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答网友史雄伟博士

已有 4668 次阅读 2012-1-29 18:21 |个人分类:杂谈|系统分类:观点评述| 量子论, 光谱, 电磁学, 氢原子, 新理论

     关于氢原子结构的电磁理论的个人观点,在中国科学网、美国SFN网上公开,以及科技日报的专题介绍以来,引起了很多读者的关注,并提出了许多宝贵意见,对于我进一步完善相关理论,无疑是具有积极意义的。在此,我对关心这个科学主题讨论的所有人员表示诚至的感谢。
    在科学网相关博文中,大部分网友的意见和建议我都以回复方式进行了相关的解释,与大家进行了相关讨论,绝大多数学术问题基本得到了澄清,在这里就不再重复。2011年7月18日,网友史雄伟博士发表了标题为“Why professor Luo's Hydrogen model is not the right choice?,针对量子论和我关于原子结构理论的观点进行评述,指出量子力学和我的新理论都不能从根本上解决原子结构问题。他的主要论点集中在量子力学的薛定谔方程、原子结构与光谱的关系,以及电磁场麦克斯韦理论方面。当然,史博士能从上述的角度来理解和认识原子结构问题,并给出了建设性的意见,我认为这种精神和行为是值得提倡的。
 
    对于氢原子以及其它原子、分子结构的认识,主要是通过来自于它们的电磁辐射即光谱规律的分析,因此关于氢原子结构的理论必须能正确的解理和描述原子的光谱现象。以量子假设、物质波、测不准关系等“颠覆性”概念为基础的量子论,为解释原子分子结构提供了新理论,薛定谔方程、矩阵力学和算符理论等为解决这些微观结构问题提供了相关的数学工具。薛定谔方程应用于氢原子结构的求解,光谱数据与计算值比较取得了惊人一致,这点是不可否认的。对于其它复杂原子和分子,由于其结构可以用中心力场来近似描述,采用与氢原子处理类似的方法,引入量子亏损及有效电荷等概念,建立相关方程进行近似求解,也取得了很好的结果,这点也是应该承认的。因此,对于我个人来讲,完全赞同美国著名物理学家J.Slater在其著作《原子结构的量子理论》对量子力学的评价:作为量子力学的波动形式的薛定谔方程,为我们解释微观结构问题提供了精确数学工具,通过其求解和推论,可以精确地解释微观结构和光谱现象,其地位如同经典力学中的牛顿定律。
    我提出氢原子结构新理论,不仅是由于通过推理发现物质波概念本质上是自相矛盾的,更重要的是目前我们对带电粒子的电磁辐射作出的解释是完全错误的,并导致了基于逻辑和因果关系的科学原则被否定。事实上,任何正确的物理理论,必须具有正确的概念和定义,并在此基础之上,能对物理规律进行准确描述。既然物质波的不确定性释义在应用于原子结构微观粒子相互作用的模型理解上,出现了粒子坐标系中的理论模型与实验观察不可比较的严重悖论,因此物质波这个基本概念就必须抛弃。
 
    对于氢原子两体带电粒子质心轨道运动体系,应用经典力学和电磁学定律,考虑到感应电磁场的相互作用,重新认识体系的电磁辐射和轨道稳定性问题,事实上是不难得出氢原子基态的,这点已经在我的博文和论文中进行了详细的推证。需要说明的是,理解其中的电磁学现象应用的是库仑定律、安培磁场力定律和电磁感应定律,空间位移电流概念,重点分析作用于带电粒子上的电磁场力,包括辐射阻尼力和机械力等。
    在此基础上采用氢原子结构的共振来解释氢原子的线光谱,数学上采用了驻波的处理方法来求解氢原子基态结构的共振问题。
 
    作为我个人的理解,对于其它原子分子结构,采用电磁学理论和力学定律是可以得到稳定的基态的,也就是可以通过电荷、电流、位移电流的相互作用平衡的理解和获得这些结构的基态。由于原子结构与氢原子结构的相似性,即有心周期运动,就可以用中心力场模型来近似描述,已成功应用于氢原子结构和光谱的薛定谔方程和方法,也可以用于这些原子的求解。因此,薛定谔方程及其等同的数学表述是可以作为数学工具用于原子分子及固体结构分析的。
   
    值得特别注意的是,在我的论文和博文中,原始的共振方程是难于获得解析解的,通过数学变换,以氢原子基态圆周轨道作为参照,并考虑到基态圆形轨道作为驻波具有节点性质,可以获得E=hv数学关系,氢原子基态共振方程就可以变换成与氢原子定态薛定谔方程完全一致的数学形式。很显然,这一过程是数学上的要求,而非物理的。也就是普朗克量子假设E=hv不是物理客观现象,而是当我们用氢原子基态作为参照来描述其它共振轨道才成立的数学关系。
   
    以上介绍了氢原子的基态及共振的电磁学模型,表明了原子结构与其线光谱的关系,并且我认为这个模型并不排斥非共振情况下的连续光谱(韧致辐射)和原子间完全弹性相互作用(纯经典过程)的产生。
 
注:详细的论证见论文和相关博文
 
 


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