萬有引力與電磁波探究

【摘 要】我們首先來探討一個(gè)問題：電子究竟是什么？至今為止仍沒有人能夠給一個(gè)準(zhǔn)確答案，可以說電子是宇宙中最神奇的粒子，看不見，摸不到，在空間中不能單獨(dú)穩(wěn)定存在，我們只有通過外在的現(xiàn)象分析其性質(zhì)?！段业挠钪嬗^——粒子的空間》與《我的宇宙觀——物質(zhì)的空間法則》對(duì)物質(zhì)空間的定義、變化規(guī)律及磁的本質(zhì)做了詳細(xì)闡述，本文將揭示萬有引力及電磁波的空間本質(zhì)。

【關(guān)鍵詞】萬有引力本質(zhì) 光本質(zhì) 光電效應(yīng) 電磁波

前文闡述了物質(zhì)空間的變化規(guī)律及磁的本質(zhì)，今天筆者將揭示萬有引力及電磁波空間的本質(zhì)。

1 萬有引力的由來

“當(dāng)電子運(yùn)動(dòng)方向一致，以及沿同一軸線同向旋轉(zhuǎn)或自旋時(shí)，它們彼此就會(huì)吸引，運(yùn)動(dòng)方向相反他們彼此就會(huì)排斥，這正是磁力產(chǎn)生的原因。電子的速度越接近，引力越大，速度越不一致斥力就越大。此原理對(duì)于一切粒子（物質(zhì)）均適用”[1]。下面（圖1）是利用小磁珠組成的各種各樣的圖形，我們隨意將小磁珠放在一起，可以發(fā)現(xiàn)，小磁珠并沒有因?yàn)橹g的斥力而彈開，而最終卻因?yàn)橐ΧY(jié)合在一起。只要有磁引力的存在，小磁珠總能夠找到正確的辦法，組合成各種形狀的物體，筆者在這里將這種現(xiàn)象稱引力主導(dǎo)現(xiàn)象。為什么會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢？圖2-A為兩塊以排斥方式排列的磁鐵，虛線表示兩塊磁鐵的中心連線，或者叫平衡線，箭頭代表力的方向。當(dāng)同極靠近時(shí)，兩塊磁鐵的斥力會(huì)產(chǎn)生背向平衡線的一個(gè)合力，在沒有其他外力的作用下，這個(gè)合力會(huì)變得越來越大，而斥力在磁鐵之間的平衡線方向的分量越來越小，直至最后為零，可以看出，在斥力作用下，磁體之間的狀態(tài)趨于不穩(wěn)定。圖2-B為兩塊以吸引方式排列排列的磁鐵，兩塊磁鐵之間的引力會(huì)形成一個(gè)朝向平衡線的合力，在沒有其他外力的作用下，這個(gè)合力會(huì)變得越來越小，直至為零，這時(shí)磁鐵之間的引力完全與平衡線重合，達(dá)到最大，不再變化，這時(shí)磁鐵直接的狀態(tài)是最穩(wěn)定的。在引力與斥力的對(duì)抗中，引力取得完勝，這就是引力主導(dǎo)原則。宇宙在有限的空間里是不允許物質(zhì)通過斥力無限增大空間的，而是通過引力達(dá)到一個(gè)暫時(shí)的穩(wěn)定。

我們用小磁珠構(gòu)建一個(gè)磁球，小磁珠磁極方向的排列是隨機(jī)的（非刻意的排列），隨著小磁珠的數(shù)量增加，磁球的體積和質(zhì)量在不斷變大，當(dāng)大到一定程度，磁球內(nèi)小磁珠的磁極朝各個(gè)方向排列的數(shù)量趨于相等，變得均勻，對(duì)外的極性趨于消失，而磁球?qū)ν獾囊εc斥力卻一直存在，并且朝各個(gè)方向變得均勻穩(wěn)定。此時(shí)將兩個(gè)這樣的磁球靠近，根據(jù)引力主導(dǎo)原則，磁球間不是排斥而依然是相互吸引的。當(dāng)磁球增大到一定程度，對(duì)外引力的大小只跟球體的質(zhì)量與距離有關(guān)，而不再跟球體的方向相關(guān)，極性相關(guān)了。

我們把小磁珠看做一個(gè)自旋的磁畤，然后用基本粒子替換磁疇，那么磁球就變成了宏觀意義上的物質(zhì)。事實(shí)上任何自旋和旋轉(zhuǎn)的粒子（物質(zhì)）之間均能產(chǎn)生引力與斥力，根據(jù)引力主導(dǎo)原則，最終使粒子粘合起來的為引力，我們把粒子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的引力稱做初原引力?？淇?、電子、質(zhì)子等粒子通過一定方式的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生初原引力組合成原子、分子，原子、分子由一定的運(yùn)動(dòng)方式組成形形色色的宏觀物質(zhì)。宏觀物質(zhì)之間就像磁球一樣存在由各個(gè)級(jí)別粒子集體產(chǎn)生的對(duì)外的力，而這些力當(dāng)中，最終發(fā)揮作用的是引力。因此宏觀物質(zhì)彼此之間是吸引的，這就是萬有引力。

圖3-A表示粒子的個(gè)數(shù)與萬有引力的關(guān)系，x表示粒子的個(gè)數(shù)，y表示物質(zhì)對(duì)外的引力。

隨著粒子的增多，其對(duì)物質(zhì)萬有引力的貢獻(xiàn)陡然下降。當(dāng)粒子數(shù)目達(dá)到x1時(shí)，物質(zhì)已經(jīng)接近宏觀物質(zhì)，此時(shí)粒子對(duì)萬有引力的貢獻(xiàn)已經(jīng)非常微小，且接近于恒定值。這時(shí)x1之后的線段可以看成一條直線，且斜率接近0。我們把x軸的單位放大，且用質(zhì)量代替粒子數(shù)目，如圖3-B，此時(shí)將質(zhì)量的單位調(diào)到足夠大，線段的斜率也隨之變大，萬有引力與質(zhì)量就成了正相關(guān)的線性關(guān)系。比如一個(gè)2kg的物體與地球的引力相當(dāng)于兩個(gè)1kg物體對(duì)地球的引力，是其的2倍。

氣體的分子之間可以認(rèn)為只存在線運(yùn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)和自旋忽略不計(jì)），當(dāng)溫度降低或空間壓縮時(shí)分子的線速度降低，角速度大大增加，分子的空間大大減小，進(jìn)而形成液體。由于分子還是具有很高的線速度，分子自旋及分子內(nèi)部粒子產(chǎn)生的引力不足以對(duì)抗分子的線動(dòng)能。所以液體的分子相對(duì)自由的。當(dāng)溫度進(jìn)一步降低分子線動(dòng)能減小不足以對(duì)抗分子引力，分子就會(huì)被束縛，形成固體。這時(shí)分子的線速度不是完全消失，而是轉(zhuǎn)化為引力平衡位置的振動(dòng)。溫度越低振動(dòng)越微小，溫度越高振動(dòng)越劇烈，直至掙脫引力。

2 重新定義電磁波

我們首先來探討一個(gè)問題：電子究竟是什么？至今為止仍沒有人能夠給一個(gè)準(zhǔn)確答案，可以說電子是宇宙中最神奇的粒子，看不見，摸不到，在空間中不能單獨(dú)穩(wěn)定存在，我們只有通過外在的現(xiàn)象分析其性質(zhì)。筆者認(rèn)為電子占用的空間極大，縱使相隔千里，兩個(gè)電子依然能夠發(fā)生作用（不排除通過空間介質(zhì)）。宇宙的空間被物質(zhì)占據(jù)著，而電子的空間卻大到了極限，宇宙中已沒有過多的空間來滿足電子，所以在有限的空間內(nèi)電子必須被壓縮在物質(zhì)內(nèi)，而不能獨(dú)立存在。

筆者已證明電磁本質(zhì)為電子空間變化，筆者認(rèn)為電磁波實(shí)為電子的空間波動(dòng)。振動(dòng)電子的空間發(fā)生了波動(dòng)，而電子空間的波動(dòng)勢(shì)必會(huì)影響其周圍電子空間。大家知道，光是某種頻率的電磁波，我們眼睛之所以能夠看到光線，就是因?yàn)楣庠措娮优c我們?nèi)搜蹆?nèi)的電子發(fā)生作用，光源電子通過空間波動(dòng)擠壓或吸引到眼睛內(nèi)的電子，我們的眼睛正是將眼內(nèi)電子波動(dòng)的信號(hào)傳給大腦，而我們的大腦有能力把此頻率的電子波動(dòng)翻譯成各種顏色的光線，并判斷出光源的距離，借此勾畫出物質(zhì)的外形。

而光又具有什么性質(zhì)呢？（1）某種頻率的光具有飽和振幅，且基本固定不變。為什么這么說呢？因?yàn)槲镔|(zhì)內(nèi)的電子軌道及其空間有限，電子的振動(dòng)范圍不能無限大。隨著物質(zhì)的能量增大，電子的振幅在有限空間內(nèi)達(dá)到飽和，最大化，且基本穩(wěn)定不變，否則電子將突破軌道，脫離核的控制，此時(shí)物質(zhì)瓦解并形成新的物質(zhì)。所以某種光被激發(fā)以后，其振幅基本是個(gè)固定值。（2）光的強(qiáng)度是由振動(dòng)電子的密度決定，而不是振幅。比如一個(gè)燈泡，我們想調(diào)大它的亮度就必須加大它的電流，這時(shí)通過燈泡的電子數(shù)量增加，也就是說單位時(shí)間內(nèi)參與振動(dòng)的電子多了，密度就變大了。（3）光的能量與其頻率成正比。電子振動(dòng)的頻率是由核對(duì)其的束縛力決定的，束縛力越大，頻率越高，消耗的能量就越多。我們通過人工振蕩器發(fā)射的電磁波，是電子的群體行為，而不是單個(gè)電子受到激發(fā)的振動(dòng)獨(dú)立完成的，而光波是物質(zhì)原子核內(nèi)每個(gè)電子獨(dú)立振動(dòng)發(fā)出的，人工電磁波與光電子的振動(dòng)有本質(zhì)區(qū)別，所以人工電磁波不具有以上光的3個(gè)性質(zhì)。

說到光就不得不提光電效應(yīng)。用一束光照在金屬表面，當(dāng)光超過一定的頻率，不論強(qiáng)度的大小，均能使電子脫離金屬的束縛，躍出金屬表面。筆者認(rèn)為光源電子的空間波動(dòng)一定會(huì)影響金屬內(nèi)的電子，而金屬內(nèi)的電子可以近似的看做自由電子，受光源電子空間波動(dòng)影響會(huì)跟隨光源電子的頻率振動(dòng)。振動(dòng)頻率越高電子受到的力就越大，由f=m△v/△t可以看出，頻率越高△t越小，電子受到的力就越大，因此電子能夠擺脫金屬原子核的束縛。那么為什么強(qiáng)度很弱的光依然能夠產(chǎn)生光電效應(yīng)呢？筆者認(rèn)為，光波并不是一份份的量子，當(dāng)光強(qiáng)度很弱時(shí)，光波不是均勻作用在金屬表面的每一個(gè)電子，而是選擇金屬表面跟光源電子距離最近且運(yùn)動(dòng)狀態(tài)最接近的自由電子作用，這樣被作用的電子最先（也最容易）被激發(fā)，自身能量最高，最先躍出金屬表面（好比一群人最先掉下懸崖的，是站在懸崖邊上的那個(gè)）。隨著光波持續(xù)照射或當(dāng)光的強(qiáng)度變大，光波就有能力使金屬表面越來越多的電子被激發(fā)，脫離金屬束縛的電子就越多，金屬電場(chǎng)強(qiáng)度就越大。在筆者看來，電流及電磁波均為電子之間的空間作用，其傳播速度就是電子的空間感應(yīng)速度（并不是電子運(yùn)動(dòng)速度），均為光速，事實(shí)證明，二者出奇的一致。

金屬之所以能夠反射光，是由于金屬表層的自由電子以光源電子相同頻率被激發(fā)，形成了等同的次光源；物質(zhì)之所以透明是由于物質(zhì)內(nèi)部原子核對(duì)電子的束縛力相當(dāng)強(qiáng)大或其他原因，透明物質(zhì)內(nèi)的電子不能被源電子激發(fā)一起振動(dòng)；黑體之所以是黑的是因?yàn)槲镔|(zhì)內(nèi)部的電子受光源電子振動(dòng)的激發(fā)而振動(dòng)，但由于黑體的電子不是完全自由的，其振動(dòng)勢(shì)必帶動(dòng)原子振動(dòng)，將光的頻率振幅降低，成為不可見的電磁波了及熱能了。

3 結(jié)語

總之光是波而不是粒子，筆者在此糾正前文有關(guān)光子空間的論述，筆者對(duì)空間的論述也至此終結(jié)，實(shí)際上筆者并不反對(duì)經(jīng)典物理學(xué)，相反是將牛頓的二維經(jīng)典物理學(xué)延伸到了三維空間，是對(duì)經(jīng)典物理的補(bǔ)充與發(fā)展，如果硬要區(qū)別對(duì)待，那就叫它空間物理學(xué)吧。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉德民.我的宇宙觀——物質(zhì)的空間法則[J].科技中國(guó)，2016（05）.