谈谈 现代物理学

现代物理学的 2 个 支柱 是 相对论 和 量子力学 。

 

不过 这 2 个 理论 也 挖了 许多坑 。

 

先说说 相对论， 光速不变原理 是 不成立 的 。

因为 光的速度 本来 也不是 相对于 参照系 测量的 。

光速 的 测量过程 是 这样， 在 光源 处 放一个 时钟， 在 接收点 放一个 时钟， 然后 光源 发射光， 并记录下 时钟 的 时间， 接收点 接收 到 光 时 记录下 时间， 

光源 和 接收点 之间的 距离 / (接收时间 - 发射时间) =  光速  。

 

按照 相对论 的 说法， 假设一个 飞船 从 地球 加速起飞， 当 飞船 速度 接近光速时， 会观察到这样的现象：  地球的景象里的 动作 会 越来越慢， 亮度 会 越来越暗， 当 飞船 速度 达到 光速时， 将看不到 地球的景象（黑暗）。 这是因为 光 追不上 飞船， 此时， 光 相对于 飞船 的 速度 为 0  。   呀， 这好像 违反 光速不变原理 了 ？

 

再说说 量子力学， 

我不认同  因果律丧失， 随机概率， 意识参与， 平行世界  这一类的观点。 这些是 文字游戏式 的， 不是 科学 的 形式 。

我们来看看  “单电子双缝干涉”  这个 经典 的 实验 。

如果 这个 实验 可靠 的话， 也很好理解，

比如， 水波，  水波 在遇到 双缝 的时候， 在每个缝处 会形成 一个 波源（相当于 每个 缝 是一个 波源）， 这样， 2 个 缝 作为 波源 发出的 水波 之间 会互相 干涉， 形成 双缝干涉 现象 。

从这个角度来看， 与其说 “波粒二相性”， 不如说  波是体， 粒是相 。

 

从这个角度来看， 我们还可以进行       三缝干涉， 四缝干涉， 五缝干涉， ……  ，  十缝干涉  实验，  等等 。

 

微观粒子 的 种种 奇异特性， 这大概可以认为是 性质， 而 宏观世界 的 种种 现象和规律， 可以认为是 现象 。

性质 产生 现象 。

现象 里 的 模型 大概 不宜 用来 对 性质 建模，  这样也许行不通 。

所谓 性质， 大概可以理解为  宇宙的性质， 自然界的性质 。

 

什么是 现象 里的 模型 呢？ 比如 经典物理学 为 代表 的 物质无限细分， 质点系统 ， 这一类的 。

那 为什么 不宜用 现象 的 模型 来 为 性质 建模 呢 ？

比如， 我们从 波 的 角度 来 研究 电子， 如果 以 经典物理学 的 标准 来看， 需要 建立一个 符合 经典物理学 的 波 的模型 。

这里面就会 涉及到 波 的介质， 以及 介质 内部（质点之间） 是 如何相互作用 来 产生 这个 波动现象 的 。

但对于 电子， 它 的 “波动介质” 会是什么 ？   这个 介质 是什么物质， 由 什么 组成 ？  组成这个 介质 的 又是 另外的 一些 基本粒子 ？    这就乱了  。

囫囵吞枣 式 的，  很容易 会 想到一个 东西 来 作为 波动介质，   那就是  “以太”   。

说到 以太，  我笑了 。

 

昨天 和 网友 有一些讨论， 简要记录如下 ：

我认为 光速不变 是一种错觉，  造成 光速不变 错觉 的 原因 有 2 点 ：

1  不能 用其它的 介质 去 测量 光 的 位置，  也就不能 用 其它 的 介质 去 测量 光的速度

2  光 不遵循 宏观物体 的 动力学，  所以 不存在 宏观物体 抽象出的 参照系 模型 里的 速度叠加

 

第一点 决定了 无法用 “从 旁边观察”  的 方式 测量出  光速 相对于 某个 参照系 的 速度

第二点 决定了  无法用 “速度叠加”  的 方式  测量出  光速 相对于 某个 参照系 的 速度

 

所以，   迄今为止，  人类 测量 出来的 光速，  都是 光发射器 到 光接收器 之间 的 路程 除以 时间，  是 与 参照系 无关 的 速度  。

 

光子 一出现， 速度 就是 C，  没有加速的过程 。   所以 光 是 不遵循 宏观动力学 的 。

相对论 洛伦兹变换  中的 参照系 是 人们 根据 宏观物体运动 总结抽象出来的一个 模型，  没有 任何依据 说明 这个 模型 对 光 适用 。

 

在 现实世界 中， 速度叠加 是 需要 力 的 参与的，  从 飞船上射出一颗子弹， 飞船会减速， 如果不减速， 就是有一个 “力”  恰到好处 的 保持了 飞船 的 速度 。

飞船减小的速度  *  飞船的质量    =    子弹增加的速度  *  子弹的质量

 

我记得之前看过一篇文章说 相对论 把 运动学 和 动力学 混为一谈， 说的可能就是这种情况 。

 

光 不是 子弹，  光 和 光源 之间 不存在 宏观动力学 的 “力” 的 作用，  所以 不存在 “速度叠加” 。 光速 和 光源 的 速度 无关， 或者说， 光速 和 光源 的 运动状态 无关 。

光速 是 一个 常量，   这个常量 代表  光 从 A 点 到 B 点 需要 多长时间 ，  与 参照系 无关 。

 

还可以看看 光 反射 的 现象 。  如果 光 遵循 宏观动力学， 那么， 在 反射 的 时候 应该会有 加速 和 减速 的 现象 。

另一方面， 如果 光 遵循 宏观动力学， 那么 光 和 障碍物 之间的 “力” ， 是 什么 量子 来传递 ？

光 本身 就是 量子（电磁作用力 的 量子），  如果 还要 另一种 量子 来 为它 传递 “力”，  那岂不是成了 程序设计 里的 “元数据 的 元数据”  ？

 

量子 是 构成 宏观现象 的 基础，  基础 怎么会 反过来 遵循 现象 的 规律 ？

也许 在 程序设计 里 有的 元数据 可以 自我描述，  但 那是在 程序设计 里 。

 

光速 并不神秘，  光速 是 量子 在 宏观下 的 传播速度 。

 

量子 就是 场 。     场 和 量子 也是 波粒二相 。

 

物体 的 速度 不能 超过 光速，  这也是有问题的 。

要 证明 物体速度 能不能 超过 光速，  其实 很简单，

可以 作 一个 设想，  如果 物体 的 速度 不能 超过 光速，  那么，  在一艘 速度 接近 光速 的 飞船 上，  人们 都 不能 运动 了， 因为 你 跑两步 就 超过光速 了嘛 ！

 

物体速度 不能 超过 光速， 同样 是 文字游戏 的 结果 。

我就想， 难道 物体上 每个原子 都 那么 智能， 哦 ，不， 是 每个 质子 中子 电子， 哦， 不， 是每个 夸克 ……  反正一直 细分 下去， 这些 粒子 那么 智能， 知道自己跑的很快了， 快 接近 光速 了，  于是 就 越来越 跑不动 了 ？

 

问题是 一艘飞船 相对 大地 的 速度 是 接近光速， 但是 相对于 和 它 同样速度 的飞船， 速度是 0，  还可以相对于 其它 各种各样 的 事物，  于是 飞船 就有 各种各样 的 速度 。

面对 这么多 各种各样 的 速度，  如果你是组成 飞船 的 粒子 ，  你要 怎么算？  你的 速度 是 哪个 ？   你 应该 跑得动 还是 跑不动 ？

 

时空 是 存在于 人类 意识 中的 抽象概念， 不是 “实际存在的实体”，  至少 不是 物理学 里 所描述的 那种，

时空 是 物质 的 存在 和 变化 在 人类 意识 中 被抽象出来的 概念， 不是 “实际存在的实体”，  至少 不是 物理学 里 所描述的 那种 。

 

不应该 用 “时空” 来 描述 物理学，

不应该 把 “时空” 作为 实体 来 描述 和 研究 物理学，

把 “时空” 作为 实体 来 描述 和 研究 物理学  会 让 物理学  玄化，  就是 变成 玄学 和 文字游戏 。

 

应该回到 经典 的 时空观，

谈 物质 ，  谈 力 。

 

如果 非要 说明一点的话，  时空 就是 物质 的 表现，   哪里有一个  “独立 存在 的 时空”  ？

时空 就是 物质，   物质 就是 时空，

既然如此，  谈物质 就可以了，  何必 绕个圈子 谈时空  ？

 

我支持 牛顿 的 万有引力 定律  。

 

上面说的 光 没有 “速度叠加” 会导致一个问题， 就是 光速 丧失了 相对性 。

这会带来一些问题，

比如， 一艘以接近光速行驶的 飞船，  从 船尾 发出一束光， 要 经过 很长 的时间 才能 达到 船头， 因为 飞船 也在 以 接近 光速 的 速度 向前 行驶， 光 相对于 飞船 的 速度 就很慢 。

这样 会给 船员 带来 困扰， 船员 看 船尾方向 上的 东西 时， 观察到的 景象 会 滞后 很多 。

这情景 有点好笑， 也有点滑稽 。

 

直观上， 以 接近光速 飞行 的 飞船 上的 船员 仍然能 正常的生活， 就像在 地球 上一样，

因为 飞船 上所有的 物体 都跟着 飞船 一起 以 相同的速度 前进，  所以 飞船 上的 所有物体 相互之间 并不会感受到 在 以接近光速的速度运动 。

 

所以 直观上， 飞船 上 发出的 光线 对于 船员 和 物体 的 速度 仍然是 C 。

但 这样一来， 如果 这束光 射出了 飞船， 被 前方空间站 上的 人 或者 接收器 观察到， 这束光 的 速度 应该是   飞船的速度 + C ，

这并不是我们 有意 去 叠加， 而是按照 飞船 走过的 路程 和 光 在 飞船 上 走过的 路程 计算出来的 光速 就是  飞船的速度 + C 。

 

我们上文中说了， 直观上， 光 不是 子弹， 不存在 和 光源 的 速度叠加，

但是 刚刚这个例子 也是 从 直观上 来看，  接近光速飞行 的 飞船 上 的 生活状态 应该 和 地面 上 一样， 或者说， 物理现象 应该和 地面 上的一样 。

 

两者 都是 从 直观上 来看，  但 两者 又矛盾了 。

So，  如果你是上帝，  你会怎样来 设计 世界的规则 ？

 

相对论 时代 科学家 观察到的 光速不变 的 现象 和 所做的 实验 是不是 上面这样， 我没有查证 。

 

对这个 现象 可以有这样一种解释， 就是  “与观察者有关”，  就是 这束光 可以 预料到 未来 将会被 飞船 上的 观察者 观察， 于是就以 相对于 飞船 的 C 前进，  或者 预料到 未来 将会被 飞船外（比如 空间站） 上的 观察者 观察， 那么 就以 相对于 空间站 的 C 前进 。

说到这里， 会不会 觉得 像 量子力学  ？           ^^ ^^ ^^

 

量子力学 就是  “与观察者有关”   嘛 ！

 

所以， 我提出   “光速量子原理”  ：

应该用 量子力学 量子 的 观念 来 认识 光速，  光 不是 机械运动， 光速 不是 机械运动 的 产物 。 光速量子原理 和 光速不变原理 的 区别是 光速量子原理 会导致 尺缩钟慢 时空变形 等 效应，  光速量子原理 不会产生这些效应 。

 

但是 光速量子原理 会产生 很多逻辑上的矛盾 和 各种各样的 奇谈怪论，  比 量子现象 更加 难以解释 。

其中一个 就是 因果律 被 颠覆，  且 比 量子现象 更加 难以解释 。

 

狭义相对论 的 贡献 主要是  质能互换，  时空观 则是 错解 。

广义相对论 的 贡献 主要是 把 光 纳入 引力 范围，  时空观 也是 错解 。

 

上文提到 速度叠加 需要 力 的作用， 其实不一定 。 比如 飞机 发射 导弹，  可以 先 让 导弹 脱离飞机， 再点火发射， 这样 导弹 发射 时 不会 与 飞机 产生 力 的作用。

而 导弹的 速度  =  和飞机同样的速度 + 发射产生的速度

 

其实 我希望  光速  和 光源的速度 可以叠加， 这样 模型 就简单 了， 符合我们 的 宏观模型 的 习惯 。

如果 光速 和 光源 的 速度 不能 叠加，  那 大概 只能 用 量子 来解释 。

这样的话， 光波 光子 光速 都不是 光 的 本体， 只是 从 某个角度 观察到的 现象 。

光的 本体 应该是 包含了 或者 传达着 某种信息  的  东西。

光 是 信息 。

应该用 信息论 来解释 宇宙 。

 

迈克尔逊莫雷 实验 并不能 证明 光速 和 光源的速度 能否 叠加，

只是 证明  以太（绝对静止参照系） 不存在。

以太 是一个 非常 陈旧 和 想当然 的 概念，  毫无意义 。

光 传播  为什么 非要想一个 子虚乌有 的 载体（介质）  ？   

这是 把 宏观动力学 的 波 理论 套 在 光 上 的 结果 。

光 是 自然的属性，   是 场，  是 量子，   需要什么载体   ？

 

什么是 光速不变？ 我们可以用一个 实验 来作为定义 ：

地面上有  A 、B   2 个点， AB 间 距离 为 L， 有一个 飞行器 以速度 v 沿地面 沿 AB 方向飞行， 地面 A 点 和 飞行器 上都安装有一个 光源， 当 飞行器 经过 A 点时， 飞行器 和 地面 A 点 的 光源 同时向 B 点 发出一束光，  设 地面 发出的 光束 最前面的 光子 到达 B 点 的 时间 为 t1，  飞行器 发出的 光束 最前面的 光子 到达 B 点 的 时间 为 t2，  则，

若   t1  =   t2，  则是 光速不变，

若   t2  =  L   /   ( v +  L /  t1 ) ，  则是 光速可变 。    L /  t1  表示 地面上的光速 。

 

如果 光速不变，  就像上文说的， 需要用 量子 来解释 光速 和 光本体， 需要用 信息 来 解释 光本体 和 量子 。

如果 光速可变，  就简单了，  光速 适用于 宏观 运动学 参照系 。

 

如果 光速不变， 这种 光速不变 的 性质 是 一种 奇异性质，  是 宏观系统思维 难以理解 的 性质，  是 量子性质 。

 

我们可以用一个 臆想实验 来 推导 光速不变 还是 光速可变 ：

假设在 一艘 接近光速的飞船上， 人们的 生活状态 和 地面 保持不变， 或者说 物理现象 和 地面 一致 。

飞船 沿 地面飞行， 相对 地面 的 速度 是 v， v 接近光速 C 。

飞船 上 沿 飞行方向 有 A 、B  2 点，  AB 间距离为 L，  A 处有一个 光源， 向 B 发出 一束光， 由于 飞船 上的 物理现象 和 地面 一致， 所以 A 发出的 光 相对于 飞船 和 A 、B 的 光速 和 地面 的 光速一样， 是 C 。

假设 A 发出的光 到达 B 经过的 时间 是  t ，  在  t  内，  光 在 飞船 上 经过的 路程 为 AB = L，  而 飞船 相对于 地面 前进的 路程 是  vt，

所以， 光 相对于 地面 经过的 路程  =  L  +  vt ，

光 相对于 地面 的 速度  =  ( L + vt  )  /  t  =  L/t + v  =  C + v  。

 

可以看出来， 在 这个 臆想实验 中， 光速 符合 宏观运动学 参照系 速度叠加 原理 。

且 光速 与 光源 相关，  是 相对于 光源 的 常量 C 。

 

这个 实验 表达的 原理 就是  光速相对性原理 ，  如果 这个 实验成立， 则 光速相对性原理 也成立 。

 

如果 上述实验 成立，  则 向 船头 射出的 光（和 飞船飞行方向一致） 相对于地面的 光速 是  C + v，  向 船尾 射出的 光（和 飞船飞行方向相反） 相对于地面的 光速 是  C - v，  如果 v 接近光速， 则 射向船尾 的 光 相对于地面的 光速 会 很小， 当 这个 光 离开 飞船 后， 在 地面 上 传播 的 速度 很慢，

如果 飞船 以 光速 飞行，  那么， 射向船尾 的 光 相对于地面的 速度 是  0，   当 光 离开 飞船后，  是 “静止” 在 地面上空， 或者说 “停留” 在 地面上空 。

这是不是有点 奇怪 ？ 

但 这至少 可以让 飞船内部 的 物理现象 和 地面一样， 人们的生活状态 和 地面一样 。

 

从逻辑上来分析， 光速 只有 3 种 可能 ：

1  光速不变

2  光速唯一

3  光速相对

 

对于 1  光速不变， 可以用 光速不变原理（狭义相对论） 和 上文提到的 光速量子原理  来解释，

用 光速不变原理（狭义相对论） 解释会造成 尺缩钟慢 时空变形 的 效应，

用 光速量子理论 解释 则 会 充满 逻辑矛盾 和 奇谈怪论， 其中一个 就是 因果律 被 颠覆，  且 比 量子现象 更加 难以解释 。

 

2  光速唯一  是指  光速 是 相对于 宇宙 的 速度， 这实际上 就是 认为有一个 绝对静止 的 参照系（宇宙）， 这会带来一个问题， 在 接近光速 飞行 的 飞船 上， 人们无法正常生活， 因为 射向 船头 的 光 的 光速 很慢，  设 飞船 速度是 v，  则 射向 船头 的 光 的 光速 是  C - v ，  如果 v 接近光速， 则 C - v 很小，  射向 船头方向 的 光 的 光速 很慢， 但是 反过来， 射向 船尾方向 的 光 的 光速 很快， 是  C + v，  如果 v 接近光速，  则 射向 船尾方向 的 光 的 光速 接近  2 倍 光速    2C 。

所以 飞船 上的 人们 的 生活状态 和 物理现象 和 地面 不一致 。

 

3  光速相对  就是 上文 提出的 光速相对性原理 。

如果 光速相对性原理 成立， 则 光速 不会 成为 物体 运动速度 的 极限，  反而 为 物体 的 光速运动 和 超光速运动 提供了 可能条件 。

因为 光速相对性原理 的 成立 意味着   光速运动  和  超光速 运动的 系统（飞船 星球 等） 上面 的 物理现象 和  “地面”（相对 低速 和 静止 的 系统）  一致 。

人们 可以在 光速运行 和 超光速运行 的 飞船 星球 上 正常生活 。

只不过 和 相对 低速 和 静止 的 系统 之间 的 信息通信 会有 沟壑（Gap），  需要 适配（Adapt， 计算机术语） 。

 

上面提到 如果 光速相对性原理 成立， 那么， 光速飞行 的 飞船 上 向 船尾 射出的光 离开 飞船 后 “静止停留” 在 地面 上空，

如果是  超光速飞行 的 飞船， 那么， 向 船尾 射出的光 离开 飞船后 会 继续 向 飞船 飞行 的 方向 飞行，

设 飞船 速度 是 v， 则 向 船尾 射出的光 离开 飞船后 继续 向 飞船 飞行 的 方向 传播 的 速度 是  v - C  。

因为是 超光速飞行， 所以 v > C 。

这有点 违反常识， 向 船尾 射出 的 光 离开 飞船 后 不继续 向后 传播， 而是 向前（飞船 飞行 的 方向） 传播 。呵呵 。

 

昨天在网上文章里看到  “两艘接近光速飞行的飞船相对而行， 彼此之间的相对速度是否超过光速” 。

可以这样来计算， 假设 飞船速度 是 v， v 接近 光速 C，  飞船 1 从 A 点 出发， 飞船 2 从 B 点出发，  则 2 者 最终在 AB 的 中点 C 相遇， 从 出发 到 相遇 经过的 时间 是 t，  则 飞船1 和 飞船 2 之间的 相对速度 是   AB / t = (AC + CB) / t = AC/t + BC/t = v + v = 2v，

因为 v 接近光速 C， 所以 2v 大于 光速 C 。

所以 两艘飞船 之间的 相对速度 已经 超过光速 。

 

实际上， 如果让 两艘飞船 相撞， 从 碰撞 的 激烈程度 就可以看出来 2 者 的 相对速度 。

或者 也可以 让 粒子加速器 里的   2 个 接近光速 的 粒子 碰撞，  看释放出的 能量 。

 

昨天还关注了 动质量 的问题 。 按照 相对论 的 理论， 物体 的 速度 越大， 动质量 就 越大 。     这是 戏论 。

速度 ，  是 相对 谁 的 速度 ？

一个 接近光速飞行 的 电子， 动质量 变大了，  如果 在 电子 旁边 有一艘 同样速度 飞行 的 飞船，  是不是 相对于 这艘飞船， 电子 的 质量 和 静止时候 一样 轻 ？

既然 电子 的 质量 和 静止时候一样，  那 只要 从 飞船 上 伸出一个 电压加速板， 对 电子加速， 电子的 速度 就会 增加，  相对于 地面， 电子 很轻易 就 超光速 了 。

So  ？

 

大家可能会 用 相对论 的 速度叠加 公式 来解释，  我只提一个问题 ：   地面上有 A 、B   2 点，  电子 和 飞船 以 同样的速度（接近光速） 从 A 点出发， 2 者 是不是 同时到达 B 点， 如果是， 那么 2 者 的 相对速度 是  0 。

还有 上面 两艘飞船 相对飞行 的 例子也是，  两艘飞船 是不是 同时到达 AB 的 中点 C ？  如果是， 那么 两艘飞船 的 相对速度 就是  2v  。

 

要 验证 上面 这个 推理 很简单， 可以在 粒子加速器 的 管道中 安装一个 可沿管道移动的 托架， 然后 把 粒子 加速到 接近光速， 比如 和 光速 C 只 相差  1 千米 / 秒， 然后 让 托架 以   2 千米 / 秒 的 速度 前进（和 粒子运动 的 方向 相同），   然后 从 托架 上 伸出一个 电压加速板， 对 粒子 加速，  这样， 粒子 相对于 托架 的 速度 是 C - 2 千米/ 秒，  可以利用 托架 把 粒子 加速到 相对于 托架 的 速度是  C - 1 千米 / 秒，  这就相当于 粒子 相对于 地面的速度是 光速 C 。如果 托架 把 粒子 的 速度加速到 C - 1.1 千米/ 秒，  那么 粒子 相对于 地面的速度 是 C + 0.1 千米/ 秒，  这已经 超光速 了 。

因为 粒子 的 速度很快， 所以 一个 托架 可能 不能 达到 把 粒子 加速到 相对于 托架   C - 1千米/ 秒 的 速度， 可能需要 多个 托架，  这些 托架 都应该 相对于 管道 以  2 千米/ 秒 的 速度 前进 。

 

我们在 地球 上 加速 一个电子 达到 接近光速， 电子 的 动质量 很大，  如果 地球 本身 就是一个 接近光速 运动 的 星球， 那 地球上的 物体 的 动质量 岂不是 也很大？  如果 地球 的 速度 非常非常 接近光速， 那 地球 上的 所有 物体 的 动质量 岂不是 大的不得了  ？

但是 地球 上的 物体之间 或者说 人们 感觉 不到 地球 上 的 物体 有 这么大的 动质量，  物理现象 和 人们的 生活状况 和 地球 低速运动 时一样 。 这样要怎么解释？  又会回到上面 接近光速飞行的 电子 旁边 飞行着 一艘 和 电子 同样速度 的 飞船 的问题，  因为 地球 上的 物体 和 地球 相对静止，  物体 之间 相对 低速 和 静止，  所以 接近光速 运动 的 地球 上的 物体 和 人们 感受到的 物体 的 动质量 仍然 是 低速 或 静止 时 的 动质量，  很小 。

 

说到 地球 接近光速 运动，  那还是上面的问题，  相对  谁  接近光速 运动 ？

可以说 相对于 太阳，   也可以说 整个 太阳系 在 接近光速 运动 。

太阳系 又 相对 谁  接近光速 运动  ？

可以说 相对于 银河系，   也可以说 整个 银河系 在 接近光速 运动 。

银河系 又 相对 谁  接近光速 运动  ？

可以说 相对于 河外星系   ……     所以说 这是 戏论 。

 

由 上面 加速器 里 增加 向前运动 的 托架 上 伸出 电压加速板 加速 粒子 的 推想 还可以 引出一个 推想，

粒子加速器 之所以 不能 把 粒子 加速到 光速 或者 超过光速 是因为 粒子 相对于 加速器 的 速度 接近光速了， 动质量 越来越大，

对于 粒子 来将， 粒子加速器 是 靠 外力 来 加速 粒子 的 。  随着 粒子 的 加速，  粒子 相对于  “力源”* （电压板） 的 速度 越来越大，

于是 粒子 相对于 电压板 的 动质量 也 越来越大，  所以 电压板 对 粒子 施加 的 力 产生的 加速度 越来越小 。

 

如果 对 物体 施加 的 力 是 物体 自身 产生的，  也许就不会有这个问题 。

比如 火箭，  燃料 燃烧前，  相对 火箭 是 静止的，  燃料点然后，  产生气体喷射，   和 火箭 静止 时 的 效应 一样 。

不管 火箭 飞的 多快，  燃料 随着 火箭 以 同样的 速度运动，  所以 点燃后 产生 气体喷射 和 火箭 静止 或者 低速飞行 时 的 效应 一样 。

所以，  燃料 和 火箭 之间 是 相对静止（未点燃时） 和 低速（点燃时） 的 状态，  所以 火箭 相对于 燃料 的 速度 是 低速的， 远小于 光速的，

所以 火箭 相对于 燃料 的 动质量 是 很小的， 和 从静止状态发射 或者 低速飞行时 的 情形 是 一样的 。

所以，  燃料 产生的 推力 对 火箭 持续有效，  不管 火箭 飞的多块， 都能 对 火箭 产生 和 从静止状态发射 或者 低速飞行时 一样的 加速度 。

 

这样的话， 如果 火箭 的 燃料足够， 就可以持续产生 推力，  以此 产生 稳定的 加速度，  可以稳定的加速 将 火箭 加速到 光速 和 超光速 。

 

老一辈 科幻作品 《飞向人马座》 里面描述的 东方号 火箭，   原文 是 这样描述的 ：

“

四级火箭，加上前面的驾驶舱和载运舱，一共长八百米，最粗的地方是直径一百米。

它就相当于一座两百层的高楼，然而它全部是用金属铸成的，没有窗户，就象《一千零一夜》里那个什么苏丹用来幽闭公主的铜塔。然而它更象一枚硕大无朋的炮弹——是的，将要射向新的世界、射向宇宙空间的炮弹。 

”

 

文中 讲述 东方号 四级火箭 持续加速，  可以把 飞船 加速到  4 万公里 / 秒，   我想 这样的火箭，  如果可以持续加速的话， 可以把 飞船 加速到 光速 和 超光速 。

 

文中 讲述 的 年代 是 2004 年，   想起来 还很 激动人心 呢  ！

 

光速相对性原理 和 光速不变原理 的 区别 是 ：

光速不变原理 认为 光速 是 相对于 观察者 的 常量， 

光速相对性原理 认为 光速 是 相对于 光源 的 常量 。

上文中 用 臆想实验 给 光速相对性原理 下过定义 。

 

狭义相对论 的 贡献 是 根据     光速 是 量子 在 宏观下的 传播速度     这一性质推导出  质能互换 。

广义相对论 的 贡献 是 把 光 纳入 引力 范围 。

但是 用 空间弯曲 来 代替 引力 没有必要 。 用 空间弯曲 的 惯性系 来 表示 因为 引力 而 加速运动 的 非惯性系 没有必要 。

惯性系  +  引力        更加 简单直观 。

 

迄今为止， 人类 测量 出来的 光速，  是 相对于 光源 的 光速，  所以 当然 会 “不变” 了 。

 

网上提到 麦克斯韦方程组 也 暗示了 光速不变 。

但可以推测， 麦克斯韦方程组 计算 电磁波 的 速度 应该是 相对于 发射电磁波 的 物体 来计算的， 即 计算出来的 电磁波 的 速度 是 相对 波源 的 。

 

狭义相对论 的 空间收缩 时间膨胀 和 广义相对论 的 时空变形  是  过度 依赖数学， 脱离了 直观 和 逻辑思辨    产生的 错误结果 。

这个 错误结果 不是 现实 的 物理世界 。

 

光 是 传递信息 的 量子 之一，  光速 有限，   所以 当 物体（系统） 之间的 相对速度 接近光速 时，  信息传递 会 出现 沟壑（Gap）， 会看到 和 低速状态 下 不一样 的 景象，  但这是 信息传递 的 问题，  就像是 用 凸透镜 和 凹透镜 看 事物 一样，  是 景象 的 失真，  失真 的 景象 不代表 现实 的 物理事件 。

 

网上提到 现代物理学 的 一个 课题是 如何 把 广义相对论 的 平滑时空 和 量子力学 的 微观剧烈起伏时空 统一 ，

实际上 没必要 统一 。

宏观 是 现象， 微观 是 本体， 微观 的 量子现象 是 本体性质 的 显现，

本体 是 构成 现象 的 基础，

现象 和 本体 没必要 统一， 也无法统一 。

 

我们在来 看看 量子 现象 。

量子现象 可以从 电子 单缝衍射 开始， 电子 单缝衍射 是 “概率” 、“塌缩”  的 开始，  因为 塌缩概率 推理出 因果律 的 丧失 。

实际上 不应该 把 单缝衍射 看作是 因果律 的 丧失 。

单缝衍射 其实 很好解释，

比如， 我们在 桌面上 放一块 磁铁（比如 马蹄形 磁铁），  然后 在 桌面 上方 撒下铁屑，  让 铁屑 呈直线 掉落，  在 桌面上方 铁屑束 的 中间位置 放置一个 微型吹风机， 可以随机的 对 铁屑束 从水平的各个方向吹风扰动，  这样 铁屑 会被 吹散，  “随机” 的 掉落 在 桌面上， 经过一段时间后， 我们可以看桌面上的 铁屑，  会 在 磁铁 的 周围 形成一个 “磁力线” 的 图案，  铁屑 的 掉落 是 随机的， 但 整体上 会 按照 磁铁 的 磁力线 规律 来 分布，  磁通密度 大 的 地方 铁屑 就 密集， 磁通密度 小 的 地方 铁屑 就 稀疏， 铁屑 的 分布图案 和 磁力线 的 分布图 是 相似的 。

上面这个实验是一个 宏观 现象，  我们并不会 把 这个 现象 看作是 因果律 的 丧失， 所以， 同样， 对于 量子， 不应该 把 衍射 看作是 因果律 的 丧失 。

 

当然， 在 宏观 下，  理论上， 在 上述 的 实验 里， 给定 宇宙 的 初始状态， 或者 某一时刻 的 状态， 是否能 预测 到 每一次 扰动 对 铁屑 产生的影响 以及 铁屑 掉落 桌面 时 的 速度 和 位置，  这也是 还没有 答案 的 。 这涉及到 决定论 的 问题 。 当然 这是另外一个问题 。 但是 决定论 的 研究 又会回到 微观， 或者说 与 微观 有关系， 但这是另外一个问题 。

 

再来看看 单个电子双缝干涉， 其实在 本文 开头 就已经 解释过了， 就像 水波 一样， 水波 遇到 双缝 的时候， 会变成 2 列波， 每个缝 会 成为一个 波源， 这样， 双缝 发出的 2 列波 相互 干涉， 就成了 干涉现象 。

 

这样的话， 三缝干涉， 四缝干涉， ……   十缝干涉，    多少缝  干涉 都可以 。

 

上文中 也 提过，   波粒二象 可以用 量子 和 场 来 解释 。

量子 就是 场，  场 就是 量子 。

 

量子 有 量子纠缠 的 现象 。

其实 量子纠缠 是 量子 组成 宏观现象 的 基础， 或者说 纽带， 或者说 机制 。

质子 和 中子 通过 强相互作用力 吸引在一块， 组成 原子核， 这应该是 量子纠缠 。

二十世纪初 认为 电子 围绕 原子核 旋转， 但 随后很快就发现问题了 ：  运动的电荷 会 向外 辐射能量， 电子 围绕 原子核 旋转一段时间后，能量耗尽 就掉到 原子核 上了 。

所以 后来 就 产生了 量子力学 来 解释这个问题 。

量子力学 认为 电子 是 以 量子 的 形式 存在于 原子核 “周围”，  形象的说， 原子 周围 有一片 “电子云” 。

实际上， 电子 存在于 原子核 “周围”  的 这个 形式，   也是 量子纠缠 。

 

还有 化学  当中 共价键 的 形成，  也是 量子纠缠 。

共价键 是  2 个 原子 “共用” 一个 “电子对”，   这个 电子对  是  2 个 原子 各自提供一个 电子 组成的，

这实际上 是 量子纠缠，   电子对 的  2 个电子  “组队”  一起 运行，  这是 量子纠缠，  而 电子对 “围绕”   2 个 原子核 运行， 这也是 量子纠缠 。

 

物体之间 的 摩擦力 和 支持力， 也可能是 量子纠缠 产生的 。

摩擦力 和 支持力 应该 起源于 分子间 的 作用力，  记得书本上说，  “分子间的作用力 ……  分子间 距离远 时 为 引力， 距离近 时 为 斥力”  。

我以前认为 分子间 作用力 可能是 原子 的 电荷作用力 产生的，  就是 原子核 带 正电， 电子 带 负电，  2 个 原子 之间 通过 原子核 和 电子 的 电荷 产生 引力 或 斥力 。 但实际上 原子核 都是 电中性 的，  电荷作用 已经 在 原子核 和 电子 之间 抵消掉了，  所以 原子 之间 应该不会通过 电荷 产生作用力 。

所以， 分子间 作用力 应该也是 量子纠缠 。

 

还有 光 的 反射，  光 遇到 障碍物 时 为什么会反射？  发生了 “力” 的 作用吗？   我觉得 和 宏观 物体 碰撞 的 情况 应该 有所不同， 应该不是 宏观 里的 “力” 的 作用， 这里应该也是 量子纠缠 的 作用 。

 

还有 电子显微镜，  高速电子束 遇到 物体 发生 反射， 就像 光 的 反射， 利用这个特性来实现 电子显微镜， 电子 遇到 物体 的 反射 我想也不是 宏观 的 “力” 的作用， 而是 量子纠缠 的 作用 。

 

说到这里， 可以看出来， 微观 的 量子之间 的 作用 不适合 用  宏观 的 “力” 和 动力学 来描述，  微观 的 量子 之间的作用 应该用 量子纠缠 来描述， 量子纠缠 也可以称为 “量子间相互作用” ，  这里 称为 “作用” 而不称为 “力” 是 为了 和 宏观 的 “力” 区分开来 。

 

强相互作用力 和 弱相互作用力 应该可以归为 量子纠缠， 这样 宏观 的 力 就 只剩下 电磁作用力 和 引力   2 种 。

当然 还有 摩擦力 和 支持力， 不过 这 2 个力 现在好像 是 归为 电磁作用力 的   ……

 

量子间相互作用（量子纠缠） 有 微观 特有的 规律，  和 宏观 的 力 不同 。

宏观 的 力 用来 描述 宏观现象，  量子现象 应用 量子间相互作用（量子纠缠） 来 描述 。

 

可以 对 量子间相互作用（量子纠缠） 归纳总结出一套规律，  就像 宏观动力学 一样 。

 

前段时间 量子计算机 火起来了，  大家都等着 量子计算机 破解 对称加密 和 非对称加密 。

其实 大家 不用 担心， 在 网上 查了一下， 用 量子计算机 来 破解 对称（非对称）加密 应该是一个 模拟计算 的 模型，

但是 要 设计 出一个 破解 密钥 的 “退火” 模型 并不太容易 。

 

其实 说白了，  量子计算机（模拟方式） 和   占卜 的时候 抛 几个 硬币 起来 占卜 差不多，

用  64 个 量子 来 破解  64 位 密钥，  其实 也可以 抛  64 个 硬币 来 破解 。

量子计算机 对  64 个 量子 退火，   我们 也 可以 在 硬币 落下 的 过程中 对 硬币  “退火”  就可以了 。  哈哈哈 。

 

量子数字计算机 则是 用 量子 来实现 开关， 进而 实现 和 现在的 计算机 一样的 逻辑电路， 进而 实现 和 现在的 计算机 架构 一样的 量子计算机 。

但是 量子开关 在 技术上 路可能还远， 量子 太微观了，  不容易控制 。

可行的方向是， 在 现有 的 电路技术 的 基础上， 加入更多的 量子技术 成分， 比如 可以用 一些 量子效应 来 实现 尺寸 更小 的 开关 和 电路 。

当然 现在 有些 元件 好像已经用到 量子效应 了， 比如 场效应管 （我没具体查证） 。

 

计算机 CPU 计算能力 在 电路工艺 外 仍有 很大 的 上升空间， 比如 处理器 和 存储器 之间 的 关系，  处理器 和 存储器 离 的 越近， 离 处理器 近 的 存储器 容量 越大， 则 CPU 执行速度 就 越快 。

还有就是 CPU 或者 XPU 对于 复杂指令 和 专业指令 的 硬件支持，  XPU 是指 各种 辅助处理器， 比如 GPU 。

专业指令 的 支持，  比如 把  Decimal 类型 作为 CPU 的 内置 数据类型， 可以由 指令 支持，  这对于 软件开发人员 来说，  也是很好的 。

说到  Decimal，   还有  BigInt 等 。     呵呵呵 。

还可以把 解析 json 字符串 也 固化为 CPU 指令 嘛 ！    不过 这可能会在 FPGA（可编程逻辑阵列） 上进行 。

这当然 涉及 到 FPGA 的 普及， 这些说明，  在 电路工艺 外， CPU 能力 仍然是有 很大 的 上升空间 的 。

 

再加上 多核，  多核 共享 大容量 高速缓存（Cache），  以及 并行计算 。

并行计算 是 未来 大计算能力 的 基础 。

所以，  未来一段时间内， 不一定 要 依赖 电路工艺精度 的 提升，  在 现有的 工艺精度 上 发展 各种  “混搭”  架构，  也是可以满足需要的 。

 

再说一下 暗物质，  按照 现代物理学 的 说法，  暗物质 是 “有质量， 但是 看不见 的 东东”，   你说 这会是什么 ？

我有点想 呵呵 了  。      ^^ ^^ ^^