解析声速与信号速度内在本质
胡  良
深圳市宏源清实业有限公司
摘要：声波是声音的传播形式。声波是由物体（声源）振动产生，声波传播的空间就称为声场。在气体，液体及固体介质中传播时体现为一种纵波。
任何一个孤立（量子）体系都具有内禀的一维空间速度，即，内禀的一维信号速度。宇宙中最大的信号速度是真空中的光速，信号速度体现为横波。
关键词：声速，信号速度，电磁波，量子场论，引力场
作者：总工，高工，硕士
1声速的内涵
声波是声音的传播形式。声波是由物体（声源）振动产生，声波传播的空间就称为声场。在气体，液体及固体介质中传播时体现为一种纵波。
声波是介质偏离平衡态的小扰动传播。传播过程只是动量的传递过程，而不发生质量的传递。
正弦波（最简单波动形式）是各种复杂声波的基本单元，任何复杂的声波都是各种正弦波叠加而成的复合波。
声波向前运动体现为相邻空气分子之间的传递，空气分子将波动形式向前传递，而空气分子本身仍在原地振荡，空气分子并不跟随声波前进。
例如，声源在空气中振动时，体现为一会儿压缩空气（变得稠密）；一会儿使空气膨胀（变得稀疏），从而形成一系列疏、密相间变化的波，将动量传送出去。   
此时，媒介质点振动方向与波的传播方向保持一致，因此称为纵波；可见，声波是纵波。
声的衰减体现为声音在传播过程中越来越微弱。物体（声源）振动发出的声波向四周传播，声波动量逐渐扩散；动量的扩散使得单位面积上所拥有的动量减小，声音变得微弱，单位面积上的声波动量随着声源距离的平方而递减。
声波的速度取决于，空气分子（假设空气中的分子是相同的分子）内禀的一维空间速度。声波的频率取决于物体（声源）振动频率。
从广义的角度来看，当物体（声源）振动频率与某一个孤立（量子）体系的固有频率相同（或相近）时，就会发生共振。
引力波本质上就是声波；引力波的传播过程只是动量的传递过程，而不发生质量的传递。引力波是极短时间的声波，在星系之间传递，而星系相当于空气中的分子。
2信号速度的内涵
凡是高于绝对零度的物体，都会释出电磁波（光子）。电磁场（光子）包含电场与磁场两个方面，分别用电场强度（或电位移）及磁通密度（或磁场强度）表示其特性。这两部分是紧密相依的，时变的电场会引起磁场，而时变的磁场也会引起电场。电磁场（光子）的场源随时间变化时，其电场与磁场互相激励导致电磁场（光子）的运动而形成电磁波。电磁波（在真空中）的传播速度就是光速，或称为电磁波（光子）内禀的一维速度，即宇宙中最大的信号速度。
电磁波（光子）是电磁场的一种运动形态。变化的电场会产生磁场，变化的磁场则会产生电场。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波。
电磁波频率低时，主要借助导电体内传递；因为，在低频的电振荡中，磁电之间的相互变化比较缓慢，其能量（光子）几乎全部返回原振荡电路，而没有能量（光子）辐射出去。
电磁波频率高时，可在自由空间内传递，也可束缚在导电体内传递。因为，在高频率的电振荡中，磁电之间相互变化比较快，其能量（光子）不可能全部返回原振荡电路，于是，以电磁波（光子）形式向空间传播出去，又称为辐射。
电磁波是横波，电磁波的磁场、电场及其行进方向三者之间互相垂直。振幅沿传播方向的垂直方向作周期性交变，而其强度与距离的平方成反比，任何位置之能量功率与振幅的平方成正比。
电磁波（光子）在真空中的速度就是光速。在空间传播的电磁波，距离最近的电场（磁场）强度方向相同，其量值最大两点之间的距离，就是电磁波的波长（λ）；电磁每秒钟变动的次数就是电磁波（光子）的频率（f）。
三者之间的关系是C=λ*f。
电磁波（光子）的在真空中的传播速度就是光子内禀的一维空间速度。电磁波（光子）的频率是电磁波（光子）本身的属性。
此外，任何一个孤立（量子）体系都具有内禀的一维空间速度，即，内禀的一维信号速度。宇宙中最大的信号速度是真空中的光速。
3冲击波内涵
任何波源，当其运动速度超过了其波的传播速度时，这类型波动形式就是冲击波（激波）。其特点是波前的跳跃式变化（产生一个锋面），锋面处介质的物理性质（例如压强、温度及密度等）发生跃变。
具体来说，有一个孤立（量子）体系内禀的一维空间速度远远大于介质（例如，空气中的分子）内禀的一维空间速度。或者说，这一个孤立（量子）体系内禀的一维空间速度（即信号速度）远远大于介质（例如，空气中的分子）声速。
可见，声速（与介质有关）与信号速度（孤立体系内禀属性）有联系；但声速（纵波）与信号速度（横波）内涵是不同的。
对于量子霍尔效应来说：
e^(2)/h=[(-Vp*fp)*(-Vp*fp)]/[Vp*C^(2)]=λp。
其中，电子电荷（量子化的）表达式为：e=(-Vp*fp)，量纲是[-L^(3)T^(-1)]；
普朗克常数表达式为：h=[Vp*C^(2)]，量纲是，[L^(3)T^(0)]* [L^(2)T^(-2)]。
普朗克长度（λp）的量纲是，[L^(1)T^(0)]。可见，量子霍尔效应与普朗克长度有关。
Speed of sound and signal velocity
The energy constant (Hu) is the smallest energy unit,Hu = h * C=Vp*C^(3), which reflects the intrinsic relationship between the vacuum speed of light (C) and Planck's constant (h).