引力场与静电场的超光速原理范文

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《电子世界杂志》2014年第十七期

1.电场力的产生与传递

电场力与引力一样都是一种长程力，一个电荷的静电场就是一个由无数互相联系、互相影响的物质粒子在宇宙空间中按一定的规律分布形成的独立的物质系统即超联络系[1]，电荷就是这个物质系统的中心。一个电荷只与它的电场的物质粒子有关联，不与其它电场的物质粒子有关联；一个电场的物质粒子只与该电场的物质粒子有关联。我们移动一个电荷时，这个电荷会带动其周围空间中与它有关联的物质粒子一起移动，这些物质粒子又会带动更远处空间中与它们有关联的物质粒子一起移动，最后，整个电场都会跟着电荷一起移动。当电荷相对于观察者匀速运动时，电荷的电场也会以同样的速度相对于观察者匀速运动。电荷无论如何运动，其荷电量都不变，电荷和它的电场构成了一个独立于其它电荷和电场的具有无限广延性的物质系统。当我们把一个电荷放入另一个电荷的电场中时，就会打破电荷和电场原有的平衡状态，使整个电场中的物质粒子重新分布，产生电场力。例如：把正电荷B放入正电荷A的静电场中，正电荷A和它的电场原有的平衡状态就会被打破，整个A电场（电荷A的电场）的物质粒子就会以B电荷为中心指向各个方向重新分布，使A电荷受到一个由B电荷指向A电荷的力，这个力表现出来就是B电荷对A电荷的斥力。而实际上，这个力并不是B电荷对A电荷直接产生的力，而是整个A电场的物质粒子都以B电荷为中心指向各个方向重新分布产生的力，是大量A电场的物质粒子对A电荷直接产生的力，因此，A电荷对B电荷并没有反作用力，B电荷只受到A电场的反作用力。A电场对B电荷产生的反作用力以B电荷为中心，逆着A电场的物质粒子重新分布的方向，从各个方向指向B电荷，这些力的合力为零，即A电场对B电荷的反作用等于零。那么，B电荷又是如何受到电场力的作用的呢？当我们把正电荷B放入正电荷A的静电场中时，也等于我们把正电荷A放入了正电荷B的静电场中，这必然打破正电荷B和它的电场原来的平衡状态，使整个B电场（电荷B的电场）的物质粒子都以A电荷为中心指向各个方向重新分布，对B电荷产生一个由A电荷指B电荷的力，这个力表现出来就是A电荷对B电荷的斥力。而实际上，这个力并不是A电荷对B电荷直接产生的力，而是整个B电场的物质粒子以A电荷为中心朝着各个方向重新分布产生的力，是大量B电场的物质粒子对B电荷直接产生的力，因此，B电荷对A电荷并没有反作用力，A电荷只受到B电场的反作用力，B电场对A电荷产生的反作用力以A电荷为中心，逆着B电场的物质粒子重新分布的方向，从各个方向指向A电荷，这些力的合力为零，即B电场对A电荷产生的反作用力等于零。当A电荷为负电荷，放入A电场中的B电荷也是负电荷时，情况与上述相似。当A电荷为正电荷，放入A电场中的B电荷为负电荷时，整个A电场的物质粒子就会以B电荷为中心，从各个方向指B电荷重新分布，使A电荷受到一个由A电荷指向B电荷的力，这个力表现出来就是B电荷对A电荷的吸引力。A电场对B电荷产生的反作用力则以B电荷为中心，逆着A电场的物质粒子重新分布的方向，由B电荷指向各方向，这些力的合力为零。而整个B电场的物质粒子则以A电荷为中心，从各个方向指向A电荷重新分布，使B电荷受到一个由B电荷指向A电荷的力，这个力表现出来就是A电荷对B电荷的吸引力。B电场对A电荷产生的反作用力则以A电荷为中心，逆着B电场的物质粒子重新分布的方向，由A电荷指向各个方向，这些力的合力为零。

2.静电场的广延性与光速不变原理

与传统物理学的观点不同，电场力实际上并不是电场对引入电场中的电荷产生的力，而是电荷和它的电场原来的平衡状态被引入电场中的电荷打破，整个电场的物质粒子都以引入电场中的电荷为中心重新分布产生的力，是电荷本身的电场对电荷直接产生的力，而一个电荷的电场对引入其中的电荷产生的力总等于零。打个比方，有一张无限宽大的橡皮薄膜平铺在无限宽广的水面上。橡皮膜上有AB两个点，有AB两个小铅球，把A铅球固定在A点上，让A球与橡皮膜连成一体。在A点处的橡皮膜向下弯曲凹陷，最后，A球与橡皮膜处在一种平衡状态中。当我们把B球放到B点上时，A球与橡皮膜原来的平衡状态就会被打破，整张橡皮膜上的橡皮分子都会以B球为中心重新分布，在B球所处的区域弯曲成凹坑，使A球受到一个由A球指向B球的力，AB间的距离越大，这个力就越小，因为这个力并不是B球对A球直接产生的力，所以，A球对B球并没有反作用力，B球只受到橡皮膜的反作用力。不考虑竖直方向的受力情况，在水平面上，橡皮膜对B球的反作用力以B球为中心，由B球指向各个方向，这些力的合力为零。一个电荷的电场就像一张无限宽大的橡皮薄膜，对引入其中的电荷产生的反作用力总等于零。一个电荷分布在空间中的电场不能与其它电荷分布在空间中的电场相互作用，传递电场力。例如，在空间中传播的两列光波互相叠加后，仍彼此独立，互不影响，一列光波不能靠另一列光波来传递电磁力。我们可以把一个电荷的静电场想象成为存在于空间中的一种频率极低的电波，这种电波的频率几乎为零，具有无限的延伸性可扩散到全宇宙。这就好比利用光的分解原理和叠加原理在空间中合成的超低频单极量子磁场[2]，只表现出了与稳恒磁场的单个磁极相同的力学效应，其本质仍是一种电波，拥有波的共性，且一个单极量子磁场不能靠其它不同源的单极量子磁场来传递电磁力。我们也可以反过来讲，稳恒磁场和静电场，与交替变化的电磁场一样都是一种波，都具有波的共性，只是它们的频率不同而已。因为一列波不能靠另一列波来传递力。所以一个电荷的电场不能靠另一个电荷的电场来传递电场力。又因为电荷和它的电场是一个独立于其它电荷和电场的物质系统，所以，一个电荷受到的电场力就只能靠它自己分布在空间中的电场来传递。一个电荷会排斥分布在空间中的同种电荷的场粒子，吸引分布在空间中的异种电荷的场粒子，从而破坏其它电荷与电场原来的平衡状态，使其它电荷的电场的物质粒子重新分布，产生电场力。电磁波是驱动力在大量的光质点间传递，驱动大量的光质点振荡形成的[3]，电磁波的驱动力就是振荡的电场力，我们所说的电磁力只不过是电场力在特定条件下的一种表现而已。因为A电荷受到的电场力是通过A电荷分布在空间中的电场的物质粒子来传给A电荷的，而A电荷的电场是随着A电荷一起移动的，无论A电荷以什么样的速度匀速动动，A电荷的电场相对于A电荷总是静止的，所以，在真空中，无论A电荷或B电荷以什么样的相对速度匀速运动，B电荷在空间中激发的电场力波即电磁波传给A电荷的速度相对于A电荷来说都是一样的。任何一个观测电荷接收到的电磁波都是以该观测电荷分布在空间中的电场的物质粒子作介质来传递的，这必然导致观测电荷或波源无论以什么样的速度匀速运动，观测到的来自各个方向的电磁波在真空中传播的速度都不变，即光速不变。

3.超光速原理

当我们知道光速不变的真正原因后，我们就会知道，以超光速在宇宙中运动的物质粒子会产生什么样的物理现象了。参与电磁相互作用的物质粒子在真空中超光速运动会压缩其运动方向上的光介质，形成一堵密度极高的“光墙”，“光墙”以爆炸的方式释放出大量的光子。在“光墙”的阻挡下，超光速粒子的速度会不断减小，最终，超光速粒子会衰变为亚光速粒子。不参与电磁相互作用的粒子在真空中超光速运动时不会产生“光墙”。理论上，具有极高能级的中微子可以在真空中超光速运动，但人类目前还无法在实验室中创造出大量的具有超光速能级的中微子。宇宙中一些超新星的大爆炸可以产生大量的超光速中微子，只是这些超光速中微子在真空中超光速运动时会压缩其运动方向上的引力子，形成一堵密度极高的引力墙，引力墙会以爆炸的方式辐射引力波。在引力墙的阻挡下，超光速中微子的速度会不断减小，最终，所有的超光速中微子都会衰变为普通的亚光速中微子，它们在真空中超光速运动时激发的引力波也淹没在了引力波的海洋中。如果我们利用光来观察宇宙中的一艘超光速飞船，我们就会惊讶地发现，飞船处在A点的同时也处在B点，就像量子效应一样，飞船可以同时处在两个甚至很多个地点中，而实际上，这只不过是飞船在宇宙中超光速飞行时产生的一种假象而已，是一种表观的超光速效应，任何一个确定的时刻，飞船都只能处在单一个地点中。宇宙中有一种神奇的粒子能够在空间中超光速运动而不会产生激波，其速度也不会随着运动距离的增大而减小。这种粒子名叫应子。应子的速度几乎没有极限，它只参与超联络子之间的超联络作用，不参与自然界中已知的四种基本力的相互作用。应子有一个特点，它只能在同一个超联络系中的超联络子之间传递，不能在不同的超联络系之间传递，就好像一个宇宙中的信息只能在该宇宙中传递，不能在不同的宇宙之间传递那样，处在同一个超联络系中的两个联络子，不论它们之间的距离有多远，都可以在瞬间传递应子，互相感应，彼此影响对方。由于不参与引力和电磁力等四种基本力的相互作用，应子的穿透力极强，无论是行星还是恒星，或是黑洞，它都可以轻易地穿过而不受影响。在未来的星际航行中，采用了大推力量子发动机技术[4]的星际飞船，其速度可达到光速，甚至超光速，光波通信将显得原始而落后，人类要想在大尺度的星际空间之间实时通信，就必须发明出一种利用应子来通信的技术，应子通信技术将在未来的星际航行中大显身手。

作者：李昌颖单位：广西扶绥县教育局