第二节 宇宙中的光及光波
一、宇宙中光速度的增快与减缓
光的定义:光是通过光的传导介质传导的粒子振动波。所谓光子就是光的传导介质,光就是传导的波,光能就是传导的光波动的能量,通常说的光的速度,299792.458千米/秒,就是光波的速度,因光是通过光的介质传播的,传播速度受光传播介质密度的影响,光传播的介质密度高及密度低传播速度是不一样的,这就象声音的传播一样,空气中声音的传播速度是340米/秒,在大气压高或低声音的传播速度是不一样的,在空气密度不同声音的传播速度也不一样,在接近天体时光的传播介质密度高低不同,光传播速度也是不一样的。它也受宇宙压的影响,再就受传导介质运动的影响。
凝聚星由于巨大的引力,光的传播介质光子在靠近它时,也被吸引入凝聚星,在吸入过程中,光子不断加速,向内传导光线出现加速,波长增长,在凝聚星引力范围向内光线的传导速度是大于光速,进人绝对黑洞后,这时的光的速度可以大于近两倍光速。假若是有向外传导的光线的话,光速是减慢的,波长缩短。
如图2所示:左边的红箭头示向凝聚星的光波长变长,光速加快。上面的紫箭头所示假若凝聚星有向外的光线波长变短,光速变慢。
图2
二、光的产生与本质
我们都知道光是通过光的传导介质传导的粒子振动波。那么粒子振动波是怎样产生的,粒子振动波的性质是什么,这是一个尚未定论,值得探讨的问题。这要从构成物质基本粒子说起。物质是由物质晶体组成,物质晶体是由分子组成,分子是由原子组成,原子是由原子核及核外电子组成,原子核是由质子及中子组成,中子和质子是由夸克组成。这每个层次的粒子都不是静止的,都在一定范围内做着各自的运动或者说振动,也在不断产生波,并不断通过介质向周围传播,这就是光波。光的强弱度于物质具有的能量大小不同决定的,并和能量成正比。所以说光波不是一种单纯波,是一种综合波。各种粒子振动波的振幅、频率、振动面积都是不同的,传播的能量及传导性各不相同,根据我们掌握的知识知道,将粒子的振动强度排列:电子、质子、中子、原子核、原子、分子、夸克,那么说前五位的振动波是构成光波的主要振动波,电子是负电性,质子、原子核是正电性,电子、质子、中子、原子核、原子又都是磁偶极子,中子、原子是消电粒子,分子是消电消磁粒子,电子的运动除机械运动外,还有负电场运动,质子、原子核振动除机械运动外还有正电场运动,电子、质子、中子、原子核、原子的运动除机械运动外还有微磁场的运动,正负电的分离运动就产生电波,磁偶极子运动产生微磁波,消电消磁的分子运动就只有产生机械波。电子是运动速度最快,幅度最大,是产生光的主要粒子,其次质子、中子、原子核、原子、分子粒子,电子输出的能量最高,传导能力最强,运动幅度最大,它与原子核的相对运动是光的主流波,以机械运动为主,还有电场及磁场的微振动波,有很多粒子的振动波我们尚未探测到,如夸克的震动波,目前我们无法感觉到,将来一定会探测到的,或者从光波中分离出来。根据电和磁的趋近趋远法则及优胜劣汰法则电子们在运动中逐渐形成了共振,形成了物质结构内的振动波潮,输出波能并构成频率,能量越高共振性越强,形成了光波的主流波。那么光是以机械波的形式传导的电波及磁波及单纯的机械波的混合波。也就是说光包含着无序的微电场及微磁场的振动波及粒子质量的振动波。
三、光和电磁波的异同点
电波是电场运动及电场强度变化向外传播的波,磁波是磁场运动及磁场强度变化向外传导的波,电磁波是电场和磁场交替运动或强度变化向外传出的波。电波及磁波及电磁波都是单纯的电或磁、电磁交替变化的波。光是以机械波的形式传导的电波及磁波及单纯的机械波的混合波。光波的成份比较复杂,它的电场电子及原子核正负交替,强度在按函数曲线变化的微电场,磁场也是一种振动变化的微磁场,它们的运动又是以机械运动的形式向外传播复杂的混合波。所以光不是通常意义上的单纯的电磁波。
四、光、热、电、磁、电磁波的关系
电子、质子、中子、原子核、原子、分子、在物质内无序的振动就是热,热传播到物质外就是光。电子、质子相对的分离排列就是呈现电场,电场定向的传导就是电流,电场传播到物质外就是物质周围电场,电场的波动就是电波,磁的偶极子在物质内有序排列就显现出磁性,传播到物质外就显现出磁场,磁性物质或者是磁场的振动就产生磁波,电场及磁场共同振动或者运动就是电磁波,电场和磁场的共同振动波又分有序的和无序的,有序的就是我们使用的人工制造生产的电波及磁波交替的电磁波,用于通讯传递信息。电波和磁波无序的或者是随机的混合是一种普遍存在的电磁辐射波。也就是说微电场及磁偶极子无序的排列振动在物质内是热,传导到物质外也是光。
五、激光的发生
光主要是由电子、质子、中子、原子核、原子、分子、夸克运动产生,最主要是原子的核外电子围绕原子核旋转形成共振产生,核外电子的运行轨道是近似圆形的椭圆轨道,当和其频率相同能构成谐振辐射射入,受辐射物质海外电子能吸收辐射能量,并且这物质的原子的核外电子轨道受其作用易反应为椭圆化,形成椭圆轨道的原因就是电子在轨道旋转时顺外来辐射方向速度是加快的,逆外来辐射方向时是速度减缓的,这样电子运动的轨道在外来辐射的方向上轴线加长形成椭圆,也就是形成共振的椭圆轨道,能量级别越高越椭圆,我们把这个椭圆轨道分解成四个部分:近原子核端叫近核端,远原子核端叫远核端,电子在远离原子核运动的椭圆轨道的一侧,也就是电子运动顺外来辐射方向轨道的一侧我们叫它加能、加速侧,也叫加能、加速臂,而电子在靠近原子核运动的一侧,也就是逆外来辐射方向的轨道侧,我们叫它减能、减速侧,也叫减能减速臂(这只说外来辐射的作用,原子核的引力作用不再赘述)。外来辐射使电子在远离原子核时能量增加,速度加快,接近到达远离原子核的点上达到速度最快,能量最高,在这里电子振动波能量最强,运动具有较强的和电子运动轨道长轴方向相同的方向性,通过介质传导出去的这种振动波就是激光,电子在靠近原子核时是逆外来辐射方向,电子是速度减慢,能量减低,在到达近原子核端速度减到最慢,能量最低。也就是说外来辐射的原因,电子在向远核点运动时是顺外来辐射的方向是加能,速度加快,电子运动在逆外来辐射方向相反,这样电子运动在椭圆轨道上往返,围绕原子核运动时象是一个活塞在运动,形成了一个单方向性很强,能量很强的电子往返的振动波为主的波,这种波通过介质传递出去就是激光,所以激光方向性很强,所含能量很高,并且频率决定颜色。而普通物质的结构核外电子的轨道不易椭圆化,原子核外电子的运动不易形成谐振,所以普通物质不易产生激光。
图3所示:是普通光电子共振的状态,1、是电子运行的轨道,2、原子核,3、所示电子运动的方向,4、是原子核外电子。
图3
图4所示:是产生激光电子轨道发生的改变,电子椭圆轨道的左端是电子速度最慢,能量最低。电子椭圆轨道的右端是电子速度最快,能量最高,产生的电子和原子核的相对运动波,能量最高,方向性最强,通过光的介质传播出去就是激光,电子轨道的右侧端,是产生激光端。1、是表示产生激惹的外来辐射,2、表示是原子核,3、表示电子运动的方向,并且是顺外来辐射,加速电子远离原子核,也就是部分能量对抗原子核及核外电子的引力,呈加速度、加能状态。4、表示电子运行的椭圆形轨道,5、表示电子,6、表示是逆外来辐射,也就是部分能量对抗原子核及核外电子的引力,是减能减速状态,7、是产生的激光束。
图4
六、宇宙中的波
宇宙中的物体运动必然产生振动波,各种各样的物体、粒子运动,会产生各种各样的波,并且大小及强度不同,微小的粒子产生的波是微小的,如光波、电磁波、中微子波,通常一般的物体运动也会产生波,如声波、引力波、斥力波、电及磁力波,星体运动也会产生运动波,尤其大的星体及剧烈的运动变化会产生强大的波,如引力波、斥力波及磁场波,还有光波及大量的粒子波,还有一些未知波,波是通过介质传播的动能。宇宙中物质都在不断运动,也不断的释放运动产生的能量波,波是物体通过介质运动能量的释放和传递。宇宙中任何物体的运动,都能产生波,太空中好象平静水面上落下的雨点,水波涟漪,波连波。任何物体都在以不同的方式运动,都在不断产生波。需要强调的一点是波就是物体的振动联动周围物质运动,并向远方传递的物质运动形式,也是能量的一种传播方式。绝对真空无法形成联动,无法传递波。有波就说明有传递介质(物质)存在,并且介质必须要达到一定的密度才可以传递波。
七、凝聚星对光波传导的影响
光在经过引力巨大的天体时,由于巨大引力的作用,也就是在负宇宙场、压的时候,光线会向内折弯,如光线经过大的星系,尤其是在光线经过凝聚星时,巨大的引力,不但能使光线向内折弯,而且吸引进去不易逃逸,也就是说这时光的传播介质被吸引向内移动,引起光线向内折弯,引力巨大时宇宙介质也会被吸入凝聚星的星体。
如图5所示:黑色圆形图案是表示凝聚星星体,A、B、C三条红色的线表示三条经过星体引力范围的光线,A线经过凝聚星星体时折弯较大被吸入星体,也就是经过了绝对黑洞的范围,B线经过星体时折弯不在人的可视距离,人们不易观察到,也就是相对黑洞的范围,C线经过星体时进入人的可视距离内,也就是引力折光区内。
图5
八、暴发星对光波传导的影响
而光线在经过高于宇宙压、高辐射斥力场时光线的传播介质会向外移动,光线经过时会向外折弯。尤其经过暴发星巨大的暴发力时,光线会显著向外折弯,就是因为暴发星辐射大量的光子,光波的传递介质光子向外快速运动,光线经过时向外折弯,由于暴发星的辐射光线的干扰我们不易观察到,不过我们早晚会观察到的。
如图6所示:红色的圆形图案表示暴发星,A、B、C表示三条经过暴发星的光线,A线距暴发星近,折弯大,B线距暴发星较近,折弯较大,C线距暴发星远,折弯较小。
图6
九、光的曲线传播
光的直线传播定律:光在同种均匀介质中沿直线传播。在这里我们要讨论的是,介质运动对光传导运动方向的影响,宇宙中任何物质都在运动,波的传导介质也不例外,在做各种运动,象空气一样,小的运动我们觉察不到,只有大的运动形成风我们才觉察到,空气的运动也在影响着声波的传导,空气的运动方向和声波的传导方向构成一定的角度,空气的运动就会改变声波的传导方向,如空气的流动方向和声波传导的方向相同或者相近就直接影响声音的传播速度,由于光它传播的太快,介质小的运动对它影响极小,我们无法觉察到,水和空气的流动速度相对光速是微不足道的,所以无法看到水和空气的流动引起光线传播的改变,这就象一个厚厚的木制桌面用手指压下去,我们看不到桌面已发生弯曲,实际上已经有弯曲了,是我们觉察不到而已,只有使加很大的压力才能看到桌面的弯曲。只有在经过大星体时我们才看到光线的弯曲,实际光在传导过程中已经随光波的传播介质的运动,不断弯曲的。就象我们要游泳横渡江或渡河一样,我们使劲向对岸游,结果水向下流淌了,我们游泳的行走路线自然就向下游弯曲了。也象我们在沙漠里沿着沙坡水平行走,沙子滑坡了,我们行走的路线也弯曲了。所以光的直线传播定律应更正为:光线是单方向传播的,在静止的同种均匀介质中沿直线传播。宇宙中很难有理想的静止的空间。
如图7所示:是三条宇宙中的光线。
图7
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