由基本物理特性分析“黑洞”

1、 由基本物理特性分析“黑洞”中国科学院力学研究所 研究员 吴中祥1.已知的基本物理特性人类数千年至今，已经，从我国古人，对宇宙，即时空，的精辟论述，到各国科学家对各种物体、星体，自然特性逐步科学的认识，已经发展为，从“绝对时间”观念3维空间矢量的经典物理学，到4维时空矢量的相对论、量子场论物理学，以及3维空间相宇的统计物理学。特别是，本博主创建，可变系时空多线矢物理学、时空多线矢相宇的统计物理学，对已有客观世界实践、认识，历次的，缺陷、错误，的弥补、纠正，已经由各种已知实验、观测结果，得到：由电子、正电子逐次到中微子，到各种介子，到各种超子，到质子，到中子，到各种原子的，各种基本粒子的转化变换

2、规律，可以认为：一切物质都是由“电子”与“正电子”逐次组合、转变而成。按相对论，粒子的运动质量m=m0光/(1-v(3)2/c2)(1/2)。因物体粒子的运动质量m必为有限值。光子的3维空间速度v(3)=c，因而，光子的静止质量m0光必然是=0。而运动质量m光=0/0，其数值须由大量同种光子统计形成的光波的频率表达为：m光=h光频率/c2，能量光= h光频率，动量光= h光频率/ c，c是所在介质的光速。光子可在真空(或近似真空的太空)中运动，因而光波可在真空(或近似真空的太空)中传播。在真空(或近似真空的太空)中光速为(或近似)c0，为常量，c= c0乘n光，n光是所在介质的光折射率，对于均

3、匀介质，为常量，否则，是传送时间，t，的函数。类似地，时空位置矢量的时轴分量由声子传送的，时轴模长就应是ia*t，a*是所在介质的声速。r(4声)=(ia*t)2+r(3)2)(1/2)，v(4声)=(ia*)2+v(3)2)(1/2)。该粒子的时空动量模长m声v(4声)为：m声v(4声)=m0声v(4声) /(1-v(3)2/a*2)(1/2)。物体粒子的运动质量m声就应为：m声=m0声/(1-v(3)2/a*2)(1/2)。就得到：声子也是静止质量m0声=0的粒子。其运动质量m声=0/0，其数值须由大量同种声子统计形成的声波的频率表达为：m声=h声频率/a*2，能量= h声频率，动量= h

4、声频率/ a*。声子不能在真空(或近似真空的太空)中运动，以标准大气状态，p0、v0、T0，条件下的声速为a*0，为常量，a*= a*0乘n声，n声是所在介质的声折射率，对于均匀介质，为常量，否则，是传送时间，t，的函数。声波也不能在真空(或近似真空的太空)中传播。各种粒子在各种不同力的作用下，分别发生不同的演变：3维空间引力的作功就是：W f引(3)=dr(3)1线矢点乘m2g1线矢, r(3)=r1(3)到r2(3)积分=m2g(r2(3)-r1(3)，即：m2g r1(3)到r2(3)的位能与m2g(r2(3)-r1(3)的动能互相转换，没有不同能级的跃迁，不能产生静止质量=0的任何粒子

5、，不会形成任何波。时空引力f引(4 )1线矢=(km1 r(4)/r(4)(3/2)梯度(4)m21线矢=km2(偏(4 (m1rj/r(4)(3/2)/偏(4)rj)j基矢,j=0到3求和= m2 g1线矢，有4维，但仍是1线矢。量纲是：ML T(-2)，k的量纲是：M(-1)L3T(-2)，g仍是相应条件下的重力加速度，在确定的空间位置的粒子，就只有唯一的常量。4维时空引力的作功就是：W f引(4)=dr(4)1线矢点乘m2g1线矢, r(4)=r1(4)到r2(4)积分=m2g(r2(4)-r1(4)，即：m2gr1(4)到r2(4)的位能与m2g(r2(4)-r1(4)的动能互相转换，

6、也没有不同能级的跃迁，也不能产生静止质量=0的任何粒子，也不会形成任何波。时空运动力的3维空间分量做功计算得到的动能的增加E(3)=该物体结合能=m0c2，的减少。对于各种粒子的结合能m0c2，的减少，就等于辐射光子的动能：h光频率。基本粒子在强力作用下，结合为新的激发态粒子，经一定的弛豫时间，自发地产生相应的弱力，的作用下，辐射出能量=反应前后静止质量相差值乘c2的光子，成为非激发态粒子，或分裂为相应的两个m0不=0的粒子。一切静止质量不=0的粒子在各种力作用下做功，与力同向运动，则增加动能、与力反向运动，则减少动能；一切静止质量=0的光子或声子，在各种力作用下做功，与力同向运动，则提高频率

7、、与力反向运动，则降低频率。本博主还根据已观测到137亿年前某星体的某一光频率的红移量z=22，(z以1为单位，22为1，t以10亿年为单位，13.7为1)求得，光子在近似真空的太空中以近似真空光速c0已运行的时间t，红移量(频率的增量/该初始频率)z随时间改变的规律：z=-2.965616x10(-2)-3.053548 x10(-2)/(t-1.029656)，2.已知各种星体的基本特性质量较小的各“行星”表面各物质，已不出现自然地核聚变或裂变的，发热、发光，都是：气、液、固，各状态；但其内部，特别是深层，就还有，甚至非常激烈的，自然地核聚变或裂变，产生各种大能量粒子、发热、发光的演变，乃

8、至时而发生地震、火山爆发，等等出现到表面的现象；质量较大各“恒星”表面却是各轻元素仍在聚变，而激烈地发热、发声、发光，而且时而发生，例如，太阳表面的，日冕、磁爆，等等现象，就表明：其深层内部存在激烈地地核聚变或裂变，产生各种大能量粒子、发热、发声、发光的演变；而且，由各星体的运动规律，按引力公式分析和时而探测到的强力辐射粒子，而发现各星系中心都存在看不见的巨大质量区域，又有，经典物理学关于所谓“暗星”，广义相对论和量子理论，对所谓“黑洞”、“奇点”，的论述，按爱因斯坦广义相对论导出的“引力场方程”的解，并经量子化的各种所谓“量子引力理论”所描述的“黑洞”。在讨论“引力波”时已经知道： “非线性

9、的广义相对论引力场方程”是：放弃矢量，类比由库伦(Coulomb)静电定律转变到马克斯威尔(Maxwell)方程组的变换规律，而得出的，实际上是，混进了实际是电磁力的，如爱因斯坦所说“更多东西”。特别是，其关键技巧是建立在爱因斯坦引力场方程对坍缩尘埃云的解里有一个被“事界”包围的奇点，并将它一般化的基础之上的。人们熟知，虽然引力场在r=0处确实有一奇点，但它却是相互作用的两物体的质心重合于该点，这是不可能的，因而，并无实际意义，而须在其单连通区域内从相应的Green函数积分中扣除。显然，这种研究方法还存在一些原则上的缺陷，而相应的结论应认真审核。对于引力，只是3维空间的力没有时轴分量，只有远程

10、，没有不同的能级，不能产生任何m0=0的粒子，不能形成任何波，也不由任何m0=0的粒子传送。按此，由“引力场方程”的解，得到的所谓“引力波”，当然，就是如爱因斯坦所说“更多东西”。引力不可能产生任何波，LIGO等等用激光干涉原理测量大范围微弱振动的设备，4次所测到的，已被具体、确切地论证，都不是，也不可能是，“引力波”。但是，对于与“波”和产生m0=0的粒子，无关的问题，例如：所谓“广义相对论3大验证”的，水星近日点的进动、光子在引力作用下的红移、偏折，就还能由“引力场方程”解得，并与实际观测结果和按可变系时空多线矢计算的一致。同样，按爱因斯坦广义相对论导出的“引力场方程”对坍缩尘埃云的解里被

11、“事界”包围的奇点，并将它一般化的基础之上，并经量子化的各种所谓“量子引力理论”所描述的“黑洞”，当然，因“奇点”须在其单连通区域内从相应的Green函数积分中扣除，也只能是更为错误导出的东西。但是，对于与“奇点”，无关的问题，例如：由“引力场方程”解得施瓦西黑洞的施瓦西半径，就能与按经典物理学计算得到的一致。现在，又有首张位于代号为M87的超巨椭圆星系中心“黑洞”的“事件视界”信息数据组成的图像。3.对所谓“黑洞”基本特性的具体分析因而，我们就足以设想：在某区域内，不均匀分布着大量静止质量不=0的粒子，其总体为电中性，总共有巨大的质量，M。其内部，特别是深层的内部，必然存在更激烈地核聚变或裂

12、变，产生各种大能量粒子、发热、发声、发光的演变；这各种能量的粒子向外运动的过程，受到逐层增大的引力作用，而能量逐渐减小，其中，光子、声子，的频率逐渐降低；设此区域的“边缘”(即在其外，粒子密度相对地显著降低)，是在：距此区域质量中心r(3)0处。当光子(动能为mc2/2，质量为m)，到达距该区域边界(即：距该区域质量中心r(3)0)处，该区域对光子的引力势能=GMm/r(3)0，因而，有：r(3)0=2 GM/c2，光子受该区域引力f(r(3)作用，并以初速v(3)0=c开始，继续逃离该区域。区域质量为M的质量中心，就从r(3)0到r(3)1对该光子作功(忽略该区域外，相对地显著降低了密度的粒

13、子的引力)：W=dr(3) f(r(3)，从r(3)0到r(3)1积分，直到消耗掉该光子的全部动能，mc2/2，则：r(3)1也=2 GM/c2，而该光子就只能到达距该区域质量中心r(3)2=r(3)0+r(3)1处，就能量完全消失。r(3)2=r(3)0+r(3)1=4 GM/c2，就是光子不能逃出该区域的界限。该区域(包括其内的所有粒子)，就是所谓“黑洞”。由此可见：r(3)2与光子的m(=h光频率/c2)无关，但是，只要最大频率的可见光(可见光波长7.810-53.810-5频率3.810147.91014)，不能逃离距质量为M区域r(3)2处，该区域就不看见光，r(3)2就是所谓“黑洞

14、”视界。G是引力常量约=6.685x10(-8) 厘米3/(克秒2)， c是真空中光速约=3x105千米/秒，r(3)0公里= r(3)1公里=1.2M公斤x102/公斤还可由该频率光子从黑洞视界r(3)2在太空运行到地球的红移量z，求得该黑洞地球的距离。4.具体分析视界望远镜此次观测首次公布的黑洞图像视界望远镜此次观测其实选定了两个目标：一个是我们银河系中心的超大质量黑洞，质量为450万倍的太阳质量，距离地球2.6万光年；另外一个是位于M87星系中心的黑洞，其质量为65亿倍的太阳质量，距离地球5300万光年。北京时间4月10日晚9时许，包括中国在内，全球多地天文学家同步公布的，由视界望远镜得

15、到的首张“事件视界”信息数据组成的图像是：位于代号为M87的超巨椭圆(近似为圆)形星系中心“黑洞”的图像： 这个圆环的前侧亮一些，后侧暗一些，原因在于吸积盘的运动效应朝向我们视线运动的区域因为多普勒效应而变得更亮，远离我们视线运动的区域会变暗。位于M87星系中心的黑洞，其质量为65亿倍的太阳质量，已知太阳质量=2.05x108千克，由此得到此黑洞的：质量m=1.33x1019千克半径r(3)0=1.2x6.5x2.05x104公里=1.6x105公里，视界r(3)2=2 r(3)0=3.2 x105公里，( 1个太阳质量的黑洞的：半径r(3)0=1.2x2.05x10(-6)公里=2.46x1

16、0(-6)公里=2.46毫米，视界r(3)2=2 r(3)0=4.29毫米， )黑洞内某些局部高状态可能形成的各种力作用下，产生的能量很大的光子，是远大于最大能量的可见光，经黑洞中逐程引力的作用，在逃出黑洞半径之前，能量逐渐减弱为可见光，其中不被黑洞中高密度粒子吸收，而能被视界望远镜看见的可见光，就只有红光。而在黑洞相应半径之外，附近可能存在或掠过，密度显著降低的各种粒子，与从黑洞逃出的高能量相互作用产生相应波长的光。视界望远镜探测到，对各个黑洞，其频率和强度，各有一定范围的分布。各频率的这种光还会因太空中其它的来源而附加外相应的背景“噪音”。最佳波段在1毫米附近，这一波段的黑洞光环最明亮，而

17、背景“噪音”又最小。黑洞影像也必须在这样 合适的波段才能观测到。北京时间4月10日晚9时许，包括中国在内，全球多地天文学家同步公布的位于代号为M87的超巨椭圆星系中心，黑洞的最佳波段在1.3毫米附近。而在黑洞的半径到半径区间，各种粒子密度显著降低的区域，视界望远镜能探测到的可见光，就可以从白色到红色。由视界望远镜得到的首张“事件视界”信息数据组成的图像，可以看到：从黒色中心到中间红色外缘，就是黑洞的区域；从近似白色內缘到外圈红色外缘，就是黑洞外到其视界的区域；黑洞视界r(3)2确实= 2黑洞半径r(3)0，黑洞半径与黑洞质量成正比关系，我们可以知道，银河系中心黑洞的视界大小约为M87中心黑洞视

18、界大小的1.4倍。这是我们知道的最大的两个黑洞，而那些质量只有几十个太阳质量的恒星级黑洞，尽管距离相对比较近，但是因为其质量过小等因素，更难被望远镜捕捉。既然银河系中心的超大质量黑洞这么大、距离这么近，为什么这一次只发布了更为遥远的M87的照片，而没有银河系中心黑洞的照片呢？M87中心黑洞附近气体活动比较剧烈，我们之前已经观测到了它所产生的强烈喷流，相较之下，银河系黑洞的活动不那么剧烈。另外一个很重要的原因是，太阳系处在银河系的银盘上，在我们试图利用视界望远镜探测来自于黑洞周围的辐射或光子的时候，这些光子会受到传播路径上星际气体的影响气体会散射这些光子，将观测结果模糊化。M87是一个包含气体很

19、少的椭圆星系，受到的气体干扰相对少很多，科学家们可以比较顺利地进行观测。我们在大气层之内观测天体时也会有类似情况，因为大气扰动的缘故，望远镜的分辨率有时很难达到理想状况。消除星际气体散射的效应是科学家接下来需要克服的一个重要难题。这一现在国际流行错误观点的流毒，也应予纠正！所谓“哈勃遗产场”（HLF）所谓“其中有些已至少133亿岁“高龄”，即宇宙大爆炸后5亿年诞生的星系，就是现在国际流行错误观点的流毒，应予纠正！美国趣味科学网站6日报道，哈勃太空望远镜科学家于近日公布了最新的宇宙照片“哈勃遗产场”（HLF），这是迄今最完整最全面的宇宙图谱，由哈勃在16年间拍摄的7500张星空照片拼接而成，包含

20、约265000个星系。但是，所谓“其中有些已至少133亿岁“高龄”，即宇宙大爆炸后5亿年诞生的星系。对其进行研究有助于科学家深入了解更早的宇宙历史。”，就是现在国际流行的错误观点，应予纠正！所谓“138亿岁”只是根据迄今观测到最远星体发出或反射的某个频率光传到观测点的红移量判定该星体距观测点为，138亿光年，并不能判定，观测到的是该星体诞生时发来的光，怎能说是所谓“宇宙大爆炸”时的星体呢？！距观测点133亿光年的星体，怎么是所谓“宇宙大爆炸后5亿年诞生”的星系？！特别是，本人多篇博文已具体指出：按仅适用于惯性牵引运动的都普勒效应，观测、分析，并非惯性牵引运动的各星体光频率移动，错误地给出：各星

21、体光频率移动与其相对运动速度成正比，得到所谓“哈勃常数。实际上，光频率移动与传播时间是双曲线一支的关系，只是在光频率移动较小的区段近似直线。又由于观测到远处星体远超出按“哈勃常数的结果，而更错误地得出“宇宙在加速膨胀”。所谓：“宇宙大爆炸”、“宇宙加速膨胀”、“宇宙质量巨大缺失”、“暗能量”，等都是由错误的红移量公式导出现在国际流行的所谓“哈勃常数的错误结果。哈勃太空望远镜科学家于近日公布的最新的宇宙照片“哈勃遗场”（HLF）所谓“其中有些已至少133亿岁“高龄”，即宇宙大爆炸后5亿年诞生的星系的观点，显然，就是现在国际流行的所谓“哈勃常数错误观点的流毒，应予纠正！所有的波都可以由相应的波函数

22、表达！现有统计，包括所谓“量子统计”，都只是3维空间相宇的统计，其最可几分布函数都是不显含时的，不能表达“波”的特性，不能证明：波函数是大量粒子统计的最可几分布函数、量子力学是，大量粒子的统计力学！采用相应时空相宇的统计，其最可几分布函数就都是显含时的，就都能表达“波”的特性，而都能证明：波函数是相应大量粒子统计的最可几分布函数、量子力学是，大量粒子相应的统计力学！对于4维时空1线矢组成的时空相宇的统计，其最可几分布函数就是现有量子力学的波函数！就具体证明了：现有量子力学就是4维时空1线矢组成的时空相宇的统计力学！ 正确认识“量子力学”必须弄清所谓“波函数”的统计特性！所谓“波函数”历来被国际

23、流行、权威论点弄得“玄而又玄”！而且，至今仍然、廣为流传！不应把它弄得如此“玄而又玄”啊！ 简单地说：就是量子力学把所谓“波函数”作为个别粒子的“本征态”，而实际是用作对大量粒子进行统计的最可几分布函数进行统计，而造成诸多误解的结果！因而，国际流行、权威论点就把量子力学对大量粒子的统计结果，误认为是个别粒子“本征态”的表现，而得出种种有关国际流行的错误，例如：把量子力学中，由大量粒子位置和动量矢量相应各分量模长的均方差不能同时为零的几率效应，看作是对个别粒子的所谓“测不准关系”；把大量粒子能够穿过某种通常不可逾越势垒的几率效应误认为是个别粒子有所谓“量子隧道效应”；在通常应为真空的位置大量粒子

24、会有一定几率存在，误认为是个别粒子的所谓“量子真空能量涨落”；以及不同大量粒子的最可几分布函数有远程相互关联的特性误认为是不同的个别粒子有所谓“量子粒子缠结”等等现象，把大量粒子的几率特性都看为个别粒子的“不确定性”，甚至“心灵感应”，而产生诸如：“颠覆认知哲学”，“不确定的世界”，“粒子相互感应”等，否定“因果论”、“决定论”，甚至“唯心论”等错误哲学观点。 又由于现有的统计，包括所谓“量子统计”，也都是3维空间的统计，“量子统计”只是用量子力学的所谓本征态进行的3维空间相宇的统计，其所谓“根据所统计粒子的不同特性区分为费米(Fermi，各“态”仅限有一个粒子) 与玻色(Bose，各“态”可

25、有多个粒子) 两种不同的类型”根本不是粒子实际具有的几率特性，与统计毫无关系，其最可几分布函数是不“显含时”的，不能证明所谓“波函数”就是大量粒子的统计特性，而长期未能纠正国际流行对最可几分布函数量子力学结果的各项严重错误！而通常就仍然误认为，作为粒子 “运动态”的“波函数”计算得到的结果是，个别粒子的行为，而产生相应的诸多国际流行的错误观念，例如所谓：“测不准关系”、“量子隧道效应”、“量子真空能量涨落”、“量子粒子纠缠”，等等。乃至形成“颠覆认知哲学”，“不确定的世界”，“粒子相互感应”等，否定“因果论”、“决定论”，甚至散布“唯心论”等，一系列错误哲学观点。竟然造成所谓：用量子力学处理“

26、关在笼子里的猫”就得出“不知：是猫、非猫，或活猫、死猫”的“悖论”。而这些观点，客观存在的矛盾，甚至引起爱因斯坦与波尔（Niels Bohr）2位巨人间的激烈争论：实际上他们都认为个别粒子有所谓“波、粒2象性”、量子力学的波函数是相应个别粒子的“本征态”，以及对“统计”、“概率”分别不准确的认识，而彼此争论：爱因斯坦在他们的推论中，实际上，隐含了两项基本原则：(1)物理实在是独立于观测者而客观地存在的。(2)两粒子间传递讯息的速度不能超过光速，不存在超距作用(action-at-a-distance)。 这项假设后来被称为 Einstein 定域性原理(locality principle)。

27、 而认为：量子力学的描述必是不完备的，“量子力学虽然令人赞叹，但在我的心中有个声音告诉我， 它还不是那真实的东西我无论如何不相信上帝会在掷骰子!”，而同时期待将会出现新而完备的理论。波尔辩称：量子力学是一个和谐的数学体系。它的预测与微观领域的实验结果都符合得很好。既然它的预测都能够被实验所证实，实验又得不出比理论更多的东西，还有什么理由要求它有更高的“完备性”呢? 量子力学确实描述了宏观仪器对微观客体的度量，这种宏观度量只能得出微观客体运动的统计结果。量子力学也只能透过这些宏观表现去观测微观客体的某些属性，它确实以“作用量”反映了客体的运动状况。因此，认为，从它自身逻辑的相容性、和经验符合的程

28、度来看，量子力学是完备的。 不过Bohr以为一个物理量只有当它被测量了以后才是实在的。这种观点，怎能回答， Einstein 对Aphis的提问：“是否真的相信，月亮只有在我去看它的时候才存在？”？ 采用时空相宇的统计就得到相应的最可几分布函数都是“显含时”的！对于4维时空位置和动量组成的时空相宇的统计就是量子力学的“波函数”！ 具体证明了量子力学就是大量粒子的统计力学！所谓“猫”的“悖论”，以及爱因斯坦与波尔2位巨人间的激烈争论也都自然得到解决。就有力地表明波函数的统计特性，有力地纠正国际流行对量子力学结果的错误结论，使有关的错误哲学观点不攻自破！什麽是”宇宙”? 什麽是”粒子”? 什麽是”

29、黑洞”? 由基本物理特性分析“黑洞”1. 什么是宇宙？早在我国战国时期，哲人尸佼就在其著作中写道:“上下四方曰宇；古往今来曰宙”。就给出了“宇宙”，也就是“时空”的确切定义。现在，我们知道：“空间”就是“上下四方”的“宇”，双向，共3维，“时间”就是“古往今来的“宙”，单向，仅1维，时间也是空间各维的参量。所谓“宇宙”就是“时空”。2. 什麽是”粒子”?一切物体都是粒子,有电中性与带电的2类, 各基本粒子都是量子一切物体，当其本身尺度与其相互作用范围相比可以忽略，都可当作其全部质量集中于其质量中心的“粒子”。 球形或3个轴相差不大的椭球形粒子集团中，正负电荷中和后，仍带有多余电量的数量可以忽略

30、，的电中性粒子集团，与外界的相互作用就可当作一个具有其全部质量的电中性粒子。 正负电荷中和后，仍带有多余电量的粒子的数量不可忽略，的带电粒子集团，与外界的相互作用，也就可当作一个具有其全部质量和正负电荷中和后，仍带有的全部多余电荷量的带电粒子。由于所有粒子都有其相应的质量，该粒子集团的质量中心是由其中所有粒子的质量构成；只有某些在正负电荷中和后，仍带有多余电量的粒子，的带电量才构成该粒子集团的带电量中心；该粒子集团对外界的作用，就分别起着，电中性粒子与带电粒子，的作用。各基本粒子都有确定的质量（结合能）、动能、位能，等标量的“能量”，因此，一切粒子都是所谓“量子”。实际上， 各基本粒子(电子、

31、正电子、正反中微子，各正反介子、各正反超子、质子、中子、各原子核)、原子，分子，各种物体，甚至宇宙间各星体、黑洞等等，都是各相应条件下电中性的“粒子”，由各种已知实验、观测结果，得到：由电子、正电子逐次到中微子，到各种介子，到各种超子，到质子，到中子，到各种原子的，各种基本粒子的转化变换规律，可以认为：一切物质都是由“电子”与“正电子” 逐次组合、转变而成。其中，各基本粒子都是单个的粒子。其它的各种粒子都是包含有各相应的微观粒子的宏观粒子。所谓“黑洞”就是一种质量巨大，其内所有的可见光，受其引力，都不能逃出其“视界”，的宏观粒子。3静止质量m0=0，的粒子只有静止质量m0不=0，的粒子在不同能

32、级间跃迁，才辐射或吸收静止质量m0=0，的粒子。大量静止质量m0不=0，粒子振动的集体表现，就是振动波(电中性粒子)或电磁波(带电粒子)；大量静止质量m0 =0，粒子的时空统计最可几分布函数，就是声波(声子)或光波(光子)。按相对论，粒子的运动质量m=m0光/(1-v(3)2/c2)(1/2)。 因物体粒子的运动质量m必为有限值。光子的3维空间速度v(3)=c，因而，光子的静止质量m0光 必然是=0。而运动质量m光=0/0，其数值须由大量同种光子统计形成的光波的频率表达为：m光=h光频率/c2，能量光= h光频率，动量光= h光频率/ c，c是所在介质的光速。光子可在真空(或近似真空的太空)中

33、运动，因而，光波可在真空(或近似真空的太空)中传播。在真空(或近似真空的太空)中光速为(或近似)c0，为常量，c= c0乘n光，n光是所在介质的光折射率，对于均匀介质，为常量，否则，是传送时间，t，的函数。类似地，时空位置矢量的时轴分量由声子传送的，时轴模长就应是ia*t，a*是所在介质的声速。r(4声)=(ia*t)2+r(3)2)(1/2)，v(4声)=(ia*)2+v(3)2)(1/2)。 该粒子的时空动量 模长m声 v(4声)为：m 声v(4声)=m0声 v(4声) /(1-v(3)2/a*2)(1/2)。物体粒子的运动质量m声就应为： m声=m0声/(1-v(3)2/a*2)(1/2

34、)。就得到：声子也是静止质量m0声=0的粒子。其运动质量m声=0/0，其数值须由大量同种声子统计形成的声波的频率表达为：m声=h声频率/a*2，能量= h声频率，动量= h声频率/ a*。声子不能在真空(或近似真空的太空)中运动，以标准大气状态，p0、v0、T0，条件下的声速为a*0，为常量，a*= a*0乘n声，n声是所在介质的声折射率，对于均匀介质，为常量，否则，是传送时间，t，的函数。声波也不能在真空(或近似真空的太空)中传播。各种粒子在各种不同力的作用下，分别发生不同的演变：3维空间引力的作功就是：W f引(3)=dr(3)1线矢点乘m2g1线矢, r(3)=r1(3)到r2(3)积分

35、=m2g(r2(3)-r1(3)， 即：m2g r1(3)到r2(3)的位能与m2g(r2(3)-r1(3)的动能互相转换，没有不同能级的跃迁，不能产生静止质量=0的任何粒子，不会形成任何波。时空引力f引(4 )1线矢=(km1 r(4)/r(4)(3/2)梯度(4)m21线矢=km2(偏(4 (m1rj/r(4)(3/2)/偏(4)rj)j基矢,j=0到3求和= m2 g1线矢，有4维，但仍是1线矢。 量纲是：ML T(-2)，k的量纲是：M(-1)L3T(-2)，g仍是相应条件下的重力加速度，在确定的空间位置的粒子，就只有唯一的常量。4维时空引力的作功就是：W f引(4)=dr(4)1线矢

36、点乘m2g1线矢, r(4)=r1(4)到r2(4)积分=m2g(r2(4)-r1(4)， 即：m2gr1(4)到r2(4)的位能与m2g(r2(4)-r1(4)的动能互相转换，也没有不同能级的跃迁，也不能产生静止质量=0的任何粒子，也不会形成任何波。时空运动力的3维空间分量做功计算得到的动能的增加E(3)=该物体结合能=m0c2，的减少。对于各种粒子的结合能m0c2，的减少，就等于辐射光子的动能：h光频率。基本粒子在强力作用下，结合为新的激发态粒子，经一定的弛豫时间，自发地产生相应的弱力，的作用下，辐射出能量=反应前后静止质量相差值乘c2的光子，成为非激发态粒子，或分裂为相应的两个m0不=0

37、的粒子。一切静止质量不=0的粒子在各种力作用下做功，与力同向运动，则增加动能、与力反向运动，则减少动能；一切静止质量=0的光子或声子，在各种力作用下做功，与力同向运动，则提高频率、与力反向运动，则降低频率。本博主还根据已观测到137亿年前某星体的某一光频率的红移量z=22，(z以1为单位，22为1，t以10亿年为单位，13.7为1)求得，光子在近似真空的太空中以近似真空光速c0已运行的时间t，红移量(频率的增量/该初始频率)z随时间改变的规律：z=-2.965616x10(-2)-3.053548 x10(-2)/(t-1.029656)，4.已知各种星体的基本特性质量较小的各“行星”表面各物

38、质，已不出现自然地核聚变或裂变的，发热、发光，都是：气、液、固，各状态；但其内部，特别是深层，就还有，甚至非常激烈的，自然地核聚变或裂变，产生各种大能量粒子、发热、发光的演变，乃至时而发生地震、火山爆发，等等出现到表面的现象；质量较大各“恒星”表面却是各轻元素仍在聚变，而激烈地发热、发声、发光，而且时而发生，例如，太阳表面的，日冕、磁爆，等等现象，就表明：其深层内部存在激烈地地核聚变或裂变，产生各种大能量粒子、发热、发声、发光的演变；而且，由各星体的运动规律，按引力公式分析和时而探测到的强力辐射粒子，而发现各星系中心都存在看不见的巨大质量区域，又有，经典物理学关于所谓“暗星”，广义相对论和量子

39、理论，对所谓“黑洞”、“奇点”，的论述，按爱因斯坦广义相对论导出的“引力场方程”的解，并经量子化的各种所谓“量子引力理论”所描述的“黑洞”。在讨论“引力波”时已经知道： “非线性的广义相对论引力场方程”是：放弃矢量，类比由库伦(Coulomb)静电定律转变到马克斯威尔(Maxwell)方程组的变换规律，而得出的，实际上是，混进了实际是电磁力的，如爱因斯坦所说“更多东西”。特别是，其关键技巧是建立在爱因斯坦引力场方程对坍缩尘埃云的解里有一个被“事界”包围的奇点，并将它一般化的基础之上的。人们熟知，虽然引力场在r=0处确实有一奇点，但它却是相互作用的两物体的质心重合于该点，这是不可能的，因而，并无

40、实际意义，而须在其单连通区域内从相应的Green函数积分中扣除。显然，这种研究方法还存在一些原则上的缺陷，而相应的结论应认真审核。对于引力，只是3维空间的力没有时轴分量，只有远程，没有不同的能级，不能产生任何m0=0的粒子，不能形成任何波，也不由任何m0=0的粒子传送。按此，由“引力场方程”的解，得到的所谓“引力波”，当然，就是如爱因斯坦所说“更多东西”。引力不可能产生任何波，LIGO等等用激光干涉原理测量大范围微弱振动的设备，4次所测到的，已被具体、确切地论证，都不是，也不可能是，“引力波”。但是，对于与“波”和产生m0=0的粒子，无关的问题，例如：所谓“广义相对论3大验证”的，水星近日点的

41、进动、光子在引力作用下的红移、偏折，就还能由“引力场方程”解得，并与实际观测结果和按可变系时空多线矢计算的一致。同样，按爱因斯坦广义相对论导出的“引力场方程”对坍缩尘埃云的解里被“事界”包围的奇点，并将它一般化的基础之上，并经量子化的各种所谓“量子引力理论”所描述的“黑洞”，当然，因“奇点”须在其单连通区域内从相应的Green函数积分中扣除，也只能是更为错误导出的东西。但是，对于与“奇点”，无关的问题，例如：由“引力场方程”解得施瓦西黑洞的施瓦西半径，就能与按经典物理学计算得到的一致。现在，又有首张位于代号为M87的超巨椭圆星系中心“黑洞”的“事件视界”信息数据组成的图像。 5.对所谓“黑洞”

42、基本特性的具体分析因而，我们就足以设想：在某区域内，不均匀分布着大量静止质量不=0的粒子，其总体为电中性，总共有巨大的质量，M。其内部，特别是深层的内部，必然存在更激烈地核聚变或裂变，产生各种大能量粒子、发热、发声、发光的演变；这各种能量的粒子向外运动的过程，受到逐层增大的引力作用，而能量逐渐减小，其中，静止质量不=0的粒子的速度逐渐减小，光子、声子，的频率逐渐降低；设此区域的“边缘”(即在其外，粒子密度相对地显著降低)，是在：距此区域质量中心r(3)0处。当光子(动能为mc2/2，质量为m)，到达距该区域边界(即：距该区域质量中心r(3)0)处，该区域对光子的引力势能=GMm/r(3)0，因

43、而，有：r(3)0=2 GM/c2，光子受该区域引力f(r(3)作用，并以初速v(3)0=c开始，继续逃离该区域。区域质量为M的质量中心，就从r(3)0到r(3)1对该光子作功(忽略该区域外，相对地显著降低了密度的粒子的引力)：W=dr(3) f(r(3)，从r(3)0到r(3)1积分，直到消耗掉该光子的全部动能，mc2/2，则：r(3)1也=2 GM/c2，而该光子就只能到达距该区域质量中心r(3)2=r(3)0+r(3)1处，就动能完全消失。r(3)2=r(3)0+r(3)1=4 GM/c2，就是光子不能逃出该区域的界限。该区域(包括其内的所有粒子)，就是所谓“黑洞”。由此可见：r(3)2

44、与光子的m(=h光频率/c2)无关，但是，只要最大频率的可见光(可见光波长7.810-53.810-5频率3.810147.91014)，不能逃离距质量为M区域r(3)2处，该区域就看不见光，r(3)2就是所谓“黑洞”视界。G是引力常量约=6.685x10(-8) 厘米3/(克秒2)， c是真空中光速约=3x105千米/秒，r(3)0公里= r(3)1公里=1.2M公斤x102/公斤 还可由该频率光子从黑洞视界r(3)2在太空运行到地球的红移量z，求得该黑洞地球的距离。4.具体分析视界望远镜此次观测首次公布的黑洞图像视界望远镜此次观测其实选定了两个目标：一个是我们银河系中心的超大质量黑洞，质量

45、为450万倍的太阳质量，距离地球2.6万光年；另外一个是位于M87星系中心的黑洞，其质量为65亿倍的太阳质量，距离地球5300万光年。北京时间4月10日晚 9时许，包括中国在内，全球多地天文学家同步公布的，由视界望远镜得到的首张“事件视界”信息数据组成的图像是：位于代号为M87的超巨椭圆(近似为圆)形星系中心“黑洞”的图像：这个圆环的前侧亮一些，后侧暗一些，原因在于吸积盘的运动效应朝向我们视线运动的区域因为多普勒效应而变得更亮，远离我们视线运动的区域会变暗。位于M87星系中心的黑洞，其质量为65亿倍的太阳质量，已知太阳质量=2.05x108千克，由此得到此黑洞的：质量m=1.33 x1019千

46、克半径r(3)0=1.2x6.5x2.05x104公里=1.6x105公里，视界r(3)2=2 r(3)0=3.2 x105公里，( 1个太阳质量的黑洞的：半径r(3)0=1.2x2.05x10(-6)公里=2.46x10(-6)公里=2.46毫米，视界r(3)2=2 r(3)0=4.29毫米， ) 黑洞内某些局部高状态可能形成的各种力作用下，产生的能量很大的光子，是远大于最大能量的可见光，经黑洞中逐程引力的作用，在逃出黑洞半径之前，能量逐渐减弱为可见光，其中不被黑洞中高密度粒子吸收，而能被视界望远镜看见的可见光，就只有红光。而在黑洞相应半径之外，附近可能存在或掠过，密度显著降低的各种粒子，与

47、从黑洞逃出的高能量相互作用产生相应波长的光。视界望远镜探测到，对各个黑洞，其频率和强度，各有一定范围的分布。各频率的这种光还会因太空中其它的来源而附加外相应的背景“噪音”。最佳波段在1毫米附近，这一波段的黑洞光环最明亮，而背景“噪音”又最小。黑洞影像也必须在这样 合适的波段才能观测到。北京时间4月10日晚9时许，包括中国在内，全球多地天文学家同步公布的位于代号为M87的超巨椭圆星系中心，黑洞的最佳波段在1.3毫米附近。 而在黑洞的半径到半径区间，各种粒子密度显著降低的区域，视界望远镜能探测到的可见光，就可以从白色到红色。 由视界望远镜得到的首张“事件视界”信息数据组成的图像，可以看到： 从黒色

48、中心到中间红色外缘，就是黑洞的区域； 从近似白色內缘到外圈红色外缘，就是黑洞外到其视界的区域； 黑洞视界r(3)2确实= 2黑洞半径r(3)0，黑洞半径与黑洞质量成正比关系，我们可以知道，银河系中心黑洞的视界大小约为M87中心黑洞视界大小的1.4倍。这是我们知道的最大的两个黑洞，而那些质量只有几十个太阳质量的恒星级黑洞，尽管距离相对比较近，但是因为其质量过小等因素，更难被望远镜捕捉。既然银河系中心的超大质量黑洞这么大、距离这么近，为什么这一次只发布了更为遥远的M87的照片，而没有银河系中心黑洞的照片呢？M87中心黑洞附近气体活动比较剧烈，我们之前已经观测到了它所产生的强烈喷流，相较之下，银河系

49、黑洞的活动不那么剧烈。另外一个很重要的原因是，太阳系处在银河系的银盘上，在我们试图利用视界望远镜探测来自于黑洞周围的辐射或光子的时候，这些光子会受到传播路径上星际气体的影响气体会散射这些光子，将观测结果模糊化。M87是一个包含气体很少的椭圆星系，受到的气体干扰相对少很多，科学家们可以比较顺利地进行观测。我们在大气层之内观测天体时也会有类似情况，因为大气扰动的缘故，望远镜的分辨率有时很难达到理想状况。消除星际气体散射的效应是科学家接下来需要克服的一个重要难题。由第1个黑洞图像分析黑洞的一些特性 图1.首张位于代号为M87的超巨椭圆星系中心“黑洞”的“事件视界”信息数据组成的图像 由此图像，我们能

50、分析得到哪些关于这个黑洞特性？1图像中心是偏向东北、西南方向长轴约1.2厘米，西北、东南方向短轴约1.0厘米，的黑色椭圆。首先分析: 什么是黑色？物体为什么是黑色？这完全决定于光的特性，和人对光的视觉。从对阳光用3棱镜，或天上云层小水珠，的分解而成，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，7色，表明：都是，人眼对由红到蓝，波长逐次减小的光，的相应感觉。实际上，波长随颜色的变化是：如下双曲线，第2象限，的一支。图2. x由0到1，波长从L逐次减小到趋于0， y颜色由0逐次加深，从红逐次到趋于极蓝，0到负无穷大是红外，从蓝到紫，实际上，是从第2象限变换到第4象限的趋势，从上升到正无穷大到负无穷小上升区是紫外。大图： 折射率=n，小图：折射率=n/2。人对光的视觉已感觉不到红外和紫外，波长的光。在通常近似均匀的大气条件下，光速近似于真空中的光速，c0，在近似均匀的各种介质条件下，光速c=c0乘该介质的折射系数n，并有波长L=频率v乘光速c。物体内各微观粒子，在各种时空力作用下，会发射某些频率的光子，人眼接收到这些光子，就感觉到相应颜色的光。人眼接收到某物体发射的那些光子，若是：如太阳一样的7色频谱分布，人眼感觉到的，就是阳光，主要分布于某种颜色区域的频谱，人眼感觉到的，就是该色光，没有人眼视觉范围内的光谱，就认为