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現有理論的真空溫度是2.725k,光在這個環境的傳播速度是光速c=3×10^8米/秒。其實,現有理論的真空并非絕對的真空,即現有理論的真空存在輻射——宇宙背景微波。絕對的真空應該是不存在任何粒子,當然包括虛粒子。絕對真空,它的溫度是絕對零度。那么光子在絕對零度速度改變嗎?光子絕對真空的傳播速度又是多少呢?
根據量子力學理論,光子的能量E=mc^2=hν,其中,E是光子的能量、m是光子的動質量、c是光速、h是普朗克常數、ν是光子傳播的頻率。光子存在動能是客觀實事,光子在傳播過程中不僅存在動能,還存在彈性勢能,光子在現有真空理論是被壓縮的——存在勢能。
光子在不同媒介傳播可以用方程:mc^2=hν=mC^2/2+kΔλ^2/2——(1)來描述,k是空間常數、Δλ是光在不同媒介波長的變化量(相對于絕對真空的變化量,可以理解為除光子的動能外形成光子的所有能量的變化量)、C是光子在不同媒介的速度、c是光子在現有真空理論的速度。令c=C,則光子在現有真空理論傳播方程:mc^2=hν=mc^2/2+kΔλ^2/2,k、Δλ均不能為零,否則等式不成立。即mc^2=mc^2/2+kΔλ^2/2,顯然kΔλ^2/2不能為零,并且kΔλ^2/2必須等于mc^2/2,所以現有理論的真空,并非是真正的真空——絕對真空,其溫度也不是絕對零度——現有理論測定2.725k。絕對的真空,k、Δλ都等于零,光子的傳播波長既沒有拉伸,也沒有被壓縮。于是mc^2=hν=mC^2/2+kΔλ^2/2——(1)可以化簡為:mc^2=mC^2/2,解這個方程得:C=c√?2,即光在絕對真空的傳播速度是現有光速的根號2倍。還可以得出結論:現有理論的真空,光子傳播過程中動能和勢能相等。
光子在絕對真空、真空及通常的介質中傳播,光子的能量不變。這一理論解析:光從真空進入水中速度小于光速,再從水中進入真空速度不變——回到原來真空的光速。分析方程:mc^2=hν=mC^2/2+kΔλ^2/2,由于光子的能量不變,光子從真空進入水中,m、mc^2不變、C小于c,即mC^2/2變小,kΔλ^2/2必然變大;當光子從水中回到真空,m、mc^2仍然不變,kΔλ^2/2變回原來的數值,mC^2/2也必然變回原來的數值,即C等于c光速。
絕對的真空只有在宇宙還沒有輻射的存在,那時宇宙空間的溫度是絕對零度,所以說,光子在絕對零度的真空空間的傳播速度不是光速,而是根號2倍的光速。可以說,宇宙第一縷光是超光速的,這一說法或許是宇宙空間半徑大于光速乘以宇宙年齡的原因。
凝聚態物理理論認為:對于進入近絕對零度物質的“光”(準粒子),其有效傳播速度可以被人為操控,大幅減慢甚至停止。
結論:光子在絕對零度的環境傳播速度是變化的,存在兩種情況:1.超光速;2.小于光速。光在絕對零度的絕對真空空間的傳播速度不等于光速——等于根號2倍的光速,光子接近絕對零度物質空間傳播速度不等于光速——播速度可以被人為操控,大幅減慢甚至停止。
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