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千虑一得之奇想录

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  • 作者:半卷素书看天下 时间:2018-12-31 18:30

    11.2.3.2探讨:光的传播过程中的主要影响因素
    我们在前文中分析到:中微子的运动特点,最主要的就是弹性碰撞。弹性碰撞最直接的表现结果就是:
    ……
    1)易被拦截性和传播方向不变性。只要发生碰撞,原来的中微子就会失去自身的速度与方向,获得被碰撞的中微子的速度与方向。也就是说,该中微子的运动很容易变向,即很容易被拦截。当大量中微子一同前进时,虽然一部分的中微子被拦截变向,但是还会有一部分中微子继续保持原来的方向和速度,此时,光就能表现出沿直线运行的特性。……
    前文我们分析了理论中理想的情况。在实际生活中,宇宙中充满了中微子,也存在着足够多的无振幅的中微子。我们的视觉系统不能认识,所以,宇宙大范围是漆黑一片。
    在无振幅中微子大量存在的情况下,不管什么光源发出振动频率,包括太阳光、其它恒星光以及灯光,也不管振动了多长时间,都不能把所有的中微子的振幅提高到一定的程度(比如可见的程度),总有一些无振幅的中微子会经过振源,进行第一次碰撞。它们获得振源振动能量的一半,从而整体拉低了最靠近振源的“第1个中微子群”的平均振动能量。同样,传播途中的每一个中微子群,都不能达到理想计算的振动能量、振幅值。在每一个远离振源的地方,都存在着来自各向同性的无振幅中微子,这些中微子会迅速分流振动能量,传向四面八方,从而使得该处中微子的振动能量、振幅迅速下降至我们的视觉系统不能识别,即光停止了传播,我们就看到了光传播距离有限的事实。
    我们可以想象一下光的传播详细过程:
    当某一振动源开始发出振动,使流经振动源的中微子具备了一定的振动频率和振幅,光就开始向四面八方各向同性的传播。
    此时,在振动源持续发出振动的条件下,经过此处的中微子就会获得振动频率,就会产生源源不断的振动中微子。这些振动中微子就像小河的流水,再快的速度也不能立即万马奔腾般的一步到达前方,只能通过一个个中微子的碰撞,把振动能量向远方传递。它们会小心翼翼、按部就班的不断填满前进路上的坑坑洼洼,即按照距离振动源的远近,逐步使周边的中微子获得一定的振幅,然后再一步步的向振幅低的区域推进。通过一次次的振幅的累积叠加,使得远处的中微子逐步获得越来越高的振幅。虽然这个过程很复杂也没有头绪,但是完成整个传播过程的时间很短,这样,光能够瞬间传到远方,我们就能够产生了光瞬间迎面扑来的感觉。
    在这个传播过程中,振动源持续不断的激发产生大量的振动频率高振幅大,但是速度低的中微子,这些中微子具有主动吸能的特性,从而快速从周边中微子获得接近光速的动能,压强增大,产生向外类似主动性扩散作用。
    下面我们大体估计一下,光源产生的主动向外扩散的中微子的扩散范围。假设光源内部的中微子速度从0增加到光速,那么其动能扩大越1.0*10的17次方倍,其压强也会同比扩大,那么,其体积也会同比扩大,这样,中微子的扩散倍数为0.22*10的6次方。由于中微子间距很小,中微子扩散范围增大22万倍,或许扩散范围还不到1毫米。可见,光传播中,向外扩散的动力很小。光能够大范围内传播,主要还是因为其本身的高速运动所致。
    可见,除了大部分光源产生的光在很小的范围内具备向外扩散的动力,其它各处的中微子大都在某一区域各向同性地四处闲逛,这些中微子经过振动源通过碰撞获得了振动频率、振幅,然后再带着振动频率、振幅继续闲逛。自始至终,中微子的运动方式基本没变,一直在闲逛,只是它能够通过碰撞不断得到远方的振动源的振动能量,振动能量的数值不断地增加。当视觉系统可以识别了,我们就看到了光传播过来了。
    振动源周边巨量的各向同性的无振幅的中微子起到拦截、分流作用。这两者相互作用决定了光的传播距离。光源振动能量大,产生的振动中微子数量多、振幅大,则光传播距离的就远;起拦截、分流作用的各向同性的中微子数量相对较多,光传播距离的就近。
    由于宇宙中起拦截作用的无振幅中微子太多,这就决定了光传播距离一定有限这一事实。下面,我们看一下夜晚黑暗的产生原因。
    我们的视觉系统需要持续一定时间、具有一定振动能量(即一定的振幅)的中微子的撞击,才能引起共振,产生视觉。
    夜晚,从太阳发出的中微子不能直接射入地表。只能经多次反射才能到达地球的背面。这已经不能保证存在持续的中微子的传播进程,也就是说,到达地球背面的带有振幅的中微子,都是无源之水。这时候,失去后续源源不断的中微子流的支撑,无论多大的振幅,仅仅经过10次左右(或者100次、1000次)与其它无振幅的中微子碰撞,其振幅就会大幅降低。与地表一切物体碰撞时,则其振幅更会迅速消失。当中微子的振幅低至已经不能引起视觉系统的共振了,我们就看到黑暗的夜晚了。
    同样道理,遥远的星系发出的中微子,在进入太阳系后,这些振幅微弱、数量较小的中微子就会与太阳系最外边缘的大量中微子层发生碰撞,进行速度、方向的互换,这样,在太阳系外层就被拦截、分流,变成了无源之水,根本不能深入的照射到太阳系内部,从而失去持续照射到太阳系内部某一位置的可能。由于太阳系有足够多的无振幅的中微子,而外恒星进入太阳系的中微子数量不是无穷的,因此,不能填满太阳系所有的坑坑洼洼,即不能把太阳系内甚至地球大气层内的中微子的振幅都提高到一定的可视程度,所以,在夜晚,我们也就看不到无数的外来中微子的叠加的到处明亮一片的结果了。
    可见,要想真正观测宇宙,应该避开太阳系的外层中微子的拦截作用,才能真正观测真实的宇宙。只不过,这太难了。或者,我们要观察太阳系内的天体,也需要避开地球大气层内反射、折射的微弱的光线的干扰,在空间站中进行观测实验。或者到月球背面,没有阳光的直射,也不存在大气层。或许,没有大气层内微弱的光线的干扰,我们能够观测地更清楚、更精准。
    | 624楼 | | | |
    作者:半卷素书看天下 时间:2019-01-01 19:36

    11.2.3.3探讨:测定单位体积内中微子个数的实验
    中微子振动能量可以叠加这一特性,或许可以用来测定地球表面单位体积内中微子的个数。
    实验原理:中微子在小范围内连续弹性碰撞传递振动能量,当某处中微子的振动能量达到振源振动能量的一半时,表示该处是第N 个中微子经过N次碰撞。
    原理解释:光的振动频率我们已经测出来,比如红光的振动频率为:4.3---4.8*10(14次方)。中微子在封闭空间来回碰撞时,每碰撞1次,其振动频率数值增加1,这意味着红光产生时,每秒会碰撞4.3---4.8*10(14次方)次。在光传播的过程中,假设中微子紧密、间隙很小的排成一列,那么,在1秒时间内,振动源的中微子也会与周边的中微子碰撞4.3---4.8*10(14次方)次。那么,振动能量减半处的中微子,就是第4.3---4.8*10个中微子。再测量该中微子与振动源的距离,得出单位长度(比如每米)中微子的个数,我们就能得到地球表面单位体积内中微子的个数。
    我们猜测,这个数值要远远大于3.0*10(25次方)即单位体积内空气分子的数量。
    从常识来判断,亮灯1秒,距离灯泡1米处,其振动能量(我们可以用光的强度来代替)应该大于光源光强度的一半。也就是说,第4.3---4.8*10(14次方)个中微子距离光源的长度要大于1米。我们以1米来计算,1米内有4.3*10(14次方)个中微子,那么,1立方米内应该有4.3*4.3*4.3*10(42次方)个中微子,即8.0*10(43次方)个中微子。这比单位体积内存在3.0*10(25次方)个空气分子要大的多。这样说明中微子的数量的确是巨大的。
    这个方法,虽然有一定的道理。但是,最根本的问题是红光的振动频率这个数值不一定正确,光应该具有一定的振动频率,但是,其数值到底是多少呢?现有的光的振动频率数值是根据光的双缝干涉测定的。下面我们还要分析双缝干涉,看看双缝干涉的亮条纹到底是怎样形成的,以及其计算的波长与振动频率是否存在理论上的错误。

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    • 作者:半卷素书看天下
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