光子是粒子还是波?
http://www.newdu.com 2024/11/30 04:11:00 问道网 佚名 参加讨论
一、小引 上一篇文章谈到的三个问题都很简单，作为点粒子的光子在间距L°或间距Le之中的反复运动称为光振荡；反复运动的次数就是光振荡的频率f ； 反复运动一次所需要的时间即光振荡的周期T ；在讨论时，光子都是作为点粒子的面貌出现的。那么，光子是不是还有波的一面呢？ 是的，现代物理学在整个20世纪的差不多八十年里，都告诉我们说：光子有波粒二象性，是粒子，也是波。真的是这样吗？ 二、光子是波吗？ 美国的霍布森教授在他著名的《物理学：概念及联系》一书中，首次大胆地全面置疑量子论。（注：该书的作用颇似奥地利物理学家马赫著名的《力学》，《力学》一书全面置疑了经典物理学的绝对时空观和绝对运动观，导致爱因斯坦相对论的产生。） 我们把霍布森教授的全面置疑归结为量子论的十大问题，其中的第三大问题就是波粒二象性问题。霍布森教授置疑说：光电效应之事实说明光是粒子，占有很小空间，是光子、光量子。光的干涉之事实又说明光是波动，占有很大空间，是光波。粒子性和波动性本不相容，怎么能既是粒子又是波？（请见该书P330） 三、光子不是波 “道”物理学 第九十篇揭秘光量子的波粒二象性和第九十一篇揭秘光量子的波粒二象性（续）两篇文章中已经首次回答了霍布森教授的问题，指出光子本身是粒子而不是波，但是，它能够激起W波。引用如下，不再另文—— 为解答光的波/粒二象性问题，宜从光在自由真空的运动入手，将以全新的视角给予它一个完美而奇妙的诠释。 1、真空不空：所谓自由真空，就是指不存在任何物质分布的自由空间。星光点点的寥阔宇宙空间，就是十分理想的自由真空。从“道”物理学的观点看来，宇宙空间虽然是真空，但真空不空。因为它是涌动的真空，它是初始物质之基态。（有关内容，请参阅“道”物理学第六十一、六十二篇。） 2、涌动的真空充满着W场：“道”物理学在引入W场之后能够认为，在此涌动的真空充满着W场，或者说涌动的真空就是W场，在物理学中“场”的术语就是指空间。（请参阅“道”物理学第八十、八十一篇。） 3、光量子撩起W波：量子论的精细的实验事实，已经证明光量子是粒子，证明了光量子是一棵棵打到屏幕或底片上，逐渐形成光的干涉图象的。（请见该书P331页的图13.6 ）但光量子的行为怎么又象波呢？ 原来，当光量子在此自由真空中运动时，光量子会在W场撩起波动，形成W波，这W波始终伴随着光量子，正是有这个W波的相伴相随，才使作为粒子的光量子乍看起来又象一列波了。 4、W波快于光量子：W波不在现代物理学框架之内，它不是“有场”的波动，它没有能量的意义，也没有速度的限制，它可以超光速运动（请参阅“道”物理学第八十一篇），就是说W波能够快于光量子。 5、W波成为导波： W波能够快于光量子，先于光量子而实现空间分布，所以它理所当然地成为光量子的导波，影响和操控着光量子的几率分布，产生光的干涉和衍射图象。所以，这W波就是造成几率分布、干涉、衍射的原因，这W波就是几率分布、干涉、衍射这些现象的本质。为什么爱因斯坦一再坚持几率描述是现象而不是本质，其原因也正是在这里。 6、W波的终止：运动的光量子确实是微观的点粒子，它不是、也不可能是占据很大空间的波，但神秘的大自然使光量子在通过W场时，能够伴生奇妙的W波。若此光量子在运动途中遇阻（例如被吸收），停止了在自由真空中的运动，则W波也随之消失。好象风平浪静中的行船，会让海面飘动粼粼波光，当船停静下来，粼粼波光也无踪影。这个比喻并不恰当，仅仅是为方便理解而已。因为W场、W波不在现代物理学框架之内，所以不是现代物理学的物质的海洋。 7、不相容转化为相容：霍布森教授说：“粒子，占有很小空间。光波，占有很大空间。粒子性和波动性本不相容，怎么能既是粒子又是波？”（参见该书P330）这确实是不可调和的巨大矛盾。如今，因引入W场、W波的新元素，揭示它们是波/粒二象性的根源，恢复其本来面目，一切皆可解释，矛盾不再存在。 8、隐参数：在量子论的发展过程中，有不少物理学家为解释波/粒二象性，曾寻找过所谓“隐参数”，经多年的努力而未果。他们的探索是力图在现代物理学的框架中去寻找，但这条路是错的，当然不会成功。如果他们能从爱因斯坦当年所指示的方向去做，又当别论。可惜，没有一个人这样实行过。 现在的W场、W波正是人们曾经努力寻找过的那个“隐参数”，只不过它不是隐藏在现代物理学框架之内，而是隐藏在现代物理学框架之外，这一点可能是当年的那一批老学者未曾料想到的。 9、W波的六个特征： 1）当光量子在自由空间运动时，会伴生同向运动的W波,。 2）当光量子在自由空间运动终止时，W波立即终止。 3）W波在现代物理学框架之外，不是电磁波这类“有场”的波动。 4）W波没有现代物理学的能量、质量的意义。 5）W波没有现代物理学的速度限制，为超光速运动。 6）光量子遵守E=hf，有能量、质量的意义，速度为光速C ；与其相伴的W波，波长为λ，没有能量、质量的意义，波速为超光速。 （引用完毕） 本篇结论：光子本身是粒子而不是波，但是，它能够激起W波。 （转载自张天健_560的博客） (责任编辑：admin) |
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