波动新论三

　　前面两讲中，我简约的阐述了波动形成的原因与条件。今天来谈谈波动究竟是什么东东？波动究竟是什么？是什么东西在波动？这个问题对于我们正确地理解波动是极其重要的。波动是动能与势能相互转换而形成的图景，这个图景显然是周期性的。介质提供了波动图景形成的势能。从力学的角度来看，回复力是由介质提供的。介质 可以理解为一个弹性势能体，在这个势能体中，任何的扰动，都会形成一种波动现象。震源以临近的空间点为为次生波源，由近而远传播，就好比惠更斯所描述的那样。假如没有介质，或者传播过程中介质发生了改变。都会导致波动的图景发生改变。与物质的运动不同。物质在介质中的运动应受到阻碍而发生速度变慢的情況，波动途径的传播，无障碍的在介质中传播。传播的速度完全有介质的本征性质决定。有许多人认为，光在介质中的传播速度依然为光速C，这不过是光在介质中走的路径是折线。这样的认识是错误的。如此，你又怎么解释介质对于光的拖曳作用呢？光的传播速度与介质的运动状态有关，这个是不争的事实。在原子核核内光的传播速度只有数米？难道此时光还是以光速传播吗？说不通的。光与介质的物质密度有关，这是客观事实。而物质物空间是有介质构成的（这个问题以后我专门讲）。我们有理由相信光是没有质量的，也正是基于此，光在均匀介质中的传播速度不变。并且波动现象满足叠加原理。光波在空间中相遇，彼此不发生相互作用，各自保持自己的独立性不变。而这些特征与物质形象是截然不同的。波动的速度取决于介质的本征性质，这是一条宇宙学原则。他是客观存在的事实，既然是原则，他就是客观存在的是物理学事实。是一条公里，不证自明的。不能有现代的物理学逻辑去推证他。波动传播的不是一个物理学实体。而是一个不断变换的物理学图景与形式。也正是因为这个原因，等介质发生改变时，波动传播的形式也发生改变，波动既有反射也有折射。这一点与物质与物质的作用是根本不同的。物质有物质的作用。要么被反弹，要么相互之间融合在一起，要么穿越过去？当物质与物质现在空间某点相遇时，他们之间会发生相互作用。但波动现象完全不同。他们在空间相遇不发生相互作用。其形成的物理学后果也是不同的。假如介质是均匀的，我们可以将这个介质理解为一个等势体，这个等式体对波动的传播不构成障碍，但这个等势体对物质在其中的运动有阻碍作用（光即有反射也有折射，是因为光的传播会选择一个没有障碍的方向，对于介质本身势能的大小无所谓，但传播速度的大小有区别）。波动的传播速度由具体的介质的本征性质决定。通常我们可以通过观察水面上一个木头，在波在传播过程中，木头上下振动，但并不随着波动的传播而传播。当然一开始的冲击波除外，事实上，冲击波不能传播的很远衰减也较快。所以所谓光的传播，是振动形式在介质中不断重现的过程。波动是振动的周期性变化过程。同时这个周期性的振动形式永远处于运动之中，所有的波动现象都有其共同的特征，也有所区别。无论对于电磁波与机械波都是一样。很遗憾，我现在暂时不能对电磁波做一个详细的说明。请大家将他作为一个机械波理解不会有错。这对于我们统一的理解波动现象，是非常重要的。