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物理学中的荒诞假设之13光量子

摘要光子并不是粒子，更不是基本粒子，如果承认以太的存在，那么，光子与声子具有相同的定义，一个光子就是以太气体中的一个波包，其物理意义就是以太气体压强或密度的变化量。

关键词：光子，声子，以太，波包

引言

1900年，普朗克首先提出能量子假说，1905年，爱因斯坦为了解释光电效应，在普朗克能量子假说的基础上提出了光量子假说，其内容是：光和原子、电子一样，也具有粒子性，把光具有这种粒子属性叫作光量子，与普朗克的能量子一样，每个光量子的能量也是E=hf，根据相对论的质能关系式，每个光子的动量为p=E/c=h/λ。

然而，光量子的提出看似解释了一些问题，也得到了多数科学家的承认，但却引出了更多的问题。晚年的爱因斯坦说过：“什么是光量子？50年来我一直在认真思考着这个问题，可是哪怕连一步都没有接近答案。眼下像汤姆、迪克和哈利这样的人，都以为他们了解光量子，其实全都是错的！”科学发展到今天我们仍然不知道光量子是什么。那么，光量子究竟是什么呢？

光量子的定义

量子论中的定义

在我们的教科书中，?光量子的定义为：是传递电磁相互作用的基本粒子，是一种规范玻色子。光量子由爱因斯坦在1905年提出，并于1926年由路易斯正式命名为光子。?

理论依据

在量子电动力学中，电磁力的传递是通过虚光子进行的。虚光子是一种理论上的粒子，不能直接观测到，但其存在可以通过数学模型和实验结果来验证。虚光子的动量和能量是不确定的，存在时间极短，但它们在带电粒子之间的相互作用中起着关键作用。?

实验证据

在粒子加速器中，科学家通过亚原子粒子的碰撞过程来研究虚光子的行为。虽然无法直接观测到虚光子，但可以通过实验数据和数学模型来推断其存在和作用。例如，在?欧洲核子研究中心的一项实验中，ATLAS探测器在高能量下发现了光子被光子散射的直接证据，这一发现支持了虚光子在电磁力传递中的作用。

什么是虚光子呢？简而言之，那些不能直接观测到的光子即为虚光子，而可以观测到的则为实光子。虚光子被视作一种理论上的粒子，通常用来解释在粒子加速器中亚原子粒子撞击时所展现的数学模式，或者说，它们是数学表达的一项。

从上面的表述可以看出：虚光子与实光子并不是相同的概念（?实光子不能传播电磁力），虚光子的存在是依靠数学模型来推断的，并没有任何直接的证据，或者说，我们无法探测到虚光子，凭什么说虚光子就一定存在？作为传播电磁力的基本粒子更只是一种没有证据的假设。我们连实光子是什么都不知道，何况是虚光子！如果虚光子是传播电磁力的粒子，那么，实光子又该如何定义？?

以太论中的定义

如果承认以太的存在，一个实光子可定义为以太介质中的一个波包或脉冲，波包或脉冲的物理意义是以太介质的压强或密度的变化量，如图1所示，图中的t表示时间，p表示以太的压强或密度。如果压强或密度的变化曲线符合余弦规律，则光子就是线性的（例如热致发光），否则就是非线性的（例如轫致发光）。需要说明的是：在以太论中，虚光子并不存在，电磁力可以用“场”描述，它是一种超距作用，或者说，电场力与光子没有关系。

图1.实光子的定义?

理论依据

光是一种“波”，没有人否认，既然是“波”，就必须存在介质，没有介质就不能称为“波”。

电磁场与电磁波虽然是一字之差，但却是两种完全不同的概念，场是物质的属性，而波是介质的波动。

主流认为：电磁波是运动的电磁场，其依据是“变化的电场能产生变化的磁场，变化的磁场能产生电场”。但是，这仅仅是一个假设，并没有实验根据，它来源于麦克斯韦方程组，其根据是麦克斯韦的两个假设：涡旋电场和位移电流。然而，麦克斯韦方程组的两个主要方程来自于安培环路定律和法拉弟电磁感应定律，可惜的是：这两个定律中均没有涡旋电场和位移电流的身影，它们是麦克斯韦在没有任何实验证据的情况下强行加入的。可以说：电磁波与电磁场没有关系，“变化的电场能产生变化的磁场，变化的磁场能产生电场”这个假设并不成立，电磁场也不可能作为电磁波的传播介质。

实验证据

光波与声波具有很大的相似性，举例如下：

波阻抗

声波的阻抗定义为：Z=p/u，电磁波的阻抗定义为：Z=E/H，由于声波阻抗也等于介质密度ρ与传播速度c的积：Z=ρc，真空中电磁波的阻抗也可表示为：Z=cμ0（μ0为真空磁导率），因此，p=ρcu，E=μ0cH。

平均能量密度

声波的平均能量密度可表示为：（β=1/ρc2表示介质的体积压缩系数）。声波的能量包括动能和位能，各点的动能与位能相位相同，大小相等，也就是说，动能达到最大值时，位能也达到最大值，总能量也达到最大。能量不是储存在系统中，而是具有传递特性，这是自由行波的一个特征。

电磁波的平均能量密度可表示为：（?0是真空介电常数），与声波一样，电磁波的能量包括电场能量和磁场能量，各点的电场能量与磁场能