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文档简介
宇宙的理想气体模型武明全手【摘 要】以宇宙加速膨胀、真空涨落等事实为依据,建立新的宇宙空间模型,并以此为基础,推导光、电子的结构及传播方式;重新定义时间,长度,推导运动物体在暗子模型下时间、长度变化公式;推导引力的形成方式及质量的本质;解释黑洞喷流的形成;解释虫洞及量子纠缠;推测暗物质及暗能量的本质等。【关键词】暗子 光子 电子 时间 空间 暗物质 暗能量引言 宇宙基本事实在介绍本模型以前,我们先了解一下宇宙目前的一些基本事实:1. 宇宙是膨胀的,而且是加速膨胀,符合哈勃定律。2. 宇宙天体之间存在万有引力,宏观上基本符合牛顿万有引力定律。3. 光的速度在任何参照系看来,均有相同的测量值。4. 宇宙真空中存在真空涨落现象,这表明宇宙真空不是真的空。5. 微观粒子存在波粒二象性现象。以上事实都是经过大量的科学观察总结的事实,具有非常高的可信度。本模型就是在上述基本事实的背景下展开描述的。第一节 空间模型的建立一、物质是有限可分、不连续的在唯物主义哲学及数学的思维里,物质是连续无限可分的。产生这种思维其实是非常自然的,比如我们分割一根木棍,每次都是从中间截取,从数学的角度看,我们永远也分不完!故有“一尺之棰,日取其半,万世不竭”之说。但是,我们也必须知道,现实不是数学。而且现代科技的发展,其实也是倾向于物质是有限可分的,只是更多的人总觉的物质的不可分不是本质原因,而是人类的技术有限,科技的发展一定会让我们把物质分的更小,因此物质的无限可分思想仍然牢牢地扎根在这些人的脑子里。下面我们试着用纯逻辑的方式并结合现代科技证明一下,物质究竟是否无限可分?假如物质是无限可分的,我们会推出什么样的结果?为了论述方便,我假设存在两个人a和b,a持无限可分的观点,b持有限可分的观点。通过a与b的辩论,来达到证明的目的。a:根据哲学和数学思想,物质永远也分不到尽头,现代科技也没有把物质要分到尽头的迹象,某些物质的看似不可分,不是物质的本质原因,而是我们人类科技水平有限所致。相信随着科技的发展,那些现在看来不可分的物质,将来一定会再被人类分割。b:请问a,我们的宏观世界能找出完全一模一样的东西吗?a:不能。比如世界上没有完全一样的两片叶子,也没有完全一样的双胞胎。好多看似一样的东西,总有细微的差别。b:造成这样的原因是什么?a:这是因为粒子排列组合的多样性,由于数目极其庞大,你根本不可能做到完全一致的排列,或者就算排列一样,也有这样或者那样的杂质存在其中,而且杂质所处的位置也不一样!因此,宏观物质无论如何做不到完全一致。b:请问微观粒子能做到完全一致吗?a:(沉思一会儿)应该也不能,因为物质是无限可分的,那么组成微观粒子的更小粒子,其排列组合也是或多或少存在差别。也就是微观粒子也不可能完全一致。b:也就是说,微观世界的电子和电子也是不可能完全一样?a:(语气已经不再自信)应该不完全一样。b:可是,根据现代科学的观察,电子和电子都是一样的,表现在质量和电荷上的统一,这改如何解释呢?你不会是说,现代科学错了吧?a:。根据以上辩论得出,物质无限可分是会推出悖论的,除非强制认为现代科学是错误的!但是如果我们假设物质是有限可分及不连续的,这个问题就好理解了。有限可分,意味着存在最小粒子,宏观上,由于组成物体的最小粒子数量特别庞大,从概率上讲,做到完全一致基本上是不可能的。但是到了中子、质子、电子这样的微观粒子,由于其大小更接近最小粒子,因此做到组成的完成一致,就比较容易了,因此在微观上,存在一模一样的粒子就是一个非常自然而然,也是很普遍的事。二、宇宙万物都是由同一种物质组成世界上的物质,成千上万,形形色色,但关于万物同源或者说万物来自少数几种元素的思想,自古就有,可见万物同源还是比较符合人们的直觉的。我们已经从逻辑上证明了物质是有限可分的,那么现在我们再来考虑,万物是否同源?即宇宙是否由同一种粒子构成。由于物质是有限可分的,那么也就意味着物质存在最小粒子,我们假定最小粒子存在两种以上,那么问题来了,既然是最小粒子,为何会有区别呢?如果有区别,一定是表现在组成上面的不同,既然有组成,则不能定义为最小粒子,从而又产生了逻辑上的矛盾,因此最小粒子只能有一种!也就是万物只能同源。为了以后叙述方便,我们把万物之源粒子取名为暗子。三、暗子只是一个质点,没有静止质量,没有体积万物之源没有质量这个观点,暂时放下,这个需要定义质量后我们分析。至于它的体积,我们可以这样设想,假如它是有体积的,则一定会有内部结构,这样它就可以继续分割,从而又自我否定了作为最小粒子的定义。因此,万物之源一定是没有体积的。说到这里,你可能会问,那既然如此,宇宙中各种物质的体积又是如何形成的呢?传统观点认为,体积是具有一定形状的物体所占有的空间。但是我们细细的分析,这个定义是不准确的,比如你如何定义原子的体积?实际上我们知道,原子是空空荡荡的一个空间,它的体积是最外层电子围绕原子核形成的,因此按照这个特点,我对体积的定义是:宇宙中所有物体的体积都是由组成该物体的粒子运动形成的,比如宇宙的体积,是由万物运动形成的;银河系的体积是由围绕他旋转的恒星运动形成的;原子的体积则是由围绕原子核旋转的电子运动形成的;而质子的体积,我们也有足够的理由相信,它也是由夸克的运动形成的。因此作为宇宙万物最本源的,没有内部组成的物质,体积为零不是自然而然的吗?但本文为了解释暗子之间的碰撞以及碰撞后方向的改变,我们在此处也赋予了暗子一个体积,但这个体积与我们因粒子运动而形成的体积在概念上完全不一样。四、暗子没有电性和磁性,是一种中性粒子这个观点是建立在力不存在超距作用这个认识上的,即两个粒子之间如果存在力,一定表明粒子之间还有物质!在这个基本认识上,我们假设两个最基本的粒子之间存在电磁力,那么按照不存在超距作用的观点。两个最基本粒子之间还有物质,而这个物质显然和最基本的粒子不一样,且比它小的多。这样,这两个最基本的粒子就不能称为万物之源,于是就又产生了逻辑上的矛盾。因此,我们可以得出结论:万物之源粒子没有电性和磁性!五、绝对真空宇宙之外是这样一种区域,什么物质都有没有,包括暗子。我们把这种区域称之绝对真空。如果绝对真空出现在宇宙之内,我们就叫它绝对真空漏洞,简称漏洞!下面我们从逻辑上证明其存在的可能性。按照哲学的观点,既然存在“有”,也就存在“无”,“有”就是我们宇宙中的物质,包括暗子,“无”就是绝对真空,而宇宙之外就是绝对真空!假如宇宙之外不是绝对真空,那我们的宇宙在向什么地方膨胀呢?否定绝对真空,不仅不符合逻辑,而且也不符合观察事实!事实上,宇宙就是绝对真空中漂浮的一团暗子气,由于暗子之间的碰撞作用,导致这团暗子气不断的膨胀。六、暗子在绝度真空中的运动方式暗子在绝对真空中不会一动不动,它会做类似于理想气体分子的所谓“热”运动,其平均速度我们设定为V当然,在没有定义时间和距离之前,速度这个值我们是无法定义的,我们仅知道它是运动的就行。很明显,按照理想气体模型完全弹性碰撞的特点,无论暗子在空间里如何运动和碰撞,它们的平均速度都不会发生变化,变化的仅仅是运动方向,而且由于暗子运动的杂乱无章,其运动方向的变化完全是随机和不确定的。七、暗子云单个暗子由于周围的暗子不停的碰撞,它的运动范围往往会局限在一个很小的范围内,这个范围我们也可以把它看做是一种粒子“暗子云”。这样一来,绝对真空中的暗子云实际上就是一个挨着一个的,同时我们也可以把它看做是相对静止的。由于暗子的这种无规律运动会导致暗子之间不断碰撞,于是暗子云之会间形成一种斥力,这和理想气体之间的斥力形成非常类似,这种力会迫使它向没有暗子的地方绝对真空或者漏洞运动!从宏观上看暗子云和绝对真空或者漏洞之间好像是互相吸引的。暗子云之间的斥力会导致暗子与暗子的间距加大,或者也可以理解为暗子云的体积在膨胀,于是由大量暗子云形成的宇宙空间必然是膨胀的,而且是加速膨胀!暗子云在空间中是以超流体的形式存在的,其粘滞系数为零。因此,物体在暗子云中匀速运动时,根据超流体的特征,并不会受到暗子云流的阻力。这里必须强调一下暗子和暗子云的区别,暗子永远都是以速度V运动的,只是运动方向不断的改变!而暗子云是由于暗子运动方向不断的改变而形成的一个运动范围,如果把暗子云看做是一个粒子,那么暗子云本身就是相对静止的!暗子云也会运动确切的说是流动。我们可以想象,当暗子云的流动速度达到暗子的速度V,暗子云就不再是云状,而是变成一个暗子的以速度V的直线运动,这时暗子云就消失了。八、暗能量其实就是空间中大量互相碰撞的暗子本观点依据的是一种大道至简的哲学原理,作为一种看不见,摸不着的物质,在现有的理论下,我们也无法猜测它是什么。而这一切都和万物之源有很大的类似。直到现在,我们只是从逻辑上知道万物之源的存在及可能的性质,由于我们已经论证了暗子之间只有碰撞,没有电磁性。因此我们假定造成宇宙膨胀的暗能量就是暗子之间互相碰撞导致的斥力。也就是说,本观点仅仅是一个假设!九、真空涨落的实质正漩涡与反旋涡形成和湮灭的过程我们先了解一下什么是真空涨落,按照科学观察的结果:真空并非人们所想象的空无一物,事实上真空是由不同虚实粒子不断出现和消失组成的集合,这种现象被称为真空涨落。一般来说,这类极度短暂的粒子完全不被注意到,但在某些情况下真空力可能会产生可被测量到的效应。由以色列魏茨曼科学研究所和维也纳科技大学的研究人员组成的科研小组目前提出了一种将真空力放大几个等级的新方法,这主要是通过使用一种连通虚拟光子的传输线来实现。下面我们在以上空间模型的基础上,来看看真空涨落的实质是什么:由于空间中的暗子是在不断碰撞和干扰的,暗子云流有时会形成图1这种运动方式:图1通过上图,我们可以发现,所谓粒子对的产生其实并不是什么无中生有,而是暗子云流之间的互相干扰作用导致形成的两个旋转方向相反的漩涡,这两个漩涡由于空间压力再碰到一起的时候,又会互相抵消而形成湮灭,继而转换成暗子云流的波动能量,而这种波动能量又会返回来再形成两个正反漩涡,这种循环会一直进行下去,这就是真空涨落的实质。第二节 光、电子的真空涨落波模型一、光子是暗子云形成的一个正漩涡,为螺旋结构。前文说了,真空涨落会产生出与光子类似的粒子对。结合上述在暗子模型下的真空涨落,我们可以推测:光子的结构是螺旋正漩涡型!如图2: 图2下面就光子的形成做一番分析:当暗子云流运动到漏洞附近的时候,由于暗子云之间的斥力所产生的向心力,暗子云流会围绕漏洞做螺旋旋转运动,这种情况下光子就形成了!螺旋进入漏洞的暗子,它们的距离并不会无限缩小这是由于空间的斥力并不是无限大造成的,暗子之间间距的缩小最终会平衡这种斥力。这样暗子云流最终就会围绕漏洞做固定的圆周运动。但由于暗子云还在不断的涌入,于是涌进来的暗子云就会以速度V辐射出去。当然这时候的暗子云就不再是云状的了,它完全变成一个个以速度V做定向运动的暗子。通过该模型,我们可以得出:不同直径的光子螺旋转速也不同,辐射暗子云的数量也不一样。螺旋转速高的光子直径小,辐射的暗子数量多;螺旋转速低的光子直径大,辐射的暗子数量少。由于辐射暗子的速度都是一样的,因此光子的能量就可以用辐射暗子的数量来衡量,这里用1/2*NmV2来表示,N表示辐射暗子的数量,m表示暗子虚拟质量,V表示辐射暗子的速度,显然辐射暗子的速度等于暗子在空间中的平均速度。通过分析也容易知道,辐射暗子的数量必定是一个偶数,因此设k=2N,这样就可以转换为:光子的能量e= KmV2。二、光子在空间中的运动,实际上是激发了真空涨落。因此光波本质上是一种真空涨落波!根据上述光子的结构,我们分析一下光子在空间中是如何传播的:由于光子本身就是一个漩涡,因此当它在空间中运动的时候,相当于一个漩涡在运动,根据旋转物体在流体中的运动特征,它会干扰旁边的暗子形成一组光子对,也就是激发了真空涨落,接着它会和粒子对中的反向旋转的光子湮灭,而只剩下另外一个激发光子,而这个激发光子恰好和初始光子一模一样,这个过程会一直持续下去,这样就相当于该光子在空间中运动了。如图3。图3三、光子的频率通过模型我们可以看到,当真空涨落形成的形成两个光子距离最远时,这时漩涡停止运动,但是转速最高!而漩涡距离接近零也就是接近湮灭时,漩涡(已经接近消失)的平动速度最大。且漩涡的最高平动速度和漩涡的最高转速都是一个定值V!这样我们就能够建立一组漩涡平动速度V平和漩涡转速V转的关系:V2平+V2转=V2。这个关系的获得并不难,因为我们知道,无论漩涡如何运动,暗子的运动速度都是一样的,而漩涡的转速和漩涡的平动恰好就是暗子运动的两个分量,由于这两个运动方向是垂直的,因此V2平+V2转=V2。又由于当漩涡转速最高时,漩涡中心距离湮灭点恰好就是漩涡的半径R,根据关系式:V2平+V2转=V2,可得出真空涨落频率f=V/2R。四、光子的波长和波速按照波动的定义,波长就是空间里两个最近的完全一样的光子的距离。根据图3波动的传播方式,我们完全可以想象成光子的传播实际上就是光子像一个轮子似的在空间里滚动,于是光子的波长就等于光子的周长2R。根据光速等波长乘以频率:光速C= V/2R*2R=V。也就是说,光速C就是空间暗子的平均运动速度V。五、光子的能量和频率的关系下面我们根据以上光的传播来分析,光子的频率和光子的能量存在的关系为了简化,以图3为例:由光子的螺旋漩涡模型及暗子的超流体性质可以得出:光子的直径和光子的辐射暗子数成反比关系,光子的直径和光的波长成正比,光的波长与光的频率成反比,通过换算可以得出:频率f*h= NmV2,h为常数。这恰好就是爱因斯坦的光子频率与能量的关系公式。这种光子的模型同样可以用来解释光电效应,很明显频率越高的光子,辐射暗子的数量越多,能量也越高,因此撞击电子的能量就越大,于是只有高于某个频率的光子才能激发出电子的现象也就自然而然的了。六、电子的结构及电磁场模型电子是由无数光子及暗子围绕真空漏洞螺旋旋转形成的一种粒子,也可以说是光子漩涡,该模型和光子的模型类似,也是有吸收光子和辐射光子。如图6:图61.电场的形成过程下面我们在电子的光子漩涡模型下,看看电场是怎么形成的:电子分为正电子和负电子,负电子就是光子正漩涡,正电子就是光子反漩涡。当两个不同的电子相距一定距离时,负电子辐射出去的光子就会被正电子吸收,而正电子排斥出去的光子就会被负电子吸收,又由于光子运动的过程总会产生反漩涡光子。因此在我们看来,二者好像是在互相交换光子。这就是电场形成的过程! 2.磁场的形成过程如果电荷在空间中运动,那么围绕它旋转的光子核就会诱发真空涨落,这样正旋光子就会向电荷运动,反旋光子就会远离电荷,于是正向光子和反向光子就会形成一个夹角,这个合力就是磁力!如图7 图7 因此电力和磁力的本质是一样的,都是由于光子运动形成暗子负压的一种力,故而统称电磁力。需要说明的是,判断磁力方向的方法恰好符合安培定则。这大约是上帝的癖好,此处不能说明为何符合安培定则。若干个电子和正电子互相旋转就会中子,如果少一个电子就会形成质子!中子和质子结合就会形成原子核,而电子围绕原子核旋转就会形成原子,继而形成分子等等,宇宙中的各种物质就是这样形成的。七、电子在空间中的运动方式和光子类似,也是一种真空涨落波!由于电子严格来说是个光子漩涡,因此它在空间中运动的时候,也会像光子一样,诱发类似真空涨落,产生出一个与之旋转方向相反的电子。然后,该电子会和其中一个电子形成湮灭,最后只剩下另外一个电子继续前行,而那个电子和初始电子是一模一样的,这样就相当于电子在空间中运动了。由于电子真空涨落具有波动性,因此我们仍然可以用合适的双缝得到电子的干涉图像,即使一个电子运动也是同样的结果。有一点必须指出,就是假如我们试图了解电子究竟通过哪一个缝时,等于破坏了其中一个电子的轨迹,因此干涉图像就会消失,这在暗子模型下也可以得到合理的解释。根据以上微观粒子的运动方式,我们可以进一步做出大胆的假设:就是一切微观粒子在空间中的运动都是靠“真空涨落”的方式运动出去的,因此微观粒子的运动都具有波动性,这就是所谓物质波。八、对卡西米尔效应在暗子模型下的解释所谓卡西米尔效应就是在真空中两片平行的平坦金属板之间的吸引压力。这种压力是由平板之间空间中的虚粒子的数目比正常数目小造成的。下面,我们分析在暗子空间模型下该效应的实质:金属板由于存在大量的自由电子,于是就会吸收真空涨落产生的光子,这样一来,真空的暗子密度就相应减少了,于是,金属板外侧的暗子斥力就会大于金属板之间的斥力,这样金属板就会表现为吸引!如图8: 图8 第三节 暗子模型下的狭义相对论 一、时间的定义首先,我们了解一下什么是时间,你之所以感觉到时间在流逝,本质上讲是因为你看到了物质的运动和变化。比如,你看到太阳东升西落,看到了天空由白变黑,看到各种物体在运动,于是你感受到了时间的流逝。当然,即使你没有看到这些,你自身的新陈代谢也会提醒你时间的流逝。总之,你要想感受到时间的流逝,你就必须有一个运动和变化的物体做参照。换言之,如果一切运动和变化都停止了,包括你自身的新陈代谢,那么你将无法感觉到时间的存在!由此看来,时间其实并不存在,那只是因为物体的运动和变化而带给你的感觉而已。也就是说,时间的定义是离不开的人感觉的。提到时间,另一个重要的概念就是时钟。时钟是用来度量时间的标尺。通过时钟,我们便能形象的了解小时、分、秒的长短。而时钟其实我们知道,是根据地球的自转和公转运动来定义的。这样我们便知道了时钟的定义:就是一个“看上去”具有稳定周期运动的物体。而时间的定义就是用一个“看上去”具有稳定周期运动的物体去对比其它物体运动的过程。这里有个关键的概念“看上去”。是的,一切所谓稳定的运行都是所谓看上去而已,你也许会说,我的钟表运行很稳定啊!然而问题的关键就是,你如何知道你的钟表运行的很稳定?如果你说你参照的是地球自转,那么你又如何知道地球自转很稳定?我们假设这样一种现象,让世界的一切运动都按比例变慢一半,包括你自身的新陈代谢,那么你还能感觉到其中的变化吗?显然不能,在你看来,世界好像一切都没有变化。因此,所谓稳定的运动,只是你的错觉而已。但是,细细想想,这种错觉其实也没有关系,只要我们不知道,又何必纠结那么多?时钟的选定,只要是你“看上去”稳定就行。根据上文,我们很快就会想到光子核其实就是一个“看上去”具有稳定周期运动的物体,因为根据模型,光子核的转速都是V或者C,这样一来我们就可以把光子核当成时钟了。于是,因此我们对于一秒的定义就可以是,光子核旋转一周然后再乘以一个常数n。这样光子核旋转一周所需要的时间就是:1/n秒。二、距离的定义距离似乎要比时间好定义,两个不动的物体之间距离就是一定的,或者一个固定的物体长度也是固定的,这似乎毫无疑问。于是我们随机的选定一些尺寸,然后定义了米,分米,或者尺,而我们也从来不会怀疑这些尺寸会发生变化。不过,我们还是设想这样一种情况,假如我们的世界都按照比例全部放大两倍,那么你能发现其中的变化吗?显然也不行!这是由于你参照的尺寸均发生了变化,你无法做出判断而已!但同样的,只要你不知道,你又何必纠结呢?只要我们认定的尺子,我们没有发现它的变化,那么我们就可以把它当成尺子,然后去丈量这个世界。有了这样的概念,那我们该用什么来做尺子呢?对照时间的定义,你应该很快想到,我们其实可以用光子核的直径来做尺子!这样光子核的直径乘以k等于一米,光子核的直径就等于1/K米。光子核的周长就等于/k。这样根据定义,光速C=距离/时间=(/k)/(1/n)=n/K,我们注意到,nk都是一个定值,因此,光速就是一个定值。于是距离的定义就成了:距离等于C*t,即光的速度乘以你所认为的运行时间。根据后文,由于时间t在不同的参照系下,值都不一样,因此,距离在不同的参照系,值也不一样。三、运动物体的时间变慢公式根据第二节的内容,我们知道,一切物体都是光子核的运动形成的,那么物体在暗子云流中的运动,就可以简化为,一个光子核在暗子云流中的运动。那么我们看看一个光子核在暗子云流中以速度V平运动会是什么情况。当光子核在暗子云流中运动时,也就是相当于光子核具有了V平的平动速度,由于光子核的转动速度V转和平动速度V平具有关系式:V2平+V2转=C2,且T=V转,这样经过转换就可以得到:T平=T静(1- V2平/ C2)1/2,这正好就是相对论的钟慢公式。上述现象也可以完全参照流体理论来解释,按照伯努利原理,当一个漩涡相对于介质作运动时,那么漩涡受到的流体斥力就会减少,于是漩涡的转速就会变慢!并且同样也可以推出上述公式。这里必须强调的是,当光子核的转速降低的时候,那么形成电子的光子核漩涡转速也会降低,以至于宏观的一切变化速度都按比例降低。这样总体时间就减慢了,但是由于一切变化都是按照比例变慢的,于是处于该系统的人又发现不了时间的变慢。四、运动物体的尺寸收缩公式根据第一节,我们知道体积相当于组成物体的粒子的运动范围。由于一切物体都是光子核的运动形成的。那么我们考察物体的形状变化,就相当于考察光子核的运动范围变化。根据上文,我们知道,光子核能够形成的最简单粒子是电子光子漩涡,下面我们看看电子这个光子漩涡,在空间中运动,光子核的运动范围会有怎样的变化。根据暗子的空间模型,光子核流之所以能在空间中形成漩涡,实际上是由于暗子云之间的相互斥力给予的向心力,而根据伯努利原理,物体的运动会导致两端的斥力变小。这样一来。漩涡的形状就会变成如图9的模样:图9从图上漩涡形状来看,物体在运动方向上的长度的确变短了,再根据此刻漩涡的旋转线速度(C2- V2)1/2,可以计算出它的长度符合公式:L1=L0(1- V2/ C2)1/2。这恰好就是狭义相对论的运动物体长度变化公式。五、光速不变的本质意义1.物体无论如何运动,光速的测量值不变在相对论里,光速不变是作为前提的,此刻我们根据光子的模型来看看,光速为何是不变的。当我们相对于暗子云流以速度V运动时,我们知道此刻我们的时间变慢了,即:T平=T静(1- V2平/ C2)1/2,而物体的长度也变短了:L1=L0(1- V2/ C2)1/2。假定从物体末段发出一束光至顶端,那么对于静止的我们来说,光速C= L1/T平= L0/T平。而对于物体来说,他始终觉得自己的时间和长度没有发生变化,于是C= L0/T平。也就是说,无论我们处于任何参照系,我们的感觉都会认为光速是一个确定的值!但是通过分析我们也可以知道,假如物体的时间不发生变化,那么他将会发现自己参照系的光速变慢了!因此,光速不变的本质意义就是自己由于发现不了自己的时间变化,而导致的一种错觉。同时,这种错觉也导致物体发现不了自己的长度变化。2.空间暗子云流动时,光速不变另外一种光速不变的情况是,当空间暗子云形成流动时,光速相对于静止的暗子云是否会改变?下面我们进行定量分析:假设暗子云流相对于静止暗子云流以速度V运动时,根据暗子的速度任何情况下都是C,此刻在暗子云流中形成的光子核的转速就是:(C2- V2)1/2,这样一来,相对于运动的暗子云来说,此刻光速实际上变成了:(C2- V2)1/2。但是,我们知道这个光速是建立在暗子云流以速度V运动的基础上,因此,对于静止的暗子云来说,光的速度依旧等于:(C2- V2)1/2)2+ V2)2=C,也就是说,无论暗子云流如何运动,对于静止的暗子云来说,光速依然不变。 第四节 暗子模型下的广义相对论一、宇宙空间中暗子云的运动状况第三节的内容我们是假定暗子云在空间中静止时的一种分析,但是实际的情况是,由于暗子云存在着斥力,因此从宏观上讲,暗子云的体积是不断膨胀的,而且靠近宇宙边缘,暗子云还会呈现流动的情况。同时,由于空间中有漩涡的存在,漩涡附近的暗子云就会涌向漩涡中心,于是也会形成暗子云流动的情况!而前者正是宇宙暗能量的由来,后者则是天体引力的由来!当然,在广袤的宇宙空间里大部分区域是可以把暗子云看做是静止的。二、暗子云时间速率的变化规律我们知道,暗子云实际上是单个暗子的光速运动形成,于是从这一点来看,它就可以看做是一个光子核!这样一来,我们的宇宙空间就是一个个紧挨的光子核组成的。于是在大部分空间里,它的时间速率也可以定义为:T=V=C。而在靠近漩涡的区域里,由于暗子云流会形成V平的平动,于是暗子云内的暗子转动速度就变为(C2- V2平)1/2,这样一来,此处的暗子云流的时间速率就是:T平=T静(1-V2平/ C2)1/2= C平二、万有引力的形成从本质上讲,宇宙天体之间不存在引力,而是暗子云间的斥力,天体之间之所以会吸引,是由于天体附近的暗子云流对天体作用力不平衡,于是天体会互相接近,从而给我们造成天体是互相吸引的假象。由于暗子云和暗子云之间的斥力,使得暗子云和漩涡之间存在了势能差,因此暗子云是一定要向漩涡运动的。本质上讲,物体之间存在的是斥力,而非引力!不过在大范围的情况下,物体受到的斥力F通常是大于物体之间的斥力f的如图11,于是物体会互相接近,这就是形成引力的根本原因。这种吸引的本质原因实际是由于暗子之间的斥力导致的,暗子云(光子核)在这里其实就是我们要找的引力子。 图11由于暗子云之间斥力的作用,处于天体(或者漏洞)周围的暗子云会不断加速流向天体,如果此刻再来一个物体,那么这个物体就要受到暗子云流的作用力,而这个力很显然与此处作用于该物体的暗子数n成正比,而n又与此处暗子流的面积密度成正比,面积密度则与天体的距离的平方成反比,因此通过换算,我们就可以得出这样的结论:该物体受到的力与物体的质量(关于质量这个概念,后文有专门介绍!)成正比,与天体的距离的平方成反比,即F= GmM/r2,这恰好就是万有引力的定义。如图12:图12三、引力和惯性力等效吗?根据上文我们知道,所谓引力其实就是暗子云流相对物体做加速运动的作用力。那么什么惯性力呢?首先,我们要判断惯性从何而来。当我们对物体施加一个力,我们同时会受到一个反作用力,由于我们加速该物体必然会受到阻力的作用,这种现象就是惯性,所受到的反作用力就是惯性力。通常我们认为惯性是物质固有的。假如我们进一步受力分析就会发现,这个反作用力其实是空间暗子流施加的,当物体在暗子流加速运动的时候,其实就是相当于暗子云流加速运动通过该物体,这样一来,它不就是引力吗?很显然这个力和惯性力通过验证总是相等的。这就表明,一个物体之所以有惯性,是因为该物体加速运动的时候,受到暗子云流的阻力所引起的现象。这和引力的形成一模一样,因此,引力和惯性力从形成机制上是等效的!四、物体的时间、长度在引力下的变化公式我们现在已经知道暗子在天体的作用下是会形成暗子流的,因此暗子相对于物体是有运动的。而暗子在物体旁边的运动速度取决于天体的质量M,以及物体与天体中心的距离R。假设此处暗子云的运动速度为v,则此处的时间t1同样满足:t1=t0*(1- V2 / C2)1/2通过万有引力公式积分可知, 暗子云在此处具有的动能: E=1/2mv2=GMm/R(万有引力势能公式),得出V2=2 GM/R代入得:t1=t0*(1- 2 GM/R *C2) 1/2因此,物体在天体的引力下,时间会减慢。 令1- 2 GM/R *C2=0,即此处的时间为零,这就相当于黑洞表面。则R *C2=2 GM,R=2 GM/ C2,这就是黑洞的史瓦西半径。由引力之下的时间变慢公式,我们还可以进一步导出光的引力红移公式,根据上文描述的光子的频率实际上就是围绕光子做圆周运动的暗子的线速度,由于此处的运动变慢了,因此线速度也变慢了,不难推出频率: f1=f0/(1- 2 GM/R *C2) 1/2同理,物体的长度也符合公式:L1=L0(1- 2 GM/R *C2) 1/2有一个细节我们必须注意,就是物质在吸收暗子的时候,同时也在辐射暗子!因此可能有人会问,这部分对外辐射的暗子为什么不会对物体形成斥力?这是因为物质对外辐射的这部分暗子的速度是非常高的,基本上已经把暗子在原地振动的速度全部转化成了平移速度,因此对不断涌来的暗子云流来说,辐射暗子云的体积几乎为零,因此也就不会发生碰撞作用。这样我们在考虑物体的受力情况时只考虑吸收暗子就行,辐射暗子我们完全不必考虑。如图13图13五、万有引力的修正距离就是光运行的轨迹,考虑到距离的相对论相应,观察者在引力下测量到的距离,比真实的绝对距离大,因此,按照测量值计算的引力比真实值要小。上述万有引力公式F= GmM/r2中,天体之间的距离r是相对于空间暗子云静止时观测到距离,但是我们根据狭义相对论知道,距离在不同的暗子流速度下是不同的,越靠近天体,相对于静止暗子云流的距离值越小,而当暗子云流运动到光速的时候,距离就为零了。按照这个思路,万有引力的真实修正值就是F= GmM/r2*(1- 2 GM/r *C2)。按照超流体的特征,引力是暗子云流相对于物体加速运动形成的。因此,当物体做自由落体运动时,由于物体与暗子云流的相对速度没有发生变化,这样根据超流体的性质,它并没有受到力的作用。反言之,只有物体静止或者下落加速度小于引力加速度时才受引力。当然,如果下落加速度大于引力加速度,物体还会受到所谓反引力!(或者叫惯性力)这样根据惯性的定义,由于自由落体运动的物体并没有收到力,因此自由落体运动也是惯性运动。七、高速运动物体质量的变化:1.物体被恒定力加速的情形我们已经知道,高速运动的物体它的时间变慢了。也就是说,系统内的一切运动都变慢了。假如一个固定的力f推这个物体时,会发生什么情况呢?通过分析不难发现,这个推力f其实就是电磁力,由于我们知道电磁力是通过交换光子来实现的,那么电磁力的大小就与光子的相对速度有关。而由于高速运动的原因,实际上光子的相对速度减慢了,因此推力实际上减小了,换言之,在物体看来推力是f,但在我们这个相对静止的参照系看来,这个力是比f小的。因此,物体被某个固定的力推动时,由于实际上不能收到预期的加速度效果,使得我们误以为是物体的质量变大了。因此,严格说来,高速运动的物体不是质量变大了,而是物体之间的作用力变小了。而当物体以光速运动时,系统内的光子速度为零,因此电磁力将不再起作用,因此我们无论如何对这个物体施加力,这个物体的速度都不会增加。使得我们误以为是这个物体的质量是无限大。当然,我们也由此依旧可以得出,物体的运动速度不会超过光速。2.陀螺高速旋转的情形我们再来看,假如一个物体在地球表面做高速旋转运动,那么它下面弹簧秤的读数会增大吗?如图14:图14通过分析可知,由于陀螺高速旋转的原因,使得中心和边缘的光子速度是不一样的。为了平衡边缘物质的重力,那么陀螺中心的电磁力就会比平常时候的大,而这个力最终是由弹簧秤提供的,因此,弹簧秤的读数变大了!这样在我们看来,陀螺的质量变大了!我们再来分析,假如此刻陀螺的旋转速度非常高,是不是意味着,它对外会表现很大的引力?首先,高速旋转的陀螺并没有增加吸收暗子的数量。但是由于高速旋转的原因,使得物体周围的暗子流会被牵引而产生运动,暗子流的这种的运动对我们来说就是引力,因此,可以非常肯定的回答:高速旋转的物体对外的引力比静止时的大。 通过以上分析得知,高速运动的物体无论我们是用引力的方法,还是惯性的方法,都会得出它的质量变大,因此质量变大也可以说是真实的。3.匀强电场中电子的运动情形按照运动物体实际上是受力变小的原理,我们再来看,匀强电场中电子被不断加速时的受力情况。按照公式,电场力f=qE。但其实这个公式是低速下的公式,我们根据上文可知,电场是光子的运动形成的,因此,当电子速度越来越高时,由于电子内部的光子转动会越来越慢,因此它和电场中的光子作用就会越来越弱,也就意味着电子所受到的力越来越小。通过推导可得出:f= qE(1- V2 / C2)1/2。因此,电子之所以不能被加速到光速,是因为当电子越接近光速时,它所受到的力接近于零。但是对于我们来说,我们一直认为给电子施加的力是qE,而电子的速度没有按照我们预期的加速度增加,因此,在我们看来是电子的质量增加了。六、质量的定义根据上述现象,我们进一步来重新分析一下质量的定义。按照课本的定义,质量是物体所含物质的多少!其实,这个定义很是让人摸不着头脑,因为,它并没有说明这种物质到底是什么!而如果说是暗子,则我们的空间里处处充满了暗子,那我们为何感觉不到质量的存在呢?可见这个定义在暗子模型下是有问题的!在如何定义质量之前,我们来看看,我们是如何知道和度量一个物体的质量的。假如该物体在地球上,那么我们可以根据该物体所受到的重力来推算它的质量。假如它在太空中,我们则可以通过向它施加一个固定的力f,测算它的加速度a,然后也可以计算出它的质量m=f/a。可见判断一个物体的质量,其实就是判断它受到的引力或者惯性力就可以了!我们先说引力,根据暗子模型下的万有引力定义我们知道,流向地球中心的暗子流一定是以某个加速度运动的,而如果此刻物体恰好处于这个暗子流中,那么它就会受到力的作用。因为这个物体本身也在吸引暗子。于是我们自然的就会想到,它所受到的引力是和该物体吸收暗子的能力有关。同理,惯性力也是同样的效果。当我们对这个物体施加力的时候,它周围的暗子就会形成一个反方向的具有一定加速度得暗子云流,这个反方向的暗子云流对物体形成力的作用,于是惯性力就产生了,而这个力的大小同样和该物体吸收暗子的能力有关,不过,有一个细节我们必须知道,f的大小,只有吸收暗子数量的一半有关,因为物体如何受力,只有一半的吸收暗子参与到其中。如图14: 图14根据以上分析可知,所谓质量并不是物体所含物质的多少,而是指物体吸收暗子的能力。由此,我们也就明白了,暗子作为单个的粒子,由于不具备吸收暗子的能力,因此没有质量。而光子则是暗子围绕漏子运动形成,具有吸收暗子的能力,因此,光子是有质量的!吸收暗子的能力是和漏洞的多少成正比的(漏洞作为一无所有的存在,其实恰恰就是质量的本质),但是如果漏洞固定,吸收暗子的速度下降了,通过分析我们会发现,他的位置改变会更加困难,于是他的质量会显得更大。但由于我们无法度量漏洞的数量,我们这时候也可以用吸收暗子的数量来衡量。通过分析,力的大小于与吸收暗子数的一半成正比,因此质量的定义就是:质量是漩涡运动状态被改变的难易程度的量度,与吸收暗子的数量的一半成正比,与辐射暗子的速度成反比。根据这个定义:物体运动时的质量是和静止时的质量具有关系值:M1=M0*(1- V2 / C2)1/2,M0= Nm,N表示吸收的暗子数的一半,m表示暗子的虚拟质量。七、能量E=mc2根据模型,一切物质都是暗子的运动形成的,而能量其实最终都可以理解为辐射辐射暗子的能量之和,由于每个暗子对应一个能量mc2/2,而辐射暗子的数量又是形成质量的暗子数量的两倍,因此,能量E=mc2。第五节 暗子模型对一些现象的解释 一、黑洞的两端没有引力,这是黑洞喷流形成的原因根据物质的定义我们不难发现,黑洞其实就是宇宙中一个巨大的漏洞。大量的暗子流加速到黑洞表面的时候,由于高速旋转的原因,使得黑洞两端其实是没有暗子流在运动的(类似于台风眼),也就相当于没有引力。而黑洞由于吸收物质聚集了大量的能量,所以就会有高速暗子流喷出!这样黑洞里面的暗子数就会收支平衡,从而保持黑洞的稳定。如图15图15黑洞喷流 二、宇宙中存在虫洞,虫洞其实就是一个细长的光速漩涡。我们假设这样一种情况:如果暗子流形成一个十分细长的漩涡,比如10光年的距离,那么对于漩涡一头的物体来说,它想要运动到漩涡另一头,就有两种方式:一种是通过平直的暗子云空间,它需要走10光年的距离才能到达,这是我们容易理解的常规路线!它还可以走另外一条路线,那就是漩涡通道,这种情况下,对于物体来说是什么感觉呢?首先,物体旁边的暗子流速度是非常快的,按照分析,这个速度非常接近光速,这样一来,物体的时间就会变得非常缓慢,于是当它通过这个隧道的时候,它可能感觉只经过了几秒钟的时间,对于他来说,距离变的短了,也就是说,所谓瞬时移动,是针对那个通过虫洞的物体来说的,当他去了虫洞,然后再返回的时候,对于他来说,也许只经过了几秒钟的时间,但是,对我们来说,也许几千年都过去了,也就是说,物体通过虫洞可以旅行到未来!这就是暗子流模型下的虫洞。通过这样的分析,我们也可以推断,黑洞喷流其实就是一个虫洞!图16图16三、量子纠缠是通过虫洞实现的根据量子力学的预言,如果两个电子湮灭产生两个自旋方向相反的光子,如果在没有检测的时候,这两个光子的自旋方向是不确定的,直到有人检测了其中一个光子的自旋方向,那么另一个光子的自旋方向就立即确定了,这对于爱因斯坦来说是非常诡异的一件事,因为这完全无视了距离的存在!那么在暗子流模型下,这又是怎么回事呢?我们知道在暗子的空间模型下,光子其实就是一个小漩涡,那么如果这个光子漩涡和另一个与之旋转方向相反的光子漩涡之间用一个细长的漩涡通道虫洞连接起来,那么这两个光子无论运动多远,它们实际上还是通过虫洞建立着联系的,两个光子会在细长漩涡通道里不停的来回摆动,所以我们在没有检测光子的时候,你是无法知道你将要检测的光子旋转方向的。但是,你一旦检测了其中一个光子,那么你的这个行为就会立即把这个虫洞破坏掉,于是另一个光子的旋转方向也就确定下来了,这就是量子纠缠在暗子模型下的解释。四、延迟实验的解释所谓延迟实验就是指一个光子通过半透膜时,由两个路径到达终点。但光子究竟是通过两个路径,还是通过一个路径到达的终点。不是由光子一开始决定的,而是在终点处决定的。这听上去真是让人匪夷所思,过去的状态怎么是由未来决定的呢?下面我们通过暗子模型来解释这个现象。根据光的真空涨落波模型,即使是单个光子传播,实际上同时是由两个部分组成的。当光子遇到半透膜,单个光子的两个部分就分开了,等于一个光子同时走了两个路径。同时,这个光子的两个部分还通过一个细长的虫洞连接着,到达终点处的半透膜,这个光子的两个部分相遇,于是发生干涉。这种情况下,我们宏观分析,光子走的就是两个路径。但是如果我们撤掉终点处的半透膜,由于我们只能在某个方向检测到光子的一部分,而且只要我们检测光子的一个部分,虫洞马上被破坏。另一个部分马上消失!这样在我们看来,光子只是经过了某个路径!因此,这并不是说我们决定了光子的路径,而是我们按照宏观思维所得出的一种假象。事实上,无论我们在终点处作何选择,光子始终都是走了两条路径。五、电子双缝干涉实验的解释电子双缝干涉实验是电子具有波动性的一个经典实验,就算是一个一个发射电子,屏幕上也会出现干涉条纹。因此,在我们看来,电子就是同时经过了双缝。但是当我们想要看电子到底经过哪一条缝时,按照电子的真空涨落波模型,我们其实是破坏了电子的模型。这样一来,在这一瞬间,电子就由原来的真空涨落波模型,立即变成一个点粒子,这样电子就不会自我干涉了,从而干涉条纹消失。六、康普顿散射实验的解释康普顿散射是指光子与电子碰撞后,它的散射角越大,则它的频率越小。下面我们用光子的暗子漩涡模型来分析这种现象:当光子通过真空涨落运动到电子附近的时候,光子由于电子的吸引,会偏离原来的路径,这就是散射的根源。其散射的角度取决于光子与电子的距离。而电子与光子的距离越近,光子的能量越容易被电子吸收并转换成电子的动能,于是能够逃逸出去的光子的能量就会越低。而根据光子的模型,光子的能量低是由于辐射暗子的数量减少了,而辐射暗子的数量减少意味着光子的频率降低。因此,仅定性的考虑,光子的漩涡模型也是可以解释康普顿散射实验的。 七、星光偏折角的定性解释我们知道,按照相对论计算的星光偏折角比按照牛顿理论计算的大。那么在暗子模型下是怎么回事呢?根据上文分析,光的速度除了方向,其大小是不受引力的影响的。而在牛顿理论里,星光经过太阳时,速度在不断的增加,这样一来,星光偏折角就会显得小一些。八、牛顿水桶实验的解释牛顿水桶实验在牛顿看来似乎存在着绝对空间,但是,我们必须有个清晰的逻辑,那就是一无所有的绝对空间是不能作为参照系的,只有物质与物质之间才能作为参照系。那么牛顿水桶实验所反应是究竟是哪个参照系呢?仔细分析不难发现,其实这个参照系就是本文所描述的暗子空间。只要水桶周围的暗子空间相对于水桶是转动的,那么水平面必然是凹的。由于暗子空间在宇宙中运动的多样性,那么我们也可以预见,在某一空间是不转的水桶,那么平移到另一空间,很可能就是转动的水桶,这时水平面就会凹下去。九、法拉第吊诡实验的解释按照吊诡实验,当吊盘转动,磁铁不动时,会产生电流;当吊盘不动,磁铁转动时,不产生电流;当吊盘和磁铁一起转动时,产生电流。上述现象似乎违背了相对运动的原理,故而又叫吊诡实验。这种现象其实在暗子模型下是可以解释的。我们知道所谓磁场并不是磁铁发出的,而是磁铁对空间的一种影响,由于当磁铁转动时,对空间的影响并没有变化,即与静止时的一样,因此吊盘不动,则当然不会产生电流。只要吊盘转动,无论磁铁是否转动,吊盘都切割了磁力线,因此必然会产生电流。这种情况就和声音一样,当你运动时,而声源不运动,你会感觉到风。而当声源运动,你不运动,你不会感觉到风:你和声源一起运动,则同样会感觉到风。在这里,吊盘切割磁力线就类似于我们在
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