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1、30、宇宙真的在加速远离吗量子力学说能量是量子化的。能量有一个最小的基本单位,其他的能 量是这个基本单位的整数倍,就是说能量与能量间的数值不是连续的,就 像我们对物质的认识上升的元素的原子一样。普朗克提出的能量基本单位 为=hf,其中h为普朗克常数,f为对应电磁波的频率,就是能量的基 本单位称为能量子。从能量子的表达式看这个所谓的量子也是有大小之分 的,即使选电磁波中的一段可见光,可见光也有一定的频率分布范围(色 光)。就物质而言,当我们对物质的认识上升到原子阶段时,物质的质量也 不再是连续的,而是原子质量的整数倍。可是虽然如此,我们也不认为世 界上的物质是由一种原子构成的,原因是我们发现了一
2、百多种不同元素的 原子,那么量子应该也是如此。在空中到处飞舞的光量子从哪里来的,就是原子受激发出的能量,各 种不同的原子受激发出的能量有大小之分,即使同一个原子在不同能级受 激发出的能量也有大小之分,但其对应的频率有确定的分布结构,就像每 个人有自己的指纹密码一样,这就是原子光谱。虽然光有红移、蓝移现象, 但是这种现象不会改变原子光谱的结构,所以原子光谱就是测定外太空天 体上有些哪些物质构成的依据。这样看来,能量量子化的本质是原子受激发射光的频率(波长)是不 连续的,由于频率有很多种,所以量子也有很多种;由于光有红移、蓝移 现象,所以量子的大小也不是确定不变的,当它频率变大(波长变小,蓝 移)
3、时能量变大,频率变小(波长变大,红移)时能量变小。电磁波是电场和磁场在媒介中互相感应产生的,所以看来电磁波本身 应该是没有质量只有能量的。但电磁波在传播途中遇质量物体会反射这是 物理事实,在天文观测中证实光线进过大质量天体会弯曲这也是事实,看 来外力虽然不能改变光速(光速不变原理的要求),但还是可以改变光速 运动的方向(质量物体的弹射、引力的吸引)。所以外力对电磁波还是有 力的作用,其作用的方式可能与质量类似,或者说能量还另外具有质量特 虽然没有质量但具有质量特果把量受外力包括用矗表示,其作明的结 果受光速不变原理的约束只改变方向、波长(频率)而不改变速率。根据普朗克的量子理论,光量子的能量是
4、=hf,而动能为=m C2/2, 那么量子的等效质量为:mq=2hf/c2=2hAc,已知:q光速:c=2.99792458x10sm/s2.998x1O8m/s普朗克常数 h=6.62606896 (33) x10-34 Js4.626x10-34 Js可见光在真空中的波长约为人=3.87.8x10-7m那么,光量子的表观质量大小的数量级约为10-36 kg现在看光在引力场中运动时其波长是如何变化的,已知:光速:c=2.99792458x10sm/s,028.98755179x1016 m/s引力常数:G=6.67259x10-iiNm2/kg2太阳质量:M=1.9891*1030kgs太阳
5、半径:rs6.9599x10sm地球质量:Me=5.965x1024kg地球半径:r 4.37103x106me日地距离:r =1.49597870 x1011mse假如光的本征参数为f、人,当一个光子从太阳照射到地球时:光子的初始动能:f=hf光子的引力势能: =-GM m /r-GM m /r -2hfGM /c2r -2hfG M / c2rps q s e q sesse se当这个光子到达地球时:光子的动能为f1=hf1光子的引力势能为 -2hf GM/c2r -2hf G M/ c2rp1 1 s se 1 e e根据能量守恒定律: + =f+f1 p1 f phf-2hf GM
6、/c2r -2hf G M /c2r =hf-2hfGM /c2r -2hfG M /c2r11 s se 1 e es se sef-2f GM /c2r -2f GM /c2r =f-2fGM /c2r -2fGM /c2r11 s se 1 e es se sef =f(1-2GM /c2r -2GM /c2r )/(1-2GM /c2r -2GM /c2r )1s s e ses se e e=f(c2/2G-M /r -M /r )/(c2/2G-M/r -M/r )f、 一 _ssi , e se s se e ez用波长来表示则:X =k(c2/2G-M /r -M /r )/(
7、c2/2G-M /r-M /r ),1 r s , se e es s e se代入已知参数碍:气由.00000422人已知数据来自简明物理手册(钟仕科、吴大江编,江西人民出版 社1982年出版)并参照百度选用,计算中选取九位有效数字。从计算结 果可知,太阳没有真正意义上的远离我们,推想对于遥远恒星来的光线, 由于其质量远大于地球,红移是必然的,又由于太过遥远,观测恒星时是 否应该把太阳系的总质量代替观测点的质量呢?总之,宇宙在加速远离的 理论是否应该重新考虑呢?会不会观测到蓝移?应该有!比如彗星、流星、月球,甚至人造卫星。 之所以这样想,一直以来对“遥远恒星在加速远离”抱持怀疑。从式 X=X(c2/2G-M/r -M /r )/(c2/2G-M /r -M /r )来看,把太阳 M 换成1s se e es s e ses地球同步轨
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