时间 理论

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时间理论(恒光速运行):
1.时间
宇宙中,一切事物以光速c恒速运转。

一粒子宏观运动速度为v,微观运行速度为v0,(v垂直于v0)
v
则2
2
2
c
v
v=
+(勾股定理)
即1
2
2
2
2
0=
+
c
v
c
v
2
0)
(
1
c
v
c
v
-
=
原粒子静止时,(v=0,v0=c)微观运行t
c
s'

=;
粒子在宏观尺度以速度v匀速运动时,微观仍然运行s,则t
v
s∆
=
2
0)(1c
v c v t t -==∆'∆ 物质的宏观速度变快了,它的微观速度也就变慢了。

2.物质 2.1质量
v
c
m
一光子m 以速度c 竖直向上,则v x =0,v y →c 。

现取一惯性参考系,以速度v 水平向右。

已知速度变换式:
21c v v v v v x x x --=',2
2
1)(1c
v v c v v v x y y --=
' 把v x =0代入,v y →c 不代入,
得:v v x -=',
2
)(1c
v v v y y -='
(在新参考系中)光子速度平方:
])(1[2
22
2
c
v v v v y
-+='
设光子原质量m 0,则20
)
(1c
v m m y -=
20)(
1c
v m m y
-=,(m 0→0) 于是
22
202)
(1)
(
1)(1c v c v m c v m m y
'--='-= 光子质量
22)
(1c
v m
m -=
从质量这一方面说,光子与静止粒子是完全等价的。

另一种推导:
有一竖直向上的光子,质量为m :
m
则竖直方向的动量mc p =。

现在取一惯性参考系,速度为v ,水平向右:
2
m2
那么在这个参考系看来,光子的质量变为m2,并且具有水平向左|v|的速度,竖直方向的速度变为v2,
则2
2
2
v
c
v-
=
由于在竖直方向动量守恒,
即mc
v
c
m
v
m
p=
-
=
=2
2
2
2
2
2
解得2
2
)
(
1
c
v
m
m
-
=
2.2质能
学过相对论,就会知道爱因斯坦质能方程2
mc
E=。

物质具有的能量,为什么要用质量去乘以光速的平方,而不是乘以其他的(常)数。

这其实说明:物质内部运动的本质是光速c。

有些物体看起来是静止的,一旦深入到其内部,就会发现:它在(高速)运动。

3.一般速度(的形成)
一个基本粒子,微观速度v0,宏观速度v,则2
2
2
c
v
v=
+。

当微观速度接近于光速(v0→c)时,宏观速度v就降了下来,
形成了一般速度。

当v0→c时,v→0,此时粒子保持静止。

以前我一直以为,植物不如动物。

现在我知道,能一动不动的呆在那里,就已经很了不起了。

4.惯性
物体为什么具有惯性?
一光子m速度为c,水平分量v,竖直分量v0。

v
假定:由于某种原因,光子m自身形成了一个特殊的结构,形成一个“核”,如图:
v
光子m被来回上下反弹,限制在“核内”
在宏观看来,速度v 0被抵消,被“封存”了起来,而水平速度v 保留了下来。

这个“光子核”的运动路线为直线,以速度v (向右)保持不变。

于是这个新的粒子“光子核m ”具有了惯性。

基本原理:
光以直线(匀速)传播(在平直空间),光子动量守恒。

有一质点m ,以速度v 水平向右匀速直线运动:
C
O v 有一光子C ,沿右上方向斜线传播。

调整角α的大小,使v C =αcos ,并且在某一时刻,质点m 与光子C 在点O 处重合,那么:
无论在任何一个时刻,质点m 与光子C 的水平坐标都相等。

5.量子效应
假定两个光子受万有引力强作用相互绕转,形成了新粒子“m+m 核”:
m
c
在宏观:新粒子保持静止,新粒子在“自旋”。

构成粒子的最小单位以光速运行,而宏观看来,粒子是静止的,(或以低速v 运动)最小单位必然“巡回运动”,那么此粒子必然存在“自旋”。

6.1时光之箭
“恒光速运行”从根本上说明了: 时间不能倒流(也不会停止)。

光子在传播的过程中,不可能出现后退现象。

除非它与粒子相撞,(比如光的反射)即便这样,光子也在“前行”,而不是“后退”。

历史是无法改变的,金刚石的硬度也无法与之相比。

有些错误一旦犯下便不可更改,无法挽回。

值得人深思(现实是脆弱的) 6.2物质消失
①物质的宏观速度最大也不会超过光速c ,其位移s =vΔt≤cΔt 。

如果时间Δt 足够小,那么位移s 也会足够小。

就是说:物质不会突然的凭空消失。

②物质具有的能量2
mc E =。

从能量守恒这一角度来说,物
质也不会凭空消失。

③光子的动量mc p =,从动量守恒这一角度来说,物质也不会突然的消失。

如果物质可以消失,可以凭空出现,那么最基本的数学(加减法)也将会动摇。

7.粒子
一个粒子能够衰变,说明这个粒子内部在“动”。

(即存在时间)一个粒子不会衰变,它的内部就“不动”了吗? 比如一个电子和一个反电子(正电子)相遇,发生了湮灭,产生两个γ光子:(
γγ+→+-e e 010
1
)宇宙中如果存在规律、
法则,那么它应该是简单的、统一的、普遍的。

(也就是碰撞前后,宇宙法则没有改变)湮灭后,两个γ光子在以光速c 传播。

那么在负、正电子相遇之前,它们各自的内部也应该以光速c 运行。

这说明轻子(点状粒子)内部的最小单位在以光速c 运行。

如果一个粒子在宏观是静止的,或者没有达到光速,那么它一定有内部结构。

静止粒子内部必然存在“自旋”。

我认为光子是“基本粒子”。

如果物理学把所有“基本粒子”都弄明白了,发现任何一种基本粒子的最小单位都以光速c 恒速运行,那么才能够说明“恒光速运行”是正确的。

8.场
如果物质是动态的,那么“场”也应该是动态的。

电磁场、引力场的传播速度为光速c。

比如太阳在某一时刻产生了磁场、引力及光子,并朝地球辐射:那么这一时刻的磁场、引力场以及光子将同时辐射到地球。

(大约8分钟后)
9.故事:(时间的一致性)
在A地,有一学生,送来一个黑盒子。

老师刚要打开,学生说:“老师,请不要动!”过了两个月,学生又送来了第二个黑盒子,说:“可以打开了!”老师打开了两个黑盒子,发现里面是两座钟,一模一样的时钟:时间都为10:30(上午),还在不停的走,连秒数都不差。

学生说:“两个月前,在B地,我买了两个一模一样的时钟。

一天,我校准了两个时钟(都为8:00,上午),在当天时间上午8点整的时候,同时开启这两个时钟。

把它们分别装进黑盒子里:先把其中的一个从B地运送到这里(A地),两个月后,又把第二个盒子运送到这里(A地)。

两个月的时间,B地到A地路程的颠簸,不知是什么神奇的力量,使两座时钟的时间保持一致!”
老师笑了,说:“其实原理很简单:两个时钟的内部构造是完全相同的,它们对应的零件的运行速度也是一致的,显示的时间能保持一致,并不奇怪。


比如说你有一个小学同学,你8岁时,他也8岁。

等你到了
50岁时,你会发现,他也到了50岁!为什么?
时间的本质是什么?时间就是光速运行,c 是一个恒量。

(也可以说,没有光速就没有时间)
人的思维,超级计算机的运行究竟能有多快? 答案是:快不过光速。

(即便是在未来)
物质在恒光速运行。

在1秒的时间间隔内:构成物质粒子的每个最小单位,所经过的空间总程都为3×108
米。

(约等于)恒光速把物质和空间紧密地联系在一起。

人、动物在其中所感受到的就是时间。

就是说物质、时间和空间是不可分割的
一个整体。

c l
t ∆=∆:时间,就是用光速c 去丈量空间。

9.1公式
时间间隔Δt 与物质内部(微观)运行速度v 0有着直接的关系(即Δt~v 0),若这个物质的宏观运动速度为v ,则
2220c v v =+,那么狭义相对论的公式又可以写成:
时间
)(0c v t t '
∆=
∆ 长度c v l l 0∙'=
质量)(00c
v m m = 速度v 1叠加v 得v 2:(宏观速度) 即:21121c
v v v v v ++= 即:22102210222021c v c v v
v c v c -±+-±=
- 即:2
10
222
21020v c v c v c cv v -±-=(+、-号取决于v 1) 或者说v 1与v 同号(同向)时取“+”,异号(反向)时取“-”。

9.2负时间
经典物理学中: 加速度m F a =,t v v a t 0
-=
假定时间“倒流”,即把-t 代入: 仍然有m
F a =,t v v a t )(0---=;但v v '-= 大部分物理定律把负时间-t 代入,仍然成立。

这些定律在时间上具有对称性。

时光倒流,加速度没变,意味着力的性质、大小和方向都没有改变。

比如原来,两个天体之间存在万有引力。

若是取-t 时间轴方向(即时间倒流),那么作用于这两个天体之间的力和万有引力一样(的性质),仍然是引力,而不是斥力。

在微观,有两个粒子接近、碰撞、远离。

假如时光倒流,那么两个粒子仍然是接近、碰撞、远离。

原来的接近就是现在的远离,碰撞即是碰撞,原来的远离就是现在的接近。

这是一种对称性。

一个粒子在碰撞前后,动量改变了Δp ,[p 1→p 2,Δp=p 2-p 1]如果时光可以倒流,那么这个粒子的动量仍然是改变了Δp 。

[-p 2→-p 1,Δp= -p 1- (-p 2)]
若时光倒流,则电场线的方向不变,而磁感线的方向改变。

9.3微观动量
(一个运动的粒子)动量00mv p =称为微观动量。

还可以写成c m p 00=。

它是一个恒量,与运动状态无关。

v
总动量mc p c =
宏观动量αcos mc mv p ==(有方向)
微观动量c m mc mv p 000sin ===α
这三个动量全部守恒。

(p 0、p c 无方向)
9.4引力场中
一粒子在引力场g 中。

根据广义相对论等效原理,这个粒子存在一个虚速度v ′,那么
2220c v v ='+(粒子静止,v 0为微观速度)
如果它还具有宏观速度v 呢?
9.5“第四维”
一粒子宏观速度为v ,(微观速度为v 0)那么2220c v v =+。

宏观速度v 在坐标系中分解为三个分量v x 、v y 、v z ,那么 222220c v v v v z y x =+++。

(内部时间Δt ′是第四维)
v 0只能算作一个虚构的“统计速度”(微观)
最正确的方法是:速度叠加法。

即220
202020c v v v v z y x ='+'+'='(微观,原粒子静止时) 粒子的宏观速度为v 时,三个分量v x0′,v y0′,v z0′叠加v 得v x0,v y0,v z0。

仍有
220
2020c v v v z y x =++(微观、总体,粒子运动时)
10.光子推力
有两颗恒星,自身内部发生核反应:发热、发光。

(释放光子)
发光:
彼此受到照射:
由于光子具有动量,对两颗恒星施加了推力,(发光时各个方向相同,没有推力;受到照射时被推了一次),使两颗恒星彼此远离(与重力相克)。

这样的推力很小,但由于宇宙实在太大,这样的力一点一点积累,星系彼此之间的速度也一点一点积累,其强大的效应,不可忽视。

距离一旦拉得远,星系彼此之间的万有引力会更小,这种效应进一步加强。

宇宙中存在微波背景辐射,(在“大爆炸”之初留下来的)其温度一直在下降,到现在只有几K的温度。

这种热能在宇宙整个演化过程中,起了关键性的作用,它使宇宙不断加速
膨胀。

即便是现在几K的温度,仍然在给宇宙“膨胀”加速。

(宇宙一直在“爆炸”,从来没有停止过)尽管我们的太阳发光很强、很热,但还是根本无法与微波背景辐射相比。

如果宇宙是无限的、均匀的,这种现象就不会发生。

这说明宇宙是有限的。

爆炸,是能量急剧释放的过程。

当一颗原子弹爆炸时,其巨大的冲击波,使物体四散飞溅,周围都被推倒了。

就是说能量本身具有斥力性质。

一颗炸弹爆炸时,使周围物体四散飞溅。

我们绝不会看到,一颗炸弹爆炸后,把周围的物体都“聚拢”了起来。

(像磁铁一样)原子弹爆炸时释放能量2
=
∆,而物质m彼此之间是相互吸引的。

斥力性质与E∆
mc
引力性质之间能画上等号,很奇怪,是吧!原子弹用释放核能去克服自身的万有引力,足够足够的!
行星绕着恒星旋转,而没有落到恒星上,是行星的动能和恒星的引力场相抗衡的结果。

动能也具有斥力性质。

把爆炸这一过程反过来:即所有物质都在朝着一个中心点凝聚,这样一来,物质的动能应该具有“引力性质”吧!可凝聚之后呢?由于物质具有弹性,凝聚过后,接下来便是“爆炸”,其结果:仍然是显现出了斥力性质。

虽然质点m1和m2之间存在万有引力(是相互吸引的),但是静止的m1、m2作为一个系统,总能量E越高,它们之间的距离r就会越远。

引力势能也具有斥力性质。

固态晶体吸收足够的热能便会熔化;继续吸收足够的热量,会进一步汽化:如果气压足够小,气体分子便会逃逸、无限扩散。

内能(热能)也具有斥力性质。

O
c
m
有一光子m•c,任取一点O,则Om为有限距离。

光子m向前传播,最终会逃离至无限远(距离O点无限远),虽然它在前进的过程中可能会靠近O点。

光子的这种逃逸性决定了它具有斥力性质。

如果同时存在多个光子,那么对于一个确定的O点,最终的结果也会是如此。

(距离O点无限远)
在宇宙,行星的体积都很小,被光子“打到”的概率也很小。

但是每一个星系都是巨大的,拥有大量尘埃、气体,被光子“打到”的概率其实并不小。

暗物质也起了关键作用。

暗物质被光子“打到”,而暗物质牵制着星系(引力作用),从而加速了星系之间的远离。

(难道暗物质不参与电磁相互作用,不会与光子相撞?我的想法是错的?)
对于宇宙膨胀,虽然“光子推力”能给出合理的解释,但是“暗能量”理论不可以轻易抛弃。

宇宙微波背景辐射,是“大爆炸”之初最热、最耀眼的一道光。

暗能量理论认为,是空间本身的膨胀导致了光波的拉长
(变成了微波)。

而我认为,是由于光子反复与物质碰撞(损失能量)导致了光波被拉长。

恒星发光,释放的是核能。

但核子的成分没有变。

(质子、中子)。

所以,我认为释放的其实是势能。

(即:原子核势能→光能→动能→引力势能)
核子凝聚得越近,宇宙膨胀得越大。

(这一过程不可逆?)
11附加部分:
11.1光子圈
对于第2小节,给出更加严格的证明。

有一个新粒子,由光子圈构成:
光子总数为n,(n足够大)每个光子质量都为m,均匀的分布在圆上,并且朝着一致的方向(逆时针)沿着圆弧运动。

这个新粒子(光子圈)的总质量为M,则M=mn。

取一惯性参考系v ,讨论其质量的变化。

解:取一竖直半径OA ,设A 点为第0个光子,向右(逆时针方向)依次是第1个,第2个,……第i 个光子…… ∠α=∠AOI ,α∈(0,2π] 那么,n i ∙=πα2
第i 个光子: v 0→c
m i
v x
光子速度v 0→c ,
αcos 0v v x =
αsin 0v v y =
现在取一惯性参考系,以速度v 水平向右:
新参考系:
v
那么在这个参考系中,第i 个光子的速度:
21c v v v v v x x x --='
221)(1c
v v c v v v x y y --=' 速度平方:
222222)1(])(1[)(c v v c v v v v v x y
x --+-=' 设光子原质量为m 0,(m 0→0) 则:200)(1c
v m m -= 即:200)(1c v m m -=
现在第i 个光子的质量:
22020)(1)(1)(1c
v c v m c v m m i '--='-= 22220222220)())(()(1v c c vv c m v c v c vv c c v m x x --=---∙-=
(2022v v v y x =+)
2202
)]2cos([v c c n i vv c m m i -∙-=π 现在,新粒子(光子圈)的总质量:
n m m m M +++= 212
⎰-∙∙--∙=
1022022)2cos(dx v c c x vv mn v c c mn π 0)(1)2()2cos(21)(12202202--=∙-∙∙--=⎰c v M x d v c c x vv M c v M
ππππ
22)(1c
v M
M -= 就是说,光子与静止粒子等价。

(在质量这一方面)
光子的路线为圆圈,似乎违反了“直线传播”。

这里假定是由于光子受其他所有光子的强万有引力造成的;实际上粒子也不可能是平面,而是立体的。

这只是一个模型。

许多残缺光子绕着某一个点旋转,做巡回运动,在宏观形成一个静止的粒子(粒子本身在自旋)。

在惯性参考系v 看来,原粒子具有了-v 这种一般速度。

参考系可以具有一般速度。

如果新参考系v 的方向与光子圈垂直(与圆面垂直),毫无疑问,这种情况已经在第2小节证明过了,仍然会有
22)
(1c
v M M -=
如果v 的方向与光子圈成一般角度呢?
11.2立体粒子:
假设构成立体粒子的一个单位(残缺光子)在某一时刻,质量为m 0/2,速度v 1′→c ,v 1′=(v x ′,v y ′,v z ′)
1′→c v 2′→由于粒子本身在“自旋”(自身是对称的),那么此刻一定存在另一个残缺光子,质量也为m 0/2,速度正好相反:v 2′→-c ,v 2′=-v 1′=(-v x ′,-v y ′,-v z ′)现在取一惯性参考系,以速度v 水平向右:那么在这个参考系中,光子1的垂直速度(v y1或v z1),比如
竖直2
2
11)
(1c
vv c v v v x
y y '--'
=
,此时光子1质量为m 1; 光子2竖直速度:
2
2
21)
(1c
vv c v v v x
y y '+-'
-=
,此时光子2的质量为m 2。

两个光子在竖直方向动量守恒,
即'∙=y y v m v m 2011,)(2022'
-∙=y y v m v m 解得:
2201)(12)1(c v c vv m m x -'
-=,2202)
(12)
1(c
v c vv m m x -'+= 若把两个光子1、2看成一个小系统,
原来的质量220
00
m m m +=
现在的质量
20
21)
(1c
v m m m m -=
+= 由于这个粒子是由无数个这样的小系统组成,(原质量为M 0)
那么现在的质量
20
)
(1c
v M M -=
从质量这方面说,光子完全等价于静止粒子。

11.3不对称粒子:
有一粒子在宏观保持静止,它由不对称的残缺光子m 10,m 20,m 30,…构成。

(残缺光子绕中心O 点旋转,即粒子本身在自
旋)其中)('
'
'
11110,,z y x v v v m ,)('''22220,,z y x v v v m ,…
由于粒子在宏观静止,那么残缺光子在各个方向总动量为0。

即:
0220110=⋯+'
+'x x v m v m
0220110=⋯+'
+'
y y v m v m
0220110=⋯+'
+'z z v m v m
现在取一惯性参考系,以速度v 水平向右:那么在这个参考系中,各个光子的竖直速度
2
12
111)
(1c
vv c v v v x y y '--'
=
,此时光子1质量为m 1; 2
22
22
1)
(1c
vv c v v v x y y '--'
=
,此时光子2的质量为m 2; ……
变换参考系前后,各个光子在竖直方向动量守恒,即:
'
=1
1011y y v m v m '
=2
2022y y v m v m
…… 解得:

(21
21011)
(1c vv c
v m m x '
--=,

(22
22021)
(1c vv c
v m m x '
--=,
……
现在,这个粒子的总质量:
⋯++21m m
22
220110220210)
(1])(1)(1[c
v c v m v m v c v m c v m x x -⋯+'
+'-
⋯+-+-=)( 22010)
(1c
v m m -⋯
++=
即:
20
)
(1c
v M M -=
11.4半个光子
电磁振荡器:周期LC T π2=。

如果没有完整的一个周期,就不会产生一个完整的光子。

(但它仍然是粒子)
一个电子和一个反电子(正电子)相遇发生湮灭,产生两个γ
光子。

(γγ+→+-e e 0
101
):
在碰撞之后是光子,那么在碰撞之前也应该是光子。

(即电子、反电子由光子构成)
在湮灭之前,电子和反电子没能够以光速传播,(可以静止),不能够突变为光子,在相遇之后才能生成两个完整的光子。

这说明电子本身是由不完整的光子构成。

(反电子的最小单位也是不连续、不完整的光子)
所有“基本”粒子的最小单位都是光子。

完整的光子必然以光速传播;
不完整的光子才有可能静止下来。

(在宏观) 不完整的光子相互凝聚而成为“基本”粒子。

正是由于“不完整”,我们的世界才能够存在? 光具有波粒二象性。

把它看成是粒子时,称为光子。

(是物质) 把它看成是波时,称为光波。

(具有能量的空间) 它本身以光速(恒速)传播。

(是时间) 它具有质量(能形成引力场);
它在电场、磁场方向都有振动(具有电场、磁场); 此外,它还具有动量、能量。

一个小小的光子,似乎一切都具备了。

11.5(补证)长度的相对性
一μ子速度为v ,从A 点运动至B 点:
μ v
A B L ′ 所用时间为Δt ,AB 的长度为L ′,
则t L v ∆'=
从A 到B ,μ子自身时间Δt ′。

在它看来,AB 的长度为L 。

AB ·L 的速度t L v '∆=
'
根据速度的相对性,知v =v′(方向相反)
于是2
)(1c v t t L L -=∆'∆='
一束光,取不同的参考系,光速仍然不变。

空间宁可缩短(或伸长)也要“保持”光子的光速。

“恒光速”理论看来是“十拿九稳”。

12.反证法:
假设速度没有极限(可以超越,甚至远远超过光速),物质内部的运行速度也没有极限,(不是恒定的)既可以变得更快,也可以变得更慢,那么时间的快慢就可以随意改变。

这与“时间的一致性”相矛盾。

说明:
①为什么要“恒光速”,它怎样“运行”?
②“恒光速”要么是巨大的成功,要么是巨大的失败。

值得“一搏”!
目录:
1.时间 (1)
2.物质
2.1质量 (2)
2.2质能 (4)
3.一般速度(的形成) (4)
4.惯性 (5)
5.量子效应 (6)
6.1时光之箭 (7)
6.2物质消失 (7)
7.粒子 (8)
8.场 (8)
9.故事:(时间的一致性) (9)
9.1公式 (10)
9.2负时间 (11)
9.3微观动量 (12)
9.4引力场中 (13)
9.5“第四维” (13)
10.光子推力 (13)
11.附加部分:
11.1光子圈 (17)
11.2 立体粒子 (21)
11.3不对称粒子 (22)
11.4半个光子 (25)
11.5(补证)长度的相对性 (26)
12.反证法 (27)。

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