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颠覆性科学创新——中国科学院植物学博士的物理学研究成果简介

已有 1830 次阅读 2024-4-1 11:58 |系统分类:论文交流

论文1:《量子产生的经典物理学机制及其对氢原子结构与光电效应的解释》(Classical physical mechanism of quantum production and its explanation for hydrogen atom structure and photoelectric effect)。发表后做了一些修改,题目改为《电子跃迁的经典物理学机制及其对氢原子结构与光电效应的解释》。

摘要:本文分析了普朗克能量子以及爱因斯坦光量子的概念存在的问题,修正了量子的概念并提出了电子跃迁功率的新概念。本文澄清了经典电磁学中关于电子绕核做匀速圆周运动将辐射电磁波的常见误解,指出电子绕核做频率改变的加速或减速运动才会辐射会吸收电磁波,并在此基础上阐述了量子产生的经典物理学机制。基于此,本文在不需要玻尔“量子化假设”的前提下,解释了氢原子电子轨道能级量子化与光谱现象。此外,还利用修改的量子概念解释了光电效应。修正后的量子概念及其经典物理学发生机制打破了宏观与微观之间的鸿沟,消除了“经典物理学”与“量子力学”之间的矛盾,为重建统一的宏观与微观物理学奠定了重要基础。

论文2:《类氢原子核外电子椭圆轨道能级量子化的经典物理学推导》(Classical physics derivation of quantization of electron elliptical orbit)。该文发表后也做了相应的修改。

摘要:在前文对量子概念进行了修正以及对玻尔的氢原子结构模型重新进行了经典物理学解释的基础上,本文详细推导了类氢原子中电子的椭圆轨道能级公式。当电子跃迁时间取单位时间(1s)时,能级公式与玻尔-索末菲的原子结构理论结果完全一致。

论文3:《无质量“物体”的运动与光的物理学本质和运动规律》(The motion of massless “object” and the physical essence and motion law of light)。

摘要:本文通过对无质量“物体”运动规律的分析,确立了真空绝对静止参考系。通过对光 的物理学本质的认识,本文揭示了光的三大基本运动规律:第一,光永远做匀速直线运动, 与光源的运动无关。第二,光在真空中的传播相对于真空绝对参考系速度不变。第三,光在 介质中的传播,相对于介质惯性系速度不变。基于此,我们成功地解释了长期困扰学术界的 迈克尔逊-莫雷实验、斐索实验和光行差现象。最后,我们证明了狭义相对论赖以建立的两 个基本假设都是错误的,因此作为狭义相对论核心内容的洛伦兹变换及其一系列推论都是不成立的。

论文4:《物体运动的光测速度与观测者位置效应》(The optical measurement speed of moving bodies and the observer's position effect)。

摘要:从古代直至牛顿力学体系中,人们都默认光的速度为无穷大。人们通常借助于光或电子设备对物体的运动速度进行直接测量,把测量所得的速度当做物体的实际运动速度。实际上光速是有限的,当物体高速运动时,我们必须对所测的物体运动速度进行修正。然而,目前人们仅仅采用爱因斯坦相对论来处理物体高速运动的情况,尚没有对物体高速运动条件下所测的运动速度进行修正的理论。这里,我们报道了物体运动的光测速度受观测者位置效应的影响,同时得到了物体运动的光测速度与实际速度关系式。在此基础上,本文解释了牛顿经典力学适合物体低速运动情形而在高速运动条件下光测速度与实际速度产生较大偏差的原因。本文还解释了高能粒子速度极限以及超光速、负速度现象,分析了微观粒子运动的观测问题。本文提供了一种解释和研究物体高速运动的理论,具有重大的科学意义。

论文5:《一个对称的环状星系模型解释星系旋转曲线》(A Symmetric Ring Galaxy Model Explains the Rotation Curve of Galaxies)

摘要:本文根据星系的一般结构,提出了一个对称环状星系(SRG)模型。基于该模型,我们得出了与星系旋转曲线实际观测结果相吻合的结果,从而解决了长期困扰天文学界的星系旋转曲线观测结果与预期结果不一致的问题。本文还对产生星系旋转曲线问题的根源因进行了分析,发现主要原因在于人们采用了不符合实际的星系模型和错误的计算方法。因此,解释星系旋转曲线问题的暗物质假说和引力修正理论失去了其立论基础,这些理论的正确性无疑面临着严峻的挑战和深刻的质疑。

论文6:《粒子流的类衍射与类干涉机制研究》(Study on the Diffraction-like and Interference-like Mechanisms of)。

摘要:本文论证了杨氏双缝实验中的明暗相间条纹实际上并非光波的衍射和干涉图样。我们对粒子流通过缝隙后的散射现象进行了研究,发现粒子流的散射类型和散射自由度取决于粒子和缝隙的物理参数。当粒子流发生均匀散射时,会在接收屏上形成均匀的“有”“无”相间的离散分布图样。基于粒子流的这种类衍射和类干涉机制,本文解释了电子的衍射和干涉实验,同时也解释了杨氏双缝干涉实验以及光的圆孔和圆板衍射。本文对爱因斯坦的波粒二象性概念和德布罗意的物质波假说进行了深入讨论,同时对费曼的电子双缝干涉思想实验进行了分析。我们的研究表明,物质波假说不成立,从而动摇了现代量子力学的基础,具有重大的科学意义。此外,本研究对于粒子或缝隙的检测和分析的技术开发具有重要的应用价值。

这六篇文章,都具有颠覆性的创新突破。颠覆性的内容如下:

(1)修正了量子的基本概念:普朗克的能量子概念指的是最小能量单元。这是量子概念的本意,是正确的。然而,普朗克与爱因斯坦却把能量子的能量表示为E=hv,从而使得这个能量子能量不再是最小单元,违背了普朗克最早定义的能量子基本概念,相当于自相矛盾了。本人发现了这个量子概念的内在矛盾,认为能量子的能量必须是一个最小的不变量,而不是随频率变化的量。本人通过对电子跃迁的物理机制分析,得出了能量子是第一个最小的能量ε,其数值大小正好是普朗克常数h的数值,单位为焦耳。

现代量子力学诞生后,量子的概念进一步异化,把电子甚至原子等实物粒子称为量子,完全是偷换概念,错到离谱。请参考本人与湖南大学的刘全慧教授的讨论《什么是量子?——与刘全慧教授商榷 2023-10-30》(blog.sciencenet.cn/home

(2)纠正了电子绕核运动就会辐射能量的观点:电磁学传统观念认为,只要电子绕核运动就一定会辐射能量。然而,实际上电子并没有因为绕核运动辐射能量最后坠落在原子核而导致原子崩塌。玻尔提出氢原子结构模型时,强行假设电子在基态时绕核运动不辐射能量。但是他并没有给出物理机制的解释。本人则纠正了人们对拉莫尔公式的误用,认为电子绕核加速运动会辐射能量,应该是指电子绕核做周期缩短、频率加快的圆周(椭圆)运动时才会辐射能量,电子绕核做周期不变的圆周(椭圆)运动时,不会辐射能量。因为,当电子绕核做匀速圆周运动时,电子与原子核之间的库仑力并不做功。当电子绕核做周期不变的椭圆运动时,电子绕核运动的能量和角动量守恒,并不会辐射能量。(论文1、2

(3)解决了电子跃迁问题:玻尔的电子跃迁理论认为电子只能在特定的能级轨道上出现,而且电子从一个能级跃迁到另一个能级是跳跃式的,不连续的。这种跳跃式的跃迁方式意味着电子在两个能级之间的过渡是瞬间的,不经历中间状态。因此,玻尔理论中的电子跃迁被认为是一种量子化的过程,与经典物理学中的连续变化不同。本人认为,玻尔的电子跃迁理论是完全错误的。首先,他的理论完全缺乏电子跃迁的物理机制,即根本没有解释电子为什么会跃迁,以及如何跃迁。其次,他认为电子跃迁是跳跃式的、不连续的,在两个不同能级之间的过渡是瞬间的,不经历中间状态。这种说法本身就是否定电子跃迁存在物理机制过程,完全违背基本逻辑,因为任何物体在空间中的运动必然是一个连续的位移,任何物质在空间中的变化都是一个连续的变化过程。玻尔否定电子运动的连续性,并把它作为量子力学与经典物理学的重大区别。玻尔的这个理论,不是与经典物理学的区别那么简单,而是违背了基本逻辑,本身是错误的。基本逻辑没有经典不经典的区别。科学理论必须服从基本逻辑。不能因为你违背基本逻辑就宣称你是另一种科学。违背基本逻辑的任何科学理论都是错误的。事实上,本人提出的电子跃迁物理机制就很好地解释了电子跃迁,完全符合基本逻辑(玻尔认为是经典物理学)。电子在能级轨道上的运动,实际上就是周期不变的圆周(椭圆)运动,不会辐射能量。当原子体系能量下降时,根据能量最低原理,处于高能级的电子的势能就会降低,在此过程中电子运动半径变小,即库仑力对电子做功,电子运动加速,即电子做频率增加(周期缩短)的圆周运动,直到电子进入一个新的平衡态,即电子收到的库仑力等于电子运动的离心力时,电子在这个更低的能级上做匀速圆周运动。电子每加速绕核运动一周,即辐射一份能量,这份能量就是一个最小的能量单元,一个光量子。如果电子在这个低能级运动时,有一束光照射过来,由于光是变化的电磁场,电子在这样的变化电磁场中受到电磁力的作用,势能升高,电子运动半径增大,电子运动速度下降,绕核运动频率减小(周期延长),每减速绕核运动一周就吸收一个光量子。直到电子到达另一个平衡态做运动圆周运动,即达到更高的能级。可见,电子辐射和吸收光量子的过程就是电子跃迁的过程,完全是一个连续的变化过程!我们所揭示的电子跃迁物理机制,完全抛弃了玻尔的错误、神秘主义的理论,让量子力学回归到符合基本逻辑的、可理解的科学轨道。基于该电子跃迁的物理机制,解释了氢原子光谱,推导出了氢原子和类氢原子的能级、轨道和角动量量子化,推导出了玻尔半径和里德伯常量,解释了光电效应等,证明了我们提出的修正量子概念以及电子跃迁机制是正确的。(论文1、2

(4)提出了电子跃迁功率的概念:电子跃迁功率是电子吸收或辐射光量子的功率,反映了电子在不同能级之间跃迁能力的大小。P=εv。光的频率v的大小实际上是电子跃迁功率大小的反映。根据电子跃迁功率的概念,可以解释光电效应存在截止频率等现象。(论文1

(5)打破了200多年认知错误,证明了杨氏双缝实验的明暗相间条纹不是光波的干涉图样(论文6)

(6)揭示了粒子流通过缝隙产生明暗相间条纹的物理机制,解释了光的衍射与干涉现象、电子的衍射与干涉实验以及其它粒子的干涉实验。从而,否定了德布罗意物质波理论,揭露了费曼电子双缝干涉思想实验捏造实验结果,动摇了现代量子力学的根基。(论文6)

(7)建立了“无质量物体”的理想物理模型,确立了真空绝对静止参考系的存在。(论文3)

(8)揭示了光速不变的物理本质,即光在真空中的传播速度相对于真空绝对参考系不变,光在介质中的传播速度相对于介质惯性系不变。从而否定了爱因斯坦的“光速不变原理”和“狭义相对性原理”,相对论赖以建立的两个基本假设被证伪,相对论不成立。(论文3)

(9)提出了不同频率的光在介质中的传播速度公式:

其中ρ=1/(d+l),ρ为单位长度介质中的原子个数,是与密度相关的参数。由于电子吸收的光频率越高,电子跃迁的轨道能级越高,电子跃迁时间越长,因此光被电子吸收到重新辐射出来的时间 T 也就越长。光的频率越大或介质密度越大,在介质中的传播速度越慢。根据光在不同介质中的传播速度 c’以及密度参数ρ,可以得出电子吸收不同频率光波的电子跃迁时间 T/2。(论文3)

(10)提出了物体运动的光测速度概念,并发现了观测者位置效应,即在对物体运动进行观测时,观测者处于物体运动起始或终点的不同位置所测得的运动速度是不同的。基于这个概念和发现,解释了物体运动的超光速与负速度现象。(论文4

(11)纠正了天文学中类星体喷流视超光速的Rees理论,提出了新的类星体喷流速度公式:

纠正了错误的相对论光波多普勒公式,提出了根据红移值测量天体运动速度的公式:

式中 Z=(f0 − f)/f,为红移值。据此可得许多类星体喷流的实际速度已经远超光速,否定了现在认为的实际速度没有超光而只是视超光速的结论。(论文4

(12)提出了对称环状星系模型,采用正确的引力计算方法得到与天文观测结果相一致的结果,从而解决了长期困扰天文学界的星系旋转曲线观测结果与预期结果不一致的问题。从而颠覆了暗物质以及引力修正理论(MOND)的基础。论文5

论文目录

1,Zeng JQ. Classical physical mechanism of quantum production and its explanation for hydrogen atom structure and photoelectric effect. Physics Essays, 2021, 34(4):529-537. dx.doi.org/10.4006/0836

2,Zeng JQ. Classical physics derivation of quantization of electron elliptical orbit in hydrogenlike atom. Physics Essays, 2022, 35: 147-151.

doi.org/10.4006/0836-13

3,Zeng JQ, Zeng TH. The motion of massless "object" and the physical essence and motion law of light. Physics Essays, 2023, 36(2): 216-222

dx.doi.org/10.4006/0836

4,Zeng TH, Zeng JQ. The optical measurement speed of moving bodies and the observer’s position effect. Physics Essays, 2023, 36(1):94-99

dx.doi.org/10.4006/0836

5,Zeng JQ. A Symmetrical Ring Galaxy (SRG) model explains the rotation curve of galaxies. Applied Physics Research, 2023,15(2):110-115.

dx.doi.org/10.5539/apr.

6,Zeng JQ, Zeng TH. Study on the diffraction-like and interference-like mechanisms of particle flow. Applied Physics Research,2023,5(2):157-172.

doi.org/10.5539/apr.v15

(相关论文中文版可从以下链接获取:https://zhuanlan.zhihu.com/p/689698719)



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