相同速度垂直运动比div水平垂直居中运动哪个看起来更快

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第二十七章 生命的基础(二)
& & 3.物质
“物质是客观实在”列宁这句话可以作为物质的定义。物质是宇宙四要素中,唯一可以称为实体的东西,与物质相比,时间、空间和能量都显得虚无缥缈。佛教认为:一切皆空。若没有物质,真的不幸言中。由于物质有形有款,以至于让人感到物质没有起源不可思议,天上那么多石头不知怎么来的。物质是复杂的,越小的物质越简单,越大的物质越复杂。
物质是浩瀚的。在宇宙中有形或无形的、可见或不可见的“东西”,都是物质。物质如此众多,多到无法形容,在无穷无尽的物质面前,人类才意识到自己是多么的渺小。在宇宙中,人类还不如沙海中的一粒沙,不如海水中的一滴水。人类总是想,沿着宇宙的某个方向一直延伸,直到永远,都是物质吗?没人能够回答。这是人类思想不能征服的一个难题,也许永远都是一个谜。若物质是无穷无尽的,那么在宇宙中就是要什么有什么,要你有你,要我有我。如果找不到,一直找下去,就一定能找到。只要是地球存在的物质形式,在宇宙中也一定存在。
虽然人类不知道宇宙是否有尽头,但有一点是肯定的:人类看不到的,不等于没有。人类可以借助望远镜看到137亿光年之外的星系,在这个尺度之外,也许还存在无数的星系,只是光子飞不过来罢了,之所以飞不过来,是因为137亿光年是光子射程的极限。
人类把物质分为宏观与微观,宏观是用望远镜才能看得清的,微观是用显微镜才能看得见的(粒子看不见)。虽然物质种类繁多、十分复杂,但若拆解为元素,物质就变得简单了,人类已知的元素也就一百多种。如果再拆,物质是由三十余种基本粒子组成的,这就更简单了。很有可能,物质继续分拆到一定程度,就只剩下一种原始粒子,宇宙万物就是由这种原始粒子组成的,这种原始粒子是构成所有基本粒子的元件。
如果用哲学的眼光看物质,物质就是无限可分的,在无穷小之处,物质趋向于无,这就不难理解天上的那么多石头是怎么来的了。当物质聚集到一定密度,人就能借助仪器感觉得到了,目前最低端的感觉是基本粒子,如光子、中微子、电子、质子、中子等。当电子与正电子相遇,这两种物质就散开了,1%以下的物质拆成两个光子,99%以上的物质消失了,之所以说物质消失只是因为人类观测不到,但在物质消失之处,存在一个能量场,能测得出来,这说明物质还在,可惜人类看不到。将来有了更强大的观测手段,可能可以看到更小的粒子,更小的物质。
许多物理学家梦寐以求能发现一种新的粒子,可惜像丁肇中教授这么幸运的人不多,主要不是能力问题,而是设备的问题,目前的观测手段还是太落后,100年后就会发现许多更小的粒子,但这种发掘似乎没有尽头,因为物质能被空间稀释得无限小,物质小到一定程度是无法看见或无法测量的,只能测出某个空间存在能量,却无法测出其中的“一粒”物质,甚至连这个空间存在能量也测不出来。一滴墨水,滴到一盆水里,还可以看到蓝色;滴到泳池里,用仪器也许能测得出来;滴到大海里,再尖端的仪器也无能为力了。
人类能感觉到物质的存在,当然这种感觉是对物质的描述和歪曲,但这却是人类最重要的功能之一。视觉、听觉、嗅觉、味觉、肤觉都能感觉到物质的存在,在各种感觉中,首要的感觉是视觉,其次的感觉是触觉,这是肤觉中的一种。当物质处于相对静止的状态,就会聚集到一起,达到一定密度之后,就对光子有了斥力,光线就射不进去了,只能反射出去,光线进入人眼,人就可以看到这里有东西,视觉产生。当人与物接触时,相互间也有斥力,人就能“触到”物的存在,触觉产生。
触觉的产生依赖于物质外围的电子,负负相斥,才能产生触觉。当然,触觉不是人的专利,生物也有触觉,广义生命也有触觉,电子之间、质子之间、离子之间也能产生斥力,形成触觉。为了说明触觉,可用磁石为例。磁石显然是离子体,在地磁的作用下少数原子被电离了,自由电子跑到了一端,正离子跑到了另一端。两块磁石同极相遇,产生斥力,彼此在较远距离就感觉到对方的存在,实实在在“触摸”到了对方。不过,磁石对对方的触觉是一种错觉,以为对方与自己挨着,实际上有段距离。同样道理,人触及物体,人与物体之间也有一段距离,因为人体外围的电子与物体外围的电子并没碰到一起,都是负电荷,存在斥力,这个距离可称为电子斥力距离。当然,这一距离是极小的。由此可见,人触到的物质其实并未触到。假如人体是由不带电荷的物质组成的,那么任何物质都触摸不到,整个宇宙都是空的。
假如人体是由光子组成的如何?不行,光子是从电子中释放出来的,是组成电子的元件,可能带有弱负电,光子一触到物体就反射了,说明物体外围的电子对光子有斥力。一个原子的内部空间是十分空旷的,主要质量在原子核,原子核的体积只占原子的数万亿分之一,核外电子质量不足原子核的千分之一,分布又很稀疏,光子是比电子小得多的粒子,部分光子却被阻挡在这个空旷的空间之外,被反射出去,只能说明原子核外围的电子对光子有斥力。
假如人体是由中子组成的如何?不完全行,中子弹释放出来的中子流,可以轻易穿透建筑物、坦克和人体,但对所穿透的物体略有损害,这种损害对建筑物和坦克而言可以忽略不计,对人而言就意味着伤亡了。当中子遇到质量大的铀核等,铀核会裂变,说明中子与铀核相斥,确切说是中子与铀核中的中子相斥。中子穿透铀核、人体、坦克和建筑物,被穿透物质的反应并不重要,重要的是中子的速度和轨迹是否改变,若无改变就说明中子在物质中是畅行无阻的。从人类知道的情况来看,中子击中原子核时,能量会被吸收一部分,运动轨迹也会发生变化,速度慢的中子还会被原子核吸收,说明中子还是目中有物的。在原子核中,中子能与质子结合在一起,表明中子可能带有弱负电,也许这正是中子不具有绝对穿透能力的原因。不管怎样,中子的穿透能力比带电物质强得多,这说明穿透能力与物质的电性有关。
假如人体是由中微子组成的如何?OK,这样人就什么都触摸不到了,人在地球中什么都看不见,什么都摸不着,如入无物之境,在人看来,宇宙中并不存在所谓的物质。中微子也许是一种数量最大的物质,每秒钟就有数以十亿计的中微子穿过每平方英寸的空间,可以轻易穿透地球,若这些中微子是以某种形态结合在一起的,而且在其内部也有错综复杂、有序组合的连锁化学反应,这些就是一种人类所不知的高级生命形式,那么就会出现奇迹,他们可以同人类共同生活在一个空间,却彼此察觉不到对方的存在。不仅中微子,任何一种不带任何电荷的物质组成的生命,对人类而言都是一种无形的生命和无形的世界。那个世界莫非就是人类所说的阴间、地狱或天堂?从理论上讲,这个世界是可以存在的――假如这些物质不需要电性也能结合在一起。
人们在海边偶尔可以看到海市蜃楼,在海面上方有人间奇景,人类用光线的折射和反射来解释,这是解释不通的,毕竟在茫茫大海之外,并没有一个可供折射和反射的城市或原野。2004年3月9日下午,广东惠来县神泉港海边出现长达4个多小时的海市蜃楼,在海面上方有群山、城堡、木屋、帆船、大桥、公路、汽车、行人等景观,目击者称路上行人面目清晰可见,这显然不是哪个城市的景观被复印到海面上方了。2005年5月23日山东蓬莱出现了八十八年来最大海市蜃楼,有清晰度极高的高楼、庙宇、灯塔、道路、船只、小岛,还有天人天马行走穿梭,画面还会变,一会像意大利威尼斯,一会像香港维多利亚港,一会像上海外滩,一会像澳门海边。持续两个多小时,有近万人看到。这显然也不是世界各地的景观被复印到了海天之间。海市蜃楼到底是什么,人类还没搞清楚。当然还不能说是另类物质组成的世界在特定条件下偶尔现形,但也没有足够的证据排除这种可能性。若将来发现一个由另类物质组成的生命世界,人类也不必过于惊讶。
任何看起来密不透风的物质或物体,都是疏如筛网的,当与另一个疏如筛网的物质或物体相交时,只要一方或双方中的粒子(广义,含分子、颗粒)运动轨迹是可变的,就能穿透对方。一堆沙可以穿透筛网,一桶水也可以穿透筛网,一滴水还可以渗透一张纸,就是这个道理。中微子穿透地球,也可能在于中微子的运动轨迹可变,可从各种粒子的旁边或中间穿过,因为正电或负电粒子对其都不起作用。当然,物质穿透物质,可能还有其它不为人类所知的原因,在能量部分再作进一步论述。
物质是有性别的。这种性别就是电性,性别的分类与基本生物相似,分为阳性、阴性和中性,即正电、负电和不带电。宇宙中最不可思议、最为重要的存在就是正负电荷的存在。有了正负电荷,物质才能结合在一起,形成原子、分子乃至宇宙天体。宇宙中各种各样的化合物,也许是两种或多种原子拥有公共电子, 这样不同的原子才结合在一起。相同原子组成的分子,也应是两个原子拥有公共电子。
物质是变化的。运动、聚合、分离与变异都是物质的变化。其中最复杂的是物质的运动。比如,物质的运动方向,就让人头痛的了。月球的运动方向,看似简单,要准确解释则不是人类能力范围之内的事情。月球自转,同时又围着地球转,地球围着太阳转,太阳围着银河系中心转,银河系有可能一方面围着宇宙的中心转,另一方面向远离宇宙中心的方向飞去,因为宇宙大爆炸的过程仍在继续,宇宙仍在继续膨胀。这么看来,月球的运动方向就是十分复杂的了。况且,宇宙中的每个可见或不可见的星球,都或大或小影响着月球的轨道。因此,月球的运动方向,谁也说不清。天体的这种错综复杂、层层叠叠的关系,也暗示了生命是错综复杂、层层叠叠的关系。
人类的感觉认为,运动是单向的,只能向一个方向飞行,而月球的运动表明,物质的运动具有多方向性。更为神奇的是,物质可以同时向两个相反的方向运动,即既向前又向后运动,人在火车上向列车的尾部行走,就是这么一种运动。这还不算神奇,神奇的是物质可以同时向东南西北四个方向运动,坐一列由南向北的列车,人向车尾行走,地球自西向东运动,车上的人就同时向三个方向运动了。如果这列火车是在金星上,金星的自转是由东向西,公转是由西向东,这样车上的人就同时向东南西北四个方向运动了。这么看来,物质可以向多少个方向运动,似乎是无限的。
为了使人类更清晰理解运动,应对物质的运动确定一个更科学的定义:物质运动是相对事件,是两个或多个物质相互位置变化的现象。单个物质,不存在运动或静止,动与不动可以随意解释。一个物质,只有两种运动,一种是内部运动,内部运动是下属物质之间相互位置改变的运动,自转也属于内部运动。另一种是外部运动,外部运动是与外部物质之间相互位置改变的相对运动,必须另有一个或多个不同步的物质才能发生,物质的运动方向与速度,是相对于某个物质而言的,相对于这个物质,只有一个运动方向和一个运动速度。
为了简化物质的运动,可以把下级物质归入上级物质,视为一个整体对外运动。比如,月球的运动方向也就是绕地运行的方向,月球围绕太阳运动的方向,不属于月球,属于地球,月球只是地球的一个组成部分。地表上站立的人,与地球组成一个物质,人是地球的一部分,运动方向是地球公转方向。乘坐汽车、飞机、火箭的人,运动方向也就是载具的运动方向。
在火车上跳起又落回原位,是因为人与火车只发生垂直方向的相对运动,未发生水平方向的相对运动。火车跑得快,是与地面的相对速度快,与车上的人无关。火车上的人,手中苹果落地,站台上的人看起来是呈斜线下落的,火车上的人看起来却是直线下落的,之所以出现这种差异,因为苹果向斜下方下落过程中,人也在向水平方向运动,人与苹果的水平距离始终未变,所以车上的人看起来是垂直下落的。由此可以导出运动相对性原理:运动是在两个物质或物体之间发生的事件,运动方向、运动速度、运动轨迹都是相对的,从第三者的角度判断其方向、速度和轨迹,都会扭曲和变形,因为第三者与其中任何一个物体之间的相对运动截然不同,运动方向、运动速度和运动轨迹完全不同。
宏观世界与微观世界具有惊人的相似。原子结构与太阳系的结构很相似。都是众星捧日,绕核运动。太阳质量占太阳系的99%以上,原子核质量占原子的99%以上。一颗流浪天体向太阳附近飞去,速度快的一掠而过,永不回头;速度慢些的,掠过太阳附近之后,就被太阳拉住了,越飞越慢,最后浪子回头,成为太阳系大家庭中的一员;速度更慢些的,就被太阳拉入自己的怀抱,成为太阳的一部分。同样道理,一粒流浪电子从原子核附近飞过,速度快的一掠而过,永不回头;速度慢些的,就被原子核俘获,成为绕核电子。当绕核电子饱和后,原子核就不能俘获新的电子了,似乎这是不同之处,但也许暗示了恒星的行星、行星的卫星多到一定数量也会饱和。此外,也有电子能进入原子核成为原子核的一部分。氢原子中的电子,在某种条件下,就会“跌入”原子核中,与质子结合为中子。原子核更多的是吸收周围比电子小的物质,不断发展壮大自己的力量,这与太阳的发展战略是不约而同的。
物质不灭,是人类对物质根深蒂固的认识,即使一团物质灰飞烟灭,人类也认为物质不灭,灭的是物体,而不是物质。既然物质不能减少,那么物质也不能增加,有增必有减,有减必有增,此增彼减,或彼增此减,绝不会凭空增减。行文至此,还是摆脱不了爱因斯坦的纠缠,因为爱因斯坦认为,物体的质量会随速度的增加而增加,按爱因斯坦的公式计算,静止时为1的质量,速度达到光速的90%时,质量增加到2.29;速度达到光速时,质量则为无穷大。这种无中生有是毫无道理的,以光速飞行的光子,质量也没有达到无穷大嘛,这是速度迷信的另一种表现。若速度增加质量也增加,那么必有外界物质进入,否则物质自己长不出“肉”来。如果物质可以自我增加与减少,那么就说明物质可以创生与消灭,即速度可以创造与消灭物质。若真如此,速度就是万能的了,因为速度能决定时间、空间和物质的存在,这等于说速度能决定宇宙的存在。这就让人觉得荒唐了。
速度不是组成宇宙的要素,也不是宇宙中存在的“实物”,甚至连运动也不是,只是运动的一个参数而已,速度是路程除以时间,速度是公式,是数字,是人类为了理解运动物质而分拆出来的一个概念。速度有点神秘,说有就有,说无就无。人不觉得地球有速度,只是想象地球有速度,想象自己站在天上,地球就有速度了,这么一想,速度也就成了大脑中的虚拟事物了。当你在天上成为一颗地球同步卫星,地球的速度又消失了,既没有自转,也没有公转。有人说这是站错了地方,站到了相同的参照系上了。
那么让你站在另一个参照系上,这个参照系与地球的距离是无穷远,地球的速度又消失了。在马路边看汽车速度很快,离马路越远,汽车速度越慢,当你站在无穷远,汽车的速度就是无穷慢,无穷慢也就是静止的了。也许有人说这是错觉,是的,这么说也对。然而,既然速度可以让人的感觉揉来揉去,要快就快,要慢就慢,那么也说明速度在很大程度上存在于人的大脑之中。天空中遥远的星星,老百姓感觉是静止的,科学家感觉是运动的,想象不同,各取所需罢了。如果老百姓认为天体是动的,就会干扰生活,天天都担心天上的石头砸到脑袋;如果科学家认为天体是静止的,飞船就永远飞不到火星了。
人类认为光子是以光速运动的,速度与生俱来,伴随一生,甚至可以在浩瀚的宇宙中飞行130亿年而动力不减,燃料不尽,真是不可思议,而光子并不认为自己动,动的是周围世界,它认为整个宇宙都是以光速飞行的,难以理解。人类能说光子的感觉是错觉吗?绝对不能。当你在空旷无物的宇宙中以光速飞行时,你可以认为自己动,也可以认为自己不动,动与不动,仅仅取决于一念之差,大脑说了算。当两个物体在空旷无物的宇宙中作相对运动时,既可说是甲动,也可说是乙动,还可说甲乙都动,用物理法则来衡量,都对。谁动谁不动,仅仅取决于一念之差,还是大脑说了算,而且自己的运动速度也是大脑说了算,取相对速度内的任何一个值都对。
假如有一个人站在静止的平面上,面前有一个物体向无数个方向运动,而且各个方向的运动速度相同,这个物体可以说是运动的,也可以说是静止的,静止与运动全等了,运动消失了,速度不见了,说来就来,说走就走,说有就有,说无就无,就像幽灵一样。因此,速度不但是一个相对概念,而且是一个主观概念。既然如此,一个似有似无、可有可无的事物,怎么能创造出宇宙万物来呢?
前文把时间说没了,把空间说没了,就是不敢把物质说没了,因为物质实实在在摆在人类的面前,若是把物质说没了,就成为科学骗子了。不过,静态的物质是不存在的,宇宙中只存在动态的物质,而动态的物质则是能量,能量是宇宙中的唯一存在,当然能量也就是生命。
& & 4.能量
能量是神秘的。在时间、空间、物质和能量四要素中,人类最不了解的是能量,能量来无影,去无踪,有时能感觉得到,有时又不能感觉得到,时间和空间虽然也是无影无踪的,但人类分分秒秒都能感觉得到。虽然基本生物和人类都学会了利用能量,可是仍然不知道什么是能。
人类给能量下的定义是“物质运动的量度”。这个定义下得不准,显得模糊,定义的模糊导致思想的模糊。在模糊定义的指导下,人类把能量分为光能、热能、电能、风能、动能、势能、核能、化学能等,这可以说明能量的来源,但却不是科学的能量分类方法,表明人类对能量还不了解。比如,动能、势能,就是让人糊涂的。一个物体运动有动能,静止有势能,这本身就是一个矛盾。一个物体越高,被认为势能越大,位置高低与能量有何相干呢?毕竟还没掉下来嘛。核弹发生爆炸,人类认为有部分物质转化为能量,也就是这部分物质消失了,变成了无坚不摧、神秘莫测的能量。可是物质转化为能量,就像时间转化为空间,是难以理解的。这是能量概念混乱所造成的,而能量概念之所以会发生混乱,是因为人类不知什么是能。
在这里给能量作一个更加准确的定义:能量是物质的运动,或运动的物质。在这里,我们把物质与能量统一起来了。由于运动具有相对性,能量也具有相对性。一个物体,静态看是物质,动态看是能量;宏观看是物质,微观看是能量。能量的定义可用公式来表达:能量 = 质量 × 速度,也就是说,当物质有了速度之后,就成其为能量了。质量越大,能量越大;速度越高,能量越大。这也是物质与能量的关系。
光子质量很小,速度很高,所以具有较大的能量。电子质量比光子大,在电线中以光速飞行,所以一粒电子的能量比一粒光子的能量大。一颗子弹,静止时没有能量,因为速度等于零,飞行时具有较大能量,因为既有质量又有速度。运动中的地球,具有很大能量,因为地球质量很大,可以视作众多粒子的集合,这些粒子以每秒30公里的速度飞行,如果有一个质量较大的天体与地球相撞,也许就是人类末日了。当然,太阳具有更大的能量,太阳不断向外辐射各种各样的粒子,这些粒子的运动速度,从每秒几百公里到三十万公里,也许有的粒子比光速还快,只是人类尚未知晓罢了。
能量来源于运动,运动来源于裂解,裂解来源于碰撞,粒子的相互碰撞是能量的源泉之一,也就是说斥力是能量的源泉之一。电子与质子的碰撞,电子与电子的碰撞,电子与正电子的碰撞等等,都是能量产生的直接原因,这些粒子的碰撞,迸发出更小级别的高速运动粒子,从而形成了能量。人类已知的最高效能量,首先是正反粒子碰撞时的湮灭,其次是原子核相互碰撞时的核聚变,再次是中子与原子核碰撞时的核裂变。这些粒子的碰撞之所以产生能量,就是因为碰撞后有大量更小级别的高速粒子释放出来。人类常见的火,之所以有能量释放,是在化学反应中不同的原子核在争夺电子时,造成了电子与电子的碰撞,释放出光子、红外粒子等。人类既熟悉又不熟悉的电,先是电子从原子中裂解出来,成为自由电子,然后自由电子受到磁场的加速,成为电流,电流也就是电线中的电子流。原子核内部也是由各种粒子组成的,这些粒子之间也在运动,在运动中也发生碰撞,碰撞后也释放更小级别的高速粒子,这就是核辐射,各种原子核都有核辐射,只不过质子和中子多的原子核辐射多些罢了。
天体的运动是不是来源于裂解?不是,天体的运动是来源于吸引,也就是说引力是能量的源泉之一。不过,如果宇宙真的起源于大爆炸,天体运动归根结底来源于宇宙大爆炸时的物质裂解。裂解之后,物质经过聚合,速度经过放慢,轨迹经过变化,形成了今天的天体运动,这种运动仍处在不断的变化之中。宇宙大爆炸是不是来源于碰撞?有可能。上一个宇宙的物质在万有引力的作用下,最终会聚合成为两个超级天体,这两个天体在巨大引力的作用下以极高的加速度向对方飞去,碰撞后就发生大爆炸,旧的宇宙灭亡,新的宇宙诞生。天体的碰撞,也是粒子的碰撞,任何一个天体都是无数粒子的集合体。
能量有两个不同的概念,一是能量的蕴含,二是能量的释放。说一块电池经久耐用,是指电池蕴含的能量多;说一支电筒光线强,是指电池释放的能量多。原子弹未爆炸时蕴含有巨大能量,爆炸时释放出巨大能量。人体是由原子组成的,若这些原子发生核裂变或核聚变,也是一颗威力巨大的核弹。
如果要评估物质蕴含的能量,可用关系式表示:E = M,即有多少质量就蕴含多少能量,质量与能量是相等的。
如果要评估物质释放的能量,当然不能用爱因斯坦的质能公式E = m c2,因为多了光速的平方c2,能量与光速无必然的关系,只有当能量以光子的形式表现出来时,才与光速有关,而这种关系也不是平方的关系。不妨把公式改为 E = m b v ,E表示释放出的能量,m表示参与反应的物质的质量,b表示被拆解出的某种粒子质量的比率,v表示这种粒子的速度。物质在相撞、燃烧、发电、爆炸(无论是常规爆炸还是核爆炸)中释放的能量,都可以用上述公式计算。比如,计算原子弹爆炸释放的能量,参与反应的铀有一部分质量被拆解为光子,光子拆解的比率乘以铀的质量,就是所有光子的质量,再乘以光速就是释放的光能。此外,铀还拆解为红外粒子、紫外粒子、电子、质子、中子、原子核、离子、原子等,都应分别计算,全部相加之后,就是原子弹爆炸释放的总能量了。用这一公式也可以计算电能,发电机和用电设备配合做功,从电线中拆解出的电子越多,电能越大,电子在电线中的速度是光速。
一般来说,物质拆得越多,能量释放越大;物质拆得越细,能量释放越彻底。不过,参与反应的物质总是有一部分不拆解的,反应后物质处于原来的分子状态,视为未拆解(能量较小,忽略不计)。汽缸里被雾化的汽油,也不一定能完全燃烧,空气少了就烧得不彻底,就会冒黑烟。用一百公斤铀做核弹,不意味着一百公斤铀全部拆解了。原子反应堆中的铀正是因为有的拆解有的未拆解,才得以持续长久,“烧”完了,炉渣还有放射性,说明还有部分铀元素未被拆解。
若被拆成了宏观物质,则可分别计算每一个裂解碎块的能量,再累加成为总能量。可用下述公式计算:E = m v ,其中的m 是每一个裂解碎块的质量,v是每一个碎块的速度。比如,炸弹爆炸,其中有一部分的能量是弹体裂解释放出来的,这部分能量可用公式 E = m v 计算;另一部分则是火药裂解成各种粒子释放出来的能量,这部分能量可用公式 E = m b v 计算。两个公式,形式不同,本质一样。E = m v 公式中的m是被拆解出来的质量;E = m b v 公式中的m是参与反应物质的质量,乘以b就是被拆解出来的质量了。
当然,能量释放多,不一定就意味着杀伤破坏力大,还要看释放粒子的种类与比例。因为所谓的杀伤破坏,是作用能量与被作用能量相互作用的结果。把物质拆成中微子,能量释放虽彻底,但对人对物无损害;把物质拆成中子,能量释放虽不彻底,对物损坏也不大,对人却有严重伤害。一般来说,把物质大量拆解为光子、红外粒子和紫外粒子,产生大量光与热,具有较大的杀伤破坏作用。
光与热既有杀伤破坏作用,又是人类所需要的主要能量,而利用电子碰撞就可得到光和热,除了燃烧、发电和核爆的方式之外,难道不是还有无数种方式吗?何必为能源发愁呢?所谓的能源枯竭,只不过是杞人忧天罢了。人类能看到的和不能看到的,都是能量。由于电子的天性是高速运动的,如果人类能造出一个容器,把大量的电子囚在里面,不就有取之不尽、用之不竭的光和热辐射出来了吗?火线与地线接触,是运动的电子碰撞绕核电子,产生大量能量,能不能用来推动汽车运动?
能量是相对的。当两个物体运动方向与速度相同时,彼此之间的相对运动速度是零,因而在对方看来没有能量。人在汽车上,汽车对于人是没有能量的;人在马路上,汽车对于人就是一团巨大的能量。
两团能量接触时,会把各自的能量传递给对方,双方的能量大小取决于质量与速度。速度可以是动态的,也可以是静态的,静态速度是一个全新的概念。静态速度是两团能量相交之后,方向与速度无法完全磨合一致,仍在一定程度上保持各自的运动方向与速度。甲乙两头牛相顶,无论是相持不动,还是甲推乙走或乙推甲走,都有能量传递给对方,双方之间仍有速度存在,这就是静态速度。人在地球上存在重量,也是静态速度造成的,人向地心运动的方向不变,只是动态速度被地表抵消,但静态速度还在,所以仍有重量,所谓重量也就是能量的量度。只有宇航员在太空中的飞船时,人与飞船的运动方向与速度才基本磨合一致。静态速度可以这么理解:假如人在地球上的静态速度是每秒2米,意思是人以每秒2米的速度推着地球走,或者说地球以每秒2米的速度推着人走,若要测量也可以,把地球搬开,人在一秒钟内的下落距离就是静态速度。搬不开地球也好办,可以挖个井往下跳,也可以从十米跳台往水里跳,只取最初一秒钟的下落距离。
按人类目前的知识,物质的运动是天生的,是与天俱来的,不同只是方向和速度的不同,因此物质都是带有能量的,或者说物质都是能量。人类还没找到绝对静止的物质,绝对的静止物质就是温度为绝对零度的物质,人类已能制造出温度为一千七百亿分之一度的物质,这时的物质几乎是静止的了,但还是有点动。物质的运动分为先天运动和后天运动,先天运动是某一种粒子诞生后与天俱来的运动,如光子诞生后就伴随每秒30万公里的速度。粒子质量越大,天生的运动速度越小。后天运动是物质在先天运动中受到各种因素的干扰,或被加速,或被减速,形成了一种被扭曲的速度。任何物质的运动速度都是可以改变的,光子的运动速度也不例外。不过,从理论上来说,若物质内部是绝对静止的,又处于绝对的真空中,就应该是绝对静止的。
物质与能量是一个事物的两个表象,从物质的角度看就是物质,从能量的角度看就是能量。当站在能量的角度看事物时,可以把一切物质视为能量。一个粒子、一个物质、一个物体、一个天体都可以视为能量聚合体。为了便于理解能量,下文把一切物质都视为能量聚合体。
共同的运动方向,相同的运动速度,相近的空间距离,是判断一个能量聚合体的标准。根据这个标准,基本粒子是能量聚合体,原子是能量聚合体,分子是能量聚合体,人是能量聚合体,天体是能量聚合体。从另一个角度说,人是地球的一部分,月球是地球的一部分,地球是太阳的一部分,太阳是银河系的一部分。银河系也是一个能量聚合体,有自旋方向,也有一个共同的运动方向,银河系是旋转着向某个方向飞去的。当然,每一个能量聚合体,都是由众多小级别能量聚合体组成的,每个小级别能量聚合体,也有独自的运动方向。无论宏观与微观都是如此。
物质可以穿透物质,能量可以穿透能量。一种能量穿透另一种能量,大体有如下几种形式:一是穿隙而过。从分子、原子或粒子内部或外部的间隙穿过。二是迂回避让。两种能量的运动轨迹相遇,一种或两种能量的运动轨迹发生避让,通常是因为两种能量具有相斥作用。三是空间置换。这是一个全新的概念,即两种相互不发生作用的能量相遇时,可以彼此穿越对方占有的空间,而不给对方带来任何影响,这是一种与人类常识相违背的奇特现象。打个比方,一个人站在马路中央,一辆车开了过去,车没撞到人,人也没撞到车,人感觉不到车的存在,车也感觉不到人的存在。当车与人重叠在一个空间时,该发生的事没有发生。
这种奇特现象,在宏观上还观察不到,在微观上则到处都有,在两个电视台之间,电视信号传播是在彼此之间的空间中“撞车”的,但丝毫感觉不到“撞车效应”。在电话线中,信号的传播也是方向相对的,在同一瞬间双方的信号可以传到对方,途中应该有“撞车”,但也看不到“撞车效应”。无论是无线电还是有线电,本质上都是物质流,在上述现象中,显然有物质发生空间位置。
两种物质是否相互发生作用,可能取决于电性,即两种绝对不带电性的物质,可以置换空间。是否带有电性是相对概念,彼此之间觉得对方没有电性,就是不带电性,一方带有电性,另一方不带电性,两者之间也是不带电性。前文谈论空间时,说到了空间的相对性。在某一特定的空间,一种物质觉得是空洞无物的,另一种物质觉得是物质密集的。因为填充这个空间的物质,与前者不发生相互作用,与后者则发生相互作用。中子质量很大,体积也不小,却具有较强的穿透力,就是因为不带电,确切说只带微弱的电性,正是这种微弱的电性,使其不具有绝对的穿透能力。一般来说,两种能量不相吸或弱相吸,也不相斥或弱相斥,就能彼此穿透对方。
光线能够穿透水,一是因为两种能量弱相斥。水由两个氢原子和一个氧原子组成,核外只有10个电子(或许只有8个,其中2个是公共电子),是电子稀疏物质,部分光线就能穿透水,不过水达到了一定厚度就穿不透了,毕竟电子总量多了。二是因为两种能量弱相吸。组成水的两种元素氢和氧,原子核的质量都不大,俘获路过能量的能力不强,有一部分光子就从原子核的旁边飞过去了。不过,光子的运动轨迹还不够灵活,有的光子被水外围的电子反射出去,有的光子被组成水的氢氧原子核俘获,所以光对水没有无限的穿透力。
中微子能穿透地球,情况也大同小异。中微子与地球的物质不相斥或弱相斥,也不相吸或弱相吸,与地球中的粒子相遇时,要么是一方或双方的运动轨迹发生避让,要么是双方空间发生无形置换。这么解释中微子就解释通了。不然,就无法解释中微子为什么有如此强大的穿透力。中微子小不是原因,中微子的质量还比光子大些,即使比光子小也会被阻止于地球之内,毕竟地球厚达一万多公里,堆积有无数粒子,从任何一个角度看都没有间隙可以穿过。即使地球是个铅球,也阻挡不住中微子,中微子能够穿透几光年厚的铅。
根据这一原理,若让一个物体的电子、质子和中子都失去电性,就可以在万物中自由穿行,这个物体若是人,可以飞起来,还可以穿过地球,更可以在车水马龙的马路上从容散步。但愿有朝一日,地核能成为人类的旅游度假胜地。
光不能穿透黑色物质,是因为虽然黑色物质与光不相斥,但黑色物质的原子核与光子相吸,光子进入原子核附近就被没收了,确切说是绝大部分被没收了,少部分反射出去了。黑色物质原子核吸收光子,能力不是无限的,吸收到一定程度就会饱和,所以黑色物质曝晒一段时间后,就会发白,质量也应有所增加,只是微乎其微,人类测不到。其实,反光物质的原子核也能吸收一部分光,只是相对少些罢了。X射线穿透物体的道理也如此,X射线对轻元素组成的物质穿透力大,对重元素组成的物质穿透力小,当X射线遇到主要由氢、氧、氨、碳组成的肌肉时,轻易穿透;遇到主要由钙、磷组成的骨骼时,穿透能力衰减为一百五十分之一;遇到铅板时,就被阻挡了。因为X射线被重元素的原子核没收了,就像流星被地球没收一样。
地表上的多数物质,电子数量多,都能不同程度反光,人能看得到。有些物质的电子被密集光子击中后,轨道发生变化,电子与电子碰撞,释放出光子,形成激光。有些物质的电子在密集光子的斥力作用下,整个电子被“斥离”了,脱离了原子核,成为自由电子,形成电流,这就是光电反应。物质能分就能合,能合就能分。物质的聚散离合,也就是能量的聚散离合。
总的来说,一种物质被光照射,会产生三种现象:反射、穿透、吸收。许多物质同时存在这三种现象,只是程度不同而已,穿透率大的就是透明,吸收率大的就是黑色,反射率大的就是白色。这由物质的四种情况决定:一是电子的多少。二是原子核的轻重。三是原子的排列。在一个分子的原子排列阵形中,光子进入之后,经折射、反射,犹如在光缆中迂回曲折前进,最后有部分光子突破重围闯阵成功,这个物质就是透明的;光子进入之后,经折射、反射,兜了一圈又掉头返回,这个物质就是反光的;光子进入之后,就像进入了迷宫,经多次折射、反射,最终落到原子核上,被原子核吸收,光线就在分子内部被“消化”了,这个物质就是吸光的。四是分子的运动情况。运动越大越容易穿透,水分子是无序运动的,在运动中水分子之间自然出现许多“漏洞”,让无孔不钻的光子穿透,水就显得透明了,这也是许多液体都透明的原因。当水结成了冰,水分子不运动了,光线的穿透率就减弱了。当冰中含有杂质,大部分光线都被反射出去了,冰就变成白色的了,如海面和江面的浮冰。当然,冰结构的密实程度也影响到透明程度,内部空洞较多,光线容易产生多次折射而反射出去,就显得更白一些。雪的结构疏松,就显得比较白;铁线上的水珠凝结成冰珠,就是透明的了。
能量是有活性的,能量的聚合体越小,能量的活性越大;能量的聚合体越大,能量的活性越小。换句话,能量的活性与物质的大小成反比,物质在这里是指从基本粒子到分子之间的物质。人类所知的物质,也是越小越活跃的,质量依次递增、活性依次递减的物质是:光子、电子、质子、中子、原子、分子。一些通过实验发现的新粒子,由于太小,一露脸就消失了,这是因为活性太大,要么飞得无影无踪,要么解体遁形,要么与其它物质结合了。
据此推测,在宇宙大爆炸的瞬间,并不存在有形物质。随着能量活性的降低,才形成今天人类所认识的基本粒子,如果说物质有起源,在此可以视为物质的起源。活性继续下降,才得以形成原子和分子。物质从无形到有形,就是这么发生的。在物质的抱团过程中,电荷起了关键作用。有了质子与电子之后,物质之间就有了引力,这就是万有引力,有了引力,物质就由小到大,形成星体。于是,宇宙就从无形到有形了。宇宙中的一切力,包括磁力、重力、引力,其本质都是电荷之间的吸力与斥力,在这里,我们把宇宙中的力统一起来了;宇宙中的一切场,包括磁场、电场、电磁场、重力场、引力场,其本质都是电荷之间的吸力与斥力的作用场,在这里,我们把宇宙中的场统一起来了。如果说宇宙中有一个统一场,这就是统一场。电荷的吸力与斥力,既能解释宇宙中的一切力,也能解释宇宙中的一切场。
能量活性大倾向于分离,能量活性小倾向于聚合。质子、中子、原子核都是小活性能量的存在形式;电子、光子及更小的粒子,都是大活性能量的存在形式。电子是一种临界能量,比电子活性小的能量聚合了,比电子活性大的能量飞离了,只有电子处于若即若离之间,欲与质子聚合,又合不到一块;欲与质子分离,又离去不远。于是就作绕核运动。当电子与周围的某些能量聚合,活性就慢慢降低,速度就慢慢放慢,轨道就逐渐降低,最后一头扎入质子的怀抱,与质子结合为中子。宇宙大爆炸之后,随着时间的推移,能量的活性逐渐减弱,能量聚合体逐渐长大,离宇宙大爆炸的时间越远,能量的活性就越小,能量的聚合体就越大,这也许是一个大趋势,这个趋势至今仍在继续。虽然中间有反复,似是合久必分,分久必合,但总的趋势并未改变。
在微观上,常见的重粒子是中子;在宏观上,可能存在的重天体是中子星和黑洞。在宇宙中,似乎有些先行能量已发展为中子星,这也许是太阳系的未来,也是宇宙的未来。当然,中子之后,物质仍在继续聚合,这种聚合发生在黑洞之内。若这种趋势是正确的,所有物质都会演变为中子和中子星,随后演变为重子(指黑洞中的粒子)和黑洞,地球乃至太阳系、银河系有朝一日可能变成黑洞的一部分。当然,这只是许多种可能中的一种可能,未必就是如此。中子星的存在还是有疑问的,中子电性很弱,相互之间没有吸力,怎么能结合在一起呢?地球上的中子结合不到一起,宇宙中的中子也应结合不到一起。黑洞的存在更是疑问多多,人类不必对宇宙的未来过于悲观,之所以提出这种可能性,是因为有人相信这是宇宙的未来。关于黑洞的话题,在后面再详细讨论。
能量的活性,一方面体现在化学活性。在常温常压下能与越多物质结合,化学活性就越大。另一方面体现在物理活性。在真空中运动速度越高,物理活性越大。能量的活性是生命活性的本源,也是生命死亡的本因。任何生命之所以有生有死,这就是根本原因。一块石头,有它的诞生,也有它的死亡,均是能量的活性使然。能量相聚,石头诞生;能量离散,石头死亡。石头的生命尚且如此,何况于人的生命呢?
能量的聚合与分离是个相对的概念。聚合是空间距离近些,但再近也有距离;分离是空间距离远些,但再远也有限度。人类认为,凭肉眼看不到彼此之间的距离,就是聚合,这是一种偏见。从远处看,太阳与九大行星是抱成一团的;从近处看,太阳与九大行星相距十万八千里。拥有一千亿颗恒星的银河系,只要距离足够远,看起来就是一颗星。人类看到的许多星星,实际上就是星系。这就不难理解,为什么物质拆分成场,什么都看不见了,还叫物质,因为只不过彼此的距离远些罢了。因此,千万不要以为原子核之内的物质亲密无间。
各种基本粒子之所以不同,除了质量不同、结构不同、运动不同之外,还有辐射能量和吸收能量的不同,这正是电荷的区别所在。质子与电子,电子与正电子,物质与反物质,都是如此。当然,现代物理学家并不这么认为,但实际情况很可能就是如此。因为用电荷来解释宇宙,只能到此为此,无法深入。电荷是虚的,说不清,道不明,世上无人知道什么是电荷。就像人类用鬼神来解释世界,越说就越糊涂。因此,必须把电荷翻译成人类能理解的事物,在这里翻译为辐射能量或吸收能量,辐射能量的为正电荷,吸收能量的为负电荷。
能量在聚合时都是动态的。人类认为,只有原子的结构是动态的,因为可以测到电子绕核运动。其实,所有的能量聚合体都是动态的结合,就像飞机编队造型一样。因为能量是活动的、运动的,各种小的能量聚合在一起,形成一个整体,这个整体有自己的运动方向和速度,但内部的各种小能量仍然具有自己的运动方向和速度。这是基本粒子自旋的重要原因,基本粒子自旋又反过来证明物质是能量聚合体。迄今为止,人类还未发现静态的能量,当能量为静态时也就不成其为能量了,也就是说,当物质是绝对静止时,物质就不是能量了。人类已能造出接近绝对零度的低温,确切说人类已能造出比绝对零度高一千七百亿分之一度的温度,但也许永远也造不出绝对零度的低温,因为能量不可能完全失去活性。能量的动与不动,多动与少动,也是相对概念。即使是一块活性很小的玻璃,内部也是运动的。若干年后从窗户上拆下来,就会发现下端变厚,上端变薄,这是因为上端的分子在向下端流动。由于这种现象的存在,可以把玻璃视作液体,只是粘度更大些罢了。由此可见,固体与液体之间没有严格的界线,就像生物与死物之间没有严格界线一样。分子尚且如此,原子以下的物质更是活蹦乱跳了。
能量是有速度的,能量的聚合体越小,速度越高;能量的聚合体越大,速度越低。分子的速度最慢,室温下的气体分子,速度约为332米/秒,运动方向杂乱无章;质子的速度快些,太阳风中的质子接近地球时的正常速度约为450公里/秒;太空中的电子速度应该更快一些,但无人测量,人类测得电子在电线中的速度是光速,这是被电磁场加速后的速度,不是真空速度,也有可能测得不准,电线中的电子是作同步运动的,最先到达电灯的电子,不来自发电机,而来自离电灯最近的电线,准确说是从灯丝上被电离下来的电子;光子在太空中的速度约为30万公里/秒;比光子更小的能量,其速度就会高于光速。
能量的运动与速度都是与生俱来的,也可说是天体或物质发射出来的。无论是从太阳来的光子,还是从火柴来的光子,运动速度都是光速,出身没有贵贱之分。然而,此光速未必等于彼光速,因为速度会受周围能量的影响发生改变。因此,从太阳上迸发出来的光子,可能会被加速或减速,与从地球上迸发出来的光子速度不同,与真空中迸发出来的光子速度也不同,因为引力不同、温度不同、周围的物质和能量不同。人类认为光子会向黑洞的方向飞去,如果太阳的质量不断增加,体积不断缩小,逐步演变成黑洞,从太阳飞出的光子就不断减速,最终速度降到零,并掉头飞行。从太阳飞出的光子有远有近,一光年、一百光年、一千光年、一万光年、一亿光年和一百亿光年,若不是所有的光子都掉头飞行,也是较近的光子会掉头飞行。由此看出,光速是可变的。
能量的运动是常态,在真空中的速度是常值。只有在真空中,能量的速度才是其本来的速度。当然,所谓的真空也是一个充满辐射的空间。能量之所以天生就是高速运动的,可以从这么一个角度来理解:因为能量内部存在激烈运动,正是这种激烈运动推动能量高速运动。具体说是因为在一个能量聚合体之内,存在多个小级别的能量聚合体,这些小级别能量聚合体是高速旋转和高速飞行的,这些运动归根结底来源于周围的辐射,在特定的环境就会有特定的辐射,有特定的辐射就会有特定的运动。所以,任何粒子都是运动的,任何天体也是运动的。只要宇宙不存在辐射,整个宇宙都是静止不动的。
这就不难理解光子为什么能飞行130亿光年而动力不减了。在宇宙真空中,存在各种无形的辐射,特别是比光子小得多的原始粒子的辐射,在这些辐射的照射下,光子内部的小级别能量发生激烈运动,带动或推动光子飞行,这些辐射主要来自恒星和星系,在光子漫漫旅途中也会遇到各种外部辐射,这些辐射或者给光子加速,或者给光子减速,或者改变光子的运动方向,因而光子的飞行速度是时快时慢的,光子的飞行方向是时左时右的。进入地球之内速度是每秒30万公里,人类测得的光速只是光子在特定辐射条件下的速度。从太阳射向地球的光子、从地球射向太阳的光子和在地表水平射出的光子,速度应该略有不同,因为光子受到的辐射不同。假如宇宙是绝对真空,或不存在辐射,光子内部就是静止的,这样光子就飞不起来了。既然如此,光子或其它粒子在宇宙中的旅行就不是无止境的了,飞到了辐射稀薄之处就减速,飞到了辐射穷尽之处就停止。因此,宇宙就被一分为二了,一个是有形有边的宇宙,边在原始粒子飞行的尽头之处,这个宇宙是球形的;另一个是无形无边的宇宙,在原始粒子飞行的尽头之外,这是一个不存在物质和能量的绝对真空。当然,天外还有天,宇宙之外可能还有宇宙,只是太遥远,那是别人的宇宙,与人类关系不大了。
为什么能量聚合体越大速度越慢?主要是在一个能量聚合体之内,各种低级别的能量运动方向和运动速度不同,能量聚合体越大,内部低级别的能量聚合体运动方向和运动速度越复杂,因而发生了牵制。同方向运动的一个高速粒子与一个低速粒子结合,结合体的速度是介于两者之间的速度,也就是说高速粒子慢了,低速粒子快了。两个运动方向不同的粒子结合,结合体的运动方向也是介于两者之间的方向。当光子被束缚在电子之中时,只是电子的一部分,此时光子的运动速度与轨迹受到电子内部其它粒子的制约,电子内部各种粒子的运动综合之后,就成为电子的运动,作为光子来说,速度变了,轨迹变了。当其它粒子与电子发生碰撞,把光子释放出来,光子受到的制约就解除了,光子就还原为其本来的速度与轨迹,所以无论从太阳出来的光子,还是从火柴出来的光子,速度都大同小异――如果说两者不相等的话。光子速度是每秒三十万公里,地球速度是每秒三十公里,比光子慢了一万倍,就是因为地球内部的各种粒子运动方向与速度不一致,若一致的话,速度不会低于光速,也许还会超越光速,因为比光子更小的能量聚合体,速度应在光速之上,地球也是由这些粒子组成的。鉴于此,如果能让组成飞船的粒子运动方向与运动速度取得一致,就可以实现无动力飞行,在理论上也可以达到或超越光速。
速度是能量与天俱来的属性,一出生就带有速度,是什么能量带有什么速度。但速度不是恒定不变的,速度会受周围能量的影响发生变化,或提速或减速,均是由聚力或斥力促成,但归根结底是源于聚力,先有聚力后有斥力。燃烧是原子核抢夺别的原子的电子,这种抢夺就是正负电荷之间的聚力,各种粒子在抢夺过程中发生碰撞,才产生了斥力。核裂变是由炸药推动铀块聚合,导致中子裂解飞出,击中铀原子核,导致铀原子核裂变,裂变释放出众多粒子,激烈碰撞产生斥力。核聚变则是在核裂变爆炸产生的高温中,迫使氘核与氚核发生碰撞,从而产生斥力,释放出众多粒子,粒子激烈碰撞又产生斥力。两个天体碰撞,首先来源于彼此的聚力,碰撞发生后,电子与电子之间,质子与质子之间,原子核与原子核之间,拥抱后弹开,就产生了巨大斥力,使更多的粒子分解、碰撞,并由此产生更大的斥力。
聚力与斥力也是能量加速与减速的源泉。两个天体在聚力作用下接近,能量的运动就实现了加速。飞船在轨道飞行,与稀薄的空气摩擦,产生斥力,导致飞船减速。流星落地后停止,是斥力造成的减速。汽车撞墙后停止,也是斥力造成的减速。高速物质与低速物质相撞,高速物质减速,低速物质加速。子弹击中铁块,铁块加速,子弹减速。人类正是运用这个原理实现各种运动的。子弹中的火药爆炸,产生高速气体,高速气体碰撞弹头,气体减速,弹头加速。汽车的运动、飞机的运动、火箭的运动都是如此。地球的运动、天体的运动,也是内部的部分粒子共同推动的结果。
能量之所以是守衡的,是因为物质在运动过程中遇到其它物质的阻挡,速度发生了传递,能量也就发生了传递。速度的传递是能量的一个重要性质,不然的话,活塞的速度就不能传到车身上,火箭发动机的速度就不能传到箭体上、飞船上乃至宇航员上。人与汽车,人与飞机,人与火箭的运动过程,就是速度不断传递的过程,这个过程是速度与方向的不断磨合,并最终取得一致。由于能量只能传递,不能消失,一颗核弹在地面爆炸,也会导致地球轨道发生偏移,只是程度大小而已,这与在飞船上点燃变轨火箭的原理是一致的。几十年来人类抱怨气候变暖,说不定是核试验把地球推入了更低的轨道也有可能啊。天体运动的轨道是脆弱的,轻轻一推就会脱轨,俗话说“给我一个支点我就能撬动地球”,这是有科学根据的,何况是一千五百万吨T T当量的核弹在地面爆炸?让这颗核弹在小行星上爆炸,就能使小行星变轨,同样道理,也一定能使地球变轨。一场战争是在地面某一区域进行的,持续不断地往这个区域倾泻几百万吨、几千万吨的炮弹、炸弹和导弹,也会影响地球的自转和公转。
一个物体在真空中运动,没有遇到其它物体的阻挡,也会因为内部的阻力导致速度衰减。虽然能量或速度没有传递给外部的任何物体,但在这个物体之内有一部分粒子是向后运动的,只是被强行推着往前走罢了,这股力量最终导致物体减速和停止,这是能量在内部发生了传递。通俗地说,你推一个物体,这个物体也反过来推你,这就是反作用力,你不推了这个物体就慢慢停下来了。你出手的速度大于物体的速度,整个物体就等于是向后运动的。当然,能量不传递、无内阻也可能会自然衰竭,若原始粒子在绝对真空中不能永恒飞行,就表明能量也会自然衰竭,但人类还没有能力证明这一点,若得到证明能量守恒定律就被推翻了。
在海水中,突然出现了一个真空,周围的海水就会迅速涌入,填补真空。这是因为海水分子本身是运动的,海水分子向四面八方作无序运动,这种运动受到其它海水分子斥力的牵制,速度减慢,如果突然出现了一个真空,海水分子就摆脱了牵制,恢复了本来的运动速度,在瞬间填满真空。一个水分子在真空中的运动速度,是可以通过实验检测出来的。当然,在海中水分子还受到其它水分子的挤压,阻力消失后具有更高的速度。在地面烧一堆火,高温把周围的空气烤热,空气分子有了更大的活性,到处乱窜,向外扩张,上方的空气密度最小、阻力最小,烤热的空气就向上运动了。而周围的空气向火堆的方向流动填补空缺,也是向密度最小、阻力最小的方向运动,这与海水向真空运动的原理是一致的。
当能量的运动轨迹前方有障碍,不一定导致减速、加速或变轨,不减速、不加速、不变轨也就不成其为障碍。构成障碍的,必须是运动能量与障碍能量之间有斥力或聚力,有斥力的会减速或改变运动轨迹,有聚力的会先加速后结合,当然结合的瞬间是减速的,距离近了之后有斥力在起作用。没有斥力与聚力,就能穿越“障碍”。这是人类所不能理解的,但能量从来都是这么运动的,换句话说,物质从来都是这么运动的。
能量从聚合到离散,可以释放能量。确切说,能量从聚合到离散,粒子变小,活性增加,人们误认为是物质释放出能量。物质燃烧,是化学反应,两种分子结合为一种分子,或一种分子被置换成另一种分子,由于在结合过程中,有粒子被释放出来,这就是能量的释出,主要是光能与热能。光能就是光子的辐射,热能主要是可见光、红外线和紫外线的辐射,这些辐射推动电子、原子、分子运动导致温度上升。热辐射也是电磁波的辐射,如果光是光子流是确定无疑的,那么电磁波也应是粒子流,也就是说,包括可见光、红外线、紫外线、无线电波、X射线、γ射线在内的电磁波,都是粒子流,这些粒子不妨统称为电磁粒子,电磁粒子质量相近,速度相等,只是波长与频率不同。有一部分电磁粒子之所以看不到,是因为波长不同,人体基本生物没有开发出对这些波长的电磁粒子的感觉功能。从人的感觉来看,可见光、红外线、紫外线、X射线、γ射线是走直线的,电台、电视台、手机发射的电磁波是走曲线的。其实电磁粒子都是走直线的,区别只是不同波长、不同频率的电磁粒子穿透能力有所不同。能走“曲线”的电磁波,要么穿透能力大些,要么被大气电离层反射。当然,经反射的电磁波,也可以说是走曲线的。手机发射的电磁粒子,能穿透建筑物,因为这些电磁粒子与建筑物这两种能量不相斥或弱相斥。
包括光在内的电磁波,其实不是通常意义的波,而是人类尚不了解的另类波,本质上都是电磁粒子流。所谓波是某种介质的接力运动,类似多米诺骨牌,声波是空气分子一个撞一个的接力运动,水波是水分子一个撞一个的接力运动,这种运动的特点是:静态介质,传递运动,速度缓慢,能量衰减。电磁波可以在真空中飞行,飞行速度极快,完全没有声波、水波的特点,但有时候又表现出波的特征。当一个电磁发射源向周围空间发射电磁粒子时,前后两个粒子之间的空间距离就是所谓波长,前后两个粒子的时间距离就是所谓频率,波长与频率是一回事。大学物理教科书中的所谓光的波粒二象性,让人感觉难以理解,波的运动与粒子的运动是两种不同性质的运动,在这里统一为一种运动,但又不能在本质上、原理上讲清其所以然,留下了遗憾。其实,波粒二象性是可以从道理上讲清楚的,只有讲清了道理,两种运动才能统一为一种运动,这个问题在后面再作进一步分析。
绝对零度以上的物质都向外辐射电磁射线,这些射线一部分来自原子核,一部分来自电子的相互碰撞,于是烤热周围,有了温度,这也是地表温度的直接来源。当然,地表物质的电子运动,其能量主要来自太阳,或说是太阳飞来的电磁粒子推动了地表物质电子的运动,光子、紫外粒子和红外粒子越密集,对电子的推力越大,电子的运动速度越高。如果阳光推不动电子,阳光再猛烈地表也不会被烤热,人也感觉不到阳光的温度,因为人体的电子无动于衷。人类认为电子从高能态进入低能态时,就向外辐射能量。电子为什么要从高能态进入低能态呢?在原子家庭中大家和平共处,相安无事,为什么会莫名其妙向外抛东西呢?显然是受到了外界物质的侵入,或内部的物质发生碰撞,才发生辐射事件。入侵者可能是相邻原子绕核运动的电子,可能是空中飞来的高能电子,可能是在物质内高速穿行的自由电子,受“激”之后,才有辐射。当然,同一个原子中的电子,自己人撞自己人也很有可能。当电子把自己携带的能量辐射出去之后,也就进入了低能态,辐射出去的可能是光子或某种小级别粒子,其因果关系是:碰撞――辐射――减能――降轨。
在高温高压下,电子与电子的碰撞会增加,并释放出大量的、各种各样的电磁粒子,摩擦、碰撞、燃烧、雷电、核爆等,都会增强电子碰撞,并释放出大量能量。电子碰撞的频率越低,发出的波长越长;碰撞的频率越高,发出的波长越短。按波长由长到短依次是:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。也就是说,在上述各种电磁辐射中,无线电是最温和的电子碰撞发射出来的,γ射线是最激烈的电子碰撞发射出来的。雷达之所以能发射出强大的电磁波,是自由电子在天线中来回震荡、碰撞,释放出大量的电磁粒子。广播、电视、手机的电磁粒子发射莫不如此。
在地球的外核,物质的密度很高,原子外围的电子发生激烈碰撞,迸发出电磁粒子,形成高温,熔化一切,因此地球有一颗火热的心。铀核裂变,是大原子核拆解为小原子核,在拆分过程中有大量物质还原为电磁粒子,直接辐射出去,还有大量物质被还原为电子,电子与电子又在高温高压的作用下碰撞,并释放出大量电磁粒子,由于铀原子核质量大,有大量电磁粒子向外释出,人们就认为有巨大能量释放。的确,能量的释放是燃烧不能相比的,燃烧只是靠电子释放能量,核裂变是铀核释放能量。一个铀核质量是一个电子质量的43万倍,因而释放出的能量是巨大的。不过,核裂变还不是一种高效的核反应,原子核受到热中子轰击后,一般只是拆分成两块质量相近的裂块,只有少量粒子拆分出来,能量释放还是不彻底的。
汽车相撞也能释放出能量,能量先来源于物质的聚合,后来源于物质的离散。有一部分分子或原子被撞散汽化,有电子与电子碰撞,迸发出电磁粒子,所以有能量释出。速度越高,离散的分子或原子越多,碰撞的电子也更多,释放的能量就越大。铀核裂变,是铀核与中子碰撞释放出电磁粒子。氘核聚变,是氘核与氘核碰撞释放出电磁粒子。与核裂变相比,氘核之间的碰撞更激烈、更密集。之所以说更激烈,是因为热核聚变是在一千万度以上的高温进行,氘核获得了很高的速度;之所以说更密集,铀核与中子只是发生一次碰撞,在同等质量下,热核聚变意味着有118个氘核相互发生碰撞。因此,拆分出来的物质更多,或说释放的光子、紫外粒子和红外粒子比核裂变多,所以人类认为核聚变释放的能量比核裂变多。
核爆释放能量的多少,不在于是核聚变还是核裂变,而是取决于下述因素:一方面取决于质量的大小,另一方面取决于拆解出的粒子种类与数量。在理论上,相同质量的物质,只有核裂变能彻底拆解,核聚变是不能彻底拆解的,否则就不叫聚变了。然而,人类目前只会使用粒子碰撞的方式释放核能,因而也就决定了核聚变释放的能量多于核裂变。在核爆炸中,核物质的拆分效率都不高,核裂变只拆分了千分之一,热核聚变只拆分了千分之四点七。核辐射是物质的缓慢拆分,能量的缓慢释放。冲击波不是核爆直接释放的能量,而是爆点周围的空气被烤热后膨胀所形成的气浪。无论是燃烧还是核爆,向外释放的能量主要是电磁粒子,主要是光子、红外粒子和紫外粒子。
地球的易燃物,绝大多数是含有碳与氢的化合物。因为这两种物质是氧的最爱,而且在特定条件下氧有能力从这些化合物中抢夺碳和氢,在抢夺过程中有电子与电子碰撞,辐射出电磁粒子。当一种物质是碳氢化合物时,燃烧就更激烈了。石油、甲烷都是碳氢化合物。因为大气中存在氧,才使燃烧成为地球常见的现象,才使生物有了更大活性,有了更多能量。生命中能作为燃料的糖、脂肪、蛋白质都是含有碳与氢的化合物,生命之所以是活的,首先来源于氧的活性,其次来源于碳和氢的活性。水的活性对生命也很重要,不过水中的氢和氧取不出来,氢和氧已经结合成稳定结构了,基本生物选择水,主要是取其物理活性,水在常温下是液态的,粘度低,流动性强,是广谱溶剂,能把各种养分溶解后带给远方的细胞,而且水分子有正负极,彼此能粘连在一起,形成内聚力,使水柱能从树根一直上升到参天大树的树梢。
由此可见,对生命而言氧是最重要的物质。这就不难理解,为什么地球生命主要由氧、氢、碳、氮这四种元素和水这种物质构成。四种元素占人体96%,前三种元素是取其化学活性,氮则是制造生物分子所必须的材料,而且也是在空气中和土壤中唾手可得的材料。水占人体70%左右,人体注水后,整个人就活如流水了。不是么?君不见体内滔滔江河流不尽。这么看来,人体内的化学成分都是精心选择的。这当然不是环境的功劳,更不是自然的巧合,而是基本生物的精明,这说明基本生物不愧是化学大师。
话说回来,前文认为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线,都是电子之间碰撞迸发出来的电磁粒子流,不过X射线、γ射线似乎与其它射线有所不同,主要是携带有更大的能量,即这两种射线的粒子质量更大一些或速度更高一些,并可能是电子与原子核碰撞释放出来的电磁粒子流,人类的实验似乎更支持这一观点。也不排除无线电波、红外线、可见光、紫外线是电子与原子核碰撞释放出来的电磁粒子流。究竟是电子与电子碰撞还是电子与原子核碰撞产生这些常见的能量,还要做一些实验加以验证。
能量的拆分,就是能量的宣泄,有拆分就有宣泄。太阳首先是内聚,在太阳中心形成高温高压,引发氢核、氘核或氚核聚变,致使光子、电子、质子、离子等能量逸出。光子流形成光线,电子、质子、离子流形成太阳风。当然,红外线、紫外线、中子流等也向外释放能量。此外,还应有其他不能观测、未成“物质”的能量逸出。中子在太阳中是少数民族,被无数质子争夺,逃逸出来的不多。同样道理,地球的内聚也拆分了地球外核中的物质,在外核形成高温高压,熔化外核中的一切。有可能,地球外核每天都发生核爆炸,只是规模较小,深埋地下,人类尚未意识到。若地球质量大到一定程度,也会引发大规模的核裂变或核聚变,变成恒星。这就不难理解,为什么行星个头都是这么小,为什么恒星个头都是那么大。
所有的行星都是不断成长的,通过吸纳周围的物质壮大自己,若时间足够长,行星迟早也会变成恒星。木星是太阳系中质量最大的行星,这颗行星似乎有变成太阳的趋势,对外辐射能量是接受太阳能量的2.5倍,说明木星有一颗火热的心,木星主要成分是氢,包括气态氢、液态氢和金属氢(液态金属相氢),层层包裹、厚厚覆盖着木星,相比之下使其岩核显得微不足道,若被某种外来因素或内部因素激发核聚变,就会成为一个新的太阳。
行星都是靠吃东西长大的。食物主要是撒布在公转轨道上的粒子、原子、分子、颗粒、团块和小天体。太阳风每天都吹来大量电子、质子、离子和各种气体,悄悄落到行星上或撒布在轨道上,要计算重量的话可能是一个惊人的数字,说不定行星都是由太阳“吐”出来的物质凝聚而成的,包括太阳激烈爆炸喷发出来的物质。
物质凝聚得越大,引力越大,吸附物质的能力越强。像木星这样的行星,边绕太阳公转边吸纳轨道上的物质,主要是质子、电子、离子、氢气和氦气,每运行一圈自己也大了一圈,直到今天依然如此。当然,行星质量是增大还是缩小,取决于吸纳的物质多还是蒸发逃逸的物质多。像生物一样,行星也是有呼吸的,吸纳气体就是吸,蒸发逃逸气体就是呼,在一呼一吸中成长或萎缩。当木星遇到固态小天体时,吸纳进来后,沉入核心,壮大岩核。因此,无论木星质量处于增长过程,还是处于收缩过程,木星的岩核都是不断壮大的。木星的岩核大于地球还是小于地球,这是人类尚未弄清楚的。
当然,土星、天王星和海王星也有氢覆盖,这些外行星的形成大体与木星一致,结构也与木星相似,有类木行星之称。不过,越往外氢越少,所以木星及以外的行星个头是一个比一个小。可能是木星以外的轨道环境不容易保存氢,越往外就越难保持氢。从温度来看,轨道越低温度越高,应该越难以保持氢,因为温度升高后氢更容易蒸发逃逸。不过,温度越高的行星,发出的引力辐射越强,吸附氢气的能力也越大,氢不容易逃逸;气压越大,氢的沸点越低,氢也不容易逃逸。在这里引入了引力辐射的概念,这是一个十分重要的全新概念,在后面再作详细解释。
地球和火星、金星、水星等类地行星,因为轨道太低,温度太高,氢就难以保持了,绝大部分都蒸发逃逸了,只是在大气中有少量气态氢,有一些氢与其它物质结合成化合物留了下来,如氢与氧结合为水留在了地球。火星轨道介于木星和地球之间,要么像木星那样有大量氢,要么像地球那样有大量水,缺氢少水是不正常的,也许水渗到了火星的地下,或者某种原因蒸发了。当然,火星两极也有水冰,只是与地球相比水量显得太少。
人体内的化学反应为什么能产生能量?是因为糖、脂肪或蛋白质在燃烧,所谓燃烧就是这些物质在分解,即分子中的碳被氧抢夺,形成二氧化碳;分子中的氢被氧抢夺,形成水。人每天排出的尿,主要就是化学反应中生成了水。人哭的时候落泪,运动的时候流汗,都是因为在化学反应中生成了水。人体内一个重要的能量来源,是葡萄糖彻底氧化成CO2和H2O。氧在抢夺碳和氢的过程中,造成电子的激烈碰撞,向外释放电磁粒子,主要释放的是红外粒子,也就是人类所说的热能。当体内的糖、脂肪、蛋白质分解时,释出的红外粒子推动了周围的电子、原子、分子,人就感到热。因此,所有动物都有红外线释出,这是能用仪器测出来的,红外成像仪就是一种夜视仪器。其实,在动物体外,有些物质分解时也能产生红外辐射,饲料的发酵,肥料的发酵,酿酒粮食的发酵,都会发热,这表明有红外辐射释出。温度升高,仅仅是人的感觉,本质上是电子、原子和分子运动加速。运动能减轻体重,因为物质分解之后,变成二氧化碳和水等物质排出体外了。这就不难理解,为什么人体细胞中可以产生能量的分子,分子量比较大或十分大,绝大多数是生物大分子,因为拆解这些分子可以产生能量,分子大些还可以细水长流慢慢使用,源源不断释放能量。合成能量分子是积蓄能量的过程,分解能量分子是释放能量的过程。摩擦也会发热,是因为在摩擦中有部分物质被分解了、汽化了、电离了,被电离的电子相互碰撞,或与在位电子碰撞,迸发出电磁粒子。
磁是能量的一种表现形式。人类认为电子的自旋方向决定了磁的产生:电子是一个像地球那样的小磁体,有两个磁极,由于自旋方向五花八门,相互抵消,物体就没有磁性;当自旋方向统一后,物体的磁性就显示出来了。这种解释不能让人信服,也没有确凿的证据。磁的本质是质子云集、离子云集或电子云集,也就是同性电荷的云集。地球上的磁分为地磁、磁石、磁铁、电磁铁等。无论是天体、铁块或石头,只要正负电荷分布不均匀,就形成了磁。地球的一极分布着大量的离子、质子,另一极分布着大量的自由电子,也就形成了两个磁极。地磁的形成原因,要么来自内部,要么来自外部,现在主流的看法是来自地球的内部,据说是地核中有一个巨大的发电机,发出了电,也生成了磁。但发电的前提是地核首先要有磁。如果地核有磁,还用得着你来发电吗?因此,更大的成因可能来自地球之外,在本文的后面再深入探讨这个问题。地球的自转轴是自己在运动中形成的,与磁极无关,现在的南北极与磁极不完全重叠,说明了各自的形成不同。但磁极的形成则与自转轴有关,所以两者才能趋向一致。
太阳也有磁和磁极,但没有固定的磁极,在激烈的爆炸翻腾中,很难在一端云集大量的质子、离子或电子,只是某些地方质子或离子多些,某些地方电子多些,形成一些不固定的小磁极。另外,由于太阳温度太高,磁性大减,磁场相对较弱。若太阳有固定的两极,且与地球异极相对,那就发生灾难了,地球就会像炮弹一样飞向太阳。
磁石可以看作是一个缩小的地球,由于某种原因少量原子被地磁电离,电子跑到了一端,离子跑到了另一端,形成两极。遇到了铁,铁外围的电子被磁石电离,跑到一端,而离子则跑到另一端,这样万有引力就被放大了,因为是离子直接面对电子,正负相吸,磁石就把整块铁吸过去了。被吸引过的铁,也就形成了磁铁,也有了正负两极,不过时间长了,电子又慢慢回到离子的怀抱,磁性又慢慢消失。磁石不仅能吸铁,也能吸钴、镍,主要原因是这三种物质的电子容易被磁石电离。
电磁铁是一块可变磁石,通电之后,线圈中有大量电子通过,与铁块上的电子有相斥作用,因而“推开”了铁块表面的电子,即电离了铁块表面的电子,把电离出来的电子推到了铁芯,铁块外层就成为离子体了,这块缠绕着线圈的铁块就变成电磁铁了,与外界的铁接触,就把铁电离了,使铁中的电子裸露出来,电磁铁的离子吸住了铁的电子,整块铁就吸起来了。
摩擦也能产生磁,用毯子与梳子摩擦,梳子就能吸起小纸片,这是因为摩擦之后,梳子上的一些电子脱离了,跑到了毯子上,毯子就带负电,梳子就带正电(也可能相反),梳子就能吸纸片,毯子也能吸纸片。人类把这种现象称为摩擦产生电荷,其实这种现象体现了磁是离子体、电子体或质子体的本质。
电是一种能量。在磁铁两极之间放入一根导线,导线内的电子就受到两极的作用力,一极是推力,另一极是拉力,一推一拉,电子就摇摇欲坠了,再沿切割磁力线的方向运动,就把电子抖落了,这些就是自由电子,这个过程也就是电离,可从字面上理解为电子脱离原子,也可理解为原子中的电子离开了。如果切割磁力线的线圈是闭合的,导线内的自由电子就会被磁铁负极推出,被正极拉回,电流就形成了。电流在线圈内流动,会遇到阻力,阻力来自未被电离的电子,定向运动的自由电子与绕核运动的在位电子有斥力,负负相斥,形成电阻。就像公路上的车流匀速运动,畅通无阻,有一部车停下了,车流就被阻了。当两种电子碰撞时,自由电子就减速了,重新进入离子怀抱,继续绕核运动,电流就减少了。电子相撞时会迸发出电磁粒子,密集相撞时可以产生热与光。
导体是能电离的物体,半导体是在一定条件下能电离的物体,绝缘体是不能被电离的物体,超导体是能被完全电离的物体。在超低温之下,物体电荷之间的吸力骤减,电子更容易被电离,有的物体甚至能被完全电离,这就是超导了。在高温条件下,许多物质电荷之间的吸力减弱,就像磁铁在高温下吸力减弱一样,能不能在高温区寻找超导呢?也许比较困难,温度低了电子不能被完全电离,温度高了导线就熔化了,当然液体也可以作为导体。从理论上来说,常温下质子与电子结合最紧密,不可能存在超导,否则以原子为基础的物质就不能形成。在超低温和超高温,质子与电子的结合都比较松散,这是形成超导的条件。不过在超高温条件下电流能否形成,这是需要实验进行验证的,不妨让电流通过液态铁试试。
电子在电线流动是受到加速的,一方面是发电机电磁场的推力与吸力,另一方面是导线内离子的“接力搬运”。对流过来的自由电子,每个离子都拉一把,这样电子才能畅通无阻,也使电子的速度被加速到光速。如果有一处的原子未被电离,没“人”接力,自由电子就无法通行了,这叫一夫当关,万夫莫开,也叫绝缘。所以整条导线都必须是能电离的导体。如果一段导体内只有极少的电子被电离,搬运工就少,当关者就多,只有极少的电子能通过,造成电阻大,电流小,这是低效劳动。若想高效劳动,必须是电流大,电阻亦大。如果整个闭合电路内都是高效导体,则是电流大,电阻小,线路就会有大量电子通过,并与在位电子发生密集的碰撞,迸发出超常的光和热,把线路烧断,这就是短路。
发电机是制造自由电子的机器,用电设备是消耗自由电子的装置。电灯是个消耗电子的装置,灯丝是一个电阻,选择钨丝不仅因为熔点高,更重要的是钨的电子多达74个,被电离的电子多,未被电离的电子也多,既保证了电流流量,又形成了较大阻力,是理想的工作条件。电子是携带有光子的粒子,电子多碰撞释放的光子也多。爱迪生要是明白这个道理,就没必要为了寻找灯丝材料,盲目地试验1600多种材料了。自由电子在灯丝里不断碰撞在位电子,迸发出光子和红外粒子,并迫使自由电子与离子结合,重新归位。源源不断俘获自由电子,又源源不断生成自由电子。电子的整个做功过程,可以归纳为:电离――流动――受阻――碰撞――辐射――归位,这就是电灯的工作原理,任何一种用电设备的工作原理都大同小异。这么解释电,能讲得通,也好理解,不再是一本糊涂账。
不过,这么理解电流或电子的流动,还是有不尽人意之处。发电机生产的自由电子,在电线中以每秒30万公里的速度运动,瞬间到达万里之外的用电设备,过于神奇,不可思议,值得怀疑,是哪个科学家做了什么实验测过电流的速度?很有可能,是发电机和用电设备合力做功,发电机把自由电子推出去,用电设备把自由电子拉过来,电流就产生了。推拉的力量越大,电压越大。但自由电子不是瞬间从发电机到达用电设备,而是从一个原子跳跃到相邻的原子,并把相邻原子的电子挤了出去,电线中的电子都“同步易位”,于是似乎电子瞬间从一端到达另一端。说得形象些,电线一端的绕核电子,在发电机的推力之下,瞬间被挤到相邻原子上,相邻原子上的绕核电子就被挤了出去,依此类推,连锁反应,电线中无数个绕核电子都“同步易位”,电流就产生了。“同步易位”的电子越多,电流越大。若某处的绕核电子与原子核结合很紧密,推挤不出去,这就是电阻了。金属之所以是导体,主要在于绕核电子众多,外围电子与原子核结合不紧密,容易被推挤出去。
这么解释电有何根据?当然有。水厂不能通过提高压力把水送到一个没有打开的龙头,把龙头打开水就流出来了,这是压力传递的结果,水不是来自水厂,而是来自与龙头相接的水管。同样道理,发电机发出的电流,不能沿着电线流向一盏没有打开的电灯,因为发电机无力把电子从电线的一端推到另一端,把电灯打开电就流过来了,这也是压力传递的结果,电子不是来自电厂,而是来自与电灯相接的电线。交流电正负极每秒易位50次,说明电流有来有往,频繁变换,只有“同步易位”式的流动,才有可能实现这种运动。电话线中的电流,可以同时双向流动,也只有“同步易位”式的流动才有可能。在电线的金属原子中,一部分电子被推挤过来,另一部分电子被推挤过去,就实现同时双向流动了。当然,“同时”也可能是假象,瞬间正向“同步易位”,瞬间反向“同步易位”,电流看来也是同时双向流动的了。与光子等电磁粒子相比,电子可以说是宏观粒子,粒子大运动速度就慢,不可能达到光的速度,况且电线内物质密集,阻力重重,电子运动要达到光速可能性不大。
正电荷与负电荷结合会释放巨大能量。电子与正电子结合湮灭,几乎所有的能量都释放出来了。质子与电子结合为中子或原子,电子与离子结合为原子,也有部分能量被拆分释放出来。雷电与短路是本质相同的事件,都是电子与离子结合造成了部分能量释放。在结合过程中电子与电子碰撞,迸发出巨大能量。太阳风吹来的离子在空中飘荡,地表也有不少自由电子,双方都有结合的欲望,但空气不是导体,无法走到一起,下雨后,水汽达到一定密度,就把空中和地面接通了,此时空中和地面若有一定量的离子和电子,电子就会向离子奔去,从而形电流,在电流的通路上电子一方面与水滴中的离子(这是在瞬间被电离出来的)发生激烈碰撞,另一方面与空中的离子发生激烈碰撞,释放出电磁粒子,产生光和热,使空气被烤热发生膨胀,产生震耳欲聋的声音。雷往往在大雨的初期出现,因为大雨才有足够的水汽,这样才能形成通路,下了一阵雨之后雷就少了,是因为该结合的都结合了,天地之间的异性电荷少了。雷出现在春夏,春天雨相对小些也能打雷,是因为空气比较潮,天地之间累积的电荷也比较多,不过通路还是不够畅通,春雷大多是闷雷。夏天倾盆大雨时霹雳雷才多,打雷时可看到一道闪光把天地接通,这就是电子流动的通路。这些都是直接证据。雷电都是落地的,只是多数落到了无人的地方,偶尔落到了有人的地方,雷就会劈人。
温度是能量的一种表现形式。温度本身不是能量,而是人类对能量的一种描述和量度。高温是让人敬畏的,100度就让人恐惧了,何况是几百万度、几千万度、几万万度。温度是地球生物所特有的一种感觉,既然是感觉,温度就只存在于人的大脑之中,而不存在于客观世界之中。人感觉到的温度,在客观上是原子运动的速度,确切说是原子外围电子的运动速度,速度越高温度越高。电子运动的速度越快,就越容易挣脱原子束缚,飞了出去,成了自由电子,原子就解体成为离子和电子了,温度高到一定程度就彻底解体为质子与电子。而分子是靠公共电子来维系的,一旦公共电子飞了出去,分子就解体了。可见原子与分子的解体是同步的。当这一事件发生在细胞之内时,细胞的分子就解体了,被拆解出来的水蒸发了,被拆解出来的氧、氢、氮等气体飞走了,飞不起来的碳,也迫不及待抱住了氧,与氧结合成二氧化碳,又飞走了,人就剩下一点骨头渣子了。由于后果严重,人体细胞专门发明了一套装置感受原子外围电子的高速运动,电子运动一加速,人就感到热,这就是温度。可见温度就是原子外围电子的速度。给电子加速的途径很多,最主要的途径就是电磁辐射,可见光给电子加速的效率较高,紫外线、红外线也有较高的效率。因此,这三种射线是制造热或制造温度的主要工具。射线的密度越大,制造的温度越高。
地球温度升高的一个重要成因,是地表燃烧的增加,工厂的燃烧,汽车的燃烧,炉灶的燃烧,战争的燃烧,核爆的燃烧,森林的燃烧,矿山的燃烧,人体的燃烧,动物的燃烧,都会产生热能,这些热能一部分被地球吸收,一部分被大气吸收,所谓吸收只不过稀释罢了,温度还在,即使转化成其它粒子的运动,这些粒子也会通过某种形式释放出导致温度升高的辐射,只有少量温度通过辐射向宇宙空间散发热量,这样日积月累,年复一年,地表的温度就升高了。最近几百年温度升高加快,是因为工业化导致燃烧大幅增加,当然,人口和家畜、家禽的大幅增长也是原因。
人类认为,地球温度上升主要是温室效应起了作用,这是重要原因,但只是问题的一个方面,在房子里烧一盆火,房子温度会升高,主要原因是有了燃烧,次要原因是房子保暖作用好。阳光的照射、地表的燃烧和火山的爆发,都是地表温度的来源。
人类一直认为力是一种能量。这当然是错误的,力只不过是能量的一种表现形式。力是什么?按照经典的解释,力是物质之间的相互作用,即能使物体获得加速度或变形的作用。概念模糊、朦胧、神秘,不够简单明了,从定义开始就让人糊涂了。力是最虚无缥缈的事物,人可以感觉得到,却又看不见摸不着。自从人类引入了力的概念之后,世界变得更加神秘,更不可解释了。力本来是用来描述世界的语言,但往往解释不通,有时越解释越使人糊涂。不是世界不可解释,而是语言出了问题。让我们尝试用经典力学解释世界。
飞船在轨道上飞行,人类认为有两种方向相反、力量相等的力:一种是向心力,一种是离心力。几乎可以肯定,不存在这两种力。如果真有这两种力存在,宇航员早就被分尸了。有人说向心力就是地球的引力。人站在地面上,可以感觉到地球的引力,人从空中下落时感觉到自己在运动,感觉不到地球的引力,人在轨道上飞行也感觉不到地球的引力,否则就不会失重了。引力说来就来,说走就走,不可思议。
脑袋顶块五吨重的石头从高楼跳下,人所承受的力应是人体重力加石头压力,或说是人与石头的重力之和,但什么感觉也没有,力不知给谁偷走了。也许有人说落到地面后这些重力都有了,如果地球真有一个法力无边的引力,何必要在人的脚下装个托盘才能显形呢?人落地后应有两种方向相反、力量相等的力:人与地球之间,是人对地球的作用力和地球对人的反作用力;人与石头之间,是石头对人的作用力和人对石头的反作用力。既然两种力相互抵消了,力也就不存在了,就像飞船上向心力与离心力相互抵消了一样,实际情况是人被压扁了。
站在地面上,人对地球的作用力能感觉得到,也能称得出来,脚下踩个磅称就知道了;地球对人的作用力没感觉,脑袋顶个磅称称不出来。当然,人类认为人对地球的作用力,也是地球对人的作用力,这两个力一正一反,相互抵消。这是把一件事拆成两件事来理解了,对不对只有天知道。
坐火箭垂直上升,人对重力的感觉很复杂。起飞、加速时觉得增重,匀速飞行觉得不增不减,减速飞行觉得减重。用力不能解释。起飞、加速时应是抵消了部分地心吸力,人应更轻,但人却是更重了;匀速上升时重力不增不减,用力来解释是重力与推力取得平衡,但在每秒一米的电梯和在每秒5公里的火箭,人的感觉都一样,难道电梯的推力和火箭的推力是一样的吗?火箭减速应是推力减少,按理人的重量应该增加,但人的感觉是自己轻了。怎么都解释不通,于是人类就搬来了一个叫做惯性的东西来帮助解释,问题就更复杂了,因为人类根本就不知道什么是惯性。
火箭升空,人类解释为火箭有推力;火箭关机,飞行仍在继续,人类解释为火箭有惯性。同样的飞行,一会靠推力,一会靠惯性,推力是力,惯性却不是力,这不是自相矛盾吗?还不如说是人类把能量运动的天性解放出来了,或说人类把能量运动的方向和速度改变了。
一个篮球从高处落下后弹起来了。人类认为是地球对篮球有反作用力,篮球的重量越大,反作用力越大。把篮球里面灌满沙子,重量增加了,地球的反作用力也应更大,篮球反而弹不起来了。若是把篮球换成两吨重的钢锭,地面就会陷下去一个深坑,说明钢锭对地球有作用力,但地球对钢锭的反作用力看不到。如果地球真有这么一个神奇的反作用力,人从几十层高楼坠下,就不会变成肉饼了。
火箭为什么能在真空中飞行?人类认为气体对火箭有一个反作用力,这是天大的误会,从喷管逃出来的尾气,自己逃命还来不及,还有闲心给火箭杀个回马枪?一个地球还扛不起一块钢锭,几团气体能扛得动几百吨的火箭?火箭比钢锭重多了,气体比地球轻多了。
飞机为什么能在空气中飞起来?按引力理论,一架几十吨、几百吨重的飞机,无论如何是摆脱不了地球强大引力的。为了解释飞机升空的道理,有人解释:机翼上翼面是弧面,流管变窄,空气流速加快;机翼下翼面是平面,流管较宽,空气流速较慢,形成了压力差,就把飞机托举起来了。话虽这么说,道理值得怀疑,弧面对气流是阻力面,为什么气流从弧面上流过速度反而加快了呢?平面对气流不是阻力面,为什么气流从平面上流过速度反而不如弧面?如果流管收窄可以使气流加速,那么把机翼后缘襟翼放下,下翼面流管也收窄了,其结果应是空气流速加快,压力减少,升力减少,实际上是升力增加了。我用纸做了一个上为弧面下为平面的简易机翼,让风扇从水平方向吹来,机翼升不起来,也没有飞天的欲望。我把一片有拱形弧面,剖面、外形均与机翼相似的小风扇叶卸了下来,放在水中作水平运动,“机翼”不但没有上浮的欲望,反而有下沉的欲望。这说明机翼提供给飞机的不是升力,而是“沉力”。问题越说越严重了,飞机、火箭的飞行原理人类都没搞清楚,就够胆飞上了天。
人类认为地心压力极大,真的吗?说不定这只是人类的想象而已,地心的物质从来就不知道什么叫压力,就像深海中的鱼从来不知道什么叫压力一样。人在十公里深的海底,会感觉有巨大压力;在十公里深的地层,就不一定感觉有压力了。若有一个刚好容纳一个人的空间,人会觉得暖和,不会觉得有压力。在很深的矿井,巷道上方也测不到压力。相反还可以承受压力,在几百米深的矿井,地面丢一颗像广岛那样的两万吨当量的原子弹,就感觉震了一下。同样道理,地球的内核也是固态的,哪来的压力?别忘了地球是圆的,若地心有压力,所有的拱桥都不能把圆心的砖石省略。
如何解释人在月球重量变轻?用牛顿力学解释那是因为月球质量小。月球的质量是地球的八十一分之一,按牛顿的万有引力公式计算,月球对人的引力也应只有地球的八十一分之一,但月球的引力却为地球的六分之一,多出13.5倍。若把离心力考虑进去,月球的引力可以增加一些,因为月球自转慢,但绝不会从八十一分之一增加到六分之一,人站在高速旋转的赤道和站在几乎不转的北极,重量相差也不太多。同样,九大行星的质量与引力不成比例,相去甚远。这说明,牛顿力学解释不了天体的引力。这么一来,月球引力、地球引力、太阳引力、黑洞引力,是怎么来的就成问题了。甚至是否真的存在这么一种引力,都是个问题。尽管人类可以用万有引力公式计算天体之间的引力,是不是真有那么回事,只有天知道。
如何解释空油桶上浮、氢气球上升?按牛顿力学,油桶、气球都有重量,在水中和空中都受到地球引力,应该下行,只有下行受阻后才能静止不动。然而,油桶和气球都向引力相反的方向运动。若说空气和水有浮力,那么浮力从何而来?在地球的势力范围之内,难道还有一种力比地球引力还大?一个小小的气球居然敢抛弃一个大大的地球,简直反了。如果引力没有了,就好理解了,气球想看看外面的世界,管得着吗?
由此看来,人类所说的力,好像不是那么回事。所以,老师一讲力学课,学生就开始糊涂了,讲的糊涂,听的糊涂,一塌糊涂。这也难怪,力是牛顿带给人类的礼物,牛顿看到苹果落地,就认定宇宙有一种叫力的东西存在,于是奉献给人类,人类拿起来就吃了,也不看看熟了没有。
用牛顿力学解释宏观现象,到处碰壁,似是而非;用牛顿力学解释微观世界,就完全不适用了。因为牛顿也没有完全弄清事物的本质,他试图用力来解释物质运动的某种现象和规律,但对物质运动的本质没吃透,至少物质运动的本质是能量这是他所不知道的。
为了解释微观世界,人类又发明了量子力学,明明是研究微观粒子运动规律的科学,为什么要叫量子力学呢?力只是能量运动的一个要素而已,而粒子运动又往往不需要力。又是从名字开始就让人糊涂了,一般人费很大劲还不一定能弄明白是什么东西,还以为是有一种叫做量子的基本粒子具有无穷无尽的力量呢。看来物理学家还是需要补习一下语文,不然人类就很容易被搞糊涂。虽然量子力学名声日隆,但量子力学也解释不了宏观世界,说明这门科学有缺陷。
牛顿力学也好,量子力学也罢,都不能完全地、完整地解释世界,因而人类对力的概念要重新审视一下了。或者说,人类若想进一步理解世界,就必须把力的来源和本质解释清楚,只有这样,力的概念才有理由继续沿用下去。
既然物质与能量是一个事物的两个表象,那么是否可以用能量运动来解释力所描述的那些客观现象呢?试试无妨。既然力是一种人造语言,这种语言是用来描述某种事物的,换一种语言来描述无伤大雅。
人类所说的力有两种情况:一种是虚的。凡是两个物体不接触的都是虚的,如地球对月球的引力,地球对自由下落物体的引力,磁对铁的引力,只要两个物体不接触,都是虚力。一种是实的。人站在地面上,与地球亲密接触,两车在行驶中相撞,百斤重担压在肩上,

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