光子不能合并原理

光子不能合并原理

一、原理描述

         不可以让偏振相同、传播方向相同的光子，在同一时刻出现在同一位置。这就是光子不能合并原理。光子不能合并原理是更为一般的物理学规律，许多已有的物理学定律，都可以看作是该原理的推论。

二、推论

1 光速不变原理。

用反证法。假设光速可变，两个偏振相同的光子，一前一后，前面的速度慢，后面的速度快，后面光子的就有追赶上前面光子的可能，这样光子就合并了。所以光速是不变的。

2 光速最快

         考虑受激辐射的情况，处于激发态的原子，当一个光子从起旁边经过后,这个原子可能发射一个相同的光子。用反证法证明光速最快，假设处于激发态的原子，在光子经过后，能超越光速，原子追赶上刚才经过的光子，再发射新的光子，那么这两个光子就合并了。所以原子追不上光子。

         光速不变，光速最快是狭义相对论的基础，也就是说整个狭义相对论，是光子不能合并原理的推论。

         光速一直是物理学的重点，也是怪异点。现在看来光速的这些奇怪性质，无非也就是为了避免光子的合并。不让光子合并，只能让光子的速度都相同，这是永远遇不到彼此的唯一方法。可见复杂现象背后原理具备简单性。

3 泡利不相容原理

用反证法。假设泡利不相容原理不成立，也就是一个原子有两个相同的电子，处于完全相同的触发态，他们可以同时发生相同的跃迁。也就是可以发射两个完全相同的光子，这样光子合并了。

作为量子力学基本规律的泡利不相容原理，是光子不可合并原理的推论。光子不可合并原理同时推导出了相对论。这就说明，量子力学和相对论遵循统一的、更高一级的抽象。

光子是信息的载体。光子不可以合并，也不可以分割。两个完全相同的电子，发生了完全相同的跃迁，发出完全相同的光子。我们无法把这两个合并了的光子分开，也就是说，两个完全相同的电子，无法向外界传递描述他们状态的信息。即便是客观上违反了泡利不相容原理，我们也永远无法观察到这一现象。

4 上帝粒子不存在

         上帝粒子就是传递万有引力的玻色子。光子也是玻色子，推断二者有相同的“不能合并”的性质。假设上帝粒子存在的话，氘核的两个中子，可以发射两个完全相同的上帝粒子，上帝粒子合并了。所以上帝粒子不存在。

         上帝粒子不存在，目前尚未证明。本理论做出的预测，是可以被实验证明的。

         原子核内部也遵循泡利不相容原理，描述泡利不相容原理的维度，都是电磁属性，或者电磁相关的属性。电磁属性不影响万有引力。也就是说氘的两个中子，在万有引力看来是完全相同的，在光子看来却不同。

如果上帝粒子存在，那么他是可以无限汇聚的，但是宇宙中的能量集中程度是有上限的。

5 时空只有四个维度

假设时空还有第五个纬度，光子可以在我们所在的三维空间，在我们所在的时间合并，只是第五个维度取值不同就可以了。光子没有合并，说明宇宙没有其他维度了。

6 正负电子相遇必然泯灭

正负电子，无法形成双星互绕的结构。假设这种结构存在，根据动量守恒，两个电子的速度是相等的，方向相反，只差一个正负号；他们的电量也是只差一个正负号。这就会发射完全相同的光子，光子合并了。所以他们相遇只能泯灭。

正负质子同理。

8 原子结构是稳定的

更进一步地，只有核子和电子，这种质量差别大的粒子，才能形成原子。轻的粒子跃迁时，重的粒子运动很少，因为又要量子化，所以重的粒子不发射光子。

这里可以预测，不存在两个质量差不多，电量不为零且相同，电荷相反的粒子双星互绕。假设两个质量差不多的粒子，因为静电力双星互绕，必然在同时同地发射光子，这就会出现合并光子的现象。同时同向发射光子，并不和动量守恒矛盾，因为互绕系统可以后坐；原子发射单个光子也会后坐。

9 光电效应

         爱因斯坦解释光电效应的原因是光子是粒子化的，从概率上讲，两个光子打到同一个电子上概率很低。我认为不可能有两个光子打到同一个电子上，否则就是光子合并。

两个解释是有区别的：爱因斯坦的解释允许个别电子被两个频率低的光子打出，我的则完全不可以。幸运的是，可以实验验证。做实验时，要考虑个别电子因为热运动获得超过逸出功的能量。个别情况下，能量低的电子，也会因为隧道贯穿效应逃逸。

10 中子星有体积

         中子星有体积。中子星的密度和原子核的密度差不多。这说明，中子之间有排斥力。也就是两个中子不会在同一位置出现。推广开来，不可合并原理，不仅仅适用玻色子，也同样适用于费米子。中子星的体积并非来自泡利不相容原理，中子星压根不是量子力学研究的微观世界。

三、意义

人类第一次合并了量子力学和相对论。揭示出了，这两门学科背后，更为一般的法制。新法则更简单。

四、科学思路

所谓的西学，是主观的、孤立的、片面的、形而上的看问题。也就是说，先做主观的前提假设，再通过严密的推理得到结论。具体到本文，光子不能合并的原理，是我本人主观的假设，本身并不是客观上成立的。我只能保证后续推理的严密性，不能保证也不能证明前提假设的正确性。

科学和迷信的唯一区别在于，科学可以证伪，迷信不能或者说不允许证伪。光子不可合并的原理，本身就提供了十分简单的证伪方法，把两个光子合并成一个频率更高的光子。科学性强表现为，证伪的逻辑简单，证伪的实验做不出来。质疑或者挑战进化论的人，可能是那个不正确，进化论明显是迷信。所以也不要不让我说话。

五、更一般的规律

         我认为光子不可合并本质上是一个光子占了窝，其他光子就不能占了，本质上是一种存在的方式。

六、自我介绍：

         我叫赵磊，是一名程序员，研发三维扫描仪的工程师。三维扫描仪要提高精度，他的光栅就需要集中到一点的，亮度大的光源。我找了很多方法，都无法做到没有限制的聚焦光线。我突然感觉，与其苦苦寻找聚焦方法，不如假设这个方法不存在。当我假定“光子不能合并”后，以前的很多物理上的定律，就变成了这个假设的推论。三维扫描仪工程师，研究量子力学和相对论，就是民科。回顾物理学历史，工程学驱动科学的案例很多，比如热力学是在热机的实践下驱动的。科学未必每次都走到工程学的前面。

赵磊

2023年9月24日