物理科学探疑--网友天空--系统观点--涂润生--测不准原理与经典运动规律相容有莫大的好处
测不准原理与经典运动规律
相容有莫大的好处
涂 润 生
(湖北省黄冈市产品质量监督检验所,黄冈438000.E-mail:2run3@sina.com)
【摘要】 测不准关系具有决定论和非决定论的双重意义,可以改进量子力学解释系统,美化量子力学逻辑系统(减少前提并在建立相对论量子力学时不需要那些直觉想象)。由于变测不准原理与经典运动规律相斥为相容,因此,在量子力学计算中可同时使用轨道概念和波函数(或统计规律)。给轨道运动方程严格变形可得到测不准关系是没有歧义的铁的事实。严格的理论分析表明:现有的实验和理论都不能强硬地证明量子系统中的微粒是仅在观测时才确定实在面目的幽灵。如果说上述思想与阿斯贝(Aspect)等人的最新实验结果有矛盾,那么问题的根源有很大的可能在阿斯贝的实验解释上。
关键词:测不准关系的新意,量子力学解释系统,轨道概念,相轨线,光元子。
分类号:O413.1
高速电子打在一个斜面上能产生X光,高速电子穿过晶体也有可能产生X光。电子衍射图样也就有可能是由电子—光子相互作用产生的X光导致的。己有的实验都没去证实(或排除)这种可能性。德布罗意(de
Broglie)波的相速度大于光速不可观测,德布罗意波包不可能产生清晰的衍射图样。可见理论分析并不支持“电子衍射是由得布罗意波直接形成的”。可以严格地证明测不准关系还有决定论的意义。证明贝尔不等式的实验中的过多合作也有可能是次级辐射造成的,还有可能是贝尔不等式本身的问题。考虑到实验解释的非唯一性,证明了测不准关系具有决定论和非决定论的双重意义可使量子力学的哥本哈根解释与定域实在论解释由相互排斥而变成相容。它们相容之后会有一些意想不到的效果。
1 理论和实验都不大支持“实物粒子衍射图样是由德布罗意波直接造成的”
X光机的应用实践证明高速电子打在一个斜面上可产生X射线。所产生的X射的最小波长为:
(1)
高速电子打在晶体上也有可能产生X射线。戴维孙和革末(Davisson
and Germer)利用电子束穿过镍单晶形成的衍射图样,只有在严格地排除了“是由电子撞击形成的X射线造成的”之后才能认为它证实了德布罗意波。因为(1)式与在一定条件下(如电子速度很高)很接近,X射线产生实验证实了这一点。
任何晶体中的原子核都是处于电子云雾之中,电子束流穿过两布喇格(Bragg)平面之间的缝都必须与缝中的电子相撞。入射电子就最有可能撞出动量相当的光子来,被撞击的光子再发生衍射形成衍射图样。所遵守的动量守恒方式如下:
(2)
考虑到c=λv,(2)式变为:
(3)
式中υ1是入射电子速度,υ2是出射电子速度,hv/c是撞出的光子的动量。
。需要更严格更精确的实验证实戴维孙和革末实验是电子的衍射还是光子的衍射,衍射是严格符合(1)式还是(3)式还是λ=h/mυ。
一个光子穿过双缝,先是根据惠更斯(Huygens)原理产生多个次级光子,之后才是次级光子之间相互干涉。这种解释是符合逻辑的,每一步都有清晰的物理图象,不需要认为光子在穿过狭缝时变成了不合逻辑的幽灵。电子一个接一个地序贯地穿过狭缝(特别是双缝)也能得到衍射图样。若认为此时的电子是完完全全的波,则它在到达缝时也会根据惠更斯原理使每个电子都变成多个次级电子,然后是次级电子间产生干涉。电子序贯地穿过双缝形成的衍射图样的客观性决定了那些推理中次级电子必须是客观的。可是,高能物理实验却没有发现电子可以分为更小的更基本的粒子,即高能物理实验事实不允许次级电子存在。这样我们不得不认为次级电子是幽灵或者电子在穿越缝的过程中是幽灵。如果认定自然界没有幽灵,那么“电子衍射是由于电子表现出了波动性”的现有解释就是不成功的。换言之,我们不能说电子衍射实验严格地证实了电子在穿缝过程中表现出了波动性。相反像(1)式和(3)式那样不需要幽灵的解释更能令不信神的科学家信服。
严格的理论分析表明,德布罗意波的相速度为,而相对论不允许有大于光速的实物。所以,德布罗意单色波是不可观测的[1]。能够观测的只能是德布罗意波包。两个波包之间产生干涉必然得到不清晰的干涉图样。所以,清晰的电子衍射图样不可能是由波长符合λ=h/mυ的单色德布罗意波形成的。
在贝尔不等式(Bell’s inequality)的推导中,有一个隐藏在概率论后面的假设——概率遵循迭加原理。可是这一假设与量子力学的形式体系相矛盾从而与实验实事相矛盾。贝尔不等式被实验否定只不过再次证实了这种矛盾,与定域实在论完全无关(即不能否认定域实在论) [2]。所以,阿斯贝(Alaine Aspect) 1982年在巴黎大学所做的实验并不能严格地证实微观粒子的模糊世界只是在观察时才变成具体的实在,在没有观察时微观粒子只是一个幽灵。再说在验证贝尔不等式的16个实验中有2个是肯定的,占总数的12.5%。在验证实验中并不符合“少数服从多数”的数量规则,一个正确的实验可以否定一大堆不正确的实验。谁能肯定那个12.5%的概率只是意外呢?我们为什么要轻易地放弃严谨的作风,轻率地依附哥本哈根学派,从而极力否定定域实在论的有益尝试呢?
由经典运动定律可导出测不准关系支持在不测量时的电子不会是个幽灵的观点。整齐排列的核组成一条缝。当一个电子穿过它时,所受到的力正比于,即
(4)
式中r是电子与缝壁之间的垂直距离。根据基本运动定律知F=ma以及s=(1/2)at2。设缝深为L,则电子穿过它所花的时间为t=L/υ秒。这样,我们可得到
(5)
如果电子射线的偏转角为φ且很小,就有sinφ=s/L和
(6)
电子与缝壁之间的相互作用距离不会超过缝宽
。对于一个确定的缝,L/△x是个常数,上式变为
(7)
令p=mυ、psinφ=△px,我们有
(8)
考虑到精细结构常数
(9)
由于(9)式是由等经典运动定律得到的,因此,(9)式不能否定轨道运动。我们不能武断地认为(9)式仅具有海森伯(Heisenberg)意义。中性粒子的衍射实验结果可尝试用(9)式的海森伯意义(或(1)式和(3)式)解释。
(9)式是轨道运动方程的无歧义的变形式[3]。它表示不测量时(或作无随机干扰的测量时)位置和动量可同时具有确定的值。(9)式的海森伯意义表示,一旦受到随机干扰,位置和动量就不能同时测准,并不表示不测量时微观粒子不能同时具有准确的位置和动量。(9)式和(14)式的本文推导过程也不支持电子的衍射图形是由电子直接造成的(因受到随机干扰的微观粒子只能形成界限模糊的亮斑而不易形成清晰的条纹)。
(9)式的另一种推导是从爱因斯坦光线偏折分式——(10)式出发的。
(10)
若速度不是c而是一般速度υ,则(10)式变为.由于牛顿力和库仑力都是线性力且极为对称,因此,对于电子注掠过质子表面而言,库仑力导致的偏转角
与牛顿力导致的偏转角
之比等于这两种力的强度之比:
代入该比 例式,可得
(11)
(12)
当φe特别小时有sinφe≈φe的关系。由于缝的两侧的有效核电荷数都对入射电子产生影响。因此,当我们只考虑单侧偏转时,r最大不超过缝宽△x,即r≤△x.将r≤△x、sinφe≈φe代入(12)式,并令psinφe=△px ,可得
(13)
(14)
以上推导表明,(9)式和(14)式都是轨道式力学运动规律的特殊表现形式。也就是说,空间坐标和动量之积正比于普朗克(Plank)常数也可以是因果关系的反映。(6)式和(11)式都是当入射速度一定时,入射位置r和偏转角φ 之间的因果关系。当入射粒子受到了随机干扰时,(6)式和(11)式的因果关系就被无法精确预测地破坏了,但统计结果仍然符合(14)式的关系(这一点也已被多数教科书证明了)。所以,形如(14)式的关系至少具有决定论和非决定论的双重意义,定域实在论解释与统计解释可以相容。由(14)式的推导过程可知,△x是狭缝宽度,尽管仍可表示位置不确定度,但能表示单次测量时一个粒子在穿过狭缝时的准确位置的不是△x而是粒子距缝一侧的距离r。换言之,测准粒子的入射位置的最佳方式不是让△x→0,而是由(11)式的因果关系、已知的υ值和实测的φ计算出准确的r值。将△x→0当作是测准粒子位置的唯一途径,不但是错误的而且是办不到的(因为,当△x→0时,缝就消失了,入射粒子有一定大小而不是质点,当缝窄至一定程度时,入射粒子就会被卡住或受到严重的随机干扰)。可见,把△x→0当作测准粒子位置的唯一途径是自行设置测量的障碍。
既然根据量子化方法、力学运动规律和受到随机干扰后的统计规律都可以得到形如
的式子,那么,测不准关系就既是①量子化关系又是②轨道运动规律的反映也可以是③因随机干扰而测不准的反映.我们不能排除量子力学体系中存在与“不测量”和“无随机干扰地测量”的对应状态,因此,在任何情况下都千篇一律地取意义③是片面的。我们应该将“测不准原理与经典规律相互排斥”的旧观念改变为“测不准关系与经典运动规律相容”的新观念。意义②和③同时存在表明测不准关系并不能成为否认轨道运动的充足理由。它可预言:凡有可观随机干扰的测量结果必符合统计解释;凡随机干扰消除得可以忽略的测量结果必符合定域实在论的解释;随机干扰消除得不彻底但相对较弱的实验结果可同时采用前两种解释。
3 本文的唯一基本前提——光元子沿闭合路径传播构成定域粒子[4]
以前也曾有人提出过质子电子尺寸的闭弦模型,但因缺乏相应的理论机制而被放弃。现在周海麟提出的周氏力[5]可望成为质子电子尺寸的闭弦稳定存在的理论依据。假设一个圆偏振光量子由k个更小的光元子组成,同种光元子之间就存在周氏相互吸引力。将非线性周氏力的线性近似取为,就有
(15)
(15)式中m为电子的质量,且,即一个电子由274个光元子连接着并沿闭合路径传播组成。由惠更斯原理(惠更斯作图法)可知,那274个光元子可优先成为次级子波源。当自由电子受外场干扰之后,其中的274个光元子可同时复制出波长与母波相同的274个次级子波。一个基态氢原子的结构是:氢核处于由274节次级子波围成的一个圆的圆心之上,电子闭弦半径为r
=274λ/2π.λ是能量恰恰为阀频的γ-量子的波长,数值为1.2131548×10—12米。所以r
=0.529×10—10米,与玻尔半径数值吻合。这也阐明了氢原子中电子的德布罗意波是由274节次级子波组成的一拍。
上述基本假设可完全取代玻尔氢原子理论是显而易见的。它的另几个好处是:①可替代现有量子力子中五个必要的基本假设;②可成功地解释光子-电子相互转变的实事,改变了量子力学与基本粒子内部结构完全无关的局面;③触及精细结构常数、电子自旋和德布罗意波的本质。即使周氏力的依据不足,能用一个假设代替一组(至少五个)基本假设也是值得重视的。
4 仅用一条假设可建起量子力学体系
上节的基本假设说的是电子是由圆偏振光量子围成的。在势场中波的能量改变,但波的形式不变。故自由电子中的波和势场中的电子都可用下式描述。
(16)
对(16)式作适当的偏微分,可得
既然核外电子是一种首尾相接的德布罗意波,就可认为电子的电荷均匀地分布在相轨线上。这样,氢原子基态的势能函数为
(21)
在平衡系统中,维里定理(Virial therem)成立,并考虑到我们有
(22)
将(22)式代入(18)式,得
(23)
考虑到 Ek =E-V,(23)式变为
(24)
比较c=λν、(22)、(19)、(23)四式,可得
(25)
(24)式和(25)式都是薛定谔(Schrodinger)方程。都是哈密顿(Hamilton)算符
,经典的动量-能量关系为
将它代入(22)式,可得
将德布罗意关系代入(17)式,可得
(26)
将Ek =P2/2m代入(23)式,可得
(27)
(26)式和(27)式分别给出了动量算符和动量平方算符。
用λb替换λ,选择(22)式中的的形式代入(17)式,可得
(28)
将Ek=E-V代入(28)式,可得
(29)
(29)式就是势场中的狄拉克(Dirac)方程。将代入(19)式,可得
(30)
(28)-(30),可得
(31)
由于相对论动能与总能量之差为mc2,因此,只要我们将E 中的质量取为±m,(31)式就可变为
(32)
式中β=±1.(32)式就是自由粒子的狄拉克方程.如果宇宙中存在对称的正能量世界和负能量世界,那么,在正能量世界中负能量和负质量没有意义,(30)、(31)两式分别只能写为
(33)
和
(34)
(37)式是达朗贝尔(D′Alembert)方程。
(15)式和(21)是使用了轨道概念的表现,(16)式是使用了波函数的表现。德布罗意关系、薛定谔方程、狄拉克方程及量子力学逻辑体系是同时使用轨道概念和波函数的产物。在同时使用轨道概念和波函数的前提下,对于非多粒子随机运动的情况,几率密度正好等于场能密度。只有在核外电子定域的情况下几率诠释才在观念上不正确,但对能量的计算结果仍然是正确的。可见,几率诠释仅在描述无随机干扰的体系的结构方面不准确,但在能量统计方面是可用的。本文不否认统计解释。
5 同时使用轨道概念和波函数不仅可大大简化量子力学计算而且可摘除“半经验方法”这项讨厌的帽子[6]
根据第2节默认的电子结构模型可知,1个(或数个) 未受随机干扰的核外电子的相轨线是定域的。由此,我们也知道一些小分子的结构。例如氢分子离子的结构是一个相轨线环的两侧各有一个氢核(见图1)。它也是一个力学平衡系统,力学平衡状态方程为 |
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这个方程的解是θ=50057`10"。H2+的总势能函数为V=-2(e2/L2)+e2/Re=-1.2603(e2/L).以类氢离子计算,相应的能量为E=-19.797eV. H2+中电子的势能函数为Ve=-2e2/Re=-2sinθ(e2/r)=-1.553(e2/r).同样以类氢离子计算,得相应的能量Ee=-32.826eV.E与Ee之差为核间相互作用能:2e2/Re =E-Ee,Re=2.0899a0≈1.10×10-10米。H2+的离解能为De=19.799eV-13.606eV≈6.2eV.对应的实验值为Re=1.06×10-10米和De=2.79eV.如果考虑到电子和核的自旋相互作用,误差可望消除。
氢分子(H2)的力学结构与H2+的很相似,不过两核之间的相轨线是双电子闭弦。体系的力学平衡状态方程的解为θ=π/3. 体系的总势能函数为V=-(4e2/L)+(e2/Re)=-1.5(e2/L)-1.5(e2/L). 以两个类氦离子计算,相应的总能量为E=-1.52(e2/2a0)×2=-61.227eV.H2中纯电子的势能为Ve=-(4 e2/L)=-(2sinθ)(2e2/r) =-1.732(e2/r)-1.732(e2/r). 以类氦离子计算,相应的电子能量为Ee=-2×1.7322 (e2/2a0)=-81.636eV. 同理我们有:e2/Re=E-Ee, Re=1.333a0≈0.71×10-10米。既然H2基态中的双电子与He原子基态中的双电子的环境相同(n=1, Z =2),那么,H2中电子之间的相互作用能也应为29.829eV.所以H2的离解能为De=61.227eV-29.829eV=13.606eV×2≈4.2eV.相应的实验值为:De=4.75eV, Re=0.74×10-10米。
He2+的结构与H2+非常相似。当基态氦原子发生电离时,逃离的电子所感受到的核电荷数(有效核电荷数)可以根据电离能计算出来(假设内层电子未重排)。对于第一级电离而言,计算公式为I=Z*2(e2/2a0)。将I=24.587eV代入其中,可得Z*=1.3443.将He2+当作有效核电荷数为1.3443的点电荷。我们可以得到力学平衡状态方程的解为θ=45.95270 .体系的总势能为V=-(2×1.3443)e2/L+(1.34432)e2/Re=-1.3889(e2/L).以类氢离子计算,相应的总能量为E=-1.38892e2/2a0=-26.249eV. He2+中成键电子的势能为Ve=-(2×1.3443)e2/L=-(2×1.3443sinθ)(e2/r)=-1.9325(e2/r), 以类氢离子计算,相应的成键电子能量为Ee=-1.93252e2/2a0=-50.812eV.两个He2+离子之间的相互作用能为(1.344432) e2/Re =50.812eV-26.249eV=24.563eV,Re=2.00192a0 =1.06×10-10米。He2+的离解能为De=-E-I1 =26.249eV-24.587eV=1.662eV.相应的实验观测值为:Re=1.08×10-10米,De=3eV。
Li2的结构与H2相似,不过两成键电子处于n=2的能级之上。锂元素第一电离能为5.392eV。所以,锂原子中2S电子感受到的有效核电荷数为1.259(即5.392eV=Z*2/22,Z*=1.259)。将Li+原子实当作有效核电荷数为1.259的点电荷,力学平衡状态方程的解为θ=57.32290。Li2 的总势能为V=-(4×1.2592e2/L)+ (1.2592e2/Re)=-3.56812(e2/L).以类氦离子计算,相应的总能量为E=-21.653eV.成键电子的势能为Ve=-4×1.259(e2/L)=-(4×1.259sinθ)e2/r =-4.2391(e2/r).以类氦离子计算相应的能量为Ee=-(2.11952/22)(e2/a0) =-30.562eV.两Li+之间的相互作用能为(1.2592e2/Re)=E-Ee , Re=4.842a0≈2.56×10-10米。对应的实验观测值为Re=2.67×10-10米。
6 同时使用轨道概念和波函数的优点小结
归纳起来,本文介绍的处理方式具有如下优点:
a)将定域实在论的因果描述和统计描述统一于对同一客体的描述之中
认为核外电子是德布罗意波,而波一般具有统计性质,因此可利用与波函数对应的统计规律描述核外电子。波的相轨线在任何情况下都可以看作是构成波的能量实体的运动轨迹,因此在描述核外电子时又可以采用定域实在论的思想方法。对于单电子平衡体系而言,用统计方法可以得到场能的密度分布和其它物理量的本征函数和本征值,用定域实在论的描述方式可得到体系的力学平衡结构和自旋(或轨道)运动角动量等。任何体系只要出现了随机过程就可以采用统计描述;矩阵力学与波力学相容的潜在本质是统计解释与决定论解释相容。
b)增强了量子力学体系的逻辑性
只要读者注意到第4节,就能发现不必使用五个基本假设就可导出量子力学的一整套基本方程,在导出相对论性量子力学基本方程时也不必增加一些直觉原则。减少了前提而又增强了逻辑性就是美化了量子力学。
c)扫除了量子力学与相对论相结合的部分逻辑障碍
海森伯不确定度关系也可表为△p△t~h/c由于c是常数(光速),而相对论不允许有超光速的运动,因此由△p△t~h/c可看出,测准动量必须花无限长的时间。也就是说,在海森伯不确定度意义的限制下,在相对论性理论中,对动量进行任意精确而快速的测量在原则上是不可能的。如果具有负几率的波函数相当于存在反粒子,那么在测量高速电子坐标的过程中就不可避免地要产生电子-正电子对。这类新粒子不能通过过程本身来进行探测,这就使得对高速电子进行测量变得毫无意义。朗道得出了下述结论:非相对论性量子力学的全部表述中,波函数ψ(q)不能以不可观测的信息的运载者的原来意义出现。
(12)式直观反映的△p△x~h的决定论意义表明,测准动量p(或△p),只需在已知入射速度(或动量)的情况下测准偏转角φ 就行了。这样,△p不必趋于零,△t就不必趋于无穷大。第一个矛盾就这样解决了。在导出狄拉克方程的过程中,本文倾向于认为负能量和负质量是负能量世界中的物理量,负几率也就不与反粒子对应。在正能量世界中只能取正的能量、质量和几率,故第二个矛盾也不会出现。即使实测时产生了反粒子也就不表示理论上有障碍。
d)将电子的波-粒二象性阐释得更加清楚
在本文之前,一般认为波和粒子是一对矛盾的实体,人们只承认微观粒子具有波-粒二象性的实测结果而不能给出决定波-粒二象性的具体而清晰的物理图象(结构)。本文认为核外电子是闭合路径传播的波,这是决定可以同时使用轨道概念和波函数的关键,也就是能阐明波-粒二象性的具体模型。首先肯定微粒是波,然后用波沿一较小的闭合路径传播来说明波的能量可局限于较小的空间之内(即构成了定域实体)。波沿闭合路径传播的确是统一波的延展性和粒子的定域性的巧妙方式。有什么理由说大自然不选择这种巧妙的方式呢?波动性和粒子性统一于一个微粒之上是客观事实,在没有找到其它解释方式之前为什么不接受“波沿闭合路径传播”这种解释呢?在这种解释表现出了许多优点之后仍然不接受它,很有可能是脑中的陈旧观念在作怪。
e) 能弥补正统量子力学不能从动力学上解释原子、分子的稳定性的不足
如果真象几率诠释所认可的那样,H2+中的那个电子可在两氢核附近各处出现,那么,在大部分时间内点电子都处于使两氢核偏离实测平衡位置的状态。也就是说,从动力学上考虑,在大部分时间里H2+都有偏离核间距为1.06×10-10米的趋势.可见,如果电子是点粒子而在核外空间中随机地出现,那么,从动力学上看, H2+在大部分时间内就是不稳定的。H2+稳定只是热力学上的统计平均结果。如果象本文所述的那样电子波在两氢核之间沿一圆周传播,则H2+体系既可以达到力学平衡又可以达到能量密度在两氢核之间最大的状态(对应于几率诠释的“几率密度”在两氢核之间最大的状态)。
f ) 使量子力学更协调地包含经典力学
尽管现有的正统量子力学在取势能函数等少数几处采用了经典力学的处理方式,但在观念上,现有的正统量子力学是完全排斥经典力学的(因为经典力学属于定域实在论的范畴而正统量子力学是非决定论的统计力学)。在本文前提下,只要认为电子的电荷和质量均匀分布在闭合的相轨线上,经典力学方法就是完全适用的(但同时又可采用波函数的统计描述)。本文的思想观念恰好可以说明在量子力学中为什么可以用V∝e2/r的经典形式建立势能函数。可见,本文使量子力学中的观念和方法更加协调。
g) 实现了定域实在论与统计决定论的完美统一
现有的量子论对运动中的电子等基本粒子,只能在定域实在论描述和统计描述二者之中选择一种,而不能同时用这两种描述方式描述同一运动粒子。本文论证了决定论意义和非决定论意义,可统一于同一事物(测不准关系)之中,也就肯定了可将定域实在论描述和统计描述同时作用在同一客体之上。例如,可在用经典力学描述云室中的高速粒子的同时使用统计描述而计算出该粒子受到微弱干扰造成的位子不确定度。现在,高精密度实验恰好证实了即使是宏观物体,也有测不准的成份。这在本文看来是很正常的:如果随机干扰的力量比惯性运动力量小四个数量级,那么,统计方法描述的空间不确定范围必在比牛顿定律描述结果低四个数量级的范围之内。宇宙背景辅射、人间噪声等都可成为随机干扰的动力源。总之,最新的关于测量的实验结果支持本文的结论(因为“大物体在特小范围内也测不准”的最新实验结果需要定域实在论描述与统计描述相容的理论解释)。由轨道运动方程(规律)导出了不确定度关系可使经典运动规律的适用范围从宏观领域延伸到微观领域。本文从逻辑上认可了“核外电子既是粒子又是波”在一定条件下可同时采用波动描述和定域实在论的描述。另一方面也能将测不准原理的适用范围从微观领域扩展到宏观(或经典运动)领域。这一优点决定了本文不是倒退到经典定域实在论的老路上去,更不是在完全的统计决定论的道路上走得更远,而是站到了“定域实在论与统计决定论相容”的高度,使九泉之下的爱因斯坦和波尔可以握手言和。
7 结束语
按理说,海森伯意义的不确定度关系是量子论的基本原理,扩展了不确定度关系的意义对整个量子论就有重大影响。正统量子论及其解释不是完全不正确而是偏离了辩证的轨道。本文的目的就是想使量子力学及其解释系统变得更加辩证,且通过发现测不准关系还有决定论意义和提出一条假设而办到了。本文有参考价值的主要原因是“改进量子力学解释系统但不否认正统量子论的成功应用”,而正统量子论的特点恰恰是内在的逻辑性欠佳但应用相当成功。也就是说,本文介绍的思想可以做到扬其长而补其短。
基础研究一般可分为两大类:甲)在已有的框架之内完善和发展已有的理论;乙)突破甚至重建理论框架。甲类易引起共鸣也就易于被接受,乙类需要读者改变观念,一般难以被接受(历史上的科学蒙难就是这个原因)。本文开拓了新的思维空间,因此说它远离前沿是不正确的。波为什么要弯曲而沿闭合路径传播是需要解释的和验证的。本文基本假设可预言:波长远短于测量空间的光线(特别是圆编振光线)在特强非均匀电磁场中会发生偏转(或表现出类电荷特性)。日本学者内田秀男的实验应该受到重视。
狄拉克曾明确指出:“我认为很有可能在将来某个时候,我们会得出一个改进的量子力学,使其回到决定论。只有放弃某些基本思想为代价才能办到,而这些基本思想我们现在认为是没有问题的。”[8]本文介绍的工作就是将粒子性理解为所研究客体非全域弥散的存在区域的定域性,从而将量子力学改进成了决定论和非决定论连通统一的理论,但不是完全回到决定论。人们不会忘记,测不准原理与经典运动规律相容正是人们在测不准原理发现之初的强烈愿望。
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Advantage
Tu Runsheng
(51 Huangzhou Avenue,Agency of Product Quality Inspection in Huanggang City,Hubei
Prcvince,CHINA)
Abstract
Uncertainty relation have the dual significance of determinism-indeterminism. It can improve the explanation system of quantum mechanics and can beautify the logical system of quantum mechanics (can reduce the premise and do not need those intuition imagine when relativistic quantum mechanics is established ).Owing to uncertainty principle and classical law excluded each other to be changed into forgiven each other, therefore we can both using the method of classical mechanics law in quantum mechanics and use the uncertainty principle in classical mechanics, and under given conditions we can use orbital concept and wave function at the same time. It is the ironclad evidence to be no different meanings that uncertainty relation can obtained by strictly analysis can indicate: both available experiment and theory can’t strongly testify that the particles in quantum system are the ghost whose true face to be showing for me only when it is observed. If above thinking and the latest experimental result obtained by Aspect etc are contradictory, the source of the problem is come from the explanation for Aspect’s experiment.
Keywords: New significance of uncertainty relation, Explanation system of
quantum mechanics, Classical orbital concept, Phase-rail-line,Photo-atom.
PACS:03.65.Bz
作者简介:涂润生,男(1959—
)。湖北武穴人,黄冈市产品质量检验所
工程师,主要研究:质量学、理论物理学、教育学。
作者地址:湖北省黄冈市黄州大道51号质量技术监督局质检所
邮 编:438000
电 话:0713-8388171
E-mail:2run345@sohu.com
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物理科学探疑