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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 15:08:27)
标签:

理论研究

学术研究

分类: 物理理论

光速常数和质量常数诠释普朗克常数并解释光速不变

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半径再乘以一秒钟绕转的圈数。

基本粒子是相互绕转的两个元电荷,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两个元电荷组成,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:v2k c^2=hγ——(2),因为方程(2)中的v是线速度,可以写成2πR*n,其中n是一秒钟转过的圈数,可以理解为一秒钟路程,由于2πR*n是一秒钟的路程就是速度,所以可以用2πR*n表示线速度,于是方程(2)可以改写为,R*n4πk c^2=hγ——(3),方程(3)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=4πkc^2,则k=h/4πc^2= 6.62×10^-34/4π(3×10^8)^2=5.86×10^-52,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。我们再分析方程(2)、方程(3),方程(2)中的常数(2k c^2)就是狄拉克常数,即约化普朗克常数;方程(3)中的常数(4πk c^2)是普朗克常数。

由方程(3)可知:R*n=hγ/4πk c^2——(4),由于hkc、π都是常数,所以R*n和γ成正比,那么它的比例常数是多少呢?下面分析论证普朗克常数h=4πk c^2,方程(4)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。

新观点:物质世界能产生普朗克常数,这一定有所原因。有新的观点认为带电粒子做圆周运动时,只要向心力是与到圆心的距离的三次方成反比,就能产生一个常数,这个常数乘以圆周运动频率等于带电粒子动能。如果电子受到这种向心力,那么这个常数就是普朗克常数。通过对电荷群的研究证实电子是受到这种向心力的。说明普朗克常数和圆周运动有关,而质量常数和圆周运动相关。

综上所述,普朗克常数和光速常数、质量常数、π常数有关,再结合方程(3):R*n4πk c^2=hγ,我们可以推断,普朗克常数就是h=4πk c^2——(5),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,R*n=hγ/4πk c^2——(4)的比例常数是1,即h=4πk c^2,于是方程(4)可以改写为:R*n=γ——(6),因为n增大、R减小,而R*n变大,n必然变大,所以方程(6)也大蕴含着重要的内容,那就是光子的绕转频率越大,光子的传播频率也越大。

结论:光量子的绕转半径乘以一秒钟绕转的圈数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半径乘以一秒钟绕转的圈数再乘以光的波长,数学描述:c=R*nλ,其中,c是光速、R是光子的绕转半径、n是一秒钟绕转的圈数、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半径、一秒钟绕转的圈数有关,光子的绕转半径、一秒钟绕转的圈数决定光子的质量(R*n越大光量子的质量越大),进而决定光子的波长。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。即光子的半径和一秒钟绕转的圈数的乘积和光的波长成反比,反比例常数就是光速,所以光速不变。

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