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    光子模型

     釋真利 2015-03-15

    愛(ài)因斯坦的光量子說(shuō)認(rèn)為光是一份一份的,稱為光子。不管光是波還是粒子,總得有個(gè)微小東西去構(gòu)成吧,借用愛(ài)因斯坦的看法,認(rèn)為光是光子構(gòu)成,那這個(gè)光子到底是什么東西?

    我認(rèn)為這個(gè)光子就是由電子構(gòu)成的。光子的模型有兩種。

    一種是由單個(gè)電子相對(duì)于我們觀察者以螺旋式遠(yuǎn)離我們運(yùn)動(dòng),并且旋轉(zhuǎn)的中心是條直線,在這個(gè)直線方向速度是光速。

    第二種是兩個(gè)電子繞一條直線旋轉(zhuǎn),同時(shí)又沿著這條直線以光速運(yùn)動(dòng),結(jié)果是以螺旋式遠(yuǎn)離我們觀察者運(yùn)動(dòng),并且這兩個(gè)電子在中心這條直線的垂直方向是對(duì)稱的。

    以上兩種情況都是光源相對(duì)于我們觀察者靜止的情況下。



    麥克斯韋方程組中一個(gè)重要的結(jié)論是:相對(duì)于觀察者做加速度運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)電荷向周圍空間輻射電磁波。我們現(xiàn)在設(shè)想有甲乙兩個(gè)觀察者,甲相對(duì)于某個(gè)帶電體是靜止 的,而乙相對(duì)于這個(gè)帶電體做加速度運(yùn)動(dòng),這樣乙認(rèn)為帶電體向外輻射電磁波,而甲認(rèn)為帶電體沒(méi)有向外輻射電磁波,這個(gè)帶電體有沒(méi)有向外輻射電磁波是個(gè)確定的 物理事實(shí),不應(yīng)該與觀察者有關(guān)。
    以上是我們假設(shè)的情況,現(xiàn)實(shí)中也有這種情況,比如氫原子,中心一個(gè)質(zhì)子,一個(gè)電子圍繞質(zhì)子旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)麥克斯韋的理論,加速電荷向外輻射電磁波,那這個(gè) 旋轉(zhuǎn)的電子由于在做加速度運(yùn)動(dòng),因而一定向外輻射電磁波,隨著電磁波的輻射,電子的能量會(huì)逐漸減少,最后電子由于能量的減少,肯定會(huì)落入質(zhì)子中。按照麥克 斯韋的理論,經(jīng)過(guò)精密的計(jì)算,氫原子億分之一秒的壽命都不到。但是現(xiàn)實(shí)中氫原子的電子圍繞質(zhì)子快樂(lè)地旋轉(zhuǎn)著,沒(méi)有落入質(zhì)子之中。原因一定很簡(jiǎn)單,氫原子中 的電子沒(méi)有向外輻射電磁波。
    麥克斯韋的理論為現(xiàn)代大規(guī)模無(wú)線電通訊提供了理論根據(jù),我們不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為是錯(cuò)誤的,那么現(xiàn)代物理學(xué)家是如何看待這個(gè)問(wèn)題的?現(xiàn)在比較流行的看法是,麥克斯韋的理論只適用宏觀的,大范圍的,一旦到了微觀世界就失效了。這個(gè)解釋顯然是太勉強(qiáng)了。
    我認(rèn)為一個(gè)帶電的物質(zhì)點(diǎn),相對(duì)于我們觀察者靜止,他周圍的磁力線就好像一個(gè)向四周勻速噴水的噴頭,當(dāng)這個(gè)噴頭突然抖動(dòng)一下,這個(gè)抖動(dòng)肯定會(huì)使周圍的水柱扭 曲起來(lái),并且這個(gè)扭曲狀態(tài)以水流的速度向外蔓延。同樣的道理,帶電體的磁力線好象是從帶電體向外以光速發(fā)射的一些微小的粒子流,當(dāng)帶電體突然從靜止?fàn)顟B(tài)加 速度運(yùn)動(dòng)起來(lái),比如突然抖動(dòng)一下,這個(gè)抖動(dòng)肯定使帶電體周圍的磁力線扭曲起來(lái),并且這個(gè)扭曲狀態(tài)肯定以光速向外輻射運(yùn)動(dòng),這種情況下,帶電體還沒(méi)有向外輻 射能量,只有當(dāng)這個(gè)扭曲狀態(tài)掃到某個(gè)實(shí)物粒子,并且這個(gè)實(shí)物粒子被迫隨著這個(gè)扭曲狀態(tài)一同運(yùn)動(dòng)起來(lái),這種情況下帶電體才向外輻射能量,否則不會(huì)有能量向外 輻射。
    總結(jié)以上的看法,加速電荷以光速向外輻射的只是一個(gè)加速變化的電磁場(chǎng),這個(gè)變化的電磁場(chǎng)迫使帶電體周圍某個(gè)實(shí)物粒子{比如電子}一同運(yùn)動(dòng),這種情況下,加速電荷才向外輻射電磁波,才會(huì)有能量向外輻射。
    以上我們?cè)O(shè)想帶電體周圍的電力線、磁力線是從帶電體發(fā)出的一些粒子流,至于電力線和磁力線的本質(zhì)是什么?我在百度網(wǎng)上的〈〈場(chǎng)的本質(zhì)〉〉文中提出,電磁場(chǎng)的本質(zhì)只是變化的空間而已。

    那電力線、磁力線是怎么形成的?這個(gè)新觀點(diǎn)對(duì)于解釋這個(gè)問(wèn)題有沒(méi)有幫助呢?
    《場(chǎng)的本質(zhì)》文中認(rèn)為,任何一個(gè)物質(zhì)點(diǎn),相對(duì)于我們觀察者靜止,他周圍會(huì)有無(wú)數(shù)個(gè)幾何點(diǎn) {一個(gè)線段我們可以看作是由無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn)構(gòu)成,一個(gè)平面我們也可以看作是由無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn)構(gòu)成,同樣的道理,物體周圍的三維空間也可以看作是由無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn)構(gòu)成,對(duì)于這些點(diǎn)畢竟和普通的物質(zhì)點(diǎn)有著本質(zhì)的區(qū)別,因而可以取個(gè)恰當(dāng)?shù)拿郑簬缀吸c(diǎn)} 圍繞該物質(zhì)點(diǎn)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),當(dāng)旋轉(zhuǎn)的中心是個(gè)點(diǎn)產(chǎn)生的是重力場(chǎng),旋轉(zhuǎn)的中心是條直線產(chǎn)生的是電場(chǎng),旋轉(zhuǎn)的中心是條曲線產(chǎn)生的是磁場(chǎng),


     

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    一個(gè)帶電的物質(zhì)點(diǎn){物理學(xué)上稱為點(diǎn)電荷}相對(duì)于我們觀測(cè)者靜止,他周圍的的電力線就 是無(wú)數(shù)個(gè)幾何點(diǎn)從點(diǎn)電荷出發(fā),以光速勻速直線向外輻射運(yùn)動(dòng),一旦這個(gè)點(diǎn)電荷抖動(dòng)一下,它周圍的電力線會(huì)扭曲起來(lái),并且這個(gè)扭曲狀態(tài)會(huì)以光速向外輻射。這很 容易解釋點(diǎn)電荷在這種情況下不會(huì)有能量輻射出去。當(dāng)這個(gè)扭曲狀態(tài)迫使點(diǎn)電荷附近某個(gè)電子向外輻射運(yùn)動(dòng),這個(gè)時(shí)候點(diǎn)電荷才會(huì)有能量向外輻射。

    一旦認(rèn)為磁場(chǎng)的磁力線、電場(chǎng)的電力線的本質(zhì)只是空間而已,甲、乙二人所看到的差別就是同一個(gè)物體有著不同的運(yùn)動(dòng)形式而已,這很容易讓我們理解文中所提出的問(wèn)題,甲乙二人本來(lái)就在做相對(duì)運(yùn)動(dòng),當(dāng)然認(rèn)為帶電體有著不同的運(yùn)動(dòng)形式。


    對(duì)于氫原子的發(fā)光,應(yīng)該是個(gè)集體行為,設(shè)想有許多個(gè)氫原子聚在一起。這些氫原子中電子在繞原子核旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),有的電子由于某種原因從高軌道降到低軌道,這 個(gè)電子要放出能量,現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為放出了一個(gè)光子,反過(guò)來(lái),電子從低軌道躍遷到高軌道會(huì)吸收能量,現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為吸收了一個(gè)光子。

    無(wú)論是吸收還是放出能量,我認(rèn)為都不是電子在放出或吸收光子,因?yàn)檫@個(gè)在邏輯上講不通,光子是從電子里面跑出來(lái),還是從電子上分裂出來(lái)的?這個(gè)讓我們無(wú)法想象。

    我認(rèn)為電子在吸收和釋放能量時(shí),根本就沒(méi)有釋放什么光子,也沒(méi)有吸收光子,只是向外輻射了變化的電磁場(chǎng)(相對(duì)于我們觀察者),許多個(gè)電子共同作用,都在輻 射變化的電磁場(chǎng),這些變化的電磁場(chǎng)掃到某些電子,迫使這些電子隨著這些變化的電磁場(chǎng)一同運(yùn)動(dòng)。由于變化的電磁場(chǎng)就是以光速向外輻射,這些電子隨著這些電磁 場(chǎng)運(yùn)動(dòng)變化,當(dāng)然也以光速相對(duì)于我們運(yùn)動(dòng),這些以光速運(yùn)動(dòng)的電子我們才可以稱之為光子。

    這些聚在一體的氫原子可以看作是一個(gè)系統(tǒng),這些氫原子中的電子不停地輻射變化的電磁場(chǎng),又不停地接受這些輻射來(lái)的變化電磁場(chǎng),他們用變化的電磁場(chǎng)來(lái)交換能量,來(lái)維持某種平衡。

    由于加速變化的電磁場(chǎng)相對(duì)于我們觀察者是個(gè)螺旋式波動(dòng)形式(我的其他文章有詳細(xì)的分析),所以這種原因產(chǎn)生的光子是以螺旋式相對(duì)于我們運(yùn)動(dòng)。



    兩個(gè)正負(fù)電子相遇,所產(chǎn)生的光子是由兩個(gè)電子繞一條直線旋轉(zhuǎn),同時(shí)又沿著這條直線運(yùn)動(dòng)所構(gòu)成,結(jié)果也是以螺旋式遠(yuǎn)離我們觀察者運(yùn)動(dòng),并且這兩個(gè)電子在中心這條直線的垂直方向是對(duì)稱的,在這個(gè)直線方向速度也是個(gè)光速。

    作者交流郵箱
    zzqq2100@163.com

    電荷是如何產(chǎn)生的,為什么有正負(fù)電荷?這些都是物質(zhì)點(diǎn)存在于空間中,能夠?qū)臻g施加影響,影響的結(jié)果是造成空間運(yùn)動(dòng)變化而形成的。我不久將有詳細(xì)分析的文章。

    正負(fù)電荷相遇,互相抵消,根本原因是其中一個(gè)電荷相對(duì)于我們靜止時(shí),另一個(gè)運(yùn)動(dòng)可以把這個(gè)靜止電荷(不是絕對(duì)靜止)對(duì)周圍空間影響的結(jié)果表現(xiàn)出來(lái)。

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