量子力学的性质篇1

[关键词]知识分子;与健康相关的生存质量;影响因素

[中图分类号]R195[文献标识码]A[文章编号]1005-0515（2010）-10-029-01

AnintroductiontoHealth-relatedQualityofLifeamongIntellectuals

QIUJincai,XUJun,LUORen

(DepartmentofSanitationEconomyAdministerandChineseMedical,NanfangHospital,

SouthernMedicalUniversity,Guangzhou,510515,China)

[Abstract]Withtherapiddevelopmentofeconomyandculture,intellectualshealth-relatedqualityoflifeistakenmoreconcerned.Howtoimproveandenhancetheintellectuals'health-relatedqualityoflifeisoneoftheimportanttasksofthewholesociety'sdevelopment.Thisarticleintroducestheresearchdevelopmentoftheintellectuals'health-relatedqualityoflife,describesthefactorsoftheintellectuals'health-relatedqualityoflife,soastoprovidereferenceforpreventivecareandthepromotionoftheintellectuals'health.

[Keywords]Intellectuals;Health-relatedqualityoflife;Factors

知识分子作为一个特殊的群体，是国家的栋梁之才，他们生存质量的好坏将直接影响到国家未来的发展。目前，知识分子的生存质量状况不容乐观。因此，关注知识分子的生存质量，寻找影响知识分子与健康相关生存质量的因素，改善和提高知识分子生存质量刻不容缓。

1相关概念

1.1生存质量概念

生存质量(Qualityoflife)又译为生活质量、生命质量。从不同的专业背景和不同的学科领域出发，研究者对生存质量有不同的认识，迄今对生存质量的定义并未达到理论上的统一。尤其在我国生存质量的研究起步较晚，在概念上至今没有达成共识。Oleson等[1]认为“生存质量主要指个人对他(她)所关注生存的满意度或幸福感。”Levi等[2]则指出“生存质量是对个人或群体所感受到的身体、心理、社会各方面良好的适应状态的一种综合测量，而测得的指标是用幸福感、满意感或满足感来表示的。”由二十余个国家和地区参与的WHO生存质量研究组对健康有关的生存质量的定义是：不同文化和价值体系中的个体对与他们的目标、愿望、标准以及所关心的事情有关的生存状况的体验[3]。

1.2健康相关生存质量(health-relatedqualityoflife)

目前,人们普遍认为,疾病对于人体造成的负担不能完全被疾病状态,如器官梗阻面积、瘤体大小等指标所描述。一些心理学因素,如痛苦感、焦虑感及其它功能损伤,实现个体和家庭、社会功能的困难程度、经济负担,以及认知能力的下降也必须包含在其中。生存质量测定始于20世纪30年代的美国，伴随研究的深入及对生存质量理论研究的发展完善，提出了侧重于医学实际的“健康相关生命质量HRQOL”概念。按照世界卫生组织的定义,HRQOL是指不同文化和价值体系的个体与他们的目标、期望、标准及与所关心事情有关的生存状况体验[4]。

2知识分子健康相关的生存质量国内外研究进展

2.1国外研究进展

美国自1993年通过对18岁以上成年人的生命质量监测，确定重点人群和卫生投入的重点[5]。Vare等[6]对20-34岁大学一年级学生与已经工作的同年龄层群体对照研究发现，大学生无论男女在总体生命质量感受上比已经工作人群低。Gireesh等[7]研究发现学生生活压力与精神健康呈负相关。大学生的心理健康问题日益增加和严重，精神疾病在学生人群中呈现出普遍和持久的趋势[8]。而作为世界上最大压力职业之一的教师，许多研究表明，过大的压力对教师的身体和心理健康有很大的影响，例如一些教师提前退休，有的甚至辞掉工作。与其他工人相比，教师的焦虑、高血压、头痛、心身疾病和心脑管疾病的发生率要高很多[9]。教师较低的生活质量和较短的平均寿命归因于他们的较高的职业压力[10]。而医生由于自身的压力工作环境，他们的精神病症状比预期的发生率要高[11]。

2.2国内研究进展

王育学教授做过一个5万例的人群调查，亚健康的正态分布率达到56.18%，其中大多数为20～40岁的青壮年，他们中以白领，知识分子为主[12]。在北京中关村，这个科技精英汇集之地，知识分子的人均寿命只有53.4岁，比该地区的平均寿命低20岁左右[13]。张碧昌等[14]对贵阳市3郊区各省、市级行政、事业、企业单位中40～60岁中专或中职职称以上的知识分子1315名进行生存质量状况调查研究。结果显示，生理和社会关系领域的得分高于心理和环境领域得分，中年知识分子生存质量和健康状况不理想。2007年张碧昌等[15]还对贵阳市628名中年女性知识分子生存质量状况进行调查研究，结果显示：13.9%的女性知识分子生存质量较差，72.4%的女性中年知识分子生存质量一般。主要是心理健康状况较差及生活环境相对不理想所致。许雅等[16]研究表明，中年知识分子的生存质量与生活满意度之间呈正相关关系。中年人群这一特殊的群体，他们肩负着工作和家庭的双重重担，精神、心理和生活的压力较大，其生活满意度在很大程度上影响着他们的生存质量。张宝荣等[17]对河北省4个城市共1135名高校教师的生存质量状况调查结果显示：男教师生存质量生理维度得分显著低于女性教师，而男教师的生存质量社会维度得分显著高于女教师。2009年白东艳等[18]抽取广州地区8所大学共1000名大学生为研究对象，发现广州大学生生活质量属于中等，大学生对环境方面的适应相对较差。赵静波等[19]对军医大学硕士研究生生存质量现况研究显示：军医大学研究生的生存质量高于平均水平；人格的内外向和神经质维度、生活事件、社会支持、积极应对和消极应对因子与生存质量各领域的评分显著相关。

3知识分子健康相关的生存质量影响因素研究

3.1性别、年龄

不同性别、年龄，知识分子的生存质量状况也不一样。对于大学生、研究生这一群体，男生与女生之间环境领域得分差异有显著意义，女生高于男生[18]。表明女生可能在处理个人关系、获得社会支持程度以及对环境适应能力等方面优于男生。但是，40～49岁年龄段，男性生存质量高于女性，50～60岁年龄段，女性生存质量高于男性，这可能与男女更年期出现时间不同有关，女性进入更年期，生理、心理方面会出现不同程度的不适，加之此期往往父母故去，子女因为升学、工作等原因离开家庭，使家庭变得冷清，并形成“空巢”状态而感到孤独、寂寞；到了50岁女性更年期的影响逐渐消除，而男性更年期开始出现[14]。

3.2压力

工作紧张是许多在职人员健康的危险因素。知识分子这一特殊的人群，他们正处于人生最繁忙、最紧张、负荷最重的时期，肩负着工作和家庭的双重重担，精神、心理和生活的压力都很大。而白领阶层作为知识分子的一部分，是在家庭、社会双重巨大压力下，高强度拼搏而使健康经常透支的人群。此外，随着社会的迅猛发展，职称的晋升，学历的再提升等要求知识分子在完成紧张的工作之余，必须努力学习，不断充实自己，高负荷、高压力的工作性质，使机体处于超负荷的状态，这种状态长时间存在易造成知识分子的身心疲劳，从而影响其生存质量。

3.3不健康的生活方式

3.3.1缺乏适当的运动

适当的运动可使人放松心情，消除紧张情绪，提高机体免疫力和对环境的适应能力，有利于身心健康。多参加各类体育活动可以锻炼身体，提高社会参与性，培养独立性和心理素质，坚定个人信仰，有利于提高其生存质量。张碧昌等[14]对中年知识分子的调查发现，基本不锻炼的中年知识分子的比例男女分别为66.2%、63.5%。这可能是因为知识分子工作任务繁重，个人压力大，工作之后身体疲乏，对体育兴趣不浓，另外体育活动场所不足，器材、设备不全等也影响了其锻炼的积极性和参加程度。

3.3.2生活作息不规律

睡眠时间与生存质量的下降密切相关[20]。睡眠不足可导致人体免疫力下降，睡眠不足的危害大大超过吸烟。美国一份医学报告指出，现代人的平均睡眠时间比90年前的人少了一个半小时。高校教师在繁重的教学任务、发表高水平的科研论文和学术专著以及繁重的家务劳动中疲于奔命，他们常年超负荷工作，每天实际工作要远远超过10小时，睡眠严重不足[21]。得不到足够的睡眠，会发生睡眠剥夺，身体倦怠不适，出现紧张、焦虑等不良情绪，工作期间反应变慢，工作积极性下降，解决问题的能力下降，工作质量下降，从而影响知识分子的生存质量。

3.3.3不良的饮食行为习惯

有资料显示，约有1/3的人持有不正常的饮食习惯。据美国1994年统计，有50%以上的死亡都与行为生活方式有关。据报道，高校教师常年超负荷工作，在项目攻坚阶段更是废寝忘食，生活极不规律[21]。一些知识分子染上不良的生活习惯、嗜好，如吸烟、酗酒等，这些不良的生活习惯、嗜好能降低机体的抵抗力，干扰机体的生物规律，产生不适感，久而久之，会导致肿瘤、心脑血管疾病、呼吸系统疾病的发生。从而影响知识分子的生存质量。

3.4是否有慢性病或两周患病情况

张碧昌等[14]人对中年知识分子生存质量状况的研究发现，在被调查的1315人中，两周患病率达20.46%，慢性病的患病率高达31.33%两周未患疾病或没有慢性病的知识分子生存质量好于两周患病者或慢性病患者。患慢性病与中年知识分子自感健康状况呈负相关[22]。

3.5经济状况

据资料显示，不同经济状况的知识分子人群，其生存质量存在明显差异[23]。家庭月收入越高，就有经济基础去改善居住、饮食、交通等条件，同时得到较好的医疗服务。对于经济拮据的人群，他们日常的各种费用可能成为沉重的负担，而对于有经济来源的人，他不需为生活和医疗费用过多操心。

3.6社会支持

社会支持是指在应激状态下，个体受到的来自社会、家庭等各方面的心理上和物质上的支持或援助。社会支持是建立在社会网络机构的各种社会关系对个体的主观的和(或)客观的影响力，良好的社会支持有利于身心健康，尤其是来自朋友、同事和亲戚的支持，能够提高知识分子的生存质量[19]。社会支持越好，其生存质量状况越好。

3.7生活事件

生活过程中，对人们情绪产生不同影响的事情称为生活事件，而这些生活中的重要事件又可视为应激源，通过一系列的神经系统、神经生化、神经内分泌、及免疫系统等变化，影响机体的内环境平衡，出现器官功能障碍，进而产生结构上的改变，威胁人们的健康。赵静波等[19]对军医大学硕士研究生生存质量现况研究显示：生活事件与生存质量各领域的评分显著相关。

3.8其他影响因素

除了以上一些主要的影响因素之外，还有其他因素影响知识分子的生存质量，如生活环境、医疗付费方式、学历、工作时间、职业、生活满意度、个性、婚姻状况等[14-19]。

4结语

总体来说，目前国内外研究仍然存在不少问题：应从以下4个方面加强对知识分子生存质量的研究：（1）完善生存质量的概念、内涵、评价标准和评价方法。（2）应用随机对照、队列研究等多样设计研究知识分子的生存质量状况，选取有效的干预方法，评价干预方案的有效性、安全性及卫生经济效益，探讨干预效果的评价方法。（3）建立开放、可应用的知识分子生存质量基础数据采集内容、采集标准及其管理软件系统。（4）建立知识分子生存质量监测与研究网络。

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量子力学的性质篇2

在中学阶段中,我们对原子物理”部分的教学要求较低,多数内容只是要求学生了解而已.但是,学生在学习时由于强烈的求知欲与好奇心,总会进一步提出一些为什么”.下面,笔者就对这部分的一些关键问题作一归纳总结.

1.原子的能量为什么是负的

在学习完氢原子的能级图以后,许多学生对能级图上标明的各能级能量均为负值无法理解.究其原因,在于这些学生对氢原子的能量应包括电子的动能及原子的势能两部分并不十分清楚。

我们知道,虽然电子动能是正的,但由于氢原子核带正电,核电荷所产生的电场中各点电势为正,电子带负电,根据电势能ε=eu可知,核与电子共有的势能是负的.又根据玻尔氢原子模型理论,电子绕核做匀速圆周运动的库仑力是向心力,即k■=■.

∴ekn=■mv2=■■①

而氢原子核又可以看成是一个静止的点电荷,且对该点电荷电势零点的选取是人为的,一般将距其无穷远处定为零,从而在距它rn处的电势可写成u=k■,则电子在半径为rn的可能轨道上运动的电势能为:

epn=-eun=-■②

综合①②式得en=epn+ekn=-■,因此原子的能量应该是负的.

2.原子从高能级跃迁到低能级可能辐射的最多光谱线条数的确定

对于原子跃迁可能辐射的最多光谱线条数的问题,最容易出错的就是把一个原子的跃迁与一群原子的跃迁混为一谈.如一个氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时最多能产生两种频率的光子.因为只有这个氢原子一级一级地跃迁,产生的不同光子频率才是最多的,而且是先后产生的.(如图1)

但若是一群原子从n=3能级跃到n=1能级时,能产生的最多光谱线条数是3条.因为有的原子是一级一级地跃迁,而另一些原子则可一次从n=3能级跃迁到n=1能级.(如图2)

3.β衰变中的电子是怎样产生的

发生β衰变时,从原子核内射出电子,有的学生会错误地认为原子核本来就存在电子.但实际上原子核内只有质子和中子,没有电子,β衰变中放射出来的电子是在衰变过程中产生的.

在发生β-衰变时,原子核内一个中子变为质子,放出一个电子及中微子(v),即有■■n→■■h+■■e+■,电子逸出原子核后组成了β射线,质子留在核内,仍与核内的其他核子结合在一起.而由于新生成的质子使核电荷数增加1,原子核就转变成另一种新核.新核在元素周期表中位置要向后移一位.

还有一种释放正电子的β+衰变,这种现象只在人造放射性物质中出现.例如,■■n放出一个正电子和一个中微子后生成■■c,反应式为:■■n→■■c+■■e+■.由于新生成的质子数减少1,新核在元素周期表中位置要向前移一位.

由此可见,β-衰变或β+衰变放射出来的负电子或正电子,并不是原子核内所固有的,而是核子(中子、质子)转变时的产物.

4.为什么每一种放射性元素都有一定的半衰期

虽然不同的放射性元素半衰期不同,但每一种放射性元素都有一定的半衰期.也就是说,对某一确定的放射性元素而言,其衰变速率是一定的.这是因为放射性元素的衰变在本质上与核内部激烈的运动及组成有关,而与所处的一般条件无关.我们知道,核子间相互作用的核力十分强大,虽然核子之间存在万有引力,质子之间存在库仑斥力,但是万有引力和库仑斥力相对于核力几乎小到可以忽略不计.一般外界条件如外加强电场、对放射性元素施加的压力、升温等所产生的影响,与核力相比也是微不足道的.因此,放射性元素的衰变速率只由核内部的自身因素决定,不论温度高低,物态变化如何,也不论原子处于何种物理状态或化学状态,更不管它是成单质存在或成化合物存在,都有一定的衰变速率.

但需注意的是,半衰期只是对大量原子核衰变而言的.因为天然放射性现象是自发进行的,一整块放射性物质虽然有着大量的原子,但它们并不同时发生衰变,对其中任意一个原子核来讲,它何时发生衰变是无法确定的,是带有偶然性的.我们只知道它迟早要衰变,却不能确切地预言它究竟什么时候发生衰变,所以我

转贴于

们只能给出某一瞬时发生核衰变的可能性多大,而不能从半衰期求出每个原子核衰变所需要的时间.但对由大量原子组成的整体来讲,衰变是符合一定的统计规律的.半衰期是表示放射性物质的大量原子核中半数发生衰变所需要的时间,因而表示大量原子核衰变的快慢.当原子核的数目减少到统计规律不再起作用的时候,衰变半数原子核所经历的时间上的周期性已不存在,也就不能肯定在某一时间里这些原子核会有多少发生衰变了.

5.核反应过程与核衰变过程均要吸收或放出能量,因而反应前后质量也要增加或减少,那为何又说反应中质量数守恒呢

由于原子核的质量很小,如果用千克作单位很不方便.因此物理学中采用另一种质量单位,即原子质量单位.一个原子质量单位规定为c原子质量的■,简写作u.实验测得1u=1.660566×10-27千克.在这种单位制下,质子、中子、电子的质量分别为mp=1.007276u、mn=1.008665u、me=0.000549u.可以看出,质子、中子的质量接近1u,电子的质量远小于1u,因此,我们通常取质子、中子、电子的质量数分别为1、1、0.这样一来,原子的质量用原子质量单位表示时,其数值也接近一个整数。以质量较大的铀238为例,其质量约为3.952954×10-25千克=238.0486u≈238u.

这个整数,就是习惯上所称的原子核的质量数.可以看出,质量数实际上等于核内的核子数.虽然核反应中要发生质量亏损,但由于其量极小,不影响核反应中的质量数(即核反应前后,组成原子核的核子总个数不变),所以我们仍然说核反应中的质量数守恒.

实际上所谓质量亏损,并不是质量消失,而是核反应过程中释放出大量的光子及中微子所致,若能将这些放出的光子及中微子收集回来,其总质量仍是不变的.

量子力学的性质篇3

学校体育的主要任务是增强学生体质。为了有效地增强学生体质，促进其身体及其机能的正常发展，小学体育教师应了解儿童少年的心理、生理特点，掌握儿童少年生长发育的一般规律，以实现体育教学的科学化。

一、独生子女化与体育教学的相应改革

独生子女问题是我国面临的一个新的课题。目前，我国小学生中独生子女已占绝对多数。因此研究独生子女的身心特点，并从教学要求、教学内容、教学结构和组织方式等方面适时地进行有针对性的调整，不仅是一项关系到提高学校体育教学质量和学校体育发展战略的宏观研究，同时也是学校体育如何适应社会需要，怎样扩大教育功能，为社会发展服务的紧迫课题。

“独生子女不可独处”，要让独生子女从“独处”的环境中解放出来。独生子女与同龄人的交往机会相对较少，易产生孤独和寂寞感，因此，独生子女有强烈的交际欲望，追求集体活动。体育教师要有针对性地调整体育教学内容，提高集体项目的比重。在体育教学中采用分组练习，同传统的教学方法相比较有一定的优势。分组练习就是运用小组使学生共同活动，以最大程度地促进全体学生的练习。以小组为主体进行体育教学，有利于增强学生体质和培养学生顽强进取的精神。分组练习是一种小组成员之间的合作互助活动，是以各个小组

在达到目标过程中的总体成绩为奖励依据的。这有利于培养独生子女集体主义的观念。小组练习将学生之间的互助合作、相互作用视为教学活动中赖以进行的动力源泉。小组练习不仅讲合作，而且还要竞争。学生之间是一种“人人为我，我为人人”的关系，有利于培养独生子女全力以赴，与同伴和睦相处的能力。分组练习能够增加独生子女之间的接触，使得优、差生在帮助和被帮助的过程中，都能得到提高和发展，有利于改变独生子女不合群和胆小的不良性格。

二、教学方法要儿童化、兴趣化和游戏化

1.儿童化

儿童化教学就是要针对儿童的年龄特点，进行体育教学，这样才能更好地调动他们的积极性，完成体育课的教学任务。儿童是以机械记忆和形象思维为主，教学活动中，应尽量采用直观、形象的教学手段。儿童的“本性”往往毫无保留地反映在体育课中，体育教师应懂得儿童的心理特征，按照童心、童愿和童颜组织体育教学，才能防止体育教学的“成人化”。要防止单纯技术传授。有些体育教师把现代竞技运动中的先进技术充实到小学教学中，是一个大胆的尝试，但必须进行科学的分析和研究，看这样做是否有利于增强学生的体质，切勿单纯以技术掌握程度来评定教学的好坏。

2.兴趣化

体育教学的兴趣化可以给儿童以情绪的满足，有利于调动学习的积极性。小学生好动、爱新鲜，厌烦过多的重复练习，因此，教学手段要多样化，才能提高学生的兴趣，推迟疲劳的出现。体育课的教学过程中，学生往往由于较长时间练习某一个动作而感到枯躁，教师可采用游戏法和比赛法激发学生的兴趣，活跃课堂气氛。

此外，还应做到生动形象的讲解和准确的动作示范，教学方法力求多样化、兴趣化，以充分调动学生学习的积极性，使体育课上得生动活泼。

3.游戏化

小学体育教学中很好地运用游戏教材，充分发挥游戏教材的教育因素，对完成体育教学任务有重要的意义和作用。游戏具有趣味性和竞争性，对小学生有较大的吸引力，体育游戏是小学生喜爱的体育教材之一。体育教师应适当地采用游戏方法进行教学，在课的开始和结束阶段，采用游戏法对集中学生注意力，调动学生的积极性，能收到良好的教学效果，有利于课的顺利进行。小学阶段儿童的生理、心理特点是兴奋占优势，抑制能力差，注意力不易集中，单调的练习容易产生疲劳，因此，要采用变换游戏方法，加深形象化教学，使每一个

游戏都能吸引住学生。通过游戏，提高小学生对体育教学的兴趣，是小学生体育教学中一个十分重要的问题。

三、小学生身体素质发展的特点

身体素质是人体在运动中所表现的各种机能能力，它是衡量体质状况的重要标志。身体素质包括：力量、速度、耐力、灵敏和柔韧五个方面。目前，中小学生在耐力、柔韧和力量素质出现不同程度的下降。上好体育课，对促进学生身体素质的发展具有重要的

上好体育课，对促进学生身体素质的发展具有重要的现实意义，小学体育教学应重视全面地发展学生的身体素质，为儿童少年的健康成长打下良好的基础。

1.力量素质

力量素质是指肌肉紧张或收缩时所表现的一种能力。儿童少年各年龄阶段都可进行力量练习，但采用的方法和手段要与成人有区别。儿童少年时期，由于肌纤维较细，蛋白质含量较少，中枢神经系统的协调功能还欠完善，肌肉群的活动不协调，加之儿童少年长度的发育领先宽度和体重的发育，所以，力量素质较差。在力量练习中，应采用负荷较轻，动作较快的练习，或中等负荷的练习，适宜做速度性力量练习，以提高神经系统对肌肉运动单位的动员能力，改善肌肉协调工作的能力，避免过重的负荷练习和过长时间的静力紧张练习，以防引起关节损伤，抑制骨骼生长。

2.速度素质

速度素质是人体进行快速运动的能力。儿童少年时期，由于大脑皮质兴奋性和提高过程灵活性高，反应快，所以小学阶段是发展速度素质的良好时期。在体育教学中，可以适当安排一些频率高和反应速度快的教学手段。短跑可以很好地发展速度和速度耐力素质，宜于儿童少年练习，但在具体安排中应科学地控制练习的强度、距离的长短、重复的次数和间隔的时间。另外，在固定跑台上练习跑步时，对技术有一定的要求，小学生不宜采用。

3.耐力素质

耐力素质是指人体长时间进行肌肉活动的能力，也可看作是抗疲劳的能力。耐力素质在儿童少年身体素质自然发展过程中，是较薄弱的环节。目前我省小学生耐力明显下降，令人十分担忧。体育教师不能不进行耐力练习，但也不要过多地进行耐力练习，耐力练习应作为全面身体素质练习的一个必要方面安排在计划之中，但必须循序渐进，逐渐增加运动距离，适当合理地安排中等强度的耐力练习，并有间歇地逐步延长持续时间，以便发展耐力素质。

4.灵敏素质

灵敏素质是指人体迅速改变、转换动作、变换身体姿势和方向的能力。灵敏与人体对空间定位和对时间感觉的能力有关，也和速度与力量素质的发展有关。灵敏是一种综合素质。在体育教学中，可采用活动性游戏和各种基本体操等方式，以促进灵敏素质的发展。

量子力学的性质篇4

中微子确实难以捉摸，它如鬼魅般的本质，使它几乎不受阻碍地穿越物质，包括那些物理学家在粒子探测器中所使用的材料。事实上，大部分中微子可利落地穿透地球而不碰触到其他粒子。不过，泡利的忧虑稍微夸张了些：中微子其实是可以被侦测到的，虽然需要花费极大的力气并设计精巧的实验才能成功。

中微子是最奇特的一种基本粒子：它们不能用来建构原子，也不会与其他物质作用；它们是唯一不带电荷的物质粒子；它们非常轻，质量不到电子这种次轻物质质量的百万分之一；此外，中微子还是所有粒子中最善变的，它们可在三种形态间变换身份。

80余年来，这些微小粒子一直令物理学家感到惊讶。直至今日，一些关于中微子的根本问题仍悬而未决：中微子的形态真的只有三种，抑或更多？为何所有的中微子都如此轻？中微子的反物质是否就是它自己？为什么中微子可以如此轻易地变换身份？

针对这些问题所设计的新实验，正在世界各地的粒子对撞机、核反应器，甚至废弃的矿坑里如火如茶地进行着。所获得的答案，应该能对大自然的内在运作方式提供基本线索。

中微子的奇异特性可作为一盏明灯，指引物理学家迈向大统一理论（该理论除了重力之外，所有的粒子与作用力，都可用条理一贯的数学架构描述）。标准模型是目前关于粒子与作用力的最佳理论，但它无法包括中微子的所有复杂性质，因而亟须扩展论述。

在标准模型上扩充中微子的部分，最常用的方式是引入一种被称为右旋中微子的新粒子。正如电荷规范粒子的电性多寡一样，自旋决定了一个粒子能感受到弱核力，即造成放射性衰变的作用力；只有左旋粒子才能感受到弱核力。因此，这些假设存在的右旋中微子，必然比那些已经被实验证实的左旋中微子更难以捉摸。所有的中微子都被归类为轻子，这代表它们并不会感受到强核力。由于不带电荷，中微子也不会受电磁力的影响。如此一来，三种已知形态的中微子能感受到的只剩下重力与弱核力，但右旋中微子甚至不受弱核力的影响。

如果右旋中微子真的存在，它将合理解释另一项中微子之谜：为何电子中微子、缈子中微子与T中微子这三种左旋中微子的质量如此微小？

大多数基本粒子通过与无所不在的希格斯场作用，来获得它们的质量。2012年，在瑞士日内瓦附近欧洲核子研究组织LHC工作的物理学家宣布，他们已辨识出一种新粒子，其性质符合长期寻找的希格斯玻色子，希格斯便成了一个家喻户晓的名字。此玻色子是希格斯场所对应的粒子，就像光子是电磁场所对应的粒子一样。在此过程中，希格斯粒子会带走与其作用粒子的弱核力版本的电荷。由于右旋中微子缺乏这种电荷，它们的质量并不取决于希格斯场。取而代之的是，这些质量或许源自一种发生于大统一时全然不同的极高能机制，造就右旋中微子成为超重粒子。

量子效应可联结右旋中微子与其左旋兄弟，使得其中一方将其巨大的质量“传染”（infect）给其他粒子。不过，这种传染力非常微弱：例如右旋中微子若得了肺炎，左旋中微子只会有轻微的咳嗽，这意味左旋粒子的质量将极微小。这一关系被称为“跷跷板机制”，就像是右旋中微子与左旋中微子在跷跷板的两端，而质量较大的粒子会将质量较小的粒子抬起。

中微子质量的另一项解释来自于超对称，那是标准模型之外的新理论选项。在超对称的假设下，每个标准模型里的粒子都拥有一个尚未被发现的伴子。这些被称为超伴子的质量必定非常巨大，以至于到今天仍无法侦测到，而且它们至少会立即将基本粒子的数目加倍。假如超对称粒子真的存在，LHC或许能产生它们，并测量它们的性质。

量子力学的性质篇5

摘要：凝聚态物理学作为物理学的一大分支，其研究前景十分广泛。凝聚态物理学是研究凝聚态物质的物理性质以及它们的微观结构的学科。其通过分析构成凝聚态物质的电子、离子、原子、分子的运动形态和运动规律，从而对凝聚态物质的物理性质进行认知。凝聚态物质是固体物理学的一个拓展方面，研究的物质的典型特征之一是其具有多种形态。同时，凝聚态物理学也为材料研究引入了新的体系。本文就目前凝聚态物理学发展情况，对其中的基本概念的产生、含义及其发展进行阐述。

关键词：凝聚态物理学；基本概念；特点阐述

凝聚态物理学的基本概念需根据物质世界的层次化进行阐述效果会更加明了。作为一门至今仍然拥有丰富生命力的研究学问，凝聚态物理学时时刻刻影响着我们生活的方方面面。例如，液态金属、溶胶、高分子聚合物等等物质的研究都和凝聚态物理学有着密不可分的联系。凝聚态物理学发展历史和其理论支撑，是对凝聚态物理学的基本概念进行阐述的基础。

一、凝聚态物理学发展历史

1、物质世界层次化

为了对凝聚态物理学基本概念进行阐述，首先就需要提到物质世界层次化的研究方式。纵观二十世纪的物理学发展，在二十世纪初，两大划时代的物理理论突破的出现，拉开了宇观物理学和微观物理学的探究序幕。两大理论即是相对论和量子论，相对论和量子理论是对传统物理学的质疑和挑战。其中，狭义相对论修正了经典物理学当中的电磁学和力学之间存在的矛盾；广义相对论则是为近代物理学当中的天体运行研究做出了巨大的贡献。量子论的建立正式拉开了现代物理学对于微观世界的研究，使得基于原子乃至更小系统的探究成为可能。现代物理学的研究方式正是基于这一种将物质世界进行分层的观点进行的，因为物理学当中的理论使用范围都有区别。例如，在宏观世界当中，牛顿力学成立；在微观世界当中，牛顿力学就难以支撑实验事实了。

2、凝聚B物理学的步步发展

从科学家开始探索微观世界开始，凝聚态物理学就悄然发展开来。科学家从原子物理出发，深入到原子核内外空间的研究，为了探索微观世界粒子的基本特性，建立了多代高能粒子加速器，使得近代微观物理学探索出中子、夸克、轻子类的微观粒子。同时，近代物理学的一条研究途径也是将原子物理作为基本主线。在这条研究主线当中，量子力学和统计物理学向结合，奠定了固定物理学的基础。固定物理学的逐渐发展扩大，演变为了凝聚态物理学。凝聚态物理学的研究发展从简单到复杂，从宏观到微观。其结合到其他学科（材料学、化学、生物学等）共同创新，取得了巨大成果。

二、凝聚态物理学的基本概念阐述

1、基本理论

凝聚态物理学基本概念中最重要的基础则是构建这门学科的理论支撑。其基本理论当中的核心即是量子物理和经典物理。根据凝聚态物理学的发展历史来看，量子物理理论推动了凝聚态物理学的发展，使其对众多实验研究成为可能。经典物理理论在凝聚态物理学中并非一无是处，仍在一些研究方面起着不可忽视的作用。两种理论知识在凝聚态物理学当中的应用都存在着自身的适用范围，下面对其进行比较说明。在中学物理中我们初步了解到，物质粒子具有二象性――粒子与波。在粒子的二象性当中，粒子所具有的波动性使得量子力学有别与经典力学。二者的适用范围的界限通常是一些临界温度、直径、场（电场、磁场）强等方面。

2、凝聚现象

凝聚态物理学的基础概念即是凝聚现象，然而凝聚现象在我们日常生活当中是随处可见的。大家都知道，气体可以凝结成固体或者是液体，液体和固体之间最明显的区别是液体的流动性。根据量子力学等理论分析，在某些临界温度附近，物质之间就发生凝聚现象。发生凝聚现象的物质往往具备一些新的物理性质。例如物质原有的沸点、导电性、光敏性等发生改变。

3、凝聚态物质的有序化

根据中学物理和化学的知识可知，物质反应在平衡状态时，其系统能量内能与熵等因素的影响。系统物质内能的上升使得系统趋于不稳定性，使得熵值增加。当温度下降时，凝聚态物质则趋于熵值下降和系统稳定，研究发现，凝聚态物质往往是某一种有序结构的物相。大量物质粒子所组成的系统表现出来的直观特征即是位置序，这也说明不同的粒子直接是存在着相互联系的。当然，也存在着粒子相互作用较弱的情况，其宏观表现即是粒子无序分布。在经典粒子系统当中，使得系统有序化的物理基础则是粒子和粒子之间的相互作用，这可当作是量子力学当中的一个问题处理。根据中学知识我们知道，在量子力学当中，物质粒子存在着位置不确定性和动量不确定性。根据上述进行总结，凝聚态物质是空间当中的凝聚体，而相对空间往往是分为两个方面。一方面是位置形态空间，另外的一方面是抽象的动量空间。凝聚态物质的有序化在这两个空间当中的存在形态极为丰富。

三、研究概念阐述

凝聚态物理学当中基本的研究概念在于以下几个方面。第一是固体电子论。对固定系统当中电子的行为研究是凝聚态物理学一直在努力的方向，按照电子行为的相互作用的大小，又将其分为三个小的区域。首先是弱关联区，这个区域的研究已经取得了巨大进展，也是构成半导体物理学的理论基础。其次是中等关联区域，主要研究对象包括的是一般的金属和强磁性的物质，其构成了磁铁学的物理基础。强关联区受能带理论发展的影响，目前其研究还有待开拓。第二是宏观量子态。宏观量子态研究当中对某些物质的超导现象的研究是一个重点，一些非常规的超导体研究也是目前科学家所努力的方向。第三是纳米结构与介观物理，凝聚态物理学对于一些简单物质的研究已经较为清楚。按照不同物质材料的结构尺度进行探究是凝聚态物理学研究的新方向之一，纳米结构和介观物理需要量子理论进行支撑，研究目的主要是为了获取材料和器件的复合体，同时创造出一些具有优良性能的物理材料。

四、总结

凝聚态物理学的理论基础是量子力学，目前量子力学的发展已经趋于完备。由于凝聚态物理学设计大量微观粒子的研究，其复杂程度较高，需要研究者从实验、计算、推演等方面开展研究。凝聚态物理学作为一门高新技术，其研究前景十分广阔。只要充分结合其他相关学科知识，加以探究，一定会取得更加丰硕的研究成果。

参考文献

[1]冯端，金国钧.凝聚态物理学中的基本概念[J].物理学进展，2000，20（1）：1-21.

量子力学的性质篇6

1概述

正负电子相结合形成γ光子，而γ光子又会再次转变成正负电子，据此，有足够的理由相信，γ光子组成了正负电子。根据正负电子的内禀性自旋，磁矩，自旋角为54.74℃，恰巧为正方体对角线与正方体边的夹角，正负电子的量子磁矩大小为：-9284.764×10-27J/T，而正负电子电量自旋产生磁矩大小为：39.83×10-27J/T，两者相差232.21倍。这一数据说明，正负电子的磁矩与电量的关系为：由于构成正负电子的磁力线环产生的磁矩并产生内禀性自旋磁矩而产生了正负电子的电量，而不是由于正负电子的内禀性自旋电量产生了正负电子的磁矩。

从薛定谔方程来讨论也得出同样的结论，自由正负电子的波由实波和虚波组成，而γ光子的波则为γ光子中轴线两侧的两组实波组成，即当γ光子绕一点进行旋转时，γ光子的一侧波变成了点内的波，成为了虚波，而另一侧的波仍为实波。当构成正负电子的三个磁力线环分别绕三维坐标轴X、Y、Z轴旋转，以坐标原点为切点进行旋转时，相位差分别为120℃，可以推导出：自由正负电子的波动性会产生一个螺旋式的振动前进，而自由正负电子所产生的位置机率波存在的机会也正是薛定谔方程中自由正负电子的实波平方的大小。

其它的粒子都是由正负电子构成，因此，所有粒子的量子化过程都符合薛定谔方程也就很正常。

从爱因斯坦的质能方程：Er=mec2也可以得出，正负电子的质能转换为Er=mec2=hν=0.511MeV，即正负电子的质量me=9.11×10-31kg，将正负电子的质量除以光速以后得：m===9.0958×10kg，与正负电子产生的γ光子的质量与能量相统一了起来，hν=0.511MeV。由此，所有物质的质量和能量都遵从了爱因斯坦的质能方程Er=mec2，这一方程从另一个方面充分证明了，物质是由正负电子组成的这一正确推断。

其它的实验数据还有：质子内边界70%的地方存在电荷，但又不显示整体电性，质子和中子又都能对外释出正或负电子等等，都充分说明了物质是由正负电子组成的事实依据。

2几个定理

①正、负电子内三个磁力线环分为三层，从最内层绕Z轴旋转的磁力线环层、绕Y轴旋转的中间磁力线环层、最外面的绕X轴旋转的磁力线环层。组成正、负电子的三个磁力线环旋转的相位分别相差120o，正、负电子相结合在一起时，两个电子的磁力线环相互啮合，磁力线环避免相互碰撞，因为磁力线环碰在一起时，就会产生磁力线重新分布，磁力线环就会遭到破坏。

②正负电子相结合在一起时，相互啮合的两个磁力线环的磁力线方向必须为同向。如果磁力线环反向，也会导致磁力线环遭到破坏。

③物质以正电子为核心，正、负电子相间排列，每个正电子以正方体的形式在正方体的六个面上连接六个负电子，同样，每个负电子也以正方体的形式在正方体的六个面上相连接六个正电子。

④正、负电子相接合形成正方体，物质为以正电子在正方体的核心形式，并以正电子为核进行自旋，在自旋轴的两端还可以再连接其它的结构，这也是产生同位旋只有两种的原因。所有物质粒子核心具有正电性，物质粒子表面具有负电性；反物质粒子核心具有负电性，反物质粒子表面具有正电性；正磁物质和反磁物质类推。所有粒子的结构均有一个核心并以核心为轴进行自旋，在自旋轴上宇称对称，即粒子围绕自旋轴呈轴对称性，达到自旋角动量平衡。中微子是唯一没有核心结构，是特例除外。

3正负电子的结构和组成与量子理论

3.1正负电子的结构和组成，如图3-1-1所示，三组磁力线环分别以三维坐标原点O点为切点，绕X轴（红色磁力线环）、绕Y轴（黄色磁力线环）、绕Z轴（蓝色磁力线环）旋转，运动示意图如图所示。

这是一个负电子的内部结构示意图，从图中可以得出，每个磁力线环的外侧旋转时产生了负电场，而磁力线环的内侧则会产生微弱的正电场，从整个负电子结构来看，负电子的内部存在着微弱的正电场核心，外部存在着负电场，成为负电子的一个电子的电量：q=-1.6×10-19库仑的电量。

除上面负电子的结构图外，还有正电子的结构图，以及以电力线环旋转时产生正磁极子和负磁极子。共四种物质宇宙中最基本的粒子。如图3-1-2，这是一张经典的实验室粒子反应图，从图中可以看出，图中右半部分是把图中左半部分中的部分粒子的轨迹简化出来，这里我们不去管它。现在来看左半部分的粒子轨迹图中，γ光子既可以形成正负电子也可以形成正反磁极子；如果在垂直于磁场方向加上电场，那么就可以发现磁极子的轨迹，在电场中作圆周运动的只有磁极子，而在磁场中作圆周运动的只有带电粒子。

[图3-1-2]

3.2γ光子的结构和组成，γ光子的波动方程，一列沿X轴正向传播的平面单色简谐波的波动方程为：y（x，t）=Acos2π（-）=Acos2π（νt-），E=Ecosω（t-）和H=Hcosω（t-）为γ光子电磁波的函数式。如图3-2中的图（1）所示，在图中，电力线环平行于Y轴垂直于Z轴，磁力线环平行于Z轴垂直于Y轴。在这里γ光子的传播过程中，其电力线和磁力线都是闭合的电力线环和磁力线环，同时，电力线环和磁力线环是相互平等的，在性质和规律上没有区别，否则，如果电力线或磁力线是开环，那么，在传播过程中就会产生损耗，但事实证明光子在传播过程中并没有任何损耗。

由图3-2γ光子的结构图中可以得出，γ光子以OX轴为轴线，分为上下两组波，上侧波动方程为：y（x，t）=Asin2π（-）=Asin2π（νt-）；下侧波动方程为：y（x，t）=Acos2π（-）=Acos2π（νt-）。因此，γ光子的全波动方程为：y（x，t）=Asin2π（-）+Acos2π（-）=Acos2π（νt-）+Asin2π（νt-）

①γ光子的长度计算：从γ光子的能量计算公式：E=mc2=hν可以得出：式中的h即普朗克恒量是个常数，为不变量，只有ν为γ光子的频率，而是以1秒为计量单位，即为γ光子在1秒钟时间内振动的次数，而且表示γ光子在长达3×108m的长度上，每振动一次其能量为h（普朗克常数）的量。但实际结果却是，设γ光子的长度为L，那么，γ光子每振动一次的能量为h"，则可得到：h"=。这里，γ光子的实际长度只有L=1.233×10×h=8.175×10-12m，式中光量子的长度也是量子化的，h为线长，即1.233×10代表电子一个磁力线环在1秒时间内旋转的次数，这样电子一个磁力线环在1秒时间内旋转所产生的磁矩既不等于1.233×10个磁力线环的磁矩相加，又大于一个磁力线环所产生的磁矩；因此，在此认为γ光子的长度为普朗克常数的1.233×10倍的长度，即L=1.233×10×h=8.175×10-12m，这就是γ光子的实际长度。实际γ光子振动一次的能量为h普朗克常数=3.67×10倍。即h光=6.63×10-34×3.67×1019=2.43×10-14。一个γ光子的波长为：λ===2.43×10m，一个γ光子中电磁波振动的次数为：n==336.00次，因此可得γ光子中电磁波振动一次的能量为：h==3.67×10×h=2.433×10。

②所有光子的长度在同一个参照系内绝对为等长，即为8.175×10m长，因为从E=hν，所有光子都是在绝对长度3×10m（即光在真空中传播1秒所走过的长度）中，振动的次数乘以h普朗克常数得出，即：E=hν=h=hc，c=λ=，所以，所有的光子的长度在同一个参照系里绝对等长。

③γ光子为上下两组平面波，这里把γ光子的长度定为OB，当上下两组波长度相等，沿X轴直线前进时，γ光子只有动质量，当正负电子相结合相互湮灭成一对γ光子时，γ光子的动质量的大小为：mγ=0.511MeV。

④当γ光子的中轴线OB收缩，即γ光子向一侧纽曲时，如图3-2中的图（2）所示，这时γ光子处于纠缠态，表现为一部分静质量。在这里把图（1）OB长度定为100%，这时的γ的静质量为：mγ=0；把图3-2中的图（3）中OB收缩为一点时，即OB=0，OB的长度定为0%，这时的γ的静质量为100%，即为mγ=0.511MeV，那么，

在图（2）中的OB的长度介于0%-100%，其静质量也介于0-0.511MeV之间。

电子中微子νe的质能值为：Eνe=8×0.511MeV=4.088MeV。但在实验室测定的静质量小于m=0.00002MeV，电子中微子νe的静质量与质能值之比为：==4.9×10，由此得到，电子中微子νe===即电子中微子中的正负电子相互不完全湮灭，成为纠缠态，其中的γ光子的纽曲度为=0.0000005%，即正负电子处于不完全湮灭的纠缠态中，组成电子中微子νe中的电磁波是以曲度纽曲前进。νμ中微子的质能总值为：E=216×0.511MeV=110.376MeV，但在实验室测定的静质量为小于m=0.16MeV，可得，νμ中微子的静质量与质能总值之比为：=≈0.145%，即νu中微子中的电磁波是以=0.145%纽曲度前进。ντ中微子的质能值为：ντ=8×64×0.511MeV=261.632MeV，但在实验室测定的静质量小于31MeV，可得，ντ子只有12%的纽曲度前进。可以得出，在无核心的中微子粒子的结构和组成当中，随着正负电子对的增多，组成中微子体积的增大，中微子中正负电子湮灭产生崩塌的程度越来越小，表现的静质量的百分比越来越高。由经验公式y=ebx+c可初步求得：0.00002=eb4.088+c，0.16=eb110.376+c，31=eb261.632+c得到静质量不断加大的经验公试。

在图3-2中的（3）还说明了一个问题，就是当OB收缩为一点时，上面的波从实波转变成为了虚波，即上侧波从点外波转入到点内的虚拟波，转入电子内，虚波产生了一个微弱核心电量（负电子内的核心为正电荷，正电子的核心内为负电荷）。

3.3γ光子转变成正负电子的量子化过程

3.3.1正负电子相结合生成一对γ光子的能量为0.511MeV，根据Er=mec2=0.511MeV，me为电子的质量，c为光速，MeV为兆电子伏特。又γ光子的能量等于γ光子频率ν乘普郎克恒量h，即hν=0.511MeV，得γ光子的频率为：ν===1.233×10。

同时，再根据c为光速，电子的半径re为re=2.82×10-15m，光速c=3×108米/秒。磁力线环以光速绕X轴旋转，则磁力线环每秒钟内旋转的圈数n为：2πnre=c，式中n为磁力线环每秒绕X轴旋转的圈数，故得：n=1.69×1022转/秒。

比较以上两种结果：一是以质能方程Er=mec2算得γ光子频率为ν=1.233×1022；二是根据光速绕电子半径线速度旋转算得γ光子频率为n=1.69×1022转/秒。两者的关系为：==0.730。

3.3.2由图3-2中的图（1）和图（3）可以看出，在图（1）中γ光子的波动方程为：y（x，t）=Acos2π（νt-）+Asin2π（νt-），当γ光子的OB收缩成为一点时，γ光子上方的波转变成为了虚波，即Asin2π（νt-）iAsin2π（νt-），这时γ光子转变成为电子以后的波因而也就转变成了：y（x，t）=Acos2π（νt-）+iAsin2π（νt-）=Ae，具体的变化过程如下。

3.3.3①欧拉公式：eix=cosx+isinx，其中，e是自然对数的底数，i是虚数单位，其过程推导如下：因为ex=1+++++...cosx=1-+-...sinx=x-+-...在ex的展开式中把x换成±ix，则可得下式：（±ix）2=-1，（±i）3=[+]i，（±i）4=1...，e±ix=1±-[+]+...=（1-+...）±i（x-...）由此可得：e±ix=cosx±isinx，将式中的x换成-x可得：e-ix=cosx-isinx，此可得：sinx=，cosx=，将eix=cosx+isinx中的x换成π就可得到：eiπ+1=0，所以，在波动学中，描述波动过程的数学函数都是空间、时间的二元函数式，一列沿X轴正向传播的平面单色简谐波的波动方程为：y（x，t）=Acos2π（-）=Acos2π（νt-），应用欧拉公式eiπ=cosx+isinx可得到：y（x，t）=Ae。再由德布罗意公式可得：E=hνν=，p=m===，[h]==推导出：y（x，t）=Ae=

Ae，即沿方向匀速直线运动的自由粒子的波函数为：ψ（，t）=Ae。

②γ光子为平面波，其波动方程为：y=Acosω（t-），为机械波的函数。E=E0cosω（t-）和H=H0cosω（t-）为γ光子电磁波的函数式。动质量为m，速度为的自由粒子，能量为E，动量为，频率为ν，波长为λ，如图3-3所示，图中的（1）坐标系为电子结构和组成中一个磁力线环绕Z轴旋转的平面波函数图，图3-3中（2）为γ光子一个波长的光延t（X）轴前进的波函数图。

[图3-3]

在图3-3的（1）坐标系中，磁力线环从ωt=0开始，磁力线环的直径为re，即从OA开始旋转，磁力线环旋转一周即2π时，磁力线环又回到了OX轴的位置，那么对应的γ光子的一个波长λ在图3-3的（2）坐标系中，则从坐标原点O点开始延t（X）方向向前运动，那么一个波长λ，此时，γ光子从O的位置前进到了B的位置，即光前进一个波长λ时，旋转的弧度为2π，同时2π=OB=4re=λ，此时的λ=cT，T为γ光子的一个频率周期，c为真空光速，由此可得：4re=cT，同时，电子中的磁力线环旋转一周，其周长为：2πre=6.28re>4re=λ，即电子的外边界旋转速度比光速c要大，而其比值：==0.640，与==0.730。可得电子的经典半径应为，re==2.468m×10-15m，这就是电子的实际经典半径，丁肇中小组的实验测得电子的史瓦兹半径应为电子的内半径为：re内=4×10-19m。

3.3.4普朗克常数与电子磁力线环的关系，[h]===1.056×10-34，即从几何意义上可理解为[h]是电子中一个磁力线环的量，h为电子中一个磁力线环绕轴旋转一周的量，h为普朗克常数。由此可得，一个普朗克常数等于电子中磁力线环旋转一周所产生的磁力线环能量，即h一周=2π[h]一周=2παB磁力线环，也就是说：[h]===1.056×10-34=αB磁力线环，α为磁力线环能量转换系数，这里磁力线环在单位时间里旋转的量有个累积过程，其累积量的大小为：=1.233×1022αB磁力线环×2π=1.233×1022h。

电子自旋频率：ν==××=3.56×1010

这里，γ光子转变成为构成正负电子的一个磁力线环旋转后所产生的磁矩为：=1.233×1022h=8.175×10-12。

3.4薛定谔方程①自由粒子的薛定谔方程，自由粒子的波函数为：ψ（，t）=Ae=ψ0e，进行，x、y、z求二阶偏导数微商可得：=ψ0e・px=ψ・px，所以，=ψ（px）2=-ψ，同理可得：=-ψ，=-ψ。将三个二阶偏导数微商相加得到：（++）ψ=-ψ，在这里有：?2=（拉普拉斯算符）。所以有：?2ψ=-ψ…（1）。再对式ψ=ψ0e进行对t求一阶偏导数微商，可得到：=-Eψ…（2），在这里有E=可推导出：Eψ=ψ…（3），将（1）和（2）代入到（3）便可得到自由粒子的薛定谔方程：-?2ψ=i[h]

②力场中粒子的薛定谔方程，由?2ψ=-ψ可得到p2ψ=-[h]2?2ψ…（4）；=-Eψ可得到Eψ=i[h]...（5），把（4）式和（5）代入到处在一个力场中的非自由粒子，即粒子的能量为粒子的动能+粒子的势能U，即E=+U中便可得到薛定谔方程的一般式，即力场中粒子行为的微分方程：-?2ψ+Uψ=i[h]

③定态薛定谔方程，即粒子的能量不随时间变化的状态，所以，能量不随时间变，波函数可以被分离变量：ψ=ψ（x，y，z）f（t）将其代入到薛定谔方程的一般形式便可得到：[-?2u+νu]f=i[h]u[-?2u+νu]=这里设它们等于一个与时间和坐标均无关的常数E，那么可得：[=E（7）

-?2u+νu=Eu（8）]解微分方程（7）和（8）可得方程：f=ke，由此得到：ψ（x，y，z，t）=u（x，y，z）e，这时的E就是能量，这种态就为定态。这里：能量E不随时间变化；其中的-?2u+νu=Eu即为定态薛定谔方程。

3.5修改后的薛定谔方程达到普适的曹氏薛定谔方程，这里之所以称为曹氏薛定谔方程，主要是因还要经过实验的验证后才能确定其正确与否，因此还请大家理解。

3.5.1温度就是热质。什么是温度，任何物质达到热平衡都只有三个途径：传导、对流、辐射。而且任何物质达到热平衡都可以切断传导、对流，只通过辐射一种途径达到热平衡。这一点恰恰说明了温度是热质，关于热质的重新讨论，这只是一个老话题而己，前人己有各自充分的论证。在这里只说笔者将其称为热质的理由：首先，辐射是什么，辐射就是不同波长的电磁波，电磁波是什么，电磁波就是物质，只有动质量没有静质量的物质，所有物体温度升高或下降都可以通过对外辐射多少电磁波来计量，其公式为：E=mc2=hν，即m==（n为光子的个数）。

在穆斯堡尔效应中的γ光子被吸收核吸收，无论吸收核是被动量反冲还是被束缚在晶体中共振，吸收核的质量都增加了mγ的质量，mγ=，这也是产生引力位移或热红移的主要原因。

把温度定性为热质的意义在于，任何物质达不到对辐射电磁波的理想状态时，其温度就达到了绝对零度-273℃。同时也就可以得出低于绝对零度-273℃时的粒子的量子化状态。以及受控热核聚变要求达到温度就是给核反应带电粒子足够的能量，也就是速度，就可以发生受控热核聚变。

3.5.2在同步电子辐射中，当给自粒子（电子）以能量E，即使电子加速后，电子的速度增快，同时电子的质量也增大，而当电子在拐弯时，速度便立即下降，同时对外辐射出X射线，这里X射线的能量为：E=hν（ν即为X射线的频率），其它带电粒子都有同样量子化的效应。

这也就是说，在量子领域，任何带电粒子被加速后，其质量都增大，增大的质量为：Δm=hν，即能量就是速度。带电粒子的质量增大后，其波动性也会随着质量的增大而产生变化，从而影响了结果的正确性。

所以，温度即热质，量子理论中的带电粒子的速度即质量，能量即质量。也就是说能量和温度等效于带电粒子的运动速度，同时也等效于带电粒子所蕴含电磁波的质量。

3.5.3在薛定谔的波动方程中-?2ψ+Uψ=i[h]中，此方程只在

3.6正负电子的波动函数

3.6.1如图3-4所示中图6为电子结构透视图，图4为电子中一个磁力线环，即绕X轴旋转的磁力线环的运动示意图，磁力线环旋转的频率为：ν=1.233×1022转/秒，这里设电子的一个磁力线线环的质量为1m环，那么电子的三个磁力线环的质量共为3m环，整个电子的磁力线环的质量为3m环，因此，当一个磁力线环绕X轴旋转时，便会带动整个电子产生了个振动，如图中的图5所示，电子核心O点在OX轴上绕X′轴以r0为半径进行振动旋转，r0=（-1）re（re为电子的经典半径），这个数值是建立另两个磁力线环的质量集中于电子的中心O点，但实际上另两个磁力线环是处于不断旋转状态，即其质量的集中点也在不断变化之中，因此r0=（-1）re的实际值是一个不断变化的又一个函数，从函数ψ（，t）=Ae中可以看出，这是一个以无限不循环小数为底的复指数函数式，所以其波动过程是一种非常复杂的过程，图中只是示意图的数值，是为了说明问题而提出，其数值的实际意义并不大。

由此可以推导出，当构成电子的三个磁力线环相位差分别为120℃进行旋转时，电子会以图3-4中图7进行进动旋转，而且这只是一个示意图，实际的电子的波动过程如下：自由电子的波动函数为ψ（，t）=Ae，这里e为自然对数的底数，是一个无限不循环的小数，也就是说电子的波动函数的周期是一个无限不循环的小数，三个磁力线环构成三个无限不循环的小数的周期，合成为电子的周期便成为无限不循环、无限不重周期性波函数，就如同天下没两片完全相同的树叶，只有相似的树叶一样，所以，每个电子的初相位也是无限不相同。而且电子还由于三个磁力线环的旋转产生的内禀性自旋，频率为：ν自=3.56×1010。

3.6.2F=-kx，为自由态带电粒子（电子）一维态线性谐振子方程，在稳定平衡态作微振动，设平衡位置X=0，选取能量尺度的原点使V（0）=0，则势能V=-Fdx=kxdx=kx2=mω2x2，其中，k=mω2，因此，自由态带电粒子（电子）的磁力线环的旋转并不是均匀旋转，而是当粒子在一维态线性谐振到X=0时，磁力线环旋转最慢，同时粒子的振动也最慢，而当X达到极大值时，磁力线环旋转最快，同时，粒子的振动也最快。转动惯量的惯性产生一个弹性谐振效应，使电子不断地翻转从偏转的位置复位到原来的位置。这就是粒子微观领域量子化的主要原因，以及电子绕核旋转时为什么是量子化的原因：电子的磁矩与核磁矩的不断矫正过程就是量子化的过程。因为，由于电子磁矩受核磁矩、其它电子磁矩、电子自身转动惯量的惯性的影响，就如同模拟电视中的帧频和行频的同步脉冲信号的原理一样，使电子在势场中以量子化绕核运动。ψ（，t）=ψ0e=ψ0e，这里x、y、z相位差相互为。

受控热核聚变中的电子温度的实质弄清楚以后，创造受控热核聚变环境就变得非常容易，即受控热核聚变的核子达到一定的速度后就和热核聚变发生时的温度等效，所以，未来的受控热核聚变的装置应设计成同步电子辐射或正负电子对撞机的形式，即受控热核聚变的核子达到一定的速度相互碰撞后就能源源不断地产生热核聚变。

关于欧洲核子对撞机的讨论，核子对撞机中的核子，当速度加快后，会产生一层“厚厚”的电磁波光子包裹住，就如同装甲车一样，反而产生不了结果，所以，并非速度越快越好，而是正确的速度加正确的角度才能得到最好的结果。

8展望

人类未来能源的三大走向：

一是可再生能源，最大潜力的是热能电版，即象太阳能电版一样，将环境温度中的热能源源不断地转变成电能，同时环境温度不断下降。当热能电版工作的临界温度达到-40℃时，那么，在地球上有人类居住的地方都可由热能电版源源不断地贡献电能。

二是核能，现在已使用核裂变能，未来还有受控核聚变能源，随着新的理论的指导下，即核聚变所需的上亿度电子温度，实际上就是带电粒子加速以后的速度，这样如负电子、正电子、带电粒子如氘、氚核等，以一定地速度射入另一个粒子，就会产生核聚变。所以，未来的同步辐射、正负电子对撞机等都可能成为受控热核聚变的主要装置。

三是湮灭能的利用，即利用物质和反物质相互湮灭的原理，通过人工制造反物质，再将物质和反物质相互结合产生湮灭能，这样一克反物质所产生的能量比一公斤铀或2700吨标煤所产生的能量还要高。人类已制造出了9个反氢原子就是一个实例。

人类知识的累积，使人们学习的时间越来越长，当最终人类用于终生学习都无法学完某一专业全部知识的时候，人类智慧的极限便由此到来。所以，目前教育学的三大改革：第一，不能让孩子过早的完成某些知识层次的学习，如同植物的生长一样，不同的时期有不同的任务，如果植物还没有到果实期过早地让植物去结果，则一定会适得其反，小孩子也一样，在不同的生长阶段只能学习一定层次的知识，其衡量的标准就是，幼儿园时期，小孩的考试100%达100分，小学95%考试达100分率，初中90%考试达100分率，高中80%考试达100分率，大学也应达到85%考试达100分率；第二，延长学习的时间，过去仅文学就10年寒窗，现在数、理、化等等多学科，从幼儿园3年，小学6年，初高中6年，大学4年，研究生3年，博士研究生3年，博士后3年，全部加起来共计28年。未来，如果设定人类的工作年龄为60岁的话，那么，向理想靠拢的话，则人类可能从幼儿园开始学习，一直学到59岁，最后60岁时工作一年，其智慧、高效率、高自动化的一年工作和劳动就能生产出足以养活59年的学习及养活其它人的产品。所以，现在社会规划中，可以以此为目标，不断向这一方向努力和接近，才是未来社会科学发展的科学原理；第三，人类除了学习以外，体力劳动的量会越来越小，缺乏煅炼是未来人类的最大弊病，所以，发展体育事业就成为了未来人类的另一大支柱。

随着新的知识越来越多，专业知识的深度越来越大，未来当人类的发明创新所需要学习的知识的深度和广度需要一个人一辈子，即如果以60岁计算，需60年以上才能学完，那么，这时人类的发明创新就达到了极限，科学的发展才是真正遇到了瓶颈。

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