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    光子靜質(zhì)量與庫侖定律關(guān)系的再論證

    2021-06-18 06:37:00何池航李智華
    物理通報(bào) 2021年6期
    關(guān)鍵詞:庫侖定律電磁波光子

    何池航 李智華

    (華中科技大學(xué)物理學(xué)院 湖北 武漢 430074)

    1 引言

    庫侖定律與光子靜質(zhì)量為零有著密切的關(guān)系,當(dāng)庫侖定律嚴(yán)格遵守平方反比律時(shí),光子的靜質(zhì)量嚴(yán)格等于零.反過來,若庫侖定律出現(xiàn)偏差,光速將不為常量,光子靜質(zhì)量不為零,即使遠(yuǎn)小于電子質(zhì)量,這樣的結(jié)論都會(huì)對(duì)現(xiàn)有物理框架產(chǎn)生巨大沖擊,這將會(huì)帶來一系列原則性問題:規(guī)范不變性將不成立;電荷守恒定律將被破壞;麥克斯韋方程組將被普魯卡方程組取代,等等[1].

    本文從假設(shè)平方反比律存在的偏差出發(fā),通過數(shù)學(xué)變換修正麥克斯韋方程,利用麥克斯韋方程組推導(dǎo)出光速的表達(dá)式,并與量子力學(xué)觀點(diǎn)推導(dǎo)出的結(jié)果進(jìn)行定性比較.

    2 從庫侖定律到光子靜質(zhì)量

    庫侖定律表述為:真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的靜電力與兩點(diǎn)電荷電量乘積成正比,與它們之間距離的平方成反比,力的方向在兩點(diǎn)電荷連線上,同性相斥異性相吸.

    由庫侖定律和場(chǎng)強(qiáng)定義式得出場(chǎng)源電荷Q在距離它為r處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

    若庫侖平方反比律存在δ的偏差,修正后的表達(dá)式為

    (1)

    考慮到靜磁場(chǎng)的麥克斯韋方程,有

    實(shí)施綠色GDP,必須要改變目前的政績(jī)考核機(jī)制。首先,對(duì)各地方政府官員的政績(jī)考核機(jī)制不應(yīng)該單純的以GDP為核心,而應(yīng)該以扣除環(huán)境污染成本之后的綠色GDP作為考核指標(biāo);其次,各地方政府官員應(yīng)該消除地方保護(hù)主義的思想,加強(qiáng)對(duì)當(dāng)?shù)仄髽I(yè)的監(jiān)督管理,對(duì)不重視環(huán)境保護(hù)的企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)懲罰力度。

    (2)

    假設(shè)電荷守恒,有

    (3)

    假設(shè)空間中電荷分布為:ρ=p(r,θ,φ),記所取坐標(biāo)原點(diǎn)為O,面元為dS,r處電荷到面元dS矢量為r′,r處電荷在面元處產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度為E,面元法向量為n,α為R與r夾角,如圖1所示.

    圖1 體電荷元在面元的電通量

    體電荷元在面元的電通量為

    (4)

    取半徑為R的封閉球面S,由幾何關(guān)系,并對(duì)式(4)在全空間積分,有

    其次,加強(qiáng)宣傳工作,營(yíng)造良好的績(jī)效目標(biāo)管理考核氛圍。為了能夠使學(xué)校全體工作人員都能夠以積極的態(tài)度和飽滿的熱情參加到考核工作中來,必須從思想意識(shí)領(lǐng)域使其意識(shí)到績(jī)效目標(biāo)管理考核的重要性與必要性,使其充分認(rèn)識(shí)到所肩負(fù)的責(zé)任和承擔(dān)的使命,只有在此基礎(chǔ)上才能夠營(yíng)造出協(xié)同共進(jìn)的績(jī)效目標(biāo)管理考核氛圍,推動(dòng)考核工作法順利開展。

    sinαdα=SE·dS

    (5)

    假設(shè)電荷分布在有限區(qū)域內(nèi)的情況下,總能在有限空間找到一個(gè)足夠大的面S,使得其包圍所有電荷,ρ在S外取值為零,則式(5)化為

    (6)

    取電荷分布僅與r有關(guān)的情況,即

    (7)

    (8)

    R2sinαdα

    (9)

    (10)

    (11)

    式(6)等價(jià)于

    4.注重企業(yè)金融會(huì)計(jì)隊(duì)伍建設(shè)。金融會(huì)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)要想控制在一定的范圍內(nèi),就先要建立完善的體系,強(qiáng)化參與人員的專業(yè)技能和基本素質(zhì),創(chuàng)建一支專業(yè)化的隊(duì)伍,不僅在專業(yè)技能上要過硬,思想素質(zhì)和個(gè)人覺悟上也要夠強(qiáng),只有這樣,在外來誘惑面前才能抵御住。所以在培訓(xùn)方面也要對(duì)從業(yè)人員進(jìn)行定期的教育,不僅僅是專業(yè)技能上的,還有思想道德上的。其次在人員的招聘上,也有制定嚴(yán)格的招聘制度,不用品德有問題的人,對(duì)于各方面都勝任的人員進(jìn)行培養(yǎng),同時(shí)崗位之間要進(jìn)行劃分,各個(gè)崗位間的職責(zé)要明確。

    (12)

    f(r)=rk

    (13)

    式中:m0表示小波函數(shù);ω表示角向量;hk1是有限長(zhǎng)度實(shí)數(shù)數(shù)列;k1=0,1,…,2N-1,為調(diào)整系數(shù);N是小波階數(shù);e-iωk1是小波基。

    (14)

    (r+)2sinαdα

    (15)

    (16)

    其中C1和C2為常數(shù).

    這時(shí),掌聲、嗩吶聲、鑼鼓聲停了。我一看,這些家伙真不夠哥們兒,排得整齊的儀仗隊(duì)自行解體,都悄悄地溜到遠(yuǎn)處指指點(diǎn)點(diǎn)——整個(gè)車站只剩下我們仨人。我知道四周有無數(shù)的眼睛向這兒望著,簡(jiǎn)直就像看馬戲。

    利用式(15)和(16),有

    (17)

    其中C0為常數(shù).

    示意圖如圖2所示.

    (18)

    由于δ?1,在δ=0處將g(r,R)展開并忽略二階以上小量

    (19)

    可得

    盡管現(xiàn)在從語義網(wǎng)上提取信息的技術(shù)有了很大的進(jìn)步,但是產(chǎn)生的RDF知識(shí)庫仍然存在大量的噪音和與事實(shí)不一致的問題,需要添加一些額外的一致性約束。本節(jié)就是根據(jù)擴(kuò)展的有效時(shí)間的現(xiàn)實(shí)意義,分析時(shí)態(tài)RDF數(shù)據(jù)存在的不一致性,根據(jù)不同情況進(jìn)行了分類,并對(duì)存在的所有類型的不一致性提出修復(fù)算法。

    ln(r2+r2-2r2cosα)dα

    (20)

    對(duì)式(20)積分換元

    取Δx→0,并寫成偏導(dǎo)數(shù)形式,得

    (21)

    化簡(jiǎn)為

    (22)

    對(duì)于函數(shù)ξ(x),以及δ?1,有

    ξδ(x)=1+δln[ξ(x)]

    (23)

    利用式(22)和(23)

    (24)

    利用式(17)和(24)

    (25)

    其中C為常數(shù).

    代入f(r)和h(r)有

    (26)

    考慮到δ極小,且由邊界條件,取C=1.

    可得到對(duì)非靜磁場(chǎng)情況下修正后的方程

    (27)

    代入式(26),由于此方程應(yīng)在空間任意處成立,故可消去拉普拉斯算符,得到修正后的麥克斯韋方程

    (28)

    取電磁波傳播方向?yàn)閤方向,E矢量在xy平面內(nèi)振動(dòng),B矢量在xz平面振動(dòng),振動(dòng)方程分別為

    E=E0sin(kx-ωt)

    ①關(guān)于“法律規(guī)定的機(jī)關(guān)”。從現(xiàn)行法律體系和有關(guān)法理上看,水資源保護(hù)公益訴訟中 “法律規(guī)定的機(jī)關(guān)”應(yīng)當(dāng)僅限定為各級(jí)水行政主管部門和檢察機(jī)關(guān)。檢察機(jī)關(guān)作為法律監(jiān)督機(jī)關(guān),當(dāng)然具有提起公益訴訟的主體資格。水行政主管部門之所以應(yīng)當(dāng)具有水資源保護(hù)公益訴訟主體資格,理由:一是水行政主管部門具有保護(hù)水事公共利益的法定職責(zé),基于保護(hù)水事公共利益考慮理應(yīng)有權(quán)提起公益訴訟;二是水行政主管部門具有啟動(dòng)公益訴訟程序的便利性和及時(shí)性,在發(fā)現(xiàn)破壞水事公共利益案件、及時(shí)啟動(dòng)公益訴訟程序方面,具有天然優(yōu)勢(shì);三是水行政主管部門具有設(shè)備、專業(yè)知識(shí)以及能力方面的優(yōu)勢(shì),更易于通過訴訟維護(hù)水事公共利益。

    (29)

    B=B0sin(kx-ωt)

    儲(chǔ)罐火災(zāi)產(chǎn)生強(qiáng)烈輻射熱,消防人員難以靠近。油罐火災(zāi)燃燒時(shí)高溫可能使罐壁塌陷、破裂,儲(chǔ)罐火災(zāi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,10 min內(nèi)儲(chǔ)罐罐壁溫度最高可達(dá)700 ℃,罐壁鋼板機(jī)械強(qiáng)度降低90%左右,此時(shí)儲(chǔ)罐將發(fā)生變形和破裂,形成大面積流淌火及燃燒死角,一次性撲滅比較困難[6]。

    (30)

    圖2 電磁波在空間中傳播

    在xE平面內(nèi)取如圖3回路,B方向垂直于xE平面,在x0處取長(zhǎng)為dx,高為E(x0)的長(zhǎng)方形回路,回路方向如箭頭所示,示意圖如圖3所示.

    圖3 電磁波在xE平面投影

    將式(29)和(30)代入式(37),得

    (31)

    將式(31)改寫為

    (32)

    ln(r2+r2-2r2x)dx

    (33)

    將式(29)和(30)代入式(33),得

    (34)

    其中c為r處光速.

    在電流密度j=0的場(chǎng)中,將式(28)寫成積分形式,為

    (35)

    在xB平面內(nèi)取如圖4回路,E方向垂直于xB平面,在x0處取長(zhǎng)為dx,高為B(x0)的長(zhǎng)方形回路,回路方向如箭頭所示,示意圖如圖4所示.

    圖4 電磁波在xB平面投影

    利用式(35),有

    (36)

    取Δx→0,并寫成偏導(dǎo)數(shù)形式,得

    (37)

    由麥克斯韋方程

    由圖9分解結(jié)構(gòu)圖所示,并按照小波分解式(1)、式(2),采用MATLAB小波工具箱對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行小波分解,采用雙正交小波db3[14]作為母小波,對(duì)拱頂位移序列進(jìn)行三尺度小波分解,可以得到低頻序列a3,以及高頻序列d1、d2、d3,如圖10所示。

    (38)

    式(34)與式(38)相乘并化簡(jiǎn)可得

    (39)

    兩組治療后房顫負(fù)荷與心率均低于治療前,且觀察組治療后房顫負(fù)荷低于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);兩組治療后心率相比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

    相對(duì)論指出,靜質(zhì)量為零的物體速度不變,故當(dāng)δ≠0時(shí),光子靜質(zhì)量不可能為零.

    3 從光子靜質(zhì)量到庫侖定律

    假設(shè)光子存在靜質(zhì)量為m0,光子能量動(dòng)量應(yīng)滿足[2]

    (40)

    在核設(shè)施的輻射防護(hù)上,起初認(rèn)為只要保護(hù)了人類,也就保護(hù)了其他物種。1976年,國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)明確提出非人類物種的保護(hù)問題,1990年國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)(ICRP)提出的在保護(hù)人類的同時(shí)還需要保護(hù)人類賴以生存和發(fā)展的其他生物的輻射防護(hù)觀點(diǎn)逐漸為人們所認(rèn)可。因此,從保護(hù)環(huán)境、維持生物多樣性的角度,需要評(píng)價(jià)核設(shè)施對(duì)于生物的輻射影響。國(guó)外在該方面進(jìn)行了較多的研究,并研發(fā)了專門軟件,得到了廣泛應(yīng)用。

    (41)

    式(41)作用在電勢(shì)函數(shù)φ(r,t)上

    (42)

    (43)

    (44)

    c1=0

    (45)

    (46)

    將式(45)和(46)代入式(44),得

    另外,CSS縮寫性質(zhì)還能將多個(gè)性質(zhì)/屬性同時(shí)壓縮進(jìn)CSS樣式表中的某一行列代碼中。例如:smplel {margin-top:l6px;margin-r i g h t:2 2 px;m a r g i n-bottoma13px;margin-1eft:26px;padding-top:6px;利用CSS縮寫性質(zhì)后,就可將原來的代碼縮減成:samplel{margin:16px、22px、13px、26px;paddmg 6px、12px、5px、9px;border-topahin solid #000000;}這樣既不會(huì)影響到性質(zhì)作用,還會(huì)擴(kuò)大網(wǎng)頁空間。

    (47)

    對(duì)φ求偏導(dǎo),同時(shí)利用m<10-49g[3],舍去小量,得

    (48)

    可以看出,當(dāng)光子靜質(zhì)量m0≠0時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度在平方反比衰減的基礎(chǔ)上還存在一個(gè)指數(shù)衰減,平方反比律不再成立,其偏移項(xiàng)δ≠0,且隨著r變化而變化.當(dāng)且僅當(dāng)m0=0時(shí),偏移項(xiàng)δ=0,式(48)滿足標(biāo)準(zhǔn)的平方反比定律.

    4 結(jié)論

    本文提出了一種全新的論證光子靜質(zhì)量等于零與庫侖定律符合平方反比律互為充要條件的方法,若庫侖定律平方反比律存在偏移,光速會(huì)隨著電磁波傳播距離變化,同時(shí)光子靜質(zhì)量也會(huì)隨著傳播距離改變,光子靜質(zhì)量由電磁波傳播距離和偏移量決定,而改變趨勢(shì)是由偏移量唯一決定的.

    量子力學(xué)的結(jié)論指出,若光子靜質(zhì)量為定值,庫侖定律的平方偏移量會(huì)隨著電磁波傳播距離變化,偏移量的大小由電磁波傳播距離和光子靜質(zhì)量決定,而偏移量改變趨勢(shì)由電磁波傳播距離唯一決定.

    本文對(duì)有源相控陣天線接收鏈路等效噪聲進(jìn)行了理論分析,并在此基礎(chǔ)上詳細(xì)推導(dǎo)出等效噪聲計(jì)算公式,該計(jì)算方法中每個(gè)T/R通道的增益、噪聲系數(shù)等技術(shù)指標(biāo)都分別作用于最終結(jié)果,適用于任意變化的有源相控陣天線。該方法推導(dǎo)出的等效噪聲計(jì)算公式已經(jīng)在仿真及雷達(dá)系統(tǒng)中獲得了實(shí)際應(yīng)用,該公式有助于精確計(jì)算有源相控陣天線接收系統(tǒng)的性能。

    但是值得說明的是,兩者矛盾的來源是由于基本假設(shè)的不同,對(duì)于光子靜質(zhì)量為零的情況,兩者不會(huì)產(chǎn)生矛盾,對(duì)于光子靜質(zhì)量不為零的情況,具體的結(jié)果還需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.

    另外,對(duì)于光子靜質(zhì)量上限的估計(jì)實(shí)驗(yàn)到如今依然在進(jìn)行著,2004年國(guó)際基本粒子數(shù)據(jù)組給出的光子質(zhì)量上限為m≤10-49g[3],比電子質(zhì)量小了20多個(gè)數(shù)量級(jí),由于光子質(zhì)量如此之小,要從實(shí)驗(yàn)中得到光子靜質(zhì)量為零是很困難的,兩個(gè)結(jié)論同時(shí)指出,在點(diǎn)電荷激發(fā)的場(chǎng)中,庫侖定律和光速的偏差會(huì)隨著電磁波傳播距離的增加趨近于零.由此啟發(fā)通過改進(jìn)檢測(cè)很小距離的電場(chǎng)的方法改進(jìn)測(cè)試手段,提高測(cè)量精度.

    對(duì)于光子靜質(zhì)量是否為零的討論與驗(yàn)證會(huì)長(zhǎng)期存在下去,這樣不斷修正理論,指導(dǎo)改進(jìn)實(shí)驗(yàn),同時(shí)利用實(shí)驗(yàn)結(jié)論完善理論的過程,無疑是非常有趣且有意義的.

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