原著:無(wú)極道人
生死輪回一場(chǎng)夢(mèng),
迷悟只在一念間。
俊鳥(niǎo)出籠游太虛,
大道無(wú)極任逍遙。
根據(jù)前面講解我們知道,物體的溫度是因?yàn)槲矬w內(nèi)部基本粒子的劇烈運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,溫度越高,內(nèi)部粒子運(yùn)動(dòng)越劇烈,輻射的電磁波也就越多,所以說(shuō)具有溫度的物體就具有熱輻射。那么在絕對(duì)零度的環(huán)境下物體不產(chǎn)生熱輻射,說(shuō)明物體內(nèi)部的電子沒(méi)有發(fā)生運(yùn)動(dòng),電子處于靜止?fàn)顟B(tài)就不會(huì)發(fā)出電磁波,物體在這種情況下就可以產(chǎn)生超導(dǎo)現(xiàn)象,所以超低溫環(huán)境是超導(dǎo)現(xiàn)象的必要非充分條件,超導(dǎo)現(xiàn)象的本質(zhì)原理就是,作為能量的電磁波在低溫環(huán)境下沒(méi)有轉(zhuǎn)化為物體內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng),而是以特定波長(zhǎng)的電磁波儲(chǔ)存于物體的內(nèi)部空間,而電磁波的波長(zhǎng)與物體內(nèi)部基本微粒之間的間隙大小有關(guān)。
我們知道,物質(zhì)的存在形式一般可以分為固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)和等離子態(tài)四種,以水為例,云霧是氣態(tài),水是液態(tài),冰是固態(tài),在常溫下,不同形態(tài)表現(xiàn)出不同的物理特性。而等離子態(tài)是物質(zhì)原子內(nèi)的電子脫離原子核的吸引,形成帶負(fù)電的自由電子和帶正電的離子共存的狀態(tài),電子和離子所帶電荷相反但數(shù)量相等,整體呈現(xiàn)出中性不帶電,這種狀態(tài)稱作等離子態(tài)。比如恒星和閃電屬于高溫等離子體,日光燈和火焰屬于低溫等離子體。
根據(jù)前面內(nèi)容我們知道,微觀領(lǐng)域的陽(yáng)就是無(wú)形的波,屬于能量;陰就是有形的粒子,屬于物質(zhì),所以微觀領(lǐng)域的陰陽(yáng)交融就是能量與物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化過(guò)程,但是在絕對(duì)零度的超低溫環(huán)境下,微觀領(lǐng)域的能量與物質(zhì)不發(fā)生轉(zhuǎn)化,所以不同物質(zhì)形態(tài)的物理特性就會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變(如圖所示)。
液體的超流現(xiàn)象
前面我們講解了固體在絕對(duì)零度的超低溫環(huán)境下,內(nèi)部基本粒子處于靜止?fàn)顟B(tài),可以使物體產(chǎn)生超導(dǎo)現(xiàn)象與超強(qiáng)磁場(chǎng),其原理我們前面已經(jīng)分析講解過(guò),那么液體在絕對(duì)零度的超低溫環(huán)境下,則可以產(chǎn)生超流現(xiàn)象,例如液態(tài)氮在2.17K以下時(shí),粘性消失,流動(dòng)沒(méi)有任何阻力,遇到障礙會(huì)平滑地繞過(guò)去,不會(huì)產(chǎn)生任何波紋和漩渦,表現(xiàn)出零摩擦和零粘性這兩個(gè)特性。超流現(xiàn)象的另一特點(diǎn)是極好的熱傳導(dǎo)能力,導(dǎo)熱系數(shù)為室溫下銅的800倍。
氣體的凝聚態(tài)
我們知道,常溫下的氣體原子行為就象臺(tái)球一樣,原子之間以及與器壁之間互相碰撞,其相互作用遵從經(jīng)典力學(xué)定律,而低溫的原子運(yùn)動(dòng),其相互作用則遵從量子力學(xué)定律。當(dāng)溫度足夠低,原子的運(yùn)動(dòng)速度足夠慢時(shí),它們將集聚到能量最低的同一量子態(tài)。因?yàn)椴I泳哂姓w特性,在低溫時(shí)全部原子都聚集到能量最低的量子態(tài)(基態(tài)),形成一個(gè)宏觀的量子狀態(tài),此時(shí),所有的原子就象一個(gè)原子一樣,具有完全相同的物理性質(zhì),呈現(xiàn)出氣態(tài)的超流性的物質(zhì)狀態(tài),被稱為玻色-愛(ài)因斯坦凝聚。
光在玻色-愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)內(nèi)的速度會(huì)驟降,甚至可以降到數(shù)米每秒,所以可以用玻色-愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)來(lái)儲(chǔ)存光,而被儲(chǔ)存的光則可以在凝聚態(tài)分解時(shí)釋放出來(lái)。因?yàn)槿肷涞墓獗粌?chǔ)存而不會(huì)逃離,所以玻色-愛(ài)因斯坦凝聚還可以作為黑洞模型。
費(fèi)米子凝聚態(tài)與玻色-愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)都是物質(zhì)在量子狀態(tài)下的形態(tài)。我們知道,自旋量子數(shù)為整數(shù)的粒子為玻色子,而自旋量子數(shù)為半整數(shù)的粒子為費(fèi)米子,因此費(fèi)米子不具備整體性,所以不能占據(jù)同一量子態(tài),或者是波色子在等離子狀態(tài)下,原子核和電子相互分離形成自由離子與自由電子,同性粒子之間互相排斥,離子與電子不能占據(jù)同一量子態(tài)。也就是說(shuō),在費(fèi)米子凝聚態(tài)中,作為能量的波雖然沒(méi)有轉(zhuǎn)化為基本粒子的運(yùn)動(dòng),但是卻不能平均分布在每個(gè)基本粒子的周圍,基本粒子表現(xiàn)出各自不同的物理性質(zhì),所以處于費(fèi)米子凝聚態(tài)的物質(zhì)不是超導(dǎo)體。
總結(jié)以上內(nèi)容,在絕對(duì)零度的超低溫環(huán)境下,固體可以產(chǎn)生超導(dǎo)現(xiàn)象和超強(qiáng)磁場(chǎng),液體可以產(chǎn)生超流現(xiàn)象與超強(qiáng)熱傳導(dǎo)性,氣體可以產(chǎn)生玻色-愛(ài)因斯坦凝聚降低光速和儲(chǔ)存光能,等離子體可以產(chǎn)生費(fèi)米子凝聚不產(chǎn)生超導(dǎo)現(xiàn)象,所有這些現(xiàn)象的本質(zhì)原理,就是在絕對(duì)零度的超低溫環(huán)境下,微觀領(lǐng)域的能量與物質(zhì)不發(fā)生轉(zhuǎn)化,能量以各種波的形式存在,物質(zhì)以各種基本粒子的形式存在,兩者之間不發(fā)生共振,不進(jìn)行能量傳遞。
明白了這些現(xiàn)象的原理,就可以更好的指導(dǎo)我們進(jìn)行下一步研究,比如,玻色-愛(ài)因斯坦凝聚非常不穩(wěn)定,與外界極其微小的相互作用足以使它們加熱到超出臨界溫度,分解為單一原子的狀態(tài)。那么我們要在常溫下模擬玻色—愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)的儲(chǔ)光能力,就可以使用反射特定波長(zhǎng)的鏡面,將光波控制在一定的范圍不發(fā)生逃逸,這樣就相當(dāng)于控制并儲(chǔ)存了光的能量。
以上內(nèi)容可能與目前科學(xué)研究的結(jié)果不一致,但是如此解釋更加便于理解。用道家思想來(lái)分析這個(gè)世界,可以把科學(xué)上零散的不相干的內(nèi)容相互結(jié)合起來(lái),使我們有個(gè)整體上的認(rèn)知,還可以為我們提供不同的思路,來(lái)進(jìn)行下一步的研究。
無(wú)極道人乘鶴去,
空留殘篇八十一。
誰(shuí)能解得其中意?
不枉人間走一回!
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