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    光?-光的本质

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      光?—光的本质

      作者:吴光

      多年来人们已经认识到光的粒子性也认识到光的波动性,但是一直无法厘清其关系,无法说清楚光到底是什么,即光的本质。

      实际上光的本质是一定强度的粒子以一定速度前行运动的结果,波是其(粒子)碰撞动能传递前行中的运动形式而已。这里的强度是指单位时间内发射的粒子的多少也就是密度。这里的粒子是一个泛称,包括分子原子等已知和未知的各种粒子,下面提及的粒子主要是指和光有关联的其中的一种或一类。下面将着重从以下五个方面对光的本质进行讨论分析。

      一,首先需要清楚的是宇宙空间不是真空,而是充满了微小粒子,当然也包括地球环境下的自然界,现代科学技术显示的种种迹象足以证明这一点。通常这些粒子在理想状态下由于力平衡作用应该均匀地分布于自然宇宙空间中。自然宇宙空间粒子的存在及粒子的活动是一个基本的现象和特征,温度也是粒子活动的结果。

      这些粒子分布密度虽然”稀薄”但是在浩瀚的宇宙中的数量是巨大而不可估量的。自然宇宙界存在有固态、液态、气态,而在自然宇宙空间粒子的广泛存在与活动可以看作是另一种状态,即第四种(真空)状态。每一种状态都是一定质量的粒子及其平衡力构成的具有动能传递的介质,之中的同一类粒子在动能作用下的前行都是以碰撞能量传递而完成的,不妨统称为类介质(即传播介质)。

      对于宇宙空间的真空,实际上是充满了由微小粒子构成的传播介质状态,现作如下说明:

      1.宇宙空间存在有暗物质,实际上这些暗物质就是上文中所述的微小粒子所构成的传播介质。

       2.光是粒子活动运动的结果,如果认为宇宙空间是完全的真空,那么这些粒子最终去了哪里?另外有光线活动的空间,又如何能把它解释为真空呢?

      3.波是粒子在传播介质中的一种运动形式一种现象,如果认为宇宙空间是真空,那么波是无法形成的,就应该是不存在了,而光的波动性是经过多年验证不容置疑的。

      4.参考《反作用力阻力与惯性》

      ‘’除了阻力无穷大这个极端,而另一个极端是阻力无穷小即阻力等于零时,反作用力消失,作用力全部转化为物体的动能。并且由于没有阻力,我们只要给物体施加一个无穷小的力,这个物体就会以无穷大的速度,并且永远一直向前运动下去,当然在现实中没有阻力的环境是根本不存在的‘’。

      宇宙真空中的阻力是因为由微小粒子组成的传播介质的存在而形成的。尽管这个阻力远远小于空气中的阻力,但是它却是存在的,否则我们的航天器就可以不需要燃料,而永远在宇宙空间中运行下去。而形成光的粒子它的速度也会无穷大,而不是每秒30万公里,并且一直运动下去,由于累积而充满宇宙空间,形成一个无法想象的恐怖世界。

      二,其次需要清楚的是粒子的活动是自然宇宙中的一个基本规律。一切物质在自然界始终一刻不停的或强或弱的发射着粒子,当然也会吸收接受一些粒子。通常在没有外界的干扰下发射相对比很弱,在外界外力例如加热,撞击,光照等等的激发作用下发射会大大的加强,甚至达到爆炸的成度。这些粒子的发射速度和物质的结构密切相关,其中之一的基本速度就是我们已经认可的大约每秒30万公里。高速前行的粒子遇到另外物体时会出现两种情况: 一种是会被反射出去,最常见的典型例子就是镜子,这个不是我们需要关注的。另一种情况是这些粒子会突破阻挡进入到物质结构内部,一定程度上扰乱破坏了物质结构原有的平衡状态,这时的物体会或多或少表现出一定的物理现象,例如发热,电阻的变化,电流的形成以致形变和分解等等。在物质结构强大平衡力的作用下这些多余的粒子不可能一直被保持下去,会被排挤发射(即激发)出去以恢复本来的平衡,这是粒子活动的一个很重要的现象和特征。当然特殊情况也有慢慢逐步发射出去的,例如荧光物体。另外激发出的粒子也会包含有质量不同的另外粒子,因而粒子活动也具有能量形式的转换作用,例如光照和空气温度情况。在高空阳光更强烈但是温度却上不去,而接近地表的低空恰恰相反。

      三,接下来我们讨论一下这些粒子活动与光的关系。由于人类在自然宇宙中的相对渺小和自然进化造成的感官局限性以及人脑的工作机理,认知偏离等原因,导致我们在很多情况下很难看到事物的全貌和本质。为了更好的说明这个关系,请允许我从自然的角度用以下方式来描述粒子活动现象以揭示光的本质。

      我们可以想象,由于各种物体始终一刻不停地向外发射着粒子,如果把粒子看作是枪弹,那么置身其中的我们就如同置身于枪林弹雨之中一样,瞬间就会变成筛子。但是幸运的是这些发射的粒子虽然密集高速但其质量却很小,动能非常弱,只要强度在一定限度以内对人体的伤害可以忽略不计。神奇的是由于生物本身就是在这样环境中诞生,生活,发展而来的,这些粒子的撞击只要不过量不但不会造成伤害反而成为生命的必须,人如果长期不晒太阳后果如何不言而喻。更为神奇的是人的眼睛,这些以一定速度一定强度直线运动的粒子射入眼睛后被视觉细胞;大脑识别转换为光,得以实现对周围环境的认知定位。这就是光的本质,光是一定强度一定速度的粒子直线前行被眼睛捕获识别转化的结果。物体的平面形状实际上是两维平面中粒子强度分布图。

      四,再接下来看看波是什么。由于自然宇宙中粒子的广泛分布成为一种类介质,类介质中存在有平衡力,物体发射出的源粒子不可能畅行无阻一直前行,物体包括粒子在类介质中前行会受到平衡力的阻挡即阻力。这个阻力具有弹性,仅在被压缩时以反作用力表现出来。物体在介质中前行产生压力从而对平衡力压缩(力),压缩过程中阻力不断加大阻挡前行物体使其不断减速。由此造成压缩力的减小,进而阻力减小前行物速度加大,造成压缩力加大,进而阻力加大前行物体再次减速。由此周而复始形成有规律的力的波动,即通常的振动。当前行物体质量即动能远大于类介质的平衡力时,物体的振动很弱可以忽略不计,振动的只是传递的类介质。当两者质量差別不大甚至一样时两者都会振动直到共振 。振动表现为波,波是类介质中动能传递前行的一个必然的普遍的现象,最常且可以看到的例如水波,空气波。波是物体在类介质中前行力的变化(波动)的反应,也是速度波动的反应,是一种非恒定前行运动的结果。当然在不同类介质中粒子(包括原子、分子)的质量不同平衡力也不同,使的粒子(包括原子分子)碰撞能量传递前行的速度有所不同,波长和频率也就不同,但其性质是一样的,波的形态也是相似的。由于类介质(传播介质)所具有的粒子前行度加快,阻力会急剧增加,从而限制了光的最高速度很难超过每秒大约30万公里。

      下面再从微观看一下光的粒子碰撞前行。微观下粒子碰撞前行不可能完全精准击中前面的粒子,时常会有击偏和连续同向击偏的发生,这在特殊情况下会造成粒子跑偏——散光。散光是一个主要发生在交界面的很重要的现象,使的我们站在聚光灯的侧面及后面都可以看到长长的光柱伸向远方。散光是光强度减弱的重要因素之一,通常在没有遮挡情况下光到达不可见程度的原因可能主要是因为散光导致光强度极度减弱所致。同时散光更是光是粒子碰撞前行的有力证明。致于速度下降使光到达不可见程度,看看地球绕太阳一年所用时间会下降多少就明白了。

      以上论述主要是说明了波的存在及其基础,哪么波的形态到底是个什么样子呢?波也是力的反映,不同情况下会有不同形态的波。我们最常见到的是水波,它只是发生在水和空气接触面下的波的一种特殊现象,完美体现了力的波动。另外像台风,下水口泻水形成的漩涡也是波的一种,是连续的粒子集束上下前行现象,漩涡是阻力不均恒所致。实际上光波的形态和光波的生成可能更为复杂,这需要使用更多的手段更加深入的探索分析。

      五,最后来讨论一下光的颜色。确切地说光是没有颜色的,人眼;大脑反应出的颜色是粒子运动的频率;波长的识別结果。在同一类介质中由于粒子质量和平衡力是不变的,所以粒子运动的频率;波长与初始力(初始速度)有着固定的对应关系,由此也可以说颜色为粒子的前行速度,即粒子的运动速度被识别为颜色。这个初始速度(或微观下粒子发射的断续间隔表现为宏观力的变化)的不同是由粒子发射物质内部结构差异造成的,不同于不同的类介质,它仅仅局限在一个较小的范围内,同时这个速度的变化范围又受到类介质的束缚限制,因而和每秒30万公里的本类介质基本速度相比较完全可以忽略不计。

      结束语

      1.以上论述仅仅是一个粗略的定性的分析,后面的完善和更加困难的程序数学模型定量探索需要更多手段和更多同仁的参与和努力。

      2.由光揭示出的粒子活动是自然宇宙中一个广泛的基础现象,涉及面很广。而本文论述仅是针对光的范围,所以有一些涉及不深的概念一代而过,例如平衡力,人脑工作机理,认知偏离,初始速度、能量转换,波的更多成因及形式等,如果有必要可以另外讨论。

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