真空?qǐng)觯ㄓ⒄Z(yǔ):Vacuum Field),該專有詞匯最早出現(xiàn)在2010年出版的學(xué)術(shù)專著《引力場(chǎng)及量子場(chǎng)的真空動(dòng)力學(xué)圖像》中所建立的超大真空統(tǒng)一場(chǎng)中。超大真空統(tǒng)一場(chǎng)論認(rèn)為真空不空,真空包含真空物質(zhì),把平直真空中的非形變真空物質(zhì)定義為具有物理意義的“真空”,形變后的真空物質(zhì)為一種廣義的“場(chǎng)”,非形變和形變后的真空物質(zhì)統(tǒng)稱“真空?qǐng)觥薄?/p>
簡(jiǎn)介
真空?qǐng)觥叭菁{萬(wàn)物”,并不是虛無(wú)的。光,事實(shí)上是在真空?qǐng)鲋袀鞑サ模?a href="/hebeideji/7203285143732207668.html">電磁場(chǎng)與真空?qǐng)鲇斜举|(zhì)關(guān)系;物質(zhì)場(chǎng)與真空?qǐng)觯谴笄澜绲慕M成基元;雖說(shuō)宇宙中的各種場(chǎng)(比如電磁,磁場(chǎng))性質(zhì)引起了很多假說(shuō),但真空?qǐng)鍪且环N更基本的物質(zhì),是構(gòu)成大千世界的二元之一。
光
自從阿爾伯特·愛因斯坦的相對(duì)論中提出了光速不變假設(shè),自然科學(xué)好像少了一份自然直觀理解,盡管由此基本定理相應(yīng)推出了許多理論,但一切似乎只在數(shù)字公式中摸索中行進(jìn),光本光明,怎么會(huì)這樣。聲音的本質(zhì)是振動(dòng)帶來(lái)的感官效應(yīng),一般媒介是空氣,這里不妨叫做空氣場(chǎng),空氣之所以能傳播聲音是因?yàn)?a href="/hebeideji/7252171103149408296.html">空氣能跟著振源一齊振動(dòng)并且產(chǎn)生疏密壓強(qiáng)把這種頻振傳向遠(yuǎn)處,可以說(shuō)是振源激發(fā)了空氣的振動(dòng),聲音在空氣場(chǎng)中傳播。那么光的傳播呢,光可以在真空中傳播,與此類似的可以說(shuō)光源在一點(diǎn)激發(fā)了真空?qǐng)龅摹罢駝?dòng)”,并且迂回(電場(chǎng)和磁場(chǎng))互振,產(chǎn)生電磁波。
一旦在真空?qǐng)鲋屑ぐl(fā)了光,光就在你周圍的真空?qǐng)鲋羞\(yùn)動(dòng),和光源運(yùn)動(dòng)與否無(wú)關(guān),光源只是保證連續(xù)的激發(fā)真空?qǐng)霎a(chǎn)生光,但帶不動(dòng)光的運(yùn)動(dòng)。這與以下情景是相似的:靜止的人敲打銅鑼與奔跑的人敲打的人敲打銅鑼產(chǎn)生的聲波速度都一樣,這里人的運(yùn)動(dòng)好比光源的運(yùn)動(dòng),或者另一種情形:奔跑中的人向河水中投擲小石子,激起水波,靜止的人向河水中投擲小石子,也激起水波,等水波穩(wěn)定地向四周傳播時(shí),兩種水波的傳播速度是一樣的,傳播的速度與水的性質(zhì)和重力場(chǎng)有關(guān),與人的是否奔跑無(wú)關(guān),這里人的運(yùn)動(dòng)也好比光源的運(yùn)動(dòng)。這是真空?qǐng)隼碚撝小?a href="/hebeideji/7215507154060673028.html">光速不變”的含義及理論之一。光速不變的其它含義與證明需要研究好真空?qǐng)鲂再|(zhì)后才能得到答案。光是一種真空?qǐng)龅恼駝?dòng),當(dāng)這種振動(dòng)與周圍物質(zhì)相互作用時(shí)就會(huì)產(chǎn)生我們知道的光的許多性質(zhì)。用真空?qǐng)隼碚摽梢院芎玫亟忉尅肮馑俨蛔儭薄N覀冎赖碾姶挪ㄔ谡婵罩袀鞑サ乃俣仍谙鄬?duì)慣性系中是“常數(shù) c”。這是有所處的真空?qǐng)龊痛蟓h(huán)境有關(guān),但不同處的真空?qǐng)鲋泄獾乃俣炔灰欢ㄒ粯樱@是由于真空?qǐng)黾兌群退幁h(huán)境不同,所選參考物有關(guān)。光速是一種極限,這說(shuō)明,真空?qǐng)龅恼駝?dòng)是一種基本元在振動(dòng),真空?qǐng)鍪且环N可以最基本的“物質(zhì)”,另一中基本物質(zhì)是純物質(zhì)場(chǎng)。光受引力作用時(shí)光路有變,光速亦變,這個(gè)變化是相對(duì)的,隨著慣性場(chǎng)的選擇不同而不同。光是真空?qǐng)龅恼駝?dòng),而其粒子性是由其頻率較高,真空?qǐng)龅幕A(chǔ)場(chǎng)性質(zhì)決定的。光與低頻電磁波的不同在于其真空?qǐng)龅恼駝?dòng)頻不同。
電磁場(chǎng)
事實(shí)上,電磁場(chǎng)是真空?qǐng)黾捌渑c周圍事物發(fā)生相互作用的一種表現(xiàn)。電和磁其實(shí)也是一種事物的兩種表現(xiàn),電荷在真空?qǐng)鲋邢鄬?duì)你運(yùn)動(dòng),你就能測(cè)到磁場(chǎng)的產(chǎn)生,當(dāng)你也和電荷一起運(yùn)動(dòng)時(shí)卻發(fā)覺不了磁場(chǎng)。然而當(dāng)電荷在做變速運(yùn)動(dòng)時(shí),就難以保持相對(duì)靜止了,這是有電磁波產(chǎn)生。從這里也可以解釋光速“不變性”這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng),更本質(zhì)上是相對(duì)你所處的真空?qǐng)龅倪\(yùn)動(dòng)。不過(guò)這里的真空?qǐng)龊蜌v史上的以太不一樣。它是有一定運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的。電荷在真空?qǐng)鲋凶鲎兯龠\(yùn)動(dòng)時(shí)的速度由詹姆斯·麥克斯韋計(jì)算得到是 C,這個(gè)常數(shù)有一定意義,是一定條件下速度的一個(gè)限。為何是它?這是由周圍真空?qǐng)龅男再|(zhì)決定的。且有現(xiàn)在都認(rèn)可的基本公真空中光速和真空的磁導(dǎo)率有關(guān),一般特定物質(zhì)和特定真空中其數(shù)值是恒定的也就是說(shuō)我們平時(shí)并沒(méi)有注意真空的性質(zhì),更沒(méi)有真空?qǐng)龅母拍睿挥挟?dāng)真空?qǐng)鲇薪嵌茸兓拖嗷プ饔脮r(shí)產(chǎn)生電磁場(chǎng)的時(shí)候,我們才會(huì)研究,并且僅研究電磁場(chǎng),這使得研究撲朔迷離,很多電磁場(chǎng)性質(zhì)不能從第一性原理去解釋,甚至不能統(tǒng)一電和磁。
絕對(duì)虛無(wú)
經(jīng)典真空?qǐng)雠c“絕對(duì)虛無(wú)”真空?qǐng)隹梢匀菁{一般的物質(zhì),而“絕對(duì)虛無(wú)”不能,事實(shí)上“絕對(duì)虛無(wú)”有時(shí)很難想象。沒(méi)有物質(zhì),光,和空間,試想我們所處的宇宙變?yōu)樘摕o(wú)會(huì)是什么樣子,并不是空曠的,而是縮漸漸為一點(diǎn),沒(méi)有空間可言。其發(fā)覺亦難。而真空?qǐng)鰟t蘊(yùn)含著各種暗物質(zhì),容納著明物質(zhì),是宇宙萬(wàn)物的基本元素。使得宇宙有了在某中條件下可以相對(duì)量度的大小空間。當(dāng)宇宙飛船離開地球大氣層,飛向月球時(shí),它如果不選大的天體作為參考系時(shí),很難發(fā)現(xiàn)自己在運(yùn)動(dòng),并好奇,究竟是什么阻礙了它不能直接到達(dá)月球,使得它連日地飛行。其實(shí)這就是真空?qǐng)龅淖饔茫钪骘w船和月球之間“充滿”真空?qǐng)觯w船要想達(dá)到月球必須經(jīng)過(guò)之間的真空?qǐng)觯芯空婵請(qǐng)鲇欣陲w船快速穩(wěn)定安全地飛行,甚至在某種情況下實(shí)現(xiàn)瞬間移動(dòng),當(dāng)然這是兩面性的,我們要合理利用,避免亂用。
絕對(duì)真空
一般的物質(zhì),無(wú)論是明是暗是,可以看成絕對(duì)的真空?qǐng)龊臀镔|(zhì)場(chǎng)混合組成的,而絕對(duì)的真空?qǐng)龊徒^對(duì)的物質(zhì)場(chǎng)是“不存在”的。我們只能理想化的研究,只考慮物質(zhì)粒子的物質(zhì)性是不夠的,也要考慮它的真空性,按照現(xiàn)在的分級(jí)核式模型,物質(zhì)內(nèi)部有分級(jí)遞增的真空?qǐng)觯F(xiàn)在只能想象成電子的高速運(yùn)動(dòng),這帶來(lái)了過(guò)于繁瑣數(shù)學(xué)計(jì)算與非原理性假設(shè)與假說(shuō)。如果考慮了真空?qǐng)雠c物質(zhì)場(chǎng)的性質(zhì)與其轉(zhuǎn)化,就比較明了了,不是僅有一種理論可以解釋某些現(xiàn)象,選擇比較可以妥當(dāng)研究,比較有第一性的理論最好,而真空?qǐng)隼碚摼褪呛芎玫倪x擇。量子理論考慮了物質(zhì)的和能量的量子性,如果再考慮了空間的量子性,那么量子力學(xué)就會(huì)有新的突破。認(rèn)識(shí)不能太絕對(duì),真空?qǐng)龊臀镔|(zhì)場(chǎng)是相互矛盾又相互依存的,研究中有時(shí)我們不可以把真空看成絕對(duì)的真空,物質(zhì)看成絕對(duì)的物質(zhì)。一切事物都是虛無(wú)和存在之間的,即真空?qǐng)龊臀镔|(zhì)場(chǎng)混合的產(chǎn)物,這里合一以后,真空?qǐng)隼碚摵臀镔|(zhì)場(chǎng)理論只是理論,現(xiàn)實(shí)中你難以發(fā)現(xiàn)或繪制“純的”真空?qǐng)龊臀镔|(zhì)場(chǎng)。中國(guó)春秋時(shí)期的老子有“道生一,一生二,二生三,三生萬(wàn)物”的理論。這和真空?qǐng)雠c物質(zhì)場(chǎng)二元論本質(zhì)上是相同的,真空?qǐng)龊臀镔|(zhì)場(chǎng)相互混合,組成大千世界。混合方式可不是一般的排列組合與比例能計(jì)算的。包括組成比例,組成機(jī)構(gòu),運(yùn)動(dòng)方式等。二元在一元情況下研究就出現(xiàn)了核式模型,這是把真空看成了與物質(zhì)組成無(wú)關(guān)的事物,這也就遇到了困難,猶如當(dāng)初沒(méi)有考慮時(shí)間,空間和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)聯(lián)系一樣,造成一個(gè)理論和科技上的瓶頸,當(dāng)然現(xiàn)在已把時(shí)間長(zhǎng)短和物質(zhì)大小和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度大小聯(lián)系在一起,但沒(méi)有徹底的認(rèn)識(shí)真空的性質(zhì),也沒(méi)有真空?qǐng)龅母拍睿S多已經(jīng)證實(shí)了的和相對(duì)論有關(guān)的現(xiàn)象正好也證明了真空?qǐng)隼碚摰牡谝恍栽怼?/p>
意義
2020年代實(shí)驗(yàn)證實(shí)真空?qǐng)鲈谑f(wàn)億分之一秒量級(jí)時(shí)間尺度內(nèi)的可控性,揭示了真空?qǐng)雠c物質(zhì)相互作用的新機(jī)制。有了真空?qǐng)龅乃枷牒屠碚摚F(xiàn)在的物理學(xué)會(huì)有很多新的突破,哲學(xué)也會(huì)進(jìn)步。這是對(duì)自然科學(xué)基本研究的基本思想上的進(jìn)步。首先,真空?qǐng)隼碚撛谶\(yùn)輸宇航方面會(huì)有應(yīng)用,我們的隔空而達(dá)思想有了基本依據(jù),這需要把真空?qǐng)龅男再|(zhì)研究好;其次,真空?qǐng)鲈诂F(xiàn)代量子理論,粒子物理理論方面,會(huì)大顯伸手,以往難以計(jì)算的和難以理解的事物會(huì)變大明了起來(lái),比如量子物理應(yīng)用真空?qǐng)龅母拍睿⒓右钥臻g量子化(真空?qǐng)隽孔踊瑫?huì)很好的解釋物質(zhì)的組成機(jī)理和許多隧道效應(yīng),這或許會(huì)使某些人感覺自己以前走了很多彎路,應(yīng)承認(rèn)現(xiàn)在量子理論在前進(jìn)的道路上遇到很多問(wèn)題,限制了其發(fā)展,比如在認(rèn)識(shí)現(xiàn)象上,在解釋薛定諤方程的原理時(shí),都需要突破。所以盡早推廣真空?qǐng)隼碚摲浅V匾5沃氐肋h(yuǎn),我們還有很多路要走。我們現(xiàn)在要做的是在基礎(chǔ)理論中加入真空?qǐng)龅睦碚摚囍谜婵請(qǐng)隼碚撊ソ忉屢恍┯矛F(xiàn)有理論無(wú)法從第一性原理解釋的物理現(xiàn)象,逐步熟悉真空?qǐng)龅男再|(zhì)。逐步合理地應(yīng)用真空?qǐng)隼碚撝笇?dǎo)學(xué)術(shù)理論和實(shí)際生產(chǎn)。
參考資料 >