创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足（6）

               一些时空多线矢相宇统计的意义与作用

中国科学院  力学研究所 吴中祥

                           提        要

具体分析可变系时空各类多线矢“相宇”统计的意义与作用。

关键词：各类时空多线矢相宇，最可几分布函数，取向分布，仿射系

1．对4维时空1线矢相宇的统计

对于同种粒子4维时空1-线矢，

[矢A(X4)]和[矢B(X4)]分别是位置矢[矢r(X4)]和动量矢[矢p(X4)]组成的相宇。

再由粒子数N，及其运动状态的总和[矢r(X4)] 点乘[矢p(X4)]的两个不变条件，确定a、b。

统一地分别对具有实物粒子和光子特性的大量同种微观粒子进行统计，都得到相应的4维时空“最可几分布函数”(显含时间，通常3维空间“最可几分布函数”不显含时间)，也就是通常的波函数。

当粒子间的相互作用可当作弹性碰撞时，即忽略其位能动能总和的变化，它就是通常的德布罗意(de Broglie)波。

2．对于4维时空2-线矢 (例如：电磁场强度、动量矩、自旋等)相宇的统计)

[矢A(X6)] 例如：

电磁场强度[矢EH(X6)] =电磁势1线矢的旋度，

动量矩[矢M(X6)] =[矢r(X4)]叉乘[矢p(X4)]，

自旋[矢s(X6)] =[矢p(X4)]的旋度

[矢B(X6)]是各[矢A(X6)]的时间导数

构成相宇，

再由粒子数N，及其运动状态的总和[矢A(X6)]点乘[矢B(X6)]的两个不变条件，确定a、b。由此可得到粒子相应的波函数，亦即：相应显含时间的6维时空多线矢“最可几分布函数”。

对于，例如自旋或旋度2线矢的“最可几分布”就是其取向的最可几分布，如果它是近乎“得而塔（么正函数）”的形式，就会出现最可几分布是自旋或旋度取向一致的情况。

由于磁性是各相邻分子的磁场(包括电磁势1线矢的旋度和相应电子的自旋所产生的)方向一致形成的，超导是各相邻原子、分子的电子自旋方向一致，因而相邻电子在跃迁传递的过程中，不致部分转变成热能，而形成的。因而，由此可分别反映磁性和超导等特性的形成和变化规律。

通常把自旋或旋度只当作方向相同与相反的两种情况处理，其实，只是这种状态的简化特例。却并不能具体说明取向相同或相反的原因和条件。

由各多线矢的最可几分布可求得各相应物理量多线矢相应的平均值。因而可分别由各相应的最可几分布确定，例如：由均方根动能确定相应的温度，和相应的旋度、动量矩、自旋取向的最可几分布状态。

显然，这种情况都会随相应的温度的变化而改变。这应能解释物体的磁性和超导等特性的形成和随温度变化的规律。

对于各种3维空间点阵分布的、一定的有效范围内的，大量粒子的各种多线矢都可按各仿射系多线矢及其矢算求得各自不同的分布状态，对它们进行的统计，都分别有各自不同的最可几分布。对于距离较远的粒子对最可几分布的作用就会因距离较远和受较近粒子的屏蔽作用，而显著降低，以致可忽略不计。

对于不同的点阵结构，以上的各种情况，也都会有显著的差别。因而点阵结构对磁性和超导等特性的影响很大。

3．具体计算各种点阵结构及相应条件的简化

对于各种点阵结构须按仿射系矢量及其矢算。使有关运算更较复杂。

还应计及相应电子云相应分布的作用。而电子云的相应密度分布可由点阵结构元包内电磁势的平衡条件确定。

但可选取最近、次近，…，各点，而忽略更远的各点而简化。例如：简单立方，可使坐标原点位于元胞的中心，且平行于XYZ轴建立各元胞轴，而使各节点位置和运算表达式均大大简单化：最接近原点的6个节点的坐标，以元胞轴，a，为单位，分别为： 1/2,0,0; -1/2,0,0;0,1/2,0; 0,-1/2,0; 0,0,1/2; 0,0,-1/2，次接近原点的12个节点的坐标分别为： 0,1/2, 1/2; 0,-1/2, -1/2;0和1/2,-1/2; 0,-1/2,1/2;   1/2,0,1/2; -1/2,0,-1/2，1/2,0,-1/2;-1/2,0,1/2;  1/2,1/2,0; -1/2,-1/2,0，1/2,-1/2,0; -1/2,1/2,0;

如果仅对最接近原点的6个节点的离子进行统计，和包括次接近原点的12个节点的离子，共18个离子进行统计，则它们各自的坐标x,y,z,分别如前。各离子对原点处的离子的距离分别为：a/2(最近)，a/2^(1/2)(次近)。

对于一种点阵结构，只要取得1个元胞的全部节点就能显现全部节点的统计结果。

选取粒子的数目、分布状态、彼此间距，就决定相应的统计结果。

如果某种点阵结构中接近原点的各节点和相应电子云对最可几分布产生的作用显著地大于距原点较远的各节点相应电子云产生的作用，最可几分布就可出现近乎“得而塔（么正）函数”的形式，对于自旋或旋度的统计，就会出现最可几分布是自旋或旋度取向一致的情况。因而，可用以选择有利于磁性和较高温度超导等特性的点阵结构物质。

显然，对于某种点阵结构的物质，其磁场强度方向和自旋方向的统计能够形成近乎“得而塔（么正）函数”形式的条件是不同的，因而，磁性和超导不会同时出现。这也正符合迄今已知的情况。

4．各次、线，多线矢力组成“相宇”的统计

类似地，还可由相应匹配成对的高次线多线矢组成的“相宇”对大量相应的物理量多线矢进行统计，例如； 22,1-线矢等，而可研讨相应有关特性的问题。

对于各不同的多线矢力就应分别按其各自相应的4（引力）、6（电磁力）、12（强力、弱力）等维数的“相宇”进行统计，分别得到其各自相应的“最可几分布函数”或“波函数”。否则，若把它们都当作4维的多个粒子的组合来处理，就必然会出现违反实际的问题。

5．一些重要结论

这就具体表明：

一切“波”都只是大量微观粒子集体或统计的表现；并非单个粒子的特性。一切单个粒子(包括单个的光子和电子)的运动特性都是宏观可观测的。而对于大量粒子，所观测的只是大量粒子集体或统计的表现，即所谓的“波”，所谓“微观粒子”只是作为大量粒子集体或统计表现的个体代表。

量子力学及其场论就确实是大量粒子的时空统计力学。

干涉、绕射、衍射等“波”的特性，都只是大量粒子集体或统计的表现，就全面合理地解释各种粒子 (包括光子和电子等)的各种特性。

具体批驳本身就是矛盾的，“单个粒子既是粒子又是波”的所谓“2象性”观点，从而使由此产生的一些错误的哲学观点不攻自破。

以各类n维多线矢“最可几分布函数”作为各相应的“波函数”，改造和发展量子力学和场论。

通常的量子统计是按量子态进行的，但仍然是对3维空间的位置1线矢与速度1线矢组成的“相宇”进行的统计，所得到的“最可几分布”也是3维空间，不显含时间的，因而在计及各不同时刻的分布时，还须根据所统计粒子的不同特性区分为费米(Fermi，各“态”仅限有一个粒子) 与玻色(Bose，各“态”可有多个粒子) 两种不同的类型。

而本理论体系采用时空各类n维多线矢“相宇”进行的统计，其所得到的“最可几分布”，是在时空中，显含“时轴”分量的相应“相宇”中的分布，在计及各不同时刻的分布时，就没有费米与玻色两种类型的区分，而普遍适用于各种粒子(包括费米与玻色两种类型的实物粒子和光子)。它们也就是相应扩展的波函数。

4维时空1-线矢的统计所得到的“最可几分布”就是通常的波函数。高次线多线矢的统计所得到的“最可几分布”是对应于各相应的物理量，不能当作当作4维的多个粒子的组合。

各类n维多线矢“最可几分布函数”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，当以点阵结构的仿射系具体分析应能有效研讨有关磁性和超导等问题。

多种不同种粒子各物理量的统计，也并非各同种粒子各相应物理量统计的简单叠加。多种粒子的量子力学及其场论是相应各物理量的统计力学，因而，多种不同种粒子在时空中出现的几率必然会有相应的量子纠缠。这也正是大量多种粒子的统计特性。不能误解为各单个粒子彼此约定的行为。

6．参考文献

[1]《时空可变系多线矢世界》吴中祥博士苑出版社2004年11月

[2]《统计物理学导论》王竹溪著高等教育出版社 1956年2月

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