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文檔簡介

1、論光速沒錯我是來踢館的,有不和邏輯的地方可以指出來,禁止評論和移動到別處算什么英雄!序:光速可變嗎?這是個古老的話題,不管承認與否,爭論就從沒有休止過。不管如何爭論,答案只有一個,不是理論是無可爭辯的真理。 在討論這個問題之前我們要弄明白什么是光速不變什么是光速可變。光在兩個不同的參考系中都以恒定的光速c運行,光子的運動符合洛倫茲變換,這是光速不變,并由此得出相對論,是相對論和現代天文學的基礎。光子的運動在不同的參考系中符合伽利略變換,這是光速可變。事實上,這也是遙遠的波和粒子的爭辯。最初,根據同水波和聲波類比得出光是以太的波動及光速不變的最初理念。之后麥克斯韋波動方程及洛倫茲變換全面提出了光

2、速不變理論。再之后根據邁克爾遜莫雷實驗得出光速不變和以太不存在的結論。最后狹義相對論對此作了全面解釋,鞏固了光速不變的地位,最終導致上個世紀的天文學家沒有考慮過光速可變。我最初開始思考這個問題是幾年前,某天看探索發(fā)現的時候說道:哈勃望遠鏡對著太空中的某一普通黑色區(qū)域觀測了一個星期,發(fā)現里面有成千上萬個銀河系這樣的星系,而那片黑色區(qū)域在天空中只是那么一個點而已。還說道目前觀測到的最遙遠的星系正以二十七八萬千里每秒的速度遠離我們,非常接近光速。之后想象宇宙有多大的時候差點燒壞腦子,瞬間感受到地球和人類文明的渺小,然后想到既然最遙遠的正以接近光速的速度遠離我們,有沒有可能還存在其他的星系但是同我們的

3、相對速度超過光速所以就看不到了,而宇宙就像一個大蛋糕,我們能看到的只是其中的一部分,剩下有很大的一部分是看不到的,并且神奇的是我們還不知道這個蛋糕有多大。帶著這些疑惑我去查閱相關資料,然后就接觸了光速不變理論,兩個參考系里同一束光的速度恒定不變?yōu)閏,想都不用想就知道會產生出各種燒腦復雜的理論和限制,且結合微波背景輻射推測出地球相對于宇宙的運行速度為幾百千米每秒,同二十七八萬千米來說微不足道,這樣一來地球就可能成了宇宙的中心,任我再怎么自大也不敢這樣想,且這理論也并不能回答我宇宙到底有多大和為什么最遙遠的星系正以接近光速的速度遠離我們這些問題,并且最重要的這是個理論不是真理。百科里介紹光速不變及

4、相對論的時候,說光速不變是一個假設。之后我查了一下光速不變理論產生的整個過程,了解之后發(fā)現光速可變也行得通,尤其是莫雷實驗,完完全全是光速可變的理論依據(下文慢慢解釋)。所以我果斷拋棄光速不變,開始思考光速可變的種種,結果發(fā)現它完全可以更加簡單的解釋天文學上的種種現象,甚至都可以說這些現象簡潔的都可以是光速可變理論的證據,并打開了另一片廣闊的天地,在這里微波背景輻射可以推導出來,甚至萬有引力也可以解釋。最最重要的是,可以通過實驗驗證它是不是真理。在討論之前要說明一點,我并沒有貶低任何一位科學家的意思,尤其是愛因斯坦,他們生活的時代有屬于他們時代的局限,很多現代得到的結論和現象他們不清楚,得到的

5、結論也不一定能夠完全準確。且經典容得起質疑,而且類似于光速是可變還是不可變這樣的問題的答案是唯一的,真理是存在的。應該批判的是把還沒被證明是完全正確的理論當做經典和真理一樣教授給大家,或因為對偶像的崇拜而容不下任何質疑的聲音,這樣無腦的行為才應該唾棄。正文:需要從兩個方面討論光速可變與否,一是物理理論,二是天文觀測。一、追本溯源首先讓我們回到遙遠的波粒戰(zhàn)爭。光是同水波聲波等波一樣的以太的振動,存在一個傳播速度,這是波理論。楊氏雙縫干涉為光的波理論開天辟地,泊松光斑和之后的麥克斯韋方程組使之完全成為一種定論??此仆昝缹崉t處處隱藏玄機。首先是雙縫干涉,有可能是光子自身構造上的特性造成的,“光的相干

6、性”就是一個最好的證明沒有任何推理過程,完全是為了解釋其他同頻率的光沒有觀測到駐波而產生的彌補解釋。單電子或單光子通過雙逢后概率分布實驗簡潔的解釋了條紋的產生不是駐波而是粒子自身的特性。我現在所說的“粒子”不同于以往的粒子是質點的概念。而是一個儲存電勢能的電場和儲存磁勢能的磁場相互轉換體系,運動規(guī)律滿足伽利略變換。有勢能、動量,不過它是什么形狀、具體轉換方式等還不確定,現在簡單的把它看成一個粒子、運動規(guī)律滿足伽利略變換,以下所說的粒子都是這個概念。莫雷實驗,實驗原理是:光波是一種以太的波動,類似于船在海上航行或飛機在天空中飛,水波和聲波相對于大海和空氣的速度是一定且不變的,向前方發(fā)射的聲波或水

7、波反射回來后會回到原來的位置,而向兩側垂直發(fā)射的則不會。試圖測一下我們地球還有光波相對于以太的絕對速度。最后光線沒有偏移,得出光速不變及以太不存在的結論。實驗結果與其說否定了以太的存在,不如說是否定了光子是以太的波動說,因為用粒子和伽利略變換解釋起來簡單明了,在運動的飛船上打乒乓球,且不存在絕對速度和以太阻力。怎么打出去的就會怎么回來。對,光子的運動方式滿足伽利略變換是可能的。2、 伽利略變換下的天文現象首先,存在絕對參考系。其次,光子是電磁勢能的相互轉換,同時又以超高的速度傳播出去。也就是說我們看到的光子是由兩部分組成的,一是其自身的勢能Ech,二是光子的動能Ecv。其總能量為Ec=Ech+

8、Ecv既然光波是不存在的,那么多普勒效應是怎么回事?顯而易見,當光子的運動符合伽利略變換時,在不同的參考系中就有著不同的速度,也就存在不同的動能Ecv,導致其相對觀測點來說自身總能量Ec的變化,表現為紅移和藍移。這是多普勒效應。(下面說的頻率是光子總能量強弱的表達方式,已經沒有實際意義。且討論的基礎建立在我們觀察到的光子的顏色和能量是與它的總能量有關而不是和它的勢能有關的假設之上。)再來看一下如何簡潔的解釋其他天文現象。以下現象都是根據伽利略變換進行的推理,有問題可以提,看不懂仔細看。假設宇宙是在加速膨脹和無限的?,F象1,矮星:假設恒星1是在做加速度為a的勻加速直線運動,初速度為v0,初始時恒

9、星1向它的運動方向發(fā)出的光子1的運動速度為v0+c(c是光速)。恒星1在加速,而光子1勻速,所以恒星1會追上光子1.假設運動時間為t,恒星1在t時間內運動的距離L1=1/2*at+v0t,光子1在t時間內運動的距離L2=(v0+c)*t當L1=L2時,1/2*at+v0t=(v0+c)*t,t=2c/a,即2c/a時間之后恒星1會追上自己發(fā)出的光子,這時光子1和恒星1的相對速度為-c,假設恒星1已經運行了足夠長的時間,那么在恒星1的前進方向會一直有一個自己的假象,光譜類型可能和恒星1相同,亮度偏暗。這是白矮星。同時恒星1也可以看到其他相鄰恒星的假象,并且都在運動方向上,也就是太陽銀心方向上。完

10、全符合白矮星的特點。現象2,宇宙學紅移和藍移:假設恒星1和恒星2初速度v0相同,加速度a也相同,恒星1在恒星2的運動方向上,恒星1和恒星2之間的距離為L,那么從恒星2向恒星1發(fā)出的光子2的速度為v0+c,恒星1向恒星2發(fā)出的光子1的速度為v0-c,設運動時間為t,當光子2第一次到達恒星1時其相對速度C2= v0+c-(at+v0)=c-at.運動距離s2=L+s(v0+c)*t =L+1/2*at+ v0*t1/2*at- c*t+L=0c會發(fā)生紅移現象。且恒星1也會看到恒星2的假象。當光子1第一次到達恒星2時C1= v0-c-(at+v0)=-c-ats2= s-L(v0-c)*t = 1/

11、2*at+ v0*t-L1/2*at+ c*t-L=0會發(fā)生藍移現象。并且恒星2也會看到恒星1的假象。通過Ec=Ech+Ecv及,隨著相對距離L的變長,光子2到達恒星1時速度會不斷降低,能量也同時降低,變成紅光、紅外線、微波、無線電波。直到光子2永遠無法到達恒星1.這樣在恒星1看來恒星2就發(fā)生了宇宙學紅移,且在恒星1看到的恒星2的假象也有紅移現象。通過Ec=Ech+Ecv及,隨著相對距離L的變長,光子1到達恒星2時光線觀測到的速度和能量將會不斷升高變成紫外線、X射線乃至射線?,F象3,雙星當恒星1在某一時刻釋放光子的時候,是以由無數光子組成的以光速c擴張的“球”的形式釋放的,并且這擴張的“球”還

12、有一個向前運動的初速度v。因為恒星是在做加速運動,之后釋放的“球”的向前的運動速度v會大于之前釋放的“球”,也就意味著后來釋放的“球”會追上之前釋放的“球”,且都還在擴張。追上之后兩個“球”會有一個交錯的邊界,也就是說如果在這個點觀測恒星1的話會有兩個恒星1,并且這兩顆星的位置會隨時間變化。這是雙星現象。因為觀測點存在追上和被追上兩種情況,所以雙星也可以觀測到矮星雙星?,F象4,超新星另外由于恒星是在做加速運動,后發(fā)射的光子的速度會大于前發(fā)射的光子的速度,光子之間的距離會隨光子的運動不斷縮短直到后面的光子超越前面的光子。在超越之前會有一個富集的過程,如果這時有觀測點恒星3從這里經過,在恒星3看來

13、恒星1就會顯得異常明亮,這是超新星現象。然后也存在經過和被經過的問題,經過就會出現在運動方向上,被經過就會出現在運動反方向上。從側面經過的太復雜了不想討論。且兩大類超新星最后都會趨于穩(wěn)定,最終的穩(wěn)定形態(tài)取決于兩恒星的誕生時間差、間距、加速度、軌道方向等因素。且由于這些因素的不同,觀測到的爆發(fā)方式也不一樣。例如,如果恒星1的加速度小于恒星3、誕生間隔不那么長的話,這種在運動方向上的爆發(fā)方式就是由白矮星逐漸爆發(fā)和減弱,并最終消失掉。光子能量的變化為逐漸降低;在運動反方向上應該也是由普通的發(fā)生紅移的天體逐漸爆發(fā)后減弱,直至最后永遠消失掉。同時光子能量也是逐漸降低。如果恒星1的加速度大于恒星3、誕生間

14、隔不那么長的話,這種在運動方向上就沒有爆發(fā),而是由白矮星逐漸變暗,光子能量逐漸增強變成紫外線、X射線、射線等,并這類的天體最終會聚集在恒星3前進正前方周圍區(qū)域內,光子能量極高但亮度很小。如果恒星1的加速度大于恒星3、誕生時間晚于恒星3足夠長的話,那么首先會從運動反方向上突然爆發(fā),強度增高一段時間之后開始緩慢降低,并且光子由紅變藍,并繼續(xù)變成存在藍移的普通恒星,然后從恒星3側面經過,最后繼續(xù)向前進方向移動并繼續(xù)藍移變成紫外線、X射線乃至射線,最終也會聚集在恒星3前進正前方的一片區(qū)域內。并且在最開始爆發(fā)的同時,恒星3前進方向上也會有超新星爆發(fā),也是毫無征兆的爆發(fā),然后強度逐漸降低,光子能量逐漸升高

15、,由紅變藍,逐漸變成白矮星,并繼續(xù)降低強度提高能量和集中到前進方向。等等等等,各種奇異現象。如果恒星1的加速度穩(wěn)定的話,它所發(fā)射的光子相對于自己會形成一個穩(wěn)定的分布方式。運動前方固定距離有一段聚集區(qū)域,這里有大量的光子類似于子彈頭的樣式。從頭開始到恒星之間的區(qū)域同時存在兩種運動方向的光子。然后“子彈”的運動過程中會連續(xù)不斷的發(fā)出以相對恒定速度c向外擴張的球。如果把這個路徑和“球”放到一起立起來的看的話。這將是一個自下而上不斷生長的光柱,擴張速度是不變的,伸長速度在加速。那么這根光柱看起來將會是下面粗上面窄,還在不停的生長,且上面“子彈頭”部分會越來越窄。對于不同位置和運動方式的觀測點來說會產生

16、不同的現象。至于恒星1做變加速或變變加速的情況,應該屬于后期和大大后期考慮的問題,這里不做討論。根據推論,所有加速度大于我們的恒星都會最終聚集到我們的運動方向上的區(qū)域范圍并向我們發(fā)射的光變成伽馬射線。所有在我們誕生很久很久以前就誕生了的恒星也會聚集在那里,加速度小于我們的恒星會遠離那里并最終落到我們的身后消失不見,大于我們的會一直呆在那里直至永恒。有人想到銀心了嗎?如果宇宙是從一基點開始爆發(fā)的話,那么宇宙就像一個大蛋糕,我們現在能看到的只是其中的一部分,剩下有很大的一部分是看不到的,并且最神奇的是我們目前還不知道這個蛋糕有多大。可以檢測一下光速是否可變,根據本文說的,光速可變的情況下,發(fā)生紅移

17、的原因是光子相對于我們的移動速度減慢造成的。簡單粗暴的方法是直接測一下紅移的星光,這個目前可能有困難,且由于不清楚光子的勢能和動能的關系以及折射反射等對其速度有沒有影響,可能會驗證也可能不會驗證。第二種方法是對比一下存在位移的兩個觀測站的對于同一發(fā)生紅移的天文現象的數據。因為紅移是因為光子速度慢,所以兩個觀測站同一現象的時間差應該會大于根據普通光速算出的時間差,有可能是幾毫米也有可能是幾分鐘幾小時。FRB就是一個很好的觀測項目,07年剛發(fā)現的時候部分科學家不承認,因為他們的望遠鏡沒有同一時間沒有觀測到這現象。實際情況可能是因為存在時間差,所以觀測到的時間不一樣,所以沒有發(fā)現。我沒學會用數據庫,

18、所以這驗證的工作就交給你們了。目前我暫且只能想到這兩種方法,原理都一樣。希望有人能夠驗證一下,某一條真理的答案就在我們眼皮子底下。3、 能量、場、光子的本質討論 如果真如剛才所說,光子是一個移動的能量球的話,以下是推測猜想。第一,根據電磁感應我們存在的這個空間有電磁感應的能力,也就是能讓變換的電場轉換成磁場的能力,也就是純電勢能轉換成磁勢能的能力。所以運動的電勢能就會轉換成磁勢能。所以每一束光自身都存在一個固有轉換頻率,只和絕對速度和自身勢能大小有關,不隨相對速度的改變而改變。并且,因為是電場和磁場周期消失的頻率,所以可以被觀測到,這就是背景輻射。并且隨著運動速度的加快光子的轉換周期也加快,也就是為什么銀河系一側的輻射比另一側要紅移一些的原因。因為追上我們的光子的絕對速度比我們要大,而被追上的要比我們的小。第二,磁場和磁場間有作用力嗎?換句話說

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