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光速c是现代物理大厦的基石,宇宙谱线红移被视为星系退行的反映。当前,一些人对此提出了质疑。笔者认为,光速c是光速方程在地表的一个近似解,宇宙谱线红移是光子衰变的结果。
1.光速方程
系统相对论推导出了一组稳态运动方程[1],如果将静止斥力区稳态运动方程中b0和B,分别用光子表面空间密度ρ0和引力场空间密度ρ替代并整理,可得到引力场中的光速v公式:
v =[kv/ρ(1-ρ/ρ0)]1/2
称作光速方程。其中kv为绝对运动常数。
由于光子表面空间密度ρ0远大于地表空间密度ρ,即1-ρ/ρ0≈1,于是有:v ≈(kv/ρ)1/2=c 即地表光速为(kv/ρ)1/2的常数,通常光速c在地表是用可见光测得,故称之为地表可见光速。可见,光速c是光速方程的一个近似解。
2011年9月英国《自然》杂志报道,欧洲研究人员发现了中微子超光速现象,2012年5月又以“光纤连接问题”予以否定。根据中微子比可见光子的能量小得多的事实,可推得它的表面空间密度比可见光子大一些,因此地表中微子的运动速度大于光速c。故上述所谓“光纤连接问题”值得商榷。
2.光子衰变
康普顿散射实验表明,被散射光子的频率随散射角改变,康普顿认为散射光子是与靶中电子碰撞导致能量损失所致。笔者认为,散射光子与靶中碳原子核和电子都有关,散射前后的光子是两个不同的光子。
如图1所示,在光子与靶粒子碰撞过程中,随着光子向粒子靠近,其外界的场强越来越强,根据场域半径公式[1],光子场域半径不断减小。当靠近靶粒子到达一定距离r时,光子临界场消失,光子本体[1]两端cn粒子裸露于碳原子核的场中。这时,在粒子场的作用下光子两端cn粒子开始散解;直到碰撞后远离到距离r时,光子临界场再次出现,这时两端cn粒子停止散解。
可见,散射光子发生了衰变。
3.对宇宙谱线红移的判定
对于宇宙谱线红移的解释,当前存在宇宙学和非宇宙学两种观点,笔者支持后者的观点。从系统相对论的稳态宇宙模型[1]可知,黑洞在太空中广泛存在,类星体辐射出的光子穿越太空到达地球的旅程中,难免会穿越黑洞史瓦西半径内的空间,导致光子中部分cn粒子的散解而发生衰变。
星体距离我们越远,其光子到达地球前穿越黑洞史瓦西半径内空间的次数越多,光子衰变的幅度也就越大,光子频率就变得越低。设星体辐射光子的频率为f0,到达地球时光子频率衰减幅度为△f,光子旅行单位距离频率衰减率为k,光子旅行距离为D,于是有:△f=kDf0 实际上,当类星体朝向或背向我们运动时,它发出的光只有光强度的变化,而不会发生频率变化。因此,多普勒将光子的运动与声波作类比是不恰当的。
例如,旋涡星系NGC4319与类星体马卡良205之间似有物质桥连接的事实表明,它们是有物理联系的真正近邻,但二者的红移量却相差10倍以上。这是由于它们辐射出的光子经过的路径不同导致的。
可见,哈勃定律和光的多普勒效应都是值得商榷的。
参考文献:
[1] 刘泰祥.系统相对论[M].北京:科学技术文献出版社,2012:185,81,82,68.
上一篇:黑洞模型与银河系的起源
责编/高妍
1.光速方程
系统相对论推导出了一组稳态运动方程[1],如果将静止斥力区稳态运动方程中b0和B,分别用光子表面空间密度ρ0和引力场空间密度ρ替代并整理,可得到引力场中的光速v公式:
v =[kv/ρ(1-ρ/ρ0)]1/2
称作光速方程。其中kv为绝对运动常数。
由于光子表面空间密度ρ0远大于地表空间密度ρ,即1-ρ/ρ0≈1,于是有:v ≈(kv/ρ)1/2=c 即地表光速为(kv/ρ)1/2的常数,通常光速c在地表是用可见光测得,故称之为地表可见光速。可见,光速c是光速方程的一个近似解。
2011年9月英国《自然》杂志报道,欧洲研究人员发现了中微子超光速现象,2012年5月又以“光纤连接问题”予以否定。根据中微子比可见光子的能量小得多的事实,可推得它的表面空间密度比可见光子大一些,因此地表中微子的运动速度大于光速c。故上述所谓“光纤连接问题”值得商榷。
2.光子衰变
康普顿散射实验表明,被散射光子的频率随散射角改变,康普顿认为散射光子是与靶中电子碰撞导致能量损失所致。笔者认为,散射光子与靶中碳原子核和电子都有关,散射前后的光子是两个不同的光子。
如图1所示,在光子与靶粒子碰撞过程中,随着光子向粒子靠近,其外界的场强越来越强,根据场域半径公式[1],光子场域半径不断减小。当靠近靶粒子到达一定距离r时,光子临界场消失,光子本体[1]两端cn粒子裸露于碳原子核的场中。这时,在粒子场的作用下光子两端cn粒子开始散解;直到碰撞后远离到距离r时,光子临界场再次出现,这时两端cn粒子停止散解。
可见,散射光子发生了衰变。
3.对宇宙谱线红移的判定
对于宇宙谱线红移的解释,当前存在宇宙学和非宇宙学两种观点,笔者支持后者的观点。从系统相对论的稳态宇宙模型[1]可知,黑洞在太空中广泛存在,类星体辐射出的光子穿越太空到达地球的旅程中,难免会穿越黑洞史瓦西半径内的空间,导致光子中部分cn粒子的散解而发生衰变。
星体距离我们越远,其光子到达地球前穿越黑洞史瓦西半径内空间的次数越多,光子衰变的幅度也就越大,光子频率就变得越低。设星体辐射光子的频率为f0,到达地球时光子频率衰减幅度为△f,光子旅行单位距离频率衰减率为k,光子旅行距离为D,于是有:△f=kDf0 实际上,当类星体朝向或背向我们运动时,它发出的光只有光强度的变化,而不会发生频率变化。因此,多普勒将光子的运动与声波作类比是不恰当的。
例如,旋涡星系NGC4319与类星体马卡良205之间似有物质桥连接的事实表明,它们是有物理联系的真正近邻,但二者的红移量却相差10倍以上。这是由于它们辐射出的光子经过的路径不同导致的。
可见,哈勃定律和光的多普勒效应都是值得商榷的。
参考文献:
[1] 刘泰祥.系统相对论[M].北京:科学技术文献出版社,2012:185,81,82,68.
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