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白涛 (bxf77330@yahoo.com.cn) 2007.03
不仅如此,既然作为量子力学的基本方程的薛定锷方程的本质是复合时空波动方程,那么,就必然能够从中推导出时空量子波动方程来,推导过程如下:
已知,在熟知的推导薛定锷方程的过程中,曾获得有关能量 E的微商[ 注3]
方程两边同时除以E,可得:
(1)
在推导薛定锷方程的过程中,还曾获得有关动量 P的微商:
方程两边新增添了因子 方程两边也同时除以(1)式中的E ,可得:
(2)
而根据能量动量关系式 ,可知(1 )、(2)式的两边分别相等:
以及:
(3)
根据测不准关系式,能量E与时间t 的关系为:
(4)
设 为最小量子时间,可得 
又 (因E=mc2)
(5)
将(4)和(5 )式,代入(3)式中,即得:

但 就是电子的康普顿波长 ,并代入 ,于是可得到:
(6)
(6)式就是量子时间波动方程,下面来求 的解:
将方程(6)两边同时乘以 ,可得:
(7)
但由薛定锷方程可知: 
因此,为使包含有薛定锷方程的(6)式的两边相等,则必有:
(8)
将方程(8)左边的分式上下同时乘以C ,以使方程左边可变换为
,可得:

即: 从而得到:
这就是时间量子的数值表达式。但是,应该指出,真实的康普顿波长,应为 ,它的分子是 “h ”,而不是“ ” ,两者相差 倍,因此,量子时间的表达式,实际上应为: 。本文以 为康普顿波长的目的,是为了使推导过程显得明晰、简洁。为便于区分,可称本文所用的符号 “ /2π” 为“量子康普顿波长 ”,记为 由于测不准原理的关系,是不可能精确地确定量子时空的精确值的,因此,可应用实粒子的核子(中子或质子)的康普顿波长,来作为量子空间的上限值,可称为 “实量子空间” 。这一数值为2.100206×10-16m
。与此同时,再应用虚粒子的介子的康普顿波长,例如,中间波色子 W+、 W-和 Z0的康普顿波长的数值,来作为量子空间的下限数值,可称为“虚量子空间 ”。因为中间波色子的最大质量,可为核子的100 倍,所以,可确定“虚量子空间 ”下限的数值为10-18m 数量级。由此可知,量子空间是一个波动的空间。这说明,量子时空与宏观时空一样,也同样是 “复合时空”。它是由“ 实量子时空”与 “虚量子时空”复合而成的。由此即得量子时间的上限数值为7.005543×10-25 秒,它的下限数值的数量级为10-27秒。这就是关于时间的量子波动方程。显而易见,时间量子的大小是与量子康普顿波长
与光速C 密切相关的。这时,对应着实粒子与虚粒子的振荡转换,同样也发生着实时空与虚时空的振荡转换。仿照推导时间量子波动方程的方法,如果将在推导薛定锷方程中所得到的两个有关能量与动量的微商公式方程的两边,同时分别除以动量 P可得: ,由此得到方程: (9 )
根据测不准关系式P△x= ,先将 代入(9)式左边,再将 代入(9 )式右边,并令△X为最小空间量子的长度rh ,可得:
,也就是 (10)
这就是有关空间的量子波动方程。可见,它比有关时间的量子波动方程的右边,多了一个乘积因子光速 C。仿照求解时间量子的方法,于是得到,
可见,空间量子的长度就是康普顿波长的 ,即 。由此可知,电子的半径就必然是量子康普顿波长。这就同时解决了电子自能无限大的问题。
不仅如此,由时空量子的公式可知,光速其实也是量子性的。因此它只能以光速的倍速递增: c, >2c,3c ……这也正是迈克尔逊实验不能测出光速改变的根本原因。这是对于迈克尔逊实验的量子力学的解释。因为低速参考系与光速不属于同一个数量级,不具有使光速发生 “跃迁”变为“ 倍光速” 或超光速的条件。同时这也是后面将提到的王力军的激光实验中,光速可增大 310倍的根本原因。因此,光速是刚性的,正如其它量子数一样,例如,普朗克常数h。光速在低速参考系何持不变的更重要的原因,是由于光速具有量子性,使光速成为刚性的,因此,不论相对运动参考系的时间是否具有膨胀的效应,它都是绝对不变的。这样一来,一方面相对于绝对真空参考系而言,由于惯性参考系的光源的运动,必然会使光速发生改变(只能以光速的倍数改变);另一方面光速本身也就成为了一个绝对不变参考系的标准。因此,光速虽然发生改变,但同时也绝不会影响具有同样量子性的电磁场的其它性质,例如,电荷不变性等等。这样,承认光速具有量子性,就可以彻底解决光速不变性这一物理学的根本困难。
同理,“ 复合时空” 所导致的“ 时空量子化”,也正是产生 “普朗克常数”的根本原因。这样一来,无论是在绝对参考系中,或是在相对惯性参考系中,普朗克常数都是绝对不变的,象光速不变一样。
这表明,爱因斯坦将光速不变的假设,作为狭义相对论的基础是不正确的。这是由于,由前述可知,物理量的量子性,是因运动的绝对性与相对性相整合,而形成 “复合时空”的结果,因此,运动的相对性原理,是导致光速量子化的根本原因,而不是光速量子化导致了运动的相对性。爱因斯坦将光速不变来作为狭义相对论的基础假设,是颠倒了事物的因果关系,犯了本末倒置的错误。
由此可见,时空整合的结果,是使基本粒子产生了 “不确定性”,具有了“ 波粒二象性”,并使时空具有 “虚实二相性”,这一新的更为高级的存在的特性,而这又得益于“时空量子化 ”这一更为高极的时空新特性。因此,只有建立了“ 复合时空” 理论,才可以将牛顿力学与相对论统一在一起。这也就回答了本文开始时所提出的第三个问题。同时,它也充分证明了矛盾的二元事物的整合,会产生更为高级的第三元新事物,这一整合论哲学的最根本的原理的正确性。
与此同时,由上述结论,还可以得到一个极为重要的结果,这就是建立一个普适的、整合论力学的时空坐标体系:量子时空坐标系,即以量子时间与量子空间为坐标基本单位的三维或四维坐标系。它可以适用于任何种类的、以量子时空为单位的参考系之间的物理量的守衡变换。
由前述“ 整合论” 可知,对立的二元,经由某种结构的整合,可重新获得一个更高的新质或存在,是不同于二元之中任一元的、更为高级的第三者。那么,由实时空与虚时空的振荡转换形成的“ 复合时空” ,会生成什么样的新时空呢?这就是 “量子随机时空”,或是“ 量子几率时空”.这是一种"实时空"。这就意味着,时空不再有稳恒性和持续性,而是呈现为随机性或几率性,因此可简称为 “几率时空”。这就是第三元的新时空。时空不再是一个确定的物理量了。这就是 “时空整合论”的新的时空观。正是由于新时空具有随机性或几率性的不确定性,因此,才会有相对论的 “同时性”的相对性。这就是相对论的“ 同时性” 的相对性原理产生的基础。
更重要的是,由上述量子时空公式,还能进一步彻底解决量子力学与广义相对论的统一问题。这是因为,由量子时空公式可知,无论是量子时空,还是宇观时空,都是由实时空与虚时空复合而成的,具有 “虚实二相性”,从而使时空具有了量子随机性或几率性的不确定性,而这正是量子力学的 “测不准原理”的存在基础。这是因为, 如果承认 " 同时性"的相对性,那么 ,这就意味着,宇宙的整体时间或绝对时间就会被分割为无数大大小小的“时空域”。这样一来 ,每一个独立进行相对运动的惯性参考系的的每一个时刻 ,都是与其他的每一个不同的独立进行相对运动的惯性参考系的每一个时刻 ,各不相同的.这就使时间产生了间断性和随机性,又由于这些相对的独立的“时空域”与绝对时空的复合振荡,结果就形成了“量子随机时空”或“量子几率 时空”。这时,原先同一的时空或绝对时空,就会由无数个大大小小的独立的“时空域”组成,其中,每一个“时空域”又由“ 量子随机时空”或“量子几率时空”所构成。这就充分证实了,宇宙存在或是 “物理实在”的本质是符合“ 测不准原理”的。它同时也说明了广义相对论的时空观是不正确的。因为量子力学与广义相对论的本质区别,就在于量子力学的 “物理实在”具有“ 不确定性” ,而广义相对论的“物理实在 ”却是一个“确定性” 的存在。爱因斯坦所说的 “上帝不喜欢投骰子” 这句话,就很形象地证明了这一点。但是,如上所述,量子力学本来就是在相对论的
" 同时性"的相对性原理的催生下而诞生的,这就说明,相对论与量子力学从本质上是相通的,虽然爱因斯坦本人并未认识到这一。,既然现已证实测不准原理正是宇宙存在或物理实在的基础,那么,为了将量子力学与广义相对论统一在一起,就必须使广义相对论重力场的时空度规符合测不准原理。为此,可将广义相对论的时空度规,带入到量子力学的薛定锷方程里去,从而得到一个新的量子度规方程或是量子重力场方程。推导过程如下:
已知,一个孤立质点或是星球的爱因斯坦弱引力方程为:
g00=1-(2/c2) φ ,其中, φ为引力势 (11)
由(11)可得:
φ=c2(g00-1)/2
(12)
又已知(含时间的)薛定锷方程为:
 (13)
现设(13)式中的势能V (r)为(12 )式中的引力势,将(12)式代入(13 )式中可得:
(14)
将(14)式两边同时乘以1/c2, 并对(14)式等式右边第1 项应用质能转换公式E=mc2即得:
(15)
(15)式就是新的量子度规方程或量子重力场方程。它实现了量子力学与广义相对论的统一。特别需要指出的是,量子度规方程是一个新的表示基本粒子与时空关系的量子力学方程。由此方程可以得到与零点能相对应的零点时空曲率,因此,就不可能出现时空曲率为 “奇点”的情况。这就避免了广义相对论的“
奇点” 困难。同时,与“零点时空曲率 ”对应的“零点时空曲率 ”时空波,正是加速宇宙膨胀的作用力。它就是宇宙的暗能量。
以上是在引力场中的量子度规方程,下面推导自由基本粒子的普遍的量子度规方程。
由量子力学可知,基本粒子总能量的薛定谔方程为:
(16)
已知四维动量为:
(17)
其中,

式中, 为四维速度,r 为洛伦兹因子, 为仿射联络系数。
又已知三维能量W与四维动量的关系为:
(18)
但四维速度与三维速度的关系为:
(19)
将(19)代入(18 )中即得:
(20)
由于cmu=cP=E于是由(20 )可得:
(21)
将总能量公式W公式(21 )代入(16)式中就可以得到
(22)
这就是含有时空度规的自由基本粒子的薛定谔方程。它也是反映基础粒子与时空关系的普遍量子度规方程。注意,此方程已经没有虚数
i,已成为实数量子力学方程了。
不仅如此,同样重要的是,由整合论力学,还可以得到作为整个物理力学基础的普遍的基本力学公式。它是将牛顿力学公式与量子力学公式及相对论公式这三者相整合的结果,推导如下:
将牛顿力学的对时间求导的公式改为对空间求导的公式:
也就是:
 由于 =p,p 为动量,于是可得:
又从量子力学可知:  为普朗克常量,λ为德布罗意波长,
代入: 对 求导可得:
但p= 代入:
由于动能 K=
于是,最后可得物理力学的绝对时空参考系的基本力学公式:
( 23 )
由此可见,整合论力学的质点是不同于牛顿力学的质点的,它具有波动性,这完全符合量子力学原理。公式进一步证实了,力就是对于最小或最低能态稳恒性的变更或激发作用的定义。因为力的本质就是能量的传播,它传播的是高能态与低能态之间的压力差。而传播的载体,对于超距作用而言是光子与介子,而对于接触作用则是原子与分子。
力的大小与能量传播的距离成反比,例如,与基本粒子的波长,或是引力势能的距离成反比。特别是,不同的能量会产生不同的力场,从而得到不同的时空场。
当将此公式应用于基本粒子时,由于基本粒子的能量是量子化的,以 为单位,每个基本粒子的动能应以 为单位,所以,每个基本粒子的能量应为 ,( =1,2,3……),或者假设每个基本粒子或是每个原子、分子或质点的能量为 ,于是可得单个基本粒子的基本力学公式为( Fh 为基本粒子的力):
或者 (24)
多粒子或多质点的基本力学公式则为:
或者 (25)
表示基本粒子的数目, =1,2 ,3……, 为多粒子的平均能量,而 则为多粒子的平均波长。
而宏观物体,则可以看成为无数原子的集合体。于是可应用克原子数来表示某一宏观物体所包含的总原子数,因为一克原子的 “阿伏伽德罗常数”N0=6.02×1023原子/摩尔( mol ),所以宏观物体的总原子数应为α N0 ,其中α为该宏观物体的总克原子数。将α N0 代入基本粒子的基本力学公式( 11 )中,可得:
Fm=-2 α N0 或者
Fm=-2 α N0 ( 26 )
式中, Fm 为宏观物体的力, 、 分别为宏观物体的原子的平均频率与平均波长。又因为 h=6.63 × 10-34 焦耳·秒,而原子的能量单位为电子伏, 1 电子伏 =1.60 × 10-19 焦耳,代入( 19 )前式中,可得:
Fm=-1.277 × 10-28 α ( 27 )
这就是宏观物体的基本力学公式。
将基本力学公式应用于相对论力学时,由于运动参考系的动能K’
与绝对参考系的动能K的相互关系为 
另一方面,运动参考系的波长 与绝对参考系的 的相互关系为:
将它们分别代入基本力学公式( 16 )中,可得( 为相对论力):
( 28 )
这样,我们就得到了整合论力学的基本力学公式,以及它们适用于量子力学与相对论力学的特殊形式。因此说,整合论的基本力学公式是一个普适的物理力学公式。它也是整合论力学的基础力学方程,可替代量子力学的薛定锷方程与相对论力学方程。当然也可以与它们相互补充运用,以取得更好的效果。
再有,同样重要的是,应用整合论力学的量子时空公式,还可以得到整合论力学的大统一理论来。这一理论,从根本上将宇宙中所有的基本自然力都统一在一起了!这是由于,它依据量子空间公式推导出电磁力、核力、以及弱力的耦合常数,并间接地应用力的对称性法则得到了万有引力的耦合常数公式。它主要依据的是整合论力学的一个全新的、有关确立各种基本自然力的耦合常数公式的原理,这就是 “基本粒子相互作用的最小有效谐振系数原理 ”简称“最小有效谐振系数原理”。
这一原理是说:所谓基本粒子的相互作用的最小有效谐振系数,通常应用各种基本粒子的经典半径与其康普顿波长的比值,也即为核力的半径或是电子经典半径与其康普顿波长的单位量子空间的比率来表示。因为核力的距离或半径与电子的经典半径相等。而这一比率,恰恰就是与该基本粒子相对应的基本自然力的耦合常数。由于电子康普顿波长,恰恰就是电子作用的距离或半径。它也是量子实空间长度的上限。它的下限是质子的康普顿波长。这就充分表明,所谓电磁耦合常数,就是占据了量子空间的能量子(核力)的谐振位移最小距离。而这一距离也同时决定了电子半径的大小。
例如,已知电子的经典半径值 为 式中,e为电子电荷,m 为电子质量
已知,电子的康普顿波长为: 
于是可得电磁力的耦合常数,也就是以量子空间为单位的、电子经典半径与其康顿波长之比 g 为:
(29)
但已知 代入(29)式得到

这就充分表明了核力与电磁力完全是同一种力,所谓电磁耦合常数就是核力的量子化的谐振位移系数。这一正是核力的半径或距离等于电子经典半径的根本原因。
同理可得核力的耦合常数 G2/ c≌15,以及弱力的耦合常数 ,其中,核子耦合常数还是由电子的经典半径(核力的作用范围)与质子的康普顿波长之比,即为核子与核场的耦合常数,它表示空间能量子λ h 的振动系数。本文作者在另一篇文章《万有引力本质新论》中,曾论证万有引力的本质就是负光压,它的耦合常数
公式为:G= ,式中, K 为波尔兹曼常数 [ 注 4] 。这样,整合论力学就根据
“最小有效谐振系数原理”,阐明了决定各种基本自然力的耦合常数,也就是决定各种基本自然力的大小的耦合常数的根源,就在于各个基本粒子的相互作用的最小有效作用谐振系数。
这样,我们就得到了整合论力学的基本力学公式,以及它们适用于量子力学与相对论力学的特殊形式。因此说,整合论的基本力学公式是一个普适的物理力学公式。它也是整合论力学的基础力学方程。可替代量子力学的薛定锷方程与相对论力学方程。当然也可以与它们相互补充运用,以取得更好的效果。
综上所述,可以得到一个最基本的观点。这就是:宇宙不存在统一的时空,而是由多重时空组合或整合而成的。与此同时,在不同时空区域之间还存在着时空隧道。这在基本粒子世界中已经得到证实。基本粒子可以通过微观 “虫洞”同时进入到两个不同的微观的点状区域中。这就是测不准原理的本质,由此即可得到量子时空的表达式,进而得到整合论力学的大统一理论。以上就是整合论力学的基本内容。
最近,旅居美国的中国科学家王力军,已经在试验中证实:当 “铯原子气体室”中的铯原子,在激光作用下,由16种量子态变为只剩下一种量子态后,在激光脉冲通过时,就会发生超光速现象,并超光速310倍。这是由于光波所通过的空间是“量子超导时空场” 的缘故。它表明 “量子超导时空场”呈现了整体量子性或宏观量子性,从而使光波发生了超光速运动。这就充分证实了所谓的光速不变原理也是相对的。其实,广义相对论也完全证实了这一点。广义相对论的广义相对性原理,其实质就是证实了任何一种宇宙非常规加速力场都可以使时空弯曲。这是因为,在不对称的参考系中,例如在各种加速力场或是在 “超导空间”力场中,由于多重宇宙力场促使它们所属的时空是弯曲的,或是超导的,这就使得电磁场在这一环境中形成了超光速运动。这表明,麦克斯韦方程必须要求有很强的外部对称环境,特别是平直空间参考系,来作为它的前提条件,因此,也应据此对麦克斯韦方程进行修正:在宏观或微观量子参考系中或是超高能参考系中它的介电系数ε和磁导系数会变小。因为,时空整合论的核心,是承认一切物理力学写律的不变性,例如,各种守恒定律的不变性。而所有这些守恒定律,都是与绝对参考系的存在密切相关的。因为它们都是普适的, “非定域”的守恒定律。而相对论力学的实质,不是因为运动的相对性原理,而产生了时空的膨胀与收缩、质量增加,等等力学效应。恰恰相反,正是为了保持上述种种守恒原理,例如电动力学的守恒原理,才使用了运动的相对性原理,来达到这一目地。因此,两者的宗旨是一样的。但由前述可知,运动的相对性原理本来只是弱相对性原理,但爱因斯坦却将它假设为强相对性原理,从而否定了绝对参考系的存在,而导致了相对论不能与以绝对参考系为基础的量子力学的统一。这就破坏了各种守恒定律存在的根本基础。因为相对论力学是 “定域的”、“ 非普适的 ”的力学。因此,只有整合论力学,才能将牛顿力学与相对论整合在一起,以实现量子论与相对论的统一,来确保各种守恒定律的绝对不变性。为此,时空整合论一方面承认绝对参考系的存在,与此同时,为保持麦克斯韦方程在低速参考系中的不变性,而对于相对惯性运动参考系,又允许应用时空膨胀与收缩的相对论效应,从而做出一定程度的弥补。但是对于像出现了 “铯原子量子气体”那样的“ 超导空间 ”的情况时,为了保持守恒定律的不变性,就需要用 “复合时空场”理论来进行修正了。因为这已超出了相对论的修正范围。它属于一种特殊的“复合时空场” 或是 “整合时空场”:波色—— 爱因斯坦凝聚态的基态的量子时空场。
特别是,根据最新的天文学资料发现已证实,对所有类星射电源的闪光与金属原子云的电子对光的吸收的观察表明,所谓的精细结构常数或耦合常数α =2 π e2/  并不守恒,而是变化的。它有力的证实了光速是可变的,宇宙早期的光速要大于现在的光速。这就使至今为止所有的物理学理论都必须重新改写。为此,可作如下的修正,即建立一个新的 “广义量子化等效原理“,以适用于超光速情况。这一原理是说:既然量子时空场可以导致超光速运动,那么,反过来说:任何进行超光速运动的参考系,包括惯性系与非惯性系,宏观参考系与微观参考系,也就导致于一个宏观的量子时空参考系(宏观与微观)的存在。所谓宏观量子参考系,是说整个参考系都处于同一量子状态。用宏观量子时空参考系来表示超光速运动的根本原因,就在于光速与量子时空有密切的关联。这可由前述所得量子时空公式
中,得到验证。对于超高速参考系也是如此,即存在一个超高能参考系,其中既包括平直参考系,也包括旋转参考系(曲线参考系),而根据整合论力学的 ”有限相对性原理“,观察者是无法区分这两类参考系与低速惯性参考系的相对不同之处的(不是绝对不同之处)。这就是 “广义超高能等效原理”。这也就是光速为什么不变,以及为什么光速变化必与时空曲率或时空量子化有关的根本原因。
现在,最新的实验已证实光速可以被突破。 即将出版的美国《新科学家》杂志刊文指出,两名德国物理学家声称,他们可以使光量子的前进速度超过光速,这对狭义相对论中所说的“没有任何物体在任何环境下可以超越光速”的说法提出直接挑战。
据悉,这两名物理学家分别名为G ünterNimtz 和Alfons
Stahlhofen,他们都是科布伦茨大学的物理学家。他们一直在研究一种叫做“光子隧道”的现象,所谓的“光子隧道”是指一种微粒穿过一个显然不可穿越的障碍的现象。
这两名物理学家声称,他们可以让光量子在瞬间穿过很多种大小的物体,从几毫米到几米,从而得出结论:光量子的穿越速度快得惊人,超过光速。
为了证明这一理论的正确性,这两名物理学家进行了一系列实验,他们让微波光量子在两块棱镜间瞬间穿过,两块棱镜间的距离约有一英里长。
当把两块棱镜放置在一起时,光量子如预期般笔直地穿过棱镜。当把棱镜分开放置时,大部分光量子从它们遇到的第一块棱镜上被反射出去,然后被侦测器捕捉到。但是一部分光量子还是会像穿过“隧道”一样从两块棱镜中的空隙中穿过,就像是把棱镜放置在一起时一样。
科学家指出,虽然这些没有被反射的光量子的行进距离要比被反射的长,但它们到达侦测器的时间和被反射的光量子到达的时间精确一致,所以科学家认为光量子的行进速度超过了光速 [注5] 。
这不但证明狭义相对论所依据的基本假设 “光速不变”是错误的,从而必须彻底修正。同时也充分证实本文所提出的“量子时空”理论是正确的,因为正是由于量子时空的 “虚实二相性”,使时空具有量子随机性或几率性的不确定性,从而铸成量子的 “测不准”特性,因此才会发生“光子隧道”的现象,“光子隧道”的现象,又与时空的量子化的特性密切相关。
由此可知,无论是狭义相对论的协变原理和广义协变原理都是伪协变原理,例如,它无法处理粒子的自旋运动情况。真正的协变原理应是时空整合论的广义协变原理。它是既建立在平直的宇宙绝对参考系的 “普适宇宙时”的基础上,又包含了由局部惯性系的狭义与广义相对论的等效原理所推导的纯时空度规理论,同时还考虑到物质状况对时空度规影响,例如,单一量子态的物质的 “量子超导时空场”的超导时空,对时空度规影响的时空整合论的广义协变原理。
这也就证实了时空的状态是和它所在力场的状态密不可分的。从而充分说明了多种宇宙力场或惯力场是造成多重时空存在的最根本的原因,而对于不同的多重力场,光速也各不相同。但无论宇宙存在多少种力场,它们都属于 “复合时空场”的一部分,因而在其中所发生的一切守恒定律都是绝对不变的。这也正是时空整合论的本质和存在的基础。
注释
[ 注 1] 《物理未能回答的 11 个大问题》 译 / 徐文龄 《科学与生活》 2002 年第 10 期 P23
[ 注 2] 相对论再思考》郝建宇 地震出版社 2002 年 P115 。
[ 注 3] 《量子力学初步》郭敦仁 人民教育出版社 1979 年 P17
[ 注 4] 《相对论再思考》白涛 地震出版社 2002 年 P216
[ 注 5] 《德科学家实验动摇相对论:我们突破了光速》
黄新卫 新华网 发展论坛科学探索栏目 2007 年8 月17 日
2007年9月本文作者添加的注释
现在,最新的实验已证实光速可以被突破。即将出版的美国《新科学家》杂志刊文指出,两名德国物理学家声称,他们可以使光量子的前进速度超过光速,这对狭义相对论中所说的“没有任何物体在任何环境下可以超越光速”的说法提出直接挑战(《德科学家实验动摇相对论:我们突破了光速》 黄新卫 新华网 发展论坛 科学探索栏目 2007年8月17 日)。
据悉,这两名物理学家分别名为GünterNimtz 和Alfons Stahlhofen,他们都是科布伦茨大学的物理学家。他们一直在研究一种叫做“光子隧道”的现象,所谓的“光子隧道”是指一种微粒穿过一个显然不可穿越的障碍的现象。
这两名物理学家声称,他们可以让光量子在瞬间穿过很多种大小的物体,从几毫米到几米,从而得出结论:光量子的穿越速度快得惊人,超过光速。
为了证明这一理论的正确性,这两名物理学家进行了一系列实验,他们让微波光量子在两块棱镜间瞬间穿过,两块棱镜间的距离约有一英里长。
当把两块棱镜放置在一起时,光量子如预期般笔直地穿过棱镜。当把棱镜分开放置时,大部分光量子从它们遇到的第一块棱镜上被反射出去,然后被侦测器捕捉到。但是一部分光量子还是会像穿过“隧道”一样从两块棱镜中的空隙中穿过,就像是把棱镜放置在一起时一样。
科学家指出,虽然这些没有被反射的光量子的行进距离要比被反射的长,但它们到达侦测器的时间和被反射的光量子到达的时间精确一致,所以科学家认为光量子的行进速度超过了光速]。
这不但证明狭义相对论所依据的基本假设 “光速不变”是错误的,从而必须彻底修正。同时也充分证实本文所提出的“量子时空”理论是正确的,因为正是由于量子时空的“虚实二相性”,使时空具有量子随机性或几率性的不确定性,从而铸成量子的“测不准”特性,因此才会发生“光子隧道”的现象,“光子隧道”的现象,又与时空的量子化的特性密切相关。
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