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1 # 周慶和1178559755
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2 # 科學聯盟
極端相對論粒子一般指的是狹義相對論裡,靜止質量與動量滿足下式的粒子:
對於光子上式裡的γ=∞,所以有m=0(否則光子動量是∞,這不合理)。這就說明了,光子是極端相對論粒子。這算是回答了第一個問題。
第二問題比較複雜了。光子不是經典物理可以解釋的,需要藉助量子理論。量子理論其實是經典理論加入量子化條件的產物。對於牛頓力學,我們可以寫出它的哈密頓形式:
F是力學量,H是哈密頓量。右邊的方括號是經典poison括號,它是按照下式定義的:
我們可以令F為動量,H取經典力學機械能
右邊進一步可以寫成:
如果考慮單粒子,N=3,那麼上面給出的就是牛頓第二定律。
在哈密頓力學基礎上,我們可以引入量子化條件,那就是把經典poison括號量子化即可:
右邊[A,B]=AB-BA。這裡面的A和B都不再是經典力學定義的那種形式了,而是矩陣力學所謂的力學量算符。
按照這套方法,我們可以把經典力學變成量子力學。
有了這個鋪墊,我們就可以大膽去量子化Maxwell理論,只要得到了電磁理論的量子理論就能解釋什麼是光子。不過,這裡面涉及更復雜的二次量子化和場論知識,所以具體細節我們不談。按照量子電磁理論,也就是量子電動力學(QED),光子其實電磁場的"量子"(這種說法實屬無奈,因為粒子和量子不是一樣,所以說“光子是量子”是不正確的,但是除此之外,沒有別的詞語更能簡單表達)。它既不是經典力學裡的質點,也不像原子分子。理解光子要採用量子理論的觀點:光子是傳遞電磁力的粒子,同時它也是一種波——電磁波。這就是波粒二象性。至於波粒二象性,其實就是表象選擇問題。對於粒子,我們一般會討論座標;而波,我們更願意討論波矢。量子力學裡有以座標為基的座標表象,和以波矢為基的波矢表象(它等價於動量表象)。量子最大的特點就是它可以在兩種完全不同的表象下進行討論問題。這是經典力學所不具有的。回到我們的問題,光子本質是傳遞電磁相互作用的粒子。在量子電動力學裡,光子與電子存在相互作用,這就解釋了原子吸收光子是怎麼一回事了。光子其實在與電子作用過程中“消失”了,而電子則變成高能級的電子,這一點是量子場論的自然結果。它很明顯是違反了粒子數守恆,這是因為量子場論裡不存在這條定律。
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光是藉助空間介質的波動而傳遞的,所以光速並不是光子的遠距離長跑運動,就如水波藉助水的波動傳遞,水分子基本還在原地踏步一樣,你拿手電把光照到了遠方,你發射的光子其實還在你的身旁。
宇宙虛空到處都充斥著虛空靜態能量,虛空靜態能量就是由星球揮發的能量經過充分膨脹以後的靜止存在形式。光就是藉助這種靜態能量的波動而傳遞的。
由於不同介質的靜態能量密度不同,從而造成了光在不同能量密度空間傳遞的波長和速度的變化。
因此,第一個錯誤就是由否定以太說造成的,第二個錯誤則是由愛因斯坦否定光需要藉助介質傳遞造成的。有了這兩個錯誤,物理學就在歧途上越走越遠了。因此,目前由這些錯誤理論為基礎取得的“成就”、“證實”越多,距離真相也就越遠。
要了解粒子究竟是什麼,一條捷徑就是藉助河圖洛書八卦去認識,從反映氕原子結構的洛書結構中我們可以看到,光子是具有極強膨脹揮發性的9-4離性體,由於洛書結構的核心是5陽性體,對9-4性體具有奇數剩餘的同性排斥力,5陽對於本來可以約束9-4的1-6坎性體卻具有奇數缺損偶數剩餘的異性吸引力,從而造成1-6坎性體對9-4離性體約束能力的限制。光與熱,就是9-4離性體脫離1-6坎性體約束後的膨脹揮發狀態。反之,原子吸收光能:一是由原子的溶熱性造成,但溶熱性造成的光能吸收仍然會以輻射形式揮發。二是坎性體約束,原子吸收的光能如果被坎性體約束,除了有可能改變原子性態以外,光與熱的形式卻會消失得無影無蹤。植物的光合作用,就是典型的吸收光能被坎性體約束的表現。所以植物光合作用不但能使水和二氧化碳變成固體,而且還約束了許多熱離效能量。