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【原创】通过“反光子”可以实现“时间倒流”吗？
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小时候，一次偶然的机会让我听到“时间机器”这个词语，当时以为它是用来制造时间，然后就想它会用什么原料呢？（当然没有想到“工艺流程”），最后知道的多了，终于明白“时间机器”是一种实现“时间倒流”或者“时间停止”的玩意，其实和我开始想的也差不多，反正就是时间多了，呵呵。上了大学后，虽然专业是应用化学，可是对其它方面涉猎也很广，于是就开始思考上述“时间倒流”的问题。 时间和光有很大的关系（或者应该是光速），于是，我就想到通过必须基于光子的状态的变化来改变时间的状态而光的对象则是光子，它既具有波动性又具有粒子性（这么说其实存在问题，因为宏观是波动，微观是粒子，然而宏观最终决定于微观的层面的某些特征或者因素。）。 然后，我由“反物质”想到了“反光子”，而且觉得理所当然，因为光子在微观状态下具有粒子性，既然是微观粒子，那么它就有可能具有它的“反对象”。在这个思考确定的过程中，德布罗伊（翻译可能有误，反正他就是提出微观粒子具有波动性的那名伟人，他通过对具有粒子性的波的思考，想到粒子具有波动性，最后发现了他预言的粒子的波动性，他也因此获得了诺贝尔奖。）的思维方式和结果都给了我莫大的灵感。 接下来，通过对“物质”与“反物质”性质的比较，就可以发现这个“反”到底意味着什么，也就可以大胆预测到“反光子”应该具以下基本的性质： 1.它可以停止，速度为零（前几年美国的相关实验已经捕获了停止的“光子”，本人觉得它可能在实验过程中制造出了“反光子”。）； 2.它的速度可以变成负值，也就是说它可以逆向运动（既然它可以逆向运动，那么就可以实现“时间倒流”）； 以上的逻辑只是我自然意识的一种再现，没有什么严密可言，或者可以说只是我的一个想法，我喜欢思考问题。 希望“一石激起千层浪”，诸位能够一起来思考这个命题，比如可以讨论“反光子”的能量状态，甚至它的理论上的实现途径（或许可以得到它无法实现的结论，这也是个不错的结论，呵呵。）。我在“小木虫”上没有搜索到“反光子”这个概念，在Google、Baidu上也发现只有很少的和主题无关的内容，所以它应该不是别人（老美、或者老欧）“嚼过的馒头”，可以值得思考思考。 我思故我在！国思故国在！ [search]反光子 时间倒流 时间机器[/search] |
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2楼2007-05-13 17:45:18
ivliu
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谈谈物理学之一光子
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以下内容来自: 人民网BBS论坛之强国论坛深入讨论区 [作者]：刨根 光子是具有E=hv、自旋（内禀角动量）为1，动量p=hv/c，运动质量为m=hv/c*c的“粒子”。另外目前还没有关于光子“衰变”的报道，即它的内在的寿命被认为是无限的（当然实际上由于总会与物质作用，这是不可能的）。也就是说，将不同光子区别开来的只有一个特征——即波动的频率（或者波长）。光子与“实物粒子”最大的区别也许就在于它在真空中以光速运动（另一个以光速运动的粒子是中微子，但其自旋为1/2）。那么光子到底是一种什么样的存在呢？ 我有一个设想，这个设想是基于所有的光子都有固定的自旋的——正如其他一切实物粒子都有固定的自旋那样，于是乎，我们是否可以假定所有的光子也是一样的呢？即不同的频率或者说波长的光子都是一样的，所不同的仅仅是“它所获得的波动状况”即获得的能量。光子的波动性与实物粒子的波动性一样，本质上都是几率波，是光子的几率分布。其实这很好理解，正如电子可以在不同的运动速度下获得不同波长的波动性那样——根本性的区别仅仅是光子在真空中必须以光速运动。 光子这样的玻色子的反粒子就是它本身，因此不存在光子的成对产生问题（不像正•反电子那样）。在现代物理学中，真空是充满各种虚粒子的“海洋”，当然，真空也是充满虚光子的海洋。所谓的电磁场作用，就是以虚光子为中介来进行的。原子核外运动的电子将能量传递给真空中的虚光子，于是该虚光子从真空中被打出来，变成实物光子。在相反的过程中，也就是光子被吸收的过程中，实物光子将能量完全传给电子或其他粒子（否则将产生康普顿效应），那些粒子获得光子的能量而该光子转入真空虚状态，成为虚光子。光子到底是在实物状态，还是真空虚状态，这取决于光子的能态，光子的虚状态就是其处于“负能态”。 电磁场（磁场本质上是电场的特殊表现，结合相对论，可以推导出运动电场的磁场来——例如洛伦茨力就是库伦力的特殊形式）就是真空虚光子与带电体相作用（该机制目前不详），从而产生分布和运动形式的变化的结果，这种结果对处于其中的带电体的作用，就产生所谓电磁作用。当带电体发生某种变化（例如获得加速度，震荡等等——原子核外电子的加速运动不产生光子的可能的原因是它处于一个恰好可以将发射的光子又完整地将其加以吸收的状态中，于是处于一定水平的稳定状态中——但是真空涨落将最终破坏这种稳定性），真空中的虚光子的分布和运动形式也将发生变化——但这并不是电磁波的实质，根本性的情况是：带电体变化的时候将能量传递给直接作用于其上的虚光子，并将它们从真空中打出来，于是产生电磁波——习惯上，我们把波长较短的叫光子。这些光子的群效应，也就是我们通常所谓的电磁波的效应——比方说使接收天线上产生震荡的电流……。 关于库仑定律，准确地说反平方法则，可以这样来理解： 一方面是些带动量的虚光子的密度，显然，如果我们假定虚光子从出发的时候一直到作用于其他物质时一直是一样的，那么，这就跟一个膨胀的球体上的点的密度一样，当然是会随着球的半径的增大而反平方地下降的。如果情况果真如此的话，这里还暗示着：所有参与传递电磁作用的虚光子的动量也是一样的——鉴于一切电磁作用的发端都是某个带相同的一个电荷的粒子（例如电子或质子——关于夸克的分数电荷，我们暂不考虑——考虑进来也一样），因此它导致传递电磁作用的虚光子完全一致是可以想象的，或者换一种情况，即便不一样，其统计上的结果（即不同动量的虚光子的分布）也是一样的。正因为宏观电磁体的电磁效应都发端于带有相同电荷的粒子，因此，库仑定律广泛的有效性就顺理成章了。这里有趣的一点是：如果上述结论成立的话，那么我们可以指望当电场很弱的时候，电磁作用是不连续的（其实本质上是不连续的），例如两个相距非常遥远的电子之间，其作用将违背牛顿第三定律，即由于传递电磁作用的虚光子密度极低，因此，双方接受到对方发射来的虚光子是不同的，并且有时候能够接收到，有时后接收不到——在这种模型下还有一个结果，那就是我们必须考虑像一个电子如何发射虚光子的问题，即它同时发射多少个虚光子的问题——从它发射实光子的情形来看，应该是一个一个地发射——于是动量反冲的效应便是电子只能随机性地运动——这无疑为其波动性提供了强有力的线索（另外的效应来自其与真空其他虚粒子的作用和交换效应，比方说一个电子的运动就是先与真空中的反电子结合，然后将能量传递给原来与那个反电子结合的电子，将它从真空中打出来，而它本身又变成虚电子。因此运动的结果是传递——即粒子被不断地湮灭•创生）。还有一个问题时假如电子每次发射一个虚光子，那么，发射频率是多少——将该频率与虚光子的动量结合起来，是否能够对波动效应进行量化解释呢？定性地来看，电子的速度越大，或者说动量越大，那么虚光子的反冲效应就越小，于是乎当然电子的波动效应就越小，因此这种假设是合理的。 另一方面，我们可以假定虚光子在传递过程中会与其它的虚光子发生作用（类似弹性碰撞），将动量传递给其他更多的虚光子——这样当然同样可以获得反平方的结果，不过，光子之间的直接的作用很可能是一个毫无意义的假定——不过认定他们之间不相互作用是更无意义的假定——联系是普遍的，无论直接还是间接，关键的一点仅仅在具体的效应领域。 其实任何相互作用领域内最有趣的问题是：从实物粒子到产生场的机制问题，比方说就电子而言，它如何与虚光子作用？是否还有中介粒子？如果有中介粒子，是否一切相互作用都通过同样的中介的粒子——这是否可以成为统一场论的一个线索？直接地理解世界的统一性，确实是非常难的——但是没有直接作用，间接作用便无从谈起了。 2002年8月28日星期三 [ Last edited by coldance on 2007-5-26 at 21:45 ] |
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