搜索
1理论物理中的问题及新概念ProblemsandNewIdeasinTheoreticalPhysics罗华林作者单位：陕西省化肥厂退休工人。地址：陕西省渭南市华县瓜坡镇陕化家属区。邮编：714100摘要:文章在前言中，阐述了物理学的起源与发展规律。用十六章的内容分别根据现代物理现象的发现，从新定义了时间、空间、质量和真空性质。以理论与实验自洽互证关系，用“季灏”的质速实验，提出了相对论理论方面的矛盾以及与实验不能自洽问题。说明了相对论中心观念不成立和不妥提法定律。同时也提出了牛顿经典力学的不足之处和迈克尔逊“以太”实验设想漏洞。从而使牛顿力学与量子力学、宏观与微观的统一。建立了质量是物运动能态表现，质量就是物在运动。并导出了新的物运动关系。从而解释了光的波粒二相性和光速不变的原因，以及加速器中粒子加速的新机理，和物理新定律。关键词：空间、时间、真空、质速、质能、碰撞、极化、静光子、时空、质量、时钟Space、time、vacuum、massvelocity、massenergy、collisionpolarization、staticphoton、timeandspace、mass、clock2前言物理学是人们在劳动生活实践经验中对自然之物之间关系现象的总结，经逐步提炼成为有规律的科学理论，才成为理论物理学。理论物理学能指导人们如何认识自然界客观之物间相互关系及因果从而为人们服务。但理论物理学又始于实验物理，指导于应有物理，所以它们互为实证，并且自洽，也互为促进。自牛顿经典力学建立经过历史的实验事例，证实了牛顿力学低速宏观运动的正确性。由于迈克尔逊的实验证明了光在真空中速度不变，出现了爱因斯坦的相对论，继而又在微观粒子物理中出现了量子论、弦论。这些新理论的提出都标志着物理在实验实践中不断有新的现象发生。使得原有的理论不能解释这些现象，这就要求人们重新认识这些现象根源是什么，这就要求人们总结出新的理论来适应物理学的发展。诚然一切理论都不是一促而成、一成不变的，都是在反复的实践认识总结，去伪存真逐步的深入走向完善。正是如此，现在的实验物理在事例已迫使需要理论物理学的发展。因此，将理论物理学中不能自洽与不符合实验实际的理论加以修正并有以下观点加以陈述。一、空间特性及结构空间本是指能够容纳物体的空域。在无物时它只用空间尺度，没有其他任何物理特性，当有物存在就会有物在空域中的尺度和物的各种属性特征。在宏观空域中也就是宇宙，它是由各种物的聚集体和分散体构成。形成了一定空间区域的各种特性。在这些特性里有局域性的也有广延性的。更有一些在宏观是广延通性的，但在微小区域（微3观区域）则是各点异性的。那么如何来说明空间里物的存在、构成及性质呢？当然用三维空间坐标来描述，它可以表示在空间的位置，物体与物体的相对位置及物体的运动、速度、方向的物理状况。它与时间，运动无关，因为运动是物的能态相互作用表现，时间则是物的存续期，它是永恒的，只是相对不同的能态物作用过程的标度，所以在不同的参照系有不同的标度，但它是流失恒定的不可逆的，并且因果关系是不可倒置的，所以它与空间无关系。在宏观空间也就是宏观空域物存在域，对那些广延通性的物理特性认为是各向同性，但在小于10-18m尺度上的空间则表现为各点异性。如：夸克的色禁闭、共振态粒子现象。这是因为在小于10-18m空间中是由正反电子偶体构成光子占据了空域，它在没有外能量信号输入时没有任何运动，没有电磁表现，没有质量的静止光子，它们弥散在整个空域中，只有在电磁能信号和万有引力作用的方式下即粒子、原子、分子，所有宏观物态的作用它将显示电磁性和运动、动量。并且所有的有质物都侵润在其中是它将物的能态信号传递并作用来保证其物的结构体。同时物的运动也受到它的制约。在空域尺度小于10-20m尺度体上则是由正、反夸克偶组成的胶子体占据，它在没有外能量信号输入时也没有运动没有质量，它与光子不同的是在能量信号极化后不但有电磁作用还有强作用力，光子可以传递电磁能量信号，不传递强作用力信号对强力是屏蔽的，这也就是强力是短程力的原因。在空域10-22m尺度体上是由正，反中微子偶组成的弱力传递子占据的空域在没有弱力能量信号输入时他没有任何运动也没有质量，它与电磁力、强力的作用都相互屏蔽4所以力程更短。由于强、弱、电磁、三种力在空域分布区域层次不一样产生了力程差别。再是因为力是物特征属性的表现，对作用对象是有选择的，但它们也有共性方面，可以在相同性方面相互传递能量信号，并且是力传递子都是弥散分布的都能用场论来描述作用关系。只须用一种符号来区别它是什么场即可。如果各属性物粒子在其场域运动，也将发生极化群粒子运动产生波粒二相性。也有其各自的波函数。二、真空真空是空间域无物存在的本身区域态。通常人们认为真空是空无一物的，所以称之为真空。然而通常所指的“真空”中只是没有静质量物，但却存在着无静止质量的物体。它们是电磁力、强力、弱力的能量信号的传递者，是一种真实的物体，在它的本属性的能量信号作用下使其自身极化显示出它的特性，运动时产生动质量，但与速度无关，只要运动就有质量，它的能量与速度无关。真空中首先是以静光子弥散分布，在静光子分布间又弥散着静胶子，在静胶子分布间又弥散分布着静弱力传递子，正是这样的层次结构便使真空产生了宏观和微观属性特征。当有质物置于真空中时便通过“真空物”与有质物产生了物理特征关系。首先来看光子属性：静光子能被电磁极化传递电磁能量信号，运动时产生质量并以光速运动，但它屏蔽强力、弱力能量信号，光子能量传递方式是通过接触极化完全弹性碰撞运动，将一个传向下一个，其传播速度为光速C。当带电物在真空中极化光子时，就产生了极化系数。由于电场运动就有了场速度和电场垂直方向就产生了磁能力及磁化系数。由于运动产生了质量，也就有了力、机械能、5动量。由于光子的能量传播是碰撞传递不是单光子个体的连续运动，在变化电磁场中是分立的极化光子场包群，所以这就是光子波粒二相性的根源。那么胶子又是怎样传递能量信号呢？因为夸克具有电性同时又具有强力性，所以胶子能被电磁极化也能被强力极化。它能传递电磁和强力能量信号传递方式与光子相同。由于光子不对强力极化并且屏蔽强力，但可被胶子电磁力极化，并接受动能，所以交子的能量信号可以全部转换给光子。由光子来传递能量信号，所以在宏观中只发现有电磁能量信号，只有在很小的微观空域中才发现有强力作用。那么弱力作用能量信号又是怎样传递的呢？目前人们对中微子特性了解不够，弱力是否与电性共存，不清楚中微子是否有质量没有定论，但弱与强力的作用是互相屏蔽的，所以中微子很难与其它粒子作用。弱力只有在比强力作用域更小的空域才能发现弱力能量信号，正是上述原因在宏观空间的主导就是光子，所以一切物体的运动速度都不能超过光速C，能量传递方式也就是电磁，这就是通常人们所认识的真空。三、时间时间是衡量物态变化过程或事件发生与结果的过程以及反映物的续存期的标度量。由于光在真空中光速不变性导致了，在不同的运动系相互运动叠加使标度过程发生了路径和相对速度的变化，使标度量发生变化产生了时钟变化；但这种变化不是时间的本身变化。时间是恒定有方向性的流逝量，它与速度无关，也不可能倒逝。只是人们为了描述衡量客观世界物质的能量态，事件过程，在一定的参照系中6选定了一种标度形式来度量时间。例如：用地球自转一圈定为1天，这个“天”就是时间标度。1天又可分24小时，然而在其它星球也以同样方式定自转一圈为一天，显然地球1天和其它星球1天的同一方式时间是不等，因为时标本身就不等，如果各星球要求时间统一由于时标的不同，只以相互把自己的时标加以修整。又例如：用相对论观点来看时间。用S和S＇两个参照系。我们同用一种方法即光子运动一个周期距离来标定时间。当S和S＇两个参照系都静止时，标定时标结果是一样的时间也就是一样的。若S和S＇发生相对运动，且S＇沿S系坐标X方向运动速度为V，那么S则相对S＇系反方向上运动速度为－V，因此S和S＇谁是动谁是静各自在系统中是无法证明的。根据洛仑兹时钟变换会怎样呢？如果我们令S为静止系S＇为动系按洛仑兹变换221vttc得到S＇动系所谓时间膨胀。如果反之S＇为静止系，S为动系岂不2'21vttc了吗？所以S＇和S都在发生所谓时间膨胀最后还是等时吗？何有动静之分呢？其实只是在相对运动中互看到，原来计时标定钟的光子，运动路径都发生了变化光子行程增加，光子的速度不变行走的时间增长使得时钟标度变化，从而造成运动中1秒不等于静止1秒的标度差。而实际光子速度仍是每秒C速，时间没有任何变化。那么为什么会造成时间标度差，而时间并没有变化呢。这就要看真正的动与静，由于真正的动会使运动叠加，因受光速不变性制约而让光子在变化行程上运行而产生变化。那么，它样才能判别是否动与静呢。是的，没有参照物何谈运动和速度，7这就要看光子是怎样来说明它的运动及速度，光子，相互之间作用能量信号传递是通过碰撞，将前一个光子信号传递给后一个光子，碰撞后，前一个光子将能量信号传给后一个光子，后光子具有前光子的全部能量信号，则前光子完全失去能量并静止，它们之间相对速度就是C速，所以一切能量传递和物的运动都不会超光速。而这个静止光子，就是绝对静止参照物，但是由于宇宙间无时无刻都在传递能量信号，而且静光子，无法看到，只有运动光子即“光”才能被发现，所以就用光来做参照系，这也就是用光速作时标来判别运动程度，并且判别动与静态。因为宏观物是浸润在光子海洋中的物，它的构架支撑力就是光子，宏观物的运动是远低于光速，所以可以近似地认为宏观物是静止的。由于是近似的静止，所以每一个参照系的时标都有差别，只是很小而已，只有静止光子，与运动光子之间运动是恒定的，也就是光速不变。光子与光子之间能量传递也就是事件发生与终结过程时段，就是真正意义上的时间。如果用一个与光速同速的参照系中物以光子，到达该物来作时间标定器，那光子将永远到达不了参照系中物，这个时标将是无穷，这个标时钟将是零，也就自然没有“时间”，然而自然中光子，还在一个接一个的传递能量信号，时间在流逝。再例如：有一个粒子静止时衰变时间为t。当高速运动时衰变时间大于t。这不是明明说明在高速运动时，时间增长了吗？那不是“时间”膨胀，而是内时标变化造成计时延长，因为自然界物，除有外时钟，还有自身内定时钟与内时标，由内时钟来主导自身内变化和内事件过程。比如粒子的衰变，原子核放射，生物细胞代谢衰老等。当物处于高速运8动时，内外运动叠加，使内时标路径过程发生变化。现一个时标周期比原静止时1个时标周期所需时间要长，导致衰变过程推迟。并非时间增长。而是内寿命因子的变化所致。或就叫时钟吧。同时人们还要注意时钟和时间不是同一概念。时钟是计量时间的器具，它是由标准器，计量单位和标定数值来确定一个时间段。而时间是物理属性本身并不受时钟约束。然而标准器却会因条件的改变而变化。导致时钟变化。四、物的能态和能量物是自然界客观存在的实体东西。物可以是有能量态和无能量态，当有能量态时它会表现出各种能态属性。如：质量万有引力，电磁性，强力弱力作用特性。通常具有上述特性的物都有质量，也就是有质物，其实质量也是运动能态的属性。然而实物不是都有质量，在宇宙中电磁力，强力，弱力的能量信号传递。即：光子、胶子、弱力传递子，在绝对静止时或非极化时都有没有质量，只有在传递能量信号才有质量通常称之动质量。但它们确是在空间存在的有形实体，所以自然界中物可分两大类，即所谓有“静止”质量类和无“静止”质量类。那么为什么要用静止质量来分类呢？这是物的能态决定，这里的静止是指物的相对无外运动。如果物虽没有外运动，而内运动存在，就会有能态信号标志，就有质量，质量本身就是运动能的标志。如果物既没有外运动，又没有内运动，也不被极化，也就没有一切能态信号标志，也就没有能量的零能态，也就无质量。所以有质物既使，没有外运动，但有内能，在物质湮灭时，它通过失去质量能态，方式放9出能量，成为真正无运动的静止态。五、物的质量如果物体具有质量，这就表征了此物具有运动能态属性标志。质量有两种力学意义，由于它的属性能态是运动，所以它的力