“波粒二象性”本質是粒子磁矩與物質空間磁場相互作用的結果

“波粒二象性”本質是粒子磁矩與物質空間磁場相互作用的結果

司 今([email protected]

“波粒二象性”本質是粒子磁矩與物質空間磁場相互作用的結果

光的粒子性描述

量子力學作為一門“很數學”化的物理體系,已經像經典力學那樣成熟了,併成為我們洞悉微觀世界的重要工具。

但量子力學也給我們留下了許多物理上的困惑,如粒子運動的波粒二象性問題、幾率波問題、粒子糾纏問題、波函數崩塌問題等等。

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光的波動性描述

單就粒子運動的波粒二象性問題而言,如果從物理學角度去分析,我們就會發現:

量子力學不能放棄“波粒二象性”認識的根原就在於我們無法用經典粒子概念去解釋粒子的“衍射、干涉”等具有波特徵的現象出現。

我們在得出波粒二象性結論時,倒是忘卻了這樣一個事實:在經典粒子概念中,粒子沒有自旋和自旋磁性存在,粒子通過的物質空間(窄縫或小孔)也沒有磁場存在。

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電子自旋磁矩

現代物理學已證明,質子、中子、電子、甚至光子等都具有自旋和自旋磁矩性,這說明它們已不同於經典粒子,它們具有質量、電荷、自旋與磁場的多重性;但量子力學在探討光衍射現象時,倒是把粒子的粒子的這一本質性給忘記了,同時也忽略了由自旋磁粒子(如質子、中子、電子等)組成的窄縫空間也應是一個充滿磁場的空間,當然,這種磁性空間要在很小尺度下才會表現明顯;現代興起的納米材料學、電子自旋學等正是基於納米空間下的磁性對自旋磁粒子會產生明顯作用思路而展開的。

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原子核自旋磁矩

試想,一個有磁性的自旋粒子通過一個有磁場的小空間,這個粒子運動還會像經典粒子那樣作直線運動嗎?

如果我們將粒子的自旋磁矩性與物質空間磁場性有機結合起來,去認真看待粒子“干涉、衍射”問題,那麼,解決粒子運動的波粒二象性問題其實並不難,難得是我們將如何改造與捨棄我們現有的量子力學構建體系?如何補充與完善我們的經典物理學理論?

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量子空間與經典空間對自旋磁粒子運動的影響差異

微觀世界的粒子運動與宏觀世界的物體運動應存在本質區別,宏觀物體運動是沒有自旋與自旋磁場集於一身的物體,即使有,宏觀空間物質磁場對帶有場屬性的物體運動所產生的影響也要比微觀世界小得多;特別是在納米空間下,微觀空間磁場對自旋磁粒子的影響效應表現得會更明顯,光與電子的衍射都要求縫寬d≈λ正是基於此理。

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納米尺度下的卡西米效應

由此可見,“波粒二象性”不是物理學研究微觀世界的真正思路,只有把粒子自旋磁性與微觀空間也存在磁性真正地結合起來,才是我們打開微觀世界大門的一把金鈅匙,也才是破解波粒二象性物理本質的“格物”之路。

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納米尺度下的窄縫磁場對自旋磁粒子的影響結果


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