激光束半遮擋實驗發(fā)現(xiàn)光子的引斥力作用
郭坤華
摘要:實驗證明，光子在傳播過程中遇到單縫或者雙縫時的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象是由窄縫邊緣的物質(zhì)吸引和排斥兩種作用力形成。而并非是因為衍射或者干涉。光粒子在運動過程中如果距離一個不透光物體足夠近。這個物體就會對光子形成引力或者斥力（引斥力）干涉，從而改變光的運動路線。不但光子之間有引、斥力，任何物質(zhì)都是由粒子之間引斥力作用在維系著它的所屬形態(tài)。經(jīng)過長期的觀察，實驗與論證，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在宇宙自然界中，無論是廣大如星球之間，或者是微小如物質(zhì)粒子之間，都自然存在著一種粒子間相互的引力和斥力。“粒子間的引斥力作用”是不是自然界一切物質(zhì)形態(tài)和變化的萬象之源是我們接下來的重點課題。
關(guān)鍵詞：光子 引斥力
前言
光是粒子還是波？科學(xué)家已為這個話題爭論過幾百年，也沒有得出一個定論。因為不管是粒子性還是波動性都有對應(yīng)的證據(jù)予以支持。因此波粒二象性被主流科學(xué)界廣泛認(rèn)可。在量子力學(xué)實驗現(xiàn)象及應(yīng)用中，大多數(shù)的證據(jù)表現(xiàn)光的粒子性，隨著技術(shù)進(jìn)步可以單光子記性實驗，并實現(xiàn)了光子與光子的對撞實驗。而支持光波動性的現(xiàn)象主要有光的干涉，光的衍射和光的偏振。并且恰好從雙縫干涉、單縫衍射實驗開始，接連的波粒二象性、波函數(shù)坍縮等詭異現(xiàn)象等接連出現(xiàn)，于是一部分科學(xué)家認(rèn)為微觀的粒子現(xiàn)象不能用經(jīng)典物理學(xué)理論解釋。 原本嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕?jīng)典物理科學(xué)受到了前所未有挑戰(zhàn)，于是量子力學(xué)這門學(xué)科出現(xiàn)。
計算機(jī)中的聲、影、圖像數(shù)據(jù)都是由0和1組成，但廣義相對論和量子力學(xué)出現(xiàn)一些相互矛盾的問題，既然都發(fā)生在我們的同一個意識范圍內(nèi)是否可以有一個終極理論統(tǒng)一的解釋所有現(xiàn)象？是否我們對經(jīng)典物理基礎(chǔ)認(rèn)識有誤解或者有待不完善。這里通過了“激光束半遮擋實驗”現(xiàn)象，對光的雙縫干涉及單縫衍射現(xiàn)象提出新的理解思路，解釋了干涉及衍射想象出現(xiàn)的條紋并不是因光的波動性產(chǎn)生。同時微觀上對光的直線運動提出質(zhì)疑，而光的偏振恰好是由光粒子特定的運動方式形成。
以波動概念理解光的干涉與衍射的依據(jù)并提出質(zhì)疑
首先分析光的干涉和衍射，主流量子力學(xué)理論認(rèn)為光的干涉現(xiàn)象是當(dāng)光照射到雙縫時，由于通過兩條縫的光之間互相干涉改變了光的傳播方向，出現(xiàn)在屏幕上的光被橫向拉長。當(dāng)縫隙足夠窄時打在屏幕上的光會出現(xiàn)條紋，以此證明光具有波動性。但是當(dāng)光通過單縫時屏幕上同樣出現(xiàn)了拉長和條紋，難道光是與自己干涉了嗎？并沒有從微觀現(xiàn)象給出解釋，最后只能用衍射這個名詞命名單縫條紋這個現(xiàn)象。隨著技術(shù)的進(jìn)步人們已經(jīng)可以用單光子進(jìn)行雙縫干涉，當(dāng)以每次發(fā)射單個光粒子的方法進(jìn)行雙縫實驗時，詭異的發(fā)現(xiàn)即便每次發(fā)射一個光子，這個光粒子還是不同概率的出現(xiàn)在每個條紋的位置上，并無法在微觀層面解釋出光在通過一條或者兩條窄縫時光為什么產(chǎn)生有特定規(guī)律的偏離。
用光的反射與吸收現(xiàn)象與單縫衍射、雙縫干涉現(xiàn)象的對比
我們知道光照射到不透明物體時一部分光會被這個物體反射到其他方向，另一部分會被這個物體吸收。常見的反射現(xiàn)象有光照射鏡子、水面等。吸收現(xiàn)象有太陽能熱水器通過光照吸收光能轉(zhuǎn)化成熱能、光伏發(fā)電板吸收光能轉(zhuǎn)化成電能。這兩種現(xiàn)象我們可以理解為光子在迎面撞擊到不同物體時，由于物體原子或分子結(jié)構(gòu)不同、電子的排布不同等因素。對光子產(chǎn)生的吸引力和排斥力。吸引就是吸收光子轉(zhuǎn)化成物體本身的能量。排斥即為光子被物體反彈出去，這個現(xiàn)象就像桌球打到邊緣時出現(xiàn)的反彈。光的反射和桌球打到邊緣時的反彈相似，理論上同樣都是反射角等于入射角。了解完引力和斥力現(xiàn)象，我們就可以對比照射物體出現(xiàn)的反射和吸收與單、雙縫實驗出現(xiàn)拉長與條紋是否有一定關(guān)聯(lián)。首先分析光照射物體與單、雙縫實驗兩種情況中分別光在運動時與障礙物的位置關(guān)系有什么區(qū)別。照射是光子迎面撞擊物體作用，運動方向的作用力直接施加在這個物體上。單雙、縫實驗是光在運動過程中由于障礙物遮了一部分光束，而剩余可通過的光在路徑中可以無限靠近這個障礙物。所以根據(jù)這一點，可以假設(shè)光在通過障礙物時如果光束距離物體足夠近的話，這個物體是否會對光運動路線產(chǎn)生影響?；谶@個思路，由于考慮雙縫實驗每條縫兩邊分別有兩個障礙物，所以雙縫為四條豎直的障礙物，如圖一，由于單縫則為左右兩條平行障礙物。因此，為了便于觀察現(xiàn)象，這里我們設(shè)計一個更簡化的實驗，即把障礙物減少為一個邊，也就是用刀片的一個邊遮擋住一條激光束的一半去觀察另一半可通過的光束射在屏幕上的形狀與位置分布。我們把這個實驗叫做“激光束半遮擋實驗”。
實驗結(jié)果與現(xiàn)象分析
實驗發(fā)現(xiàn)：如圖二，用一束圓形激光照射一個屏幕時會出現(xiàn)一個圓點，當(dāng)用刀片的一個邊上下豎直方向遮擋住光束的一半時，另一半可通過的光打在屏幕上會出現(xiàn)橫向拉長，并且發(fā)現(xiàn)對比遮擋前屏幕上原點位置的左右兩側(cè)都有拉長現(xiàn)象。說明光束在障礙物附近通過時如果距離這個物體足夠近，這個物體會對光束中不同的光子分別產(chǎn)生同向偏轉(zhuǎn)和反向偏轉(zhuǎn)，因此推斷屏幕上與刀片同側(cè)拉長的光為引力作用，而另一側(cè)則為斥力作用。
半遮擋實驗出現(xiàn)條紋
如圖三，我們還發(fā)現(xiàn)把刀片繼續(xù)緩慢向光束方向移動，隨著可通過的光束變窄條紋出現(xiàn)。這證明條紋的出現(xiàn)并不是光與光之間干涉形成的，而是障礙物對光的吸引斥力作用的。照射時的吸收和反射現(xiàn)象是光子直接撞擊到物體，可以直接進(jìn)入物體與原子結(jié)構(gòu)相互作用。而雙縫干涉、單縫衍射和半遮擋實驗是光子在物體作用力范圍內(nèi)劃過，而具體決定光子是引力偏轉(zhuǎn)還是斥力偏轉(zhuǎn)以及偏轉(zhuǎn)角度和條紋寬度等的決定因素，是由波長決定。
波理論解釋光的偏振現(xiàn)象的由來
我們都知道，通過起偏器的光可以被部分阻擋，這個現(xiàn)象說明光具有特定的偏震方向，這種偏振現(xiàn)象也成了光子波動屬性的一個理由。為什么偏震現(xiàn)象就能使人想到波動性而不是粒子性呢？這是人對事物認(rèn)知先入為主的刻板印象。因為一提到粒子首先想到的是直線運動，光粒子就會聯(lián)想到直線運動的一個點，這樣光的粒子性就無法解釋偏振現(xiàn)象。因此在波粒之爭中為光的波動性增加了一個“證據(jù)”。
假設(shè)光是滾動前行的粒子
其實我們已經(jīng)在原子結(jié)構(gòu)和電子運動層面提出了一種光子產(chǎn)生方式的假設(shè)，由于電子是繞核運動的，并且光的產(chǎn)生是電子的作用。雖然在宏觀上光是直線運動，但同時應(yīng)該還兼并電子繞核圓周運動的另一個屬性，如圖四，把光子看成一個個不同方向繞轉(zhuǎn)同時向前移動的粒子，光束通過時當(dāng)光粒子圓周運動角度與偏振片不對應(yīng)時，這部分光粒子就不能順利通過，如果是這樣的話就能完美的解釋光的偏振現(xiàn)象。
激光術(shù)半遮擋實驗證明雙縫實驗的引斥力作用，我們假設(shè)：質(zhì)子、中子、電子之間存在引斥力作用。我們知道光子在靠近不透明物體時，只要距離足夠近，這個物體的原子內(nèi)質(zhì)子、中子與繞核電子就會對光子產(chǎn)生相應(yīng)引斥力而改變運動方向。我們分析實驗得出結(jié)論：一、單縫衍射、雙縫干涉、反射、折射都是光粒子在于物體中原子對光子的引斥力形成的，常溫下，只要光子離作用物體中的原子距離足夠近，就可以發(fā)生相互作用。二、光就是由于距離遮擋物的邊足夠近，遮擋物中的原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)對光子產(chǎn)生的引斥力作用，使光的運動路線發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。
假設(shè)光是擺脫了原子內(nèi)部引力束縛的電子
當(dāng)一束光運動過程中通過一條窄縫時，由于這條窄縫兩邊的遮擋物也是由原子組成，那么這束光的一部分光子就會無限接近這個遮擋物的原子，這個遮擋物中原子內(nèi)的原子核與電子會排斥這個光子，使光子發(fā)生反方向的偏轉(zhuǎn)。由于與照射時的反射和吸收現(xiàn)象相對比，單縫實驗是電子從單縫足夠近的距離通過，并不像照射時光子對物體的正面撞擊，所以引力作用只是對光子產(chǎn)生的引力偏轉(zhuǎn)并沒有被吸收。這種通過引力和斥力作用改變了光子運動方向的理論，恰恰能解開波粒二象性之謎，所以光是繞轉(zhuǎn)前行的粒子而并不是波，而光的頻率就是繞轉(zhuǎn)頻率，光的波長就是由電子繞轉(zhuǎn)半徑?jīng)Q定。既然不能否定光是粒子，那么光是電子躍遷時憑空產(chǎn)生的新粒子嗎?這個理由似乎不能成立。我們通過現(xiàn)象和理論發(fā)現(xiàn)：光就是擺脫了原子內(nèi)部引力束縛的電子。
由于我們知道磁場是環(huán)繞物體外部運動的電子，包括紅外線在內(nèi)的電磁波都是脫離原子核引力束縛的電子。假如我們給一個原子加熱時，根據(jù)熱脹冷縮現(xiàn)象，加熱本身就是由于電子和電子之間的斥力推動作用，使原子內(nèi)繞核電子速度變快，原子內(nèi)繞核電子產(chǎn)生離心力增加，繞核半徑變長。這時首先表現(xiàn)原子體積增加，當(dāng)最外層電子離心力作用遠(yuǎn)離原子核，因為距離越來越遠(yuǎn)，這個原子核的引力小到不足以束縛這個電子，最后脫離束縛形成了電磁波。這時會有人質(zhì)疑說一般電磁場、電流、光、熱輻射、其他電磁波、電流、原子內(nèi)部電子表現(xiàn)的性質(zhì)是完全不同的，不可能是同一種物質(zhì)。其實我們把他們都看成具有引斥力作用的粒子，只是頻率屬性不同所處位置不同，而表現(xiàn)出不同的狀態(tài)，比如繞核電子是被原子核同時對這個電子的吸引和排斥兩種作用力束縛的粒子。電流就是若干個原子之間繞核電子的替換傳導(dǎo)，電壓其實就是引斥力形成的電位差。包括光，熱輻射在內(nèi)的電磁波，都是由于電子參與引斥力作用小部分電子脫離原子核束縛形成的純游離態(tài)電子，以光頻率脫離束縛的電子就是光粒子。
光粒子吸引力和排斥力的證據(jù)
有的人會提出我們似乎從來沒有發(fā)現(xiàn)光粒子的吸引和排斥作用，而且普遍認(rèn)為光粒子是沒有質(zhì)量的。其實通過想象我們發(fā)現(xiàn)光粒子的引斥力作用在距離上有不同的特性，這也是我們至今發(fā)現(xiàn)它的原因，一、引力特性：距離越近引力越強(qiáng)，比如光子被物體吸收轉(zhuǎn)化成電或者熱就是因為距離足夠近時，觸及電子的繞核電子時，物體對光子的引力作用形成。而距離遠(yuǎn)時引力變?nèi)?，但是如果物質(zhì)質(zhì)量足夠大時可以產(chǎn)生遠(yuǎn)距離吸引光粒子現(xiàn)象，恰好黑洞現(xiàn)象就是光粒子被遠(yuǎn)距離吸引的有力證據(jù)。二、斥力特性：斥力只有極其近距離才可以產(chǎn)生，光的反射，激光束半遮擋實驗提到的的斥力偏轉(zhuǎn)，都是物體對光粒子排斥力的有力證據(jù)。原子的繞核電子就是由引力和斥力平衡形成類似于超導(dǎo)磁懸浮的形態(tài)，也是維系原子穩(wěn)定形態(tài)的基本力，黑洞附近所謂的時空扭曲其實也是由于黑洞質(zhì)量過大，以強(qiáng)大的引斥力作用改變了光粒子的運動方向所形成的詭異現(xiàn)象，然而用引斥力理論解釋它的話并不詭異。
牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力，指的是物質(zhì)的宏觀現(xiàn)象，其實宏觀上物體的引力都是由微觀粒子間的引力作用的集合想象，只是當(dāng)時的技術(shù)水平并不能在微觀上解釋粒子間的引力現(xiàn)象，又經(jīng)歷了近300年，泡利提出了粒子間具有不相融的現(xiàn)象，稱為泡利不想融原理，其實泡利不想融原理就是粒子間的排斥力的初步認(rèn)知，通過我們的激光束半遮擋實驗發(fā)現(xiàn)包括光粒子在內(nèi)的絕大多數(shù)常見物質(zhì)，都具有引斥力。并且一切性質(zhì)和現(xiàn)象都可以用粒子間的引斥力做出合理的解釋，并且發(fā)現(xiàn)完全可以解開量子力學(xué)與廣義相對論之間不能理解的矛盾。
廣義相對論支持的物理作用、化學(xué)反應(yīng)包括核反應(yīng)在內(nèi)的萬物萬象都是由物體原子內(nèi)的原子核與電子的引斥力特性形成，或許這個世界上的一切現(xiàn)象也是只有在微觀上才能夠體現(xiàn)。我們通過自然界現(xiàn)象、實驗結(jié)果分析以及量子力學(xué)與廣義相對論中出現(xiàn)的矛盾總結(jié)與分析，發(fā)現(xiàn)自然界中的萬物萬象，幾乎都可以用原子核與電子的引斥力現(xiàn)象來得以詮釋。
聯(lián)系客服
