空间量子化与普朗克常数.doc

空间量子化与普朗克常数 ――空间量子化系列论文之一 摘要：本系列论文提出并多次引用的空间量子化一词，是指宇宙空间在微观上由颗粒状元空间呈点阵结构的观点，并赋予元空间具有弹性形变回复能力，将在微观上由颗粒状元空间构成，且具有弹性形变回复能力的宇宙空间称作量子化弹性空间，简称为量子空间。 在《空间量子化与普朗克常数》这篇文章中，提出电磁辐射通过元空间振动传播的观点。予先指出，由于爱因斯坦（A. Einstein）相对论思想的巨大影响，使辐射无介质传播的观点根深蒂固。作者认为正是空间绝对真空的思想、光辐射无介质传播的观点使相对论与量子论陷入深刻的矛盾。而辐射有介质传播的观点，必须面对同时解释迈克尔逊（A.A.Michelson）——莫雷（E.W.Monley）试验与恒星光行差现象的挑战。随后我们将要证明洛伦兹（H. A. Lorentz）变换恰恰正是光有介质传播的必然结果。 本文首次提出在颗粒状、弹性化的量子空间，微观粒子运动的非连续性概念，论证了谐振动过程中振子德布罗意（J.V.deBroglie）波与辐射波的频率关系及能量转换的机理，指出普朗克（M. Planck）常数并非基本常数，而是与量子空间相关的更基本的一组常数的组合，并给出了普朗克常数的解析式。本文亦对能量这一抽象的基本物理量给出了量子空间背景下的解释。特别需要强调指出，本系列论文首次提出微观粒子德布罗意波乃微观运动粒子引力波动态叠加的观点及微观粒子能量、动量、角动量的量子化特征是以粒子运动速率非连续性变化为基础的物理思想。 关键词：空间量子化、元空间、空子、量子空间、空子层、单支空子、空子直径、固有振幅、微观粒子运动的非连续性、普朗克常数、普朗克常数解析式 一．引言 上两个世纪，物理学家们为了阐明电磁波在空间传播的机理，借助于机械波以弹性介质为媒体传播的物理事实，提出了“以太”假说。惠更斯（C. Huygens）、牛顿（S. L. Newton）、胡克（R.Hooke）、菲涅耳（J.A.Fresnel）、法拉第（M. Rardady）、麦克斯韦（J. C. Maxwell）、洛伦兹（H. A. Lorentz）等著名学者均持这一观点，他们设想“以太”的主要特征有： 1．“以太”弥漫于整个宇宙空间，是电磁波、光传播的媒体，“以太”有极强的刚性，电磁波以光速（）传播。 2．“以太”是绝对静止的，且极其稀薄，不对宏观运动物体产生阻力。 3．胡克甚至认为光就是“以太”物质的振动。 应该说上述学者们以“以太”的主要特征对电磁辐射传播所作的定性解释，基本上还是成功的。但当初人们对电磁波这一物质运动形式的本质知之甚少，特别是受经典物理速度合成原理的束缚，把实体物质运动同场物质运动这两类不同形式的运动等同起来，因此当1887年迈克尔逊——莫雷的实验结果公布以后，在物理学界激起了很大反响。如果用今天已经大大深化了的关于物质概念的认识，重新分析迈克尔逊——莫雷实验，我们发现，这一实验的直接结论是：在地球这一类惯性参考系，光速保持各向同性。其否定性结论是：光速与光源的运动状态相关。但是这一实验作为“以太”存在的否定性判据并不是很充分的，原因是忽视了运动引力场对光传播的影响。关于这一点，我们随后在第2、3篇文章详细讨论。 “以太”学说曾使物理学界很受鼓舞。狭义相对论创立之后，“以太”学说逐渐冷落下来，以至于今天这方面的研究已销声匿迹。但是，我们也注意到，就是相对论创始人爱因斯坦本人，对待“以太”学说亦是十分慎重的。在狭义相对论中，他抛弃以“以太”为背景的绝对参考系，抛弃光介质“以太”，使狭义相对论建立在空的空间基础上。在广义相对论中，为表征时空弯曲的特性，他又赋予了空间的物质性质。因此，他很有可能比其他人更深刻地认识到相对论时空基础上的不一致性，在广义相对论创立后曾表达过，一个空的空间对广义相对论来说是不可思意的见解。直到今天，还有许多著名学者表达了对“以太”学说取慎重态度的观点。 笔者是“以太”存在论者，是电磁辐射传播的有媒介论者。持宇宙空间在微观上呈颗粒状结构的认识，即空间量子化的观点。不过，不再以“以太”这个词命名呈颗粒状的元空间，而将这一暂时还不被我们完全认识的、具有物质性质的元空间称之为空间子，简称为空子。由空子构成的宇宙空间则称为量子空间。 二．宇宙空间的基本特征 空子 宇宙空间由呈颗粒状的元空间――空子构成。关于元空间――空子我们直接给出其特征与性质： 1．空子是宇宙空间的基本组元，是宇宙太初物质大爆炸、大喷发的产物。空子不为一几何点，它有自己的几何体积，其模型可以被看作由太初物质蜷曲成的半径为的球体。 2．空子是彼此分立的，分立的空子通过某种方式紧密地结合在一起构成量子空间，即宇宙空间。 3．空子有静止质量，其静止质量在邻域。 4．空子在量子空间有自己确定的位置，若受激发，