光子的运动负荷惯性定律在物理学及宇宙学中的应用3.doc

摘要： 迈克尔逊-莫雷实验是一个重要的实验，它的光速不变解释在物理学和天文学中具有决定性的意义。本文作者通过提出迈克尔逊-莫雷实验的另一种可能解释，即光子在以太中的传播方式满足惯性定律，推理出宇宙背景辐射等其他一些现象，并推理出光子是电、磁势能在以太中的相互转换及以太的以太回归能力，然后提出了世界上所有的物质都是电磁势能的假设，最后结合宇宙的加速膨胀模型推理得出红移、蓝移、白矮星、超新星、双星、银心等宇宙学现象，又一次验证了这种解释。 1引言 迈克尔逊-莫雷实验是物理学历史上为了验证以太是否存在的一个重要实验，洛伦兹先生根据这个实验提出了著名的洛伦兹变换，之后爱因斯坦先生以光速不变为出发点提出了更加著名的狭义相对论，使光速不变深入人心。 事实上，做这个实验的时候还没有提出光子说，所以对实验结果的分析只是参考声波、水波等得出的实验分析，停留在光是波的层面上，没有体现出光子的粒子特性。 再后来随着观测技术的不断提高，观测到的宇宙中的一些现象得不到解释，爱因斯坦先生便对狭义相对论做出了调整，提出了更加符合观测结果的广义相对论。从此之后广义相对论和光速不变成为了宇宙学的基础理论。但是广义相对论也并没有完全符合宇宙观测，为了满足光速不变和新的观测结果我们不得不继续提出新的理论，有些现象如宇宙背景辐射还迟迟得不到明确的解释，所有这一切都建立在光速不变这一对迈克尔逊-莫雷实验的片面解释上，如果这个解释错误将会带来颠覆性的后果。 而实际上迈克尔逊-莫雷实验有以下两种可能：一、不存在以太，二、存在以太，不同于声波或水波，光子在以太中的运动满足惯性定律。 2讨论 假设第二种成立，那么光子在两个不同的惯性参考系中的速度可以满足伽利略变换。 根据电磁感应定律及麦克斯韦方程组，可以得出光子是电势能和磁势能的相互转换，同时新产生的光子以光速c作为相对速度向外发射。 那么当我们以光速c追上光子的时候会看到光子是电势能和磁势能的周期互换，它有一个光子长度L，和一个固有的归零互换频率F，简称固有频率。这个固有频率不随参考系的改变而改变，并且是电势能定期归零的频率，所以在相同固有频率光子构成的光波中可以被观测到，这就是宇宙背景辐射。 因为电势能或磁势能在达到最高峰后没有一直以电场或磁场的形式存在下去，所以电磁波的传播空间有让电磁波的电势能和磁势能回归的能力，即以太有让电磁势能回归的能力，简称为以太回归。 2.1电磁势能在微观粒子中的价值体现 通过观测发现宇宙背景辐射的频率分布是连续的，可以得出不同的光波有不同的固有频率，即不同电磁波的频率或光子长度随光子固有频率的变化而变化。 根据麦克斯韦方程组，得出电磁波的波长λ等于两倍的光子长度L。 以速度C运动的光波的频率υ=C/λ=C/2L。 根据电子的双缝干涉实验，假设电子也是电磁势能的震荡转换空间，那么薛定谔方程实质上是描述电子的电磁势能转换的方程。 也就意味着热辐射现象是电子的电磁势能吸收和发射电磁势能的过程，并且由黑体辐射及普朗克辐射定律可知电子及光子的电磁势能在一定情况下可以叠加。叠加之后光子的能量变大，光子长度变短。同时，谱线变宽是光子相对速度变化的结果。 我猜测光子叠加的情况是两个光子相遇的时刻两个光子都处在和运动面垂直方向上的势能的最高峰位置。不管怎样，存在可以叠加的情况。那么存在以下实验：把一束激光用三菱镜分成两束，然后反射两束激光使之交接到一起，控制交接角度和运动距离，存在一种情况：在两束激光的前进方向的角平分线上出现新叠加之后的光子。 根据动量守恒，新产生的光子的速度会小于光速，但是光子长度也会变短。E=Ek+Ev，根据角度不同产生的叠加后的光子的能量变化可以知道电磁势能和质量的关系。 根据康普顿效应，得知光子也有动量，同时根设光子的传播满足惯性定律，得出光子也有质量，并且光子的质量随固有频率的变化而变化。 假设光子的质量和固有频率成正比。那么质子、中子等粒子就是电磁势能叠加到一定数量之后的稳定存在形式。质子和中子的双缝干涉实验体现了这一点。 2.2无限膨胀的宇宙模型中的天文现象 假设宇宙是在加速膨胀的。同时假设宇宙是无限的。 现象1，光速可变下的多普勒效应 因为υ=C/2L，C为光波的相对速度，当光子长度L和固有频率F一定时，光波的频率υ随相对速度C的变化而变化，也就是多普勒效应。 而C/L实际表示的是单位时间内通过的光子个数，记为n，则υ=n/2+F 现象2，同一个恒星看到的现象： 假设恒星1是在做加速度为a的匀加速运动，初速度为v0，初始时恒星1向它的运动方向发出的光子1的运动速度为v0+c（c是光速），假设运动时间为t，恒星1在t时间内运动的距离L1=1/2*at2+v0t，光子1在t时间内运动的距离L2=（v0+c）*t 当L1=L2时，1/2*at2+v0t=（v0+c）*t，t=2c