【摘 要】我們首先來(lái)探討一個(gè)問(wèn)題:電子究竟是什么?至今為止仍沒(méi)有人能夠給一個(gè)準(zhǔn)確答案,可以說(shuō)電子是宇宙中最神奇的粒子,看不見(jiàn),摸不到,在空間中不能單獨(dú)穩(wěn)定存在,我們只有通過(guò)外在的現(xiàn)象分析其性質(zhì)。《我的宇宙觀(guān)——粒子的空間》與《我的宇宙觀(guān)——物質(zhì)的空間法則》對(duì)物質(zhì)空間的定義、變化規(guī)律及磁的本質(zhì)做了詳細(xì)闡述,本文將揭示萬(wàn)有引力及電磁波的空間本質(zhì)。
【關(guān)鍵詞】萬(wàn)有引力本質(zhì) 光本質(zhì) 光電效應(yīng) 電磁波
前文闡述了物質(zhì)空間的變化規(guī)律及磁的本質(zhì),今天筆者將揭示萬(wàn)有引力及電磁波空間的本質(zhì)。
1 萬(wàn)有引力的由來(lái)
“當(dāng)電子運(yùn)動(dòng)方向一致,以及沿同一軸線(xiàn)同向旋轉(zhuǎn)或自旋時(shí),它們彼此就會(huì)吸引,運(yùn)動(dòng)方向相反他們彼此就會(huì)排斥,這正是磁力產(chǎn)生的原因。電子的速度越接近,引力越大,速度越不一致斥力就越大。此原理對(duì)于一切粒子(物質(zhì))均適用”[1]。下面(圖1)是利用小磁珠組成的各種各樣的圖形,我們隨意將小磁珠放在一起,可以發(fā)現(xiàn),小磁珠并沒(méi)有因?yàn)橹g的斥力而彈開(kāi),而最終卻因?yàn)橐ΧY(jié)合在一起。只要有磁引力的存在,小磁珠總能夠找到正確的辦法,組合成各種形狀的物體,筆者在這里將這種現(xiàn)象稱(chēng)引力主導(dǎo)現(xiàn)象。為什么會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢?圖2-A為兩塊以排斥方式排列的磁鐵,虛線(xiàn)表示兩塊磁鐵的中心連線(xiàn),或者叫平衡線(xiàn),箭頭代表力的方向。當(dāng)同極靠近時(shí),兩塊磁鐵的斥力會(huì)產(chǎn)生背向平衡線(xiàn)的一個(gè)合力,在沒(méi)有其他外力的作用下,這個(gè)合力會(huì)變得越來(lái)越大,而斥力在磁鐵之間的平衡線(xiàn)方向的分量越來(lái)越小,直至最后為零,可以看出,在斥力作用下,磁體之間的狀態(tài)趨于不穩(wěn)定。圖2-B為兩塊以吸引方式排列排列的磁鐵,兩塊磁鐵之間的引力會(huì)形成一個(gè)朝向平衡線(xiàn)的合力,在沒(méi)有其他外力的作用下,這個(gè)合力會(huì)變得越來(lái)越小,直至為零,這時(shí)磁鐵之間的引力完全與平衡線(xiàn)重合,達(dá)到最大,不再變化,這時(shí)磁鐵直接的狀態(tài)是最穩(wěn)定的。在引力與斥力的對(duì)抗中,引力取得完勝,這就是引力主導(dǎo)原則。宇宙在有限的空間里是不允許物質(zhì)通過(guò)斥力無(wú)限增大空間的,而是通過(guò)引力達(dá)到一個(gè)暫時(shí)的穩(wěn)定。
我們用小磁珠構(gòu)建一個(gè)磁球,小磁珠磁極方向的排列是隨機(jī)的(非刻意的排列),隨著小磁珠的數(shù)量增加,磁球的體積和質(zhì)量在不斷變大,當(dāng)大到一定程度,磁球內(nèi)小磁珠的磁極朝各個(gè)方向排列的數(shù)量趨于相等,變得均勻,對(duì)外的極性趨于消失,而磁球?qū)ν獾囊εc斥力卻一直存在,并且朝各個(gè)方向變得均勻穩(wěn)定。此時(shí)將兩個(gè)這樣的磁球靠近,根據(jù)引力主導(dǎo)原則,磁球間不是排斥而依然是相互吸引的。當(dāng)磁球增大到一定程度,對(duì)外引力的大小只跟球體的質(zhì)量與距離有關(guān),而不再跟球體的方向相關(guān),極性相關(guān)了。
我們把小磁珠看做一個(gè)自旋的磁畤,然后用基本粒子替換磁疇,那么磁球就變成了宏觀(guān)意義上的物質(zhì)。事實(shí)上任何自旋和旋轉(zhuǎn)的粒子(物質(zhì))之間均能產(chǎn)生引力與斥力,根據(jù)引力主導(dǎo)原則,最終使粒子粘合起來(lái)的為引力,我們把粒子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的引力稱(chēng)做初原引力??淇恕㈦娮?、質(zhì)子等粒子通過(guò)一定方式的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生初原引力組合成原子、分子,原子、分子由一定的運(yùn)動(dòng)方式組成形形色色的宏觀(guān)物質(zhì)。宏觀(guān)物質(zhì)之間就像磁球一樣存在由各個(gè)級(jí)別粒子集體產(chǎn)生的對(duì)外的力,而這些力當(dāng)中,最終發(fā)揮作用的是引力。因此宏觀(guān)物質(zhì)彼此之間是吸引的,這就是萬(wàn)有引力。
圖3-A表示粒子的個(gè)數(shù)與萬(wàn)有引力的關(guān)系,x表示粒子的個(gè)數(shù),y表示物質(zhì)對(duì)外的引力。
隨著粒子的增多,其對(duì)物質(zhì)萬(wàn)有引力的貢獻(xiàn)陡然下降。當(dāng)粒子數(shù)目達(dá)到x1時(shí),物質(zhì)已經(jīng)接近宏觀(guān)物質(zhì),此時(shí)粒子對(duì)萬(wàn)有引力的貢獻(xiàn)已經(jīng)非常微小,且接近于恒定值。這時(shí)x1之后的線(xiàn)段可以看成一條直線(xiàn),且斜率接近0。我們把x軸的單位放大,且用質(zhì)量代替粒子數(shù)目,如圖3-B,此時(shí)將質(zhì)量的單位調(diào)到足夠大,線(xiàn)段的斜率也隨之變大,萬(wàn)有引力與質(zhì)量就成了正相關(guān)的線(xiàn)性關(guān)系。比如一個(gè)2kg的物體與地球的引力相當(dāng)于兩個(gè)1kg物體對(duì)地球的引力,是其的2倍。
氣體的分子之間可以認(rèn)為只存在線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(旋轉(zhuǎn)和自旋忽略不計(jì)),當(dāng)溫度降低或空間壓縮時(shí)分子的線(xiàn)速度降低,角速度大大增加,分子的空間大大減小,進(jìn)而形成液體。由于分子還是具有很高的線(xiàn)速度,分子自旋及分子內(nèi)部粒子產(chǎn)生的引力不足以對(duì)抗分子的線(xiàn)動(dòng)能。所以液體的分子相對(duì)自由的。當(dāng)溫度進(jìn)一步降低分子線(xiàn)動(dòng)能減小不足以對(duì)抗分子引力,分子就會(huì)被束縛,形成固體。這時(shí)分子的線(xiàn)速度不是完全消失,而是轉(zhuǎn)化為引力平衡位置的振動(dòng)。溫度越低振動(dòng)越微小,溫度越高振動(dòng)越劇烈,直至掙脫引力。
2 重新定義電磁波
我們首先來(lái)探討一個(gè)問(wèn)題:電子究竟是什么?至今為止仍沒(méi)有人能夠給一個(gè)準(zhǔn)確答案,可以說(shuō)電子是宇宙中最神奇的粒子,看不見(jiàn),摸不到,在空間中不能單獨(dú)穩(wěn)定存在,我們只有通過(guò)外在的現(xiàn)象分析其性質(zhì)。筆者認(rèn)為電子占用的空間極大,縱使相隔千里,兩個(gè)電子依然能夠發(fā)生作用(不排除通過(guò)空間介質(zhì))。宇宙的空間被物質(zhì)占據(jù)著,而電子的空間卻大到了極限,宇宙中已沒(méi)有過(guò)多的空間來(lái)滿(mǎn)足電子,所以在有限的空間內(nèi)電子必須被壓縮在物質(zhì)內(nèi),而不能獨(dú)立存在。
筆者已證明電磁本質(zhì)為電子空間變化,筆者認(rèn)為電磁波實(shí)為電子的空間波動(dòng)。振動(dòng)電子的空間發(fā)生了波動(dòng),而電子空間的波動(dòng)勢(shì)必會(huì)影響其周?chē)娮涌臻g。大家知道,光是某種頻率的電磁波,我們眼睛之所以能夠看到光線(xiàn),就是因?yàn)楣庠措娮优c我們?nèi)搜蹆?nèi)的電子發(fā)生作用,光源電子通過(guò)空間波動(dòng)擠壓或吸引到眼睛內(nèi)的電子,我們的眼睛正是將眼內(nèi)電子波動(dòng)的信號(hào)傳給大腦,而我們的大腦有能力把此頻率的電子波動(dòng)翻譯成各種顏色的光線(xiàn),并判斷出光源的距離,借此勾畫(huà)出物質(zhì)的外形。
而光又具有什么性質(zhì)呢?(1)某種頻率的光具有飽和振幅,且基本固定不變。為什么這么說(shuō)呢?因?yàn)槲镔|(zhì)內(nèi)的電子軌道及其空間有限,電子的振動(dòng)范圍不能無(wú)限大。隨著物質(zhì)的能量增大,電子的振幅在有限空間內(nèi)達(dá)到飽和,最大化,且基本穩(wěn)定不變,否則電子將突破軌道,脫離核的控制,此時(shí)物質(zhì)瓦解并形成新的物質(zhì)。所以某種光被激發(fā)以后,其振幅基本是個(gè)固定值。(2)光的強(qiáng)度是由振動(dòng)電子的密度決定,而不是振幅。比如一個(gè)燈泡,我們想調(diào)大它的亮度就必須加大它的電流,這時(shí)通過(guò)燈泡的電子數(shù)量增加,也就是說(shuō)單位時(shí)間內(nèi)參與振動(dòng)的電子多了,密度就變大了。(3)光的能量與其頻率成正比。電子振動(dòng)的頻率是由核對(duì)其的束縛力決定的,束縛力越大,頻率越高,消耗的能量就越多。我們通過(guò)人工振蕩器發(fā)射的電磁波,是電子的群體行為,而不是單個(gè)電子受到激發(fā)的振動(dòng)獨(dú)立完成的,而光波是物質(zhì)原子核內(nèi)每個(gè)電子獨(dú)立振動(dòng)發(fā)出的,人工電磁波與光電子的振動(dòng)有本質(zhì)區(qū)別,所以人工電磁波不具有以上光的3個(gè)性質(zhì)。
說(shuō)到光就不得不提光電效應(yīng)。用一束光照在金屬表面,當(dāng)光超過(guò)一定的頻率,不論強(qiáng)度的大小,均能使電子脫離金屬的束縛,躍出金屬表面。筆者認(rèn)為光源電子的空間波動(dòng)一定會(huì)影響金屬內(nèi)的電子,而金屬內(nèi)的電子可以近似的看做自由電子,受光源電子空間波動(dòng)影響會(huì)跟隨光源電子的頻率振動(dòng)。振動(dòng)頻率越高電子受到的力就越大,由f=m△v/△t可以看出,頻率越高△t越小,電子受到的力就越大,因此電子能夠擺脫金屬原子核的束縛。那么為什么強(qiáng)度很弱的光依然能夠產(chǎn)生光電效應(yīng)呢?筆者認(rèn)為,光波并不是一份份的量子,當(dāng)光強(qiáng)度很弱時(shí),光波不是均勻作用在金屬表面的每一個(gè)電子,而是選擇金屬表面跟光源電子距離最近且運(yùn)動(dòng)狀態(tài)最接近的自由電子作用,這樣被作用的電子最先(也最容易)被激發(fā),自身能量最高,最先躍出金屬表面(好比一群人最先掉下懸崖的,是站在懸崖邊上的那個(gè))。隨著光波持續(xù)照射或當(dāng)光的強(qiáng)度變大,光波就有能力使金屬表面越來(lái)越多的電子被激發(fā),脫離金屬束縛的電子就越多,金屬電場(chǎng)強(qiáng)度就越大。在筆者看來(lái),電流及電磁波均為電子之間的空間作用,其傳播速度就是電子的空間感應(yīng)速度(并不是電子運(yùn)動(dòng)速度),均為光速,事實(shí)證明,二者出奇的一致。
金屬之所以能夠反射光,是由于金屬表層的自由電子以光源電子相同頻率被激發(fā),形成了等同的次光源;物質(zhì)之所以透明是由于物質(zhì)內(nèi)部原子核對(duì)電子的束縛力相當(dāng)強(qiáng)大或其他原因,透明物質(zhì)內(nèi)的電子不能被源電子激發(fā)一起振動(dòng);黑體之所以是黑的是因?yàn)槲镔|(zhì)內(nèi)部的電子受光源電子振動(dòng)的激發(fā)而振動(dòng),但由于黑體的電子不是完全自由的,其振動(dòng)勢(shì)必帶動(dòng)原子振動(dòng),將光的頻率振幅降低,成為不可見(jiàn)的電磁波了及熱能了。
3 結(jié)語(yǔ)
總之光是波而不是粒子,筆者在此糾正前文有關(guān)光子空間的論述,筆者對(duì)空間的論述也至此終結(jié),實(shí)際上筆者并不反對(duì)經(jīng)典物理學(xué),相反是將牛頓的二維經(jīng)典物理學(xué)延伸到了三維空間,是對(duì)經(jīng)典物理的補(bǔ)充與發(fā)展,如果硬要區(qū)別對(duì)待,那就叫它空間物理學(xué)吧。
參考文獻(xiàn):
[1]劉德民.我的宇宙觀(guān)——物質(zhì)的空間法則[J].科技中國(guó),2016(05).