光子的运动负荷惯性定律在物理学及宇宙学中的应用3

1、摘要：迈克尔逊-莫雷实验是一个重要的实验，它的光速不变解释在物理学和天文学中具有决定性的意义。本文作者通过提出迈克尔逊-莫雷实验的另一种可能解释，即光子在以太中的传播方式满足惯性定律，推理出宇宙背景辐射等其他一些现象，并推理出光子是电、磁势能在以太中的相互转换及以太的以太回归能力，然后提出了世界上所有的物质都是电磁势能的假设，最后结合宇宙的加速膨胀模型推理得出红移、蓝移、白矮星、超新星、双星、银心等宇宙学现象，又一次验证了这种解释。1引言迈克尔逊-莫雷实验是物理学历史上为了验证以太是否存在的一个重要实验，洛伦兹先生根据这个实验提出了著名的洛伦兹变换，之后爱因斯坦先生以光速不变为出发点提出了更加

2、著名的狭义相对论，使光速不变深入人心。事实上，做这个实验的时候还没有提出光子说，所以对实验结果的分析只是参考声波、水波等得出的实验分析，停留在光是波的层面上，没有体现出光子的粒子特性。再后来随着观测技术的不断提高，观测到的宇宙中的一些现象得不到解释，爱因斯坦先生便对狭义相对论做出了调整，提出了更加符合观测结果的广义相对论。从此之后广义相对论和光速不变成为了宇宙学的基础理论。但是广义相对论也并没有完全符合宇宙观测，为了满足光速不变和新的观测结果我们不得不继续提出新的理论，有些现象如宇宙背景辐射还迟迟得不到明确的解释，所有这一切都建立在光速不变这一对迈克尔逊-莫雷实验的片面解释上，如果这个解释错误

3、将会带来颠覆性的后果。而实际上迈克尔逊-莫雷实验有以下两种可能：一、不存在以太，二、存在以太，不同于声波或水波，光子在以太中的运动满足惯性定律。2讨论假设第二种成立，那么光子在两个不同的惯性参考系中的速度可以满足伽利略变换。根据电磁感应定律及麦克斯韦方程组，可以得出光子是电势能和磁势能的相互转换，同时新产生的光子以光速c作为相对速度向外发射。那么当我们以光速c追上光子的时候会看到光子是电势能和磁势能的周期互换，它有一个光子长度L,和一个固有的归零互换频率F,简称固有频率。这个固有频率不随参考系的改变而改变，并且是电势能定期归零的频率，所以在相同固有频率光子构成的光波中可以被观测到，这就是宇宙背

4、景辐射。因为电势能或磁势能在达到最高峰后没有一直以电场或磁场的形式存在下去，所以电磁波的传播空间有让电磁波的电势能和磁势能回归的能力，即以太有让电磁势能回归的能力，简称为以太回归。2.1 电磁势能在微观粒子中的价值体现通过观测发现宇宙背景辐射的频率分布是连续的，可以得出不同的光波有不同的固有频率，即不同电磁波的频率或光子长度随光子固有频率的变化而变化。根据麦克斯韦方程组，得出电磁波的波长入等于两倍的光子长度L。以速度C运动的光波的频率u=C/入=C2L。根据电子的双缝干涉实验，假设电子也是电磁势能的震荡转换空间，那么薛定调方程实质上是描述电子的电磁势能转换的方程。也就意味着热辐射现象是电子的电

5、磁势能吸收和发射电磁势能的过程，并且由黑体辐射及普朗克辐射定律可知电子及光子的电磁势能在一定情况下可以叠加。叠加之后光子的能量变大，光子长度变短。同时，谱线变宽是光子相对速度变化的结果。我猜测光子叠加的情况是两个光子相遇的时刻两个光子都处在和运动面垂直方向上的势能的最高峰位置。不管怎样，存在可以叠加的情况。那么存在以下实验：把一束激光用三菱镜分成两束，然后反射两束激光使之交接到一起，控制交接角度和运动距离，存在一种情况：在两束激光的前进方向的角平分线上出现新叠加之后的光子。根据动量守恒，新产生的光子的速度会小于光速，但是光子长度也会变短。E=Ek+Ev根据角度不同产生的叠加后的光子的能量变化可

6、以知道电磁势能和质量的关系。根据康普顿效应，得知光子也有动量，同时根设光子的传播满足惯性定律，得出光子也有质量，并且光子的质量随固有频率的变化而变化。假设光子的质量和固有频率成正比。那么质子、中子等粒子就是电磁势能叠加到一定数量之后的稳定存在形式质子和中子的双缝干涉实验体现了这一点。2.2 无限膨胀的宇宙模型中的天文现象假设宇宙是在加速膨胀的。同时假设宇宙是无限的。现象1,光速可变下的多普勒效应因为u=C2L,C为光波的相对速度，当光子长度L和固有频率F一定时，光波的频率u随相对速度C的变化而变化，也就是多普勒效应。而C/L实际表示的是单位时间内通过的光子个数，记为n,则u=n/2+F现象2,

7、同一个恒星看到的现象：假设恒星1是在做加速度为a的匀加速运动，初速度为v0,初始时恒星1向它的运动方向发出的光子1的运动速度为v0+c(c是光速)，假设运动时间为t,恒星1在t时间内运动的距离L1="2*at2+v0t,光子1在t时间内运动的距离L2=(v0+c)*t当L1=L2时，1/2*at2+v0t=(v0+c)*t,t=2c/a,即2c/a时间之后恒星1会追上自己发出的光，这时光子1和恒星1的相对速度为-c,假设恒星1已经运行了足够长的时间，那么在恒星1的前进方向会一直有一个自己的假象，光谱类型和恒星1的相同，亮度偏暗。这是白矮星。现象3,相邻星系同一加速方向发生的事情：假设

8、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的运动方向上，恒星1和恒星2之间的距离为L,那么从恒星2向恒星1发出的光子2的速度为v0+c,恒星1向恒星2发出的光子2'的速度为v0-c,设运动时间为t,当光子2第一次到达恒星1时C2=v0+c-(at+v0)=c-at.s2=L+s(v0+。*t=L+1/2*at2+v0*t1/2*at2-c*t+L=0c+Vc2-2aLt=a立:;-出:;-加。会发生红移现象。并且恒星1也会看到恒星2的假象。当光子2'第一次到达恒星2时C2'=v0-c-(at+v0)=-c-ats2'=s-L(v0-c)*t=1

9、/2*at2+v0*t-L1/2*at2+c*t-L=0c±+2aLta二A一；J二"会发生蓝移现象。并且恒星2也会看到恒星1的假象。通过u2=C22D="随着相对距离L的变长，光子2到达恒星1时2D光线观测到的频率将会不断降低，变成红光、红外线、微波、无线电波。直到光子2永远无法到达恒星1.通过u2'=C2'/2DM,随着相对距离L的变长，光子2'到达恒星2时2D光线观测到的频率将会不断升高变成紫外线、X射线乃至丫射线。现象4不同诞生时间同一运动方向发生的现象假设恒星1和恒星3是两颗从同一地点出发、加速度a相同、诞生间隔为T的恒星，恒星1

10、早于恒星3出发。光子1是恒星1诞生时向运动方向发射的光子，速度为c,设恒星3运行t1时间之后追上光子1,则此时光子1和恒星3的运动距离为c(T+t1)=1/2*a*t12,T>0且t1>0。即：cT=(1/2*a*t1-c)*t1因为T>0,所以t1>2c/a,同时由公式可知t1>2c/a时，T随t1增大而增大，也是t1随T增大而增大。此时光子1和恒星3的相对速度C=c-at1,可知C随T增大而增大。当T足够大时，C足够大，根据u=C2L+F,光波的频率会足够大，即光波会变成紫外线、X射线乃至丫射线。即恒星2追上初次追上比它诞生早足够长时间的恒星1向运动方向发射的

11、光子时，会发生超新星爆发现象。种爆发是没有预兆的突然爆发。这是一种超新星现象。另外由于恒星1是在做加速运动，后发射的光子的速度会大于前发射的光子的速度，光子之间的距离会随光子的运动不断缩短直到后面的光子超越前面的光子。在超越之前会有一个富集的过程，如果这时有另一恒星3从这里经过，根据u=n/2+F,也会发生伽马风暴现象假设恒星1和恒星4是两颗从同一地点出发、加速度a相同、诞生间隔为T的恒星，恒星1早于恒星4出发。存在一点恒星1的绝对速度达到光速，这样恒星1向运动反方向发射的光子的运动轨迹将继续沿运动方向运动。如果间隔足够长的时间，恒星4追上这些光子时也会发生蓝移现象。并且频率会随时间的变化而变

12、化。现象5遥远恒星同一加速方向发生的事情假设恒星1和恒星2是运动轨迹平行、运动方向相同的两颗恒星，初速度为v0,加速度为a,运动轨迹之间的垂直距离为L,L足够长。那么恒星1初始时刻发射的光子1到达恒星2时，恒星2向前移动了一段距离s,光子1偏离运动轨迹的发射角度为,0c<90°,运动速度为?+T,运动时间t=L/(c*sin0c),此时恒星2的运动速度为7十vflcvOat光子1相对于恒星2的移动速度为T和T之间的夹角为0tCatcat可知T-T<T,会发生红移现象catc同时现象1、2、3也会发生。事实上，当恒星1在某一时刻释放光子的时候，是以由无数光子组成的以光速c扩

13、张的“球”的形式释放的，并且这扩张的“球”还有一个向前运动的初速度V。因为恒星是在做加速运动，所以后释放的“球”的向前的运动速度V会大于之前释放的“球”，也就意味着后来释放的“球”会追上之前释放的“球”。追上之后两个“球”会有一个交错的边界，也就是说如果在这个点看恒星1的话会有两个恒星1的图像，并且这两个图像会随着时间变化。这是双星现象。现象6银心不同恒星的运动方向之间存在着一个角度。随着恒星1的加速向前，那些可以被看到的恒星的轨道角度会逐渐变小，例如180°的就会最先消失。同样那些诞生在恒星1很久之前的恒星或者在它的前方很远很远的恒星也会聚集到恒星1的前方的一个“圆形区域”内，这主要取决于他们的诞生间隔。这样看来这个“圆形区域”应该是银心。2.3天文现象总结事实上，其他恒星对于恒星1的图像取决于他们之间的诞生时间、加速度、运动方向的关系，通过不同的诞生时间、加速度、运动角度可以推出各种各样的景象。至于恒星为什么会在宇宙中做加速运动，就像在原子看来重力是不存在的一样，或许也存在着一种作用在恒星上的力，只是那范围太大了，受观测条件的限制，对于我们来说是观测不到的。3总结本文通过结合光子的