橫波及縱波的內(nèi)涵

胡良Hu Liang

摘要，橫波（凹凸波）是指質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直。對(duì)于橫波來(lái)說(shuō)，橫波的波長(zhǎng)是指相鄰兩個(gè)波峰（或波谷）之間的距離?？v波是指質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與傳播方向同軸的波(平行的波)?？v波的傳播過(guò)程體現(xiàn)為沿著波前進(jìn)方向出現(xiàn)疏密不同的部分。

關(guān)鍵詞：橫波，縱波，光子，對(duì)稱(chēng)性，相位

中圖分類(lèi)號(hào)，O412.3 ，O413.1 ， 0572.3

作者：總工，高工，碩士，副董事長(zhǎng)

1 橫波的屬性

橫波（凹凸波）是指質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直。對(duì)于橫波來(lái)說(shuō)，橫波的波長(zhǎng)是指相鄰兩個(gè)波峰（或波谷）之間的距離。也就是說(shuō)，波長(zhǎng)等價(jià)于在波動(dòng)中振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離。波的頻率就是波源的振動(dòng)頻率（也是所有質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率）。?? 橫波勻速傳播的速率（在均勻介質(zhì)中）僅僅與介質(zhì)有關(guān)，而與頻率無(wú)關(guān)。值得注意的是，波速與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度是完體不同的概念。橫波傳播的只是振動(dòng)狀態(tài)，而介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波前進(jìn)。

?

2縱波的屬性

縱波是指質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與傳播方向同軸的波(平行的波)?？v波的傳播過(guò)程體現(xiàn)為沿著波前進(jìn)方向出現(xiàn)疏密不同的部分。換句話(huà)說(shuō)，縱波的傳播是由于介質(zhì)中各體元發(fā)生壓縮及拉伸的變形，并產(chǎn)生使體元恢復(fù)原狀的縱向彈性力而實(shí)現(xiàn)的。

縱波只能在拉伸及壓縮的彈性的介質(zhì)中傳播。對(duì)于縱波來(lái)說(shuō)，質(zhì)點(diǎn)分布最密的位置就稱(chēng)為密部，質(zhì)點(diǎn)分布最疏的位置就稱(chēng)為疏部?？v波的波長(zhǎng)是指相鄰兩個(gè)密部（或疏部）之間的距離。

?

3氣體中的聲波速度

聲音的傳播是通過(guò)介質(zhì)來(lái)傳播的。聲波在介質(zhì)中傳遞的速度就稱(chēng)為聲速( 或音速)。聲音在不同介質(zhì)中具有不同的傳播速度。假如聲音在不同介質(zhì)中傳遞，因速度不同而使傳播方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象，就稱(chēng)為折射。由于介質(zhì)種類(lèi)及狀態(tài)等因素的影響，聲速將會(huì)的有所不同。

根據(jù)玻意耳定律（在氣體等溫的情況下）可求出氣體中的聲速；而根據(jù)絕熱氣體定律，則需要再增加一個(gè)無(wú)量綱的系數(shù)。

氣體的聲速（內(nèi)稟屬性）與氣體的壓強(qiáng)（P）及氣體的質(zhì)量密度有關(guān)。

從另一個(gè)角度來(lái)看 ，氣體的聲速與氣體常數(shù)（R），氣體的溫度（T）及氣體的絕熱指數(shù)有關(guān)。

氣體的聲速，量綱，>[L^(1)T^(-1)]<；氣體的壓強(qiáng)（P），量綱，>[L^(2)T^(-3)]<；

氣體的質(zhì)量密度，量綱，<[L^(0)T^(-1)]>；氣體的絕熱指數(shù)，量綱，[L^(-3)T^(1)]<；

氣體常數(shù)（R），量綱，<[L^(3)T^(0)]>；氣體的溫度，量綱，>[L^(2)T^(-3)]<。

?

4固體中的聲波速度

對(duì)于固體中的聲速來(lái)說(shuō)，

固體的縱波速度與固體的剪切模量有關(guān)，也與固體的質(zhì)量密度有關(guān)。

固體的剪切模量量綱，>[L^(2)T^(-3)]<；固體的質(zhì)量密度，量綱，<[L^(0)T^(-1)]>。

固體的橫波速度與固體的彈性模量有關(guān)，也與固體的質(zhì)量密度有關(guān)。

固體的彈性模量量綱，>[L^(2)T^(-3)]<；固體的質(zhì)量密度，量綱，<[L^(0)T^(-1)]>。

?

5聲速與光速

從聲速的公式來(lái)看，并沒(méi)有出現(xiàn)聲音的頻率，這意味著聲速與聲音的頻率無(wú)關(guān)。

對(duì)于完全相同的均勻介質(zhì)，則具有完全相同的聲音速度（介質(zhì)的內(nèi)稟屬性）。例如，對(duì)于只能使用聽(tīng)覺(jué)（無(wú)法使用視覺(jué)）的生物（觀(guān)察者）來(lái)說(shuō)，該生物（觀(guān)察者）無(wú)論與聲源有沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其觀(guān)測(cè)到的聲速都是相同的（聲速就是信號(hào)速度，并保持不變）；這意味著，接近聲速的速度疊加（相對(duì)運(yùn)動(dòng)）都必須使用洛侖茲變換。

?值得注意的是，如果該生物（觀(guān)察者）與聲源有相對(duì)運(yùn)動(dòng)；雖然，其觀(guān)測(cè)到的聲速都是相同的，但是聲音的頻率將會(huì)發(fā)生變化。

光子就具有內(nèi)稟的橫波屬性（光子的傳播不需要介質(zhì)）；最大的信號(hào)速度（光子的內(nèi)稟屬性）就是真空中的光速。

?

6經(jīng)典物理學(xué)與相對(duì)論

?經(jīng)典物理學(xué)與相對(duì)論無(wú)關(guān)，是兩套完全不同的邏輯系統(tǒng)。經(jīng)典物理學(xué)與參考系有關(guān)，體現(xiàn)伽利略變換。相對(duì)論與參考系無(wú)關(guān)，體現(xiàn)洛倫茲變換。

7聲速內(nèi)涵

如果讓一個(gè)天才式的肓人物理學(xué)家去創(chuàng)立相對(duì)論，將會(huì)是什么結(jié)果。最有可能的結(jié)果是，聲速（信號(hào)速度）不變，與參考系無(wú)關(guān)，符合洛倫茲變換。其它的肓人，通過(guò)眾多實(shí)驗(yàn)證實(shí)，聲速是不變的。這就是肓人的世界（肓人的聽(tīng)力非常好）的物理。量子三維常數(shù)理論（真正的大統(tǒng)一理論）。

8 唯象理論

牛頓力學(xué)，量子力學(xué)及相對(duì)論等（唯象理論）已建立了龐大的生態(tài)系統(tǒng)。這就是量子三維常數(shù)理論（真正的大統(tǒng)一理論）推廣非常慢的原因。但經(jīng)過(guò)十多年的推介，目前已進(jìn)入井噴時(shí)刻。真理就是真理，沒(méi)有什么可以阻擋。

?根據(jù)量子三維常數(shù)理論，Vp*C^3=h*C;宇宙具有核式結(jié)構(gòu)，是無(wú)窮大的。換句話(huà)說(shuō)，普朗克常數(shù)（h）揭示了量子力學(xué)的本質(zhì)。最大的信號(hào)速度(C)揭示了相對(duì)論的內(nèi)涵。普朗克空間(Vp)揭示了統(tǒng)計(jì)物理學(xué)（演化力學(xué)）的邏輯。