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不要小看多普勒效應引起的能量不守恒

(2021-06-03 15:46:07) 下一個

戴榕菁

 

這裏的“多普勒效應引起的能量不守恒”指的是自今年三月份開始我不斷反複在中英文網站談論的由光子的隨機紅移和藍移引發的能量的消失和無來源的增加。

宇宙間共有三種類型的光子紅移現象:宇宙膨脹產生的紅移現象,重力場引發的紅移現象, 以及多普勒紅移現象。其中重力場和多普勒效應都既可以產生紅移現象也可以產生藍移現象,而宇宙膨脹則隻產生紅移現象。

在這三種紅移現象中,宇宙膨脹產生的紅移現象隻有在大尺度的宇宙空間內的發光星體的運動中才能觀察到。曾有人認為宇宙膨脹是空間的一種基本特性,因此存在於任何地方,隻是在大範圍內的累積效應才能被觀察到。但現在比較一致的看法是宇宙膨脹是由暗能量造成的,因此當暗能量的作用小於星體質量及暗物質之間的作用力時,由簡單經典力學就可以得知空間就不會膨脹;相應地,宇宙膨脹引發的紅移就不會對我們的日常生活造成影響。

重力場引發的紅移現象也叫做愛因斯坦紅移現象,由愛因斯坦最早根據廣義相對論指出它的存在,然後由很多物理學家們通過天體物理的觀察加以證實。它主要表現在黑洞等巨大質量所具有的引力場中,因此也不會對我們的日常生活造成影響。

但是,如我自今年三月以來在包括被世界著名科學雜誌的編輯譏笑為“隻是想法不是研究”的論文在內的不同文章中反複指出的,由光子的多普勒效應引發的違背能量守恒律的紅移及藍移現象卻是無時不刻地發生在我們的太陽係中,發生在我們的地球上,發生在我們的日常生活中。

當然,多普勒效應引發的能量不守恒對於我們的現實世界的普遍性這一項本身也還不能表明它對我們的生活或者對於在能量守恒律基礎構建起的龐大的科學大廈會產生什麽影響。至少目前來看,它實際可能產生的影響的量級極其微小,甚至可能在量子力學的測不準的範圍之內。

但另一方麵,我對於光子的多普勒效應引發的能量不守恒的推導及討論(可於我在本網站貼出的相關帖子中找到,也可從我在網上發布的英文文章中看到[i],[ii])主要是基於著名的普朗克光能公式E=hν,其中E是光子的能量,h是普朗克常數,而ν是光子的頻率。因此,我們現在麵對著這樣一個現實:

由普朗克光能公式E=hν可以推出違背能量守恒律的結果。

上麵這句話的哲學意義是重大的。這是因為它意味著在普朗克光能公式E=hν與能量守恒之間有可能存在著一種不相容性,而當今物理學的幾個重要分支:量子力學及粒子物理,相對論,及作為物理學前沿的弦理論的推導都直接建立在普朗克光能公式E=hν與能量守恒之間的相容性基礎之上的。如果它們之間的關係從迄今為止被科學界認為的(除了對我們沒有直接影響的宇宙膨脹的影響之外)的絕對相容,被降到在任何時刻都隻是在忽略了微小的誤差意義上的非絕對的相容的話,它的哲學意義是重大的!

當然,目前還沒有任何經驗的數據可以表明光子的多普勒效應引發的能量不守恒會對科學體係產生什麽實質性影響;但是,這並不等於就一定不存在有潛在的實質性的影響。。。。。。

相關鏈接:

光的波動性導致能量不守恒及相對論的不足 

能量不守恒及經典薛定諤貓? 


[i] Dai, R (2021) "The Random Energy Loss and Creation in a Nonexpanding Universe" url: https://www.academia.edu/s/49453d40aa

[ii] Dai, R (2021) "The Impact of the Changes of Photon Wavelength" url: https://wp.me/p9pbU7-67

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