论能量的来源与载体
摘要能量是一个抽象的概念,它是用来描述系统做功多少的物理量,被定义为外力与物体移动距离的积。从定义上看,能量与物体的质量无关,因此,质能等价没有任何理论根据。能量来源于力的作用,物体(或粒子)的能量表现为自身的运动,其载体就是它本身,而波的能量表现为介质的振动,其载体就是介质。
关键词:能量,化学能,核裂变,核聚变,以太
能量的概念
能量的定义
能量可以定义为:物质运动的量度,用于描述物体做功的能力。例如:热能是分子无序运动的量度,动能是物体整体运动的量度。在数学上,物体的能量可以表示为:。?
能量的分类
从运动的形式上,可分为两类:
一类是势能,它是科学家们假想出来的,并不是真正的能量,应该是一种潜在的能量,只有当力的平衡被打破后,才能转化为真实的能量;
另一类是动能,它是物体运动的量度,它才是真正的能量,可以从根据F=ma,a=dv/dt,v=dx/dt,直接推导出E=0.5mv2。
从能量的载体上,也可分为两类:
一类是物体本身的运动能量,与自身的运动状态有关,可表示为E=0.5mv2;另一类是介质中的波动能量,与介质的密度ρ、波的频率ω和振幅A有关,一个体积为dV的体积元的能量可表示为:E=ρω2A2sin2ω(t-x/u)dV,其中,u表示波速,如果假设体积元的质量为m,那么,能量可表示为:E=mω2A2sin2ω(t-x/u)。
能量与物质的关系
物质是能量的载体,能量不可以脱离物质而存在。例如,空气中的声波能量依赖于空气而存在,光能依赖于以太而存在(光波只能依靠以太气体传播)。
能量与质量的关系
根据能量的定义,能量与质量没有关系,例如,任何带电粒子在电场中运动的能量均可表示为:E=qu,其中,q表示粒子的带电量,u表示电势差。
为什么常见的势能和动能都与质量有关呢?因为物体所获得的能量只与外力的大小和移动的距离有关,如果外力的大小不变,那么,物体所获得的能量可表示为:E=FS。但是,在地球表面,由于物体所受的引力为F=mg,因此,它的势能为E=mgh。对于动能,虽然物体的动能可以表示为E=0.5mv2,但当外力一定时,在一定的距离内物体所获得的能量是一定的,这是因为物体获得的速度与质量有关,物体的质量越大,它所获得的速度越小。
质能等价吗?
质能等价是个伪命题,用泡利的一句话来说:“这不仅不正确,甚至连错误也算不上”。其原因如下:
质量与能量是完全不同的两个概念,二者不具有等价的条件,也不可能等价;
当粒子在以太中高速运动时,粒子的能量可以表示为E=?mc2,其中,?m表示粒子高速运动时所增加的质量,但它与粒子本身的质量几乎没有关系;
E=mc2是一个假设,也是一个错误,因为无论运用任何方法也不可能得出这个结论,所得出的结论只能是E=(m-m0)c2。
在现代物理学中,故意混淆质量与能量的区别,实际上是否定以太后的无奈之举,因为如果没有以太的存在,任何粒子在真空中运动,它的质量是不可能增加的(没有来源),而且光速也不会是粒子运动的速度极限(光障暂时还无法突破)。
一个光子的能量
什么是光子?光子的提出者爱因斯坦,晚年的时候曾哀叹道:“世界上没有人能真正搞懂光子到底是什么”,时至今日仍然如此。本文认为:这是否定以太后的必然结果。
如果承认以太的存在,那么,光子与声子一样,是人们假想的准粒子,实际并不存在,但可以定义为以太中的波包,一个光子就是一个运动着的体积元,它的能量可表示为:E=mω2A2(波能量的峰值,见上文1.2B),其中,m表示体积元的质量。
为什么光子的能量可以表示为E=hf?因为在微观世界里,粒子的振动是自由的,不受外力的影响。当粒子做圆周运动时,它的运动状态可表示为mvr=?(玻尔假设),当粒子做直线运动时,粒子的振动状态可表示为mvλ=h(德布罗意假设),当粒子做简谐振动时,粒子的状态可表示为mωA2=?(本文假设)。从原理上说,这三种假设是可以互换的。
如果把E=mω2A2与mωA2=?联立就可得出E=hf。这里之所以把粒子的质量与体积元的质量等价,是因为波的幅度与频率是由波源决定的。
需要说明的是:E=hf只对线性波成立,对非线性波(例如:伽马射线)不成立。
化学能的来源与载体
化学键的本质
化学键在本质上是电性的,原子在形成分子时,外层电子发生了重新分布(转移、共用、偏移等),从而产生了正、负电性间的作用力,根据电性作用的方式和程度有所不同,可将化学键分为离子键、共价键和金属键等,也可以说:化学键的本质是原子间通过电场的相互作用形成的连接机制,其结果是?电子的重新分布导致系统的势能降低。
化学能的来源
我们知道:化学键的断裂是吸能的(因为化学键的断裂意味着原子间距的增加,从而使系统的势能升高),而化学键的形成是放