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搬掉科学的绊脚石"波粒二象性"  

2010-07-18 02:14:51|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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波粒二象性的本质
                                             
       波是什么?电子波,地震波,水波,声波,光波,辐射波,引力波等一系列波都带表着什么?物理学对波的认识是和水的类比开始的,并产生的图像。波是存在的物理概念,还是对一类周期运动的概括?例如:单摆是摆锤的往复的周期运动,摆锤并不是一条摆动的波动线。简谐波就是可以化为三角函数的周期振动,简谐指的是三角函数的简谐性,只要是周期振动的线性运动都可以化为三角函数的简谐波函数来描写。客观世界不存在一条波动前进的波和轨迹,所有的波都是力,能量等物理量等周期变化的图像,不是运动的波动。水波是波幅向外的振荡传播,水波各质点并没有向四周前进,而是在上下摇曳。因此,简谐波是将周期运动的化为三角函数一类运动的总称。在经典力学中光的运动被化成简谐波来描写,光的运动是球对称的放射性的膨胀传播,不是波动前进。对波的测量实际上是对波的函数图像进行测量,即对波函数的理论图(纸)进行测量。我们知道波动是无法同时测量位置和波长的,要确定位置就要损失波长,要确定波长就无法确定位置,即在图纸上波是测不准的。由此我们得到两点:1波是理论存在,粒子是客观存在。2测不准是理论上测不准,跟现实没有关系。在光具有波粒二象性的启发下,法国物理学家德布罗意(1892~1987)在1924 年提出一个假说,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).这个关系式后来就叫做德布罗意公式.前文指出:客观不存在波动现象,波动是理论图像不是客观物理图像。德布罗意波是将物质粒子的质量,动量和能量带入三角函数的简谐波函数来描写,即运用光子的膨胀能量和粒子的动能等同起来,即德布罗意动量关系,将粒子周期运动同简谐运动建立起关系,将粒子周期运动图像化为粒子受力,或能量的周期振动图像来描写。这样就给简谐波输入了质量,动量,能量等相关的物理量,这样带有德布罗意波物质信息的简谐波动力学就是量子力学。量子力学的几率波是粒子作用力或能量分布的振动图像。量子力学是通过德布罗意波进入微观世界的,她将微观周期运动图像转换为宏观的简谐振动图像来描写。由此我们可以得出,在量子力学中,波粒二象性可解释为:波是理论图象,粒子是客观存在。
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