不能证明任何“波粒2象性”

 

甘永超博友：你好！

 

今天才在[科学网编辑部]的提醒下，查看到你发的短信，并追踪看到你的博文：

 

“美妙的π型三重波粒二象性(三种波粒二象性的有序重叠)能获诺奖吗? ”

 

对“粒子”与“波”的认识，确实是物理学长时间争辩的问题。现今较普遍的认识也确实是“波粒二象性”。

 

但是，它本身就自相矛盾，还带来一系列错误的哲学观点。而且，具体分析，也都缺乏实际根据，例如你所说：

 

1．第一种波粒二象性——“光的波粒二象性”。

实际上，只是由光电效应具体证明了：“光”的“粒子性”；

并不能证明：凝聚形态的“粒子”，同时也是弥散形态的“波”。

 

2．第二种波粒二象性——“实物粒子的波粒二象性” 。

实际上，只是根据由大量粒子参与的衍射实验，而证实了大量粒子有几率波的特性。而提出了“德布罗意波”。

并不能证明：单个“粒子”也有“波动性”的“波粒二象性”。

 

3．第三种波粒二象性——“经典电磁场在结构上具有粒子性”，

  实际上，经典电磁场正是带电粒子相互作用在时空的有效范围和变化规律。也根本不表明带电粒子也有“波动性”。

至于“电磁波”，只是各带电粒子在其平衡位置附近的运动，由于电磁相互作用，而使电磁场内各带电粒子的集体运动表现，或因带电粒子由高能态向低能态跃迁而发出的大量光子在时空统计的几率分布效应。

你将电磁场按光子对应分解所得的结果，只是具体反应了带电粒子的集体运动表现与大量光子在时空统计的几率分布效应的一致性；并不说明“‘粒子’是‘波’存在的反映”或“‘波’在结构上具有‘粒子性’”。

 

若把德布罗意波当成相应的粒子，它即使在真空中运动，其大小也必然要扩大到无限，而在不均匀的介质，或不同介质间运动时，这种发散现象就更为显著。因而，事实说明：这种所谓“粒子”根本是不稳定的，不能称为通常概念的粒子。

    其实，按傅立叶公式，可把任何形式的波（由周期函数表达）都表达为一系列简单波（纯单色波）的“波包”。若将某种 “波包”当作 粒子，则其速度就是此“波包”的“群速度”。但是，“波包”中的各个纯单色波，都各有不同的传播速度，因而，任何“波包”都必然在运动中，彼此分散，任何“波包”的大小都必然会扩大，就根本不能表达大小基本稳定的粒子。

德布罗意波包、薛定谔波包和光脉冲（含非线性孤子），都是以上证明的具体实例。 

 

    对于实物粒子集体运动表现的“波动性”很清楚只能是大量粒子的行为。

对于光波只能是大量光子在时空统计的几率分布效应，虽早就有人指出了应将微观粒子的波动性解释为：“在已知时间和地点找到该粒子的机率”，提出了对大量微观粒子作统计描述的正确观点。

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，仍用3维空间的统计力学所进行的统计，也因而仍须采用本身就是矛盾的，单个粒子也有“波、粒2 象性”，而对此仍未能作出具体的说明。

只是按本博主创建的《时空可变系多线矢世界》新理论体系，由4维时空多线矢“相宇”，建立起真正相对论性的统计力学及其与通常的统计力学的相互关系，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”(明显含有时间，通常3维空间“最可几分布函数”不明显含有时间)，它也就是通常的波函数。对于由4维时空1-线矢“相宇”统一的结果，当粒子间的相互作用可当作弹性碰撞时，它就是通常的德布罗意(de Broglie)波。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，得到相应的“最可几分布函数” (高次线多线矢波函数)。

因而，具体认识到这种大量粒子统计表现的几率波。

 

由此可以得出结论：一切“波”都只能是大量粒子的集体运动表现，或在时空统计的几率分布效应。单个粒子是决不可能也具有“波动性”的。更不可能有“波粒互变的2象性”！

 

 

详情请见本博主的有关博文，例如：“粒、波简史及其发展”

 

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