量子力学的定义范例(3篇)
量子力学的定义范文
[关键词]农民工子女教育;义务教育;教育政策;教育经费
以农民工子女为主体的流动儿童义务教育已经并将长期成为城市义务教育的重要组成部分。但迄今为止,我国对农民工子女义务教育的经费负担还没有形成规范有效的政策。在全国城乡普遍实施免费义务教育后,农民工子女义务教育经费问题还没得到很好地解决,成为我国义务教育财政制度最为薄弱的部分。所以,我们有必要对其进行深入的探讨。
一、中央政府农民工子女义务教育经费负担政策的演进
1996年以前,中央政府没有制定过流动儿童教育的任何文件,1996年后陆续一系列政策文件。这些政策的演变可以划分为两个时期。
(一)管理责任下放、经费责任不明确时期
1996年4月,国家教委基础教育司制定并了《城镇流动人口中适龄儿童、少年就学办法(试行)》。这是中央政府关于流动儿童教育的第一个专门性文件。文件提出,流入地政府要为流动人口中的适龄儿童、少年提供接受义务教育的机会,具体承担管理职责。流动儿童以在全日制中小学借读为主。举办专门招收流动儿童的学校,其经费由办学者负责筹措;流入地学校可以向流动儿童父母或其他监护人收取借读费。该文件强调办学者和家庭的经费责任,没有对政府承担流动儿童义务教育经费作任何规定。
1998年3月,国家教委和公安部联合了《流动儿童少年就学暂行办法》。这个文件的内容与1996年的文件基本相同,只是规定得更为清晰,如提出流动儿童少年入学“以流入地全日制公办中小学借读为主”,而不是笼统的“以全日制中小学为主”。这个文件正式确立了流动儿童教育以公办学校接收为主、以流入地政府管理为主的“两为主”政策。但这个文件也没有对政府负担流动儿童义务教育经费问题作出规定。
2001年5月国务院《国务院关于基础教育改革与发展的决定》,提出“要重视解决流动人口子女接受义务教育问题,以流入地区政府管理为主,以全日制公办中小学为主,采取多种形式,依法保障流动人口子女接受义务教育的权利”。这个文件比以前的两个文件更进了一步,将流动儿童的义务教育视为政府必须依法保障的权利。但由于这个文件不是针对流动儿童教育的专门文件,没有对这一问题作更多的规定,也没有提到政府对流动儿童义务教育的经费负担责任。
上述三个文件构成了中央政府1996-2003年期间对以农民工子女为主的流动儿童义务教育的基本政策框架。这些文件对农民工子女学校的筹资和收费、公办学校借读费等问题虽都有所提及,但并没有明确政府的经费负担责任。
(二)政府经费责任明确但各级政府责任不清晰时期
2003年9月,国务院办公厅转发了教育部等六部委《关于进一步做好进城务工就业农民子女义务教育工作的意见》,这是中央政府第一份专门针对农民工子女义务教育的政策文件。文件对农民工子女的义务教育作出比较全面的政策规定。
除重申“两为主”政策以外,上述文件提出:“建立农民工子女义务教育经费筹措保障机制。流入地政府财政部门要对接收进城务工就业农民子女较多的学校给予补助。城市教育费附加中要安排一部分经费,用于进城务工就业农民子女义务教育工作。”
此外,该文件还要求流入地政府的发展改革部门要将农民工子女的义务教育纳入城市社会发展计划,将农民工子女就学学校建设列入城市基础设施建设规划;编制部门要将农民工子女数量纳入定编范围,作为学校定编的基础;价格主管部门要制订收费标准,做到收费与当地学生一视同仁,并检查学校收费情况;通过设立助学金、减免费用、免费提供教科书等方式,帮助家庭经济困难的农民工子女就学。
六部委的这个文件第一次明确了政府对农民工子女义务教育承担经费保障责任,但将这一责任下放到了流入地政府。
2006年3月,《国务院关于解决农民工问题的若干意见》进一步明确了流入地政府的农民工子女义务教育财政责任,要求流入地政府将农民工子女义务教育纳入当地教育发展规划,列入教育经费预算,以全日制公办中小学为主接收农民工子女人学,并按照实际在校人数拨付学校公用经费。该文件还第一次提出,流入地政府对委托承担农民工子女义务教育的民办学校,要在办学经费、师资培训等方面给予支持和指导。
2008年8月,国务院《国务院关于做好免除城市义务教育阶段学生学杂费工作的通知》。文件规定,公办学校对农民工子女免除学杂费、不收借读费;在接受政府委托、承担义务教育任务的民办学校就读的学生,按照当地公办学校免除学杂费标准享受补助;中央财政对农民工子女接受义务教育问题解决较好的省份给予适当奖励。
上述国务院及六部委的三个文件对农民工子女义务教育经费负担问题的规定,是迄今为止中央政府所作的最为详尽的规定。通过这三个文件,中央政府明确了流入地政府应该承担的农民工子女义务教育的三项经费责任:公办学校的校舍建设、人员和公用经费责任;对受委托承担农民工子女义务教育任务的民办学校的经费补助责任;对农民工子女的免费和资助责任。
不过,尽管中央政府明确了流入地政府的经费责任,但是其自身却没有承担责任(只对农民工子女接受义务教育问题解决较好的省份给予适当奖励),也没有对各级地方政府如何分担经费责任作出明确规定。到目前为止,中央政府的农民工子女义务教育经费负担政策还是一项责任下推的半模糊政策。
二、农民工子女义务教育经费负担的地方模式
中央政府在农民工子女义务教育经费负担问题上推卸自身责任的半模糊政策,为地方政府的各自为政和卸责留下了很大空间,形成了各种不同的地方模式。
(一)上海模式
2008年,上海市教委文件,要求将农民工子女义务教育需求纳入各区县教育发展规划,增建公办学校,加大公办学校接收农民工子女的力度。资助农民工子女学校改造,使其达到基本办学条件,将其纳入民办教育管理范围。市财政对符合规划要求,纳入规范改造的农民工子女学校,一次性给予每所学校50万元改造经费。纳入规范的农民工子女学校要与公办学校一样免除学生的学杂费、课本费和作业本费。市财政按接纳学生人数给予每生每年1000元的基本成本补贴,余下部分由区县根据实际成本核算情况予以补足。2009年,上海农民工子女在公办学校就读的比例达到65%;规范改造的农民工子女学校达到146所,接纳了农民工子女的25%。在公办学校和规范的农民工子女学校就学、享受免费义务教育的农民工子女达到了90%。到2010年,农民工子女将全部享受政府提供经费、有一定质量保证的免费义务教育。
2008年以来上海的政策调整和实践,形成了解决农民工子女义务教育经费负担的上海模式。上海模式的基本特征是:公办学校尽力接纳农民工子女,大多数农民工子女就读公办学校;政府主导农民工子女学校的改造和规范并提供持续的成本补偿;市和区县共同负担农民工子女义务教育经费,市级政府在解决农民工子女义务教育问题中起主导作用。
与上海模式比较接近,政府为农民工子女尽力提供较好教育条件的还有天津、福建等地区。天津市强调公办学校的责任,义务教育阶段的农民工子女100%由公办学校接纳,不允许农民工子女学校存在。2008年,福建86%的农民工子女在公办学校接受义务教育,省政府要求对委托接纳农民工子女的民办学校给予财政补助。不过与上海不同的是,这些省、市的农民工子女义务教育经费主要由区县承担,省和市级政府负担较少。
(二)北京模式
2009年,有41.8万非户籍儿童在北京接受义务教育,其中67%在公办学校就读,还有约14万非户籍儿童在农民工子女学校或民办学校就读。北京目前还有200多所农民工子女学校,但只有60多所是有办学许可证的学校。近几年,政府对有许可证的农民工子女学校提供了少量的资金,用于改善办学条件。对在公办学校就读、符合一定标准的农民工子女免除了杂费,对有许可证的农民工子女学校中符合一定标准的学生提供了相当于公办学校杂费标准的补助。但对于100多所没有许可证的农民工子女学校和其中的学生,政府没有提供任何资金支持,也没有提出可行的解决措施。
北京农民工子女义务教育经费负担的政策和实践,可以称作北京模式。北京模式的基本特征是:农民工子女在公办学校接受义务教育的比例在50%以上,做到了“以公办学校为主”,但仍有大量的农民工子女在条件简陋的农民工子女学校就读;公办学校的农民工子女义务教育经费基本由区县政府负担;政府对有许可证的农民工子女学校及学生提供了少量财政补助资金,补助资金由市和区县分担;市级政府在解决农民工子女义务教育问题中,没有发挥主导作用。
全国多数城市的农民工子女教育经费负担政策接近北京模式。
(三)贵阳模式
2004年起,贵阳市政府通过改扩建公办中小学,提高接纳农民工子女的能力,但多数农民工子女还在民办学校就读。2008年,在公办学校就读的农民工子女享受了免除学杂费待遇,市财政对民办学校按接纳的农民工子女人数提供经费补助,每人一年补助200元,其中100元抵学杂费,另100元改善办学条件。2008年,贵阳在义务教育阶段学校就读的农民工子女约13万余人,其中9万余人在民办中小学就读,民办学校承担了约70%的农民工子女的义务教育任务。
贵阳市对农民工子女义务教育的财政支持政策可以称为贵阳模式。贵阳模式的基本特征是:虽然政府努力加大公办学校接收的力度,但限于接纳能力,公办学校接纳的农民工子女不到50%,没有做到“以公办学校为主”;农民工子女多数就读于民办学校,政府对民办学校及学生普遍提供财政补助,补助经费主要由市政府统筹;市级政府在提供农民工子女义务教育中起到了主导作用。
像贵阳这样农民工子女数量大、财政能力薄弱,但对在民办学校就读的农民工子女义务教育尽力提供财政支持的城市很少。
(四)广州模式
2008年,约有40万外来务工子女在广州接受义务教育,其中在公办学校就读的只占30%,另外70%就读于民办学校或农民工子女学校。政府对民办学校或农民工子女学校基本没有提供财政补助。在公办学校就读的外来工子女不仅不能享受免学杂费待遇,还要按择校生对待,交纳借读费。㈣在民办学校或农民工子女学校就读的农民工子女,更没有得到政府的免学杂费补助。
广州的农民工子女义务教育财政政策和实践可以称为广州模式。广州模式也可称为广东模式,是深圳、东莞等广东其他城市普遍采用的模式。广州模式的基本特征是:限于客观条件和主观努力,公办学校接纳的农民工子女比例远低于50%,没有做到“以公办学校为主”;大多数农民工子女就读于农民工子女学校,而政府对农民工子女学校极少提供财政补助;农民工子女学校的学生和在公办学校就读的非广东籍农民工子女,不能享受免除学杂费的待遇;在公办学校就读的农民工子女的教育经费主要由区县承担,省和市级政府很少提供经费补助,没有为解决农民工子女的义务教育经费问题发挥积极主导作用。
广州市政府对农民工子女义务教育提供财政支持的力度,不仅远远不如上海和北京,甚至比贵阳还要差很多。在贵阳,虽然也有70%的农民工子女在民办学校就读,但民办学校和学生普遍能得到财政补助。像广州这样财力雄厚但对农民工子女义务教育解决得很差的城市,在广东以外的城市很少。
三、现行农民工子女义务教育经费负担政策的问题与改革思路
尽管中央政府制定了一系列政策推动农民工子女义务教育工作,但由于经费负担问题没有很好解决,农民工子女义务教育还存在一些突出的问题,需要继续改革与完善。
(一)农民工子女义务教育经费负担政策的问题
1政策设计不完善
现行的农民工子女义务教育经费负担政策的设计存在三个方面的不完善。
第一,中央政府的政策目标不清晰。现行经费负担政策没有明确的目标,强调的是“两为主”。但“两为主”是对管理和就学方式的规定,不应该是政策目标。政策目标应该是《义务教育法》规定的为非户籍儿童提供平等的义务教育条件。即使是“两为主”政策,也存在含义不明确的问题。公办学校就读为主的数量界限是多少?是不是超过50%就是“为主”了?这些问题都没有明确。
第二,区县承担主要经费责任不合理。由于中央政府只是将农民工子女义务教育的经费负担责任交给地方,各地的省、市级政府多效法中央,将责任层层下推,最后实际上推到了区县政府身上。在现行的分税制财政收入体制下,农民工为城市政府创造的包括税收在内的经济利益,更多是全市范围共享的。农民工进城所推动的经济增长和社会进步,则更多是全省、全国共享的成果。但现行的义务教育财政体制下,城市公办学校的经费主要由区县政府负担。因此,对于区县政府来说,农民工带来的利益没有全部得到,但其子女的义务教育经费却要全部负担,这是一种净收益为负的制度安排。这种利益格局必然导致区县政府尽可能推卸自己的责任,减少接纳农民工子女进入公办学校的数量,进而减轻自己的财政负担。
第三,公办学校招收农民工子女的自由裁量权过大。在现行的学校治理结构下,公办学校可以进行创收活动,可以用创收的收入作为教职工的津贴和补贴。在招生上的自由裁量权,是中小学校创收的优越条件。公办学校资源的不足和地方政府的高准入条件,已经使农民工子女在公办学校就读遇到很多困难,政府给予公办学校是否接收农民工子女的自由裁量权,增加了公办学校向农民工违规收费的机会,加大了农民工子女进入公办学校就读的难度和成本。
2政策效果不理想
政策设计的不完善导致了政策效果不很理想,这主要表现在三个方面。
第一,农民工子女进公办学校难。尽管在全国大部分城市,农民工子女多数进入公办学校就学,但还有几百万农民工子女无法进入公办学校。仅广东一个省,就有100多万农民工子女不能进入公办学校就读。农民工子女难以进入公办学校主要有三个原因。一是农民工居住地附近没有公办学校或公办学校接纳能力不足。二是公办学校的准入条件高,如深圳市政府规定,农民工子女在深圳的公办学校就学需要提供暂住证等9个证明。农民工子女满足不了条件便无法进入公办校读书。三是有些公办学校收取较高的借读费、赞助费,农民工负担不起。
第二,农民工子女学校办学条件差。由于各种原因,相当多的农民工子女不能在公办学校就学,只能进入农民工子女学校接受基本的教育。但农民工子女学校缺乏政府财政支持,受农民工支付能力的约束,收费水平较低,办学经费严重不足,办学条件简陋,教学质量不高。2008年初,笔者调查了40所北京的农民工子女学校和其中的222名教师。调查发现,95%的教师没有配备电脑,28%的学校没有图书室,70%的学校没有实验室,73%的学校音乐器材满足率不到40%,64%的学校体育器材满足率不到40%,52%的教师学历是高中或以下。
第三,农民工子女的教育权利没有得到保障。《义务教育、法》明确规定,流入地政府应当为非户籍儿童提供平等接受义务教育的条件。但各地制订的农民工子女义务教育政策基本上都不符合上述法律规定,农民工子女实际上难以获得平等的义务教育条件。如几乎所有的城市都对农民工子女就读公办学校设置了准入条件,要求提供多种证明;很多城市只有部分公办学校向农民工子女开放,且一般都是办学条件较差的公办学校。农民工子女即使进入了公办学校,也不能获得同等待遇。如广东省规定,城市义务教育免费的对象限于广东省户籍的非农户学生,明确排斥了农民工子女。
(二)农民工子女义务教育财政负担政策的改革思路
1建立以流入省市政府为主的经费分担制度
无论是从保障最弱势的农民工子女的法定义务教育权利的公平角度,还是从推进经济和人口城市化、现代化的效率角度,建立政府出资、覆盖全体农民工子女的义务教育经费保障制度,是各级政府义不容辞的责任。农民工子女义务教育的全国性跨区域的准公共产品性质,要求从中央到区县的各级政府都应该分担其经费。因此,应该区分跨省(自治区、直辖市)和省内流动的农民工子女,建立相应的各级政府共同分担、以省市政府为主的农民工子女义务教育经费的负担体制。
2扩大供给,规范公办学校的农民工子女入学、收费和资助制度
“以公办学校为主”实施农民工子女的义务教育,是中央政府的一贯政策。但在执行过程中,由于公办学校容量不足,地方政府设置严格的准入条件以及公办学校出于自身利益的拒收和不规范收费等原因,给农民工子女进入公办学校就读增加了很大困难。因此,应该完善以公办学校为主的政策,增加公办学校供给,降低公办学校的准入条件,规范公办学校的管理和收费,增加公办学校接纳农民工子女的数量,增大农民工子女平等接受义务教育的机会。
3建立对农民工子女学校的财政投入机制
量子力学的定义范文篇2
人们通常把爱因斯坦与玻尔之间关于如何理解量子力学的争论,看成是继地心说与日心说之后科学史上最重要的争论之一。就像地心说与日心说之争改变了人们关于世界的整个认知图景一样,爱因斯坦与玻尔之间的争论也蕴含着值得深入探讨的对理论意义与概念变化的全新理解以及关于世界的不同看法。有趣的是,他们俩人虽然都对量子力学的早期发展做出了重要贡献,但是,爱因斯坦在最早基于普朗克的量子概念提出并运用光量子概念成功地解释了光电效应,以及运用能量量子化概念推导出固体比热的量子论公式之后,却从量子论的奠基者,变成了量子力学的最强烈的反对者,甚至是最尖锐的批评家。截然相反的是,玻尔在1913年同样基于普朗克的量子概念提出了半经典半量子的氢原子模型之后,却成为量子力学的哥本哈根解释的奠基人。爱因斯坦对量子力学的反对,不是质疑其数学形式,而是对成为主流的量子力学的哥本哈根解释深感不满。这些不满主要体现在爱因斯坦与玻尔就量子力学的基础性问题展开的三次大论战中。他们的第一次论战是在1927年10月24日至29日在布鲁塞尔召开的第五届索尔未会议上进行的。这次会议由洛伦兹主持,其目的是为讨论量子论的意义提供一个最高级的论坛。在这次会议上,爱因斯坦第一次听到了玻尔的互补性观点,并试图通过分析理想实验来驳倒玻尔—海森堡的解释。这一次论战以玻尔成功地捍卫了互补性诠释的逻辑无矛盾性而结束;第二次大论战是于1930年10月20日至25日在布鲁塞尔召开并由朗子万主持的第六届索尔未会议上进行的。在这次会议上,关于量子力学的基础问题仍然是许多与会代表所共同关心的主要论题。爱因斯坦继续设计了一个“光子箱”的理想实验,试图从相对论来玻尔的解释。但是,在这个理想实验中,爱因斯坦求助于自己创立的相对论来反驳海森堡提出的不确定关系,反倒被玻尔发现他的论证本身包含了驳倒自己推论的关键因素而放弃。
当这两个理想实验都被玻尔驳倒之后,爱因斯坦虽然不再怀疑不确定关系的有效性和量子理论的内在自洽性。但是,他对整个理论的基础是否坚实仍然缺乏信任。1931年之后,爱因斯坦对量子力学的哥本哈根解释的质疑采取了新的态度:不是把理想实验用作正面攻击海森堡的不确定关系的武器,而是试图通过设计思想实验导出一个逻辑悖论,以证明哥本哈根解释把波函数理解成是描述单个系统行为的观点是不完备的,而不再是证明逻辑上的不一致。在这样的思想主导下,第三次论战的焦点就集中于论证量子力学是不完备的观点。1935年发表的EPR论证的文章正是在这种背景下撰写的。从写作风格上来看,EPR论证既不是从实验结果出发,也不再是完全借助于思想实验来进行,而是把概念判据作为讨论的逻辑前提。这样,EPR论证就把讨论量子力学是否完备的问题,转化为讨论量子力学能否满足文章提供的概念判据的问题。由于这些概念判据事实上就是哲学假设,这就进一步把是否满足概念判据的问题,推向了潜在地接受什么样的哲学假设的问题。例如,EPR论证在文章的一开始就开门见山地指出:“对于一种物理理论的任何严肃的考查,都必须考虑到那个独立于任何理论之外的客观实在同理论所使用的物理概念之间的区别。这些概念是用来对应客观实在的,我们利用它们来为自己描绘出实在的图像。为了要判断一种物理理论成功与否,我们不妨提出这样两个问题:(1)“这理论是正确的吗?”(2)“这理论所作的描述是完备的吗?”只有在对这两个问题都具有肯定的答案时,这种理论的一些概念才可说是令人满意的。”〔3〕从哲学意义上来看,这段开场白至少蕴含了两层意思,其一,物理学家之所以能够运用物理概念来描绘客观实在,是因为物理概念是对客观实在的表征,由这些表征描绘出的实在图像,是可想象的。这是真理符合论的最基本的形式,也反映了经典实在论思想的核心内容;其二,如果一个理论是令人满意的,当且仅当,这个理论既正确,又完备。那么,什么是正确的理论与完备的理论呢?EPR论证认为,理论的正确性是由理论的结论同人的经验的符合程度来判断的。只有通过经验,我们才能对实在作出一些推断,而在物理学里,这些经验是采取实验和量度的形式的。〔4〕也就是说,理论正确与否是根据实验结果来判定的,正确的理论就是与实验结果相吻合的理论。但文章接着申明说,就量子力学的情况而言,只讨论完备性问题。言外之意是,量子力学是正确的,即与实验相符合,但不一定是完备的。为了讨论完备性问题,文章首先不加证论地给出了物理理论的完备性条件:如果一个物理理论是完备的,那么,物理实在的每一元素都必须在这个物理理论中有它的对应量。物理实在的元素必须通过实验和量度来得到,而不能由先验的哲学思考来确定。基于这种考虑,他们又进一步提供了关于物理实在的判据:“要是对于一个体系没有任何干扰,我们能够确定地预测(即几率等于1)一个物理量的值,那末对应于这一物理量,必定存在着一个物理实在的元素。”
文章认为,这个实在性判据尽管不可能包括所有认识物理实在的可能方法,但只要具备了所要求的条件,就至少向我们提供了这样的一种方法。只要不把这个判据看成是实在的必要条件,而只看成是一个充足条件,那末这个判据同经典实在观和量子力学的实在观都是符合的。综合起来,这两个判据的意思是说,如果一个物理量能够对应于一个物理实在的元素,那么,这个物理量就是实在的;如果一个物理理论的每一个物理量都能够对应于物理实在的一个元素,那么,这个物理学理论就是完备的。然而,根据现有的量子力学的基本假设,当两个物理量(比如,位置X与动量P)是不可对易的量(即,XP≠PX)时,我们就不可能同时准确地得到它们的值,即得到其中一个物理量的准确值,就会排除得到另一个物理量的准确值的可能,因为对后一个物理量的测量,会改变体系的状态,破坏前者的值。这是海森堡的不确定关系所要求的。于是,他们得出了两种选择:要么,(1)由波动函数所提供的关于实在的量子力学的描述是不完备的;要么,(2)当对应于两个物理量的算符不可对易时,这两个物理量就不能同时是实在的。他们在进行了这样的概念阐述之后,接着设想了曾经相互作用过的两个系统分开之后的量子力学描述,然后,根据他们给定的判据,得出量子力学是不完备的结论。EPR论证发表不久,薛定谔在运用数学观点分折了EPR论证之后,以著名的“薛定谔猫”的理想实验为例,提出了一个不同于EPR论证,但却支持EPR论证观点的新的论证进路。出乎意料的是,爱因斯坦却在1936年6月19日写给薛定谔的一封信中透露说,EPR论文是经过他们三个人的共同讨论之后,由于语言问题,由波多尔斯基执笔完成的,他本人对EPR的论证没有充分表达出他自己的真实观点表示不满。从爱因斯坦在1948年撰写的“量子力学与实在”一文来看,爱因斯坦对量子力学的不完备性的论证主要集中于量子理论的概率特征与非定域性问题。他认为,物理对象在时空中是独立存在的,如果不做出这种区分,就不可能建立与检验物理学定律。因此,量子力学“很可能成为以后一种理论的一部分,就像几何光学现在合并在波动光学里面一样:相互关系仍然保持着,但其基础将被一个包罗得更广泛的基础所加深或代替。”显然,爱因斯坦后来对量子力学的不完备性问题的论证比EPR论证更具体、更明确。EPR论证中的思想实验只是隐含了对非定域性的质疑,但没有明朗化。但就论证问题的哲学前提而言,爱因斯坦与EPR论证基本上没有实质性的区别。因此,本文下面只是从哲学意义上把EPR论证看成是基于经典物理学的概念体系来理解量子力学的一个例证来讨论,而不准备专门阐述爱因斯坦本人的观点。
二、玻尔的反驳与量子整体性
玻尔在EPR论证发表后不久很快就以与EPR论文同样的题目也在《物理学评论》杂志上发表了反驳EPR论证的文章。玻尔在这篇文章中重申并升华了他的互补观念。玻尔认为,EPR论证的实在性判据中所讲的“不受任何方式干扰系统”的说法包含着一种本质上的含混不清,是建立在经典测量观基础上的一种理想的说法。因为在经典测量中,被测量的对象与测量仪器之间的相互作用通常可以被忽略不计,测量结果或现象被无歧义地认为反映了对象的某一特性。但是,在量子测量系统中,不仅曾经相互作用过的两个粒子,在空间上彼此分离开之后,仍然必须被看成是一个整体,而且,被测量的量子系统与测量仪器之间存在着不可避免的相互作用,这种相互作用将会在根本意义上影响量子对象的行为表现,成为获得测量结果或实验现象的一个基本条件,从而使人们不可能像经典测量那样独立于测量手段来谈论原子现象。玻尔把量子现象对测量设置的这种依赖性称为量子整体性(whole-ness)。
在玻尔看来,为了明确描述被测量的对象与测量仪器之间的相互作用,希望把对象与仪器分离开来的任何企图,都会违反这种基本的整体性。这样,在量子测量中,量子对象的行为失去了经典对象具有的那种自主性,即量子测量过程中所观察到的量子对象的行为表现,既属于量子对象,也属于实验设置,是两者相互作用的结果。因此,在量子测量中,“观察”的可能性问题变成了一个突出的认识论问题:我们不仅不能离开观察条件来谈论量子现象,而且,试图明确地区分对象的自主行为以及对象与测量仪器之间的相互作用,不再是一件可能的事情。玻尔指出,“确实,在每一种实验设置中,区分物理系统的测量仪器与研究客体的必要性,成为在对物理现象的经典描述与量子力学的描述之间的原则性区别。”〔8〕海森堡也曾指出,“在原子物理学中,不可能再有像经典物理学意义下的那种感知的客观化可能性。放弃这种客观化可能性的逻辑前提,是由于我们断定,在观察原子现象的时候,不应该忽略观察行动所给予被观察体系的那种干扰。对于我们日常生活中与之打交道的那些重大物体来说,观察它们时所必然与之相连的很小一点干扰,自然起不了重要作用。”
另一方面,作用量子的发现,揭示了量子世界的不连续性。这种不连续性观念的确立,又相应地导致了一系列值得思考的根本问题。首先,就经典概念的运用而言,一旦我们所使用的每一个概念或词语,不再以连续性的观念为基础,它们就会成为意义不明确的概念或词语。如果我们希望仍然使用这些概念来描述量子现象,那么,我们所付出的代价是,限制这些概念的使用范围和精确度。对于完备地反映微观物理实在的特性而言,描述现象所使用的经典概念是既相互排斥又相互补充的。这是玻尔的互补性观念的精神所在。有鉴于此,玻尔认为,EPR论证根本不会影响量子力学描述的可靠性,反而是揭示了按照经典物理学中传统的自然哲学观点或经典实在论来阐述量子测量现象时存在的本质上的不适用性。他指出:“在所有考虑的这些现象中,我们所处理的不是那种以任意挑选物理实在的各种不同要素而同时牺牲其他要素为其特征的一种不完备的描述,而是那种对于本质上不同的一些实验装置和实验步骤的合理区分;……事实上,在每一个实验装置中对于物理实在描述的这一个或那一个方面的放弃(这些方面的结合是经典物理学方法的特征,因而在此意义上它们可以被看作是彼此互补的),本质上取决于量子论领域中精确控制客体对测量仪器反作用的不可能性;这种反作用也就是指位置测量时的动量传递,以及动量测量时的位移。正是在这后一点上,量子力学和普通统计力学之间的任何对比都是在本质上不妥当的———不管这种对比对于理论的形式表示可能多么有用。事实上,在适于用来研究真正的量子现象的每一个实验装置中,我们不但必将涉及对于某些物理量的值的无知,而且还必将涉及无歧义地定义这些量的不可能性。”其次,就量子描述的可能性而言,玻尔认为,我们“位于”世界之中,不可能再像在经典物理学中那样扮演“上帝之眼”的角色,站在世界之外或从“外部”来描述世界,不可能获得作为一个整体的世界的知识。玻尔把这种描述的可能性与心理学和认知科学中对自我认识的可能性进行了类比。在心理学和认知科学中,知觉主体本身是进行自我意识的一部分这一事实,限制了对自我认识的纯客观描述的可能性。用玻尔形象化的比喻来说,在生活的舞台上,我们既是演员,又是观众。因此,量子描述的客观性位于理想化的纯客观描述与纯主观描述之间的某个地方。
为此,玻尔认为,物理学的任务不是发现自然界究竟是怎样的,而是提供对自然界的描述。海森堡也曾指出,在原子物理学领域内,“我们又尖锐地碰到了一个最基本的真理,即在科学方面我们不是在同自然本身而是在同自然科学打交道。”爱因斯坦则坚持认为,在科学中,我们应当关心自然界在干什么,物理学家的工作不是告诉人们关于自然界能说些什么。爱因斯坦的观点是EPR论证所蕴含的。这两种理论观之间的分歧,事实上,不仅是有没有必要考虑和阐述包括概念、仪器等认知中介的作用的分歧,而且是能否把量子力学纳入到经典科学的思维方式当中的分歧。EPR论证以经典科学的方法论与认识论为前提,认为正确的科学理论理应是对自然界的正确反映,认知中介对测量结果不会产生实质性的影响;而玻尔与海森堡则以接受量子测量带来的认识论教益为前提,认为量子力学已经失去了经典科学具有的那种概念与物理实在之间的一一对应关系,认知中介的设定成为人类认识微观世界的基本前提。第三,就主体与客体的关系问题而言,EPR论证认为,认知主体与客体之间存在着明确的分界线。这意味着,所有的主体都能对客体进行同样的描述,并且他们描述现象所用的概念与语言是无歧义的。无歧义意味着对概念或语言的意义的理解是一致的。而对于量子测量而言,对客体的描述包含了主体遵守的作为世界组成部分的描述条件的说明,从而显现了一种新的主客体关系。为此,我们可以把主体与客体之间的关系划分为三类:其一,能够在主体与客体之间划出分界线,所有的主体对客体的描述都是相同的,EPR论证属于此类;其二,能够在主体与客体之间划出分界线,但主体对客体的描述是因人而异的,人们对艺术品的欣赏属于此类;其三,不可能在主体与客体之间划出分界线,主体对客体的描述包括了对测量条件的描述在内,玻尔对EPR论证的反驳属于此类。显然,EPR论证隐含的主客体关系与玻尔所理解的量子测量中的主客体关系之间存在着实质性的差别。EPR论证是沿袭了经典实在论的观点,而玻尔的观点代表了他基于量子力学的形式体系总结出来的某种新的认识。在这里,就像不能用欧几里得几何的时空观来反对非欧几何的时空观一样,我们也不能用经典意义上的理论观反对量子意义上的理论观。因此,可以说,物理学家关于如何理解量子力学问题的争论,在很大程度上,蕴含了他们关于科学研究的哲学假设之间的争论。
三、实验的形而上学
EPR论证不仅引发了量子物理学家关于物理学基础理论问题的哲学讨论,而且还创立了“实验的形而上学”,提供了物理学家如何基于形而上学的观念之争,最终探索出通过实验检验其结论的一个典型案例。这一过程与寻找量子论的隐变量解释的努力联系在一起。量子力学的隐变量解释的最早方案是德布罗意在1927年提出的“导波”理论。1932年,冯•诺意曼在他的《量子力学的数学基础》一书中曾根据量子力学的概念体系提出了四个假设,并且证明,隐变量理论和他的第四个假设(即,可加性假设)相矛盾,认为通过设计隐变量的观念来把量子理论置于决定论体系之中的任何企图都注定是失败的。冯•诺意曼的这一工作在为量子论的隐变量解释判了死刑的同时,也极大地支持了量子力学的哥本哈根解释。有意思的是,曾是量子力学的哥本哈根解释的支持者与传播者的玻姆,在1951年基于量子力学的哥本哈根精神出版了至今仍然有影响的《量子理论》一书,并在书的结尾,以EPR论证为基础,提出了“量子理论同隐变量不相容的一个证明”之后,从1952年开始反而致力于从逻辑上为量子力学提供一种隐变量解释的研究。
玻姆阐述隐变量理论的目标可以大致概括为两个方面,一是试图用能够直觉想象的概念为量子概率和量子测量提供一种可理解的说明,证明为量子论提供一个决定论的基础是可行的;二是希望从逻辑上表明,隐变量理论是有可能的,“不论这种理论是多么抽象和‘玄学’。”玻姆的追求显然是一种信念的支撑,而不是事实之使然。在这种信念的引导下,玻姆在1952年连续发表了两篇阐述隐变量理论的文章,在这些文章中,他用经典方式定义波函数,假定微观粒子像经典粒子一样总是具有精确的位置和精确的动量,阐述了一种可能的量子论的隐变量解释,最后,用一个粒子的两个自旋分量代替EPR论证中的坐标与动量,讨论了EPR论证的思想实验,并运用量子场与量子势概念解释了测量一个粒子的位置影响第二个粒子的动量的原因。
贝尔在读了玻姆的文章之后,认为有必要重新系统地研究量子力学的基本问题。贝尔试图解决的矛盾是:如果冯•诺意曼的证明成立,那么,怎么会有可能建立一个逻辑上无矛盾的隐变量理论呢?为了搞明白问题,贝尔首先重新剖析了冯•诺意曼的关于隐变量的不可能性的证明和EPR论证中设想的思想实验,然后,抓住了隐变量理论的共同本质,于1964年发表了“关于EPR悖论”的文章。在这篇文章中,贝尔引述了用自旋函数来表述EPR论证的玻姆说法,或者说,从EPR—玻姆的思想实验出发,以转动不变的独立波函数描述组合系统的态,推导出一个不同于量子力学预言的、符合定域隐变量理论的关于自旋相关度的不等式,通常称为贝尔不等式或贝尔定理,然后,用归谬法了量子力学的预言和贝尔不等式相符的可能性,说明任何定域的隐变量理论,不论它的变数的本性是什么,都在某些参数上同量子力学相矛盾。贝尔还假设,如果所进行的两个测量在空间上彼此相距甚远,那么,沿着一个磁场方向的测量,将不会影响到另一个测量结果。贝尔把这个假设称为“定域性假设”。从这个假设出发,贝尔指出,如果我们可以从第一个测量结果预言第二个测量结果,测量可以沿着任何一个坐标轴来进行,那么,测量的结果一定是已经预先确定了的。但是,由于波函数不对这种预先确定的量提供任何描述,所以,这种预定的结果一定是通过决定论的隐变量来获得的。贝尔后来申明说,他在“关于EPR悖论”一文中假设的是定域性,而不是决定论,决定论是一种推断,不是一个假设,或者说,贝尔的这篇文章是从定域性推论出决定论,而不是开始于决定论的隐变量。从逻辑前提上来看,贝尔的假设更接近于爱因斯坦的假设,他们都把“定域性条件”看成是比“决定论前提”更基本的概念。因此,贝尔的工作比冯•诺意曼和玻姆的工作更进一步地推进了关于量子力学的根本特征的理解。贝尔的这篇文章具有划时代的意义。它不仅成为20世纪下半叶物理学与哲学研究中引用率最高的文献之一,而且为进一步设计具体的实验来澄清量子力学的内在本性迈出了决定性的一步。粒子物理学家斯塔普(HenryStapp)甚至把贝尔定理的提出说成是“意义最深远的科学发现。”
同EPR论证一样,贝尔的这一发现也不是从实验中总结出来的,而是基于哲学信念的逻辑推理的结果。此后,量子物理学界进一步推广贝尔定理的理论研究与具体实验方案的探索工作并行不悖地开展起来。而这些工作都与EPR论证相关。就实验进展而言,物理学界承认,阿斯佩克特等人于1982年关于“实现EPR-玻姆思想实验”的实验结果,支持了量子力学,针对这样的实验结果,贝尔指出:“依我看,首先,人们必定说,这些结果是所预料到的。因为它们与量子力学预示相一致。量子力学毕竟是科学的一个极有成就的科学分支,很难相信它可能是错误的。尽管如此,人们还是认为,我也认为值得做这种非常具体的实验。这种实验把量子力学最奇特的一个特征分离了出来。原先,我们只是信赖于旁证。量子力学从没有错过。但现在我们知道了,即使在这些非常苛刻的条件下,它也不会错的。”
虽然EPR论证的初衷是希望证明量子力学是不完备的,还没有提出量子测量的非定域性概念,但是,物理学家则通常运用EPR思想实验的术语来讨论非定域性问题。经过40多年的发展,具体的实验结果使EPR论证失去了对量子力学的挑战性。一方面,这些实验证实了非定域性是所有量子论的一个基本属性,要求把在同一个物理过程中生成的两个相关粒子永远当作一个整体来对待,不能分解为两个独立的个体,其中,一个粒子发生任何变化,另一个粒子必定同时发生相应的变化,这种相互影响与它们的空间距离无关;另一方面,这些实验也表明了EPR论证提供的哲学假设不再是判断量子力学是否完备的有效前提,而是反过来提醒我们需要重新思考玻尔在反驳EPR论证的观点中所蕴含的哲学启迪。总而言之,EPR论证尽管是基于哲学假设,运用思想实验,来驳斥量子力学的完备性,但在客观上,物理学家围绕这一论证的讨论,最终在思想实验的基础上出乎意料地发展出可以具体操作的实验方案,并且获得了有效的实验结果。这一段历史发展不仅证明,无论在哲学假设的问题上,还是在物理概念的意义理解的问题上,量子力学都不是对经典物理学的补充和扩展,是一个蕴含有新的哲学假设的理论。正是在这种意义上,物理学家玻恩得出了“理论物理学是真正的哲学”的断言。
四、认识论的思维方式
如前所述,EPR论证—玻姆—贝尔这条发展主线是把对物理学问题镶嵌在哲学信念中进行思考的。这一历史片断揭示出,基于哲学信念的逻辑推理在物理学的理论研究与实验研究中起到了积极的认知作用。一方面,在这些探索方式中,不论是EPR论证的真理符合论假设,玻姆的决定论假设,还是贝尔的定域性假设,它们的初衷都是希望能够把量子力学纳入到经典物理学的概念框架或哲学信念之中。另一方面,检验贝尔不等式的物理学实验结果对量子力学的支持和对贝尔不等式的违背意味着,我们不应该依旧固守经典物理学的哲学假设来质疑量子力学,而是应该颠倒过来,积极主动地揭示量子力学蕴含的哲学思想,以进一步明确经典物理学的哲学假设的适用范围。
但是,这种视域的逆转不是简单地倡导用量子力学的哲学假设取代经典物理学的哲学假设,也不是武断地主张用玻尔的理论观替代EPR论证所蕴含的理论观,而是提倡摆脱习以为常的自然哲学的思维方式,确立认识论的思维方式。自然哲学的思维方式是一种本体论化的思维方式。这种思维方式是从古希腊延续下来的,追求概念与实在之间的直接的一一对应关系,忽视或缺乏对认知过程中不可避免的认知中介和理论框架的考虑。从起源上来讲,这种无视认知中介的本体论化的思维方式,源于常识,是对常识的一种延伸外推与精致化。近代自然科学的发展进一步强化与巩固了这种思维方式。EPR论证也是基于这种思维方式使经典科学蕴含的哲学假设以具体化的判据形式呈现出来。然而,与过去的物理学理论所不同的是。量子力学不再是关于可存在量(beable)的理论,而是关于可观察量(observable)的理论,“是理论决定我们的观察内容”这一句话,既是爱因斯坦创立相对论的感想,也为海森堡提出不确定关系提供了观念启迪。就理论形式而言,量子力学的理论描述用的是数学语言,而不是日常语言。用数学语言描述的微观世界是一个多位空间的世界,而我们作为人类,很难直观地想象这样的世界,更不可能直接“进入”这个世界来“观看”一切。人类感知的这种局限性是原则性的,从而限制了我们对微观世界的知识的全面获得。用玻尔的话来说,我们对一个微观对象的最大限度的知识不可能从单个实验中获得,而只能从既相互排斥又相互补充的实验安排中获得。用玻恩的话来说,在量子测量中,观察与测量并不是指自然现象本身,而是一种投影。
量子力学的定义范文
〖测得准原理〗:世间万物,无例外,都是测得准的(准确程度最终都将取决于普朗克常数h=2π?的准确度),绝非测不准的;世间只存在测不准的学者,并不存在【测不准原理】——《量子力学》的基本原理。
文中用大量无可否认的事实,全面、系统、严格地证明了量子力学——世界权威理论,纯系伪科学。其基本原理——【测不准原理】系反科学的理论,由此量子力学已把科学引入歧途,并使之陷于恶性循环不解之中!
由于量子力学已修成了诡辩内禀属性,任何单方面对其论说全然无效,必须给量子力学以全面充分曝光,所以篇幅显得较长。实乃:
有道僧是愚氓忧可训,
奈何量子愚氓胜和尚!
第一章.世界是测得准的,并非测不准的
乍看,题目好象哲学的。不屑哲学,只谈物理。
大量研究表明,目前为止的实验已经给出物质世界准确信息,物理学重要任务之一就在于找出这信息并揭示其内在规律。遗憾的是,目前为止的理论(无例外)均未能如此。然而国内外学界却一致认为理论物理大厦框架——《量子力学》已经建成,剩下只是装修和美化了。
但经本文研究表明,《量子力学》对一些基本物理学问题的实质并不清楚,往往似是而非。然而《量子力学》却娓娓动听、夸夸其谈,实则以其昏昏使人昭昭!请看事实:
1.1关于“量子化”根源问题。
微观世界“量子化”已被证实,人们已经公认。但接踵而来的就是“量子化”根源问题,又机制怎样?这本是物理学根本任务之一。已有的理论包括爱因斯坦、玻尔、量子力学都未能回答。然而量子力学家们却置这本职任务于不顾,翩翩起舞与数学喧宾夺主、相互玩弄!
就是说,《量子力学》是在未有弄清量子化根源前提下侈谈“量子”的“科学”。其结果只能使原子结构凭空量子化,量子化则成为无源之水,无本之木。这就是目前物理科学之现状!
可有人,例如一位量子力学教授辩论时说:“量子化是电子自身固有属性,阴极射线中的电子能量也是量子化的”。
虽然,这量子力学家利用了“微小量子”数学“极限”概念进行诡辩,显得很聪明,但却误了人类物理学前程!
不可否认的事实是:阴极射线中的电子、X射线韧致辐射电子、高能加速器中电子或其它自由电子能量都连续可变,决不表现量子化!这无疑表明量子化不是电子自身固有属性。那末,原子结构中能量量子化必有其它原因。显然这是基本物理学问题,作为理论物理又是非弄清不可的问题。其它科学例如数学,由于任务不同尚可不必关心量子化根源问题。然,作为理论物理决不可以!本文如下将准确具体讨论量子化根源问题以及物质世界又怎样量子化的,并给出8位数字有效精度与实验完全相符的计算结果。1.2理论与实践关系问题
既然凭空将电子能量量子化,就难免臆造之嫌,所以《量子力学》就下意识往实验上靠――“符合”试验。然而,既下意识就难免拙劣,请看事实:
世界著名理论物理第六册——《量子力学》(文献[1])中著:“量子力学,可建立于数个基本假定上,大体上这些基本假定分属两大项……,两项的假定便构成一量子力学完整系统”。
这明确表明,量子力学就是建立在基本假定上的(种种猜测)。“科学学”研究还表明:任何建立在基本假定上的东西都不可能是科学!然而量子力学家们却娓娓动听说:“量子力学是建立在实验基础上的科学”。这不是弥天大谎么?!
文献[1]在建立对易关系:
pq-qp=(?/i)E―――――――――(1)
时说:“这是一基本假定”。并告诫人们:“不可懂”!就是说(1)式不能用任何数学——物理方法导出,即:不否认这是一种猜测。然而,(1)式就是昭著世界的“波动方程”的基础,也就是量子力学的理论基础。
所以确切地说,量子力学就是建立在基本假定上的种种猜测。这分明表现的是量子力学家们主观意识!
研究表明,量子力学所谓实验基础,首先在于德布罗意“物质波”理论。认真研究表明,物质波究竟是什么?德布罗意本人未有弄清,后人至今仍未弄清,又怎能说“建立在实验基础上”呢?!
研究表明,量子力学的实际过程是:德布罗意对自然现象进行一次连他自己也弄不清的抽象(猜测)(以下证明),提出“物质波”概念。量子力学对这不清的概念又进行一次抽象(猜测)(以下证明),提出“波函数”(Ψ)概念,并且通过一种算符将其作用到一个基本假定即(1)式上,便铸成了著名的“波动方程”——量子力学的理论基础:
(h2/2m)2Ψ+(E-V)Ψ=0―――――(2)
由于量子力学凭空引进“波函数Ψ”,实际上就赋予了电子神奇性质。正是这种神奇性质使得量子力学具备了非凡诡辩能力。
1.3量子力学诡辩伦理
1.3.1关于理论基础诡辩
以上及以下讨论都证明,量子力学是,由于缺乏了解,错误地估计了试验(以下严格证明),用了错误的基本假定(不能由任何合理方法导出)而形成的,错误理论。然而量子力学家们却口口声声:“量子力学是建立在实验基础上地科学”。这分明是在诡辩,再加上社会意识,量子力学又具备了狡辩能力。1.3.2关于物质波的狡辩
对于“物质波”概念,量子力学[1]应用了三个基本假定:其一假定“对易关系”即(1)式,由此构成量子力学骨架;其二假定“测不准原理”,由此编造了电子“几率云”图像;其三假定“波粒互补原理”,这种原理本身就是一种诡辩,因为“波粒二象性”问题目前仍属困难不解的世界性难题。于是量子力学精心泡制出“波函数Ψ”并强加给电子。经如此之假定,电子便具备了神奇性质——量子力学家们的主观意识。
然而“波函数”的物理意义究竟是什么?量子力学家们着实应向人们交代清楚,遗憾的是任何学家都未能如愿。实际上对波函数Ψ的真实物理意义,量子力学家们也只是:你知、我知、天知、地知,凡人不可知。这分明是狡辩理论!
如果需要,量子力学(文献[1])首先拿出:
2πa=n――――――――――――――(3)
很明显式中2πa是粒子中心轨迹。于是说,物质波是粒子轨迹波动。此说极易征服初学者,但此说问题也易败露。量子力学立即改变说法,言(3)式系近代物理概念,对此不能用经典概念理解。于是又出现:
1.3.3关于“经典”与“近代”狡辩
量子力学经常炫耀是近代科学理论,已经超脱经典,又不时贬低经典理论。
然而,以下讨论完全证明:量子力学除了主观臆造因素外,完全没有离开经典物理一步,也未超出经典物理一点,就连波函数Ψ的表达式(无例外)也完全是经典数学和经典力学关系式,并且以下用不可否认的事实——量子力学所犯经典错误,表明量子力学连经典理论也不通。所以,量子力学所谓超脱经典,正在于一些基本假定连同主观臆造。在此种意义上说,量子力学不仅超脱经典,而且也超脱科学!1.3.4量子力学方法论狡辩
确切说,量子力学不能给波函数Ψ做出完整的真实物理学定义,但在理论中却轮番使用:①波函数Ψ表示粒子中心轨迹波动;②波函数Ψ表示粒子出现几率;③波函数Ψ表示弥撒物质波包三种概念。有了三种概念,又可各取所需,自然一切物理问题都“迎刃而解”了。
然而,量子力学同时又“有权”轮番否定这三种概念。但却不是自我否定,而是另一种需要——否定其它理论,其中包括真理。要指出的是,量子力学轮番使用三种概念,又轮番否定这三种概念,并不是在同一时间同一地点进行的。因为应用一种概念的同时又否定这种概念,这是卖矛又卖盾的故事,连儿童都知道是蠢事。显然量子力学家比儿童高明得多,这叫认识方法狡辩。
似这样,在哲学面前,用“建立在实验基础上”量子力学可以蒙混过关;其它科学由于研究任务不同,不会关心“量子化”根源,又由“领地”限制也无权过问波函数的真实意义;量子力学又可各取所需轮番应用和轮番否定①、②、③三种概念。于是,量子力学便以狡辩赢得了世界理论权威!
1.4关于“符合”试验问题
以下将证明,量子力学所谓符合实验,实际上系对实验的猜测。量子力学很善于做貌似合理实则谬误的猜测(以下揭示),并美其名曰“符合”试验。其实,对实验的真实物理过程并不清楚,又何谈相符呢?请看事实:
基于玻尔理论的成功,量子力学作两项重要推广。心理学原因,人们对这种推广又愿意接受。然而却出现本质性原则错误,请看:
1.4.1量子力学推广(一)
由于氢原子的试验电离能与玻尔理论真实能级相近,于是量子力学推广为:
试验电离能=原子真实能级――――――――――(4)
将该式推广到多电子原子中显然很省力气,但这是严重错误。请看氦原子事实:
试验(文献[1])测得氦原子两个电离能,这里分别用E1,E2表示为:
E1=1.80(Rhc)=24.58(ev)――――――――(5)
E2=5.80(Rhc)=79.01(ev)――――――――(6)
量子力学[1]认为这就是氦原子的两个真实能级。
若用E玻表示类氢氦离子基态能玻尔理论值,则
E玻=54.42(ev)―――――――――――――(7)
显然下式成立:
E2=E1+E玻――――――――――――――(8)
该式明确表明E2不是氦原子的真实能级,因为其中包含有E1,即第一电离能。
那么,实验值E2即(8)式表示什么物理内容呢?
研究表明:要使氦原子第二电子电离,仪器必先付出能量E1=24.58(ev)先使第一电子电离,这好比代价,氦原子于是变成类氢氦离子,其基态能为E玻=54.42(ev)。要使它电离,仪器必须再付出与E玻相等的能量,才能使第2电子电离。那么仪器付出总能量必为E2=E1+E玻,这就是氦原子电离实验真实过程,由此不难结论:
1.4.2据电离实验本文结论
电离实验结论一:氢原子及类氢氦离子玻尔理论值正确。
电离实验结论二:目前电离能实验值≠原子真实能级。
电离实验结论三:所有元素最低能级皆为其类氢离子能级,不存在比这更低的能级。然而量子力学(文献[1]、[3])却竞相用“微扰法”、“变分法”乃至用修正核电荷方法逼近计算这氦原子的“能级”E2:
E2=5.80(Rhc)=79.01(ev)――――――(9)
显然,量子力学这种下意识“符合”实验,拙劣以极,形同瞎子摸象!
这是由于量子力学对原子结构缺乏了解,又没有搞清电离实验真实物理过程所致。
对此,进一步证明如下,参见表(一):
表(一)几个元素的类氢离子能级
原子序
元素
E1(ev)
E玻(ev)
E1+E玻
E实(ev)
注
13
Al
5.986
2299.3799
2305.3569
2304
14
Si
8.151
2666.7364
2674.8874
2673
15
P
10.486
3061.3046
3071.7906
3070
16
S
10.360
3483.0843
3493.4443
3494
17
Cl
12.967
3932.0756
3945.0426
3946
18
Ar
15.759
4408.2786
4424.0376
4426
表中E1为元素第一电离能实验值,E玻为类氢离子基态能玻尔理论值,E实表示类氢离子电离能实验值,可见下式成立:
E实=E1+E玻―――――――――――――(10)
该式明确表明类氢离子电离能实验值E实不能直接代表其真实能级,因为E实中包含有E1(第一电离能)。有说这是巧合。然而表中六个元素都完全巧合必有规律,这种规律就是以上三条结论。实际上(9)、(10)二式等价,但(10)式只对表中几个元素成立。对于其它元素或其它情况问题变得更为复杂,不可一日而语。
这进一步证明了上述三条结论,再做如下推论:
1.4.3据电离试验本文推论
电离实验推论一:任何电离实验过程都是电子几经碰撞交换能量综合结果。注意氢原子的电离能与真实能级相近但并不相等的事实,因此
电离实验推论二:任何元素任何电离能目前实验值均不能直接代表原子的真实能级。
电离实验推论三:随着理论与技术进步将来完全可以试验直接测得原子的真实能级。
以上证明(4)式完全错误,然而量子力学对此未经证明却实际应用。可见,量子力学逻辑上粗糙、理论荒诞!
1.4.4量子力学推广(二)
根据玻尔理论的成功,量子力学(文献[4])又作一项重要推广:认为多电子原子结构不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为n=1,2,3,4…
显然,这种推广也很省力,然而也是严重错误!
参见图(1)氢原子的能级,这代表玻尔理论的成功。可是量子力学毫不思索原封不动将图(1)推广到多电子原子中。量子力学很善于做这种貌似合理实则谬之千里的推广。从中可见量子力学理论思维完全不具物理学素质。
稍经分析不难发现,图(1)所示物理意义可用图(2)类比。谁都知道图(2)表示的内容是三个人在同一时刻的官位(级),或者表示一个人在三个不同时期的官位。但决不表示一个人在同一时刻具有三种官位(级)。
那么图(1)也如此:或者表示在同一时刻三个氢原子的能级(画在一起),或者表示一个氢原子在三个不同时刻的能级。但图(1)决不表示在同一时刻氢原子有三个能级(注意氢原子只有唯一电子)。
要知道,这种认识上的差异将产生完全不同乃至相反的结论。同样,量子力学这种推广也未经证明而普遍应用。
研究表明,原子结构这种性质是由量子化根源决定的。量子力学对此一无所知,严彦却夸夸其谈什么“量子”、什么“力学”,实在误人不浅!
经量子力学如此推广,其结果必然使得原子结构——物质世界变得一塌糊涂。因之,物质结构必然由测得准变为测不准的了。这就是量子力学的【测不准原理】。稍经分析也不难发现【测不准原理】的哲学错误。
所以如上述,量子力学所谓符合实验,实际上是对实验进行貌似合理(但谬之千里)的猜测并作勇敢推广而已。
1.5关于【测不准原理】问题
如果人们要问,量子力学就会说:【测不准原理】是根据实验的总结。
根据什么实验?
还是根据“物质波”。
但须知,与其说世界公认量子力学是理论物理权威,毋宁说世界公认“波粒二象”性问题仍是世界性遗难问题。在此问题尚未彻底解决之前怎么可以总结呢?!
所以,在问题循环不解情况下,由于量子力学诡辩性及其狡辩能力,方才成为世界理论权威!以致人们对量子力学【测不准原理】的哲学错误丧失分辨能力。又由于这种错误原理隐藏在高深难懂的量子力学之中,常人不可涉才得以免遭非难。现在有必要给这错误原理充分揭露!
大量研究可以结论,目前为止的实验已经给出大部物理世界准确信息,这就是普朗克常数h
=2π?给出的信息。根据这种信息,本文已经给出目前大部物理学问题以准确具体描述,其中包括目前困难问题,也包括“波粒二象”性问题。并且这种描述全部具有8位数字有效精度与并实验完全相符的结果,以下将做这种描述。这表明〖测得准原理〗成立(参见提要)。这就在事实上完全打了破了量子力学【测不准原理】的神话——鬼话!
然而量子力学由于缺乏了解又理论贫乏,却完全错误地应用了大自然给出的准确信息:
Δp·Δx≥(1/2)?―――――――――――(11)
这就是量子力学【测不准原理】的数学表达式。显然竟将大自然给出的准确信息——普朗克常数?作为测不准的量度,是乃天大谬误。
第二章普朗克常数给出物质世界准确信息
本文大量研究,现总结普朗克常数:
h=2π?――――――――――――――――――(12)
给出的物质世界准确信息:
2.1?已经给出所有元素原子结构的准确信息
据此可以准确具体描述任何原子的真实结构,并都将与实验符合很好。文献[5]、[6]、[7]已经做了这种描述,这在事实上已经打破了量子力学【测不准原理】的神话——鬼话。2.2?已经给出任何微观粒子(质子、中子、电子、光子以及场粒子等)自身结构准确信息
例如,可以算得质子自身结构理论半径,以rP表示,准确为:
rP=1.3214100×10-13(cm)―――――(13)
并可从能量、电荷、自旋、磁矩、元素周期率五方面算得完全相同的这一结果,已无可否认地证明这结果唯一正确。这是目前任何理论都办不到的!
又例如,可以算得电子自身结构理论半径,以re表示,准确为:
re=2.9742175×10-14(cm)----------(14)
同样可证明此结果唯一正确(繁琐,略),量子力学对此望尘莫及。
2.3?已经给出普适常数Φ的准确信息
普适常数定义:任何光子的波长λ与发射该光子的电子在原子中的轨道半径r之比为常数,以Φ表示之,那么有:
Φ=λ/r=常量=1/(ε。·α)
=4π×137.03600=1722.0451--------(15)
(说明:当电子跃迁为r∞时,轨道半径直接用r;当电子跃迁为rArB时,式中要用当量轨道半径,略。)
研究表明这是一个斩新的物理常数,虽无量纲,但具有丰富重要物理意义。由(15)式已经看出,普适常数Φ严格规定着光子和电子;以下还将看到,普适常数还严格规定着质子和中子以及粒子的磁矩及其“反常”。相形之下,量子力学竟将光速C称作“普适常数”,不知多么无聊!
此外,根据普适方程(见下)和普适常数Φ还可算得任何光子的形成机制、光子的尺寸、质量、能量、性质以及光子的自身内部结构。此类问题,由于量子力学【测不准原理】的限制,人们连想都不敢想。可见量子力学荒谬已极!并且,这种计算完全表明光子的粒子实在性,而所谓波动性只不过是粒子实在性的客观反映。
2.4?已经给出分子结构、晶体结构、固体性质、液体性质、气体性质等物质结构准确信息
本文如下普适方程可以变为:V=n2?2/mr2――――――――――――(16)
式中V为引力势能,它将准确决定晶体晶格能;而r则决定晶体晶格常数(略)。
2.5?已经给出量子数n=0,1,2,3…真实物理意义的准确信息
但在量子力学中,量子数n=0,1,2,3…只表示自然数,除此之外无任何物理意义。大量研究可以结论:宏观温度T就是量子数n在统计意义上的单值函数,即:
T=f(n)――――――――――――――(17)
研究还表明,对单个粒子(原子、分子)该式也严格成立,只不过对单个粒子(原子、分子)则无需统计。这已表明,微观粒子的温度也是“量子化”的,不能连续取值。此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:“对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的”。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!
2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息
周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。
2.7?已经给出天体结构准确信息
据此可以准确描述任何天体的天文结构。
研究表明,任何天体天文结构与原子一样,都只能有唯一稳态解,他们遵循完全相似的基本规律,也就是普适方程即(20)式所揭示的规律。
也周知,据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构(位置、动能),但却实际上无穷多解,不能得到唯一稳态解。
这恰表明目前理论困难所在,量子力学对此无能为力,只能缺省“上帝一次推动”说!。
宇宙正在膨胀,没有稳态解呀!有人说。
不管你膨胀(例如银河系)还是稳态(例如太阳系),哪怕你收缩,都逃不脱普适方程严格支配!也所以这叫:普适方程!
2.7.1太阳系唯一稳态解
太阳系的唯一稳态解的意义在于:若用强大火箭推动,改变任意行星(例如地球)轨道(黄道面内)半经大小,待火箭动力消失后,该行星(例如地球)将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定,也由普适方程所规定。
通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算,可以得到太阳系的三个重要天文结构常数:K1、K2、K3,其中K1、K2是基本的,K3是导出的(略)。可惜,量子力学半个也不知!
2.7.2太阳系第一天文结构常数K1:
K1=Vi2·Ri=常数
=1.327×1026(达因·cm2/克)――――(18)
式中Vi为各行星轨道速度,Ri为各行星轨道半径。并且,由此可直接推出开普勒定律(略)。
2.7.3太阳系第二天文结构常数K2:
K2=mi2·Vi2·Ri2/ri5=常数
=9.747×1049(克2/cm·秒2)―――(19)
式中mi为各行星质量,ri为各行星携带半径(定义:包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径)。
研究表明,太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸(包括大气)、轨道、速度以及轨道曲线性质,无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果,并由普适方程所确定。(说明:①普适方程计算天文结构要经过变换;本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②《太阳系天文结构计算》一文已送南京大学。)2.8?已经给出大自然内在本质规律准确信息
见以下,物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。
第三章普朗克常数的真实物理意义
上述可见,普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容,量子力学所知无几。不仅如此,由于缺乏了解,量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证[参见(11)式]。
现初步总结普朗克常数h=2π?真实物理意义如下:
3.1?对宏观,谓最小能量单位。
这就是:E=ω?=(h,这由普朗克首先发现,并由此人们公认能量“量子化”。
3.2?表征微观能量交换的最大单位。
研究表明,?是微观能量交换的最大单位。研究表明,还有更小级别的量子化能量单位:(1/Φn)?,其中,n=0,1,2,3…为量子数;而Φ=1722.0451为普适常数即(15)式。
3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。
电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示,那么有:Le=n·?,其中n=0,1,2,3…为量子数。
3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。
实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)?是完全错误的结果。
3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。
实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为?。
需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!
3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。
研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:
第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。
第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。
也所以,量子力学认为原子不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰“符合”试验。多么荒唐!
若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:
T=(1/2)V――――――①
T=E――――――――②―――(20)
E=n2·?2/2m·r2――――③
该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。
3.7?表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。
这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,?将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。
3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。
它直接与普适常数相关,还将决定粒子的“反常磁矩”,附录中具体讨论。
3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容(准确具体证明待续)。
3.10?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。
然而量子力学一无所知,严彦却夸夸其谈,自欺欺人又听不得不同意见。认真地研究表明,量子力学并未解决任何实质性物理学问题。量自力学的贡献主要在于在人类文明史上建立一个永久性纪念碑——【测不准原理】——科学史上奇耻大辱!历史将证明这是对量子力学恰如其分的评价。
上述可见,普朗克常数h=2π?已经揭示并将揭示大自然内在本质规律…
第四章大自然(物质世界)内在本质规律一
大量研究,现总结普朗克常数已经揭示的大自然内在本质规律。对这些规律,量子力学完全科盲!
4.1大自然内在本质规律之一——辐射能场客观存在
注意教材书(文献[9])已有“辐射场”及“能量场”的物理学概念。但囿于理论局限,使得教材书对这种场的描述是静止的(机械的)、孤立的(与物质世界无必然联系的)、无源的(原因不清),因而也是抽象的(没有物理意义的)。
上已证明,原子中能量量子化的根源是原子核,量子化是原子核自身性质。值得物理学注意的是,原子核这种性质并不孤立存在,它同时还严格地规定着所有外部世界。因而使得电子、原子、分子、物体、天体、宇宙都只能有唯一稳态位置和结构。这就是大自然最基本的内在本质规律。也就是普适方程即(20)式所揭示的规律。
那末,具体规律是什么呢?请看:
4.2辐射能场(存在)定理
研究表明,辐射能场准确存在可用定理表述。
〖辐射能场定理〗:任何粒子(含场粒子及天体,无例外,下同)在其周围都形成(存在)一种辐射能场,这种辐射能场可用普朗克常数?和量子数n=0,1,2,3…准确具体描述。在微观辐射能场表现为量子化,在宏观则表现为大量粒子的简并统计结果。
4.3辐射能场实质
辐射能场实质系以粒子为中心,向周围空间抛射场粒子流(这里主旨中性场粒子流,对于电磁场当有别论),这种场粒子流经电子集约化就成了光子。研究也表明,任何光子包括X射线都准确如此。参见(15)式,据此不难描述任何光子的自身结构。并且可以证明任何光子的静止(如可能)质量均不为零。认为光子静止质量为零,还是量子力学根据“相对论”瞎子摸象猜测结果。
这已表明光子的真实粒子性。并可准确具体证明,所谓波动性实际上是普朗克常数与量子数相互作用的一种客观表象,任何光子都不存在任何物理意义上的波动属性。
4.4辐射能场形象
研究表明,辐射能场形象与点光源的光通量完全一致。对于原子核,其辐射能场可用图(3)准确表示:
图中箭头方向表示辐射能流方向,其线密度表示能流密度,n为量子数。
4.5辐射能场性质
研究表明,辐射能场实质系以光速抛射场粒子流(粒子上限为中微子),故,辐射能场具有排它性。原子核的辐射能场首先排斥核外所有电子,任何电子也因此未能落到核上,这是事实。所以,电子未能落到核上量子力学的任何解释都只能是自欺欺人的胡言乱语!也所以,玻尔对电子的担心完全多余。
需要指出,辐射能场这种排斥作用,通常主要表现为能量形式。相形之下排斥力效应很小,一般可忽略。这与太阳光辐射的能量效应十分明显,而太阳光的压力效应十分微小,完全相似。不过在研究宇宙膨胀时,完全不可忽略天体辐射的斥力效应。就是说,“宇宙斥力”存在。然,囿于历史和理论局限,爱因斯坦在提出宇宙斥力概念后,又不得不自我否定。
4.6原子核辐射能场数学表达式
大量研究表明,原子核(质子)的辐射能场数学表达式准确为:
E=n2·h2/2mP·r2――――――――(21)
式中h为普朗克常数,n为量子数,mP为质子质量,距离为r=0∞,需指出,辐射能场场强E具有能量量纲(这是因为使用因子h结果),其数值则为r处单位面积上的能量。
注意:该式与(64)式有必然联系,但物理意义微妙不同,且具有丰富物理内容(略)。
研究还表明,由此电子所得到的原子核辐射能场能量准确地为:E=n2·?2/2me·r2―――――――(22)
注意:这也就是玻尔量子化条件。
式中me为电子质量,不难看出普朗克常数h=2π?紧密地联系着质子和电子。
已很明显,量子力学与玻尔相比,玻尔正确,量子力学谬误!
并且由(21)、(22)式不难看出,当量子数n=0时,E=0。需指出,这是物质结构非常状态。参见图(3),在n=0时,原子核没有了辐射能场,原子核不再有排斥电子的能力。于是,电子必然落到核上。研究表明,这就是宇宙到达最低温度——宇宙奇点的情况。于是,原子中发生比核反应还强烈的变化,结果原子爆炸——物质爆炸——宇宙爆炸!这就是宇宙爆炸原因,由此也不难了解宇宙过去。
可悲的是,量子力学竟将量子数n=0也定义为原子的一种稳定状态。可歌呼?可泣乎?灾难,罪过!阿们——
4.7辐射能场的实验验证
4.7.1太阳的辐射本领已足够大
目前世界公认太阳发射本领(文献[2])为3.8×1033(尔格/秒),这相当于太阳每秒抛射出质量为m=4.2×109(千克)物质。但如上可知,太阳实际发射本领远大于此。因为太阳光仅是辐射能流的一部分,这种能流粒子上限为中微子。
4.7.2宇宙正在膨胀
宇宙正在膨胀,表明“宇宙斥力”存在,这是宇宙中心辐射能场性质。宇宙正在膨胀恰系宇宙中心辐射能场的客观真实写照(或曰照片)。4.7.3“太阳风”的存在
文献[10]介绍的“太阳风”正是本文定义的太阳辐射能场,太阳风就是太阳辐射能场的客观真实写照。该文献给出了对太阳风考察的卫星实际探测结果(文献图示略)。这可谓太阳辐射能场的真实实验验证。
4.7.4第四个验证是,任何原子中任何电子均未能落到核上,这是事实
不仅如此,人为方法:高能阴极射线、X射线或高能加速器也很难将电子打到原子核上。这绝非因碰撞截面太小,总会有几率。实际上正是由于原子核具有排它性的辐射能场排斥效应所致。由(22)式可见,电子得到的原子核排斥能与距离平方成反比例。在核半径处排斥能十分巨大,以致可忽略静电引力能。简单计算表明,电子必须具有200倍C(光速)才可能到达核半径处。也因此,玻尔对电子的担心完全多余!
需要指出,对此类问题,量子力学仍会故伎重演——狡辩。但经如上及以下分析论证,量子力学纯系主观臆造,对物理学实质问题全然无知,已经使得量子力学的狡辩不再有任何效力。
4.7.5第五个验证是人们熟悉的,然而又不熟悉的,这就是气体压力
量子力学会立即反驳说:“气体压力来自分子热运动和碰撞”(文献[8])。需指出,这种解释充其量只能算作表面化非本质解释,作为哲学或市民语言尚可,但不能作为物理学家语言。在严格物理意义上说这种解释是自欺欺人的。这种解释实际上并不清楚分子热运动的实质和根源,更不知温度对单个分子的意义是什么。量子力学(文献[8])以公开宣称:“对单个分子温度没有任何意义”。
这是因为量子力学有一剂灵丹妙药——波函数Ψ——量子力学家主观意识,就可以包治百病。温度与这灵丹妙药无任何联系,在灵丹妙药中没任何位置,所以温度没有用处。也所以量子力学结论:对于单个分子,温度没有意义。
但是,只要神经不错乱,人人都懂得,既然宏观温度是大量分子集体贡献,怎么能说单个分子没有贡献?单个分子又怎能摆脱温度环境?这与人对社会贡献完全一致,能说个人对社会的贡献没有意义吗?!
大量研究已经表明,温度概念同样也有极为丰富的物理内容。温度问题同样也贯穿全部物理世界全部内容。并对此可做如下结论:
普朗克常数h=2π?与量子数n=0,1,2,3…好比一对孪生兄弟,他们共同贯穿全部物理世界全部内容,并且,宏观温度T就是量子数n=0,1,2,3…的照片。
注意,此结论在确切物理意义上正确。
研究还表明:分子热运动及分子间斥力的实际根源正在于原子(核)间排斥能场相互作用的结果。并可得以下具体结果:PV=∑Ei――――――――――――――――(23)
式中PV为气体压力势能,Ei为单个气体分子的辐射能场能量(推导略)。这种严格关系唯一证明分子(原子)辐射能场客观存在。此时并唯有此时辐射能场的排斥力效应也十分明显,这就是气体压力。
第五章大自然内在本质规律二
5.1大自然内在本质规律之二——潜动能客观存在
研究还表明,这种规律正确存在也可用定理表述:
5.2潜动能定理
〖潜动能定理〗:任何质量为m的物体(含场粒子及天体)当以速度V运动时,必有潜动能存在。若以符号T2表示则为:
T2=(1/2)mV2―――――――――――(24)
可见,潜动能在数值上与物体经典动能(机械动能)相等。现将经典动能定义为显动能,并以符号T1表示之:
T1=T2=(1/2)mV2――――――――(25)
那么,可以定义物体运动全动能,以符号Tm表示则为:
Tm=T1+T2=mV2―――――――――(26)
如果,质量m以光速C运动,其全动能必为:
Tm=mC2=E―――――――――――(27)
看!这就是遐迩闻名的爱因斯坦质能关系。这已表明,爱因斯坦质能关系只不过是物体(粒子)运动全动能之特例!然而,不仅爱因斯坦本人,而且后人至今都不清楚质能关系的物理意义。可(27)式中E=mC2的物理意义是再清楚不过了!
5.3潜动能的物理意义
研究表明,潜动能普遍客观存在,实际上它是物体(粒子)运动时的伴随能量。由于潜在性,低速时或直观上人们难以发觉。只有在高速时才明显表现出来,所以人们至今尚不知晓。
研究表明,潜动能实质也是一种辐射能场,这种场粒子上限亦为中微子,对中微子目前尚不能检测,这也是人们尚未发现潜动能的直接原因。
需指出,温度为T的物体当以速度V运动时,同时存在辐射能场及潜动能能场,两种能场分别可测并须分别描述。但是,以下将完全证明原子核的辐射能场实际上就是原子核自旋潜动能。由此也证明潜动能普遍客观存在。
也所以潜动能的能量效应较其压力(即动量)效应明显,尤其当速度V<<C时,人们无法观测到这种动量效应。然而当物体速度接近光速(VC)时,潜动能的能量效应与动量效应均不可忽略。这时潜动能的能量效应形成爱因斯坦的质能关系事实;而其动量效应则形成“物质波”的事实。这就是“物质波”的本来面目和真实内容。
5.4潜动能的实验验证
5.4.1回旋加速器的验证
文献[10]介绍:“电子在回旋加速器中,任何瞬间,轨道平均磁场的增量必须是轨道上磁场增量的2倍”。即:
dBave=2dB―――――――――――――-(28)
这无疑表明本文如上全动能成立,亦即表明潜动能客观存在。
5.4.2电子在加速器中同步辐射光
电子在加速器中同步辐射光能正是电子运动的潜动能,并且,电子同步辐射光的波长λ为:
λ=h·c/E――――――――――――――(29)
注意:式中能量E是电子同步辐射光能量,也就是电子的潜动能。
5.4.3地球的潜动能
地球有潜动能?从没听说过!有人说。
不错,但经本文由普适方程已经计算出地球确有潜动能:月球的存在给出完全的证明。因为本文对月球的计算表明,普适方程不仅适用于太阳系,而且适于地(球)——月(球)结构。并且,对月球的计算,得出两个重要结果:①由普适方程计算月球绕地(球)轨道半径与天文观测(文献[2])的误差小于1%;②由普适方程计算得出——月球是颗裸星。这已是个奇迹,目前为止任何理论都办不到!
这种结果无疑表明:
第一,地球所得到的太阳辐射能刚好等于地球轨道动能,也刚好等于地球的潜动能。于是,地球能量处于一种动平衡中。这表明,月球绕地(球)轨道受地球潜动能严格支配,亦即受地球轨道动能严格支配,亦即受太阳能量严格支配。不仅如此,太阳以此严格支配着系内所有天体(无例外)的运行(位置、动能、尺寸、质量以及轨道曲线性质)。
第二,地球运动潜动能客观存在,在数值上准确等于地球轨道运行动能。故〖潜动能定理〗成立!
第三,“物质波”就是本文所定义的“潜动能”。
第四,普适方程无条件成立!
5.4.4X射线韧致辐射
周知,X射线韧致辐射最短波长λmin为:
λmin=h·c/E-―――――――――――(30)
式中E为外加能量,在数值上等于电子显动能,也等于潜动能。需要指出的是,电子只能放出潜动能形成所谓的“波长”:λ。而电子的显动能与宏观物体的机械动能一样:只能直接作机械功,不能直接成为辐射能。量子力学对此问题“心不在肝”!
所以,(30)式的真实物理内容是:电子放出潜动能形成所谓波长:λ,这证明潜动能客观存在。可是,量子力学,还有德布罗意,把这称为“物质波”!
还要注意:由(30)式可见,韧致辐射最短波长λmin连续可变,这已完全表明电子能量连续可变。再一次证明“量子化”并非电子自身固有属性。
第六章物质波及其实质
6.1究竟物质波是什么
谈物质波问题,恰进入量子力学权威领地。作为权威,理应对此做出科学合理解释。遗憾的是虽经近百年发展量子力学仍满足于对物理现象作似是而非的猜测,量子力学的“波函数”概念正是对“物质波”现象的猜测,并强加给电子。
下面考察物质波。
德布罗意“物质波波长”表达式为:
λ=h/p――――――――――――――――(31)
该式表示什么物理意义呢?
认真研究表明:虽然λ具有长度量纲,但并不表征任何长度物理量,只能表征粒子动量p的反比量度。之所以具有长度量纲,是因为动量p反比量度的单位取h的结果。除此之外(31)式不再有其他物理意义,或将其变化如下:
λ=h/p=hv/pv=hv/mv2=hv/Em―――(32)
式中Em=Tm为前文定义的粒子运动“全动能”,这表明λ亦可表征粒子运动全动能的反比量度,或者说是对潜动能的一种量度。所以可结论:
6.2物质波实质
第一,“物质波”波长只能表征粒子运动时的动量效应或者潜动能,实质是潜动能的反比量度。除此之外(32)、(31)式不再有其它意义。
第二,“物质波波长”绝不表示粒子有任何物理意义上的“波动”性质!
第三,那又为何将λ定义为“波长”呢?研究表明,这还是在于量子力学的特长——富于猜想的结果:看到粒子(光子或电子)的干涉和衍射现象,联想宏观波动(水面波动)的干涉,于是猜想微观粒子(光子和电子)有一种说不清的波动性质。由此便将λ定义为“波长”。殊不知,宏观波动(水面波动)的干涉与微观粒子的干涉是完全不同的两回事。
研究表明,水面波动确系水面物质波动。而粒子(光子和电子)的干涉和衍射却完全是由普朗克常数?与量子数n(一对孪生兄弟)共同(技术)表演的结果。并可严格准确具体证明:粒子(光子或电子)的干涉条件中的自然数n=0,1,2,3…恰为量子数n=0,1,2,3…(略)。这是因为粒子的干涉和衍射现象是粒子与(量子化了的)物质场(辐射能场)相互作用的必然结果。
并且在本文已到达的深度——准确描述场粒子自身结构深度上说,仍未发现任何粒子有任何内禀波动属性。这说明根本不存在“物质波”。而德布罗意“物质波”概念恰在于粒子运动“潜动能”的事实。所以,与其说德布罗意发现了“物质波”,毋宁说他发现了粒子运动的潜动能。
之所以人们认为粒子具有波动性,客观原因在于人们对微观粒子,例如光子,几乎完全缺乏了解。也因之,目前为止,光子的“波粒二象性”问题仍属世界公认遗难问题之一!
第七章普适方程物理意义
7.1普适方程物理意义
普适方程物理意义可用图(4)
描述如下:
图中曲线①就是普适方程①
式,这代表大自然一种普遍基本规
律——相互吸引规律。式中T为
粒子(含天体)轨道动能,V为引
力势能。动能等与势能之半,这本是
经典物理内容。
曲线③就是普适方程③式,
这代表大自然另一种普遍基本规律
——相互排斥规律。式中E为粒子
(含天体)所得到的由辐射中心来的
辐射(排斥)能。
显然,曲线①是线性的,即引
力能V随距离r呈直线变化;而
排斥能E(曲线③)是双曲线。故,
两条曲线必相交,交点为②,即普适方程②式(T=E)。这代表大自然第三种基本规律——普遍客观存在规律——两种相反作用永恒绝对平衡规律:既可以是稳态平衡,例如原子和太阳系;又可以是动态平衡,例如银河系及宇宙的膨胀(含宇宙爆炸)。并且牛顿力学在大自然中完全好用!量子力学对牛顿力学的非议纯属癔语糊勒!
7.2普适方程注释
第一,普适方程物理意义虽很宽广,但却真实具体,并不抽象。
第二,普适方程可以直接用来计算原子结构,计算天文结构须要变换(略)。
第三,已不难看出大自然(宇宙万物)没有任何东西能够(可以)逃脱普适方程规律的支配!所以这里用了“永恒绝对普遍”规律说法,不仅物理意义,而且哲学意义准确可靠。亦不难看出人类目前为止的哲学理论错误(略)!
第四,因此不难理解:普朗克常数及量子数好比一对孪生兄弟,他们共同贯穿全部物理世界全部内容!
研究表明,这已构成物理学最基本的定律——物理学奠基定律。以致物理学不得不另辟一章:
第八章物理学奠基定律
8.1物理学奠基定律
〖物理学奠基定律〗:普朗克常数h=2π?与量子数n=0,1,2,3…好比一对孪生兄弟,它们同时共同贯穿全部物理世界全部内容,无例外。
8.2奠基注释
大量研究表明,这不是简单推广。该定律普遍永恒绝对全天候成立!世界上找不到脱离这种定律的东西,人类的灵魂也不例外。因此,也没有能脱离〖物理学奠基定律〗的物理学。所以这叫〖物理学奠基定律〗,名副其实也!
第九章量子力学的猜测
上述可见,量子力学对一些基本物理学问题要么似是而非,要么一无所知,俨然却夸夸其谈。甚者竟反科学之道建立了【测不准原理】,于是使得科学陷于恶性循环不解之中。这就是目前科学活生生的现实!
现总结量子力学对科学的种种似是而非的猜测:
量子力学猜测一:(目前)试验电离能=原子真实能级
量子力学猜测二:原子结构不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为n=0,1,2,3…
量子力学猜测三:粒子(物质)具有(一种朦胧的)波动属性
量子力学猜测四:“物质波”①是轨迹波;②是几率波;③是弥撒物质波包
量子力学猜测五:费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)?
量子力学猜测六:电子具有反常磁矩属性(闭着眼睛摸大象)(以下准确计算证明)
量子力学猜测七:物质世界是测不准的,且不可能测准的,并由此建立一种反科学的理论──【测不准原理】等等,仅举与本文有关七例。
以上及以下讨论充分证明《量子力学》完全错误,一无是处!并可对物理学做如下结论。
第十章物理学正论
10.1世界是粒子的(含场粒子及天体)。但任何粒子都不存在任何物理意义上的内禀波动属性。
10.2粒子能量是量子化的(包括天体)。但实际上根本不存在什么“量子”,即使将“量子”理解为“能量子”也不科学。(量子力学纯属虚构!)
10.3普朗克常数?及量子数n已给出并将给出全部物理世界准确信息,它们共同贯穿全部物理世界全部内容。
10.4任何粒子(含天体,电子,无例外)均不具反常磁矩内禀属性(以下给出具体计算严格证明)。
10.5物质世界是可测的,并完全可测准的,其准确程度完全取决于普朗克常数h=2π?的准确度。
10.6电子、质子、中子都是经典粒子。附录中严格证明(这种证明本身就是物理学一种奇迹,量子力学望尘莫及)。
10.7目前为止,世界是经典的。所以,量子力学所谓超脱经典实际就是超脱科学!
以下附录是对全文的严格、具体证明。
第十一章附录:粒子及其磁矩问题
粒子物理问题,由于缺少直观经验,这给人们正确认识造成极大困难。然而量子力学的出现并没有帮助人们解决困难,反而给人们本来有限的认识能力又设置了人为的更难以逾越的障碍,这就是【测不准原理】。并把人们的认识能力禁锢在量子力学谬误之中。
目前为止的实验,已经验证粒子具有磁矩。但对粒子磁矩问题,量子力学由于缺乏了解,又为了“符合”试验,经常自觉不自觉混淆,有时偷换,普朗克常数的物理概念。这已使得量子力学对粒子磁矩问题的描述严重有诈!
以下用CGS和高斯单位制具体讨论:
11.1粒子磁矩问题的实验表达式
文献[10]中,粒子磁矩表达通式如下:
g=(h/μ0H=ω?/μ0H―――――――(33)
研究表明,该式可谓经验公式,因由试验而来,应当是正确表达式。
然而问题在于,量子力学对实验表达式的真实物理意义及实验的真实物理过程并不清楚。对表达式的理解也有错误,因而得出完全错误的结果和结论。
对于电子,(33)式可变为:
ge=ωe?/μBH――――――――――――(34)
式中ge=1.0011596被量子力学定义为电子的“反常磁矩”值,ωe为电子自旋磁矩在磁场中进动角频。并有:
μB=γe?=(e/2meC)?―――――――(35)
其中γe=e/2meC――――――――――――(36)
那么有ge=(ωe?/?H)÷γe――――――――(37)
可简为ge=ωe/γeH―――――――――――(38)
这就是量子力学基本思路,并由此得出电子自旋磁矩错误结果。又将这种错误勇敢地推广到其它粒子和其他情况,这就错上加错。
需要指出,根据教科书概念,(36)式为电子轨道回旋比。量子力学又认为电子自旋回旋比为轨道回旋比的2倍,这是由于认为(实际是猜测)电子自旋量为(1/2)?的必然结果。也得出电子的朗德因子为2的结果,这是完全错误的(见下)。
以下讨论给出完全的证明:电子纯系经典粒子,并且其荷质比绝对均匀。
那么,对于这样的经典粒子——电子来说,不管其角动量如何变化其轨道回旋比与自旋回旋比永远相等(只要建立均匀荷质比的经典粒子模型,立即可证,略)。
考虑到量子力学错误因素在内,不影响以上及以下讨论。研究表明(38)式对电子仍然准确成立。
但量子力学错误主要表现在:
11.2量子力学所犯经典错误
量子力学所犯经典错误一:将g定义为磁矩“反常”因子。这表明量子力学缺乏了解又理论贫乏,犯指导方向错误。以下将给出g因子的真实物理意义和内容。
量子力学所犯经典错误二:认为费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)?,这是狄拉克根据量子力学计算的错误结果:实际上是与作为能量单位的?简单呼应导出结果,没有物理意义。因而是完全错误的。
量子力学所犯经典错误三:量子力学自觉不自觉混淆并滥用普朗克常数?的物理概念并偷换之,这叫偷换概念。注意,(37)式中分线上下都有?项。由(33)式可知:
(hω?=E――――――――――――――(39)
这里?分明表示能量E的单位,这就是(37)式分线上面之?。而(37)式分线下面之?却是角动量的单位。两种完全不同的物理概念不容混淆,虽然它们的数值和量纲完全一致。
称职的物理学家在未有把握之前不会轻易消去?项。然而量子力学却毫不顾忌这么做了,那末所得结果必有诈!
量子力学所犯经典错误四:以下将证明量子力学完全不了解粒子磁矩实验的真实物理过程以及(33)、(38)式的真实物理意义。
那么,电子磁矩实验真实物理内容是什么呢?现将(34)式变化如下:
ωe=(ge·H/?)μB――――――――――(40)注意,式中μB为玻尔磁子,系作为磁矩的单位出现,为常数;而?则作为能量的单位出现,亦为常数;因子ge也是常数。
那么,(40)式明确表明:ωe与H成正比,而与电子真实角动量无关(注意式中无有角动量物理量)。也就是说,无论电子真实角动量是多少,(40)式中的ωe都保持不变。
或者由(38)式得:
ωe=ge·H·γe―――――――――――(41)
式中ge及γe均为常数,该式仍然表明ωe只与H成正比,与电子真实角动量无关。并请注意,这种认识上的差异将产生完全不同的结论。
由此可结论:由于粒子磁矩进动实验结果与粒子真实角动量这种无关性(注意:与实验无关,并非理论无关),因而这种试验就不能直接测得任何粒子真实磁矩。因为完全相反,粒子真实磁矩直接与角动量紧密(理论)相关(只要建立经典粒子模型立即可证)。并且研究表明,这一结论对任何粒子都成立。
然而,量子力学却由此直接得出“电子自旋磁矩”μe:
μe=ge·μB―――――――――――――(42)
注意:这种结果,①偷换了常数?概念;②假定电子自旋量为(1/2)?;③并不了解ge因子的真实物理意义,因而是完全错误的结果。
然而,(41)式是有功劳的,它已经揭示出粒子磁矩问题的本质规律(量子力学全然不知)。并且,这种规律的正确性可用下述Ⅳ条磁矩定理表述。
11.3粒子磁矩定理Ⅰ
〖粒子磁矩定理Ⅰ〗:任何粒子(含场粒子及天体,下同)的磁矩问题都是经典问题,不存在任何非经典问题。
显然,此定理的证明,不可能立竿以毕。但是,本文如下仍将给出完全的证明!
这定理的证明本身就已是物理学奇迹之一。这已表明量子力学完全无聊!
11.4粒子磁矩定理Ⅱ
〖粒子磁矩定理Ⅱ〗:任何磁矩进动试验都不能直接测得任何粒子的真实磁矩。但玻尔磁子除外。
其实,上述讨论已经给出定理Ⅱ的证明。这是由于实验磁矩进动角频(ω)与粒子真实角动量(L)无关,而粒子真实磁矩(μ)却与粒子真实角动量(L)紧密直接相关(不可开胶)!
然而,量子力学竟然由实验直接得出粒子的磁矩结果。那么,这种结果必不真实,严重有诈!这表明,量子力学先天不足,后天空虚,已养成寄生性和猜测性。所谓寄生旨在寄生于经典物理,经典物理已清的,量子力学也清楚,并夸其谈而娓动听;经典物理未清的,量子力学也一无所知,不得不依赖对实验进行猜测——并美其名曰“符合”试验。
11.5粒子磁矩问题理论表达式
研究表明,为了要得到粒子真实磁矩,就必须建立磁矩问题的理论表达式。量子力学对此完全无能。本文大量研究,现给出粒子磁矩问题的准确理论表达式如下:
Kφ=ω·L/μ·H――――――――――(43)
或为讨论方便变为:
ω=Kφ·μ·H/L――――――――――(44)
注意,这种理论表达式的正确性,可用粒子磁矩定理Ⅲ表述如下:
11.6粒子磁矩定理Ⅲ
〖粒子磁矩定理Ⅲ〗:任何粒子(同上)不管公转还是自旋(旋转轴须平行),其磁矩在磁场中进动角频ω与粒子磁矩μ成正比,与外加磁场强度H成正比,与粒子角动量L成反比。其比例为常数。
若用符号Kφ表示这个常数,那么有:
Kφ=1.0011596――――――――――――(45)
研究表明,Kφ为物质与物质场相互作用常数,并且这是所有粒子(含天体)的共性问题,绝非任何粒子(例如电子)所特有。任何粒子,无例外,都不具反常磁矩内禀属性,以下给出完全的证明。
研究还表明,理论表达式即(43)、(44)式具有普遍意义,对所有粒子(含天体)任何情况(公转和自转)都准确适用。并都将得到与实验完全相符的结果。
这一事实完全表明:
第一,粒子磁矩问题是共性问题。
第二,粒子磁矩问题确系经典问题。这表明〖粒子磁矩定理Ⅰ〗成立(以下还将证明)。
11.7电子及其磁矩
作为物理学者,在将(34)式变为(38)式时不应忘记两件事:
11.7.1物理学者不应忘记第一件事
第一件事:由于混淆并(偷)更换常数?物理概念的结果,使得(38)式具有了完全特殊的意义。在于,(38)式却反映且唯能反映电子基态轨道磁矩真实情况。这是由于唯基态电子轨道运动角动量为?,也方可与作为能量单位的?相消。这么做的结果,使得磁矩实验只能直接测得电子基态轨道运动真实磁矩,且在数值上等于玻尔磁子μB:
μB=ωe·?/ge·H――――――――――(46)
需指出,这是所有磁矩进动试验所能测得的唯一真实磁矩。除此之外任何粒子任何情况(公转和自转)的真实磁矩都不可能由磁矩进动实验直接得出(只要建立经典模型立即可证)!
(46)式也可由(34)式直接导出,但物理意义完全不同:在(34)式中,μB系作为磁矩的单位出现,为常数,?则作为能量的单位出现;而(46)式中μB则是电子基态轨道真实磁矩,而?为电子基态轨道运动真实角动量。
11.7.2电子快报
电子快报:
研究表明,(46)式又有引伸的重要物理意义(可谓物理学今古奇观):在于由电子自旋的实验竟然得出电子轨道运动的真实磁矩μB;反而无论如何也不能直接测得电子的自旋真实磁矩。就是说,将电子自旋试验参数(自旋进动角频ωe、自旋试验场强H、自旋因子ge)代入(46)式,居然得出电子基态轨道运动真实磁矩μB!并且计算也表明,对其它轨道磁矩(38)式也适用。这便是值得物理学家注意的“电子快报”!于是有:
11.7.3电子磁矩问题的表达通式
因此,可以构造电子磁矩问题的表达通式:
μe=ωe·Le/ge·H――――――――(47)
式中μe既表示电子的自旋磁矩,也表示轨道磁矩,Le则为对应的角动量。
11.7.4电子磁矩问题表达通式的应用
例一:用电子磁矩表达通式即(47)式求解电子轨道角动量为L2=2?时的轨道磁矩μ2
解:将L2=2?代入(47)式有:
μ2=ωeLe/geH=ωeL2/geH=ωe·2?/geH=2(ωe?/geH)
=2μB(正确)
研究表明,对电子自旋(47)式当然成立,因为(34)~(38)式是系由自旋试验而来。只要将电子自旋真实角动量代入(47)式便得电子自旋真实磁矩(以下给出结果)。11.7.5庄严事实
庄严事实:
由电子自旋试验得到的结果即(38)式,却完全适用于电子任何情况(包括自旋各种状态,也包括轨道公转各种情况)。这已充分证明〖粒子磁矩定理Ⅲ〗成立,同时证明〖粒子磁矩定理Ⅰ〗也成立。如果电子不是经典粒子,(47)式绝不会成立。
11.7.6一条真理
一条真理:
上述庄严事实展示一条真理,即下式成立:
ω自/ω公=ωe/ωB1――――――(48)
式中用ω自表示电子自旋磁矩进动角频,亦即ωe;而ω公表示电子轨道磁矩进动角频,亦即ωB。研究表明这是〖粒子磁矩定理Ⅲ〗及〖粒子磁矩定理Ⅰ〗的必然结果!以下还将对(48)式进一步证明。
这种结果,唯一表明电子纯系经典粒子,因为只有经典的荷电粒子模型(并且荷质比均匀)才有(48)式结果(只要建立经典模型立即可证,略)。
11.7.7量子力学错误结果
然而,量子力学却得出与(48)式相悖的错误结果:
ωe/ωB=μe/μB=ge=1.0011596―――(49)
显然,量子力学完全不知常数ge的真实物理意义。更不知:〖粒子磁矩定理Ⅱ〗已无余地地指出,任何磁矩进动试验都不可能直接测得任何粒子的真实磁矩!然而,量子力学却直接得出(42)、(49)式结果。所以这种结果必不真实,严重有诈!
也显然,这种结果纯系根据实验比值瞎子摸象。又美其名曰“符合”试验,多荒唐!
11.7.8物理学者不应忘记第二件事——荷质比均匀问题
第二件事:电子(作为粒子)自身内部结构各点微荷质比是否均匀?如果微荷质比均匀,则(34)~(38)式均成立,反之都不成立。
这问题,只要建立经典模型立即可证(略)。同样可证明,如果粒子内部微荷质比不均匀对轨道公转磁矩影响甚微,可忽略;但对自旋磁矩影响显著,不可忽视(研究表明质子和中子正是这种情况)。然而,量子力学一律忽视!
以下对荷质比作定量讨论,需要定义。
微荷质比的定义:将粒子内部结构各点的真实荷质比定义为微荷质比,用符号q/m表之。
那么,如果粒子自身内部结构各点微荷质比点点相同,即:
q/m=常数―――――――――――(50)
则被定义为:粒子自身内部结构荷质比均匀。
否则谓荷质比不均匀。
显然,此类问题量子力学显得力所不及。但值得庆幸的是,对电子来说大量研究表明(50)式准确成立。也正因如此,才允许(否则不允许)进行(35)~(38)式变换,才有(48)式结果。否则(48)式不会成立,也不会有(47)是正确结果。
此外,本文应用普适方程已准确推出电子自身内部结构(繁琐,略),这种结构也准确表明电子内部结构各点微荷质比点点相同。且有:
q/m=常数=e/me―――――――(51)
那么,以下〖粒子磁矩定理Ⅳ〗给(48)式以严格证明。
11.8粒子磁矩定理Ⅳ
〖粒子磁矩定理Ⅳ〗:任何粒子(同上)只要是经典的,如果(50)式成立,不管公转还是自旋下式总成立:
ω1/ω2=q1/m1÷q2/m2-―――――(52)
式中q1/m1、q2/m2分别表示两种情况下的粒子平均荷质比;ω1、ω2分别表示两种情况下磁矩进动角频;下表“1”、“2”表示两种情况:其中包括两种粒子情况m1、m2,或者两种电荷q1、q2情况,或者表示同一粒子两种试验条件,或者表示自转与公转两种情况。
这表明(52)式的广泛适应性。它也表明粒子磁矩问题的共性,同时也表明离子磁矩问题的经典性。
只要建立经典模型,〖粒子磁矩定理Ⅳ〗立即可证(略)。需指出,〖粒子磁矩定理Ⅳ〗既可由理论表达式推导证明(略),也可由实验表达式推导(略)。
那么,将(52)式应用于电子的自旋与公转两种情况,则有:
ω1/ω2=ω自/ω公=ωe/ωB
=q1/m1÷q2/m2――――――(53)
式中下标“1”表示电子自旋情况,下标“2”表示电子公转情况。于是:
q1/m1q2/m2e/me
那么有:ω自/ω公ωe/ωB1―――――――(54)
这表明(48)式成立,亦即表明电子自身内部荷质比均匀。
这再一次证明了电子问题的经典性质。如果电子不是经典粒子(54)式绝不成立。
至此,上述四条磁矩定理严格证毕。
那么,这就在事实上彻底打破了《量子力学》关于电子理论问题的神话——鬼话。
并且至此,已完全、充分、确切地证明了量子力学纯系伪科学(非任何偏见)。在哲学及物理学意义上说,此结论都严格准确。
11.9粒子磁矩理论表达式的应用
11.9.1用理论表达式计算电子轨道磁矩
例二,应用粒子磁矩理论表达式即(43)式求解电子基态轨道运动角动量为L1=?时的轨道磁矩μB
解:由(43)及(54)式得
Kφ=ωBL1/μBH=ωe?/μBH――――(55)
那么μB=ωe?/KφH―――――――――――(56)
式中Kφ=ge(数值相等但物理意义不同)。显然,该式与(46)式等价。所以(56)式结果正确。这表明本文磁矩理论表达式正确成立。
也显然,对于其它轨道磁矩理论表达式都成立(略)。
那么,(55)式是一个很有用的式子,他好比粒子磁矩问题杠杆,由它可导出所有粒子所有情况(公转和自传)的真实磁矩。
11.9.2用理论表达式计算电子自旋真实磁矩
例三,用粒子磁矩理论表达式求解电子自旋真实磁矩:μe
解:将磁矩理论表达式用于电子自旋则有
Kφ=ωeLe/μeH―――――――――――(57)
联立(55)、(57)二式则有
μe=(ωeLe/ωB?)μB――――――(58)
由〖粒子磁矩定理Ⅳ〗及(48)式知:ωe=ωB,故有:
μe=(Le/?)μB―――――――――――(59)
只要将电子真实自旋角动量:Le
Le=(1/401.16764)?―――――――――(60)
(这是本文大量研究结果,推导繁琐,略)代入(59)式便得电子自旋真实磁矩:μe
μe=(1/401.16764)μB――――――――(61)
可有人不敢相信这(61)式结果。但是,(59)式必正确!
那么,为何量子力学猜测电子自旋量为(1/2)?,又能与实验“相符”呢?这是由于磁矩实验表达式即(34)~(38)式与电子真实角动量无关,不管电子真实角动量是多少,(34)与(38)二式总自洽成立。因此,量子力学诡称符合实验,实属欺诈!
下面考察质子。
11.10质子及其真实磁矩
考察质子磁矩立刻出现困难:却乏质子有关数据。
11.10.1质子结构数据
不过不要紧,本文大量研究已经给出质子自身结构准确描述,并在几方面都与实验完全相符。这种描述给出如下两个重要结果:
第一,质子自旋真实角动量以LP表示,则为:
LP=h=2π?=6.6260755×10-27(尔格妙)―――(62)
第二,质子自旋理论半径以rP表示,则为:
rP=1.324100×10-13(cm)――――――(63)
这两项结果推导繁琐,但以下仍将给出出其不意令人叹为观止的证明。
仿照电子,对质子做如下计算:
EP=n2LP2/2mPrP2=n2h2/2mPrP2―――(64)
式中mP为质子质量,n为量子数。将(63)、(62)式代入得:
EP=n2×7.5163935×10-4(尔格)――――(65)
注意:式中数字恰为质子自旋动能,现以符号TP1表示:
TP1=(1/2)mP·C2
=7.5163935×10-4(尔格)――――――(66)
那么,据潜动能定理,质子必有潜动能,以TP2表示:
TP2=TP1=(1/2)mP·C2
=7.5163935×10-4(尔格)―――(67)
那么,质子必有全动能以EPm表示:
EPm=TP1+TP2=mP·C2
=1.5032787×10-3(尔格)―――――(68)
这就是闻名遐迩的爱因斯坦“质能关系”式:E=mC2――――――――――――――――(69)
这表明质子自旋速度恰为光速C,那么质子自旋角动量若以符号LP表示必为:
LP=mP·C·rP=6.6260755×10-27(尔格妙)
=h=2π?―――――――――――――(70)
如上计算表明,(63)、(62)二式必需同时成立。如果LP、rP中一项不成立,则上述计算都不成立。这可谓对质子结构数据初步证明,以下还将证明。
11.10.2质子世界
注意,(64)式有着极为丰富的物理内容。现将其变化如下
E=n2h2/2mPr2――――――――――――(71)
这就是质子辐射能场准确数学表达式,式中r=rP∞为距离,E的量纲为能量,但其数值为在r处单位面积上的能量,即能场强度。当距离从∞收缩至rP时,能量E恰为EP即(65)式,且此时质能关系式E=mC2成立。这说明质子活动(自旋)范围为rP(自旋半径),亦即(63)式成立。
上述可见,质子世界的(作用)范围为r=0∞。其中0rP为质子内部结构世界,而rP∞为质子(或原子核)的外部作用世界。
11.10.3量子化的根源
注意,(64)式及(71)式能量都是量子化的,并且,这就是世界量子化的真实根源!这是质子(原子核)的内禀属性。也并且,原子核(质子)以此严格规定并支配着所有外部世界:核外所有电子、原子、分子、晶体、固体、液体、气体、天体、宇宙的结构和性质,以及宇宙的历程。这些也都是大自然内在本质规律。
11.10.4质子与普适常数
根据经典物理,现将质子电荷库仑自举能用Epe表示,则:
Epe=e2/2rP=8.7296129×10-7(尔格)―――(72)
那么有:
EPm/Epe=1722.0451=Φ―――――――(73)
这也就是正文中的普适常数Φ之值,参见(15)式。式中EPm为质子全动能,即(68)式。可见,普适常数Φ还严格规定着质子。
注意:(15)式与(73)式是完全不同的计算,然而竟得出完全相同的结果,即普适常数Φ之值。这种令人叹为观止的结果,已完全表明本文对质子的计算无误。以上质子数据都成立。
11.10.5质子与反常磁矩
作如下计算:
(TP1+TP2)/TP1=1.0011614――――――(74)
这就是试验测得的“反常磁矩值”。注意文献[10]介绍:“试验测得电子反常磁矩值为1.0011609(±0.0000024)”。
再做如下计算:1+1÷(Φ/2)=1+2/Φ=1.0011614―――(75)
这就是普适常数Φ与反常磁矩的关系。
上述计算已经表明:
第一,谓反常磁矩值并非为电子所特有,而是物质间相互作用常数,为任何粒子(包括天体)所共有。
第二,本文关于质子结构数据的计算准确无误。
11.10.6质子的真实磁矩
有了上述准备,现在继续考察质子磁矩。但又出现困难:质子内部结构微荷质比是否均匀?不过不要紧:可以先假定其荷质比均匀,然后在研究处理。
那么,如果质子荷质比均匀,亦即假定(50)式对质子成立,就可将〖粒子磁矩定理Ⅳ〗应用于质子和电子两种粒子。必有:
ω1/ω2=ωe/ωP=q1/m1÷q2/m2=e/me÷e/mP
=mP/me―――――――――――(76)
式中用下标“1”表示电子,下标“2”表示质子,所以有:
ωe/ωP=mP/me―――――――――――(77)
该式右端为质子与电子的质量之比,为:
mP/me=1836.1528―――――――――――(78)
而(77)式左端,实验(文献[12])已经测得:
ωe/ωP=658.210688―――――――――(79)
然而,量子力学(文献[12])错误地推荐此值为:
ωe/ωP=μe/μP=658.210688―――――(80)
显然,这是错误结果:第一因为,上述〖粒子磁矩定理Ⅱ〗已无余地地指出,任何磁矩进动实验都不可能直接测得任何粒子的真实磁矩;第二因为,试验实际测得的数据是ω而不μ,
这表明(79)式正确无误,而(80)式错误。
回头再看,(77)式并不成立!究其原因恰在于:假设不合理。原来质子自身结构荷质比并不均匀!然而,不均匀程度如何?需作如下计算:
mP/me÷ωe/ωP=1836.1528/658.201688
=2.7896125――――(81)
注意:这就是质子内部结构荷质比不均匀程度。因为如果荷质比均匀,(77)式必成立(据磁矩定理Ⅳ)!而事实不成立,恰在于质子的荷质比不均匀(唯一原因)。故,(81)式准确表征质子荷质比不均匀程度。
若以符号gP表示质子荷质比不均匀因子(即不均程度),则有:
gP=mP/me÷ωe/ωP=2.7896125――――(82)
大量研究表明,此种关系对任何粒子都准确成立。
于是粒子荷质比不均因子(以符号g表示)的表达通式为:g=m/me÷ωe/ω―――――――――――(83)
显然,这里的荷质不均因子与教科书中(文献[4])朗德因子数值相近,但物理意义完全不同。若以符号g’表示朗德因子,则有:
Kφ=g’/g=1.0011596――――――――(84)
研究表明,(84)式对所有粒子都准确成立。那么,对质子则有:
Kφ=gP’/gP=2.79284386/2.7896125
=1.0011596――――――(85)
看!质子也有了“反常磁矩值”:1.0011596。这种计算,再次打破了量子力学关于电子的神话——鬼话。
所以研究表明,Kφ=1.0011596为物质与物质场相互作用常数(参见〖粒子磁矩定理Ⅲ〗),为任何粒子(包括天体)所共有。并不为电子所特有,因而不能表征磁矩“反常”。
那么,将磁矩理论表达式,即(43)式用于质子:
Kφ=ωP·LP/μP·H―――――――――(86)
联立(55)、(86)二式有:
μP=(ωP·LP/ωe·?)μB―――――――(87)
将(70)、(79)二式代入得;
μP=(2π/658.210688)μB
=8.8528430×10-23(尔格/高斯)―――(88)
这就是质子自旋真实磁矩!这是质子磁矩的第一种算法。用这种算法可以算得任何粒子的真实磁矩,下面介绍另种算法。
11.11粒子磁矩另一种算法
大量研究,下面给出粒子磁矩另种算法表达通式:
μ=g·γ·L――――――――――――――(89)
研究表明,该式对所有粒子的磁矩都准确适用。虽然教科书中也有一模一样的公式,但物理意义大相径庭!
这里,L为粒子真实角动量;γ为所谓的回旋比,但对荷质比不均匀的粒子,γ已不再能表征真实回旋比,而只能表征平均荷质比概念;g则为荷质比不均因子,它表征粒子内部荷质比不均匀程度,为无量纲常数,可由实验测定,也可理论推导。并且有:
gg’/Kφ―――――――――――――――(90)
式中g’为教科书中的“朗德因子”。研究表明(89)、(90)二式对任何粒子(含天体),不管公转还是自转都严格成立。
11.11.1电子磁矩另一种算法
对于电子,(90)式变为:
ge=ge’/Kφ=1.0011596/1.00115961―――(91)
这里,电子的ge1,表征电子内部结构各点荷质比绝对均匀。并再次证明电子确系经典粒子。那么,以上所有计算均有效!
11.11.2用另种算法计算电子轨道磁矩
例四,用(89)式求解电子轨道角动量为L3=3?时的轨道磁矩μ3
解:对于电子,ge1,γe=e/(2meC),并将L3=3?代入(89)式有
μ3=(e/2meC)×3?=3μB(正确)
11.11.3用另种算法计算电子自旋磁矩
例五,用(89)式求解电子自旋磁矩:μe
解:对于电子,ge1,γe=e/(2meC),代入(89)式得
μe=(e/2meC)Le=(Le/?)μB―――(92)
此结果与(59)式全同,正确。
11.11.4质子和中子磁矩的另种算法略……
11.12结语
综上述可见:
第一,Ⅳ条〖磁矩定理〗完全是经典的。
第二,电子、质子、中子完全遵从Ⅳ条〖磁矩定理〗,这已无可辩驳地证明:电子、质子、中子完全是经典粒子。《量子力学》纯属主观臆造!
第三,本文《物理学正论》成立。
参考文献
[1]理论物理《量子力学》-----------吴大猷著(台湾)
[2]《物理量和天体物理量》-----------艾伦著(英)
[3]《关于氦原子的计算》-----------黄崇圣著(成都科技大学学报1980.6)
[4]《原子物理学》----------------诸圣麟著
[5]《氦原子光谱,兼谈原子结构》-----朱正拥著(铁岭师专学报1986.4)
[6]《18个元素的原子结构计算》------张奎元著(铁岭卫校校刊1988.1)
[7]《36个元素的原子结构计算》------陶宝元著(铁岭教育学院院刊1989.1-2)
[8]《物理学》(教材)---------------复旦大学编
[9]《电动力学》------------------郭硕鸿著
[10]《物理大辞典》-----------------台湾版
-
水利工程可行性研究报告范例(3篇)
水利工程可行性研究报告范文*水库规模为中型水库,位于*县硐村乡,集雨面积21.6km2。最大坝高81.2m,混凝土砌石拱坝;正常蓄水位675.0m,调节库容897万m3,总库容为1*3万m3。借水工..
-
人工智能与环境设计范例(3篇)
人工智能与环境设计范文关键词:居民住宅智能化分析应用中图分类号:F287文献标识码:A一、住宅智能化的概括1、住宅智能化的含义:从智能住宅的讨论中,可以看出住宅智能化与办公楼..
-
绿色设计应用范例(3篇)
绿色设计应用范文篇1因此,对室内“绿色设计”的研究是十分必要的。关键词:绿色设计;室内设计;原则;应用1绿色设计的概念绿色设计(GreenDesign)也称为生态设计(EcologicalDesign)、可..
-
资金保障的措施范例(3篇)
资金保障的措施范文篇1关键词:住房公积金;项目贷款;风险;应对措施2009年10月,住房和城乡建设部、财政部等七部委联合下发了《关于印发利用住房公积金贷款支持保障性住房建设试点..
-
民营企业债务危机范例(3篇)
民营企业债务危机范文篇1今年3月18日无锡尚德太阳能电力有限公司债权银行联合向无锡市中级人民法院递交无锡尚德破产重整申请。尚德的本外币授信余额折合人民币已达到71亿..
-
化学电镀技术范例(3篇)
化学电镀技术范文关键词:电镀与环保、清洁生产、工艺技术1.前言目前,我国电镀行业产生的三废已经成为我国危害环境的较大污染源。21世纪是环保的世纪,又是高科技的世纪,电镀行..
-
小儿推拿中医基础理论范例(3篇)
小儿推拿中医基础理论范文少儿推拿是推拿学科的一个重要分支,它是以中医理论为指导,辨证论治为原则,运用手法技巧在少儿体表特定的部位或穴位上,触摸做功,产生能量,通过信息传递,..
-
小儿眨眼睛的治疗方法范例(3篇)
小儿眨眼睛的治疗方法范文篇1干眼症萧瑟寒风,不仅会吹干我们的皮肤,也会吹干我们的眼睛。在寒冷干燥的冬季,有时会感到双眼模糊、干涩、刺痛、睁不开,并且眼睛布满血丝,有揉进沙..