光速的相对性与时间的本质

【摘 要】一个光波的波动过程可看作一个由一定数量的光质点构成的微热力体系的熵变化的过程；分子、原子、质子、中子、等各种物质粒子都可看作一个由更小的物质构成的微热力体系。本文从热力学的角度来研究电磁力，阐明了光速的相对性与时间的本质。

【关键词】单链式电磁波；微热力体系；熵的加速度

1 单链式电磁波

单链式电磁波也称单向振荡波，是由单向振荡的位移电流（电流方向不变电流大小呈周期性变化的振荡电流叫做单向振荡电流）与单向振荡的感应磁场（磁场方向不变场强大小呈周期性变化的振荡磁场叫做单向振荡磁场）在空间中互相激发交替产生形成的一种电磁波。让两列时间相差T/2（T表示电流或磁场单向振荡的一个周期）的等幅同频率的超高频单链式电磁波经过等长的路径后叠加，便可在空间中合成超低频单向振荡的无源的单极量子磁场。将通恒定电流的导体放置在两列时间相差T/2的等幅同频率的超高频单链式电磁波的叠加区域，导体就会受到一个大小和方向都不变的电磁力的作用，这个电磁力可认为是来自真空空间的，可推动系统前进。这就是能够在恒星系间跃迁的光速飞船的推进原理。

2 光速的相对性

一个电荷的电场是由无数与电荷有关联的能与电荷一起共振的物质（即光质点）构成。一个电荷从宇宙诞生之初便存在至今，它的电量恒定不变，它的电场以光速随着宇宙一起膨胀至今，每个电荷和它的电场都构成了一个独立于其它电荷和电场的像宇宙一样宽广的物质系统，此即是电荷电场的非局域性。电荷的电场实际上就是一个由无数与电荷有关联的光质点构成的独立的微热力体系，电荷就是这个微热力体系的奇点。微热力体系的任何一部分的熵在外因的作用下发生变化，都会影响到整个微热力体系的熵，并对奇点产生熵力。

例如，在真空中有一个相对静止的正电荷A，它的电场与引力场一样，都不局限在它周围的空间，而是非局域性的。把正电荷B放到正电荷A附近，正电荷A分布在宇宙中的电场物质（即光质点）就会有以正电荷B为中心指向各个方向重新分布的趋势，使正电荷A受到一个由B指向A的熵力，熵力的大小与AB两个电荷间距离的平方成反比，这个熵力表现出来就是正电荷B对正电荷A产生的斥力；与此同时，正电荷B分布在宇宙中的光质点也会有以正电荷A为中心指向各个方向重新分布的趋势，使正电荷B受到一个由A指向B的熵力，熵力的大小与AB两个电荷间距离的平方成反比，这个熵力表现出来就是正电荷A对正电荷B产生的斥力。把负电荷C放到正电荷A附近，AC两个电荷分布在宇宙中的光质点都会有以对方电荷为中心，从各个方向指向对方电荷重新分布的趋势，使AC两个电荷同时受到一个指向对方的熵力的作用，熵力的大小与AC这两个电荷间距离的平方成反比，这两个熵力表现出来就是AC两个电荷的相互吸引力。

由此可知，任何一个电荷受到的电场力实际上都是通过该电荷分布在宇宙中的光质点来作用的。与引力波类似，电磁波的本质就是电场力波。任何一个电荷接收到的电场力波（即光波）都是通过该电荷分布在宇宙中的光质点来作媒介传播的。在惯性系里，场相对于场奇点是一种静态场。因为场奇点和场是个不可分割的整体，所以，要想改变场奇点的运动状态，就必须改变场的运动状态，必须施加场力，这就是物体具有惯性的根本原因。在每个惯性系中，每个电荷的电场相对于电荷都是一种静态场，这必然导致在每个惯性系里通过电荷观测到的真空光速都是C，在地球上观察到的光行差角严格地只与地球与恒星的相对运动有关。

与测量实物的速度不同，因为每个观测电荷接收到的光波都是以观测电荷分布在宇宙中的光质点来作媒质传播的，所以，我们通过电荷来测量真空光速时，只能用光波在观测电荷的电场中传播的路程除以观测电荷接收到光波时所花的时间。当光源与观测者相对静止时，光波在观测电荷的电场中传播的路程等于光源与观测者之间的距离；当观测者静止，光源相对观测者运动时，光波在观测电荷的电场中传播的路程等于光波发出的瞬间光源与观测者之间的距离。当光源静止，观测者相对光源运动时，光波在观测电荷的电场中传播的路程等于观测者接收到光波的瞬间光源与观测者之间的距离。这与探测声波类似：当声源与探测器都静止在空气中时，声波在空气中传播的路程等于声源与探测器之间的距离；当探测器静止在空气中，声源相对探测器运动时，声波在空气中传播的路程等于声波发出的瞬间声源与探测器之间的距离；当声源静止在气流中，探测器以与气流相同的速度相对声源运动时，声波在气流中传播的路程等于探测器接收到声波的瞬间声源与探测器之间的距离。无论在那一种情况中，观测者测得的真空光速都是c。

在不违背狭义相对性原理的前提下，光速的相对性可陈述为：在各惯性系里通过电荷观测到的真空光速都是C；真空光速相对于不是接收光的惯性系可变。广义相对论提出，引力场与以适当加速度运动的参考系等价，此即著名的等效原理。等效原理的提出实际上是间接地否定了场不能做参考系的观点。根据等效原理，光速的相对性原理可推广到任何参考系中，即在任何参考系中，通过电荷观测到的真空光速都是C；真空光速相对于不是接收光的观察者可变。

3 宇宙总熵的加速度与绝对时间

一个光波的波动过程可看作一个由一定数量的光质点构成的微热力体系的熵变化的过程，一个质点的引力场可看作一个由无数与该质点相关的引力子构成的微热力体系。分子、原子、中子、质子等各种物质粒子都可以看作一个由更小的物质构成的微热力体系。每个微热力体系既可以表现出波的性质，又可以表现出粒子的性质，这就是物体具有波粒二象性的根本原因。

一个物质系统的加速度等于该物质系统所受的合外力与该物质系统的质量的比值，加速度越小，物质系统的速度变化得越慢；熵的加速度则等于物质系统内部的熵力与该物质系统的质量的比值，在没有外界因素影响的条件下，一个孤立系统的熵的加速度越小，熵变化得越慢。

任何一个物质系统都可看作是由一个或多个彼此联系互相影响的微热力体系组成。所有微热力体系的熵的加速度的平均值就是该物质系统的总熵的加速度。在没有外界因素影响的条件下，任何孤立系统的总熵总是趋向增大的，而时间就是总熵不断变化的表现。引力场红移、时钟变慢等都是总熵的加速度减小的一种现像。时间并不是相对的。例如，在宇宙中有AB两个相距十分遥远的星系正以接近光速的速度相互远离，这两个星系可看作两个平权的惯性系。根据相对论，在A星系中的观察者将观察到B星系中的时间比A星系中的时间慢，而B星系中的观察者将观察到A星系中的时间比B星系中的时间慢，显然，这是互相矛盾的。

宇宙有一个统一的时间变量，它取决于宇宙总熵的加速度。因为宇宙总熵的加速度不会因观察者运动状态的不同而不同，所以，宇宙时间对所有的观察者都是一样的，它是个绝对时间。

【参考文献】

[1]李昌颖.量子发动机[M].武汉科技信息快报社，2010，11.

[2]李昌颖.单链式电磁波激发器的原理与应用[J].电子制作，2013，11.

[3]李昌颖.超导量子场推进技术在宇航领域中的应用[J].电子世界，2013，12.

[4]李昌颖.电磁波的两种振荡形式与光速不变原理[J].电子技术与软件工程，2015，5.

[责任编辑：杨玉洁]