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真空是什么?

已有 4717 次阅读 2012-7-25 23:44 |个人分类:乱七八糟|系统分类:观点评述|关键词:学者| 关注, 年轻人

真空具有如下性质:

  1、空非无。如果真空中没有粒子,我们就会准确的测出场(0)与场的变化曲率(0),然而海森堡不确定性原理表明,我们不可能同时精确地测出一对共轭量,所以,可以“空”,不能“无”。因此,在真空中,粒子不停地以虚粒子、虚反粒子对的形式凭空产生,而又互相湮灭,在这个过程中,总的能量保持不变。
  2、真空存在极性,因此说真空是不对称的。但这种不对称是相对局部的,在相对整体上又是对称的,如此的循环嵌套构成了真空的这个性质。

  3、真空的每个局部具备了真空的全体性质。大和小是相对而言的。时间也是相对于空间而言的,时间不能脱离了具体的空间而单独的存在。

 

物理学真空  物理学真空,是指对实验结果没有影响的条件,而非空无一物。

  例如:如果空气阻力可以忽略不记,在空气中运动的物体,就与在真空中的,有同样的规律。

  当空气被抽,稀薄到一定程度,声音不能传出来,我们就说“真空”不能传递声音,而提高侦听能力,或加大发声功率,声音又能被接收到,我们只能说“这个真空度,对现在的声音,还不能称为真空”!

  同理,太空可以传递光,也可能是太空中的环境,对光,不成为“真空”,所以光可以传过来,没人证明过纯粹的“真空”可以传递光,因为人类做不到那样的真空。(这是推论,不是证明)另外,光粒子可以在真空中传播,还将与另一定律冲突:在不受外力的真空中,物体将做匀速直线运动,而不会是波动。

  光在玻璃中的速度,只相对玻璃恒定,无论玻璃对其它参照系如何运动,所有人都应该承认,玻璃、空气、水等能传播光的就是光介质,以前错误的假设以太介质,不等于光就必然不能有介质。

  光不是对任意参照系都是光速,或不能超过光速,光只对“静止”参照系是恒定光速,请仔细阅读爱因斯坦《论动体的电动力学》,这个“静止”,就是介质参照系。因此爱因斯坦的论述,在这个条件下是成立的。大学教材《普通物理学1》假设任何参照系测得的真空中的光速恒定,那么所论述的相对论结论,也只在真空条件有效,然而大家哪个相对论实验,是在真空条件下做的?难道相对论没有使用条件?所以说大学教材的论述,不能证伪,也无法证实,不是科学。
  质疑:

  声波与光波,在此问题上不具有可比性。

  声波载体需具有静质量,光波载体或说光子或说电磁场不具有静质量。

  这是两种完全不同的没有可比性的波动。

  物理学真空,不是指对实验结果没有影响的条件,而是指静质量密度下降到特定条件以下的空间区域。

  极致的物理学真空,就是用现有的物理学手段,“探测不到非零静质量密度”的空间区域。

  注意,物理学真空,本身就是具有能量状态的空间区域,或说是一种能量场区域、力场区域。

  所以,物理学真空,纯粹地定义,可以说是只能传递力场波动的区域。即不能传递机械波等需静质量载体的波动。

  而哲学上的“真空”,纯粹是够纯粹了,但对我们物理世界而言,其存在是“零存在”,也即不存在,也没有存在的意义。

物理真空

  本指没有任何实物粒子存在的空间,但什么都没有的空间是不存在的。而假设你把一个空间的气体都赶跑,会发现还是不时有基本粒子在真空中出现又消失,无中生有。物理上的真空实际上是一片不停波动的能量之海。当能量达到波峰,能量转化为一对对正反基本粒子,当能量达到波谷,一对对正反基本粒子又相互湮灭,转化为能量。

人类对真空认识的历史发展  人类关于真空的认识经历了几次根本的变革和反复。古希腊德谟克利特原子论认为所有的物质都是由原子组成,原子之外就是虚空。17世纪R.笛卡儿提出以太漩涡说,认为空间充满了以太,并用以说明行星的运动。不久I.牛顿建立以运动三定律和万有引力定律为基石的牛顿力学,成功地解决了行星绕日运动问题,引力被认为是超距作用的,无需以太阳作为传递媒介,从而否定了以太论。19世纪发现光的波动性,认为波的传播必须依靠介质,特别是后来发现了电磁场波动性,以太论再度兴起,认为宇宙中不论何时何地,任何物体内无不充满了以太,光和电磁波被解释为以太的机械振动。后来虽然在观念上有所变化,把光和电磁波看成电磁场的振动,但以太仍然保留着某种绝对的性质,它可以看成是描述万物运动的绝对静止的参考系。19世纪末20世纪初各种试图探测地球相对于以太运动速度的实验均告失败,A.爱因斯坦建立狭义相对论,再次否定了这种作为绝对静止以太的存在。稍后,爱因斯坦在用场论观点研究引力现象时,已经认识到空无一物的真空观念是有问题的,他曾提出真空是引力场的某种特殊状态的想法。

  首先给予真空崭新物理内容的是P.A.M.狄拉克。狄拉克于1930年为了摆脱狄拉克方程负能解的困境,提出真空是充满了负能态的电子海。当负能态的电子吸收了足够的能量跃迁到正能态成为普通电子时,电子海中才能留下可观测的空穴,即正电子。从体系的能量角度考查,这种情况比只有电子海的真空状态要高,因此真空就是能量最低的状态。从现代量子场论的观点看,每一种粒子对应于一种量子场,粒子就是对应的场量子化的场量子。当空间存在某种粒子时,表明那种量子场处于激发态;反之不存在粒子时,就意味着场处于基态。因此,真空是没有任何场量子被激发的状态,或者说真空是量子场系统的基态。

  关于真空的近代认识不再是哲学上的思辨,而是可通过实验来检验的。有不少现象都需要用真空的近代观念予以说明。例如氢原子能级的兰姆移位和电子的反常磁矩,实验上已经以非常高的精度证实了真空极化的效应;高能正负电子对撞湮没为高能光子,反之高能光子可使真空激发出大量的粒子,也是很好的明证。对于真空的认识尚属初级探索阶段,物理学家还在探索真空自发破缺真空相变等问题,必将推动物理学的进一步发展。



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