激光束半遮挡实验

激光束半遮挡实验发现光子的引斥力作用

郭坤华

摘要:实验证明，光子在传播过程中遇到单缝或者双缝时的偏转现象是由窄缝边缘的物质吸引和排斥两种作用力形成。而并非是因为衍射或者干涉。光粒子在运动过程中如果距离一个不透光物体足够近。这个物体就会对光子形成引力或者斥力（引斥力）干涉，从而改变光的运动路线。不但光子之间有引、斥力，任何物质都是由粒子之间引斥力作用在维系着它的所属形态。经过长期的观察，实验与论证，我们已经发现，在宇宙自然界中，无论是广大如星球之间，或者是微小如物质粒子之间，都自然存在着一种粒子间相互的引力和斥力。“粒子间的引斥力作用”是不是自然界一切物质形态和变化的万象之源是我们接下来的重点课题。

关键词：光子 引斥力

前言

光是粒子还是波？科学家已为这个话题争论过几百年，也没有得出一个定论。因为不管是粒子性还是波动性都有对应的证据予以支持。因此波粒二象性被主流科学界广泛认可。在量子力学实验现象及应用中，大多数的证据表现光的粒子性，随着技术进步可以单光子记性实验，并实现了光子与光子的对撞实验。而支持光波动性的现象主要有光的干涉，光的衍射和光的偏振。并且恰好从双缝干涉、单缝衍射实验开始，接连的波粒二象性、波函数坍缩等诡异现象等接连出现，于是一部分科学家认为微观的粒子现象不能用经典物理学理论解释。 原本严谨的经典物理科学受到了前所未有挑战，于是量子力学这门学科出现。

计算机中的声、影、图像数据都是由0和1组成，但广义相对论和量子力学出现一些相互矛盾的问题，既然都发生在我们的同一个意识范围内是否可以有一个终极理论统一的解释所有现象？是否我们对经典物理基础认识有误解或者有待不完善。这里通过了“激光束半遮挡实验”现象，对光的双缝干涉及单缝衍射现象提出新的理解思路，解释了干涉及衍射想象出现的条纹并不是因光的波动性产生。同时微观上对光的直线运动提出质疑，而光的偏振恰好是由光粒子特定的运动方式形成。

以波动概念理解光的干涉与衍射的依据并提出质疑

首先分析光的干涉和衍射，主流量子力学理论认为光的干涉现象是当光照射到双缝时，由于通过两条缝的光之间互相干涉改变了光的传播方向，出现在屏幕上的光被横向拉长。当缝隙足够窄时打在屏幕上的光会出现条纹，以此证明光具有波动性。但是当光通过单缝时屏幕上同样出现了拉长和条纹，难道光是与自己干涉了吗？并没有从微观现象给出解释，最后只能用衍射这个名词命名单缝条纹这个现象。随着技术的进步人们已经可以用单光子进行双缝干涉，当以每次发射单个光粒子的方法进行双缝实验时，诡异的发现即便每次发射一个光子，这个光粒子还是不同概率的出现在每个条纹的位置上，并无法在微观层面解释出光在通过一条或者两条窄缝时光为什么产生有特定规律的偏离。

用光的反射与吸收现象与单缝衍射、双缝干涉现象的对比

我们知道光照射到不透明物体时一部分光会被这个物体反射到其他方向，另一部分会被这个物体吸收。常见的反射现象有光照射镜子、水面等。吸收现象有太阳能热水器通过光照吸收光能转化成热能、光伏发电板吸收光能转化成电能。这两种现象我们可以理解为光子在迎面撞击到不同物体时，由于物体原子或分子结构不同、电子的排布不同等因素。对光子产生的吸引力和排斥力。吸引就是吸收光子转化成物体本身的能量。排斥即为光子被物体反弹出去，这个现象就像桌球打到边缘时出现的反弹。光的反射和桌球打到边缘时的反弹相似，理论上同样都是反射角等于入射角。了解完引力和斥力现象，我们就可以对比照射物体出现的反射和吸收与单、双缝实验出现拉长与条纹是否有一定关联。首先分析光照射物体与单、双缝实验两种情况中分别光在运动时与障碍物的位置关系有什么区别。照射是光子迎面撞击物体作用，运动方向的作用力直接施加在这个物体上。单双、缝实验是光在运动过程中由于障碍物遮了一部分光束，而剩余可通过的光在路径中可以无限靠近这个障碍物。所以根据这一点，可以假设光在通过障碍物时如果光束距离物体足够近的话，这个物体是否会对光运动路线产生影响。基于这个思路，由于考虑双缝实验每条缝两边分别有两个障碍物，所以双缝为四条竖直的障碍物，如图一，由于单缝则为左右两条平行障碍物。因此，为了便于观察现象，这里我们设计一个更简化的实验，即把障碍物减少为一个边，也就是用刀片的一个边遮挡住一条激光束的一半去观察另一半可通过的光束射在屏幕上的形状与位置分布。我们把这个实验叫做“激光束半遮挡实验”。

实验结果与现象分析

实验发现：如图二，用一束圆形激光照射一个屏幕时会出现一个圆点，当用刀片的一个边上下竖直方向遮挡住光束的一半时，另一半可通过的光打在屏幕上会出现横向拉长，并且发现对比遮挡前屏幕上原点位置的左右两侧都有拉长现象。说明光束在障碍物附近通过时如果距离这个物体足够近，这个物体会对光束中不同的光子分别产生同向偏转和反向偏转，因此推断屏幕上与刀片同侧拉长的光为引力作用，而另一侧则为斥力作用。

半遮挡实验出现条纹

如图三，我们还发现把刀片继续缓慢向光束方向移动，随着可通过的光束变窄条纹出现。这证明条纹的出现并不是光与光之间干涉形成的，而是障碍物对光的吸引斥力作用的。照射时的吸收和反射现象是光子直接撞击到物体，可以直接进入物体与原子结构相互作用。而双缝干涉、单缝衍射和半遮挡实验是光子在物体作用力范围内划过，而具体决定光子是引力偏转还是斥力偏转以及偏转角度和条纹宽度等的决定因素，是由波长决定。

波理论解释光的偏振现象的由来

我们都知道，通过起偏器的光可以被部分阻挡，这个现象说明光具有特定的偏震方向，这种偏振现象也成了光子波动属性的一个理由。为什么偏震现象就能使人想到波动性而不是粒子性呢？这是人对事物认知先入为主的刻板印象。因为一提到粒子首先想到的是直线运动，光粒子就会联想到直线运动的一个点，这样光的粒子性就无法解释偏振现象。因此在波粒之争中为光的波动性增加了一个“证据”。

假设光是滚动前行的粒子

其实我们已经在原子结构和电子运动层面提出了一种光子产生方式的假设，由于电子是绕核运动的，并且光的产生是电子的作用。虽然在宏观上光是直线运动，但同时应该还兼并电子绕核圆周运动的另一个属性，如图四，把光子看成一个个不同方向绕转同时向前移动的粒子，光束通过时当光粒子圆周运动角度与偏振片不对应时，这部分光粒子就不能顺利通过，如果是这样的话就能完美的解释光的偏振现象。

激光术半遮挡实验证明双缝实验的引斥力作用，我们假设：质子、中子、电子之间存在引斥力作用。我们知道光子在靠近不透明物体时，只要距离足够近，这个物体的原子内质子、中子与绕核电子就会对光子产生相应引斥力而改变运动方向。我们分析实验得出结论：一、单缝衍射、双缝干涉、反射、折射都是光粒子在于物体中原子对光子的引斥力形成的，常温下，只要光子离作用物体中的原子距离足够近，就可以发生相互作用。二、光就是由于距离遮挡物的边足够近，遮挡物中的原子内部结构对光子产生的引斥力作用，使光的运动路线发生了偏转。

假设光是摆脱了原子内部引力束缚的电子

当一束光运动过程中通过一条窄缝时，由于这条窄缝两边的遮挡物也是由原子组成，那么这束光的一部分光子就会无限接近这个遮挡物的原子，这个遮挡物中原子内的原子核与电子会排斥这个光子，使光子发生反方向的偏转。由于与照射时的反射和吸收现象相对比，单缝实验是电子从单缝足够近的距离通过，并不像照射时光子对物体的正面撞击，所以引力作用只是对光子产生的引力偏转并没有被吸收。这种通过引力和斥力作用改变了光子运动方向的理论，恰恰能解开波粒二象性之谜，所以光是绕转前行的粒子而并不是波，而光的频率就是绕转频率，光的波长就是由电子绕转半径决定。既然不能否定光是粒子，那么光是电子跃迁时凭空产生的新粒子吗?这个理由似乎不能成立。我们通过现象和理论发现：光就是摆脱了原子内部引力束缚的电子。

由于我们知道磁场是环绕物体外部运动的电子，包括红外线在内的电磁波都是脱离原子核引力束缚的电子。假如我们给一个原子加热时，根据热胀冷缩现象，加热本身就是由于电子和电子之间的斥力推动作用，使原子内绕核电子速度变快，原子内绕核电子产生离心力增加，绕核半径变长。这时首先表现原子体积增加，当最外层电子离心力作用远离原子核，因为距离越来越远，这个原子核的引力小到不足以束缚这个电子，最后脱离束缚形成了电磁波。这时会有人质疑说一般电磁场、电流、光、热辐射、其他电磁波、电流、原子内部电子表现的性质是完全不同的，不可能是同一种物质。其实我们把他们都看成具有引斥力作用的粒子，只是频率属性不同所处位置不同，而表现出不同的状态，比如绕核电子是被原子核同时对这个电子的吸引和排斥两种作用力束缚的粒子。电流就是若干个原子之间绕核电子的替换传导，电压其实就是引斥力形成的电位差。包括光，热辐射在内的电磁波，都是由于电子参与引斥力作用小部分电子脱离原子核束缚形成的纯游离态电子，以光频率脱离束缚的电子就是光粒子。

光粒子吸引力和排斥力的证据

有的人会提出我们似乎从来没有发现光粒子的吸引和排斥作用，而且普遍认为光粒子是没有质量的。其实通过想象我们发现光粒子的引斥力作用在距离上有不同的特性，这也是我们至今发现它的原因，一、引力特性：距离越近引力越强，比如光子被物体吸收转化成电或者热就是因为距离足够近时，触及电子的绕核电子时，物体对光子的引力作用形成。而距离远时引力变弱，但是如果物质质量足够大时可以产生远距离吸引光粒子现象，恰好黑洞现象就是光粒子被远距离吸引的有力证据。二、斥力特性：斥力只有极其近距离才可以产生，光的反射，激光束半遮挡实验提到的的斥力偏转，都是物体对光粒子排斥力的有力证据。原子的绕核电子就是由引力和斥力平衡形成类似于超导磁悬浮的形态，也是维系原子稳定形态的基本力，黑洞附近所谓的时空扭曲其实也是由于黑洞质量过大，以强大的引斥力作用改变了光粒子的运动方向所形成的诡异现象，然而用引斥力理论解释它的话并不诡异。

牛顿发现了万有引力，指的是物质的宏观现象，其实宏观上物体的引力都是由微观粒子间的引力作用的集合想象，只是当时的技术水平并不能在微观上解释粒子间的引力现象，又经历了近300年，泡利提出了粒子间具有不相融的现象，称为泡利不想融原理，其实泡利不想融原理就是粒子间的排斥力的初步认知，通过我们的激光束半遮挡实验发现包括光粒子在内的绝大多数常见物质，都具有引斥力。并且一切性质和现象都可以用粒子间的引斥力做出合理的解释，并且发现完全可以解开量子力学与广义相对论之间不能理解的矛盾。

广义相对论支持的物理作用、化学反应包括核反应在内的万物万象都是由物体原子内的原子核与电子的引斥力特性形成，或许这个世界上的一切现象也是只有在微观上才能够体现。我们通过自然界现象、实验结果分析以及量子力学与广义相对论中出现的矛盾总结与分析，发现自然界中的万物万象，几乎都可以用原子核与电子的引斥力现象来得以诠释。