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物質(zhì)世界中的量子原理
下面是關(guān)于物質(zhì)世界中的量子原理的論文,希望對(duì)各位物理學(xué)的同學(xué)有幫助!
摘要:本篇主要是因?yàn)槿藗儗?duì)絕對(duì)論的認(rèn)識(shí)局限在理論方面,更多人認(rèn)為太過于哲理,與現(xiàn)代物理的聯(lián)系不是太密切。加上我們一直認(rèn)為只有公式才是人們認(rèn)識(shí)物理的工具,所以本篇通過對(duì)單擺和簡諧振動(dòng)中的共振現(xiàn)象以及光電效應(yīng),還有其他物理現(xiàn)象的研究,重新完善物理學(xué)上的一些認(rèn)識(shí),列出來一些公式讓大家更好的認(rèn)識(shí)絕對(duì)論中的一些原則。同時(shí)希望通過這篇論文讓更多的人們更好的來認(rèn)識(shí)這個(gè)物質(zhì)世界。
關(guān)鍵詞:簡諧振動(dòng);洛倫茨變換;單擺周期;共振現(xiàn)象;波動(dòng)函數(shù)值方程式;物質(zhì)場的質(zhì)量
單擺是初中以及高中物理教學(xué)中的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn),它揭示了一個(gè)重要的規(guī)律:單擺的等時(shí)性,即在擺角很小的情況下(<10度),忽咯空氣阻力等外部因素。在遵守胡克定律的范圍之下,單擺的周期只與擺長(L)及擺球所處的位置的重力加速度(G)有關(guān)。單擺的周期公式:T=2∏√L/G。這是加利洛在小時(shí)候根據(jù)燈的晃動(dòng)逐漸等到的規(guī)律;單擺的等時(shí)性。并制作了時(shí)鐘。
愛因斯坦說他最大的錯(cuò)誤是引進(jìn)了宇宙常數(shù),其實(shí)那是小問題。他的二個(gè)更大的錯(cuò)誤:1.他認(rèn)為時(shí)間可以倒流;2.他把光速當(dāng)成宇宙的限速而且把它當(dāng)成相對(duì)論的基礎(chǔ)。
說一下愛因斯坦的理論依據(jù),那就是著名的洛倫茨變換。利用這個(gè)變換可以解釋運(yùn)動(dòng)物體的時(shí)間和尺寸變化了。我們看一下他的公式和推導(dǎo)過程; 狹義相對(duì)論中關(guān)于不同慣性系之間物理事件時(shí)空坐標(biāo)變換的基本關(guān)系式。設(shè)兩個(gè)慣性系為S系和S′系,它們相應(yīng)的笛卡爾坐標(biāo)軸彼此平行,S′系相對(duì)于S系沿x方向運(yùn)動(dòng),速度為v,且當(dāng)t=t′=0時(shí),S′系與S系的坐標(biāo)原點(diǎn)重合,則事件在這兩個(gè)慣性系的時(shí)空坐標(biāo)之間的洛倫茲變換為 x′=γ(x-vt),y′=y,z′=z,t′=γ(t-vx/(c*c)),式中γ=(1-v2/c2)^-1/2;c為真空中的光速。不同慣性系中的物理定律必須在洛倫茲變換下保持形式不變。
在相對(duì)論以前,H.A.洛倫茲從存在絕對(duì)靜止以太的觀念出發(fā),考慮物體運(yùn)動(dòng)發(fā)生收縮的物質(zhì)過程得出洛倫茲變換 。在洛倫茲理論中,變換所引入的量僅僅看作是數(shù)學(xué)上的輔助手段,并不包含相對(duì)論的時(shí)空觀。愛因斯坦與洛倫茲不同,以觀察到的事實(shí)為依據(jù),立足于兩條基本原理:相對(duì)性原理和光速不變?cè),著眼于修改運(yùn)動(dòng)、時(shí)間、空間等基本概念,重新導(dǎo)出洛倫茲變換,并賦予洛倫茲變換嶄新的物理內(nèi)容。在狹義相對(duì)論中,洛倫茲變換是最基本的關(guān)系式,狹義相對(duì)論的運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)論和時(shí)空性質(zhì),如同時(shí)性的相對(duì)性、長度收縮、時(shí)間延緩、速度變換公式、相對(duì)論多普勒效應(yīng)等都可以從洛倫茲變換中直接得出
大家看二個(gè)問題:1.相對(duì)性原理即S與S’二個(gè)慣性系等價(jià),而且各慣性系內(nèi)各點(diǎn)也等價(jià)。這是一個(gè)錯(cuò)誤的假設(shè),因?yàn)樵诳臻g中S與S’不等價(jià),各點(diǎn)也不會(huì)等價(jià)。(當(dāng)然,在后來的廣義相對(duì)論中他又說因?yàn)闀r(shí)空彎曲,各點(diǎn)不能等價(jià),前后相左);2.光速不變 以光速不變確定常數(shù)γ,如果物質(zhì)運(yùn)動(dòng)超過光速,物質(zhì)就不存在了。也就是限定物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)不能超過光速,我無語?蓱z的愛因斯坦。
可是測(cè)量我們做過的許多實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)時(shí):時(shí)間在測(cè)量上真的改變了,尺子也真的變短了。好像時(shí)間真的可以倒流,物質(zhì)運(yùn)動(dòng)時(shí)特別高速運(yùn)動(dòng)時(shí),時(shí)間真的變化了。
我來和大家解釋一下吧:不是時(shí)間變化了,而是時(shí)鐘真的變化了。因?yàn)闀r(shí)鐘變化了,所以所有的洛倫茨變換中時(shí)間變換應(yīng)該看成時(shí)鐘變化。時(shí)鐘的運(yùn)動(dòng)是有規(guī)律的,當(dāng)你改變它的一些因素,它就發(fā)生變化。單擺的T=2∏√L/G,當(dāng)L變化時(shí)T變化,當(dāng)G變化時(shí)T也變化的。所以這一個(gè)時(shí)鐘在運(yùn)動(dòng)時(shí),和靜止時(shí)周期T是不同的。你想已經(jīng)變化了的時(shí)鐘,你如何測(cè)出不變的結(jié)果。你的一秒已經(jīng)變成人家的一年,你還當(dāng)成時(shí)間可以改變,時(shí)空可以倒流了。二個(gè)坐標(biāo)系也是如此道理,已經(jīng)變化了,你還說可以等價(jià),時(shí)空只好變化了。這是愛因斯坦的悲哀。時(shí)空里的物質(zhì)變化了,當(dāng)成時(shí)空變化。時(shí)間不會(huì)變,空間也不會(huì)變,但是這里面的物質(zhì)可以發(fā)生改變,而且可以任意變化。
愛因斯坦認(rèn)為不需要引力,但他用G(重力加速度)。我是根本不存在萬有引力,但我也用G。不同的是我的G是物質(zhì)場之間的一個(gè)相互作用,由整體到局部,由微觀到宏觀,物質(zhì)場之間的一個(gè)作用(下面會(huì)詳細(xì)說明這一原理)。所以在慣性系內(nèi)的各點(diǎn)作用也不會(huì)相同,任一點(diǎn)都不會(huì)相同。為什么說的那么復(fù)雜呢?我也不想,可是我們這世界就是這么:在任一點(diǎn)上并不等價(jià)。所有的物質(zhì)都按照自己的規(guī)律運(yùn)行著,在任一點(diǎn)上都有不同的量子運(yùn)行方式。所以我們研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)一定看什么環(huán)境,什么地點(diǎn),以及物質(zhì)的量子運(yùn)行方式。否則,我們得不到正確的解釋。
當(dāng)物質(zhì)從S運(yùn)動(dòng)到S’點(diǎn)對(duì)于觀測(cè)者而言時(shí)鐘的T(周期)不同的,時(shí)鐘可以變快也可以變化慢。這一點(diǎn)我們可以做試驗(yàn)的,而且我們有太多的時(shí)鐘或者羅盤失靈的情況了。在遵守胡克定律的范圍之內(nèi)時(shí)鐘麼名奇妙的變化,因?yàn)?radic;L/G變化了,變化的越大,他的反應(yīng)就越大,這是時(shí)鐘變化的原因。我們?cè)僬f一下尺子為什么變短。
上世紀(jì),愛因斯坦和玻爾的論戰(zhàn)持續(xù)了幾十年,直到他們都去世也沒有結(jié)束。他們的爭論,玻爾一直占了上風(fēng)。為此阿斯派特做了一系列著名的實(shí)驗(yàn),阿斯派特的實(shí)驗(yàn)詳細(xì)地證明了量子理論的正確性。當(dāng)然,還有爭議,但是人們開始相信這個(gè)世界是有量子組成的了。運(yùn)動(dòng)的尺子的確可能變短,但是也有可能變長。先不要爭論,我給大家來認(rèn)真的分析一下:尺子是不是由量子組成的?一個(gè)尺子是不是可以分成無數(shù)的小尺子?一個(gè)小尺子是不是可以看成一個(gè)量子?如果這些都可以的話:一個(gè)尺子是不是可以看成是大量的量子在運(yùn)動(dòng),就是說L=∑DL。如果我們只給尺子一個(gè)方向的力,尺子只有一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)時(shí),那么在胡克定律的范圍之內(nèi),所有量子尺子會(huì)壓縮尺寸,尺子會(huì)變短。
但是我今天給大家設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),讓運(yùn)動(dòng)的尺子變長(這是相對(duì)論無法解釋的)。高速來拉動(dòng)尺子,并且在尺子的后面加一個(gè)物體并和尺子同時(shí)運(yùn)動(dòng),但是只拉尺子。如果這樣實(shí)驗(yàn)的話,我告訴大家:尺子會(huì)變長。因?yàn)樗械男〕咦釉诶Φ淖饔孟吕L了,那么反應(yīng)到全部,尺子馬上變長。當(dāng)然大家可能會(huì)笑的:我的絕對(duì)論,里面什么樣外面什么樣;大的什么樣,小的什么樣。其實(shí),這篇論文也是要把絕對(duì)論的原則給大家解釋清楚的,免得大家認(rèn)為我是在說哲理。愛因斯坦真的不知道這個(gè)世界是有量子來組成的,也不知道所有的量子都有自己的運(yùn)行方式;更不知道所有的量子運(yùn)行方式只能在一定的范圍存在,超過這個(gè)范圍量子運(yùn)行方式就會(huì)改變。 我們?cè)僬f一個(gè)現(xiàn)象:拉箱子。一下不動(dòng),二下不動(dòng),那么三下就可以拉動(dòng);推物體也是一樣原理。大家一定聽過這么一件事:一個(gè)人用小錘擊打大塊鐵的事,他打了一二個(gè)小時(shí)上萬次。當(dāng)然,他也一定要按照一定規(guī)律才可以實(shí)現(xiàn),如果亂來那就永遠(yuǎn)不會(huì)實(shí)現(xiàn)的。如果用牛頓的F=ma來看,這永遠(yuǎn)不會(huì)動(dòng)。力不在了就沒有作用力了,再打也是白搭,如何打也是白搭。再說一個(gè)畫外話:任何人不準(zhǔn)說我沒有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。我的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)就是生活的點(diǎn)點(diǎn)滴滴,無窮無盡。不需要精密的儀器,我也能完成最高級(jí)的實(shí)驗(yàn)。水滴穿石,已經(jīng)幾千萬年了,比那個(gè)實(shí)驗(yàn)室都準(zhǔn)確。綠豆只煮難爛,大鐘不擊自鳴,還要我再舉例嗎?