能量构成世界
基本观点:
1. 物质由能量构成,能量是一种有形的实体,它们存在于空间的每个角落。
2. 为了解释正负电荷间的差异,假设存在正、负两种相对的能量微粒。
3. 物质间的作用力是依靠组成物质的能量的相互作用来完成。重力、电磁力的产生是由于局部的“能量失衡”造成的。
4. 力的本质,应该是能量微粒为获得空间而表现出的运动趋势。而力的方向和大小,则由能量微粒的运动方式以及密度差来决定。
5. 光线通过空间中无处不在的能量进行传递,光速由能量的密度决定。
6. 时间的本质属性是由能量密度决定的,相对于能量密度低的地方,时间在能量密度高的地方会变慢,反之则变快。
导出观点:
1. 电子在双缝干涉实验中的表现很可能是受到自己携带的能量干涉而产生的。
2. 不存在绝对参考系,只存在相对绝对的参考系。
3. 光线在地面和空间轨道两处折射率应该存在差异,这可能是导致哈勃望远镜主镜出现球面差的真正原因。
关键词:能量、力、光线、时间
我们应能够理解这个世界,只要这世界真实存在,并且存在基本的规则。下面就来试着讨论一下能量在其中扮演的角。能量在所有基本的物理概念中是不可缺少的重要因素,力的任何做功都需要能量参与,光线也可以携带能量,虽然时间和能量的联系不太明显,但现在普遍认为的较快速度可使时间变慢的说法也和能量相关。所以,对能量的探索决不应被忽视,它是这些基本概念的纽带。它的地位是如此重要,以至于完全可以这样说,只有能量才是这些基本概念的基础,它是基础的基础。
能量的作用形式:
那么能量是怎样构成世界的,既然能量和质量可以互相转化,那么可以认为在系统内部,物质正是由能量组成的,也就是说能量是组成物质的基本单位,是现实存在的实体,每一个物质微粒都是由无数能量单位以特定的方式加以组合而成的。这点应该可以由正反物质相互湮灭并完全转化成能量来加以证明。
如果能量确实是组成物质的基本单位,并且力的每次做功都伴随能量的转化,则可以推导出一个观点:物质的相互作用是通过能量来完成的。在这里首先应当明确,能量不仅组成物质,还必须是现实存在的实体。正是它们广泛的存在于物质周围广阔的空间,并相互作用,使物体产生了各种特定的运动趋势。只有这样,被作用的物体才能够在这个空间里被加速或减速。所以,物体受到力的作用并发生能量转换,和周围存在的能量具有紧密的联系,所有的作用,只要发生能量转换,都必须有能量的参与,这说明力的本质就是能量的属性,也说明,我们很可能处在能量海洋的包围中。
能量是如何组成物质的?如果我们有幸观察物质微粒的内部结构,也许会看到物质微粒其实是由无数极小的能量微粒组成的,这些能量微粒相互围绕着旋转并产生能量自旋体(也就是物质微粒),越靠近中心其能量微粒密度越大,而在物质微粒的外围能量微粒的密度则逐渐
变小,因此很难界定它的边界到底在哪里。我们所观察到的物质微粒,应该是中心处能量微粒密度较高的区域。由能量微粒组成的物质粒子在做自旋时,周围存在着绕中心旋转的能量汤(能量微粒的集合,也就是我们常说的“场”),越靠近中心能量微粒的密度越高,物质微粒通过自旋将大量能量微粒汇聚在一起。如果没有自旋,它们将无法保持稳定状态。
那么能量是如何作用的?这缘于能量微粒对空间的渴求,它们的任何行为应该都是为了获得更大的空间,正是对空间的渴求,使能量微粒得以组成物质微粒并产生各种力的效果。既然能量微粒为了获得空间,全都具有向空间更大的地方运动的趋势,怎么又会向中心空间小的地方聚拢呢?可以这样理解,由于能量微粒们绕中心旋转,每一个能量微粒在向前移动的同时,都会在身后留下一个空隙,正是对这一空隙的填补,使后面的能量微粒具有了和前者相同的运动状态。至于能量微粒是如何开始自旋的,以后会提到。(见电磁力)。必须注意的一点是,能量微粒应该具有惯性质量,否则无数具有零质量的能量微粒的集合不可能产生有质量的物质微粒。
这里有必要对能量做一个简单定义:能量必须是现实存在的实体,可暂时认为单独的能量是最小的实体,并且不可再分。它们的集合可组成能量汤,该能量汤具有流体的某些性质。我
们常说的给物体增加能量,并非只表明物体运动状态在某个方向的增加,还应该直接理解为物质中的能量实体数量增加了,也就是能量的密度增加了。
它由( )构成既然物质由能量组成,那么物质间的作用力以及以物质为基础的光线和时间,必然也和能量有着紧密地联系,下面就让我们用能量的观点来讨论力、光线和时间。
电磁力
为了解释正负电荷间的差异,现在让我们假设存在正、负两种相对的能量微粒。
先确定一下这两种能量的特点,同种能量不相容,异种能量相容。正、负能量之间具有可入性,当它们相互结合可以节约更多的空间。所有物质微粒都是由正负两种能量构成,正负能量们相互作用着,围绕对方旋转,产生能量自旋体,也就是物质微粒。各种微粒由于排列方式的不同使正、负能量的比例不尽相同,最终使它们从总效上看去显得各不相同,有的带正电,有的带负电,有的则不带电。
正、负能量微粒为了获得空间而相互作用的同时,由它们组成的物质微粒便具有了相应的运动趋势,也就是自旋。自旋也许最先是由两个能量微粒相互围绕旋转而开始的,由于它们曾
经占据的空间需要其它能量微粒填补,而这一过程可以被不断重复和放大,因此最终结果是大量能量微粒相互围绕旋转并形成物质微粒。当然,大量能量微粒组成的自旋系统决不会是简单的球形自旋,可能有很多更小维度下的自旋方式,并且自旋方式决定正负能量的比例。在这里做一个简单的联想,设想自旋的第一个层次类似于龙卷风,当这个由能量微粒组成的像一根弦一样的龙卷风首尾相接的时候,就会形成一个闭合的圈环,当这个圈环以某个中轴旋转时,可以形成一个球状的自旋体。这只是一个假设,目的是想说明物质微粒可能存在更深层次的自旋系统。因此,所有物质微粒都具有自旋。
磁力的作用形式:
首先明确一点,电场和磁场可以被认为是存在于空间中的能量汤,区别在于组成电场的能量汤正负能量比例存在差别,而组成磁场的能量汤虽然正负能量比例相等,却存在定向流动的现象,并且参与流动的能量汤以负能量微粒为主。
通过分析发现,所有电子在朝同一方向运动时其自旋方向也相同。只有这样,绕核运动的所有电子,在其公转方向一致的情况下,才能保证拥有一致的自旋方向,这点很重要,因为只有这样,才能在磁体周围形成一个统一的方向一致的能量流,也就是磁力线。磁力线其实就
是刚提到的定向流动的能量流,它具有方向性。
所以,正是由于能量汤的定向流动,进而由此产生的“能量失衡”,构成了我们看到的各种磁现象。所谓“能量失衡”,是指在空间某一范围内,由于某种原因造成的能量微粒密度增加或减少并由此引发的能量微粒失去原有运动状态的现象。先来看看在两根或多根平行通电导线之间的电磁作用中发生的“能量失衡”的现象。如图1左面,A.B.C为三条通电导线的横截面,能量流按图示方向旋转,在B的两侧由于旋转方向的特点,将产生“能量的缺失”造成压力失衡,缺失的能量并未真正消失,而是在围绕A.B.C组成的系统旋转,它们靠得越近,其周围做公转的能量流将会更多,宏观上表现为力的作用效果更加明显。如果B的旋转方向突然改变,AB和BC之间会由于通过的能量流偏高,密度加大,使AB和BC相互远离(图1右面)。注意,能量不是被带动,而是主动绕中心旋转。所以,正是“能量失衡”现象使通电导线产生了我们看到的吸引和排斥的现象。究其根本,吸引力并非人们想象的类似皮筋的拉力,确切地说应该是压力——也就是能量密度升高产生的排斥力造成了吸引力的假象。说的直观一点,通电导线之间的引力是我们看不见的外围能量产生的压力所致,是由内外两侧压力差造成的。
图:1
图2:A种情况表示两块磁石相吸,在两块磁石之间能量流的方向一致,由于外围存在公共的能量流,使得它们之间一定范围内能量密度降低,所以产生相互吸引的趋势。B种情况表示两块磁石相斥,在两块磁石之间能量流的方向相反,使得它们之间产生过多能量,能量密度增高必然使两块磁石产生相斥的现象。
图示:2
电荷间的相互作用:
正负电荷相吸和相斥应怎样理解?既然电子本身具有负电性,周围的负能量又怎么会被吸引并受到电子本身的控制呢?也许是这样吧,电子把周围的正能量吸引到自身周围,并使外围的能量汤产生正能量缺失,总效上看,电子本身依然带负电。另外,当电子把周围处于平衡状态的正负能量之中的正能量吸引到自身附近时,那些剩余的负能量必然被迫滞留在电子外围,这就是为什么电子的周围会存在一定的负电场的原因。现在当电子进入正电场中时,正负能量的相互弥补,也就是对空间的合理利用,使电子具有了向原子核中心靠拢的趋势,由于对正能量的“渴求”使电子趋于正能量偏高的地方,但随着电子周围正能量不断增高,这种“渴求”将会逐渐变弱,并最终使电子停在一个合适的位置,这时总体电性呈电中性。必须注意的一点是,电子虽然“渴求”正能量,但却并不能真正将它们据为己有,可能只是有限度的控制。于是我们就看到电子绕核不停的旋转,却并不会真正落到原子核上面去。有一个现象,呈电中性的中子不像质子或电子那样稳定,它很容易就衰变成质子和电子,一个呈电中性的原子似乎也不是那么“稳定”,它似乎总喜欢把自己的电子呼来唤去,所有这些好像都指向一点,那就是由能量微粒们构成的物质微粒似乎只有当正负能量比例不同时,物质微粒才能保证相对稳定。看来要理解这一特性有必要把空间与能量微粒的作用效应也加进去才行。
另外,还有一种可能,电子也许是原子核不可缺少的部分,它也许是原子核外围能量汤的组成部分之一,一旦脱离原子核,其状态也将发生某些变化。但不管怎么说,电子周围必然存在绕中心旋转的能量汤,并且在电子向前运动的过程中始终伴随左右。仔细想想,电子在双缝干涉实验中的奇怪表现如果和它所携带的能量汤有关,可能性会有多大?具体说,当电子穿过某一条狭缝并发生衍射的同时,它所携带的能量汤必然穿过另一条狭缝并发生相同的衍射,这样电子必将受到来自另一狭缝的能量的扰动并产生干涉现象。所以电子在双缝干涉实验中的表现很可能是受到自己的干涉而产生的。
重力
地球是由数量巨大的物质微粒——原子构成的,每个原子周围一定空间范围内都存在着相当数量的能量微粒,这些能量微粒以原子为中心延伸至周围广泛的空间,并且越靠近中心,能量微粒的密度越大。当无数原子控制的大量能量微粒相互叠加组成一个大系统时,这个系统周围的能量微粒的密度将会因叠加效果变得更大,并向外延伸至更广阔的空间。现在我们的地球就是这样一个系统,必须注意的是,系统内的能量汤处于一种相对平衡的状态,虽然能量汤的密度很不平均,但是只有这样才能够保证维持能量汤的平衡的状态,这和单个物质微粒周围的能量汤表现是一样的。
重力的具体作用形式可以这样理解:重力是由能量密度差造成的,当能量自旋体(也就是物质微粒)沉浸在有密度差的能量汤里时(越靠近中心能量汤的密度越大),由于旋转的能量自旋体对周围的能量具有带动作用,因此从高密度一侧被带走的能量将比另一侧要多一些,而这些被带走的能量又无法通过自旋体由低密度一侧通过旋转带来的能量得到足够补充。这样在物质微粒的两侧出现了实际意义上的能量密度失衡,并且产生压力差,使物质微粒具有向能量密度高的地方运动的趋势。正是这个很小但普遍存在的压力差,造成所有的物质微粒都表现出万有引力的性质,当由大量物质微粒构成的物体沉浸在这一锅能量汤里时,我们便从宏观上感受到物体受到的重力效果。
图:3
所以,我认为不论是重力还是两根通电导线之间的电磁力,其本质原因都是由能量汤的密度失衡造成的。
一个物体在地球重力场中受作用并加速运动时,能量从周围能量汤中获得,使其自身密度增加。具体说就是该物体受重力作用,自身密度增加或减少的过程可以使它加速或减速(这种情况在所有存在力的差异并使物体作相应加速或减速运动的时候都存在)。当它落到地面上时,将会因和周围能量汤的相对速度降低而释放能量,同时自身密度也随之降低。另外,它会停在地面某一位置,此时斥力会突然增大,最终使引力和斥力达到平衡。所谓斥力,本质上和引力是相同的,都是由能量密度升高产生的压力造成的。当两个物质微粒靠近的过程中,先是由于能量的相互作用产生的“能量失衡”产生引力(重力),当二者靠的足够近时,在它们之间的能量密度也会急剧增大,于是斥力效果随之增大,并足以对抗重力。甚至重力无限大并将二者的独立结构(独立自旋)破坏时,斥力依然不会消失。
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