惯性系范畴与非惯性系范畴成就“光、超二重性”

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  中图分类号:TB812文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)21-0105-01
  宇宙空间包括实验室在内,存在着惯性系和非惯性系两大范畴,正是这两大范畴成就了光、超二重性。
  狭义相对论及其所确立的洛仑兹坐标变换式,是不允许超光速存在的,它适应于非力场惯性系范畴,而不是应于力场的非惯性系范畴。
  作者在《光、超二重性》一文中,提出光、超二重性这一理论存在的前提条件是:超光速不受狭义相对论及其所确立的洛仑兹坐标变换式的限制。狭义相对论在它的普适性范畴内的速度,不能达到或超过真空中光速的理论,仍然是对的。这个普适性范畴,正是非力场惯性系范畴;而把超光速看作是狭义相对论普适性范畴之外,特殊范畴内的超光速,这种特殊范畴正是力场非惯性系范畴。
  静止的光子质量为零,运动的光子应该具有运动质(能)量。从原子物理得知,原子受激辐射,处于低能级的电子获得能量后,跃迁到高能级;而当高能级电子又跃迁回到低能级时,电子的能量降低,多余的能量就以光子的形式释放出来。光子获得了恒定速度C(真空中),并具有了运动能量:E=hν(h布朗克常数,ν频率),也叫光量子,根据质能关系式:E=MC2,即可计算出其相应的质量M。
  当年爱翁在迈克尔逊-莫雷试验基础上,总结出狭义相对论两条基本原理:狭义相对论的相对性原理:一切彼此相对作匀速直线运动的惯性参照系,对于描写运动的一切规律来说都是等价的;光速不变原理:在彼此相对作匀速直线运动的任一惯性参照系中,所测得的真空中光速都是相等的。
  并运用以上两条基本原理,创建新的狭义相对论坐标变换式,即洛仑兹坐标变换式,而创造了狭义相对论的辉煌:它极大地改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念,提出“同时的相对性”“、长度会收縮”“、时间会膨胀”建立起崭新的时空观;“光速不变原理”、及其“变换法则”“、光速与测量者速度无关”、“光速与光源速度无关”深刻地揭示了光在惯性参照系中超出常规的运行规律“;质能关系式”揭示了质量、能量的内在联系,是原子核物理以及原子能开发利用的理论依据。狭义相对论对现代物理学的建立和发展奠定了理论基础,作出了巨大贡献。
  光速不变原理是狭义相对论的核心价值和精华之所在。为什么光速对于惯性参照系会不变呢?这是因为光速本身是一常量C,而狭义相对论的相对性原理、光速不变原理包括洛仑兹坐标变换式在内,均属于惯性系范畴,光或光量子流在所受合力为零的非力场惯性系范畴内,将保持其静者恒静的静止或动者恒动的匀速直线运动光速C,故其光速不变。所以,狭义相对论在此不可能有超光速的成在。在洛仑兹坐标变换式:x′=(x-vt)/(1-v2/c2)1/2 ; t′=(t-vx/c2)/(1-v2/c2)1/2 中,V>C 成为不可能。只能是V=C ,因此,而不可能否定超光速的存在,因为这里论述的只是惯性系范畴光的速度。
  所以狭义相对论,在非力场惯性参照系范畴将保持其光速不变原理这个精华之所在,而不可能有超光速的存在。当然,也就不可能否定超光速的存在。
  在宇宙空间包括实验室在内,除非力场惯性系范畴之外,还存在力场非惯性系范畴。在非惯性系力场中,存在着合力不等于零的加速场、包括黑洞在内的宇宙星体重力场和宇宙暗能量的反重力场。光或光量子流在上述力场中将被加速,而实现超光速,并因此这种超光速在宇宙空间是普遍存在。尽管如此,它也不可能否定辉煌的狭义相对论所属惯性系范畴光速不变的存在。
  超光速对未来物理学的影响将是不可估量的:人类将借助超光速将旅行到历史(时间)的过去,探索宇宙和人类发展史的奥秘;还将为人类开发利用宇宙空间类地行星提供快捷的超光速运输和超光速通信联络工具;开发超光速计算机、超光速遥感(控)器、超光速发动机等等运用技术,其前景无量。
  综上所述:宇宙空间存在着非力场惯性系和力场非惯性系两大范畴,光量子流在非力场惯性系范畴将保持光速不变;而在力场非惯性范畴将被加速成为超光速。它们彼此不可否定,而相互并存,因此,光在宇宙空间惯性系和非惯性系两大范畴成就了“光、超二重性”。
  參考文献
  [1] 普通物理学,程守洙,江云永主编
  [2] 量子物理学 [美]E·H·威切曼著。
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