迈向光时代                                         ;---- 曾祥熙

前言：回首人类科技文明的发展，我们归纳为几个主要阶段：石器时代、青铜器时代、蒸汽时代和电子时代。 至于我们正在经历的所谓信息时代，只是和下一时代的短暂过渡，信息技术的主要贡献不是科学技术的推动，而是引起生活方式和社会规律的根本转变。那么我们来对这几个主要阶段的特征代表物进行物理化最小分解，得到的是：石头分子、金属原子、水分子和电子。按照这是个规律，下一个时代的特征代表是，光子。    

我们要讨论的是物理学中的最基础最本质的问题。

一、     第一个疑问：匀速直线运动的真实表现。

在时空坐标上画一条直线，表示物体A的匀速直线运动，那么我们的疑问是这条直线是此物体匀速直线运动的真实表现吗？从另一个角度去问这个问题是：以这种方式表现匀速直线运动的肯定错误的直线是怎样的？ 于是我们有了一条特殊直线OC, 它代表光速，所有斜率大于OC的直线都没有意义，因为光速不可超越。由于斜率大于OC的直线不存在，在数学上的等效就是OS轴倾斜了，被压缩到OC位置，那么以OT和OS垂直为基础的OV实际上应该是OV’, 很明显OV’与OC有着紧密联系，在C和V的值都明确的前提下，V’实际上应该是多少？

二、     第二个疑问：V’的值。

再来推敲以上几个概念, OS: 理想状况下的空间坐标轴；OC: 在真实时空下的光速； OV, 在理想时空下的匀速直线运动；OV’，在真实时空下的匀速直线运动。由于“真实时空”的原因，V变成了V’。 重要理论依据一：任何物理现象都有物理现象表征物质和相应物理背景，物理现象都是双方作用的结果。后面我们会对此进行重点论证。重要理论依据二：在任何时空状况下，光速都是所以速度的最大值，不可超越，这同样是在后面要重点论证的命题。那么根据理论依据二，在理想时空下光速是无限快的，也就是垂直OT轴。所以我们关注三个现象：理想时空下的光速、真实时空下的光速、真实时空下的物体A的匀速直线运动。根据理论依据一，OC是光和真实时空的结果，OV是理论时空和物体A直线匀速直线运动的结果，OV’是真实时空和物体A匀速直线运动的结果。那么套用统一模型，相互关系是： OS: 理想时空，光速； OC: 真实时空，光速； OV: 理想时空，物体A匀速直线运动； OV’: 真实时空，物体A匀速直线运动；将所有直线通过O点作反向延长，得到一些新直线：OT-、OV＇-、OV-、OC-、OS-, 删除一些直线：OC、OV-、OV’。这是我们非常熟悉的光折射图，S轴为界面，右半部是理想介质，左半部是真实介质，C-O光在临界角，OS是其出射光；我们的目标转换为，知道了出射光是OV，去确定入射光V＇-O。 根据折射定律，对应关系为: sin<C-OT- : sin<SOT = sin<V’-OT- : sin<VOT。作直线T=1及T=-1，简单数学换算后得到：V’=V/(1+(V/C)^2+(1/C)^2)^0.5。这与洛仑兹变换只多了个极小量。 

这个公式有两个重要意义：一，V’是此运动所处物理背景的光速和本身理想数值共同作用的结果，而且理想状况下的V的数值越大，V’越小； 二，要使V’变大甚至超越光速值，只能增加一维，借助矢量概念，令(V/C)^2<0，这是宇航技术最重要的理论基础。

三，推论的依据。    

在这表面秀中，不禁有两个疑问：一，介质全反射临界角=光速C？介质某入射光=V? 介质某出射光=V’? 二，为什么是SIN函数关系？ 对疑问一的解答是：沿用重要理论依据一，物体A匀速直线运动V是物体A运动和其物理背景共同作用结果，那么如果运动V是理想物理背景下的结果，我们同时改变物体A和其理想物理背景一样可以得到V，如果物体A转换为光，那么V就是光在某特定介质的光速，V’在此时的物理含义是在某特定介质以V传输的光在引入光速为C的现实介质实际影响后的等效速度，这不是简单相加，但也只是“折弯了两次的筷子”的问题，在相应设定时空坐标的单位值后，借用光折射在介质界面的速度变化与角度变化的等效关系，就可以用空间坐标的光折射角度变化来推算时空坐标的速度变化，具体推算过程比上文复杂些，不在这里做详细演示。要解答疑问二，就要涉及光本质和物理背景本质的理解。

一．     光的传输：我们有常数C表示其速度，而且注明是真空中的光速。最常见的光速改变是在透明介质中传输，也就是一些特定分子/原子的集中排列导致光速变慢。另一种现象，光在加热的空气中传输也发生了折射和速度变慢，例如炎热的柏油路面上， 也就是说在相同分子/原子排列的状况下，传输背景分子/原子的运动快慢也影响了光的传输。而这些推论的外延是，为什么在真空状态下光速依然受限，很显然是受到宇宙星体的影响，光在靠近星体时会发生方向改变已经不是什么秘密。再回到光在介质传输的状况，从微观上看分子/原子也是非常非常“空”的，我们以足球场和一颗绿豆来比喻原子和原子核的大小，相对应的电子就比这“绿豆”更小的多。所以从范围而言，物质实体能影响到的光传输远远大于其所存在的实体空间。根据重要理论依据一，其结果也是和光本身有关的，光的频率（也就是能量）越大越明显，理论分析是光能量越大越能靠近原子核，互相作用效果更明显。结论是物质实体及其外延影响了光的传输，越靠近实体越明显，这是很基本的“场”的概念；同时，物质实体运动越快，对光传输的影响越明显，这使得“场强度”的概念更为明确。

二．     运动与能量：抛开光的所有特性，它更多地被定义为一种能量。物质吸收了它就运动得更快，释放了它温度就降低。常见的现象是电子吸收了光之后运动在离原子核更远一点的空间的概率会增大，这是一种微妙的平衡。电子以加快运动的方式使远离原子核空间的较弱“场强度”得以增强并达到局部平衡，那么对这个小整体而言，“场强度”变大了。这是一种必须完美的逻辑关系和哲学观点：运动本身就是一个变化的过程，而维持变化的稳定背景正是由此变化产生。那么物质运动必定可以反映其运动背景的“场强度”状况，但如果此运动与其物理背景的相互作用在相对范围内不能平衡，也就是“场强度”不能在相对范围内相对稳定，此运动必定因为与其物理背景的相互作用而改变。概括而言，不管此平衡是否存在，运动的改变是一定的，至少是运动方向上的改变，所以理想中的匀速直线运动从来就不存在。那么光的特殊性在于它没有核心物质，所以它与其物理背景的相互作用最小，也就最能反映其物理背景的“场强度”状况，这也是光速不能超越的根本原因。但物质的运动总是导致了其物理背景的变异，物理背景的变异反过来又影响物质的运动，以达到其状态的相对稳定，所以运动的每一步都是一种“重生”。在物理背景相对稳定的状况下，其传输的速度和方向也是相对稳定的，若其物理背景有明显变异，例如是在不同介质之间的界面，“重生”的影响就在其速度和方向上表现出来。前人以界面为点波源来推断出了折射定律，却错过了运动和其物理背景之间的本质关系。

我们的无知：

“场强度”带给我们最重要的概念是所谓变化中的平衡。对于变化和平衡的不解和困惑是因为不能统一“场强度”平衡的变化和“场强度”变化的平衡，“场强度”平衡的变化是指在场、时、空三维，“场强度”变化的平衡是指在时、空二维。通过ＳＩＮ函数来投影的方式让我们对“场强度”有初步认识，那么通过对“场”这一维深入研究，就是对光的本质的揭示。也只有这样，我们才能掌握宇航可行性和操作的理论依据，对“纯”光的分析有助于产生场矢量、场距离、等效速、反推罩等基本宇航概念，例如光的自聚焦。对光本质的探讨在宇航时代来临之前，一个重要的贡献是能量的物理性控制，脆弱的地球承受不起人类带来的如此致命的化学毒害。运动和平衡的概念是物理学的基础，所以物理学的发展只有等到微积分的出现才能有所突破，而我们描述物理现象总是更多地用到自然对数ex，只因为它具有求导不变性。承认了无知，就不要再浪费精力去搞奇奇怪怪的模型来分析那些在极短时间和极端条件下发生的异常现象，那些和我们在稳定状态下的物理规律不是同一概念。连尺子都没有，就不要去宣布测量出了怎样怎样的结果。

统一：在我们讨论不确定性的时候，第一个概念是结果由自己的行为决定，而且是相对时间空间内的统计行为结果，就好象私生子的姓氏会由自己的性别决定，同时也受相对时间空间内同姓氏同性别的人数影响，那么在普遍都是私生子的状况下要在极短时间内确定下一私生子的姓氏，就只能糊涂而为之了。在物质运动自己影响自己的过程中，总有着向往平衡的趋势，也就是在平衡中运动，在运动中平衡。那么运动是必然的，静止被绝对禁止，所以电子和原子核的均衡面与电子能量级相关。所以若物质没有在相对空间内做相对圆周运动以维持相对平衡的运动，那么为了达成共同空间内有足够运动影响的相向运动就是必然的，结论：重力现象只是相远离物质没有相对圆周运动来维持运动平衡的结果，不是公理。