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如何解释和理解波粒二象性？

粒子,引力,介质如何解释和理解波粒二象性？

发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：

解释③：载体，是承载各种力、角动量、动能的玻色子、原子、分子的统称。

解释④：熵增，是高能密波源向低能密介质的发散行为。熵增，通常不改变波速，而只降低波频，即熵增加红移，适合电磁波与机械波。

太阳刚辐射的伽玛波，到达地球降频为可见光波，到达太阳系之外，变成宇宙背景微波。

波的要素：①波源，②场介质，③激元。

解释①：波源也叫震源。有两种波源。原发性波源，如恒星、火把、钟摆、琴弦、地震中心。反射性波源，如月球冷光源。

解释②：场介质，诸如真空场介质、引力场介质、电磁场介质、原子性介质、分子性介质。

解释③：激元，是受激场介质的量子，主要有光量子单元、引力子单元、声子单元。

在万有引力涉及的范围内，引力子无处不在。在强力场、弱力场、电磁场、分子力场涉及的范围内，光量子无处不在。

波的分类：有介质波与物质波两类。

介质波的定义与分类

介质波的定义：介质波是承载了角动量的激元之间的有序推涌。例如机械波、声波、电磁波、引力波。

介质波有三种典型的传播机制。



▲大振幅的是声子，小振幅的是光子。声子与声子之间能量传播借助光子为媒介。电磁波贯穿机械波的全过程。

机械波机制：震源→光子→声子→光子...。其中，光子激发声子的本质是康普顿效应，光子以光速传播而贯穿全过程，声子以声速传播而制约全过程。必须指出：卡西米尔效应表明，机械震荡也可以产生电磁波。


▲卡西米尔效应：超薄平行金属板做成的真空谐振腔，可被震源激发出电磁波。此处的真空场介质的涨落，本质上就是被激发出来的光量子的有序推涌或震荡。



电磁波机制：震源→光子→光子...。震源有多方案，如：感容振荡谐振子，电磁振荡谐振子，机械震荡谐振子，原子光谱谐振子。



原子光谱谐振子，本质上是电子谐振子与质子谐振子的复合谐振子。

引力波机制：震源→引力子→引力子...。引力波的震源，本质上是核子自旋谐振子。

物体内部大量无序分布的核子，以光速自旋，辐射角动量，激发无序震荡的场量子，变成有序推涌的激元，所承载的角动量因为核子无序分布几乎被抵消，即所谓的“屏蔽效应”，故引力常数其实是“核力场的屏蔽系数”。

根据万有引力定律公式F=Gmm'/R²...(1)，可计算引力子质量：m0=1.42e-39kg。以下引用我的前文摘要。

将(1)改写成：F=4πGmm'/4πR²...(10)，表面积A=4πR²，暗示引力场辐射的是球面波。 把m'看着试验质量，则表示m引力场在m'质心处的引力势能，即：Ep=Gmm'/R...(11)。 常数G，是核子无序对核力的屏蔽系数。 核力，固然强大，但因为核子的无序分布，大量高能密场量子或引力子，在核子之间发生错综复杂的撞击而散射，大大削弱了核力场，最终表现为极弱的万有引力。

结合(1)(6)(9)：F=G(nn'/c²c²)F*²/R²，有：F=G(nn'/c²c²)1e32/R²=G'nn'/R²，整理得： 引力机制公式：F=G'nn'/R²...(12)，引力屏蔽系数：G'=(G/c²c²)1e32=8.23e-13...(13)。 公式(12)表明：万有引力，其本质是被极度屏蔽的强核力，与两物系所含核子数乘积成正比，与引力场半径平方成反比。 引力子的定义： 引力子是核子自旋1周，辐射1个自旋角动量，进而激发的1个真空场量子。 引力子的质量 离开1~2fm短程核力，考虑1个核子无序化进程被屏蔽，又考虑万有引斥力，1个核子惯性离心力对应1个受激场量子吸引力，1个核子的正质量对应1个引力子的负质量。可设定： 引力子质量：g=G'(p)=1.42e-39kg...(14)。

引力子的基本性质 性质1：引力子是因核子自旋角动量激发的有序推涌的受激场量子。 性质2：引力子，与场量子一样，以光速自旋，以光速进动。区别是：场量子以光速做无序震荡，引力子以光速做有序推涌。 性质3：引力子质量恒为：g=1.42e-39kg，场量子质量恒为：g0=1.26e-39kg。 性质4：引力子是漩涡体，基态引力子自旋半径与场量子半径几乎相等，r0=1.17cm...(15)。 性质5：引力子波频积：c=λν...(16)。引力子有可变半径：rg=λ/2π...(17)。


物质波的定义与分类

物质波的定义：德布鲁伊提出的概率波，也叫粒子波，是指一个或若干粒子在特定空间的随机分布。例如，氢原子1个核外电子在原子内空间随机分布的电子云；太阳辐射的电子线、质子线、α粒子线。

必须指出：这个定义是笼统的、模糊的，是与波应有逻辑不自洽的。分析如下：

德布鲁伊波长：λd=h/mv...(2)，康普顿效应波长：λc=h/mc...(3)。λd与λc有同逻辑，粒子速度不可能达到光速。

例如，电子康普顿波长，不可能是“电子以光速波动”，而只能是“电子动量可激发场介质量子变成光量子”。

换句话说，德布鲁伊的波长，只能是电子动量与受激场介质的光子波长，不可能是电子本身波长。运动的电子是全程移动的波源或激元。

这与光电效应½mv²=hc(1/λ-1/λ0)...的逻辑自洽：逸出电子动能与光子波长是反变关系。

1个粒子在空间的“旅行轨迹≠依次推涌”；1个粒子在空间的“随机分布≠同时分布”。

由此可见：物质波，既不是1个粒子自身的概率波，也不是n个粒子集体的概率波，而是粒子作为移动波源辐射角动量，激发场介质变成光子承载角动量的介质波。

简言之：物质波是移动波源所激发的介质波，物质波的本质依然是电磁波。这才是逻辑自洽的物质波定义。

例如，若自由质子作为移动波源以v=0.1c释放动量激发的电磁波波长：λd=h/mv=1.3e-14m，频率：f=c/λ=2.3e22Hz。

本例的物理意义是：当质子以0.1c运动，就可以激发出高频的伽玛射线。试想，当质子以1c撞击另一个质子，会发生什么？

狭义物质波：宇宙线，如电子线或β射线、质子线、中微子线、氦原子核粒子线或α射线。等离子线，包括自由电子与自由质子。高温等离子线，例如电焊电弧。低温等离子线，主要在深太空。

广义物质波：原子波、分子波、飞船波、地球波、太阳波、星系波。

若质量为1000kg的飞船作为移动波源，以17km/s激发场介质，产生卡西米尔效应，其应激的波长：λd=h/mv=3.9e-42m。频率：fd=c/λ=7.7e36Hz。

此例的物理意义是：大质量物体运动，可以激发出超高频率的无法检测的电磁波。

力·场·波的逻辑关系

力是物体之间以场作为载体的相互作用。场是真空介质用以吸纳与传播力/能的存在形式。

不存在理想的纯真空场、纯电场、纯磁场，虽然这些理想模型在理论上不可或缺。

现实中的场介质，至少充满着引力场，也可以认为，真空场充满着不同频率的光量子。

引力场同时意味着引力与引力波，电磁场同时意味着电磁力与电磁波。

可见：力·场·波，三者之间是两两相辅相成、不可分割的动力学关系。

波粒二象性的最终解释

原有的波粒二象性说法，是一个不清不楚的物理范畴，需要重新审视。

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