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  • 1 # 語境思維

    本題的主要糾結是:質量與能量究竟是不是各自獨立守恆?

    經典物理說“場是一種特殊物質”只是模糊定性。以下結合前沿物理,談點個人意見。

    場——諸如引力場、電磁場、核力場、熱力場——如果是物質,就該可以測出其質量。可迄今未見實驗資料,這使我們十分困惑。

    問題是:我們並未給出場的精準定義。場究竟是什麼樣的物質呢?筆者認為:

    場是不含費米子的真空介質,或者,場是充滿光子的空間區域。介子可以是光子聚合體。

    根據原子光譜的精細結構,可以推定,現實空間是充滿多種頻率的光子空間。

    場的量子化單元叫場量子,或簡化為光子,可模擬為球形漩渦體。光子體積近似為球體積:V=4.2r³...(1)。光子半徑:r=λ/2π...(3)。

    根據麥克斯韋方程:c=1/√ε0μ0...(4),光子以光速自旋與震盪。

    根據:c=λf...(5),結合公式(3),可推得:c=2πrf...(6),可知:光子半徑與頻率成反比。

    伽瑪光子,頻高波短體積小,有強穿透性。例如波長λ=2.42皮米,光子半徑r=0.39皮米。

    而最小頻率f=1赫茲的光子波長λ=30萬千米,半徑特大:r=4.8萬千米。

    由於無法測量光子質量,光子也不參與質量統計,根據湮滅方程:±e↹±γ...(7),不妨公設以下幾個定理:

    定理1:光子的質量是負質量,絕對值恆等於電子質量,即:1γ=-0.911e-30[kg]...(8)。

    定理2:光子能量是變數,與頻率成正比,即:Eγ=hf...(9),式中,h是普朗克常數。

    定理3:各種能量,如結合能、電磁能,都是光子(正)能量的倍數,即:E=nEγ...(10)。

    定理1旨在滿足超對稱理論:費米子實體的質量≡玻色子空間的負質量,由此可計算粒子或天體的引力場半徑。為減少篇幅,恕不舉例,

    定理3旨在消除質量虧損的困惑。例如,在核聚變“氘原子+氚原子→氦原子+中子”方程中,p代表質子,n代表中子,·代表核子之間的結合能,| 代表分裂。

    方程左邊:D(p·n)+T(p·n·n),

    方程右邊:He(p·n·p·n,3.52)+n(14.06)

    在高溫高壓下,整個反應由“核裂變+核聚變”構成。

    氚原子T=p·n·n裂變為p·n | n,分裂出1個n,氚釋放3.52+14.06=17.58MeV結合能。

    然後核聚變生產出氦原子:He=p·n·p·n。其中的能量分配:3.52MeV,作為氦核的結合能,14.06 MeV,作為核反應的放熱能。

    顯然:方程兩邊的質量與能量分別守恆。

    小結:場是真空場介質。場的量子化單元是光子。光子有固定負質量與變化正能量。費米子之間的空間皆可折換成光子。

  • 2 # 質電雙本論

    只要能獨立地存在,並對其它物質產生作用,它就必定是物質。電磁場能獨立存在於空間裡並對存在其中的帶電粒子產生作用,所以,它必是一種物質。並且,是物質必有質量,因為,質量是組成物質的最基本要素之一,沒有質量就不是物質。

    為什麼我們對電磁場的物質性產生困惑呢?原因在於我們對質量這種組成物質的基本要素不甚瞭解,總認為質量這種東西,它的存在就象我們通常認識的實物態質量一樣,只具有慣性作用而已,其實,質量也是一種物質要素,也具有不同的存在形式,或稱不同的存在表象,且不同的存在形式具有不同的屬性表現。現代量子力學的進展表明,任何一種粒子都存在相應的反粒子,它們的質量不僅有大小的差異,還具有屬性的不同,稱為質量與負質量,如果把這種思想推廣出去,我們就發現,場的質量也是質量的一種存在開式,具有其內在的不同屬性,有別於正反粒子的質量存在形式,它具有虛散性,與實物質量的凝聚性完全不同。

    從量子力學粒子的對稱性出發,我們還可斷定,存在著場質量的對稱形式,即核質量形式,因為場的虛散性與核的凝聚性剛好對稱,場作用是長程力,而核作用是短程力,總表現為對稱性,因此,粒子質量與反粒子質量是質量存在的一種對稱形式,而場質量與核質量則是質量的另一種在在的對稱形式。

    從物質轉化現象角度看,我們還可斷定,質量的四種形式是可相互轉化的,質子與電子結合為中子後又可兌變為反質子與正電子,實物粒子可湮滅為光子,最終轉化為場,而場也可轉化為粒子,總之,質量總是以各種表象而存在,在相互作用中又能相互轉化,這才是質量應有的基本屬性,也是質量守恆的根源。而象光子這種週期性變化的粒子,其質量的存在形式就是一種週期性變換態,正是其質量存在表象的週期性變化,才稱之為運動質量,也是因為質量形式的變化,而才使物質產生波動性。

    最終結論是:電磁場也是一種物質,且具有質量。而我們產生困惑的原因在於我們對質量的各種存在形式不大瞭解的緣故。

  • 3 # 郭成3點14

    電磁場,是物質的變態。從這個意義上來說,電磁場不是物質。但是,電磁場具有質量,從這個意義上來說,電磁場又是物質。在微觀尺度上考察,電磁場是實體粒子運動的伴生現象,是實體粒子接受和輻射電磁波來調整自身居於不同能量狀態(能級)的運動方式。在宏觀尺度上考察,比方說,太陽,對於地球來說,兩者之間的萬有引力除了實體粒子(原子分子)之間的以外,太陽內部及附近的以光子狀態存在的電磁波(場)所具有質量產生的萬有引力也是不可或缺的一部分。這時,必須承認,電磁場是有質量的。

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