的电子不能把空间变化信息马上传递给下一个点阵的电子,而是通过自身横向的振动来带动临近点阵的电子谐振。以上事实证明,随着空间自由度的降低,纵波变横波,光速变慢了。有人肯定会问,光速的传播从流体到固体速度变慢了,那为什么声音却变快了?其实无论光波还是声波实质都是空间压的传播。光波为电子空间压的传播,而声波为粒子(原子分子或更大粒子)空间压的传播。这些粒子占用的空间不像电子那么大,他们密度越大,贴合的越紧密,空间关联度越强,空间压传递的速度也就越快。导体中有少许的自由电子,这些电子的空间自由度非常大,接近于真空。光波与电流的传播都是电子的空间压传播,所以速度一致,只不过,光的空间压是波动的。在真空中或导线中两个自由电子纵隔万里也会通过空间介质感受到彼此空间变化的。

一个电子振动完全可以表达光的信息。而人工电磁波的一个波需要一组电子共同完成,其频率由这组电子完成一个波长需要的时间决定。

2.2光速可变的思考

波在不同介质中传播速度不同,且受介质的运动速度的影响。但在物质中,物质的运动会带动以太的运动。因为物质先于以太运动,所以拖拽以太具有滞后性。斐索实验及萨格纳克现象已经证明光速在介质中遵循波的速度叠加原理。而真空中光速不易改变,但并不表示光速是恒定不变的,至少在不同的参考系,同一光束的相对速度是不同的。

笔者认为电以太只跟电子作用,而跟宏观物质作用并不明显。电流会产生磁,那么电子的运动一定会带动电以太跟随运动。如果我们想办法在真空中让光沿着电流的方向运动,那么光速就会受到电以太的影响发生变化。但这种试验条件太苛刻,不容易实现。笔者设计了一个实验,由于资金及实验能力问题,只能做一个构想:用两路光纤做干涉实验。一路围绕在电磁铁的螺线管上,一路不加磁场(或两根都绕在螺线管上但光的传播方向相反)。当螺线管没通电流时两路光光速一致会产生一个基准干涉条纹。那么当螺线管有电流时两路光纤中的光速就会发生变化,出现相位差。以太的超流特性,容易产生量子化的涡度,螺线管中的电子究竟能给以太带来多大的线速度,光纤作为一种独立介质究竟多大程度上受以太运动的影响,笔者还不确定。但笔者认为只要磁场强度和光纤匝数及光导率足够,就有可能检测到干涉条纹的移动。

3. 量子纠缠

笔者先举个例子。水中有一小球,这个小球以一定的频率振动,那么他周边的物质是有条件通过水压的变化感知的。这时候有个问题,如果是比较小且不固定的物质,我们会发现他跟随小球或波浪振动,也就是说这个物质接受到了小球的信息。那么还有一类物质比如树在水中的一根柱子,由于固定的比较牢那么柱子不会跟小球振动,或者我们肉眼没有办法分辨除柱子是否振动,其实柱子也在振动,只不过我们眼睛不能翻译这个信息。其实另一端的人跳动一下地球都会振动,只不过太微小,我们没办法翻译感知他。对于一个昆虫来说,他走路我们是不会发现地面振动的,而蜘蛛就能感知到,因为它的腿上有更细的纤毛,纤毛上有更灵敏的探测器,它的腿就是它的第二只眼。可以把金属中的自由电子理解为浮动的小物,那么小球就是发出电磁波的源头,所以金属中的电子可以感知波源电子的信息。相反绝缘体中的电子就是柱子,电子被束缚死了,几乎不振动,没办法翻译信息。一些动物的眼睛可以接受更低频率的电磁波,就是它眼睛的电子更灵敏。

任何物质及事件都不是孤立的,联系是绝对的。也就是说,世界上任何一个运动或振动,都会引起整个宇宙的振动,这就是所谓的量子纠缠。传到宇宙边缘,只不过已经太微小了。如果你的设备足够灵敏,那么就能够检测得到。

第七章 波动的宇宙

1. 重新思考热力学定律——热量(能量)循环定律

物质不会总向着节约空间的方向发展,其空间也不能无限被压缩,更不可能永远被压缩。当两个高速自旋且切点处运动方向相反的物体(或粒子)接近时,一旦发生接触,两个物体会飞速弹开,其旋转(角)动能会转变为线动能,粒子空间也随之变大。能量相同的物质,而以高度节约空间组合(空间被极度压缩)的物质,其单位空间内的能量更高,能量密度更大,内部高密度的粒子被束缚在狭小的空间内旋转,振动,自旋。这种物质的空间平衡是暂时性的,且不稳定的,一旦受到外界扰动,当扰动的能量足够强,被禁锢在物质内高速转动的粒子就会迸发,将粒子的旋转能、振动能转化为线能量,其空间就会爆发式增长。原子弹正是基于这个原理制成的。

笔者讲过,物质的空间随温度涨跌,随着热量传递,温度最终变得均匀,空间变得平衡。而这种热平衡是暂时的,空间平衡也是暂时的。常温中,两块质量一样,温度相同的铝块与铀块。虽然温度相同,但铀块能量密度更高,占用的空间更小,而其空间是极其不稳定的。当遇到粒子流的轰击,铀

块的空间就会爆发式增大,同时此空间温度骤升,这时温度及空间的暂时平衡被打破了。这里笔者将空间迸发的物质就做“热量包”。笔者认为,一切放热的化学反应都可以看作一个“热量包”,他们通过化学作用放出线运动的粒子(分子、原子、夸克及不知道的粒子),他们会打破空间的宁静,打破热的平衡。宇宙中太阳一类的恒星可以看作“热量包”或“能量包”,其不断的聚变反应为其星系提供热量,同时其星系空间在膨胀;当恒星燃料突然耗尽时,其星系温度骤降,空间骤缩。由于星系外的物质来不及填充突然减小的空间,此时就形成一个相对的空间空穴,笔者认为这就是所谓的宇宙 “黑洞”。“黑洞”周围所有的粒子趋向于填补这个空间空穴,所有粒子包括光都无法发出来的,看上去就像一个黑洞;当“黑洞”的空间被压缩到极致时,又会变得极不稳定,于是超级天体(“黑洞”)爆炸便发生了。

所以笔者认为,热平衡是暂时的,一个“热量包”释放,下一个“热量包”形成,周而复始,完成能量的传递,空间的平衡。宇宙空间在“热量包”的作用下像波浪一样起伏涨跌。至于“热寂”笔者认为不会形成,否则世界将越来越热。那么空间是否守恒?笔者只能说自己数学太差了,只知道能量守恒。有人说根据大爆炸理论,宇宙是膨胀的,并且有光的红移作为证据。笔者认为这并不矛盾。人类能够探测的区域只是宇宙的一小角,而这一小角正处于扩张,同时宇宙空间某处的另一个角正在收缩。

物质的能量即物质具有的使空间发生形变的能力,任何形式的能最终都是利用空间做功,即空间能。能量也正是通过物质空间的压缩与打开来传递转移的。

2. 电子生死论

微观物理与宏观物理分歧之处正是源于以太。如果存在以太,那么电子绕核运动,其必会使以太的运动状态发生变化,这个过程,电子会有能量传给以太,而电子因为能量损失,最终会掉落在原子核上,这与事实是不相符的,于是以太被否定了。既然参不透微观世界的本质,那么就只能用统计学解释微观世界的表面现象,于是量子物理出现,物理学呈现了分裂。为二者统一,笔者认为,电子(包括正电子)是有寿命的,电子与以太作用时确有能量损耗,最终电子落在了原子核上。这个过程中以太的能量是不断增加的。笔者认为以太作为能量的最小载体及最终载体,其能量是不能无限堆积的,否则所有宇宙的能量最终都被以太接收,能量将无法再循环,这显然与逻辑相悖。那么以太该怎样完成能量循环呢?笔者说过,物质(粒子)在某一能级下其空间密度是有极限的,不能无限大,当超过其饱和密度,就会聚变为新物质(粒子),新物质(粒子)的密度和质量更大,占用的用的空间更少

[5]。或者物质在能量非常高的环境中就会减小占用的空间,形成质量能量密度更大的物质即热量包,而热量包又会释放能量扩大空间,即“能量-物质-能量„„”,“空间压缩-空间打开-空间压缩„„”的循环模式下的热力学循环定律。以太获得能量后其需要的空间变大,当能量堆积超过一定限度后,以太(某一空间)密度超过在该能级下的饱和密度,就会聚变为电子(也可能为其它粒子),聚变以后,所处的空间能量下降,产生了空间空穴。此时失去能量掉核的电子(或正负电子相遇)衰变为以太(或其他次级粒子),填补空穴,至此物质及能量完成了循环。而这个事件的发生是随机的,故我们可借助于统计学工具来解释它。我们把每一个事件定义为一个量子。正如薛定谔的猫一样,电子的生死不能准确测定,即量子物理中的测不准原理。因为以太质量几乎为0(严格意义上说应该算准物质) ,电子的能量损耗需一定的时间,所以电子的寿命并不是瞬间的,死与生也不是同步的,而是总体概率上的一个平衡。而能量也通过物质的更迭重新进行循环,这也为热力学定律补足了热量循环的一环。

事实上,以太的性质非常复杂,似乎有超流体或二流体以及本身特有的性质,已超出笔者的能力范围。即一个空间平衡的以太,一旦这种平衡被打破,就会产生电磁力。

应用实例:2H2+O2=2H2O。假设氢气分子与氧气分子的空间都为1,那么3份空间的气体反应后只有2,其占用的空间变小了。实际上并不是。当二者相遇时,需要一个能量使二者发生反应,这个能量恰恰使二者内部粒子的运动形式由旋转变成了直线,其空间被打开,形成的气态分子拥有更大的线动能。这时水分子消耗占用的空间更大。当然水分子逐渐被冷却,其线速度会降低,但这部分能

量会传给其它物质。实际上这个反应是做了体积功的。内燃机正是基于这种原理。


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