光速的相對性與時間的本質(zhì)

【摘 要】一個光波的波動過程可看作一個由一定數(shù)量的光質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的微熱力體系的熵變化的過程；分子、原子、質(zhì)子、中子、等各種物質(zhì)粒子都可看作一個由更小的物質(zhì)構(gòu)成的微熱力體系。本文從熱力學(xué)的角度來研究電磁力，闡明了光速的相對性與時間的本質(zhì)。

【關(guān)鍵詞】單鏈?zhǔn)诫姶挪?；微熱力體系；熵的加速度

1 單鏈?zhǔn)诫姶挪?/p>

單鏈?zhǔn)诫姶挪ㄒ卜Q單向振蕩波，是由單向振蕩的位移電流（電流方向不變電流大小呈周期性變化的振蕩電流叫做單向振蕩電流）與單向振蕩的感應(yīng)磁場（磁場方向不變場強(qiáng)大小呈周期性變化的振蕩磁場叫做單向振蕩磁場）在空間中互相激發(fā)交替產(chǎn)生形成的一種電磁波。讓兩列時間相差T/2（T表示電流或磁場單向振蕩的一個周期）的等幅同頻率的超高頻單鏈?zhǔn)诫姶挪ń?jīng)過等長的路徑后疊加，便可在空間中合成超低頻單向振蕩的無源的單極量子磁場。將通恒定電流的導(dǎo)體放置在兩列時間相差T/2的等幅同頻率的超高頻單鏈?zhǔn)诫姶挪ǖ寞B加區(qū)域，導(dǎo)體就會受到一個大小和方向都不變的電磁力的作用，這個電磁力可認(rèn)為是來自真空空間的，可推動系統(tǒng)前進(jìn)。這就是能夠在恒星系間躍遷的光速飛船的推進(jìn)原理。

2 光速的相對性

一個電荷的電場是由無數(shù)與電荷有關(guān)聯(lián)的能與電荷一起共振的物質(zhì)（即光質(zhì)點(diǎn)）構(gòu)成。一個電荷從宇宙誕生之初便存在至今，它的電量恒定不變，它的電場以光速隨著宇宙一起膨脹至今，每個電荷和它的電場都構(gòu)成了一個獨(dú)立于其它電荷和電場的像宇宙一樣寬廣的物質(zhì)系統(tǒng)，此即是電荷電場的非局域性。電荷的電場實際上就是一個由無數(shù)與電荷有關(guān)聯(lián)的光質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的獨(dú)立的微熱力體系，電荷就是這個微熱力體系的奇點(diǎn)。微熱力體系的任何一部分的熵在外因的作用下發(fā)生變化，都會影響到整個微熱力體系的熵，并對奇點(diǎn)產(chǎn)生熵力。

例如，在真空中有一個相對靜止的正電荷A，它的電場與引力場一樣，都不局限在它周圍的空間，而是非局域性的。把正電荷B放到正電荷A附近，正電荷A分布在宇宙中的電場物質(zhì)（即光質(zhì)點(diǎn)）就會有以正電荷B為中心指向各個方向重新分布的趨勢，使正電荷A受到一個由B指向A的熵力，熵力的大小與AB兩個電荷間距離的平方成反比，這個熵力表現(xiàn)出來就是正電荷B對正電荷A產(chǎn)生的斥力；與此同時，正電荷B分布在宇宙中的光質(zhì)點(diǎn)也會有以正電荷A為中心指向各個方向重新分布的趨勢，使正電荷B受到一個由A指向B的熵力，熵力的大小與AB兩個電荷間距離的平方成反比，這個熵力表現(xiàn)出來就是正電荷A對正電荷B產(chǎn)生的斥力。把負(fù)電荷C放到正電荷A附近，AC兩個電荷分布在宇宙中的光質(zhì)點(diǎn)都會有以對方電荷為中心，從各個方向指向?qū)Ψ诫姾芍匦路植嫉内厔?，使AC兩個電荷同時受到一個指向?qū)Ψ降撵亓Φ淖饔茫亓Φ拇笮∨cAC這兩個電荷間距離的平方成反比，這兩個熵力表現(xiàn)出來就是AC兩個電荷的相互吸引力。

由此可知，任何一個電荷受到的電場力實際上都是通過該電荷分布在宇宙中的光質(zhì)點(diǎn)來作用的。與引力波類似，電磁波的本質(zhì)就是電場力波。任何一個電荷接收到的電場力波（即光波）都是通過該電荷分布在宇宙中的光質(zhì)點(diǎn)來作媒介傳播的。在慣性系里，場相對于場奇點(diǎn)是一種靜態(tài)場。因為場奇點(diǎn)和場是個不可分割的整體，所以，要想改變場奇點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)，就必須改變場的運(yùn)動狀態(tài)，必須施加場力，這就是物體具有慣性的根本原因。在每個慣性系中，每個電荷的電場相對于電荷都是一種靜態(tài)場，這必然導(dǎo)致在每個慣性系里通過電荷觀測到的真空光速都是C，在地球上觀察到的光行差角嚴(yán)格地只與地球與恒星的相對運(yùn)動有關(guān)。

與測量實物的速度不同，因為每個觀測電荷接收到的光波都是以觀測電荷分布在宇宙中的光質(zhì)點(diǎn)來作媒質(zhì)傳播的，所以，我們通過電荷來測量真空光速時，只能用光波在觀測電荷的電場中傳播的路程除以觀測電荷接收到光波時所花的時間。當(dāng)光源與觀測者相對靜止時，光波在觀測電荷的電場中傳播的路程等于光源與觀測者之間的距離；當(dāng)觀測者靜止，光源相對觀測者運(yùn)動時，光波在觀測電荷的電場中傳播的路程等于光波發(fā)出的瞬間光源與觀測者之間的距離。當(dāng)光源靜止，觀測者相對光源運(yùn)動時，光波在觀測電荷的電場中傳播的路程等于觀測者接收到光波的瞬間光源與觀測者之間的距離。這與探測聲波類似：當(dāng)聲源與探測器都靜止在空氣中時，聲波在空氣中傳播的路程等于聲源與探測器之間的距離；當(dāng)探測器靜止在空氣中，聲源相對探測器運(yùn)動時，聲波在空氣中傳播的路程等于聲波發(fā)出的瞬間聲源與探測器之間的距離；當(dāng)聲源靜止在氣流中，探測器以與氣流相同的速度相對聲源運(yùn)動時，聲波在氣流中傳播的路程等于探測器接收到聲波的瞬間聲源與探測器之間的距離。無論在那一種情況中，觀測者測得的真空光速都是c。

在不違背狹義相對性原理的前提下，光速的相對性可陳述為：在各慣性系里通過電荷觀測到的真空光速都是C；真空光速相對于不是接收光的慣性系可變。廣義相對論提出，引力場與以適當(dāng)加速度運(yùn)動的參考系等價，此即著名的等效原理。等效原理的提出實際上是間接地否定了場不能做參考系的觀點(diǎn)。根據(jù)等效原理，光速的相對性原理可推廣到任何參考系中，即在任何參考系中，通過電荷觀測到的真空光速都是C；真空光速相對于不是接收光的觀察者可變。

3 宇宙總熵的加速度與絕對時間

一個光波的波動過程可看作一個由一定數(shù)量的光質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的微熱力體系的熵變化的過程，一個質(zhì)點(diǎn)的引力場可看作一個由無數(shù)與該質(zhì)點(diǎn)相關(guān)的引力子構(gòu)成的微熱力體系。分子、原子、中子、質(zhì)子等各種物質(zhì)粒子都可以看作一個由更小的物質(zhì)構(gòu)成的微熱力體系。每個微熱力體系既可以表現(xiàn)出波的性質(zhì)，又可以表現(xiàn)出粒子的性質(zhì)，這就是物體具有波粒二象性的根本原因。

一個物質(zhì)系統(tǒng)的加速度等于該物質(zhì)系統(tǒng)所受的合外力與該物質(zhì)系統(tǒng)的質(zhì)量的比值，加速度越小，物質(zhì)系統(tǒng)的速度變化得越慢；熵的加速度則等于物質(zhì)系統(tǒng)內(nèi)部的熵力與該物質(zhì)系統(tǒng)的質(zhì)量的比值，在沒有外界因素影響的條件下，一個孤立系統(tǒng)的熵的加速度越小，熵變化得越慢。

任何一個物質(zhì)系統(tǒng)都可看作是由一個或多個彼此聯(lián)系互相影響的微熱力體系組成。所有微熱力體系的熵的加速度的平均值就是該物質(zhì)系統(tǒng)的總熵的加速度。在沒有外界因素影響的條件下，任何孤立系統(tǒng)的總熵總是趨向增大的，而時間就是總熵不斷變化的表現(xiàn)。引力場紅移、時鐘變慢等都是總熵的加速度減小的一種現(xiàn)像。時間并不是相對的。例如，在宇宙中有AB兩個相距十分遙遠(yuǎn)的星系正以接近光速的速度相互遠(yuǎn)離，這兩個星系可看作兩個平權(quán)的慣性系。根據(jù)相對論，在A星系中的觀察者將觀察到B星系中的時間比A星系中的時間慢，而B星系中的觀察者將觀察到A星系中的時間比B星系中的時間慢，顯然，這是互相矛盾的。

宇宙有一個統(tǒng)一的時間變量，它取決于宇宙總熵的加速度。因為宇宙總熵的加速度不會因觀察者運(yùn)動狀態(tài)的不同而不同，所以，宇宙時間對所有的觀察者都是一樣的，它是個絕對時間。

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]