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提要: 本篇論文認(rèn)為光是粒子，光子的運動象子彈飛行沖擊空氣產(chǎn)生聲波一樣會沖擊小物質(zhì)氣產(chǎn)生光波，在不同的介質(zhì)中，光的速度不同;光的速度有光子的速度和光波的速度之分。光子在空氣和真空中運動時，光波的頻率與光子的功率成正比。光的紅移藍(lán)移現(xiàn)象是光子能量大小變化的結(jié)果，用多普勒效應(yīng)解釋光的紅移藍(lán)移現(xiàn)象是錯誤的;用本文的觀點就解釋了引力紅移藍(lán)移和類星體紅移現(xiàn)象的未解之謎，還可以求出各種單色光子的真實質(zhì)量大小。
關(guān)鍵詞: 光子，光速，引力紅移藍(lán)移，類星體紅移，光子質(zhì)量。
波是質(zhì)體運動產(chǎn)生的，沒有質(zhì)體的運動就沒有波;根據(jù)質(zhì)體運動的形式不同，波有震源波和沖擊波兩種。宏觀質(zhì)體、微觀質(zhì)體運動都會產(chǎn)生波但波的傳播介質(zhì)不同，根據(jù)傳播介質(zhì)的不同，波可分為機(jī)械波和所謂電磁波兩種。鑼、鼓、聲帶的震動產(chǎn)生的聲波是震源波，子彈飛行沖擊空氣產(chǎn)生的呼嘯聲是沖擊波;用手指點擊水面產(chǎn)生的水波紋形狀是震源波的波紋形狀，快艇運動產(chǎn)生的水波紋形狀是沖擊波的波紋形狀;水波、聲波是宏觀質(zhì)體的運動產(chǎn)生的以液體、氣體、固體為介質(zhì)傳播的，是機(jī)械波。微觀粒子運動產(chǎn)生的波也有震源波和沖擊波兩種，它們是以小物質(zhì)氣為介質(zhì)傳播的所謂電磁波。光子運動沖擊小物質(zhì)氣產(chǎn)生的波是沖擊波，波紋形狀與快艇運動產(chǎn)生的波紋相同;電子的往復(fù)運動產(chǎn)生的波是震源波，波紋形狀與手指點擊水面產(chǎn)生的波紋相同。嚴(yán)格地說震源波又有兩種，一是質(zhì)體往復(fù)運動產(chǎn)生的震源波，二是質(zhì)體的質(zhì)心做圓周運動產(chǎn)生的震源波。手指點擊水面、聲帶的震動、發(fā)射天線中電子的往復(fù)運動產(chǎn)生的波都是第一種震源波;手指在水面上畫圓、電子繞原子核的旋轉(zhuǎn)、原子質(zhì)心做圓周運動的原子震動而產(chǎn)生的波都是第二種震源波;由于兩種震源波的波形基本一樣，傳播規(guī)律一樣，所以就沒有必要細(xì)分了。 小物質(zhì)氣是由質(zhì)量大小不同的千萬種小物質(zhì)粒子構(gòu)成，就像多種氣體分子構(gòu)成空氣一樣，這些小物質(zhì)粒子由于太小現(xiàn)代科學(xué)無法觀測它們的質(zhì)量、能量及運動速度的大小。小物質(zhì)氣無處不在，星際空間、空氣中、液體和固體的分子之間以及原子內(nèi)部都有小物質(zhì)氣存在;小物質(zhì)粒子的形成在大自然統(tǒng)一論第一篇《自然的本源如何形成物質(zhì)》中有詳細(xì)的介紹，在此不作贅述。小物質(zhì)粒子也有質(zhì)量，也像空氣分子一樣運動著，也遵循萬有引力規(guī)律，其密度隨著離地面高度的不同而不同，高度越高密度就越小，星際空間更小;物體內(nèi)部的小物質(zhì)密度又高于地面上的密度，不同物質(zhì)內(nèi)部因分子、原子的不同其密度又會不同。 作一平面通過震源波的震源中心，在這個平面上看到的是多個波峰(或波谷)形成的同心圓，相鄰兩圓的半徑差等于波長;將這個平面旋轉(zhuǎn)360度，得到的是立體三維空間中多個波峰(或波谷)形成的同心空心球。子彈直線飛行時，作一平面使子彈的軌跡線在這個平面上，從這個平面上看到的是多個沿軌跡線排列的人字形波峰(或波谷)，將這個平面旋轉(zhuǎn)360度，在三維空間中看到的是在軌跡線上排列的多個由波峰(或波谷)形成的漏斗體。 震源波的震源如果在介質(zhì)中運動就會產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，使得震源前方的頻率增大波長變小，其后方的頻率變小波長變大，而沖擊波本身就是質(zhì)體在介質(zhì)中運動產(chǎn)生的，質(zhì)體的后方?jīng)]有波，其前方的頻率大小決定于質(zhì)體的能量，不存在多普勒效應(yīng)。光波是光子運動沖擊小物質(zhì)氣產(chǎn)生的沖擊波，所以，用多普勒效應(yīng)解釋光的紅移藍(lán)移現(xiàn)象是錯誤的。人們不知道光的本質(zhì)是什么，不知道震源波和沖擊波頻率變化的原因不同，錯誤地用多普勒效應(yīng)來解釋光的紅移藍(lán)移，致使無法解釋引力紅移藍(lán)移現(xiàn)象，無法解釋類星體的紅移現(xiàn)象。 把光源放在地面上，在樓上測量光的頻率，結(jié)果是頻率變低了波長變長了，即出現(xiàn)了紅移現(xiàn)象，把光源放在樓上，在地面上測量光的頻率，結(jié)果是頻率變高了波長變短了，即出現(xiàn)了藍(lán)移現(xiàn)象，這就是引力紅移藍(lán)移現(xiàn)象。如果光波是人們理解的震源波，那就必須有震源在介質(zhì)中的運動才會出現(xiàn)多普勒效應(yīng)，這里光源沒有運動怎么會有紅移藍(lán)移現(xiàn)象呢?原因是光波不是震源波而是沖擊波，引力紅移藍(lán)移現(xiàn)象是光子與地球之間萬有引力的作用使得光子的能量大小發(fā)生了變化。光子從樓上向下運動時，向下的引力給了光子一些力能使光子的能量增大，就出現(xiàn)了藍(lán)移現(xiàn)象，光子從地面向上運動時，向下的引力使光子的能量變小，就出現(xiàn)了紅移現(xiàn)象。 某人在運動的汽車上向后開槍，子彈出膛的速度是每秒400米，子彈的動量等于子彈的質(zhì)量乘以速度400米/秒，由于汽車的速度是每秒20米，子彈撞擊地面上的靶子時的動量(空氣阻力不計)就是子彈的質(zhì)量乘以380 米/秒;如果此人向前開槍，子彈撞擊地面上的靶子時的動量就是子彈的質(zhì)量乘以420米/秒，向前、向后運動的子彈撞擊靶子時的動量大小不同，是由于汽車與靶子之間具有相對運動引起的，此時子彈具有的動量就叫相對動量。類星體離我們的距離都很遠(yuǎn)，由于宇宙的膨脹，類星體遠(yuǎn)離我們的速度很大，光子的相對體能自然會減小很多，這就是類星體的光紅移量很大的原因。有的類星體紅移量甚至使波長增大一倍以上，如用多普勒效應(yīng)解釋，波長增大一倍以上就是類星體遠(yuǎn)離我們的速度已經(jīng)大于光速，既然類星體大于光速遠(yuǎn)離我們而去，我們就應(yīng)該看不到類星體發(fā)出的光了，可事實上我們能看到，這是為什么呢?原因就是光子產(chǎn)生的光波是沖擊波，用多普勒效應(yīng)解釋紅移藍(lán)移現(xiàn)象是錯誤的，類星體的紅移現(xiàn)象是光子的相對能量變小產(chǎn)生的。 在上篇論文《論力能與體能的不同》中我們已經(jīng)知道，經(jīng)典量子學(xué)中用動量表述體能只是測量、計算方便的需要，其動量中的質(zhì)量不是光子的真實質(zhì)量而是數(shù)學(xué)質(zhì)量;現(xiàn)在我們知道了紅移藍(lán)移是光子能量變化的結(jié)果，就可以通過引力紅移現(xiàn)象來計算出光子的真實質(zhì)量了。把單色光源放在地面上，在樓上測量頻率的減小值就可計算出光子能量的減小值，體能的大小是不變的，在數(shù)值上等于力的大小，光子的能量之所以變小就是由于地球的引力作用于光子，所以光子能量的減小值就是地球?qū)庾拥囊χ担谑俏覀兏鶕?jù)萬有引力公式就可計算出單色光子的真實質(zhì)量。 愛因斯坦錯誤地認(rèn)為微觀粒子在真空加速器中運動不受阻力，得出了所謂靜質(zhì)量與動質(zhì)量的關(guān)系式，其實，微觀粒子在加速器中運動時受到的阻力與速度的平方成正比增大，速度越大阻力越大，動力與阻力的差值才是使粒子加速的力值，這個公式實際上是粒子獲得的沖量與加速器給予粒子總沖量的比值關(guān)系式。靜質(zhì)量與速度的乘積是微觀粒子獲得的沖量即動量值，動質(zhì)量與速度的乘積就是加速器給予微觀粒子的總沖量即數(shù)學(xué)動量值，這里的動質(zhì)量是數(shù)學(xué)質(zhì)量;從公式可以知道，無論給予微觀粒子多大的沖量，微觀粒子的速度都不能等于C(30萬公里/秒)。因光子是微觀粒子，所以無論光子的體能(沖量值)有多大，光子的速度必定小于30萬公里/秒。光速有光波速度和光子速度之分，科學(xué)家們測量光速的方法也有波長乘以頻率和距離除以時間兩種方法。前一種方法實際上是測量光波速度的，光波的速度只決定于介質(zhì)，無論有無紅移藍(lán)移，在相同的介質(zhì)中光波的速度是不變的，與光子的速度大小無關(guān);后一種方法才是測量光子速度大小的。根據(jù)實驗知道不同頻率光子的速度與光波的速度基本一樣，這說明不同大小的光子單位受阻面積上具有的體能大小是基本一樣的。在出現(xiàn)紅移藍(lán)移現(xiàn)象時，由于光子的受阻面積和阻力系數(shù)不變而光子的能量發(fā)生了變化，光子的速度是應(yīng)該有變化的，特別是類星體紅移量很大時，但事實上光子速度的變化會微乎其微，這是因為光子單位受阻面積上具有的能量很大，致使數(shù)學(xué)質(zhì)量比光子的真實質(zhì)量大很多倍;至于各種頻率光子的數(shù)學(xué)質(zhì)量與真實質(zhì)量的比值是多少，需測出它們的真實質(zhì)量才能知道。 講到這里就有一個問題必須回答，既然光子的速度與光波的速度有所不同，那么我們測量光速時光波與光子是同時達(dá)到我們的測速裝置的嗎?會影響我們的測量嗎?要回答這個問題先讓我們做一個簡單的實驗。找一水面靜止不動的池塘，手指直線運動劃動水面，可看到人字形水波紋，當(dāng)劃動的速度小于水波紋的擴(kuò)散速度時，手指運動前方的波前離手指的距離越來越遠(yuǎn)并且波形變成半圓形，波峰越來越小，大約10米就衰減為0，沒有波紋了。光子的速度小于光波的速度，光子運動前方的光波也會象水波紋一樣，在光子運動的前方某個距離衰減為0。手指運動產(chǎn)生的水波10米就衰減為0，一個光子運動產(chǎn)生的光波需要多長距離衰減為0我們不知道，假設(shè)這個距離是1公里，也就是說一個光子的動力均分在半徑為1公里的半個圓球面上(不考慮傳播過程中的能量衰減)，已經(jīng)不能使小物質(zhì)氣產(chǎn)生波紋了。第一個波紋(波前)的波峰會很小，其超前光子的距離是1公里，那么光子比波前會晚到30萬分之一秒，這樣短的時間差和這樣弱的波不會影響我們的光速測量，何況這個超前距離會大大小于1公里呢?所以我們可以回答說，光子與光波基本同時達(dá)到我們的測試器不會影響測量。 還需明確:類星體的光子到達(dá)我們地球空間的相對能量并不等于到達(dá)地球之前經(jīng)過其他星體空間時的相對能量，在不同的星體空間中的相對能量大小決定于不同星體與類星體之間的相對運動;光波的速度不變是在相同的傳播介質(zhì)中不變，由于星體空間的運動(小物質(zhì)氣隨星體運動)，從宇宙質(zhì)體空間中看光波的速度也是變化的;由于每個星體的運動方向不同，類星體的光在達(dá)到地球質(zhì)體空間之前，光子、光波的運動方向不斷在做微小的變化。 最后再講一個問題，微觀質(zhì)體的運動象宏觀質(zhì)體的運動一樣，產(chǎn)生的波有沖擊波和震源波兩種，具體地說，光波是沖擊波，電子的往復(fù)運動和繞原子核的運動、原子或分子的質(zhì)心所做的畫圓運動產(chǎn)生的波都是震源波;電子運動產(chǎn)生的波又叫無線電波，廣義地?zé)o線電波包括所有微觀粒子運動產(chǎn)生的震源波。麥克斯韋不知道電場、磁場的真相，他主觀假想的虛電場、虛磁場是不存在的;他讓假想的虛電場、虛磁場在絕對真空中互變來解釋光波(沖擊波)和無線電波(震源波)的傳播是錯誤的;在描述上他把時間坐標(biāo)偷換成空間坐標(biāo)來自圓其說是自欺欺人的。所以，我在電磁波前面加上“所謂”兩個字，意思是客觀自然不存在麥克斯韋所說的在真空中電磁互變而傳播的電磁波。電磁波理論的錯誤將在下一篇論文《場的種類及磁場的真相》中細(xì)說。
總結(jié):
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