物理學“四種力”不能統一的根源究竟在哪裡?

物理學“四種力”不能統一的根源究竟在哪裡?

司 今([email protected])

物理學“四種力”不能統一的根源究竟在哪裡?

研究一個質量為m的小物體繞中心質量為M的大物體旋轉(如地-太系)問題,牛頓力學稱mvr為角動量,研究一個電量為-e的小物體繞中心電量為+e的大物體旋轉(如質-電系),量子力學稱evr為磁矩;由此看來,角動量與磁矩描述的都是一個共同物理量,即vr.

物理學“四種力”不能統一的根源究竟在哪裡?

對有心點的轉動中,如果合外力矩為0,則J=mvr守恆,那麼,磁矩在合外力矩為0的情況下也應是一個守恆量。

物理學“四種力”不能統一的根源究竟在哪裡?

由此推理,量子力學不過是將牛頓力學中用vr描述轉動的物理量改頭換面成磁矩而已,它對粒子運動研究的思路還應是屬於經典力學範圍,只是這裡多了軌道磁矩、自旋磁矩及其耦合問題,同時又因磁矩有偶極性,故它們的力作用就有了空間方向性,這正是量子力學不同於經典力學描述的最關鍵地方。

物理學“四種力”不能統一的根源究竟在哪裡?

現代,物理學宣稱“四種力”已經統一了三種,但這三種力從本質而言,還應都屬於電磁力範疇;萬有引力則不同,它的力起源於質量m,而不是電量e,這才是量子力學與牛頓力學不能“溝通”的根源所在。

物理學“四種力”不能統一的根源究竟在哪裡?

雖然經典力學的角動量與量子力學的磁矩描述的共同對象都是vr,但不同的是,前者用mvr,後者用evr,之所以會出現這二種不同的描述,原因就在於力的表達公式不同,即前者F=GMm/r²,後者F=k﹙-e﹚﹙+e﹚/r²。

物理學“四種力”不能統一的根源究竟在哪裡?

可見,”四種力“難以統一,牛頓力學與量子力學不能銜接的根源問題還是與十八世紀遺留下來的問題一樣,即都是“電荷與質量到底存在什麼關係”問題。

如果“電荷與質量之間的轉化與當量”問題不解決,那麼想將它們統一則是一件根本是不可能的事,“統一”問題還將只能放在物理學的天空“原地踏步”......

物理學“四種力”不能統一的根源究竟在哪裡?


分享到:


相關文章: