物理学思考

引力波PK电磁波

2020-04-02  本文已影响0人  秋日昏鸦

引力波与电磁波的比较。

引力波的“强度”具有距离衰减性,万有引力方程。

电磁波的能量具有衰减性和增强性,体现为“红移”和“兰移”,一切取决于其光矢的取向。当然,我们就必然应该想到一个问题:电磁波的能量在某种情形下,是否可以“守恒”?如果坚持“电磁波具有运动学红移(兰移)特性”,那么这个问题没有答案——从哲学层面和逻辑角度而言,这成为一个瑕疵、一个悖论、一个悬疑。如果修正我们的观念,“电磁波只具有引力红移(兰移)特性”,那么一切都顺畅起来了——就像一条曲线,不再有令人厌恶的极点(断点)出现,而是呈现出优美的连续性。这时,我们可以理所当然理直气壮地给出期望中的回应:电磁波的能量如何变化,完全决定于“光矢与引力矢”的关系,正向—红移能量衰减、反向—兰移能量增强、正交—频率能量守恒、非正向相交—(类似电子的)能级跃迁过程中。瞧瞧,一切天衣无缝。

目前,人们只是揭示出了引力与质量的关系,对于能量与引力的关系问题则左右为难:依照爱因斯坦的“质能等效”,参照“电磁力具有两重性(当然,要有一些限定性条件,两个受体需要识别电荷性)”,逻辑上能量也应该产生引力或类似引力的“作用力”,但由于我们受到肉体的拖累而无法进入能量的世界一窥究竟,因此这只能是一个理论推导——目前不时冒出的“能量斥力”(包括微观的隧道洞穿现象、天体中的漩涡结构异形等等)现象,不是远水不解近渴、就是高射炮打蚊子难以评估效果;坚持认为“能量只有转化为质量形态,才具有引力效应”,给引力以“质量专属性”,又有点底气不足。

我之前一直有一个疑问,“狄拉克方程在2.73k和100000000k时,是否具有同质性”。这里,我们设问:对于同形状同质量同体积(质量密度相同)但温度相差1000k的两个物体而言,其引力场结构分布是否具有完全一致性?还是说,对于同一个受体而言(锁定距离),热的物体的引力要弱于冷的物体——热物体的辐射强度必然要大于冷的物体的辐射强度,一心不能二用,因此其引力…..遵循总体的作用力守恒原理——但这种说法似乎站不住脚,因为“能量守恒”原理并不适用这种情形。那么,坚持“引力与温度特性无关”!?那么,电磁波与引力波的一个差异性就出现了:电磁波的强度,强相关于辐射源的温度;当然,这里还存在同一性,就是他们都是与距离强相关的。

引力,有就是有、大就是大、小就是小,引力连线两端始终体现为同样大小的吸引力。但电磁力的情况要复杂得多:对于中性体,不存在电磁作用力——我们可以接收电磁辐射,但不受力;虽然这里也有一点悬疑,但似乎无伤大雅,那就是“光电效应”——电磁波还是对我们产生了某种作用性,你可以不称之为“力”,但你不能完全忽视这种影响——我们的中庸之道是“我们获取了能量”——力可以做功,功是一种能量;热量也是一种能量,能量可以相互转换——“能量,可以来自力,但不仅仅来自力”;我们有了定论。力的作用性体现为,使物体产生相对运动,而其间产生的能量(动能、动量)只不过是附庸、副产品。这有点像刚性碰撞与完全弹性碰撞,能量可以被不动声色地完全化解、吸收(但有时也有苦难言,如长时间的日光浴将会产生灼伤;电磁辐射的伤害性也越加引起人们的重视),而力只能体现出传递性——转化为受体运动形态的改变,而受体自身毫发无伤。为了不纠缠于此,人们采用了釜底抽薪之计——所谓力粒子与能量粒子、费米子与波色子。

无论如何,电磁波至少有两种传递方式:以能量传递(转移)为主的电磁波,具有单向性;以能量传递和力传递并重的电磁波,既具有单向性(能量的单向转移与支付),又具有双向性(共生吸引力或排斥力)。那么,光子在电磁波序列里,凸显另类。纵观电磁波家族,千姿百态、千奇百怪。宇宙线与超强电磁波的界限,日渐模糊;中微子是否可以进入电磁波家族,似乎也该提上议事日程;引力波是否电磁波家族的一员,也像海王星的归属问题一样可以探讨;无线电波到底有没有电荷性,似乎被人们遗忘了。

通过以上比较,我们再来思考引力波的具体形态与行为特性。

引力如果是弯曲的,则一切都乱了套。时空的弯曲,是引力作用的必然结果——但没有理由要求引力也必然弯曲传递,像电磁波那样。这就像一根(刚性)线的一端拴着一个小球,直线转动的线迫使小球做出了圆周运动。引力几何,与空间几何形态没有同一性的要求——引力,诱使空间的几何形态发生弯曲,而对于引力自身的形态则没有限定性——我们大可以在弯曲时空中尽可能直地勾画引力的路线图(虽然现实中我们做不到这一点,因为一切可以用来描画的写字板都有可能是弯曲的;但我们完全可以借助思想和数学工具、给出数学解析几何描写)。

也许反复强调“引力矢是数学直线的”非常可笑——这是大家都知晓和默认的事情呀,只不过没有人老是将常识挂在嘴边冒充“知识”罢了——希望如此!

也许是看多了引力势阱、引力碗,已经忘记了引力本来就是直的、忘记了时空测地线只不过是引力等强线(如同等高线那样、密度才表达坡度),见惯了物体在引力势阱中绕呀绕、忽悠呀忽悠,而一旦偶然考虑垂直降落(垂直打击)、注意力却集中在“失重”、“等效”等运动力学方面——“引力是直的”,善意地提醒一下啊!弱弱地问一句:老是看到高大上的“引力拖曳”这个说法,这个不是暗示引力的尾巴可以在风中摇曳、飘逸地略微弯曲吧?!

既然引力是直的,对于“闵氏绝对平直时空”的依恋,是否可以到此为止了?!就让空间、时间、物体排名不分先后,共同出场罢了——不要老是拿“皮之不在毛将焉附”说事,老是要给予空间优先选秀权,搞得物体像个小蜜那样的寄生虫一样。时空一体,远不如“时空物三位一体”来得实在。顽空、虚空、真空,让这些概念统统见鬼去吧(当然了,作为夜谈的话题和谈资还是可以偶尔用用的)。

“某引力源的引力等强线”、“某中心引力源的引力等强线”,完全可以为时间、空间、物体的繁衍生息划定不可逾越的红线、井井有条不乱方寸。上帝让牛顿充当“光明使者”(不知为何想起了金庸日月神教中的光明左使杨逍),光学三棱镜七彩阳光绚烂夺目,光芒四射、无拘无束——红移,悄然进行中,很难察觉,令人误以为“有一种自由,可以没有代价”。但既然已经发现了“引力红移”定律,24.5米的高差都可以令电磁波付出应有的代价(可以试验测定的频移量),我们应该清醒了——并不是每一束阳光,都代表了时空的测地线!测地线上(沿着测地线行进)的阳光,应该没有频移。想明白了这一点,时空测地线将不再神出鬼没——没有那么多的弯曲形态令人费解,弯曲是一件非常简单的事情;空间,三维足矣;(时空弯曲)以园曲为限,足矣。

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