创立崭新理论 解答古老难题

——访燕山大学石油工程研究所教授、博士生导师、大庆石油学院客座教授李子丰

多数人想要改造这个世界，但却罕有人想改造自己。积极的人在每一次忧患中都看到一个机会，而消极的人则在每个机会中都看到某种忧患。没有一种不通过蔑视、忍受和奋斗就可以征服的命运。行动是治愈恐惧的良药，而犹豫、拖延将不断滋养恐惧。没有天生的信心，只有敢于说不、敢于奋斗、敢于创新。李子丰教授就是注重塑造自己，能化腐朽为神奇，在困境中建功立业的人。

李子丰教授从事石油事业以来，十年如一日地工作，把自己的青春和年华都献给了石油事业，同时也对哲学和物理学的基本难题进行了较深入的研究。

光的本质是粒子，光子群具有类波特性

光的本质从来都是物理界关注的焦点，却一直处于被争论但很少被研究的境地。对于光的本质的研究能使人们更好地探讨微观世界和宇宙演化，揭示未知现象。对光的本质的描述，理论界一直存在三种说法：（1）波、（2）粒子、（3）波粒二象性。与光的本质相联系，光速和场的本质也一直被人们所关注。

李子丰教授认为光的本质是粒子，光子群的行为具有类波特性。世界是由空间和分布于空间内的物质构成的。物质以粒子的形式分布于空间中。粒子可以分为不同层次，例如：太阳、地球、汽车、原子、电子、光子等等。光的本质是一种粒子—光子。它是物质结构的一个层次。光子是物质，是物质就有质量，也有能量。光子是由更小的粒子组成的。由于人们现在还是用光来观测世界，比光子还小的物质是没有办法用光子清晰地观测到的；但是星光经过太阳附近被太阳的引力场所吸引，证明了比光子还小的物质的是存在的。当人们发明了用比光子小得多的粒子观察世界的手段后，就可以观测光子的结构了。

既然光的本质是粒子，那么怎样解释光的波动性？发光是物体有规律地发出一系列光子。对于单个光子来说，就只有粒子性，没有波动性（光子的内部结构应该还具有波动性，这里暂不讨论）。对于光线，也就是一系列光子而言，既有粒子性又有类波特性。例如，有人形象地比喻，对于天安门广场的被阅队伍，单个人或车可以看作是粒子，由他们组成的一个方队由数排组成，就有周期的性质；一个方队可以看作为一个粒子团，一个个方队有规律的运动，也有类波特性。为了与机械波的波动特性相区别，称光子群体的这种类似于机械波的特性为类波特性。

光的反射、散射、折射和透射是光子遇到物体之后，被物体之内的粒子的吸引、吸收和再发射的过程。这一过程需要时间。不同的物体对光的吸引、吸收和再发射的程度和方式是不同的。物体对光的吸引可以让光线偏离原来的运动方向。物体吸收光线后，可以再以同样的光发出，也可以以其它频率的光发出，也可以以其它形式的物质放出，也可以存在物体内部。再发射包含向来光物质或空间内的反射、在物体内的折射和散射、穿透物体之后的透射。

光子相对于光源的速度就是光子的逃逸速度。光子在光源体内绕某一核心高速旋转，当其切向速度大于或等于该逃逸速度的时候，光子就从光源中发出。就像卫星的速度达到或超过地球的逃逸速度，卫星就脱离地球一样。现在用的反射方法测量的回程光速不是光的真实速度。

在空间中，光相对于光源的速度有一个比较确定的范围。由于光在介质（不含空间）中传播的过程中被介质（不含空间）吸收和再发射，所以，光在介质（不含空间）中相对于介质（不含空间）的传播速度主要与介质性质有关，与原始光源的速度关系不大，也有一个比较确定的范围。在地球上，真空中的物质密度最低（真空中也有物质,真空不等于空间），光在真空中的传播速度最快。

场是由空间和分布于其中的微小粒子组成的。这些微小粒子一般比光子还小，用光很难或根本观测不到。电场、磁场、引力场都是如此。

    最后李子丰教授总结：（1）光的本质是一种粒子，群体行为具有类波特性。（2）光子相对于光源的速度就是光子的逃逸速度。（3）目前尚没有精确的测量光速的方法。（4）星光越接近地球，其相对于地球的速度越接近于地球上光源发出的光相对于地球的速度。（5）场是由空间和微小粒子组成的。

运动物体观测论取代狭义相对论

为了解决运动物体的测量问题，爱因斯坦于一个世纪前发表了狭义相对论。现在，狭义相对论及其作者爱因斯坦已经被世人共知。狭义相对论建立过程的合理性及其推论的正确性一直被怀疑和批判。在他人研究工作的基础上，李子丰教授完善了运动物体观测论，解决了观测值与实际值之间的转换问题，排除了物理学发展的一大理论障碍。

运动物体观测论的基本假设为：（1）一切彼此作匀速直线运动的惯性参照系，对于描写运动的一切规律来说都是等价的。（2）在空间中光相对光源的传播速度为常数或在同一介质中光相对介质的传播速度为常数。

在运动物体观测论中建立了如下概念：（1）绝对时间——设有一批构造相同的钟都以相同的速率（或曰“时率”）走动，并且都已被校准到在同一时刻其指针都指着相同的位置，则无论把这些钟放置在何种运动状态的参考系上和放置在参考系上何处，这些钟都以相同的速率走动并且在同一时刻其指针都指着相同的位置。（2）运动参考系时间——随运动参考系一起运动的钟所指示的时间。注意，时间时包含了两层意思：“时刻”（对应时针位置的时间坐标）和“时间间隔”（两个时间坐标的间隔）。（3）视时间——在静止参考系借助光信号对运动参考系上的钟进行观察所得到的时间。（4）静止参考系时间——放在静止参考系上的钟所指示的时间。（5）绝对长度——在任何参考系的任何位置，都用同一批构造相同的尺子测量的长度。（6）运动参考系长度——在运动的参考系上用尺子（固定于运动参考系上）测量的物体（固定于运动参考系上）的长度。（7）视长度——在静止参考系，用静止的尺子，借助光信号对运动参考系上的物体进行测量所得到的长度。（8）静止参考系长度——在静止的参考系上用尺子（固定于静止参考系上）测量的物体（固定于静止参考系上）的长度。（9）运动参考系时空——运动参考系时间和运动参考系长度构成运动参考系时空。（10）视时空——视时间和视长度构成视时空。（11）静止参考系时空——静止参考系时间和静止参考系长度构成静止参考系时空。

将运动参考系和其上面的被测事件和物体都置于静止参考系的 轴的正方向, 首先建立了从运动参考系时空到视时空的变换方程。在空间中观测，当观测离去的参考系上发生的事件时，观察到的事件演变所经历的时间间隔比实际经历的时间间隔延长了；例如：观测到离去的表走了1小时，而观测者手中的表已经走了1小时里零10 分钟。当观测奔来的参考系上发生的事件时，观察到的事件演变所经历的时间间隔比实际经历的时间间隔缩短了；例如：观测到奔来的表走了1小时，而观测者手中的表却只走了50 分钟。当观测离去的运动物体时，物体在运动方向的长度好像伸长了；当观测奔来的运动物体时，物体在运动方向的长度好像缩短了。在介质中观测，当介质相对于静止参考系的运动速度为正值时，观察到的事件演变所经历的时间间隔比实际经历的时间间隔延长了，物体在运动方向的长度好像伸长了；当介质相对于静止参考系的运动速度为负值时，观察到的事件演变所经历的时间间隔比实际经历的时间间隔缩短了，物体在运动方向的长度好像缩短了。

由于光传播速度有限而产生的测量效应的作用，直接的观测结果并不就是客观事物的本来面目。只有排除测量效应，才能找出客观事物的本来面目。为此，又建立了从视时空到静止参考系时空的变换方程。此方程用于根据观测到的视时空数据来计算静止参考系的时空数据。

最后，推导了运动参考系时空与静止参考系时空的关系，就是传统的伽利略变换。

运动物体观测论既有理论与实践基础，又无谬论；运动物体观测论解决了运动物体（特别是高速运动物体）的观测问题；运动不会产生长度变化、时间变化、质量变化；不存在光障。

应该用运动物体观测论而不是狭义相对论来解决运动物体的观测问题。

意识是物质的一种高级有序组织形式

传统哲学认为意识是物质世界在人们头脑中的反映。李子丰教授认为这种观点是片面的和局部的，没有真正全面认识物质与意识的关系问题。他认为除了物质决定意识，意识反作用于物质之外，同时意识还是物质的一种高级有序的组织形式。

李子丰教授认为意识是物质世界在思维机构（一般指脑）的反映。意识的载体——思维机构（一般指脑）是物质的。胡乱堆放的物质一般不能用作意识载体。只有那些按照一定规律排列、并按一定规律变化的物质才有可能成为意识的载体。例如，DNA分子是原子有规律的排列的，它是意识的载体。计算机芯片是按照一定的规律制作的，并按照一定的规律发生变化，它可以作为意识的载体。不是所有有规律排列的物质都可以作为意识的载体，例如简单的晶体。

人们可以从不同的侧面去理解和验证意识是物质的一种高级有序的组织形式。不论从具有高级发达大脑的人类，还是不具有大脑的低级生物，甚至对于具有一定智能的机器人来说，这种高级有序的组织形式都是广泛存在的。

在人类的大脑中，人们的意识的形成过程是大脑对输入头脑中的外界不同信号的一种反映。人的大脑中的强烈的信号是可以被检测到的，再结合人的不同的行为反应，就可以用来检测人的意识活动。例如：现在使用的测谎仪就是基于这一理论发明的，在一定范围内可以使用，证明有其科学合理的一面。

在低级动物和某些具有活动能力的特殊植物中，虽然不具有高级的大脑，但是可以通过类似于大脑的组织来达到大脑所起的作用，进而控制其一定的行为活动，对外界的刺激给予相应的反应。这种不是通过大脑完成的类似于大脑功能的行为也可以称之为低级意识。

智能机器人的意识也是一种高级有序组织形式。智能机器人是人类通过计算机编程技术实现的一种能对外界产生一定反应的机器。机器人接收到外界的刺激不同，其内部就会产生不同的电信号，这些不同的信号经过一定的有序组织形式的处理，最终通过自身的程序实现一个对外界的反应。

最后李子丰教授得出（1）意识是物质在生物体内的反映，是物质的一种高级有序的组织形式。意识可以反作用于物质，改造物质世界和意识本身。（2）思维是意识的高级形式，也是物质的一种高级有序组织形式；是在低级意识的基础上，进行分析、综合、判断、推理、指令等活动的过程。（3）没有独立于物质之外的意识和灵魂。（4）生物也是物质的一种高级有序组织形式。

如果说科学研究是发现真理的舞台，那么李子丰教授就是这舞台闪烁的明星。他具有为真理而献身的精神和正直的人格，是我们当代年青人心中神圣的楷模。

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