“波粒二象性”本质是粒子磁矩与物质空间磁场相互作用的结果

“波粒二象性”本质是粒子磁矩与物质空间磁场相互作用的结果

司 今([email protected]

“波粒二象性”本质是粒子磁矩与物质空间磁场相互作用的结果

光的粒子性描述

量子力学作为一门“很数学”化的物理体系,已经像经典力学那样成熟了,并成为我们洞悉微观世界的重要工具。

但量子力学也给我们留下了许多物理上的困惑,如粒子运动的波粒二象性问题、几率波问题、粒子纠缠问题、波函数崩塌问题等等。

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光的波动性描述

单就粒子运动的波粒二象性问题而言,如果从物理学角度去分析,我们就会发现:

量子力学不能放弃“波粒二象性”认识的根原就在于我们无法用经典粒子概念去解释粒子的“衍射、干涉”等具有波特征的现象出现。

我们在得出波粒二象性结论时,倒是忘却了这样一个事实:在经典粒子概念中,粒子没有自旋和自旋磁性存在,粒子通过的物质空间(窄缝或小孔)也没有磁场存在。

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电子自旋磁矩

现代物理学已证明,质子、中子、电子、甚至光子等都具有自旋和自旋磁矩性,这说明它们已不同于经典粒子,它们具有质量、电荷、自旋与磁场的多重性;但量子力学在探讨光衍射现象时,倒是把粒子的粒子的这一本质性给忘记了,同时也忽略了由自旋磁粒子(如质子、中子、电子等)组成的窄缝空间也应是一个充满磁场的空间,当然,这种磁性空间要在很小尺度下才会表现明显;现代兴起的纳米材料学、电子自旋学等正是基于纳米空间下的磁性对自旋磁粒子会产生明显作用思路而展开的。

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原子核自旋磁矩

试想,一个有磁性的自旋粒子通过一个有磁场的小空间,这个粒子运动还会像经典粒子那样作直线运动吗?

如果我们将粒子的自旋磁矩性与物质空间磁场性有机结合起来,去认真看待粒子“干涉、衍射”问题,那么,解决粒子运动的波粒二象性问题其实并不难,难得是我们将如何改造与舍弃我们现有的量子力学构建体系?如何补充与完善我们的经典物理学理论?

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量子空间与经典空间对自旋磁粒子运动的影响差异

微观世界的粒子运动与宏观世界的物体运动应存在本质区别,宏观物体运动是没有自旋与自旋磁场集于一身的物体,即使有,宏观空间物质磁场对带有场属性的物体运动所产生的影响也要比微观世界小得多;特别是在纳米空间下,微观空间磁场对自旋磁粒子的影响效应表现得会更明显,光与电子的衍射都要求缝宽d≈λ正是基于此理。

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纳米尺度下的卡西米效应

由此可见,“波粒二象性”不是物理学研究微观世界的真正思路,只有把粒子自旋磁性与微观空间也存在磁性真正地结合起来,才是我们打开微观世界大门的一把金鈅匙,也才是破解波粒二象性物理本质的“格物”之路。

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纳米尺度下的窄缝磁场对自旋磁粒子的影响结果


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