光速的相對(duì)性與時(shí)間的本質(zhì)

【摘 要】一個(gè)光波的波動(dòng)過程可看作一個(gè)由一定數(shù)量的光質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的微熱力體系的熵變化的過程；分子、原子、質(zhì)子、中子、等各種物質(zhì)粒子都可看作一個(gè)由更小的物質(zhì)構(gòu)成的微熱力體系。本文從熱力學(xué)的角度來研究電磁力，闡明了光速的相對(duì)性與時(shí)間的本質(zhì)。

【關(guān)鍵詞】單鏈?zhǔn)诫姶挪ǎ晃崃w系；熵的加速度

1 單鏈?zhǔn)诫姶挪?/p>

單鏈?zhǔn)诫姶挪ㄒ卜Q單向振蕩波，是由單向振蕩的位移電流（電流方向不變電流大小呈周期性變化的振蕩電流叫做單向振蕩電流）與單向振蕩的感應(yīng)磁場（磁場方向不變場強(qiáng)大小呈周期性變化的振蕩磁場叫做單向振蕩磁場）在空間中互相激發(fā)交替產(chǎn)生形成的一種電磁波。讓兩列時(shí)間相差T/2（T表示電流或磁場單向振蕩的一個(gè)周期）的等幅同頻率的超高頻單鏈?zhǔn)诫姶挪ń?jīng)過等長的路徑后疊加，便可在空間中合成超低頻單向振蕩的無源的單極量子磁場。將通恒定電流的導(dǎo)體放置在兩列時(shí)間相差T/2的等幅同頻率的超高頻單鏈?zhǔn)诫姶挪ǖ寞B加區(qū)域，導(dǎo)體就會(huì)受到一個(gè)大小和方向都不變的電磁力的作用，這個(gè)電磁力可認(rèn)為是來自真空空間的，可推動(dòng)系統(tǒng)前進(jìn)。這就是能夠在恒星系間躍遷的光速飛船的推進(jìn)原理。

2 光速的相對(duì)性

一個(gè)電荷的電場是由無數(shù)與電荷有關(guān)聯(lián)的能與電荷一起共振的物質(zhì)（即光質(zhì)點(diǎn)）構(gòu)成。一個(gè)電荷從宇宙誕生之初便存在至今，它的電量恒定不變，它的電場以光速隨著宇宙一起膨脹至今，每個(gè)電荷和它的電場都構(gòu)成了一個(gè)獨(dú)立于其它電荷和電場的像宇宙一樣寬廣的物質(zhì)系統(tǒng)，此即是電荷電場的非局域性。電荷的電場實(shí)際上就是一個(gè)由無數(shù)與電荷有關(guān)聯(lián)的光質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的獨(dú)立的微熱力體系，電荷就是這個(gè)微熱力體系的奇點(diǎn)。微熱力體系的任何一部分的熵在外因的作用下發(fā)生變化，都會(huì)影響到整個(gè)微熱力體系的熵，并對(duì)奇點(diǎn)產(chǎn)生熵力。

例如，在真空中有一個(gè)相對(duì)靜止的正電荷A，它的電場與引力場一樣，都不局限在它周圍的空間，而是非局域性的。把正電荷B放到正電荷A附近，正電荷A分布在宇宙中的電場物質(zhì)（即光質(zhì)點(diǎn)）就會(huì)有以正電荷B為中心指向各個(gè)方向重新分布的趨勢，使正電荷A受到一個(gè)由B指向A的熵力，熵力的大小與AB兩個(gè)電荷間距離的平方成反比，這個(gè)熵力表現(xiàn)出來就是正電荷B對(duì)正電荷A產(chǎn)生的斥力；與此同時(shí)，正電荷B分布在宇宙中的光質(zhì)點(diǎn)也會(huì)有以正電荷A為中心指向各個(gè)方向重新分布的趨勢，使正電荷B受到一個(gè)由A指向B的熵力，熵力的大小與AB兩個(gè)電荷間距離的平方成反比，這個(gè)熵力表現(xiàn)出來就是正電荷A對(duì)正電荷B產(chǎn)生的斥力。把負(fù)電荷C放到正電荷A附近，AC兩個(gè)電荷分布在宇宙中的光質(zhì)點(diǎn)都會(huì)有以對(duì)方電荷為中心，從各個(gè)方向指向?qū)Ψ诫姾芍匦路植嫉内厔荩笰C兩個(gè)電荷同時(shí)受到一個(gè)指向?qū)Ψ降撵亓Φ淖饔?，熵力的大小與AC這兩個(gè)電荷間距離的平方成反比，這兩個(gè)熵力表現(xiàn)出來就是AC兩個(gè)電荷的相互吸引力。

由此可知，任何一個(gè)電荷受到的電場力實(shí)際上都是通過該電荷分布在宇宙中的光質(zhì)點(diǎn)來作用的。與引力波類似，電磁波的本質(zhì)就是電場力波。任何一個(gè)電荷接收到的電場力波（即光波）都是通過該電荷分布在宇宙中的光質(zhì)點(diǎn)來作媒介傳播的。在慣性系里，場相對(duì)于場奇點(diǎn)是一種靜態(tài)場。因?yàn)閳銎纥c(diǎn)和場是個(gè)不可分割的整體，所以，要想改變場奇點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，就必須改變場的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，必須施加場力，這就是物體具有慣性的根本原因。在每個(gè)慣性系中，每個(gè)電荷的電場相對(duì)于電荷都是一種靜態(tài)場，這必然導(dǎo)致在每個(gè)慣性系里通過電荷觀測到的真空光速都是C，在地球上觀察到的光行差角嚴(yán)格地只與地球與恒星的相對(duì)運(yùn)動(dòng)有關(guān)。

與測量實(shí)物的速度不同，因?yàn)槊總€(gè)觀測電荷接收到的光波都是以觀測電荷分布在宇宙中的光質(zhì)點(diǎn)來作媒質(zhì)傳播的，所以，我們通過電荷來測量真空光速時(shí)，只能用光波在觀測電荷的電場中傳播的路程除以觀測電荷接收到光波時(shí)所花的時(shí)間。當(dāng)光源與觀測者相對(duì)靜止時(shí)，光波在觀測電荷的電場中傳播的路程等于光源與觀測者之間的距離；當(dāng)觀測者靜止，光源相對(duì)觀測者運(yùn)動(dòng)時(shí)，光波在觀測電荷的電場中傳播的路程等于光波發(fā)出的瞬間光源與觀測者之間的距離。當(dāng)光源靜止，觀測者相對(duì)光源運(yùn)動(dòng)時(shí)，光波在觀測電荷的電場中傳播的路程等于觀測者接收到光波的瞬間光源與觀測者之間的距離。這與探測聲波類似：當(dāng)聲源與探測器都靜止在空氣中時(shí)，聲波在空氣中傳播的路程等于聲源與探測器之間的距離；當(dāng)探測器靜止在空氣中，聲源相對(duì)探測器運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲波在空氣中傳播的路程等于聲波發(fā)出的瞬間聲源與探測器之間的距離；當(dāng)聲源靜止在氣流中，探測器以與氣流相同的速度相對(duì)聲源運(yùn)動(dòng)時(shí)，聲波在氣流中傳播的路程等于探測器接收到聲波的瞬間聲源與探測器之間的距離。無論在那一種情況中，觀測者測得的真空光速都是c。

在不違背狹義相對(duì)性原理的前提下，光速的相對(duì)性可陳述為：在各慣性系里通過電荷觀測到的真空光速都是C；真空光速相對(duì)于不是接收光的慣性系可變。廣義相對(duì)論提出，引力場與以適當(dāng)加速度運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià)，此即著名的等效原理。等效原理的提出實(shí)際上是間接地否定了場不能做參考系的觀點(diǎn)。根據(jù)等效原理，光速的相對(duì)性原理可推廣到任何參考系中，即在任何參考系中，通過電荷觀測到的真空光速都是C；真空光速相對(duì)于不是接收光的觀察者可變。

3 宇宙總熵的加速度與絕對(duì)時(shí)間

一個(gè)光波的波動(dòng)過程可看作一個(gè)由一定數(shù)量的光質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的微熱力體系的熵變化的過程，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的引力場可看作一個(gè)由無數(shù)與該質(zhì)點(diǎn)相關(guān)的引力子構(gòu)成的微熱力體系。分子、原子、中子、質(zhì)子等各種物質(zhì)粒子都可以看作一個(gè)由更小的物質(zhì)構(gòu)成的微熱力體系。每個(gè)微熱力體系既可以表現(xiàn)出波的性質(zhì)，又可以表現(xiàn)出粒子的性質(zhì)，這就是物體具有波粒二象性的根本原因。

一個(gè)物質(zhì)系統(tǒng)的加速度等于該物質(zhì)系統(tǒng)所受的合外力與該物質(zhì)系統(tǒng)的質(zhì)量的比值，加速度越小，物質(zhì)系統(tǒng)的速度變化得越慢；熵的加速度則等于物質(zhì)系統(tǒng)內(nèi)部的熵力與該物質(zhì)系統(tǒng)的質(zhì)量的比值，在沒有外界因素影響的條件下，一個(gè)孤立系統(tǒng)的熵的加速度越小，熵變化得越慢。

任何一個(gè)物質(zhì)系統(tǒng)都可看作是由一個(gè)或多個(gè)彼此聯(lián)系互相影響的微熱力體系組成。所有微熱力體系的熵的加速度的平均值就是該物質(zhì)系統(tǒng)的總熵的加速度。在沒有外界因素影響的條件下，任何孤立系統(tǒng)的總熵總是趨向增大的，而時(shí)間就是總熵不斷變化的表現(xiàn)。引力場紅移、時(shí)鐘變慢等都是總熵的加速度減小的一種現(xiàn)像。時(shí)間并不是相對(duì)的。例如，在宇宙中有AB兩個(gè)相距十分遙遠(yuǎn)的星系正以接近光速的速度相互遠(yuǎn)離，這兩個(gè)星系可看作兩個(gè)平權(quán)的慣性系。根據(jù)相對(duì)論，在A星系中的觀察者將觀察到B星系中的時(shí)間比A星系中的時(shí)間慢，而B星系中的觀察者將觀察到A星系中的時(shí)間比B星系中的時(shí)間慢，顯然，這是互相矛盾的。

宇宙有一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)間變量，它取決于宇宙總熵的加速度。因?yàn)橛钪婵傡氐募铀俣炔粫?huì)因觀察者運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的不同而不同，所以，宇宙時(shí)間對(duì)所有的觀察者都是一樣的，它是個(gè)絕對(duì)時(shí)間。

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]