磁單振波超導(dǎo)穩(wěn)頻技術(shù)的原理和應(yīng)用

文/李昌穎

（上龍宇航科技集團(tuán) 廣西壯族自治區(qū)扶綏縣 532199）

1 光的慣性偏折與光行差

真空并非空無一物，真空中充滿了超媒質(zhì)體。就像超導(dǎo)體可以無損耗地傳播電流一樣，超媒質(zhì)體可以無損耗地傳播光波。受地球引力場的作用，地球表面上的超媒質(zhì)體就像地球表面上的大氣層，是隨著地球一起自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的。受太陽系引力場的作用，整個太陽系的超媒質(zhì)體就像是太陽系的大氣層，將太陽包裹在中心，形成一個直徑像太陽系直徑那么大的球狀的超媒質(zhì)體，簡稱太陽系超體。整個銀河系的超媒質(zhì)體就像是銀河系的大氣層，把銀心包裹在中心，形成一個直徑像銀河系直徑那么大的球狀的超媒質(zhì)體，即銀河系超體。本星系群的超媒質(zhì)體形成本星系群超體，本超星系團(tuán)的超媒質(zhì)體形成本超星系團(tuán)超體……每個星系超體都處在一個比它大一級的星系超體中，最高一級的星系超體則處在宇宙的超體中。

圖1：光波產(chǎn)生的原理示意圖

圖2：光的慣性偏折與光行差

電磁波是由振蕩電流在超媒質(zhì)體中激發(fā)的。電流強(qiáng)度或磁感應(yīng)強(qiáng)度從平衡點(diǎn)開始，在正向最高點(diǎn)與負(fù)向最低點(diǎn)之間隨時間作周期性重復(fù)變化，叫交變振蕩。與交變振蕩不同，電流強(qiáng)度或磁感應(yīng)強(qiáng)度從平衡點(diǎn)開始，只在正向最高點(diǎn)與平衡點(diǎn)間隨時間做周期性重復(fù)變化，或者只在負(fù)向最低點(diǎn)與平衡點(diǎn)間隨時間做周期性重復(fù)變化，叫單向振蕩。交變振蕩電流在超媒質(zhì)體中激發(fā)交變振蕩的磁場與位移電流，產(chǎn)生交變振蕩電磁波。單向振蕩電流在超媒質(zhì)體中激發(fā)單向振蕩的磁場與位移電流，產(chǎn)生磁單振波。磁單振波在傳播過程中遇到導(dǎo)體，可轉(zhuǎn)變?yōu)閱蜗蛘袷庪娍v波(即單向振蕩電流)以自由電子為介質(zhì)在導(dǎo)體中傳播。在一個單向振蕩電縱波中，電子前半周從零開始加速到最大速度，后半周從最大速度開始減速到零。每單向振蕩一周電子都會向前移動一段距離。從本質(zhì)上來看，磁單振波是電子的加速度達(dá)到或超過臨界值后，能量從垂直方向逸出，在超媒質(zhì)體中激發(fā)頻率達(dá)到或超過極限頻率的單向振蕩元電縱波，單向振蕩元電縱波的頻率達(dá)到或超過極限頻率后，元電子縱向加速運(yùn)動受到的阻力達(dá)到或超過臨界值，使元電子的運(yùn)動路線變得彎曲，直線狀的元電流形變成波狀，產(chǎn)生垂直于波傳播方向的單向振蕩的感應(yīng)磁場與位移電流。打個比方，有若干個排成一條直線的桌球，每相鄰的兩個桌球都通過一根彈性很強(qiáng)的橡膠棒連接在一起。用球桿撞擊第一個桌球，動能通過小球間的橡膠棒向前傳遞，使每個桌球依次做單向振蕩運(yùn)動。從微觀的角度來看，橡膠分子縱向加速運(yùn)動受到的阻力達(dá)到或超過臨界值后，橡膠分子的運(yùn)動路線變得彎曲，導(dǎo)致橡膠棒彎曲形變。橡膠分子受到的阻力越大，運(yùn)動路線就越彎曲，橡膠棒的形變量就越大。反之，橡膠棒的形變量就越小。在磁單振波中，元電子每單向振蕩一周都會沿著波形路線向前移動半個波的距離，電磁能在垂直方向上沒有滯留和損耗。因?yàn)榇艈握癫ㄊ怯蓡蜗蛘袷幵娍v波形變成的，所以磁單振波傳播的速度與元電縱波傳播的速度相同，在相對于觀察者靜止的超媒質(zhì)體中，兩者傳播的速度都是真空光速c。

圖1是光波產(chǎn)生的原理示意圖。核外電子從高能級的A點(diǎn)向低能級的B點(diǎn)單向躍遷的過程就是核外電子做一次單向振蕩運(yùn)動的過程。在這個過程中，核外電子會在縱向激發(fā)一個形變成尖波狀的單向振蕩元電縱波p。圖中短箭頭表示核外電子的運(yùn)動路線，尖波狀箭頭表示p元電子的運(yùn)動路線。p元電子運(yùn)動到波峰時，會與a元電子發(fā)生相互作用，把一部分動能傳遞給a元電子，使a元電子獲得指向b元電子的超過臨界值的加速度，沿著ab間的半波形路線作單向振蕩運(yùn)動，激發(fā)出光波，將動能沿著a→b→c→的方向無損耗地傳遞下去。低能級的核外電子是與其所處的原子的超媒質(zhì)層一起繞原子核同步旋轉(zhuǎn)的，因此不輻射電磁波，核外電子吸收一個光波的能量后，從低能級向高能級躍遷時，會有一大部分能量用來克服原子核的束縛，導(dǎo)致核外電子的加速度遠(yuǎn)低于臨界值，無法激發(fā)出光波。在普通導(dǎo)體中，由于電阻的存在，恒定電流中的電子并不是勻速運(yùn)動的，而是不停地做頻率遠(yuǎn)低于極限頻率的單向振蕩運(yùn)動，因?yàn)殡娮拥募铀俣冗h(yuǎn)低于臨界值，所以不激發(fā)磁單振波。圖2是光的慣性偏折導(dǎo)致恒星光行差的原理示意圖。在太陽系超媒質(zhì)層中有abc三個自由元電子處在同一條垂直于地球運(yùn)動方向的直線上。一個光波沿著圖中長箭頭所示的方向垂直射向地球的超媒質(zhì)層，使abc三個元電子依次沿著圖中半波形實(shí)線所示的路線作單向振蕩運(yùn)動。如果太陽系超媒質(zhì)層相對于地球的超媒質(zhì)層是靜止的，c元電子單向振蕩運(yùn)動的路線就會如cd之間的半波形虛線所示。光波的電磁能就會依次傳給de兩個元電子，光波就會沿著圖中虛箭頭所示的方向傳播。但是，太陽系超媒質(zhì)層相對于地球的超媒質(zhì)層是向左運(yùn)動的，由于慣性，c元電子與攜帶元力的粒子一起進(jìn)入地球的超媒質(zhì)層中單向振蕩運(yùn)動的路線會相對于de之間的連線向左偏移，使光波的電磁能依次傳給d1和e1，導(dǎo)致光線偏折，產(chǎn)生光行差。由此可見麥克爾遜和莫雷的實(shí)驗(yàn)證明的不是光速不變原理，而是地球超體的存在。光的慣性偏折是產(chǎn)生恒星光行差的原因。

2 電場與磁場的本質(zhì)

大量科學(xué)的實(shí)驗(yàn)證明，超媒質(zhì)體對運(yùn)動電子的阻力與電子的速度和加速度相關(guān)，三者的關(guān)系可用下面的方程組來表示：

F表示超媒質(zhì)體的阻力，k表示超媒質(zhì)體的阻力系數(shù)，m表示電子質(zhì)量的增加量，a表示電子沿其運(yùn)動方向的加速度，m0表示電子靜止時的質(zhì)量，v表示電子相對超媒質(zhì)體的運(yùn)動速度，c表示真空光速。此方程組表明，真空中的超媒質(zhì)體具有與超導(dǎo)體相似的一些特性，在真空超媒質(zhì)體中靜止或勻速運(yùn)動的電子受到的阻力為零。超媒質(zhì)體只對沿著運(yùn)動方向上有加速度的電子產(chǎn)生阻力。在強(qiáng)引力場周圍，當(dāng)接近光速運(yùn)動的電子的運(yùn)動方向指向強(qiáng)引力場的中心時，超媒質(zhì)體的阻力系數(shù)會趨于無窮小，這種情況下，電子的速度可被強(qiáng)引力場加速到光速或超光速。

超媒質(zhì)體中既存在自由元電子，也存在自由反元電子。元電子間的相互作用叫元力，元力與弱力一樣是一種短程力。同種元電子互相排斥，異種元電子互相吸引。就像恒定的電子流在超導(dǎo)體中受到的阻力為零一樣，恒定的元電子流或恒定的反元電子流在超媒質(zhì)體中受到的阻力為零。在單向振蕩元電縱波中，元電子在前半周從零開始加速到最大速度，后半周從最大速度開始減速到零，動能無損耗地沿著波傳播的方向傳遞。若元電子在前半周加速度的方向與波傳播的方向相反，即指向波源，或者反元電子在前半周加速度的方向與波傳播的方向相同，則叫做正向單向振蕩元電縱波。反之，則叫做負(fù)向單向振蕩元電縱波。單向振蕩元電縱波的能量是一份一份的不連續(xù)的。一個正向單向振蕩元電縱波在傳播過程中遇到電子，元電子的縱向加速運(yùn)動被電子阻礙后，這個元電縱波的動能就會傳遞給電子，使電子受到到一個指向波源的力作用。一個負(fù)向單向振蕩元電縱波在傳播過程中遇到電子，則會使電子受到一個與波傳播方向一致的力作用。一個電子可看作一個點(diǎn)波源，不斷地在其周圍的超媒質(zhì)體中激發(fā)負(fù)向單向振蕩的元電縱波，電子的電場實(shí)際上就是電子不斷地在其周圍的超媒質(zhì)體中激發(fā)負(fù)向單向振蕩元電縱波形成的。而反電子的電場則是反電子不斷地在其周圍的超媒質(zhì)體中激發(fā)正向單向振蕩元電縱波形成的。

一個正電荷在超媒質(zhì)體中運(yùn)動時，會不斷地向外輻射正向單向振蕩元電縱波，吸引并帶動周圍空間中的元電子向前作螺旋狀的渦旋運(yùn)動，形成一個以正電荷為渦核的元電流渦量場，即磁場。由于元電流具有超媒質(zhì)性，只對在元電流中作加速運(yùn)動的電荷產(chǎn)生作用力，對在元電流中靜止或勻速運(yùn)動的電荷不產(chǎn)生作用力。因此，在恒定的元電流渦量場中，即在恒定磁場中，靜止的電荷不受磁場的作用力，沿著磁感線勻速運(yùn)動的電荷是在磁渦量場的元電流層中作勻速運(yùn)動，因此也不受磁場的作用力，切割磁感線作勻速直線運(yùn)動的電荷是在磁渦量場的元電流層中作曲線加速運(yùn)動，因此受到磁場的作用力。在變化的磁場中靜止的電荷相對于磁渦量場的元電流層是作加速運(yùn)動的，因此也受到磁場(電場)的作用力。元電子就像一個小風(fēng)車，只要在超媒質(zhì)體中運(yùn)動就會不停地旋轉(zhuǎn)，激發(fā)一個量子渦量場，即量子磁場。量子磁場的渦量極微小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于渦量場向外擴(kuò)張所需的臨界值。因此，量子磁場只能局限在元電子周邊很小的空間里。元電子被加速時其量子磁場并不向外輻射磁能。元電子被減速時，其量子磁場的磁能會與元電子的動能一起被吸收掉。由此可見，電場和磁場都是由元電子的運(yùn)動產(chǎn)生的，電場力和磁場力是元力的兩種不同的表現(xiàn)形式。

3 原力的漸近自由與反相特性

原初引力子之間的相互作用叫原力。原力與強(qiáng)核力一樣是一種短程力且有漸近自由與反相的特性。當(dāng)原初引力子間的距離大于臨界值小于最大作用距離時，它們之間有互相吸引的原力；當(dāng)原初引力子之間的距離等于臨界值時，它們之間的相互作用就會消失，這種狀態(tài)下的原初引力子叫自由引力子；當(dāng)原初引力子間的距離小于臨界值時，它們之間就會產(chǎn)生互相排斥的原力，這種狀態(tài)下的原初引力子變成了反引力子。這就是原力的漸近自由與反相特性。

就像超導(dǎo)體中存在大量自由電子一樣，超媒質(zhì)體中存在大量自由引力子。自由引力子在原力作用下定向移動就會形成原力流。原力流與電流一樣能以單向振蕩波的形式傳播。在單向振蕩原力縱波中，若自由引力子在前半周加速度的方向指向波源，則叫做負(fù)向單向振蕩原力縱波，反之，則叫做正向單向振蕩原力縱波。每個有質(zhì)量的物體都可以看作一個點(diǎn)波源，不斷地在其周圍的超媒質(zhì)體中激發(fā)負(fù)向單向振蕩原力縱波，使其他物體受到一個指向波源的力作用，這個力就是我們通常所說的引力。物體的引力場實(shí)際上就是物體不斷地在其周圍的超媒質(zhì)體中激發(fā)負(fù)向單向振蕩原力縱波形成的。物體激發(fā)負(fù)向單向振蕩原力縱波的能量越大，引力場就越強(qiáng)，相應(yīng)地，引力質(zhì)量就越大。

若用場力朝某個方向加速一個有質(zhì)量的物體，物體就會壓縮其運(yùn)動方向上的自由引力子，物體運(yùn)動方向上的自由引力子被壓縮后就會產(chǎn)生互相排斥的原力，定向移動形成原力流。這與超導(dǎo)體中大量自由電子被電場力朝某個方向壓縮后在互相排斥的電場力作用下定向移動形成電流的原理是一樣的。恒定的原力流就像超導(dǎo)體中的恒定電流一樣，一但形成，在沒有外力作用下就會永遠(yuǎn)存在。這是物體具有慣性的原因。物體具有的能量越大，被相等的外力加速時激發(fā)的原力流就越大，相應(yīng)地，物體表現(xiàn)出來的慣性質(zhì)量就越大。物體的慣性質(zhì)量與它的引力質(zhì)量是等價的。原力波有縱波也有橫波，激光干涉引力波天文臺觀察到的引力波實(shí)際上就是一種交變振蕩的原力橫波。

4 磁單振波超導(dǎo)穩(wěn)頻技術(shù)的原理和應(yīng)用

磁單振波超導(dǎo)穩(wěn)頻技術(shù)的原理就是利用超導(dǎo)腔的高Q值特性，結(jié)合先進(jìn)的電子技術(shù)，產(chǎn)生平衡點(diǎn)穩(wěn)定且頻率單一的超高頻單向振蕩電流，從而激發(fā)出頻率穩(wěn)定的微波波段的磁單振波。利用先進(jìn)的磁單振波超導(dǎo)穩(wěn)頻技術(shù)，結(jié)合高階合波合成技術(shù)，可在真空中制造一個完全脫離了電荷(即不以電荷為渦核)的獨(dú)立存在于空間中的穩(wěn)定的超媒質(zhì)量子渦量場，即穩(wěn)態(tài)真空量子磁場，用來推進(jìn)星際飛船，這就是磁單振波推進(jìn)技術(shù)，也稱真空量子磁能推進(jìn)技術(shù)。

5 對時間的新認(rèn)識

在超媒質(zhì)體的電動力學(xué)中，時間是非局域的宇宙時間，它把整個宇宙當(dāng)作一個孤立的系統(tǒng)，宇宙時間是宇宙總熵持續(xù)不斷地變化的表現(xiàn)?？傡厥枪铝⑾到y(tǒng)中所有基本粒子運(yùn)動或排列的混亂程度，即無序度的衡量尺度?？傡氐闹翟酱?，無序度就越大。對于一個孤立的系統(tǒng)，時間間隔(用△t表示)與系統(tǒng)總熵的變化量(用△S表示)呈正比關(guān)系，與總熵變化速率(用v表示)呈反比關(guān)系。三者的關(guān)系式為△t=△S/v。宇宙總熵反映的是整個宇宙中所有基本粒子運(yùn)動和排列的無序度，而宇宙時間是宇宙的整體狀態(tài)持續(xù)不斷變化的表現(xiàn)，它是非局域的絕對時間。從本質(zhì)上來看，我們觀察到的時間延緩效應(yīng)不是時間真的變慢了，而是熵的一種“冷卻”作用。例如，把一個銫原子鐘從太空中移到地面上后，銫原子振動頻率降低，光波的質(zhì)點(diǎn)(元電子)變重，攜帶元力的粒子變重后，傳遞動能的速度變慢，即光速變慢，銫原子鐘的熵被“冷卻”了。但是，從另一方面來看，移到地面上的銫原子變重了，消耗的引力場能變大了，地球的熵增速率變大了。再比如，我們要把一艘飛船加速到接近光速，使飛船里熵增加得慢，就必消耗大量的能量，而飛船在接近光速飛行的過程中會強(qiáng)烈地擾動宇宙中的超媒質(zhì)體，使外界的熵增速變大。由此可見，真正意義上的時間是絕對性的宇宙時間，我們觀察到的時間延緩效應(yīng)不是真正的時間變慢，而是熵的一種“冷卻”作用。

6 絕對空間與絕對零度

絕對空間指的是物質(zhì)密度為零的空間。由于宇宙中到處充滿了超媒質(zhì)體，宏觀尺度的絕對空間就像絕對零度一樣是無法存在的。愛因斯坦相對論描述的空間稱為相對性空間。事實(shí)上，相對論描述的相對性空間不是真正的空間，而是一種物體，即超媒質(zhì)體。由于愛因斯坦所處的時代人類還沒有認(rèn)識到超媒質(zhì)體的存在，便把超媒質(zhì)體的一些表觀的物理特性當(dāng)作空間的屬性，從而發(fā)明出了相對性的空間和時間。