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揭秘生物学蕴藏的重要物理学原理之揭示波粒二象性的本质
投稿人:韩永全 投稿时间:2026-05-16 16:49 访问量:

我在《揭秘生物学蕴藏的重要物理学原理》一文中论述到,任何动物它的运动都是两种运动的合运动——移动的同时自转,并且将这个规律推广到非生物,解释了诸多物理现象,例如:粒子在某一位置出现位置的概率、可见光光子的自转速度大于零等。下面揭示生物学蕴藏的物理原理——波粒二象性的本质。

粒子只有在运动过程中同时自转,才可能存在固有、持续、360°全方位覆盖,也就是说,粒子只有自转才能出现:粒子在沿直线运动的同时,伴随快速的自转,大量粒子的落点累积后,便形成类似波的分布图案。

粒子自转必然存在角动量,根据角动量守恒的条件,任何粒子的角动量一定是守恒的。粒子直线运动粒子也必然存在动量。根据德波罗意波长公式:λ=h/P的启示,德布罗意波的波长公式,分子是常数——普朗克常数,类比推理,粒子运动的波长应该等于粒子的角动量和粒子动量的比值,所以有:粒子的波长λ=L/P=MVR/Mv=VR/v,其中。L是粒子的角动量。据此我们容易知道:粒子存在波动性必须是波长大于粒子的半径,否则粒子运动的波长被粒子的半径隐藏,只能呈现粒子性,这种情况,本质上粒子只具有粒子性。所以粒子存在波粒二象性必须是:粒子的绕转速度大于粒子的传播速度。从上面的推导容易知道,粒子呈现波动性和质量没有关系,只与粒子的自转速度和传播速度有关,所以对作者的这一观点:粒子波动性的强弱与其质量密切相关,质量越小振动越显著,波动性越强;质量越大振动越微弱,波动性越不明显,也提出质疑。

公式:λ=VR/v变形得:λv=VR——(1),由于v是粒子的传播速度、V是粒子的自转速度,所以v=λ/T、V=2πR/t,其中,T是粒子的传播周期、t是粒子的自转周期,于是方程(1)可变为:λ^2/T=2πR^2/t——(2),存在波粒二象性的粒子形成的波,必然是横波,粒子在运动过程中波长形成的面积S=λ^2,粒子的投影面积是:s=πR^2,则s/S=πR^2/λ^2,这个比值就是粒子投影面积出现在面积S某一处的概率。根据方程(2)可知:πR^2/λ^2=t/2T,其中,T是粒子的周期、t是粒子的自转的周期,令n= t/2T,通常情况下,具有波粒二象性的粒子自转周期远小于粒子的传播周期,所以n远小于1,n就是粒子在面积S某一位置确定的概率,不确定的概率等于1-n。由于粒子运动具有随机性,无法让两个粒子完全落在同一位置,落点具有天然的不可重复性,这与实验观测完全一致。这些事实直接证明:粒子始终是粒子,波动是大量粒子的统计现象,而非单个粒子的本质。

具有不确定的粒子,其自转速度一定大于它的传播速度,也是粒子具有波粒二象性的根本原因,可以说,粒子甚至物体只具有粒子性,波动性是两种和运动的呈现,粒子呈现波动性必须是粒子的自转速度大于粒子的传播速度,传统波粒二象性理论将统计结果当作个体属性的结果,并非一个粒子作用的结果呈现波动性。

可见光光子自转速度超光速。由于可见光光子具有波动性,而可见光子的速度是光速,所以可见光光子的自转速度一定大于光速。

微观粒子并非都具有波动性。光子也存在确定性,例如当光子的自转速度小于它的传播速度(红外线光子可能存在这种情况),这类光子具有确定性;也就是说,广义光子存在波粒二象性的条件也是——光子的自转速度小于光子的传播速度。

这一思路为研究微观粒子行为,能为量子理论和经典力学实现理论的统一提供新的思路。