原创 海天雨虹微信公众号《 科学前沿 思考未来 》2023-07-13 09:24 发表于山东
物体图像
物体图像透露的是来源于物体的光(光子)的空间信息,运动光子被反射(发射)、或光路被阻断的信息。自发光(或反射光)物体的图像是物体的实像,如太阳,农历月十五时的满月;而阻断光路的物体的图像是物体的虚像(或者说影子),如日全食时的满月。
物体图像是具体的物理的,物体图像又是抽象的数学的,是物体在宇宙时空中的外形(轮廓),是其表面点集的空间分布的视觉效果,即物体表面的点线面体的在光感设备上的影像。
抛开视觉成像,物体图像(外形)本质上讲,是物体外边界点集在宇宙时空中的架构排布形态。
物体图像包含两方面的内容,物质数量(物质点)和物质结构,物质结构就是物质之间的空间关系。
物体色彩
物体反射(发射)光子的信息,是来源于物体的光子的集合与光感设备相互作用形成的视觉效果。
物体在感觉器官形成的色彩,不是物体本身的色彩,物体本身应该是无色的,物体色彩是光子能量在光感设备上的转换信息,由物体传导过来的光子运动能量大小在光感设备的呈现,是一种客观的光子能量信息呈现。
眼睛对光谱黄色与混合黄色携带的信息分辨不清晰,表明眼睛对光子的感知主要是对光子的能量感知,对进入眼睛的光子的能量的加权均值的感知。
光谱黄色是均匀能量光子在眼睛中呈现的黄色;混合黄色是光谱红色、绿色、蓝色均匀能量光子同时在眼睛中出现时呈现的黄色。前者为单一色的黄色,后者为混合色的黄色,在眼睛中的视觉效果极为相似,但是,它们各自对应的光子的能量却大不相同,前者光子的能量是单一的,后者光子的能量有小、中、大三种;与光谱黄色对比,红色对应光子能量小,绿色、蓝色光子能量大。
混合黄色是由三种数量不同、能量不同的光子加权组合而成的光谱黄色替代色。这种替代色中光子的能量加权值接近于(眼睛分辨误差范围之内)光谱黄色中光子的能量值。
若光谱黄色中光子数目为H,单个光子的能量为Eh,混合黄色中光子数目也为H,红色、绿色、蓝色单个光子的能量为Er、Eg、Eb ,相应的光子数目为Hr、Hg、Hb。
则有:
H = Hr+Hg+Hb
Eh*H = Er*Hr+ Eg *Hg+ Eb *Hb
这是容易得到的合成结果,但是,显然,若将光谱中呈现的颜色自左到右称之为递增色阶颜色,那么,可知纯低阶色无法合成高阶混合色,纯高阶色也无法合成低阶混合色。
由此推测,光在眼睛中的光感取决于单位面积上的感受到的光子的数量与其能量的均值之积,这应该是眼睛传递给神经中枢的物质作用基础信息,神经中枢将这些信息与库存颜色数据信息比对,形成光颜色识别判断结论意识。
一种典型的多因同果情形,模糊信息处理方式,略其枝节,取其本质。能够激发同一种意识感受出现可以有多种原因,而结果却基本一致,对应光谱黄色与混合黄色中的光子对光感细胞的作用效果基本一样,传递给神经中枢的光感信息几乎没有区别,所以,得出的颜色结论必然也是一致的。
这恰如远处一根真实的木柱与一个外形一样涂漆成与木柱相同花纹的钢柱,给眼睛提供的光感信息没有任何区别一样,眼睛捕捉的是光的强度信息,眼睛单位面积上获得光子的密度和能量的信息总和。
能否以不可见的光谱红光与蓝光混合出可见光?这需要一个实验去验证。
视觉分子作用机理(光子数量与光子能量两个重要物理量)
生物科学研究表明,有三种蛋白质分子“视紫红质”,负责通过眼睛获取颜色信息,一个蛋白分子接触到一个单位的光信息时,会在一定的能量范围内,吸收一个单位光子(物质性颗粒)的能量,随之改变自己的形状,释放出一束电脉冲信息(类光电效应),传输到神经中枢,将电脉冲信息与信息库中的信息样本进行比对,给出综合信息数据结果,构建出视觉效果图。
一个光子是否被吸收,可能与光谱色及蛋白分子受体的性质有关,蛋白分子最容易吸收光谱偏红色段的光子,低速低能,警示危险指示作用,如火情、血情;其次吸收的光谱绿色色段的光子,中速中能,食物宁静指示作用,如稼禾、树林、果蔬与之关联的生物;第三是光谱蓝色色段的光子,高速高能量,水源天气指示作用,如大海、蓝天。
这三个光谱颜色色段是眼睛的最佳可见光颜色色段,三种感光细胞各司其职地分别对应着这三个色段。
红外色段的光子为极低速低能光子,不能激发蛋白分子形体改变,也就是无法释放出电脉冲信息;而紫外色段的光子为高速高能光子,能量太强大,会引起蛋白分子极大的形变,形变之后无法弹性恢复,超出了蛋白分子的接受能力,过多地接收这样的光子,蛋白分子会短命死亡。
日常照明灯光设计采用的是掐头去尾的设计方法,采用“红、绿、蓝”三色谱色光的混合白光,而不是“赤橙红绿青蓝紫”全谱色白光以达到节能的效果,又不失其照明效果。而这正是生物三种蛋白质分子“视紫红质”职能分工的光感方式,先将所有进入眼睛的光的光子按照能量进行色段划分,归结为三大类,然后,各司其职分别对低速低能色段、中速中能色段、高速高能色段光子进行吸收信息处理,光子数量与光子能量与光感蛋白质分子的综合作用结果形成生物光感信息转换与传递,光感信息处理中枢给出最终信息解释的视觉结果。
不过,仔细观察可以发现三色谱色光的混合白光与全光谱的混合白光,视觉效果差异相当明显,前者过于单薄,后者充实饱满,大自然属于慷慨施舍者。
视觉与色觉
据生物研究文献透露,通过对动物色视觉能力对比,发现哺乳的色视觉能力很差,猫、狗的色视觉为二维的 只能辨别黑白两色;而牛则只认得灰色,也就是影子的颜色,斗牛士的红披风外套不是给牛看的,而是给观众看的;人、猿、猴的色视觉能力差不多,都是三维的,也就是可以识别红、绿、蓝,而鸟类的色视觉能力比人类强;水生动物的色视觉能力远比陆生动物要强,也许是光子在水中被减速的结果,而且,水中的颜色更加五彩缤纷。
色盲的人只能看到一个二维颜色空间,男性人群中色盲极为普遍,北欧地区色盲比例接近于为8.3%。女性色盲的人很少,有些女性甚至拥有四种光感细胞,可以看到四维颜色。
当光线暗淡时,都有可能变成色盲;太阳升起时,会渐渐感受到颜色,太阳落山时,则会慢慢失去对颜色的感受。光线暗时,光子的密度降低,光子的经过反射、折射,能量也降低,难以激发光感细胞分子的启动,所以,大脑神经中枢接受不到明显的视觉光电信息。
据称海洋螳螂虾具有十二到十六种色度,属于超强级别色觉物种,这样的色觉物种生长在赤道两侧,阳光充足,水中光子被减速,光谱色能量普遍自右向左偏移,水中可视颜色增多,生物食物、非生物食物颜色多彩,因而生物对颜色的分辨能力增强也更加细致,久而久之,这个区域中的生物就呈现多彩性、色敏性,生物色视觉是生物环境适应性进化的结果。
大自然适者生存法则使得绝大多数生物选择了多彩的外表,热带海洋生物尤为突出,这与生存的环境中经过水折射分光水中绚丽多彩密切相关。
色觉发达的物种,通常长得外貌颜色华美,如鸟类(孔雀、雄鸡)、热带海洋生物(螳螂虾)。
白天鹅、黑天鹅、乌鸦也属于鸟类,它们是不是鸟类中的低色觉生物?
个人感觉,生物色彩应该是竞争、保护伪装色,环境适应色,热到海洋多彩生物,冰天雪地北极白熊,深海透明鱼等等,隐蔽自己、引诱猎物,安全防护、食物充足才是生物繁盛健与美前提和原因。
每天早晚看到的阳光多为彩色的,原因在于,地球的大气圈构造为圆球形,早晚时分,多数阳光线不是直射,而是经过折射、反射进入大气层,大气层将阳光分成多彩之光;而正午时分,阳光与大气层球面结构垂直穿过大气层,大气层的分光效应变弱,阳光为接近全光谱的混合白光。
视觉是一种生物光感,一种视觉器官与光子生物电化学反应过程的综合体现。是光子数量、光子能量在受光体上引起的生物电化学反应,一种等效生物性光电效应。
听觉
普遍认为,听觉是一种机械振动引起的压电效应。是否有光子介入呢?光子介入其中,应该是很自然的事情。
所有的物质都是由正电子单元正电荷与负电子单元负电荷构成的,而且,宇宙物质绝大多数都属于正电子单元正电荷与负电子单元负电荷的组合物质,光子再组合而成的光子堆或准光子堆。因此,宇宙时空中物质运动都是光子直接参入其中的运动,物质运动都有能量的赋予与释放,物质与物质之间的相互作用往往就是光子直接参入的,光子是物质相互作用时,能量赋予与释放的重要载体,所以,机械振动中应该有光子的介入其中是很自然的事情。
触觉
触觉是机械运动引起的光子的能量的变化信息在神经中枢引起的感知。
味觉
味觉是物质分子相互作用信息在神经中枢引起的感知。
视觉与听觉区别
视觉和听觉都是生物感知器官与外部作用发生相互作用形成的信息经过神经中枢处理之后获得的感知,一个是视觉感知,一个是听觉感知。
视觉是通过对进入眼睛的光子冲量、动量做成的感光体的反应形成的视觉感知。眼睛看到的,不是电磁波而是与进入眼睛的光子直接作用的引起的结果。
视觉是获取前方信息,确定前进方向,寻找发现目标,实现生活现实目的追求(获取食物、攻击敌人)的重要前瞻性信息获取方式。
听觉是耳膜受到振动产生的听觉感知。听觉是分子相互作用形成的结果。听觉主要在近距离、全时空的联络沟通、警觉防御信息获取方式,听觉是一种辅助性感觉的方式。
视觉与听觉都有某种物质相互作用存在,相互作用中存在着物质结构的变化和能量的转换。而这种架构变化和能量转换需要达到启动的阈值能量的赋予才能引发,从而实现物质从一种结构变化成为另一种结构,释放出能量或吸收能量,从无序到有序吸收能量,从有序到无序释放能量。
视觉对时间的感知较弱,光速高,视觉信号难以感知到光的传播时间;听觉对时间的感知较强,听觉信号是一种振动信号传递,耗用时间较视觉信号传播时间偏长。视觉信息近距远距都可以一目了然,听觉信息则需要时间传播与分辨。
现代电子彩色成像技术采用的是三色成像技术的原因
一、麦克斯韦研究成果表明,三基色可以合成任何可感知的色彩,不是全光谱色彩,可感知就是在一种人的视觉误差范围之内,对颜色的感知认知。
二、两种基色做不到这种事情,因为颜色视觉是三维的,三维是合成立体空间的基本要求,颜色也是如此。
三、若小够用,那么,一定采用小,简单实惠,最简原则是一条重要的科学原则。
四、这也是“原子论”,以最小、最少的基本构件物质,构造宇宙万物的基本思想、思路和结果,最小物质基本粒子只有两种,“正电子单元正电荷与负电子单元负电荷”,相应的最小的电荷,正电子单元正电荷与负电子单元负电荷;宇宙物质之间的作用力,“万有电磁引力与万有电磁斥力”,;同种电荷的电场,正电荷电场、负电荷电场;正电子单元正电荷与负电子单元负电荷组合而成的光子,为最小的组合物质基本粒子,是最小的等效电偶极子,具有 “电场和磁场”,统称之为电磁场。宇宙所有物质都是由最小基本粒子正电子单元正电荷与负电子单元负电荷组合而成的,所以,都具有相应的电磁场,万物皆有电磁场,万物通过各自的电磁场力与他物质发生相互作用相互影响,这种电磁力统称之为万有电磁场力,万有电磁力,万有电磁力包含两种基本力万有电磁引力、万有电磁斥力。
所以,光子为最小的电偶极子,具有万有电磁力,万有电磁引力、万有电磁斥力。
五、伟人都对自己的研究思考成果有独特的鉴别能力,普朗克发现量子包,阿基米德发现浮力定律,麦克斯韦发现电磁波“手头在忙活一篇论文,关于电磁理论的,除非确定找到了相反的证据,否则,这个理论将大获成功。
光子具有万有电磁力(引力和斥力)
光子同时兼具万有电磁引力与万有电磁斥力,是由其正电子单元正电荷与负电子单元负电荷物质组分的电荷特性所决定的。
正电子单元正电荷与负电子单元负电荷均为刚性单元电荷球体物质最小基本粒子,正电子单元正电荷具有正单元电荷、负电子单元负电荷具有负单元电荷,正电子单元正电荷与负电子单元负电荷,各自所带电荷,数量相等,符号相异,除了电荷异性外,正电子单元正电荷与负电子单元负电荷为全同性刚性最小物质基本粒子、单元电荷。
正电荷与正电荷、负电荷与负电荷各自所形成的电场之间的作用力为电场斥力,电场斥力的大小与两个电荷的电荷数量之积成正比,与两个电荷之间的距离的平方成反比。
正电荷与负电荷,各自形成的电场之间的作用力为电场引力,电场引力的大小与两个电荷的电荷数量之积成正比,与两个电荷之间的距离的平方成反比。
光子由正电子单元正电荷与负电子单元负电荷之间电荷相互作用的电场引力吸附在一起,正电子单元正电荷与负电子单元负电荷电量相等、电性相异,光子宏观显示为无净电荷显示的电荷中性的组合物质,宇宙时空中最小电中性组合物质基本粒子。
光子的组合结构形态为两个带相异电荷的刚性小球点接结构,以接触点为中心,双球线性对称结构,一端为正电子单元正电荷小球正单元电荷电性显示,一端为负电子单元负电荷小球负单元电荷电性,二者既相互吸引合为一体,又各自保持独立存在,组合成最小的光子电偶极子。
光子具有(微观上两端电荷相等电性相异的)简洁灵性的点接哑铃式物质组合结构;光子两端的正电子单元正电荷与负电子单元负电荷保持各自的电荷电场;正单元电荷电场与负单元电荷电场,相互融合在一起,组合成光子的宏观电偶极子磁场。
自由光子个体在宇宙时空中运动时,自身的电偶极子电磁场与基底电磁场发生相互作用,在相互作用力的影响下,调整自己的正单元电荷、负单元电荷之间的运动结构方向,使得电荷异性的两端能够顺应基底电磁场的磁力方向,如同一个正电子单元正电荷、负电子单元负电荷组成的万向节组合体,正电子单元正电荷、负电子单元负电荷可以自由地在任意方向上旋转换位互动。
光子与净正电荷或净负电荷物质产生相互作用,一端相斥,一端相吸,可以跟任何具有电性的物质吸附在一起。
两个光子相互作用时,光子与光子之间同时存在着万有电磁引力与万有电磁斥力两种相互作用力。
其中,相斥只有一种(a1a2-bi1b2)结构形式,相斥是趋向于导致物质结构不稳定的作用力;而相吸有两种(a1b1-a2b2、a1b2-a2b1)结构形式,相吸是趋向于维持物质结构稳定的作用力。所以,光子与光子通过持续的万有电磁引力、万有电磁斥力相互作用相互影响,相斥助力相吸,最终相斥会转化为相吸,最终找到光子与光子一个恰当合适的结构排列方式,结合为一体,形成稳定的光子-光子稳定组合物质(光子堆),光子-光子宏观上没有电性显示,是一个多电偶极子结构组合物质(如下简图)。
简图
两个光子构成的组合体具有磁场,而且,两个光子组合四个光子结构,两个电偶极子组合为四个等效电偶极子,因而,光子与光子通过引力相互吸引组合为光子组合体,称之为光子堆物质,简称为光子堆,光子是最小的光子堆。
光子堆的电荷特性显示与光子的电荷特性显示相比较明显减弱,光子堆的磁荷特性显示与光子的磁荷特性显示相比较显著增强。这是光子与光子相遇万有电磁引力引力占优,而不是万有电磁斥力占优的主要原因,也是光子堆物质随着光子堆的增大其磁性进一步增强的原因。
光子堆在宏观远距上为电荷中性的物质组合体,所以,宏观远距上,与他物质没有直接明显的万有电场作用力,只有磁场作用力,尽管都被称之为万有电磁力。
光子堆物体的磁性作用力,具有累加效应,会随着光子堆物质(即光子数量)增加而增强,即光子等效电偶极子磁性作用力的累积增强,所以,物质质量的增大,其万有电磁力,主要是磁场力,也随着增大增强。
星体为球形而非链形结构、星体磁极连线过星体质心而与星体自转对称性轨道平面垂直的原因。
星体做左旋公转周期运动,因而,正常情况下,公转、自转方向应该一致。星体磁极可由“YH右手定则”确定,即右手四指指向星体公转运动方向,右手大拇指所指的方向为星体磁极的磁北极。若将星体这个广义生命体的赤道视为其腰部,赤道以北则为星体的上半身,赤道以南则为星体的下半身;那么,磁北极对应的则是星体的头部,磁南极对应的则是星体的尾部。由此可见,星体公转是呈站立式加速运动的,星体磁场的磁力线分布与星体物质的分布基本一致,均呈以赤道面为界面的镜像对称和以磁极连线(磁轴)的准球体对称。
物质组合体,物质最小组合物质的平铺结构形式,是由物质最小基本粒子与最小组合物质基本粒子的电性、磁性决定的。
右手定则
确定导体切割磁感线运动时在导体中产生的感应电流(实则为极化光子流,或称之为极化磁子、引力子流)方向的定则。(发电机)伸开右手,使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内,把右手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,大拇指指向导体运动方向,则其余四指指向感应电流(极化光子流)的方向。极化光子流,可以穿越物质原子的虚空,定向运动。
右手定则所应用的现象,是导线在磁场里面,切割磁感线运动的时候,产生的感应电流(极化光子流)的运动方向, 磁场方向,切割磁感线运动,电动势电动方向,就是感应电流(极化光子流)的方向。
左手定则
判断安培力:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流(极化光子流)的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。这就是判定通电导体在磁场中受力方向的左手定则。
判断洛伦兹力:将左手掌摊平,让磁感线穿过手掌心,四指表示正电荷运动方向,则和四指垂直的大拇指所指方向即为洛伦兹力的方向。
左手定则仍然可用于电动机的场景,因闭合电路中在磁场的作用下,产生力,左手平展,手心对准N极,大拇指与并在一起的四指垂直 ,四指指向电流(极化光子流)方向,大拇指所指的方向为受力方向。
左手定则说的是磁场对电流(极化光子流)作用力,或者是磁场对运动磁场的作用力。
小窍门:
左手定则:判断通电导体在磁场中受力方向,请看“力”字中的一撇,是不是撇向左方。而判断电场方向的右手定则,则看“电”字,是不是钩向右方,判断磁场方向一样。
尽管磁性作用力,有引力也有斥力(同极性相斥,异极性相吸),磁性引力为主作用力,是物质系统的组合结构作用引力,将系统凝集物质聚合的结构作用引力,是维持物质系统稳定性、运动规律性的作用力,是物质单元舍弃部分自我性形成组合性存在的作用力,引力是物质趋向组合性的作用力;而磁性斥力是物质系统内部物质颗粒与颗粒之间适当间距、保持物质单元自我性存在的作用力,斥力是物质显示独立性的作用力,是系统抗拒物质聚合的结构作用斥力,是物质系统内部物质之间的相互作用力,是维持系统内部物质系统组合秩序的作用力,是物质系统的体貌塑造作用力,是物质系统的自转的主驱动力。
物质引力是物质扎堆的趋向性作用力,是物质与物质组合为物质系统的动力;物质斥力是物质扎堆的抗拒性作用力,是物质系统内保持自我物质单元个性的定力。
物质内部磁性引力与磁性斥力的动态平衡,形成物质系统结构的动态平衡。物质系统的磁性引力除了维持系统的稳定性外,还是与系统外物质相互作用引力,即万有引力,是物质系统与更大物质系统沟通联络的相互作用引力,这个相互作用引力是驱动物质系统在宇宙时空中持续加速运动的作用引力,是驱动物质系统在宇宙时空中遨游,加入到更大的物质系统的作用力,是物质系统公转运动的驱动作用力。
物质与物质之间的作用磁性引力,就是万物之间的相互引力,简称万有电磁引力。所以,万有电磁引力就是物质的电磁场作用力,是物质与物质之间磁场的相互作用引力。
通常所称谓的宇宙天体之间的“万有引力”是光子堆物质(含广义等效光子堆物质)的宏观磁性引力的一部分,这个“万有引力”不等于天体之间的万有电磁引力,即“牛顿万有引力定律公式”所表达的万有引力,与物质之间的存在的万有电磁引力是同一种力,但是,数值不完全一致,万有引力是宇宙天体之间万有电磁引力与万有电磁斥力共同作用影响下的综合结果。
万有引力属于物质与物质之间的万有电磁力。宇宙时空中,物质与物质之间的相互作用力被现代物理学划分为四大类,强力、弱力、万有引力和电磁力,它们都属于物质的特性作用力,本质上都属于由组成物质的两种最小的基本粒子,正电子单元正电荷与负电子单元负电荷的单元电荷的电场力组合形成的作用力,电场力和磁场力,统称之为电磁力。
宇宙天体之间的万有引力(万有电磁力),是万物加速运动的动力之源,是天体系统整体运动的动力所在,高阶天体系统与低阶天体的系统通过万有电磁力互动,高阶天体通过万有电磁引力向低阶天体施力赋能,低阶天体通过万有电磁引力从高阶天体受力吸能,形成高阶天体带领低阶天体在宇宙时空中有序的规律性加速运动太空遨游。
附杂感
一个人能够从事与自己兴趣爱好一致的职业是幸运的。假如没有如此幸运,则可凭借自己不懈的努力去补偿这种缺憾。每个人每天都有24小时,除了工作睡眠各种日常必需耗费的时间,还有足够多的饭后茶余可以见缝插针地去把点点滴滴的时间利用起来,做自己喜欢的事情,将7小时的工作作为业余,把兴趣爱好变为本真,让自己快乐地生活。
然而,许多人都做不到这一点。要做到这一点,首先兴趣爱好的目标的确定性、持久性;个人自律毅力的持久性、一致性。一时可以,一天可以,一周可以,一月可以,一季可以,一年可以,十年可以,五十年也可以,这才是真可以……。
“快乐就是一个人能够意识到今天所做的事情,不仅是他毕生追求的一部分,而且也是永恒真理的体现”,信心的根基牢靠不可动摇,他已经成为追求永恒真理的持续自我驱动的践行者,每天都为自己的的追求在努力着,不虚度浪费老天爷赋予的每一寸光阴,去研究思考诠释自然现象,去挖掘揭示现象背后的本质,去摸索总结现象本质关联的规律,珍惜自己在时光里的短暂存在,将有限的生命融入到理解解读物质运动变化的过程中去,不被自己手掌遮目,不被虚像假象蒙蔽,登高望远,去伪存真。
同时知道,探求宇宙秘密不是一件轻而易举的事情,也不是只要坚持努力就可以成功的事情,而是一件努力与偶然伴生的事情,许多时候,对于绝大多数的人来说,耗其一生辛劳在科学大海里捕捞奇珍异宝,却无如愿之物,只有那一捧在海滩上捡拾的贝壳,在海风中回响着与时光步履协和的天籁之音。
(转载自海天雨虹微信公众号《科学前沿思考未来》,较大修订)