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量子力学波包新解

投稿时间:2012-12-04 14:29 投稿人:韩永全 【字号: 访问量:

历史回顾:在量子力学建立之初,波粒二象性被提出之后,对它的解释曾有过很大的争议。是否可以认为粒子就是波包呢?答案是否定的,由于根据德布罗意关系λ=h/p,ν=E/h,若假设粒子就是波包,则组成粒子的群速度不仅不等于相速度,而且彼此之间的相速度也各不相同,造成波包在传播过程中扩散,这意味着粒子会在运动中自动解体,这显然是不合理的。后来玻恩提出的统计解释认为,所谓的波表征的是粒子在空间中的各个位置出现的概率,波包的扩散实际上是粒子概率的扩散,而并非粒子本身的解体,这种解释在一定程度上解决了波动性和粒子性的矛盾,目前为多数人所认同。怎样正确解释这些矛盾呢?我觉得,我们应该用全新的角度诠释波动性和粒子性的矛盾。

波包应该理解为波长不同的波的集合,是波量子在不同条件、不同区域的集合体。最基本的量子是相互绕转的粒子对,任何量子都是由基本量子组成的。量子收敛或发散是有条件的,收敛量子组成中子、质子形成原子核,同时收敛量子还能组成核外电子进而形成原子等,从某种意义上说,原子就是一种“波包”,发散的量子以电磁波的形式传播到外部空间。

理论推测:相互绕转的粒子对(量子)发散和收敛的临界绕转半径应该在10-15米数量级,即与原子核的半径相当。当相互绕转的粒子对的绕转半径大于10-15米数量级时,相互绕转的粒子对才可能发散,并以电磁波的形式向空间传播,这个速度和现在量子波包的群速度相对应;相互绕转的粒子对的绕转速度和现在量子波包的相速度相对应;当相互绕转的粒子对绕转半径小于10-15米数量级时,相互绕转的粒子对才能收敛:当粒子对的绕转半径远远小于10-15米数量级时,量子收敛为中子、质子并组成原子核,当粒子对的相互绕转半径接近10-15米数量级时,波量子收敛为核外电子。波量子(相互绕转的粒子对)相当于“弹性的能量环”,这种结构容易统一波粒二象性的特性。

量子波包理论认为:电磁波的相速度大于光速c,并不完全正确。经过理论模糊推算,可见光相速度与群速度相当,波长小于可见光的电磁波的相速度才大于其群速度,并且波长越短相速度与群速度的比值越大。

波包的塌缩其实就是量子波的收敛,波量子(不论是原子内部还是发射到外部空间的波量子)——相互绕转的粒子对,由于多个量子的相互作用及能量的交换改变相互绕转的粒子对的半径而形成的,波包的塌缩现象,一定伴随波包的膨胀现象。

参考链接:http://www.docin.com/p-160024667.html。此链接也从侧面解释了量子的相速度、群速度。