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探求宇宙奥秘 了解微观粒子波粒二象性的本质

时间:2020-06-11 17:11:16

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探求宇宙奥秘 了解微观粒子波粒二象性的本质

本文乃作者荒野说科学原创,未经允许请勿转载,图片来源于网络,如侵权请联系删除,谢谢!

在量子力学里,微观粒子有时会显示出波动性(这时粒子性较不显著),有时又会显示出粒子性(这时波动性较不显著),在不同条件下分别表现出波动或粒子的性质。这种量子行为称为波粒二象性。关于光是粒子还是波的争论由来已久。牛顿认为光是一种粒子,而麦克斯韦的电磁学理论认为光是一种波。直到 1905 年,爱因斯坦提出了光子,一个携带光能的量子的概念,并解释了光电效应,才使人们意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。

光能源

在光具有波粒二象性的启发下,1924 年法国物理学家德布罗意提出一个假说,指出波粒二象性不只是光子才有,一切微观粒子,包括电子和质子、中子,都有波粒二象性。他把光子的动量与波长的关系式 p=h/λ 推广到一切微观粒子上,指出:具有质量 m 和速度 v 的运动粒子也具有波动性,这种波的波长等于普朗克恒量 h 跟粒子动量 mv 的比,即 λ= h/(mv), 这就是德布罗意公式。 之后, 科学家为验证波粒二象性, 通过光的干涉、 衍射、光电效应、康普顿效应以及汤姆孙的电子通过金的多晶薄膜的衍射和约恩逊的电子通过夹缝的衍射等实验,证实光和电子存在波粒二象性。

微观粒子

以现代物理学对物质的认识,波并不是物质,波没有质量,只是一种运动状态,而粒子是物质,是粒性的质量物质。如以实验发现光和电子有波粒二象性,就认定光和电子既是波,又是粒子,如按现代物理学的物质观,这就等于是说,光和电子不是物质(波),又是物质(粒子)。这样的表述显然是矛盾的,是不符合逻辑的。

那么,怎样来解读光合电子的波粒二象性?广义物质观认为,宇宙物质归为两类:一是质量物质,二是能量物质。什么是质量物质,这比较好理解,就是人们通常说的物质,是看得见,摸得着的聚集形态的实体物质。什么是能量物质,能量物质就是非质量的,看不见,摸不着的离散形态的物质。既然宇宙物质归为质量物质和能量物质两类,也可以说,宇宙由质量的天体和能量的空间组成。以自然外力观,从力的角度来说,能量物质是力的本质。

光合电子的波粒

因此,宇宙也可以理解为是由质量的天体和力组成,质量的天体始终处于力的作用下,即自然外力对天体的收缩、聚集(能转质),并渗透到在天体核心焦点对抗,促使天体核心能量囤积和自然斥力发射(质转能),而天体自然斥力的相互交融和叠加即构成整体的自然外力。自然外力的“进”与自然斥力的“出”,形成自然外力(背景场聚射流)与自然斥力(天体场辐射流)的两力循环,自然外力(背景场聚射流)与自然斥力(天体场辐射流)在两力循环的过程中相互反向交错、对抗、阻尼和摩擦,促使自然外力(背景场聚射流)与自然斥力(天体场辐射流)自身产生波动、频率和振幅,这就决定了,宇宙中自然外力与自然斥力的两力反向交错循环都是不同波长、频率和振幅的能量流的循环。

天体场辐射流

因此,能量具有波性,能量即波;不同量级的质能转换,产生不同量级的能量波;不同量级的能量波,有不同的波长、频率和振幅;不同波长、频率和振幅的能量波,具有不同的穿透能力和属性。在前面的章节中,我已阐述了“光”的本质是自然外力(背景场聚射流)与自然斥力(天体场辐射流)两力相互对抗、交错和摩擦产生的左右旋双向“光电子对”,或左右旋双向“光电子对”的集合。

融入本章节的能量波的观点,即具有一定波长、频率和振幅的自然外力(背景场聚射流)与自然斥力(天体场辐射流)两力相互对抗、交错和摩擦,在对抗、交错和摩擦的焦点处产生左右旋双向能量点——左右旋双向“光电子对”。

天体场辐射流

因左右旋双向“光电子对”是波长、频率和振幅的自然外力(背景场聚射流)与自然斥力(天体场辐射流)两力相互对抗、交错和摩擦的产物,所以左右旋双向“光电子对”是排列在能量流的波长、频率和振幅的连线上,是一份一份的能量点。在波粒二象性验证中测到的“波性”实际反映的是能量波的波性,而“粒性”是对一份一份的能量点的左右旋双向“光电子对”的反映。严格地说, 左右旋双向 “光电子对” 是能量点, 无质量, 所以左右旋双向 “光电子对”的“粒性”有别于质量粒子的粒性。

上述是能量点形态的左右旋双向 “光电子对” 的波粒二象性。 那么,怎样理解质量粒子的波粒二象性呢?以广义物质观,物质由质量物质和能量物质组成。以自然外力的观点,质量物质没有自我运动的属性,质量物质的运动是力作用的结果,而力的本质是能量,是能量的流动作用或推动的质量物质运动。

波性

以质子为例,质量的质子自身并无自我运动的属性,质子的运动是在能量波作用下的运动,因此,质子的“波性”本质是推动质子运动的能量波的反映,质子的粒性是质量的质子自身的反映。这才是质量的微观粒子波粒二象性的本质。

质量物质和能量物质是两类不同物质形态的物质,以“量子起伏”和 “质量亏损” 的形式可以相互转换。 如以现代物理学的能量不是物质、能量只是质量物质的属性的观点和认识,不可能揭示微观粒子波粒二象性的本质,甚至混淆两类不同概念的物质,会得出微观粒子既是粒子又是波,既是物质又是不物质的自相矛盾的错误结论。

参考资料:《宇宙的秘密》

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