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這個問題的關鍵是如何定義真空或空間。
教科書明明白白寫著“光的傳播無需介質” ,這就意味著,真空是絕對虛無,沒有質量、沒有密度,只有能量(因為有電磁波透過)。
可是,前沿物理研究表明:真空不是虛無。真空不空,已經成了科學界的共識。可是現有教科書編者,要麼不以為然,要麼來不及修正。
真空或空間,是不含實體物質的場物質。與實體一樣,場物質也有質量/能量/密度。
空間的基本單元是場量子,場量子既是光量子也是引力子。
運動是物質的存在方式,運動≡旋轉。因此,我們可以把場量子看成是一個漩渦體。
根據電子湮滅方程與質量守恆,規定:場量子質量=光量子質量=引力子質量=電子質量。
先看地球大氣層。大氣層約1000千米,其中:
①外氣層:1000→700km。等離子佔比很小
②熱氣層:700→300km,等離子佔比較小
④中氣層:80→50km,空氣分子佔比極小
⑤平流層:50→12km,空氣分子佔比很小
⑥對流層:12→0km,空氣分子佔比很大
從地球大氣層粒子尺度分佈,有重要現象:大氣層越高,大顆粒的分子原子越來越少(降解)→等離子體越來越少。
再來看地球輻射帶。地球輻射帶主要是地面與大氣層輻射的熱紅外電磁波以及稀薄的等離子體,包括自由質子與自由電子。
地球輻射帶大致分為:在接近地球大氣層的內輻射帶(簡稱內帶)與遠離地球大氣層的外輻射帶(簡稱外帶)。
⑦內帶:1萬→1千km,紅外線+自由質子偏多,對衛星與宇航員的傷害較大。
⑨深太空:150萬千米,7.35cm背景微波+極少等離子,普朗克衛星所在軌道。
從地球輻射帶粒子尺度分佈,有重要現象:輻射帶越高,自由質子越來越少→自由電子越來越少→電磁波越來越紅移。
結合大氣層與輻射帶的空間粒子分佈,我們可以推出以下結論:
隨著地球引力場的不斷減弱或真空度不斷加大,實體粒子不斷降解為等離子體,等離子體不斷降解為電磁波,電磁波不斷降頻紅移,直至極度深太空,真空充滿的都是光子。
不難推導,在恆星表面最初,釋放的宇宙射線(α線/β線/p線)+激發的高頻電磁波(X線/γ線),進入越來越深的太空,宇宙射線逐步降解為電磁波,電磁波逐步降頻紅移。
由此可推:真空就是絕對不含費米子,絕對真空就是幾乎在絕對零度下的純光子空間。
一個間接證據是:我們的天眼,既然可以接收來自數億光年的脈衝星激發高頻光子逐漸紅移的電磁波,表明(作為結語):
1. 恆星之間的深太空或真空,充滿了無縫隙的低頻光量子,這個是最起碼的。
2. 當然,也不能排除有較弱電磁輻射而不被射電望遠鏡敏感的宇宙塵埃、小行星與大行星。
3. 天體外空間粒子降解模式:分子→原子→等離子→質子→電子→光子→真空場量子。
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其實我們到現在都還不知道所謂“真空”是怎麼樣的。
普通的真空:
我們在接受初等教育時候的真空都是說沒有空氣的環境,比如物理書上的馬德堡半球實驗,抽成真空的球殼兒,這些說的都是將空氣抽出來,使得密閉容易內的氣體接近0的狀態,低於一個大氣壓就可以看成真空。
那麼以這個為標準,恆星之間可以看成是真空狀態,因為存在的氣體是很少的,但實際還是有存在氫氣和一些小微粒在太空中分佈,你也可以說不是完全真空,取決於你什麼樣的標準。
現在還無法表述的真空:
無論是將氣體全部抽乾淨的密閉容器還是宇宙空間,哪怕一點微粒都不存在,這個真空的環境還是會產生粒子(正負虛粒子同時產生又同時湮滅)。物理學家把真空認為是能量不斷波動的海洋,當能量到達最高時,為了海洋的穩定它就會產生粒子,粒子生成又會減少海洋能量,但海洋能量不夠又要從粒子身上獲取,持續不斷的產生又湮滅就這樣迴圈復始;
舉個例子:前面有一個臺階,必須要5人才能疊加透過,但是第5個人上去臺階後發現下面4個人都上不了,然後它又下去頂第4個人上去,第4個人上去又發現下面4個人上不了,它又下去頂第3個人上臺階.......它們只能有一個上去,始終要上去又下來;而真空的能量海也是這樣,不斷生成虛粒子,又不斷湮滅。