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1 # 宇宙譜
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2 # 多維觀世界
宇宙是由能量和物質組成的,宇宙不存在悟空,充滿著各種各樣的物質和能量。物質和能量是一致的,二者可以互相轉化。能量是物質的釋放,物質是能量的聚集,能量以波的形式傳播,物質以粒子的形式存在。宇宙中物質和能量等價,在一個封閉的空間裡,其總量是一定的。
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3 # 語境思維
本題太大,本文較長,我寫了三天,請仔細讀完再噴不遲。萬物的最小單元,究竟是物質還是能量,這是一個物理難題。先介紹主流科學的觀點,再提出本人的理解與反思,最後才能回答本題。
一,主流科學的重要觀點。
(一)量子場論主張真空充滿虛粒子Virtual Particle。它分佈在實物粒子的周圍。實驗證明:任何振動的物系,都會受到虛粒子影響而減速。
實驗一:研究者們在物理學評論快報/Physical Review Letters提出,用一個反射諧振腔Reflective Cavity探測這種效應。諧振腔的一端不斷振動,被極化的真空產生光子在諧振腔中來回反射,再由超冷原子Ultracold Atoms放大。
▲虛粒子實化(如電子化)的示意圖
透過超冷原子放大,這些光離開諧振腔的時候就能被觀察到。這個實驗能夠展示出振動的物體受到虛粒子造成的阻尼。
▲正負兩個光子(±γ)生產正負電子(±e)
實驗二:相距奈米的兩個良導體,四周是量子真空,當一個快速振動,電磁場產生規則的變化就產生光子,此過程振盪會不斷衰減。此稱卡什米爾Cssimr動力學效應。
(二)根據上述量子場論的研究成果,虛粒子就是真空介質漣漪(以下簡稱“介質”)的基本粒子,是生產光子、電子、中微子、質子的基礎材料。
由此可見,萬物的最小單元是虛粒子,是有質量的物系。換句話說,萬物的最小單元不是能量子或能量團。當然我很清楚,這個說法,有人不服,不妨看看我的幾個思考。
▲虛粒子作為真空介質漣漪的量子示意圖
二,關於參照系的正確理解
(一)相對論的精髓是參照系與物系的關係。顯然,參照系的選擇決定了物系運動的測量引數,諸如時間、尺度、質量、能量、頻率、梯度。
(二)參照系,數學上叫座標系,是所有物系的運動空間,是物理引數的測量基準。測量基準理當固定不變,因此參照系必須是相對靜止的,否則就太複雜而無法測算。
(三)相對靜止的判據是:物系尺度足夠小到質點,參照系速度足夠慢到零點。根據人擇原理,最簡單的參照系,座標原點最好是觀察者的位置。
(四)就宏觀物系而言,雖然介質漣漪微觀上處處以光速運動,但“無限大”空間不會整體位移,即便它平移或旋轉,其中的各物系的相對位置不變。況且,微觀介質慣性遠遠小於宏觀物系慣性,即介質對物系的影響幾乎是零。
(五)就微觀物系而言,情況大不一樣。粒子處處受到光速介質的影響(c²ε0μ0=1),微觀物系只需考慮光速介質作用,而不必建立光速座標系。狹義相對論最初為了調和牛頓力學與電動力學,其實大可不必。
(六)三維靜止座標系(S)只適合宏觀物系,四維光速座標系(S")只適合微觀物系。因此,同步衛星導航系統,不必考慮相對論效應。引力透鏡效應,其實是光量子物系受到介質能密梯度的作用,而不是所謂的空間彎曲。
(七)狹義相對論的因子1/√(1-v²/c²),給了我們不同的視角。但問題是,因子中的v是物系的速度,因子中的c是四維空間參照系座標原點的速度,數學上沒毛病,但物理上不必要。
(八)我認為,合理而簡潔的動力學模型是:①參照系依然是牛頓的絕對慣性時空,座標原點或觀察者位置是相對靜止的。②在此參照系中,所研究的物系,既涉及外圍物系的影響,也涉及介質漣漪的影響。
(九)有一個二體問題:衛星與地球之間的通訊時差。設衛星軌道線速度v",地球自轉線速度v,若設地球相對靜止,則衛星速度是v"-v。這裡不涉及光速參照系,即談不上1/√(1-v²/c²),更不涉及1/√(1-v"²/v²),當v">v時出現虛質量。衛星高度為3.6萬km與地球同步,二體角速度相等,即ω"=v"/(2πr")=ω=v/(2πr),有v"=vr/r"。地球半徑6400km,線速度466m/s,衛星v"=466×(3.6+0.64)/0.64=3087m/s。同步衛星真要考慮鐘慢效應與透鏡紅移麼?
三,關於質能方程的質疑。
(一)愛因斯坦的質能方程“E=mc²”,一直被吃瓜群眾津津樂道,被理解為質量與能量可以互換,導致“能量是一種獨立存在”的神話。我認為它不成立,是因為它的推導過程有一個大瑕疵。以下是質能方程的推導,分成兩段。
第二段:∵m=m0/√(1-v²/c²),∴m²(c²-v²)=m0²c²,微分後,有④:mvdv=(c²-v²)dm。將④代入③:dE=c²dm,有⑤:∫dE=∫c²dm(m0→m),則:E=mc²-m0c²(=ΔE=E-E0)。證畢。
分析這兩段推導:第一段採用絕對參照系,物系的質量m0是實實在在的,推導的③式沒毛病。第二段,引入洛倫茲變換,採用光速參照系,無可非議。但是,推導的⑤式,對質量增量dm的積分割槽間——從靜止的m0到光速的m——是一個大瑕疵:有質量的m0不能加速到光速。如果是光子,m0=0,第一段③式不成立,第二段惡性迴圈:m=m0/√(1-v²/c²)=0。
因此,所推導的質能方程,在數學上成立,在物理上不成立!此分析若有誤,請給出理由。
(二)如果質能方程不成立,那麼就不存在“質能互換定律”,就必須承認“質量守恆定律”與“能量守恆定律”。
四,否定質能方程的意義。
(一)明確物質的精準定義。質量與能量是物質的兩個不可分割的獨立屬性,或者說,物質是質量與能量的載體與統一體。宇宙有無限的空間,空間充滿著物質。
(二)聲能,或機械振動能,必須藉助若干介質傳播,如空氣分子、水分子、金屬原子。聲子,是聲波在特定介質中的一個波長。
聲能的傳播機制是:聲源的振動把,把聲壓施加給介質,再由介質把聲能傳向遠方。
(三)光能,或電磁輻射能,必須藉助真空介質傳播,真空介質漣漪的一個波長,是量子場論的虛粒子。邁克爾遜莫雷實驗否定靜止的真空以太,但不代表就否定了“真空介質漣漪”。
光能的傳播機制:光源的振動,即電磁震盪,把光壓施加給真空介質,再由真空介質把光能傳向遠方。由於真空介質的漣漪速度是最快的光速,所以電磁波自然也是光速,這就是光速不變的道理。
光子,在外空間或內空間,其實是“載能漣漪”的一個波長,既有能量也有質量,所以會受到引力透鏡的拉長效應與彎曲效應,而不是所謂的“時空彎曲”。因此,廣義相對論是不可靠的。
單個光子的自干涉現象,是因為光源激發了附近若干真空小漣漪,再由這些小漣漪撞擊在雙縫實驗的底屏上留下斑紋。
(四)勢能,或引力輻射能,必須藉助真空介質傳播,引力形成的“場物質”,其實是承載了引力勢能的真空介質漣漪,引力子,無非是“載能漣漪”的一個波長。
引力波的傳播機制:自轉的物系,作為一個諧振子,把引力壓強施加給真空介質,再由真空介質把引力勢能傳向遠方。由於真空漣漪是光速,被承載的引力波自然也是光速。
五,關於萬物是否是一個能量團。
(一)真空介質的一個量子,或者叫我給的“空子”,或者叫量子場論的“虛粒子”,是宇宙中有實際意義的最小的基本粒子。
(二)宇宙微波背景輻射,可以近似為真空介質存在的關鍵證據。Casimir的諧振腔實驗也是真空介質存在的證據。已知其波長λ=7.35cm,溫度T=2.725K。能量E=hf=h/λ太小暫且忽略,質量按E=½mv²=3×½kT得m=1.25×10^-39kg。這就是空子或虛粒子的質量。
(三)空子/虛粒子(virtual quantum)的形狀,其最低能態,傾向儘量低維度,應該像一個特別平坦的正弦波帶。空子引數:最長波長λ0=7.35cm,最低頻率f0=c/λ=4.08×10^9Hz,溫度T=2.725K。
(四)在較高溫度或震盪環境下,空子會加大頻率,縮短波長,漣漪之間加劇糾纏。此時,空子形態會發生:自我摺疊、相互交集、卷積聚團,這個過程,最終掀起或“耦合”成高維粒子(球形),諸如光子、中微子、電子、質子。
(五)反過來,在深太空,在極低溫度環境下,高維粒子會耗散、軟化、解構、簡併(同構化),最終“退耦”,真空介質漣漪。
綜上所述,回答本題:物質就是物質,能量就是能量,宇宙都是物質的,不可能是獨立存在的能量團,最低能態的最小物質,2.725K下的真空介質量子或虛粒子。此時的形狀,是一節有厚度、有寬度的正弦波。
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4 # 綠水青山48936175
能量是什麼?還是物質運動變化的效果,原子彈爆炸能量很大,也只是光幅射加碎片的運動再無其它!電子,光子等也是物質態的形式,僅是初級與高階之分,如人與細胞,細胞與DNA,誰敢說DNA不是個真東西!
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5 # 墨印2
能量的定義是什麼?能量團是什麼鬼?
能量是物體之間做功的量化值而已,沒有事物就沒有能量。
明白了這一層,再反過來研究,事物是什麼,事物是周邊事物的關聯現象。估計沒人看得懂(˶‾᷄ ⁻̫ ‾᷅˵)。
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你的描述還有點意義,有關萬物的本源,從何而來,到底是什麼,人類對萬物及其人類本身看似實在,但實在之下與能量又怎樣建立起不可分的運動屬性,物與能量誰是主又怎樣演化等等,這些存在對人類來說都是一些終極問題,就本題物質是由能量團構成確是真實的,那麼能量又是什麼呢?它又從何而來呢?如果物質是由能量團構成,也說明能量具有粒子性,但為何又找不到最基本的能量量子呢?儘管人類建立了量子力學體系,就量子本身及其本質含義目前都是概念理解,能量構成了物質,物質具有能量,那麼物質體也就是能量體,這樣理解應該是正確的,物質就是不同的能量運動態組合而成,能量與能量運動態在人類理解下應有明確的概念才行,如果將能量能量體能量運動態完全劃上等號,也就成了數字9永遠扯不直,扯直了就是1而不是9。目前建立的量子力學體系之所以讓人有些不可理解正是因為將能量能量體能量運動態混在一起造成,所以在具體建立和運用時一定要標明適用和使用範圍,不加說明無限放大將造成概念混亂。特別是數學表示式,都是人類經驗表述,如果用來對待萬物必須限定使用範圍。例如E=mc2用於計算時必須只能考慮m的可變數,因為m在自然界存在的時間實在久遠,所以質能公式就應修正為E=(m2_m1)C2,c也應標明天體歸屬,c在宇宙中並非等速。總結:物質雖然由能量構成,但任何物態都由正反能量運動態耦合才能成為物,否則能量永遠只能是能量變不了物體。