汇集公众科学智慧 交流科学思想见解点燃科学智慧火花 构建互动交流平台
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1.化石一词源自拉丁文fossillis，意为挖掘。我们把生物留下来的遗体或痕迹在地层中的石化物称为化石。从化石中可以看到古代动物、植物的样子，从而可以推断出古代动物、植物的生活情况和生活环境，可以推断出埋藏化石的地层形成的年代和经历的变化，可以看到生物从古到今的变化，从而构建起生物进化史。2.那么，在宇宙演化过程中，有没有一种东西，象生物化石一样，封存保留了宇宙演化进程中的各种信息，通过研究它，就能科学的建立起宇宙演化史呢？从而把宇宙学推进到一个全新阶段，转变成一种实证科学。这种东西当然有，就是电磁波，电磁波就是宇宙化石，电磁波封存保留了宇宙演化进程中的各种信息，通过研究电磁波，可以建构起宇宙演化史。3.从科学角度来说，凡是物质，都会释放出电磁波。且温度或者能量越高，放出的电磁波波长就越短。正像人们一直生活在空气中而眼睛却看不见空气一样，除光波外，人们也看不见无处不在的电磁波。电磁波就是这样一位人类素未谋面的“朋友”。电磁波也是物质的特殊存在形式，按辐射频率分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。宇宙中的一切物质及物体，都与特定频普的电磁波有对应关系。电磁波是物质和能量的附属品，它本身又可看成是独立的物质和能量，独立的物质形式就是光子，独立的能量形式就是光波。4. 电磁波的质能凝固性特定物质产生特定的电磁波，特定电磁波对应特定物质；特定电磁波对应特定能量，特定
如果我们的宇宙是一个多维空间，我们怎么保持象GPS那样定位，参见科学智慧火花物理学栏目，空间的维度：http://idea.cas.cn/viewdoc.action?docid=62446定位是可能的，还是有章可循，居然用得上哥德巴赫猜想、费马大定理和黎曼猜想，以及欧拉公式，与P=NP问题有关。利用素数基本性质，借助霍奇猜想的方法，可以把哥德巴赫猜想用图像表示。这种图像就是费马大定理的数学模型，计算这个模型时候就要用黎曼猜想的方法，这个模型也是弦理论的模型。这样数论与几何联系起来，它是【朗兰兹纲领】的一部分，并且与物理学最重要的问题融为一体。几何构造比代数少多了，而且远比代数构造难度大太多。这个几何构造需要一系列重大数论构造来联合表示。本文的几何拓扑构造就是在哥德巴赫猜想费马大定理黎曼猜想的框架中，理论物理最终会变成几何和数论的一部分。一，数论的最高境界就是应用于实际并且把许许多多的问题融合在一起（一），从四色定理开始法兰西斯古德里于1831年生于伦敦，在1852年提出的猜想，只需要四种颜色为地图着色。这是因为他发现在平面上或者球面上，只能有4个区域两两相连，英国数学家德摩根证明了平面上不存在5个区域两两相连。1974年德国的林格和美国的杨斯证明了在曲面上染色定理，例如，在一个汽车轮胎形状的环面需要7种颜色，因为可以构造7个两两相连的区域，6种颜色肯定不够的；在有两个洞的双环面需
至今，光仍是人们宏观上最熟悉而微观上又最迷惑的东西。1666年，英国物理学家Newton提出了光的弹性微粒说（Corpuscular theory）,他的粒子说流行了近一个半世纪。虽然芬兰物理学家Huygens于1679年就提出了光的波动说，但其认为光是在特殊介质“以太”（ether）中传播的弹性波，因为科学界否认了以太的存在而其波动说一直没有得到公认。直到1801年，英国物理学家Young观察到了被后人称为杨氏双缝衍射的现象之后，波动说才渐渐为人们所接受。1861到1862年，英国物理学家Maxwell提出了光的电磁波学说，波动说终于成了主流。不过，到了19世纪末与20世纪初，发现的光电效应和黑体辐射使光的波动说受到了严重挑战。至此，光的每种学说都曾受到过种种的质疑。1905年，聪明的爱因斯坦仅以最笼统简捷的公式E=hv，提出了光量子学说，结束了长期以来关于光的波、粒之争，并把人们对光子细节的迷惑与不解留给了读者和后人。爱因斯坦的光量子学说没有遭到太多的质疑，但至今人们尚未完全知道光究竟是什么，光的某些属性也还让人捉摸不定。纵观光学史的曲折性与光的复杂性，旧的光学现象，如光的衍射和相干等疑惑依旧存在，新的有关光子纠缠、量子通信密钥、奇异光子行为等的难解之迷又不断出现。由于历史的教训，今天我们在重新审视光的本质时就必须要特别小心。我们必须总观丰富多彩的光学全部实验现象，把所有有关光
进动是日常生活及天体运动中常见的物理现象，比如在地上高速旋转的陀螺，如果同时受到对于支点的重力的力矩作用时，其旋转轴便会绕着一个竖立的杆子转圈，形成一个圆锥形，这种现象就叫做进动。如果仔细观察陀螺的进动并作进一步分析，便能发现除了进动之外还有“章动”，即陀螺轴一边转动还一边“点头”。天体运动中也有这些类似的现象，进动比章动更为基本和常见，是航天中经常要考虑的因素。天体运动产生进动的原因不一，需要具体情况具体分析。比如，在地球的运动中，由于太阳和月球施加的潮汐力而产生的缓慢进动，通常被称为岁差。广义相对论基本的实验验证之一就是对水星近日点进动的计算，当时用牛顿定律计算的结果（每100年）有个多余的40''的近日点进动值。有人将其解释为水星附近还有颗我们不知道的天体。但是基于广义相对论的计算，却准确地算出了这个多余值，得到比用牛顿定律计算更精确的、与观测数据相符合的结果。因此，要准确地描述天体的进动，需要用到广义相对论。广义相对论的进动预言中还包括德西特进动与冷泽-提尔苓进动。德西特进动是中央质量存在所产生的影响，是因为中心天体引力场的时空曲率对处于其中的自转物体的运动所产生的影响，造成物体的自转轴沿测地线进动，因而也被称为测地线进动。冷泽-提尔苓进动则是因为中央质量的旋转造成的，以冷泽和提尔苓两位奥地利物理学家命名。天体的高速自转对绕其转动的天体产生一种“参考系拖曳”
一、奇点一般来说，奇点是指大爆炸宇宙论所追溯的宇宙演化的起点。它具有一系列奇异的性质，无限大的物质密度，无限大的压力，无限弯曲的时空等。不少学者证明在广义相对论的宇宙学中，“奇点”是不可避免的，均匀各向同性的宇宙是从“奇点”开始膨胀的。也就是说，奇点是宇宙的开始点。既然是宇宙的开始点，那么在这个奇点时期，一定没有物质之间的相互作用，因为只有一个奇点。没有相互作用，就没有力的概念，自然也没有质量的概念。没有质量就不能谈密度，更不说奇点的密度无限大，甚至我们可以说奇点的密度是零。也不能说，奇点无限弯曲空间，此时的奇点是不影响空间的性质。奇点只能理解为宇宙的开始，而绝不是一个点，没有体积，或许它的体积很大。这个奇点不论大还是小，也不论它的“性质”如何特殊，都对奇点之外没有任何影响，这个奇点只是宇宙的开始，可以说是老子道德经中的，道生一，一生二，二生三，三生万物中的“一”。二、绝对温度早在1787年法国物理学家查理（J.Charles）就发现，在压力一定时，温度每升高1℃，一定量气体的体积的增加值（膨胀率）是一个定值，体积膨胀量与温度呈线性关系。起初的实验得出该定值为气体在0℃时的体积的1/269，后来经许多人历经几十年的实验修正，其中特别是1802年法国人盖·吕萨克（J.L.Gay-Lussac）的工作，最后确定该值1/273.15。将上述气体体积与温度的关系用公式来表示，形式如下：V=
引力波是什么？新浪科技科学探索栏目《回溯时间:引力波能让我们窥见宇宙创生时刻吗？》报道，美国LIGO实验成功探测到13亿光年之外两个质量分别为36个太阳质量和29个太阳质量的黑洞在合并过程中产生的引力波信号。这两个黑洞在合并之后，形成一个质量为62倍太阳质量的黑洞，那么剩余的3倍太阳质量哪里去了？答案便是这强大的引力波。根据爱因斯坦最为著名的质能方程E=Mc2，这巨大的质量已经被转化为了能量的形式。据此报道叙述，很显然，引力波就是辐射。引力的显著特点——向心。可以说，引力波是物体存在引力的原因。引力是向心的、弯曲的，那么引力波也是向心的、弯曲的。通常情况下，我们认为辐射是直线传播的，那是因为物体的辐射半径较大，被误认为是直线传播。其实，宇宙间根本不存在绝对的直线传播或运动，即辐射（光粒子）的传播也是弯曲的。辐射弯曲传播的原因是：宇宙间不存在不自转的物体，物体的自转是辐射向心弯曲。我们研究一下地球的辐射半径，我在本栏目中发表的《关于地球引力场半径的探索》是这样论述的，地球之所以能辐射，是由于地球自转的线速度小于光速，光速是物质和暗物质的拐点。如果地球自转的线速度等于光速，按照运动速度的规律，地球的辐射粒子应该以地球的半径为半径随地球自转，即地球不在辐射。其实，对其它天体也遵循同样的规律，当物体自转的线速度等于光速时，物体不在辐射，辐射粒子（电磁波粒子）以该物体的半径为半径随物体自转，
在现代汉语词典中，振荡的含义有两种：一种是指振动；另一种是指电流的周期性变化。电流的周期性变化又可分为两种：一种是电流大小和方向都做周期性变化的叫双向脉冲；另一种是电流方向不变大小呈周期性变化的叫单向脉冲。只有单向脉冲电流能激发单链式电磁波。 单链式电磁波产生的位移电流是单向脉冲的，单向脉冲的位移电流产生的感应磁场也是单向脉冲的即磁场方向不变场强大小呈周期性变化的，且只能表现出单个磁极的力学效应。并非所有单向脉冲电流都能激发出单链式电磁波，列如交流与恒流混合形成的单向脉冲电流激发出的并不是单链式电磁波。 为了便于描述，我们可以把能够激发单链式电磁波的单向脉冲电流叫做单向振荡电流。我们不应拘泥于物理学传统，而否定一个全新的物理概念，只有接受并理解“单向振荡”这个概念，我们才能够真正地理解电磁波的本质。
在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。这个规律就叫做质量守恒定律(Law of conservation of mass)。它是自然界普遍存在的基本定律之一。在任何与周围隔绝的体系中，不论发生何种变化或过程，其总质量始终保持不变。或者说，任何变化包括化学反应和核反应都不能消除物质，只是改变了物质的原有形态或结构，所以该定律又称物质不灭定律。 质量守恒定律在化学理论是守恒的、正确的，因为化学理论忽略电子的质量的变化，甚至认为离子的质量和相对应的原子的质量相等，在这样的条件下，质量守恒定律是正确的，若考虑电子的质量，尤其是考虑电子速度变化带来质量的变化，质量守恒定律一定是不守恒的，只能是质能守恒。也就是说，质量守恒在化学理论的解释是：宏观：1.物质总质量不变 ，2.元素的种类不变，微观：3、原子的种类、数目、质量不变。两个一定改变：宏观：物质种类改变。微观：物质的粒子构成方式一定改变。两个可能改变：宏观：元素的化合价可能改变，微观：分子总数可能改变，但是原子的总数不变。 一、从化学反应前后电子的运动状态来分析。 化学反应如何影响质量的变化呢？我们知道，绝大多数的化合反应是放热反应，绝大多数的分解反应是吸热反应。为什么会有这样的规律呢？众说周知，化合反应是由原子、分子化合为较大的分子，这一过程的微观变化是：参与化合反应的价电子平均绕转半
1998年，科学家发现宇宙在加速膨胀，并猜测这是宇宙中暗能量推动的结果。但是，暗能量究竟是什么？谁也说不清。于是，就有了种种推测：有推测宇宙中的暗能量是爱因斯坦引力方程中被爱因斯坦曾经放弃了的宇宙项为正造成的。爱因斯坦曾经引入宇宙项用来抵抗宇宙的收缩，以使宇宙处于静态平衡状态。现在，科学家认为，如果这个宇宙项的宇宙常数更大，宇宙就将加速膨胀。其实，不要这个宇宙项宇宙也可膨胀或收缩。 在求解没有宇宙常数项为零的爱因斯坦引力方程得到史瓦西度规时，为了和牛顿万有引力公式相对应，就舍去了一个无穷远引力势。从量子力学角度说，有推测暗能量就是真空零点能的。 在量子场论中，将爱因斯坦能量动量关系用算符代替后作用在波函数上就得到克莱茵——戈登方程和狄拉克方程，再将克莱茵——戈登方程、狄拉克方程的波函数和麦克斯韦方程的矢势（磁场和电场可用矢势表达）满足量子括号的对易或反对易关系，将波函数按照傅里叶级数展开后代入，可得到展开式系数的量子括号的对易或反对易关系，并可将系数表达为产生和湮灭算符形式的量子括号的对易或反对易关系。最后，量子系统的能量在动量表象中也可表达为产生和湮灭算符的表达式，在这个表达式中自动出现一个常数项，就是取这个量子系统的能量在真空态的平均值，这个常数项同样存在，这就是所谓的真空零点能。将上述几个方程分别进行这样的处理，各自
磁单极量子这个概念早在2011年便已提出，但很多读者至今仍不理解，甚至有读者认为它不存在。下面，介绍一个简单的科学实验，以帮助广大读者了解磁单极量子，并使读者们认识到量子推进技术不是子虚乌有，而是一项具有革命性的前沿的信息技术，它将在不远的将来改变整个世界！ 实验器材主要有一台大功率微波器，一个变压器，一个推挽放大器等。微波器可输出超高频交变电压，在变压器的分配下，两块工作在B类状态的功放模块分别放大交变电压的正、负半周，输出超高频高幅直流脉冲，导入线圈，使线圈产生单向振荡的原磁场，从而激发出磁单极量子流(磁单极量子是一种独立存在于空间中的能量子，它具有方向性。从一个线圈的正面激发出的是正能量子，反面激发出的就是负能量子，但我们可以利用反射原理和置换原理来改变负能量子的方向和属性，使线圈反面激发出的负能量子变成正能量子与线圈正面激发出的正能量子一起发射出去。)在磁单极量子传播的方向上，距线圈1米远（距离可随意调整）的地方放一根导线，导线与一个灵敏电流计串联，电流计测出导线有同频率单向振荡的直流电，说明导线受到一个单向振荡的量子电磁场的作用。把恒定电流导入导线，导线产生方向不变的电磁力，这个电磁力就是磁单极量子对恒定电流产生的电磁力。 磁单极量子的存在揭示了电磁波的另一种结构——单链式结构。通信用的无线电和光都是一种双链式电磁波，它们产生的感应磁场都是双向
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