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光量子在不同媒介傳播質量變化嗎?

2022-07-09由 原創理論研究與探索 發表于 農業

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光量子在不同媒介傳播質量變化嗎?

光量子在除真空介質外,其傳播速度變慢,光量子從除真空以外的介質傳播,再回到真空,其速度又回到光速,說明光量子的能量沒有改變,這是客觀事實。如何從理論上解釋這一客觀事實呢?光量子在不同媒介速度改變也是客觀事實,光量子速度改變,能量不變,光量子的質量(為了和相對論統一,這裡的質量可以理解為光量子光速運功的質量。其實,光量子是存在靜止質量的。)是否改變呢?又如何從理論上解釋這些客觀現實呢?分析、論證、解析如下:

一、假設光量子在不同媒介中傳播質量不變

我在上一篇文章《光量子機械能守恆定律》論證、分析:光量子的機械能守恆的本質是:光量子系統的動能和彈性勢能可以相互轉化,但光量子的機械能總量保持不變。這個規律我們把它叫做光量子機械能守恆定律。其數學描述:mc

2

/2=mv

2

/2+kΔλ

2

/2,其中,m是光量子的質量、v是光量子在除真空之外的速度、c是光量子在真空中的速度、k是介質常數(相當於彈簧的勁度係數,特別指出:在真空中k=0)、Δλ是波長的變化量(即和在真空中波長的差值),kΔλ

2

/2是光量子在除真空之外的彈性勢能,這就是光量子機械能守恆定律。能解析光量子在真空以外的介質傳播,速度變慢,光量子的能量哪裡去了的問題。即光量子的部分動能轉化為光量子的彈性勢能。

二、假設光量子在不同媒介中傳播質量是變化的

我以光量子為例,討論量子質量的變化。我們知道,光量子的能量的表示式:E=hγ,其中,h是普朗克恆量,γ是光子的頻率。根據愛因斯坦質能方程,光粒子的能量也可以表示為:E=mc^2,這裡的m理解為廣義相對論質量。我們知道,光子在不同媒介傳播,頻率γ不會改變,h是普朗克恆量也不會改變。即光子在不同媒介的能量不會改變。假設光子從真空進入到某一媒介的速度v,應該存在光子在真空的能量等於光子在某一媒介中的能量,即存在mc^2=m

1

v^2這樣的等式,因為c大於v,這個等式要想成立,m

1

必須大於m,即光子速度變慢質量增加。由等式m/m

1

=v^2/c^2,我們可以得出,光子的質量和速度的平方成反比的結論。我們在計算一下光從真空進入媒介時,質量的增量,Δm=m1-m=m(c^2/v^2)-m=m((c^2/v^2-1)。

三、其實,光量子在不同媒介中傳播質量在變化、彈性勢能也在變化

光量子在不同媒介中傳播,傳播速度變化,頻率不變——這是客觀事實,波長肯定會發生變化,波長髮生變化,光量子的彈性勢能會改變,才能保證光量子的能量保持不變。

眾所周知:任何型別的光子都是光速運動的,即任何型別的光子的距離都是確定的

——

是該類光子的波長。這樣我們必然能得出結論:任何型別光子之間的引力是相等的(光子之間的引力才能相互平衡,即對於任何一個光子都處於二力平衡,在二力平衡的條件下,以光速做勻速直線運動)。對於同一類光子質量

m

、波長

λ

都是確定的,

λ

就是兩個光子之間的距離。根據引力規律:引力的大小和質量的乘積成正比和距離的平方成反比。因為同一型別的光子的質量相等、波長也相等,質量、波長的乘積變為

——

自乘,透過分析計算,所以我們可以得出結論:

m

2

λ

2

m

2

2

必然等於一個恆量。

按照萬有引力得出,任何型別光子之間的引力是相等,透過數學計算應該是:

m

2

λ

2

m

2

2

都是恆量的結論,即兩個恆量的結論。為何取

m

2

λ

2

討論問題呢?根據物理已經證實的客觀事實,對於光子波長越小,能量也大,都是光速,必然是波長短的質量大,而不是波長的質量大,所以捨去不合理解

——m

2

2

是恆量的計算結果。對於恆量

m

2

λ

2

開平方得:

mλ=H

,其中

m

是光子的質量、

λ

是該類光子的波長,

H

是恆量。結論:任何光子的質量等於

H

除以該光子的波長。說明光量子波長的變化必然引起質量的變化,然而波長的變化必然會引起光量子彈性勢能的變化。所以我們得出結論:光量子在不同媒介中傳播,質量、波長都在變化,但是光量子的能量不變。

綜上所述,我們得出結論新的光子機械能守恆定律:光量子系統的動能和彈性勢能可以相互轉化,但光量子的機械能總量保持不變。這個規律我們把它叫做光量子機械能守恆定律。其數學描述:mc

2

/2=m

1

v

2

/2+kΔλ

2

/2,其中,m是光量子在真空的質量、m

1

是光量子在真空以外的質量、v是光量子在除真空之外的速度、c是光量子在真空中的速度、k是介質常數(相當於彈簧的勁度係數,特別指出:在真空中k=0)、Δλ是波長的變化量(即和在真空中波長的差值),kΔλ

2

/2是光量子在除真空之外的彈性勢能,真空是光量子的絕對參考平面,也就是說,光量子除真空之外,在其它介質都存在彈性勢能,這就是光量子機械能守恆定律。

最後,談一些自己的見解。量子力學、

相對論迴避光量子有靜止質量,是現代物理理論停滯不前的主要因素。其實,光量子不是沒有靜止質量,而是光量子的質量不隨著光量子的運動速度而改變。並且我可以確定地說:如果光量子的質量隨著速度的大小而改變,那麼改變的規律一定是:光量子的質量隨著速度的變大而減小,或者說,光量子的質量隨著速度的變小而增大。特別指出:這裡的速度是指光量子的傳播速度。光量子的質量是由組成光量子相互繞轉的元電荷的速度決定的,關於這一說法我的另一篇文章有專門的論證,這裡不再贅述。