[原创]火车相撞中的卡西米尔现象初探

                火车相撞中的卡西米尔现象初探

 

                            习强  

 

摘要：两列火车在北半球，南北方向并列平行距离很近超高速运行，会不会也发生相撞？也许历史不曾发生过这类事故。但在胶济铁路火车相撞事故发生后，作火车相撞中的卡西米尔现象初探，仍有现实作用。

关键词：火车 相撞 卡西米尔现象

 

两只轮船在风平浪静的大海中，并列平行距离很近航行，也会发生相撞。历史就曾发生过这类事故。通常来说，造成轮船相撞的因素非常复杂。就曾经发生过的这类轨事故分析来看，明确原因除去不可抗拒的天气和海潮等自然原因，以及机械原因、人为原因等人工自然原因之外，还有主要为卡西米尔效应引起的不明原因发生的相撞。

据新华社报道说，2008年4月28日凌晨4时41分，由北京开往青岛四方的T195次客车通过胶济铁路王村站后，在K289＋610处客车车尾前10 -17位突然发生脱线、颠覆，而此时一列由烟台开往徐州的5034次客车在汇车时与脱线、颠覆车辆相撞，5034次客车机后1-3位及机车脱线、颠覆。截至发稿，据新华社消息，胶济铁路重特大交通安全事故死亡人数增至70人，受伤人数升至416人，其中有4名法国乘客受伤。

两列火车在北半球，南北方向并列平行距离很近超高速运行，会不会也发生相撞？也许历史不曾发生过这类事故。但在以上胶济铁路火车相撞事故发生后，作火车相撞中的卡西米尔现象初探，仍有现实作用。

我国自1997年铁路系统全面提速以来，不明原因脱轨发生的频率呈上升趋势。通常认为，造成不明原因脱轨的主要原因，是列车高速行驶的过程中引发横向震动丧失稳定，使运行当中的列车脱轨的可能性增大。而列车的脱轨事故多发于车头之后2/3以及车尾的位置、转弯位置或发生在拐弯处；引发横向震动丧失稳定的动力，除去高速行驶以及机械原因、人为原因等人工自然原因之外，还有不可抗拒的由于南北方向运行引发的科氏力，以及天气风力和地震等自然原因。但在这些之外，还没有任何人考查火车相撞中的卡西米尔现象引起的原因。

由于火车相撞发生在瞬间，而且在事后，调查事故有难度。加之对卡西米尔效应引起的横向力理论大多数人不了解，从铁路设计到列车运行管理早存在缺馅，对火车相撞中的卡西米尔现象也许不以为然。

所谓卡西米尔现象指，两块金属板,平行放置, 由于真空量子涨落效应, 两块板之间会出现相互吸引的力(不是万有引力!)---这也称为"卡西米尔效应"。两列火车在北半球，南北方向并列平行距离很近超高速运行，也会发生相撞，讲的就是这一种方法放大个的力!

简单地说，在微观中，卡西米尔效应就是在真空中两片平行的平坦金属板之间的吸引压力。 这一理论的特别之处是，“卡西米尔力”通常情况下只会导致物体间的“相互吸引”，而并非“相互排斥“。我们不是铁道专家和列车脱轨研究专家，对两列火车在北半球，南北方向并列平行距离很近超高速运行，会不会发生相撞没有发言权。我们想到火车相撞中的卡西米尔现象，是由于研究“三旋/弦/圈理论”联想到的。

中国科技城绵阳早在上世纪六十年代初就开始了类似三旋/弦/圈（SXQ）理论的创新，坚持量子时空除了有类似球量子外，还有环量子，以及虚数存在于点内空间的研究达近五十年没有中断，而被有人看作类似“绵阳前沿科学会客厅”。 三旋/弦/圈这三个层次，仅是庞加莱猜的层展和呈展，也仅是在计算、应用、理解上的一种方便。如此，分别取“三旋”、“弦论”、“圈量子”的中文拼音第一个字母的大写S、X、Q，简称为SXQ理论，它包含了既有环量子三旋理论，又有超弦/M理论，还有圈量子引力理论等所曾主要表达的数学和物理内容。由于有人认为三旋/弦/圈（SXQ）理论难以实验检验，我们研究卡西米尔现象发现，环量子类似一个方板，球量子类似一个方块，从三维来说，方板有一维是对称破缺的。但正是这种破缺，使环量子和球量子的自旋如果存在辐射，那么在卡西米尔效应上是可以实验检验。

这种类比模型不仅能扩展引力场方程及量子力学方程求解的思路，丰富正、负时空联络的几何图象，而且联系卡西米尔效应中两块板之间零点能的量子涨落差异，还可能揭示宇宙物质的起源以及强力、弱力和电磁力等相互作用的秘密。

因为如果把引力联结的两个星体比作卡西米尔效应中的两块板，再把引力场弯曲产生的凹陷图象分别粘贴在两块板相对的一面，引力就类似蛀洞的一个洞口与另一个蛀洞的洞口相对这片区域的卡西米尔效应量子涨落产生的拉力强度。原因是，虽然这种拉力强度远小于星体物质自身的能量密度，但它们已表现出这片区域内的时空弯曲，相对要大于平板外侧的时空弯曲，并是这种弯曲产生的拉力。因为按海森伯不确性原理，所谓真空实际上充满着许多瞬时冒出又瞬时消逝的基本粒子，这些基本粒子中的一部分将通过时空弯曲的凹面进行传播，结果这里的时空弯曲变成一种引力的耦合辐射。这里负能量与反物质的区别是，反物质拥有正的能量，例如当电子和它的反粒子正电子碰撞时，它们就湮灭，其最终产物是携带正能量的伽玛射线。如果反物质是由负能量构成的，那么这样一种相互作用将会产生其值为零的最终能量。但不管是哪种情况，最终这里的引力场时空弯曲辐射差异产生了拉力强度。由此时空弯曲不仅造成类似纤维丛的底流形与纤维的差别，而且也是产生引力和强力、弱力及电磁力等相互作用区别的根本因素。因此求解引力，主要还是应该从爱因斯坦广义相对论的引力方程入手。

 参考文献

[1][美]斯蒂芬·韦伯，看不见的世界，湖南科学技术出版社，胡俊伟译，2007年12月；

[2]王德奎，三旋理论初探， 四川科学技术出版社， 2002年5月；

[3]孔少峰、王德奎，求衡论---庞加莱猜想应用， 四川科学技术出版社， 2007年9月；

[4]王德奎，解读《时间简史》，天津古籍出版社 ，2003年9月；

[5]薛晓舟，量子真空物理导引，科学出版社，2005年8月。

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