量子力学及其场论的改造

吴中祥(中国科学院 力学研究所）

提          要

去掉自相矛盾的所谓“波、粒2象性”观点，直接将各时空多线矢“相宇”的统计力学得到的，“显含时”的最可几分布函数作为相应的波函数，改造和发展通常量子力学和场论，建立起各相应的时空多线矢量子力学和场论。而通常量子力学和场论只是其时空1-线矢的特例。并使有关的一切错误哲学观点，不攻自破！

关键词：量子力学和场论 波函数 时空多线矢 错误哲学观点

1．量子力学及其场论的基础和问题

量子力学是20世纪最有影响的科学进展之一，并处在一个至关重要，但又难以捉摸的，最为独特的位置。

量子力学能定量的理解分子，流体、固体，导体、半导体，能解释诸如超流体和超导体等现象，和诸如中子星和Bose-Einstein凝聚态等物质聚集形式。它为所有的科学分支和每一项高技术提供了关键的工具。

但是，从它创建，直到今天，却仍然不能满意对它的基础和本质的阐释。

量子力学的基础是所谓“波、粒2象性”观点，因而，粒子的完整信息用它的波函数(粒子的位置与动量的函数)表述，粒子的动量依赖于波函数对位置的微商。通过波函数可以计算任意可观察量在空间给定体积内的平均值。

在空间给定体积内找到粒子的概率正比于波函数幅值的平方。因此，粒子的位置分布在波函数所在的体积内。采用“波函数”表达各运动态，由算符建立运动方程。再利用经典力学的3维空间的正则运动方程，建立和发展了量子力学。

虽然早有将微观粒子的波函数解释为：“在已知时间和地点找到该粒子的几率”，提出了应是对大量微观粒子作统计描述，解释微观粒子的波函数，的正确观点。

但是，通常的统计力学只是从3维空间的位置1-线矢和动量1-线矢组成的“相宇”出发建立的，通常的量子统计力学也还是以通常量子力学解得的各量子态，在3维空间的统计，仍然不能对此作出具体的说明。

特别是，“波、粒2象性”虽是现有的主流观点。但是，“单个粒子既是粒子又是波”这种观点本身，就是自相矛盾的，不能自圆其说。

实际上，所有的波，都是大量粒子的集体表现（例如：水波、振动波）或时空统计结果（例如：光波）。

能量和质量集中于其内的单个粒子，怎能同时又是能量和质量在时空分布、传播的波呢？

而且，认为单个粒子也有所谓“波、粒2象性”，和把由位置和动量矢量相应各分量模长的均方差不能同时为零的统计效应的所谓“测不准关系”，当作单个物质粒子具有“不确定性”，而产生诸如：“颠覆认知哲学”，“不确定的世界”等，否定“因果论”、“决定论”等错误哲学观点的一系列争论。

量子场论是在发展了量子力学、量子电动力学的基础上，也是按物质具有“粒、波2象性”的观点，采用“波函数”表达各运动态，由所谓“2次量子化”，推广到4维时空的，正则运动方程而建立。并由各相互作用粒子的相应拉格朗日(Lagrange)量，及其对称性的特点，按规范场理论，研讨相互作用前、后各粒子的特性、变化规律。

因而，量子力学存在的那些问题，量子场论也存在。

2．对量子力学及其场论的改造

由时空多线矢“相宇”进行的统计求得的相应最可几分布函数，是相应的明显含时的，时空几率分布，就相当于相应的波函数。

对于4维时空的“相宇”，就已具体表明：通常的量子力学、量子场论实际上就是大量粒子的统计结果，并非单个粒子的特性。

因而，可排除本身就不能自圆其说的，单个粒子有所谓：“波、粒2 象性”的观点。

直接将各时空多线矢“相宇”的统计力学得到的，“显含时”的最可几分布函数作为相应的波函数，对通常量子力学、量子场论进行改造和发展。建立起各相应的时空多线矢量子力学和场论。

高次多线矢的统计,还分别反映相应多线矢取向的最可几分布，例如电磁场强度、动量矩、自旋等2线矢的最可几分布，当以点阵结构的坐标系具体分析，能有效研讨有关磁性和超导等问题。

所谓“测不准关系”，实际上是表明大量相互匹配成对的各类(n维)多线矢

或矢量场，相应各“分量模长”的均方差不能同时为零。

它反映的只是这大量相互匹配成对的各类(n维)多线矢或矢量场的一种统计

规律，并不是个别相互匹配成对的各类(n维)多线矢或矢量场,各分量“模长”误差间的相互关系。

并不表明，个别(无论是单个粒子的还是从大量粒子群中挑选的)相互匹配成

对的各类(n维)多线矢或矢量场,各“分量模长”不能同时测准。

不表明，个别(无论是单个粒子的还是从大量粒子群中挑选的)两个相互匹配

成对的“各类(n维)多线矢或矢量场各分量模长”之一，必不可知或不能决定。

“最可几分布函数”只是描述大量粒子在时空的统计分布；只能表明，各相应

在相应条件下，在各相应时空位置出现的几率。

因而，甚至在单个粒子不能出现的地点，例如：穿过某种通常不可逾越的、

或在通常应为真空的位置，也可能以一定的几率出现(隧道效应、或量子真空能量涨落)。

而且，既是对大量粒子的统计结果，就容易理解多个粒子的统计分布彼此关

联、相互影响而产生的所谓“粒子缠结”，以及各种“起伏现象”等，而不致将其误解为来自单个物质粒子的“不确定性”。

因此，哪些由于将大量粒子统计结果和集体表现的“波动性”当作单个粒子

具有“波、粒2象性”，和将大量相互匹配成对的各类(n维)多线矢或矢量场相应各分量“模长”的均方差不能同时为零的统计效应，“测不准关系”，当作单个物质粒子具有“不确定性”，而产生的诸如：“颠覆认知哲学”，“不确定的世界”等，否定“因果论”、“决定论”的一切错误哲学观点，也就不攻自破了。

3. 参考文献：

[1] 例如：《量子力学原理》狄拉克(Dirac) 著 陈咸亨 译 科学出版社 1958， 《量子力学原理》布洛欣采夫(Д.И.Блохинцев)著 叶蕴理 金星南 译 高等教育出版社 1956

[2] 例如：“Quantum Chromo-dynamics” W. Marciano & H.Pagels, Physics Reports 36, No3 1978，

[3] “4维时空多线矢广义协变物理学的一些哲学观点” 吴中祥《中国新时期社

会科学成果荟萃》中国经济出版社1999年第1卷 pp291-292,

[4] 《时空可变系多线矢世界》 吴中祥 博士苑出版社2004年11月

[5]http://www.sciencenet.cn/u/可变系时空多线矢主人/