|||
光与暗能量的交换
黄 成
摘 要:提出“光的本质是能量”新说,它内部运动的轨迹呈波动式,然后外部运动以微粒状作直线发射;而光的存在与运动又与暗能量密切相关,并进一步解析了光速及宇宙加速膨胀等原理。
关键词:光;暗能量;宇宙
关于光的本性问题,18世纪初有过一场激烈争论(1),论战的主将分别是伊萨克·牛顿与罗伯特·胡克,前者持微粒说,后者持波动说,可是最终还是没有结论。
从科学研究本身来说,对于不能确认的问题存疑,起码也尊重了科学和真理。那么,光的本质到底是什么呢?
我们知道,地球上的阳光来自太阳,而太阳光照射到地球大约需要8分钟。这一过程中,它穿越了暗物质和暗能量构成的宇空(2)。假如光是微粒,那么其中一颗得需要多大的能量才能保证它到达地球表面呢?除非它本身就是能量,否则我们如何会感受到光明与温暖?
光的本质是能量?从牛顿的光的色散理论来说,正因为一束光中能量波动频率的不均匀,才有了赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫这七种颜色。简单点说,能量的形式是波动的,却以微粒的方式在传递。再说白一点,它内部运动的轨迹呈波动式,然后外部运动以微粒状作直线发射。所以,无论牛顿的微粒说,还是胡克的波动说,都只是揭示了光的两个不同的特性。
再回过头来说一说,为什么一个太阳光粒子,能够长途跋涉1.5亿千米来到地球?原因在于有分布在宇宙空间的暗能量相助。即在光粒子的直线运动过程里,暗能量与其在做着某种交换式补充,以保证其能够运动得更远。而由于黑洞(很可能是暗能量的集聚效应形成的)和约占宇宙22%部分暗物质的存在(3),太阳所产生的一部分光粒子被其所捕获,能够到达地球及其它行星的也仅为其一二。
这里还有一个问题与暗能量有关,那就是为什么光速能达到30 万千米/秒?是什么给其带来如此高的运动速度呢?而且还是恒定的。答案只有一个,依然是约占宇宙73%部分暗能量的存在(4)。尽管我们对暗能量知之甚少,甚至还无法确切地论证它的存在,目前也只能从对宇宙观测中感受到,譬如宇宙在加速膨胀新论的提出。
宇宙为什么在加速膨胀,而不是匀速或静态地膨胀?原因大抵也在于暗能量在作祟。我们还无法掌握暗能量的存在形式和运动规律,也不知道它与我们通常所说的能量是怎样的关系?可是以太阳光粒子的发射为例,显然它起到了助推器的作用。其实,这也证明,为什么我们还能观测到宇宙爆炸时的光粒子?那可是150亿年前就开始运动的啊!
假如说宇宙爆炸理论成立,即便说现在观测到宇宙在加速肿胀,那么我们所在的时空是宇宙的表面或外围,故而我们才可能确定有那么个奇点。正是由于暗能量在宇宙中占绝对位置,控制着宇宙的运动形式与内容,所以光速才会恒定在30 万千米/秒上,而且没有其它任何形式的运动可以超越。
显然,这又是建立在暗能量恒定的基础上,如果是,那么为什么宇宙在加速膨胀呢?首先,宇宙加速膨胀不会是持续性的,或者说只是暂时性的;其次,导致宇宙加速膨胀的原因很可能是暗能量的作用(到底是集聚效应还是发散效应?尚不能定论);第三,宇宙加速膨胀之后是否会收缩,这种假设有待于更久远的观测。
不过,光的本质是能量,确乎可以确定。第一,如一束光照在物体上,时间久了,一则发光体会发热(能量在转换),二则被照物体也会升温(在吸收能量)。第二,对于类似玻璃或其他透明体,一束光照射过去,也会部分被吸纳的,另一部分发散出去。第三,正是因为暗能量的广泛分布,才能使光粒子运动地存在,而我们看到的世界是总体光明。
当然,这一切还需要进一步论证,甚至找到可以验证的实验方法,本文仅是抛砖引玉、开启鸿蒙。
2012年3月3日
参考文献:
[1]赵显明.灿烂的科学[N].北京:中国社会出版社,2004:16—19.
[2][3][4]赵煦.“加速膨胀论”对宇宙观的影响[P].科学导报,2012,30(1):81
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-9-1 14:26
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社