微观粒子的波粒二象性 - e-huaxiacom.doc

微观粒子的波粒二象性 电子科技大学（中国 成都 610054） 赵常德 /zhaochangde 摘要：本文提出一个关于微观粒子波粒二象性的新假设： 和 。氢原子基态电子沿圆周的运动与自由粒子的直线运动都是相对惯性运动，与“真空”的相互作用是一样的，满足同样形式的NLSE。其稳定解的存在以及能级的分裂说明氢原子光谱线是分裂为二的，这也是泡利不相容原理的根据。假设氢原子基态电子和自由粒子满足NLSE，就确实能得到亮孤子解。归一化波函数绝对值的平方即的物理意义是：单位长度上的粒子数（粒子数密度）。利用归一化波函数重新定义了微观粒子的动量密度、能量密度，给出了动量和能量的计算公式，计算结果确为孤粒子的动量和动能。 关键词：　波粒二象性　　德布罗意　 自由粒子　 基态电子　 ＮＬＳＥ　 亮孤子　 归一化波函数　 光子和电子、质子、中子都是微观粒子，根据现代物理学，它们都具有“波粒二象性”。但是，光子的波粒二象性的物理图象至今没有建立起来；微观实物粒子的波粒二象性由德布罗意波的波函数描述，并配以哥本哈根学派的概率诠释和“互补原理”。然而从客观世界的实在性观点、从逻辑的自洽性的观点、从科学不能止步不前的观点以及相互作用都是非线性的观点来看，现今主流物理学界对微观粒子的波粒二象性的认识，显然并不是合适的理论。这就是说我们必需在审视近百年来物理学的波粒二象性理论的基础上，重新建立光子与电磁波统一（或者不统一）的理论和物理图象；重新建立微观实物粒子波粒二象性的理论和物理图象以及建立起能够统一光子和微观实物粒子的理论和物理图象。本文将对微观实物粒子波粒二象性的理论和物理图象给出一个新的观点。 微观实物粒子的新假设。 对于一个质量为以速度匀速运动的微观粒子： 假设 1： 微观粒子的动能与能量子的关系： ----------（1） 式中为普朗克常数，等于。 假设 2： 微观粒子是一个球量子，在半径为的球面上作环绕运动，且角动量守恒，有关系式： ------------（2） 式中 。 根据假设1和假设2，我们就有： ；令 ----（3） 则又有：和 。 这样我们还可以见到，作环绕运动一周所走过的周长正好等于一个波长与匀速运动的粒子在这段时间内平动走过的距离相等： ---------------（4） 假设1已由戴维逊—革末实验所证实。根据实验数据和上述假设我们有： ， 两者的误差仅0.6%；而 可见是的约5000倍。因此德布罗意所引进的的相对论的假设是不符合这个实验的数据的。这个事实首先是由中国学者江正杰先生揭示出来的。 我们的这个新假设既包含了德布罗意假设的正确部份又体现了“德布罗意波”所具有的波的一般特性，并且全部符合戴维逊—革末的实验数据。更为重要的是它能同时给出微观实物粒子的“波”和粒子的实在、清楚的图象。在此基础上作者和夏烆，螺距为。因此在气泡室中所拍到的基本粒子的径迹（直线或曲线），都因为径迹仪的分辨率本领不高而未显现出来，实则它们都是螺旋线。 自由粒子满足的NLSE及其亮孤子解 新质能关系式 夏烆一书中，应用“客观性原理”和信号传递需要占用时间的基本概念，区分了绝对时间和相对时间，进而规定了绝对速度和相对速度。导出了新洛仑兹变换式： ----------（5） 式中为相对速度，为绝对速度。 并且对相对论应用最小作用原理的积分，“人为地对积分冠以负号”进行了修正，得到一个新的质能公式： ------------------（6） 作者认为这是一个内能公式，如果考虑到我们这个物理空间所具有的绝对黑体辐射温度为=2.726K 。由于非线性相互作用，微观粒子与这个物理空间中的真空微粒凝聚态物质间处于热动平衡状态，这样“相对静止”的微观粒子的内能则为：；以速度匀速运动的微观粒子的总能为： ------------（7） 上式括号内为内能，为动能，（）为微观粒子与真空微粒标量场的相互作用能。 选择非线性薛定谔方程描述自由粒子的理由 首先是因为“真空”不空。只有认为自由粒子与“真空”之间有非线性相互作用，才能使这个相互作用抵消使粒子波函数色散的能量损失（波包发散），形成稳定的亮孤子。 其次是亮孤子根据庞小峰等人的研究，确实具有波和粒子两个方面的特征，两者浑然一体。亮孤子的波函数表明它是一个孤立的行波，碰撞时满足经典粒子的规律。另一方面它又能按牛顿运动规律运动，并且具有确定的位置和动量，也有动量守恒和能量守恒定律。这样孤粒子就不再满足线性量子力学中的测不准原理以及不遵守线性波函数的叠加原理。 最后，自由粒子NLSE中的非线性项可以确定。考虑定态情况下的NLSE： ---------（8） 其中 其哈密顿函数的