本文章的理论分析是建立在作者的《广义时空论附录(上)·万物意志篇》这一宇宙认知前沿基础理论之上。分析包括基础理论简单介绍,石英玻璃的原子空间结构形态解析,紫外光的本质认识,紫外光对石英玻璃侵害的一般原理性认识,及可推荐的解决方案,等几个方面。这分析过程整体又可分为理论诠释部分,与实践工艺改良部分。
此文本原是为华为公司的一个网上公开有奖竞答的提问“石英光纤受紫外光侵害”的解决方案论述,全名为“关于石英光纤受紫外光侵害的一般性原理分析与工艺改良推荐”,但不知为何当事方不能正常让这样的文章发表,故留存公布于此。
目录
前言
一、基础理论介绍
1、以太旋涡理论简介
2、石英原子空间结构形态
3、紫外光的本质
4、紫外光对石英玻璃侵害
二、推荐的工艺改良方案
1、通过高温高压来实现更紧密耦合结构
2、通过鲁伯特泪玻璃制造方式来实现更紧密耦合结构
3、通过掺杂化学性质稳定的金属元素原子来实现更紧密耦合结构
三、包裹材料的推荐
后注:
现代物质科学理论,以西方科学理论体系为主导。本难题中人们对石英玻璃、紫外光的认识,都是建立经典原子模型、光(量)子模型等等模型之上。在作者看来,这些经典模型是建立在错误的时空观、物质观、宇宙观之上,从而导致不能正确分析出本难题中的问题所在。同时,西方科学理论体系,是一个错误与漏洞百出的理论体系,不能形成简单契合的完整逻辑体系结构。对这一难题的解析,要从最基础的相关基础理论作一个纠正,才能全面且正确地分析出本难题中相关因此问题所在。因此这里作一个简单的,也是全新的关于宇宙物质基础理论的介绍。
(1).以太是客观存在的,极其细微,自由流动,充满宇空、万物内外空间。
(2).所有场,包括电荷、电场、磁场、引力场,都是以太流场,这是统一场论的简单表述。
(3).电场力、磁场力、引力,都是不同时空尺度的以太压力,经典强力弱力、电磁力子虚乌有。这是四大力统一的简单表述。
(4).原子模型的准确结构,并不是科学界的电子—原子核构架结构,而是微观以太旋涡结构,称为原子以太旋涡。整体形态与一个台风类似,有两极涡管、涡口,中心有一个核,称为原子核。电子模型,当下科学界不知其内部结构,其实也是更微观以太旋涡结构形态,称为电子以太旋涡。原子模型的整体结构,是众多更微观以太旋涡(电子),在一个微观以太旋涡(原子)的黄道面涡流上作随波逐流运动,表达为电子围绕原子核公转。
(5).原子核结构,并不是科学界的质子—中子结构,是更更微观以太旋涡堆积体,一如众多原子堆积出地球。原子核如太阳一般在向外辐射振动能量。
(6).中子,不是中性粒子,而是原子核振动波。由于其类粒子性被错判为粒子性,并由此被错判为粒子。中微子,也不是中性粒子,而是电子核振动波,同样由于其类粒子性被错判为粒子。如此可推导出强力弱力子虚乌有。
(7).光子,是一个错误概念。光也不是横波,电磁波的电场磁场空间交互转换传递是一个错误模型。光,是以太纵波,是众多电子周期性连珠导致原子以太旋涡的涡流偏向,导致周期性压力向外围空间扩散,表达为光。
以上基础概念受本文章篇幅限制,只作核心简单介绍与罗列,详细解说与逻辑论证,有兴趣者可以在作者的博客网站雪印堂首页下载《广义时空论附录(上)·万物意志篇》一书,600页,22M。
石英,即二氧化硅结晶体,主体元素成分是氧原子以太旋涡与硅原子以太旋涡,后面简称氧原子与硅原子,通过耦合作用形成的三原子以太旋涡耦合结构,其空间结构与三个台风在水平面互绕后的整体运动形态相类似,其中硅原子原子量最大,起主导地位。
耦合作用,即两个或多个原子以太旋涡之间,通过涡轴相连互吸而产生相吸作用——这是共价健的实质,形态如葫芦糖串串或佛珠串,或通过涡盘面互吸而产生相吸作用——这是范德华力的实质,形态如两个或多个台风互绕。众原子以太旋涡通过这两种相吸作用而相互叠堆在一起,从而表达为多原子空间结构体,是为原子耦合结构,整体称为分子以太旋涡。这两种互吸作用是共同存在于一个分子中的。对于一硅二氧原子耦合结构,即为二氧化硅分子以太旋涡,其耦合结构是以硅原子为中心,两个氧原子在硅原子以太旋涡的涡流上作漂移运动,每个氧原子各占一条公转轨道,一如两颗大行星绕恒星公转。
石英的主体结构,是以多个硅原子通过涡轴相吸及数量叠堆,形成硅原子长链,每个硅原子又通过涡盘面与氧原子涡盘面相吸,从而形成硅—氧原子长链。由于硅原子量大于氧原子量,因此在这一硅氧原子耦合构成的分子以太旋涡中,硅原子长链占主导地位。原子以太旋涡是一个动态绕轴运动的微观以太旋涡,因此这硅—氧原子长链,是一条螺旋长链,多条硅—氧原子长链通过硅原子之间的涡盘面相吸互绕,形成如麻花绳结构的空间结构,宏观上是为石英晶体。
光,在当下西方科学理论里,是以光子、光量子及电磁波这些概念来理解的,并用电子能轨跃迁作为光子的诞生过程描绘,却无法解说光子结构、电子结构,及电子在能轨跃迁过程中产生光子的动态过程。科学界由于没有找到原子模型其实是微观以太旋涡结构的事实,对光现象产生定性错误,不能正确认识光的本质只是以太纵波这一简单认知。光在以太中传递,与声音在空气中传波完全一样,只是媒介不同,频率不同,速度不同,但都是媒介纵波。通过对光的正确定性,就可以判定相对论、量子力学,都是一个谬论,这里不表。
以太论下的原子新模型,就是众多电子以太旋涡,在原子以太旋涡上作漂流运动,如河面上众多小漩涡在一个大漩涡上漂流,是为电子以太旋涡绕原子核作公转运动,会产生电子连珠现象,即两个、多个或所有电子,在原子核的一侧形成一条直线排列结构,如太阳系的五星、七星、九星连珠现象。众电子以太旋涡由于在同一连珠线上,且旋涡旋转顺逆方向相同,距离也相对最近,相互之间会产生临近涡流之间的相冲作用,即引力相斥现象,从而将公转轨道上的外围原子以太涡流推离到远原子核轨道,表达为原子以太涡流对外偏向突出,并对外围空间的以太产生压力作用,这个压力通过以太传递出去,是为能量扩散。周边性的电子连珠,表达为周期性的能量扩散,这就是光辐射。
原子以太涡流在电子连珠过程中对外偏向程度,表达为光的振幅。电子连珠下的每秒发生频次,表达为光的频率。不同数量的电子连珠的频率,表达为光的发射谱线。空间里以太对电子连珠下的能量传递,表达为光的速度。
这就是紫外光的本质:紫外光,是原子以太旋涡的电子连珠周期落在紫外光频率的以太纵波能量辐射。
发光原理除了自发性发光,还有一种受激性发光,这里略。
由石英结构是氧—硅原子长链堆叠互绕结构,组合紫外光是高能以太纵波,就可以认识紫外光对石英玻璃侵害的一般作用过程:
当石英玻璃纤维中传递紫外光时,紫外光的能量波动,是以以太纵波的超高频波压反复冲击石英玻璃的硅氧原子的相吸结构,导致硅原子与氧原子在平稳位置产生强烈振动,这种强烈振动让硅原子与氧原子周边空间产生以太紊流,就如翻腾的河面上充满水湍流一般,导致硅—硅原子之间、硅—氧原子之间充斥着以太湍流,也就如强声波振动穿过两个并排或并串台风之间,产生空气紊流一般让两个台风有分离趋势,而让硅—硅原子之间、硅—氧原子之间产生分离趋势。这以太湍流随石英玻璃长时间受紫外光照射而不断强化加厚,从而让硅—硅原子相吸作用、硅—氧原子相吸作用逐渐减弱,就如抽成真空而被压在一起的玻璃瓶与玻璃盖由于不断漏气而慢慢相互松动,最终就是硅氧原子长链耦合结构崩溃,表达为玻璃纤维损坏与功能失效。
同时,紫外光在玻璃纤维中传递,是在纤维内表层不断反射前进的,并伴随入射光一起,从而产生紫外光在玻璃纤维内的干涉作用。这种干涉作用,会在玻璃纤维内部产生大量以太湍流,如河水波动产生的涟漪与湍流,以太湍流应涡流相合作用能不断融合形成大以太旋涡,这大以太旋涡的涡流能牵引反射光与入射光,让反射光与入射光以螺旋波动前进模式在玻璃纤维里传递。其中玻璃纤维中轴心会应大以太旋涡的汇集作用,而有更高能量波动形态,从而让轴心区域的硅氧原子耦合结构更易受损。
这一侵害过程,也是万物受各类辐射作用后,产生脆化、裂化、老化的一般原理性直观描绘,也与超声波切割是一样的媒介波能量破坏物质空间结构的过程。
由以上石英玻璃纤维的正确结构形态,与紫外光的正确定性,及紫外光对石英玻璃纤维的直观破坏过程描绘,就可以寻找到有效解决方案的中心思想:
构建出更紧密更稳定的硅—氧原子长链耦合结构,从而延长石英玻璃纤维的寿命
作者暂时想到三种工艺改良方案,这里一一作简单介绍:
高温熔融下的石英呈流体态。更高的温度代表石英成分的硅氧原子有更高的自由度,从而能更快速地调整轴方位实现相互之间耦合结构。高压则能更强力地克服硅—硅、硅—氧原子以太旋涡之间的共价键及范德华力的排斥力,带来更短的原子之间的距离与更紧密物质空间结构,也就更难以被紫外光的波动能量分离与破坏,从而有更高的空间稳定性,是为有更长的使用寿命。
由这个认识,就可以在石英玻璃纤维制造工艺中,于石英熔融与抽丝冷却阶段之间,全程保持长时间高温高压状态。比如3000度以上高温,及3000个大气压以上高压,来实现这一更紧密耦合结构。(注:本文章所有数据都是作者为具体工艺作举例而假设的,真实数据要在实践中寻找)
显然,3000度以上高温相对易达成,但整个制造过程中长时间保持3000个大气压相对难以达成。
个人评估工艺改良难度:难。
个人评估材料寿命:长
个人评估材料结构强度:中强
鲁伯特泪玻璃,即熔融玻璃滴入水中迅速冷却,形成硬度极高,同时也很脆的玻璃体。钢化玻璃制造工艺参考于此。科学界并没有就这种玻璃的形成机制有一个正确分析。这里再依据以太与原子以太旋涡这两概念作一个简单分析。
熔融玻璃本身是众多二氧化硅分子以太旋涡由于高温而处于极高分子活跃性,导致共价键断裂,即轴方向互吸作用被破坏,形成的游离态二氧化硅分子以太旋涡宏观结构。当这种玻璃滴入水中迅速冷却过程中,玻璃体边缘区域的分子以太旋涡受水低温强冷却作用,活跃性迅速减弱而产生剧烈向内收缩状态,从而产生紧密表层结构,而玻璃体中心的原子还处于高温活跃状态,仍在向外发散高能辐射,这种高能辐射遇到活跃性过低的表层分子以太旋涡,部分辐射会被强烈反射回到玻璃体内部空间,并在反射波相互叠加与干涉的过程中,在玻璃体内部产生螺旋波传递形态,作者在自己的理论中称这种螺旋波叫场涡。
这种螺旋波会驱动玻璃体内部整体空间的以太形成一个高速流转的大以太旋涡,这个大以太旋涡流转的特性是中心流速极高,接近光速,边缘流速低,从而在玻璃体空间产生中心以太压力低,边缘以太压力高的分布状态。这个压力差反过来能约束空间里的所有硅氧分子以太旋涡有向内强烈收敛的趋势,一如水漩涡汇集重物质堆积在中心。如此玻璃体空间的众硅氧分子被新生成的高速流转的大以太旋涡强力约束,从而相互之间有更紧密耦合结构。
就日常经验理解这一鲁伯特玻璃的高硬度作用机制,是与真空玻璃瓶是一样的。玻璃瓶抽成真空,瓶盖就难以打开,这是玻璃瓶身与瓶盖之间由于瓶内气压低而导致外界压力将瓶身与瓶盖强力紧压在一起。熔融玻璃滴入冷水后产生的高速流转的大以太旋涡的中心,也有更低压力的作用效果,就如台风的中心气压低一样,从而让包裹中心的外围硅氧分子以太旋涡被外界以太压力紧紧压在一起,于是有更高紧密的整体结构强度。又由于这个大以太旋涡处于极高速流转,外界通过表面传入的能量波振动,会被这个以太旋涡的涡流以螺旋轨迹迅速牵引到中心,宏观上表达为卸力,从而有很高硬度。
这种玻璃体结构由于是迅速冷却,硅氧原子以太旋涡之间,并没有充分时间调整涡轴方向来形成稳定的共价键耦合结构,因此这种耦合结构主体是涡盘互吸作用为主导,涡轴互吸作用则处于从属地位。而尖端在形成过程中是与大以太旋涡的涡轴相通,于是当这种玻璃的尖端受强力机械振动波作用,振动能量以直线轨迹直达大以太旋涡中心,这个大以太旋涡中心低压环境被破坏,大以旋涡由此解体。而涡盘互吸作用约束力相对涡轴互吸作用要弱很多,在机械波能量作用下就不能有效约束硅氧分子以太旋涡保持耦合状态,在宏观上就表达为粉碎化,也即没有韧性,极脆。
具体工艺改良,是在熔融玻璃抽丝阶段,用液氮等营造超低温高速流动的气体环境,让玻璃纤维在成型过程中迅速冷却。这其实也是钢化玻璃纤维制造工艺。自然,就如罗伯特泪玻璃与钢化玻璃一样,这种玻璃纤维刚成型时也是极脆的。要降低脆性,可以通过回火的形式,来让部分硅氧原子以太旋涡略调整旋涡轴方向能充分耦合相吸,从而增加韧性,这与铁材质的冷兵器锻造工艺中,淬火增加硬度及回火增加韧性,有完全一样的机理分析,只是指向的材质不同。
由于紫外光对玻璃纤维的侵害是高能量振动波对硅氧原子以太旋涡的波压作用,这种波压作用也可以起到对硅氧原子以太旋涡产生涡轴纠正作用,从而增加涡轴互吸下的耦合结构数量,因此在使用过程中,会出现玻璃纤维硬度减弱,同时韧性增加的状态。
个人评估工艺改良难度:易
个人评估材料寿命:超长
个人评估材料结构强度:低(脆)
元素周期表上的众多元素原子,其实质是原子以太旋涡。不同的元素原子量,代表不同角动量、角速度的原子以太旋涡。不同化学活跃性的元素原子,代表不同电子连珠形态的原子空间结构。
单个原子以太旋涡的角动量越大,宏观上代表原子质量越大,就如台风的半径越大,同时也代表原子空间有更多的电子以太旋涡分布,会有更多数量的电子连珠结构形态,导致其发射谱线有泛紫外光振动传递,从而对吸收紫外波段有更高效果,这也代表对紫外光传递的阻碍作用。反之,低原子量有相对低的原子以太旋涡角动量,从而易于让紫外光通过。
单个原子以太旋涡角速度越大,在宏观上代表由单一元素原子构成的物质密度越高。在微观上,角速度越大,则意味着原子以太旋涡中心有更高的流速与更低的以太压力,就如台风中心气流角速度越高,意味着中心气压越低。由此高角速度元素原子形成的耦合结构,也就有更高的宏观稳定性,表达为密度高或熔点高。但旋涡角速度大,又意味着有更高频次的电子连珠结构形态,导致其对紫外光传递有阻碍作用。
化学活跃性大略可分为高化学活跃性,如钠钾铝,或低化学活跃性,如钨金铂,等等。高化学活跃性,源于电子连珠时产生的原子以太旋涡偏向大,从而易于被破坏耦合结构,由高化学活跃性元素原子形成的耦合结构,其宏观稳定低,熔点相对低。反之低化学活跃性,源于电子连珠时产生的原子以太旋涡偏向小,从而难以破坏耦合结构,由低化学活跃性元素原子形成的耦合结构,其宏观稳定性高。
由这三种微观与宏观的对应认识,就可以在元素周期表寻找一种元素原子量低,但密度高熔点高的,且化学活跃性低的元素原子,填充在玻璃纤维里,从而在纤维空间形成一个个的超低压以太区,从而能将硅氧原子以太旋涡长链吸附在其周边空间,形成稳定的耦合结构。
具体工艺改良,就是在元素周期表的过渡元素栏的前排位置中,用诸如钛、铬、镍、锆、钼这些个相对低原子量、相对高密度,且化学活跃性相对低的金属元素原子,即原子量在21—45之间的金属氧化物,微量掺杂在熔融玻璃里,形成合金态玻璃,从而有更高的玻璃结构强度与稳定。符合上述这三种属性特征,又价格低产量大的金属是最优的。
建议金属含量控制在0.1%之下。金属原子量越大或元素密度越大,掺杂的金属氧化物的成分比率要越低,反之可以提高一点比例,如此可以减少因相关金属元素原子的高角速度对紫外光传递产生大阻碍而出现过快衰减现象。同样,玻璃纤维的长度越长、截面半径越小,掺杂的金属氧化物含量要也越低。同时也要注意掺杂的金属原子量不要与硅原子量相差过大,以避免发生玻璃纤维由于金属原子量过大形成的超低压区范围过大,会出现如空洞过大导致刚性材料结构发生易脆性。
这一金属氧化物掺杂在熔融石英中,其实也是微量碳—铁合金,即钢的制造工艺在玻璃纤维制造中的应用。这金属氧化物种类符合要求的很多,其掺杂实验要多次实验才能寻找到最合适金属材料。
个人评估工艺改良难度:中
个人评估材料寿命:很长
个人评估材料结构强度:强
以上三种方案,也可以一起组合来改良制造工艺,即在高温高压下,以钢化—合金玻璃的形态,制造出最高强度的玻璃纤维。
包裹材料的耦合结构分析,及被紫外光侵害分析与玻璃纤维一致,都是原子以太旋涡耦合结构,及紫外光高能振动波对耦合结构的破坏,这里就不再赘述。
推荐的材料,是用高纯度碳化硅纳米级粉末,与酸性硅胶充分混合,比例可以在1:1—3:1之间,形成柔性包裹材料。
碳化硅材料结构强度很高,已经在现实中被发现与应用,其高强度根源,仍是上面提到的碳元素原子,是一种化学活跃性相对稳定的微观以太旋涡,其空间内电子数相对少,以太旋涡的角速度相对高,形成的碳—硅结构就相对有高稳定性,可以有效抵御紫外光的侵害,从而延长包裹材料使用寿命。
酸性硅胶的化学稳定性相对高,是由于酸性分子,是高能量振动态的分子以太旋涡,即分子以太旋涡的涡流,除了高速流动外,还受内部氢原子连珠作用产生的对外偏向大,在硅胶中可以让硅胶分子保持高活跃性而能保持半流体形态,但在酸性分子蒸发逸出后,其原酸性分子空间仍保留以太超低压区,从而让硅胶分子被牢牢吸附在超低压区周边形成稳定结构,表达为有很强的粘合作用。
本分析文章与工艺推荐,都可以用寻常事物来举例与类比,在于微观、宏观、宇观的物质结构与运行机制是完全一致的。之所在给人产生不一样的感官,在于这是微观、宏观、宇观与意识之间的关系差异的体同。将关系不同,当成本质不同,是现代物质科学陷入迷宫的根源。阅读本文章的相关人员要想理解以上内容分析与工艺,务必要通读作者的《广义时空论附录(上)·万物意志篇》一书,才能有效理解上面的论述内容。这本书是正确指向宇宙本源的前沿科学理论的展示,可以指导未来人类科技突破,并走向星际时代。若不想在实验室中瞎子摸象浪费人力物力,务必充分理解本书诠释的科学理念,才能更好且有效地开发科技。相信作为理工科人员,都会用理智与逻辑来看待本文章内容,及作者推荐的书。