光速常数和质量常数诠释普朗克常数并解释光速不变
(2023-10-15 15:05:28)
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分类: 物理理论 |
我们知道光速等于波长乘以频率,数学描述c=λγ,其中c是光速、λ是波长、γ是频率。其实,光速也等于波长乘以光量子的绕转速度。
基本粒子是相互绕转的元电荷,其它所谓的基本粒子都是由基本粒子组成的,基本粒子的半径、质量是可变的。光子就是由相互绕转的元电荷组成,在自然界不存在单个的元电荷,即元电荷是和元电荷纠缠在一起或和其它的粒子纠缠在一起。质量起源于元电荷的绕转速度,即元电荷的耦合、纠缠产生质量。元电荷的质量m=kv,其中,m是元电荷的质量、k是比例常数、v是元电荷的绕转速度。下面我用普朗克常数,推算一下比例常数k的值,再用质量k常数、光速c常数诠释普朗克常数h的本质。
由于一个光量子的能量可以描述为:E=hγ,也可描述为:E=mc^2,所以mc^2= hγ——(1),由上面分析可知:m=kv,因为一个光量子由两个相互绕转的元电荷组成,所以一个光量子的质量是:2m=2kv,代入光子的质量2m,变化方程(1)得:v(2k c^2)=hγ——(2),因为(2)是恒等式,应该存在常数等于常数、变量等于变量,可以得出结论:h=2k c^2,则k=h/2c^2= 6.62×10^-34/2(3×10^8)^2=3.68×10^-51,这就是元电荷的绕转速度形成元电荷质量的比例常数,是质量的起源,由于光量子是由相互绕转的元电荷组成,所以也是光量子质量的起源,光量子是基本粒子,即是基本粒子质量的起源——是物体质量的起源。
由方程(2)可知:v=hγ/2k c^2——(3),由于h、k、c都是常数,所以v和γ成正比,也就是说,组成光子元电荷的绕转速度和光子传播频率存在特定的依赖关系,正比例关系,那么它的比例常数是多少呢?下面分析论证普朗克常数h=2k c^2,方程(3)的比例常数是1。
普朗克常数不是一个理论推算值,而是一个经验常数。但是普朗克常数是存在的,是正确的,已经被现代科学实验证实。那么它的理论基础是什么呢?普朗克常数是研究热辐射总结出来的,也就是说,研究光子运动规律发现的。所以普朗克常数一定和光速常数有关,普朗克常数的物理单位为能量×时间,也可视为动量×位移量,不论能量还是动量,都和质量有关,所以普朗克常数一定也和质量常数有关,即和k常数有关。计量学中千克的定义,重新论定义千克。千克的定义由普朗克常数决定,移动质量1千克物体所需机械力换算成可用普朗克常数表达的电磁力,再通过质能转换公式算出质量,也说明,普朗克常数也和质量有关。由于计算角动量时要常用到h/2π这个数,为避免反复写2π这个数,因此引用另一个常用的量为约化普朗克常数(reduced Planck constant),有时称为狄拉克常数(Dirac constant),纪念保罗·狄拉克:=h/(2π),约化普朗克常量(又称合理化普朗克常量)是角动量的最小衡量单位,约化普克朗常数是一个量子的内禀角动量。说明普朗克常数和绕转有关,即和绕转速度有关,而质量是由元电荷的绕转速度决定的。
综上所述,普朗克常数和光速常数、质量常数有关,再结合方程(2):v(2k c^2)=hγ,我们可以推断,普朗克常数就是h=2k c^2——(4),其中,h是普朗克常数、k是组成光子元电荷绕转速度和光子质量的比例常数、c是光速。这就是普朗克常数的理论依据,是普朗克常数的本质。也就是说,v=hγ/2k c^2——(3)的比例常数是1,即h=2k c^2,于是方程(3)可以改写为:v=γ。
结论:光量子的绕转速度的大小等于光量子传播的频率。所以光的传播速度也等于光子绕转速度乘以光的波长,数学描述:c=vλ,其中,c是光速、v是光子的绕转速度、λ是波长。从这一描述我们可以解析光速为何是常数,光速是常数和光子的绕转速度有关,光子的绕转速度决定光子的质量,进而决定光子的波长。光子的绕转速度越大,光子的质量越大,两个光子之间的距离越小(质量大、距离小引力大),引力大即波长越小,反之亦然。即光子的绕转速度和光的波长成反比,反比例常数就是光速,所以光速不变。