理论教育 波的世界:揭示物质源泉

波的世界:揭示物质源泉

时间:2023-11-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:综合本章的讨论,我们认为在自然的微观世界里面,所有粒子都是真空介质的激发波。从本章之前的讨论可知,这些“波包”具有能量、动量和质量,因此它们看起来很像在直观世界里面的一些质点状的物体。因此,如果要同时测量这个波包的位置和动量,就会出现“测不准原理”。它们在本质上也是“波子”。我们的微观世界是一个量子世界,而所谓“量子”,其实就是一个数字化的世界。换句话说,我们就是活在一个波的世界里。

波的世界:揭示物质源泉

综合本章的讨论,我们认为在自然的微观世界里面,所有粒子都是真空介质的激发波。这包括光子和所有原子粒子,例如电子、质子、中子等。它们都是量子化的波包;它们的传播、产生和湮灭都必须遵循一个“整或零原理”。因此,它们看起来很像一个个粒子。

从本章之前的讨论可知,这些“波包”具有能量、动量和质量,因此它们看起来很像在直观世界里面的一些质点状的物体(“粒子”)。而且,这种“波包”还有它的位置和速度,因此就更像一个粒子了。不过,作为一个波包,它的位置不是十分精确(波包有一个宽度Δx);同样地,它的动量也不是十分精确(波包的动量有一个宽度Δp)。因此,如果要同时测量这个波包的位置和动量,就会出现“测不准原理”。

综合而言,由于这些粒子的本质是量子化的波动能量(quantized excitation wave in the vacuum),将其称为“粒子”其实并不准确,较准确的名称应该是“波/粒子”(wave/particle)。不过这个名称有点长,也许我们可以把它简化,把这些玻色子和费米子统称为“波子”(waveticle)。这样一来,不但光子可以称为“波子”,电子、中微子等也可以称为“波子”。事实上,我们相信,一些由夸克组成的强子,例如质子和中子等,它们也由真空的激发波组成。它们在本质上也是“波子”。

因此,组成物质世界的原子,其本质就是一个由波动的能量组成的系统。在此意义上来说,宇宙万物都是由波组成的。我们的微观世界是一个量子世界,而所谓“量子”,其实就是一个数字化(digitized)的世界。这种数字化的能量就是靠着真空的激发波来传递的。换句话说,我们就是活在一个波的世界里。

【注释】

[1]Chang,D.C.&Lee,Y.,2015.Study on the physical basis of wave-particle duality: Modelling the vacuum as a continuous mechanical medium.J.Modern Physics,6,1058-1070.http://dx.doi.org/10.4236/jmp.2015.68110.

[2]Chang,D.C.,2017.On the Wave Nature of Matter: A transition from classical physics to quantum mechanics.arXiv: physics/0505010v2.Link: https://arxiv.org/abs/physics/0505010v2.(www.daowen.com)

[3]同上。

[4]Chang,D.C.2018.A quantum mechanical interpretation of gravitational redshift of electromagnetic wave.Optik,174,636-641.https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2018.08.127.

[5]Chang,D.C.2017.On the Wave Nature of Matter: A transition from classical physics to quantum mechanics.arXiv: physics/0505010v2.Link: https://arxiv.org/abs/physics/0505010v2.

[6]Chang,D.C.,2017.Physical interpretation of the Planck’s constant based on the Maxwell theory.Chin.Phys.B,26 040301.

[7]例如:Rothman,T.(2015 August 24) Was Einstein the first to invent E=mc2? E-publication of Sci.Am.Link: https://www.scientificamerican.com/article/was-einstein-the-first-to-invent-e-mc2/.Hecht E.,2011.How Einstein confirmed E0=mc2? Am.J.Phys.,79,591.Fadner W.L.,1988.Did Einstein really discover“E0=mc2”? Am.J.Phys.,56,114.

[8]Chang,D.C.(2020) A quantum interpretation of the physical basis of mass-energy equivalence.Modern Physics Letters B,Vol.34,No.18,203002.doi:10.1142/S0217984920300021.

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