首页科学探索自然科学物理学 在大成讲坛,讲出你的精彩!

作品简介:

物理学在发展。暗物质、暗能量的发现以及物理学的内在矛盾正孕育着物理理论的重大突破。关于量子力学的核心概念——“波粒二象性”,自从提出以来,围绕“波粒二象性”,由于诠释上的困难,提出的各种原理,是最有争议的和被持续质疑的问题。《质疑波粒二象性》论文集,正是围绕这一中心,提出“光的本性是电磁波,光的粒子性是假象”“电子的基本属性是电磁属性——电子没有波动属性的依据”“光波的载体、电磁场的媒质是暗物质之一”三个论点,同时编入能够证明上述论点的知名物理学家的论文,以方便读者了解上述三个论点提出的物理背景,追根寻源,把握论点的推理过程。一个观点的提出,是总结众人智慧的结果,也只有依靠众人的智慧,物理学才能持续发展,希望本论文集起到一个抛砖引玉,吸引爱好者进行广泛深入讨论的作用。

更多
收起
曾祥文
甘肃省武威市民勤县中医院
编写说明

编写说明

质疑取得巨大成功的量子力学的核心概念,难免会引起量子专家的谴责。不过暗物质的发现、关于量子力学基本问题的从不间断的争议,客观上又支持了我的质疑。基于量子力学精妙的思想,严谨的数学语言,我的论述无疑是苍白无力的,希望依赖读者的智慧和书中编入的知名物理学家论文提供的证据,追根寻源得出合理的结论。需要说明的是,论文作者的本意并不是论述本书的三个观点,论文的观点大都做了附合量子力学原理的修正,论文提供的证据能否支持本书的论点,需要读者精准的分析与反思辨别。为阅读上的方便,下面就编写意图作简要说明。

第1章 物理背景简介。孙昌璞语:“量子理论过去的成功并不意味着它是个彻底完善的物理学理论,关于量子力学的思想基础和基本问题的争论,从来就没有停止过。”毕效军、秦波语:“正确认识暗物质,对于人类认识物质的基本结构和基本相互作用可能起到关键的作用……”“暗物质粒子却不能被标准模型解释。因此,为了解释暗物质粒子,必须要引入超出基本粒子标准模型的更为基本的新物理理论。”也就是说,经过对现代量子力学核心概念的质疑,可能为解决量子力学内在矛盾和探索暗物质提出一个可行的思路。

第2章 光的本性。现行物理教材认为光的本性是波粒二象性,误导人们放弃对光本性的探索,本书借王国文的论文介绍光的波粒二象性理论不能令人满意,人们还在不懈地探索,说明探讨光的本性的必要性;爱因斯坦“整整50年的自觉思考,没有使我更接近于解答光量子是什么的问题”,鉴于经典电动力学在描述光的传播方面的成功,爱因斯坦曾尝试从麦克斯韦方程寻找光量子的物理起源,可惜他设有成功。光学专家佘卫龙的论文基于电磁波理论对光的本性的深入探索,从一个侧面支持了“光的本性是电磁波,光的粒子性是假象”的观点;光的本性为什么这样难以定性,本人认为主要的判断依据有两个:①粒子与波的关系;②光能量量化的根源。物质波的提出者德布罗意认为一切微观粒子都有波动性,“惯性原理必须摈弃”。也就是说“粒子与波的关系是物质与运动形式的关系”;关洪的论文本意是论述“光子”的语言不适合用来描述光的传播过程,客观上也介绍现代学术界由于对“波粒二象性”解释上的困难,流行一个错误的观点——“波与粒子是物质的不同存在形式,在一定条件下可以相互转化”;《量子:过去与现在》在介绍量子力学的矛盾时,同时也提供了论述“光能量量化的根源”的一个论据:现代物理学在关于原子稳定性问题上,不恰当地把机械力学加速度理论运用于电动力学“ 电子围绕原子核旋转的运动是加速运动,按照经典电动力学,电子将不断辐射能量而减速,轨道半径会不断缩小,最后将掉到原子核上去,原子随之塌缩,并相应发射出一个很宽的连续辐射谱,这与观测到的原子的线状光谱矛盾。”而根据电磁理论“电子围绕原子核旋转的运动”,等效分子圆电流或者稳恒圆环电流产生恒定磁场,不会产生辐射,这也符合客观事实。只有电子从高能级向低能级跃迁才会辐射,原子内部电子的分立能级决定了辐射能量的量子化;

第3章 电子的基本属性。要论证“电子的基本属性是电磁属性——电子的波动性不存在的依据”,需要对比杨威生评论《单晶镍中电子散射》,说明低能电子散射的决定因素是晶体的微结构,而不是电子波性;反过来可以用电子散射图像推断晶体的微结构,《高指数稳定硅表面的低能电子衍射图分析》就是低能电子散射具体应用的一个实例,可以说是从一个侧面支持了电子没有波动性的观点。G.P.汤姆孙的高能电子衍射,是电子经电势U是数千伏特电场加速,高速射向金属多晶体靶,骤然减速,按照轫致辐射理论,产生的是X射线,也就是说G.P.汤姆孙的高能电子衍射实质是X射线衍射,不支持电子有波动性。

第4章 电磁场媒质与暗物质。赵凯华的论文介绍经典物理学对光波载体属性的限制,是不恰当的类比机械波载体的特性,赋予“以太”有类固体 、超强弹性、绝对静止等矛盾属性这个事实;从汪忠翻译的杨振宁的论文,可以了解到麦克斯韦电磁理论需要电磁场媒质,以及电磁场媒质必须具备运动、变化的属性。由于光波载体、电磁场的媒介具有运动的特点,基于迈克耳孙-莫雷实验事实的狭义相对论,也可能是难以成立的,《相对论数学基础考》正是论述狭义相对论数学工具存在重大缺陷,上述文集可能只是一种新思想的萌芽,后面的路还很长……希望我们是同行者!

收起
第1章 物理学的明天导语

物理学在发展,量子力学是科学的基石,“量子理论过去的成功并不意味着它是一个彻底完善的物理学理论,自量子力学诞生以来,关于量子力学的思想基础和基本问题的争论,从来就没有停止过。”由于人们对微观世界观测能力的限制,没有一个完全令人信服的判断依据,证明某个理论是否正确。也就是说对于同一个实验结论,甚至可以得出完全相反的物理学解释。宇宙中存在暗物质的事实已经得到大量天文观测的支持,为什么暗物质会引起人们特别关注?对它们研究可能揭开物质结构及相互作用机制的奥秘,产生超出标准模型的新的物理学理论。对现有理论的再思考,可能开劈一条认识微观世界的新路径。

收起
1.暗物质及暗物质粒子探测
毕效军;秦波
文章首先对暗物质的概念作了简单介绍,接着介绍了暗物质的发现过程和暗物质存在的证据等.随后,介绍了目前人们对暗物质粒子基本性质的理解和目前比较流行的暗物质模型,并解释了弱相互作用重粒子(WIMP)为什么获得人们最多的关注.文中还简单介绍了目前探测暗物质粒子的三种实验方法:对撞机探测法...   详情>>
来源:《物理》 2011年第01期 作者:毕效军;秦波
2.量子理论若干基本问题研究的新进展
孙昌璞
<正> 以量子力学为核心的量子物理无疑是本世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。它不仅代表了人类对微观世界基本认识的革命性进步,而且带来了许多划时代的技术创新(如半导体和激光器的发明),直接推动了社会生产力的发展,从根本上改变了人类的物质生活。量子理论过去的成功并不意味着它是一个...   详情>>
来源:《科学新闻》 2000年第50期 作者:孙昌璞
第2章 光的本性导语

光的本性问题是物理学中的历史性难题。爱因斯坦“整整50年的自觉思考,没有使我更接近于解答‘光量子是什么’这个问题。”光学专家佘卫龙说:“光的本性问题研究在历史上曾取得丰硕的成果,催生了量子力学和相对论。近年此问题又引起大家的关注。我们期待它的研究将带来更多的新成果。”

收起
1.光的本性探讨的成就与问题
王国文
<正> 最初对于光本性的认识是与实物作类比,所以早期的微粒说和波动说都是机械的见解。后来麦克斯韦从理论上推断光是一种电磁扰动,并计算出光速。本世纪初,普朗克发现了能量子。接着爱因斯坦提出了光的量子理论。德布罗意认为光粒子也象实物粒子一样有静止质量,并设想一个实物粒子象光粒子一...   详情>>
来源:《第四届全国基础光学学术报告...》 1989年第总第23期期 作者:王国文
2.光的本性理论研究新进展
佘卫龙
将光场的量子化问题转化为一维简谐振子的量子化问题 ,然后利用概率论和变分法 ,直接从经典谐振子的哈密顿量导出一维简谐振子的薛定谔方程 ,从而发现 ,光只是一种电磁波。光场的能量、动量量子化起源于电磁场振动模能量、动量的统计平均。在此理论中 ,约化普朗克常数作为一个参数自然地出现。   详情>>
来源:《中山大学学报(自然科学版)》 2002年第05期 作者:佘卫龙
3.从经典电磁场理论直接导出光辐射能量量子化公式
佘卫龙
<正>光的本性问题是物理学中的历史性难题。为了解决这个难题,物理学家们已经为之付出三个半世纪的努力。光在传播的过程中所表现出的行为极像连续的电磁波,而当它与带电粒子相互作用时又表现出能量、动量的不连续性。后者导致爱因斯坦的光量子假说,但是,什么是光量子?它是粒子吗?这个问题长期...   详情>>
来源:《第十一届基础光学与光物理讨...》 2004年第期 作者:佘卫龙
4.光的本性是电磁波 光的粒子性是假象
曾祥文
本文从德布罗意提出的粒与波的关系是物质与运动形式的关系出发,否定了光的粒子属性;从麦克斯韦电磁理论出发,结合原子特定的电磁环境,论述了光量子产生的电磁根源。从而论证了光的本性是电磁波,光的粒子性是假象。   详情>>
作者:曾祥文
5.波动与量子
L.德布罗意;朱红波
1923评述曾谨言1900年普朗克提出光的能量量子化概念,即在黑体辐射过程中,吸收或发射光的能量不是连续的,而是以能量量子E=hν的方式进行,这里ν是光的频率,而h为一个普适常数。基于这个假定,他导出的黑体辐射公式在全波段范围内与实验极为吻合。不久...   详情>>
来源:《北京大学学报(自然科学版)》 2002年第S1期 作者:L.德布罗意;朱红波
6.论爱因斯坦《关于光的产生和转化的一个试探性观点》一文...
关洪
本文评论了爱因斯坦1905年提出光量子概念的论文,强调应当区别光的产生和转化以及光的自 由传播这两种过程。以光电效应和康普顿散射为代表的一切有关实验证明了的都是光在与物质相互作用时 以光子的形式出现,并没有证明光在传播中以光子流的形式存在。根据电磁场的量子理论,光在传播中一般 不...   详情>>
来源:《自然辩证法通讯》 2005年第02期 作者:关洪
7.量子:过去与现在
孙昌璞
量子物理无疑是20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一,它不仅代表了人类对微观世界最基本认识的革命性进步,而且带来了许多划时代的技术创新。本刊编委孙昌璞研究员主持的“量子物理与量子技术”专栏,不仅会为您讲解量子物理的基本概念,还将介绍量子理论基本问题的最新研究进展,以及量子理论...   详情>>
来源:《现代物理知识》 2007年第01期 作者:孙昌璞
第3章 电子的基本属性导语

徳布罗意在爱因斯坦光量子假说的启示下,提出了“物质波假说”。基于“物质波假说”,在众多物理学家的努力下,建立了量子力学。围绕“物质波”诠释,产生了许多精妙的思想,如玻尔的“互补原理”在同一个实验中不可能同时表现出“波动性”或“粒子性”,它们是互斥的;狄拉克解释电子的干涉是“自己与自己干涉”;微观粒子都有波动性,电子与物质作用电子波会塌缩,波与波作用为什么要塌缩,既然波动性是微观粒子的内禀属性,波与波作用只有态的叠加会塌缩吗?电子波有这么神奇吗?电子真的有波动属性吗?

收起
1.电子的基本属性是电磁属性——电子没有波动属性的依据
曾祥文
本文从证明电子有波动性的两个实验的入手,分析了具有随机性的低能电子,一个一个的独立散射,也能得到必然性的散射结果,说明决定因素是晶体微结构,而不电子是波动性;高能电子散射的理论依据是轫致辐射产生的x射线在金属多晶体中的散射,而不是电子散射,也不能证明电子有波动性;同时也...   详情>>
作者:曾祥文
2.单晶镍中的电子散射
C.戴维逊;L.H.戈莫
它们都是由被散射的电子束引起,而散射束几乎都和入射束一样的狭窄。出现在{100}方位的各主峰则是另一组类似尖突的截面,它们的最大值出现在轰击电位65伏特和余纬度44°处。图2散射电子强度与方位角的关系———轰击电位54伏特,余纬度50°。在轰击...   详情>>
来源:《北京大学学报(自然科学版)》 2002年第S1期 作者:C.戴维逊;L.H.戈莫
3.高指数稳定硅表面的低能电子衍射图分析
姜金龙;李文杰
报道了在系统搜寻稳定硅表面的过程中对四个稳定高指数表面Si(1,1,11) ,(1,0 ,8) ,(2 ,1,2 )和 (15 ,1,17)的低能电子衍射 (LEED)图进行的分析和结果 .这些表面经充分退火后都能给出属于各自表面的LEED图 ,而不是小面化的 ,说明它们都是稳定的 .从它们的LEED斑点强度分布特征不仅可以推断 (15...   详情>>
来源:《物理学报》 2003年第01期 作者:姜金龙;李文杰
第4章 光波的载体、电磁场媒质是暗物质导语

麦克斯韦研究电磁理论认为,“我们几乎无法回避这样的结论:光是某种媒质的横向波动,这种媒质正是产生电磁现象的同一种媒质。” “在我们的理论中,能量不仅存在于带电体和磁体中,也存在于它们周围空间的电磁场中。其存在的方式有两种,不需要引入任何假说,它们可以被描述为电极化和磁极化;如果进一步引入一种非常可信的假说,它们被描述为同一种媒质的运动和应变。”迈克耳孙-莫雷实验为什么得到“零”的结果?既然光波的载体,电磁场的媒质是同一种物质,为什么又说它是暗物质?

收起
1.光波的载体、电磁场的媒介物是暗物质之一
曾祥文
本文论述了光子是粒子间传递电磁作用的媒质不能满意的解释电磁引力等属性,从麦克斯韦对光波的载体、电磁场媒质的有关论述及电磁场对运动电荷加速及偏转等客观事实,论述电磁场媒质的特点是运动、变化,不是迈克耳孙-莫雷实验中人们赋予的类固体、绝对静止等机械属性,从光速、迈克耳孙-莫雷...   详情>>
作者:曾祥文
2.麦克斯韦方程和规范理论的观念起源
杨振宁;汪忠
<正>早在法拉第的"电紧张态(electrotonic state)"和麦克斯韦的矢量势(vector potential)概念中,规范自由度(gauge freedom)的存在就已经不可避免。它如何演化成为一个支撑粒子物理标准模型的对称原理?这里有一段值得叙说的故事。   详情>>
来源:《物理》 2014年第12期 作者:杨振宁;汪忠
3.电磁场浅谈
赵凯华
<正> 电场和磁场分布在空间,不象实物摆在那里,可以看得见、摸得着,加以定量地描述场需要用较深的数学工具,这些都给中学物理课中讲授电磁场带来一定困难。本文避免使用数学公式,试图对电磁场(主要是经典电磁场)的本性作些较形象化的说明。有超距作用吗?我们推桌子时,通过手和桌子的直接接触,...   详情>>
来源:《物理教学》 1984年第06期 作者:赵凯华
4.电磁场浅论(续)
赵凯华
<正> "以太"是什么?"力线"要有载体,波动要有媒质,法拉第、麦克斯韦时代所设想的媒质叫做"以太"。恐怕在物理学史中还没有哪个名词比"以太"起过更大的作用,而它的涵义和人们赋予它的性质却又是那样捉摸不定。有时"以太"成为"近距作用"的同义词,还有人竟把它当作"场"的代名词。"以太"的概念不断...   详情>>
来源:《物理教学》 1984年第07期 作者:赵凯华
5.相对论数学基础考
许少知;郝建宇
本文在相对论(指狭义的,下同)框架内证明了:作为相对论数学基础的洛仑兹变换不自治;是一组 O/O 型不定式;推导有致命错误。该是科学界正视问题,重新认识重新评价久有争议的相对论时候了。   详情>>
来源:《数学·物理·力学·高新技术...》 2000年第期 作者:许少知;郝建宇
价格:¥19.50

书评

0/400
提交
以下书评由主编筛选后显示
最新 最热 共0条书评

分享本书到朋友圈