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【补充】量子论

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前面有好贴,此帖作为补充。


IP属地:日本1楼2011-07-12 22:07回复
    量子力学诠释:霍金膜上的四维量子论
    类似10维或11维的“弦论”=振动的弦、震荡中的象弦一样的微小物体。 霍金膜上四维世界的量子理论的近代诠释(邓宇等,80年代): 振动的量子(波动的量子=量子鬼波)=平动微粒子的振动;振动的微粒子;震荡中的象量子(粒子)一样的微小物体。 (图)量子论
    波动量子=量子的波动=微粒子的平动+振动 =平动+振动 =矢量和 量子鬼波的DENG'S诠释:微粒子(量子)平动与振动的矢量和 粒子波、量子波=粒子的震荡(平动粒子的震动


    IP属地:日本2楼2011-07-12 22:10
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      2025-05-13 03:34:47
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      量子论与相对论能统一吗?
      量子理论提供了精确一致地解决关于原子、激光、X射线、超导性以及其他无数事情的能力,几乎完全使古老的经典物理理论失去了光彩。但我们仍旧在日常的地面运动甚至空间运动中运用牛顿力学。在这个古老而熟悉的观点和这个新的革命性的观点之间一直存在着冲突。 宏观世界的定律保持着顽固的可验证性,而微观世界的定律具有随机性。我们对抛射物和彗星的动态描述具有明显的视觉特征,而对原子的描述不具有这种特征,桌子、凳子、房屋这样的世界似乎一直处于我们的观察中,而电子和原子的实际的或物理性状态没有缓解这一矛盾。如果说这些解释起了些作用的话,那就是他们加大了这两个世界之间的差距。 对大多数物理学家来说,这一矛盾解决与否并无大碍,他们仅仅关心他们自己的工作,过分忽视了哲学上的争议和存在的冲突。毕竟,物理工作是精确地预测自然现象并使我们控制这些现象,哲学是不相关的东西。 广义相对论在大尺度空间、量子理论在微观世界中各自取得了辉煌的成功。基本粒子遵循量子论的法则,而宇宙学遵循广义相对论的法则,很难想象它们之间会出现大的分歧。很多科学家希望能将这两者结合起来,开创一门将从宏观到微观的所有物理学法则统一在一起的新理论。但迄今为止所有谋求统一的努力都遭到失败,原因是这两门20世纪物理学的重大学科完全矛盾。


      IP属地:日本3楼2011-07-12 22:11
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        当训(r1,…几,)不是平方 可积时,虽然对绝对概率Pj(r)不能下定义.但对在 rl,…rg,处找到粒子1,…,g的相对概率}训}’仍不 失为一个有用的量度。 我们只须关心能够表示真实物理系统的波函 数。假定一个允许的(物理上可能的)波函数训(r:, …r‘)是平方可积的(第1类),或者不是平方可积的 (第2类),后者仅仅由于当rl,…r;的39维空间趋于 无穷大时训趋于零太慢,或者在最坏的情况下训仍 然有限。可以找到令人信服的物理上和数学上的理 由,排除这些类型之外的波函数。属于类型2的单粒 子波函数少(,)对应于经典上不受约束的系统,例 如,从氢原子电离出去的电子;对这些系统,扒;)- co一’/2训~。有明显的解释,即不受约束的粒子一定 可在任何给定的有限体积之外被找到。这样的尹(r) 也可以表示在非常大的(实际上无限大)体积中非 常多(实际上无限多)个独立运动的全同粒子,例 如,从电子枪发射出的自由电子束;在这种情况下, 虽然}训(r){2继续描写观测到一个电子的可能性, 但也可以认为它是等于在任何点r处真正的电子数 密度,此时式(Zb)中的C一oo表示在全空间中的粒 子数为无穷多。这些考虑可以推广到平方不可积的 多粒子波函数训(r,,…,‘)上。 自旋上述形式体系接受了经典物理学的假 设,即粒子是无结构的实体,知道了它的位置r就知 道了有关它的“一切”。对于电子、质子和中子(这 些是组成通常称为稳定物质的基本粒子)的系统,这 个假设是不准确的,因而上述形式体系就是不完全 合适的。特别是,一个电子、质子或中子不能用单个 波函数沪(r,t)来作完全的描述。对于每个这些粒子 都需要两个波函数必,(r,t)和必2(r,t),可以将其看成是 整个两分量波函数扒,,t)的分量。对多分量波函数的 需要,直接的经典解释是粒子拥有内部自由度,即关 于粒子位置的知识并不是“一切”。可以证明这些内 部自由度是与所谓内察角动量或自旋相联系的。参 阅“自旋,,(spin)条。 对于电子、质子或中子,自旋为h/2,这里h~h/ 2二,入为普朗克常量;自旋的2分量:二的允许值只能 是士冬(以磷单位)。因此,当系统包含单个自旋为 ~一2、.,’一’「一’一“~~’一“、,.~只一’目~~ 1/2的粒子(如电子)时,}沪l(r,t)}Zdr可以解释为在 体积d;中找到具有、二一+冬的电子的概率,}必(,, 一犷、一”礴、产劝产、曰一“’2”研一曰礴H矽’列一”了‘、一 ‘)}”是找到具有::一粤的电子的概率密度。代替 ~J叫产~、‘刁一‘2洲动’曰J“甲‘”一山~“’Mp 式(2a),归一化条件由式(3)给出: 丁己·〔.,1(一,)一+.,2(·,‘),2」一1。(3) 这个形式体系容易推广到多粒子系统。例如,当 系统包含g个自旋为1/2的粒子时,整个波函数沪就 有2g个分量妈;}沪,(r1,…,r;)}“是找到g个粒子的 自旋取向都沿着十之方向的概率密度,而归一化条 件由式(4)给出: 艺{己一*g},,(·,,…,、),2一1,(4) 这里求和要从J~1到2气当波函数不是平方可积 时,适当的重新解释是明显的。由粒子的不可分辨性 产生的复杂情况将在本条目的后面讨论。 算符 虽然在经典力学中,粒子坐标r和动量p都是 在任何时刻可以独立地确定的数,
        


        IP属地:日本6楼2011-07-12 22:15
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          范德瓦耳斯力和氢键的量子理论
          利用量子力学来解释范德瓦耳斯力和氢键的理论。1930年F.W.伦敦从量子力学得出两个分子可以由于瞬时偶极(两个分子的瞬时偶极总是反向的)间的作用,产生引力,称为伦敦力。量子力学计算表明,除极性特别强的分子间的作用力外,分子间的范德瓦耳斯力都是伦敦力。由于这种相互作用说明了光通过物质发生色散的现象,伦敦力也称色散力。
          用近似的量子力学计算的氢键本质包括三种作用,即静电作用、电荷迁移作用〔在R1X-H…YR2体系中(R1、R2为烷基,X、Y为取代基),YR2分子中有一部分电荷给予R1X-H〕和交换排斥作用(由于两个分子的已成对的电子的电子云重叠产生的排斥力)。三种作用的大小相近,排斥力约抵消前两种吸引力中的一种。单独计算一种吸引力往往能得到与实验值相近的键能。精密的量子化学计算结果基本相同,只是对于不同氢键体系,三种作用的相对值有所不同。另外,在【X-H…Y】中氢原子与X基本上保持共价键,而与Y的作用则较弱。
          综上所述,范德瓦耳斯力和氢键都是分子间相互作用,因此可以把它们都归纳到分子间相互作用这个范畴内。根据20世纪70年代以来对分子间相互作用的研究,根据作用的强弱可把分子间相互作用分为两大类:第一类是弱相互作用,即范德瓦耳斯力;第二类是强相互作用,主要指两个分子间由于有电子给予和接受作用而形成电子给受络合物的相互作用,氢键为其中之一。一个典型的电子给受络合物是:氨分子NH3中N的孤对电子授予BF3分子中的B原子,形成H3N:BF3络合物。从理论上讲,在弱相互作用的甲、乙二分子中,属于分子甲的电子与属于分子乙的电子是可以区分的。对于这样的相互作用体系,从量子力学的处理可推得相互作用包括三部分:①未变形的甲分子与未变形的乙分子间的静电相互作用,即甲分子中诸原子核与乙分子的电子云间的吸引,乙分子中诸原子核与甲分子的电子云间的吸引,以及甲、乙二分子中各原子核间的排斥作用。“定向力”是对于两个极性分子间的这种作用的一个粗略近似。②未变形的甲分子与变形的乙分子间的相互作用,即被甲极化了的乙分子与甲分子间的作用,以及相应的被极化的乙分子与未变形的甲分子间的作用。“诱导力”是这种力的粗略近似。在量子理论中,未变形的分子可用基态表示,被极化了的分子可用激发态表示。因此这种作用也可以看成是一种分子的基态与另一种分子的激发态间的作用。③甲分子的激发态与乙分子的激发态间的作用,即伦敦力或色散力。以上三种力都属于范德瓦耳斯力。当两个分子相互极为接近时,还有一种由于两个分子的已成对的电子的电子云重叠而产生的斥力。而第二类分子间相互作用,除了以上各种力外,由于甲分子中的电子与乙分子中的电子不可区分,还存在着一种“电荷迁移作用“,即在相互作用时,甲分子中的电子部分地迁移到乙分子,或乙分子中的电子部分地迁移到甲分子,或两种作用同时都有。
          


          IP属地:日本7楼2011-07-12 22:17
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            量子引力理论
            由于目前的科技水平所限,我们无法在人工实验室中分离出电子、光子、夸克、引力子的亚结构,但却可以利用宇宙天体这一天然实验场,用大量的原子或粒子或引力子构成的天体来研究物质的亚结构。当恒星塌缩成中子星,既可知中子是原子的构成材料之一,这是我们已知的。当中子星塌缩成黑洞,既可知引力子是中子等粒子的构成材料之一,黑洞是纯引力天体,是纯引力子的世界,当吞噬了宇宙大部分物质的宇宙黑洞塌缩成宇宙奇点时,既可知奇子是引力子的结构材料之一,黑洞奇点和宇宙奇点在能量、质量、密度、温度方面存在极大差异,且黑洞奇点产生向内的力,宇宙奇点产生的是巨大的向外爆发的力,所以,引力子和奇子不可能属于同一级量子。
            构成宇宙万物的原子之内是很空旷的,原子核的直径约为原子直径的十万分之一,相当于标准足球场中心的一粒大豆,电子相当于足球场外围的几粒沙子,请大家切记原子与质子的大小之比,这种真实差距将凸显传统原子模型的致命缺陷(这种对比实验最好到足球场去做,图中的原子与原子核大小之比已严重失真)。当1.45个太阳质量的恒星死亡后,被自身引力压缩成直径10公里的中子星,这时星体的主要成分是中子,如果该中子星不断吸引空间物质,当达到一定质量时,会被自身引力压缩成极小的黑洞,这说明与中子同类的粒子之内也是很空旷的,在黑洞中任何粒子都被压缩成更小的量子――引力子。黑洞里有什么?起码有它自己,大量的引力子。
            恒星的平均密度是1gcm-3,当恒星塌缩成白矮星,其平均密度是107gcm-3,由电子的简并压力和引力相平衡。质量大于1.2个太阳质量的白矮星不可能稳定,电子和核内的质子组合成中子,成为中子星。中子星的密度为1014gcm-3。中子星靠中子简并压来支撑。质量大于3个太阳质量的中子星不可能稳定,会进一步向内塌缩,成为黑洞。
            电子与中子的简并压力实质上是一种与引力对抗的斥力,是反引力场的一种体现。
            在中子内,既有强核力、弱核力,又是由正质子与负电子聚合而来,因此中子是强核力、电磁力、弱核力的聚合体,在中子星内,上述三种力聚合到中子内与引力作最后抵抗,也就是说在中子星中强核力、电磁力、弱核力已逐渐走向统一(在本文中“引力”即是指“万有引力”强核力又称强力,强相互作用,电磁力又称电磁相互作用,弱核力又称弱力,弱相互作用. 下同)。
            原子、粒子、引力子都有一种泡沫结构,支撑这些泡沫的关键因素是速度,电子的光速支撑着原子泡沫,而引力子级物质必须以超光速运行才能维持以光速运行的光子、电子等粒子级物质的结构稳定,而奇子必须以超超光速才能维持引力子泡沫的结构稳定。
            原子的直径约10-8厘米,电子的直径约10-16厘米,由此反推上去,引力子的直径约10-24厘米,奇子的直径约10-33厘米,与普朗克尺度相当。
            将太阳压缩成一个直径2.95公里的球体,就成为黑洞,这时中子泡沫被压碎,没有什么力量能阻止它进一步向内塌缩,如果按引力子的实际体积,一个太阳质量黑洞的引力子总体积只相当于一个直径为10-2厘米的球体。
            如果将地球压缩成一个直径8.9厘米的小球体时,就成为黑洞,如果按引力子的实际体积,地球黑洞的引力子总体积只相当于一个直径为8.9×10-8厘米的球体。
            由原子构成的地球之内是如此的空旷,那我们看到的世间万物是什么?是电子以接近光速围绕原子核运行所形成的幻象。
            作为宇宙最强大的、无所不在的引力的载体—“引力子”—是必然存在的,由于引力子只产生一种弧线向内的力,一种引力子不能组合出各种粒子,必然还有一种与引力子同级的物质产生相反的力,才能支撑住粒子泡沫,当溯源到宇宙大爆炸之初(10-43秒),引力是最先生成的,根据对称性原则,与引力子同时生成的必然还有一种同量对称的反引力子,它是反引力的载体,这些反引力子不可能消失,那现在它们又在何处?要回答这个问题,就要看引力时刻在与谁抗衡着,无疑是强核力、电磁力、弱核力,它们的载体是各种粒子,由此可知反引力子和引力子是所有粒子的结构材料,强核力、电磁力、弱核力是由反引力分化而来,所有粒子都是引力与反引力对立统一的平衡体。
            


            IP属地:日本8楼2011-07-12 22:20
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              从黑洞与宇宙奇点之间巨大的质量、密度、能量、温度差异看,宇宙奇点中的奇子是引力子和反引力子的结构材料之一,但一种奇子不可能组合出引力子与反引力子这两种性能差别很大的物质,引力子产生弧线向内的力,反引力子产生直线向外的力,根据对称性原则,以及从奇子的子代(引力子、反引力子)和孙代(各种粒子)的性质和结构中可反推出奇子有两种:正奇子和反奇子。正奇子产生直线向外的力,称为“正奇力”,反奇子产生弧线向内的力,称为“反奇力”。引力子中的反奇子略多于正奇子,即反奇力大于正奇力,使引力子总体上产生弧线向内的力,即“引力”;反引力子中的正奇子略多于反奇子,即正奇力大于反奇力,使反引力子总体上产生直线向外的力,即“反引力”;因此一个引力子产生的引力等于其内的反奇力减正奇力,一个反引力子产生的反引力等于其内正奇力减反奇力。正奇力与反奇力不能独立存在,只有同时存在这两种相互制衡的力,才能形成稳定的引力子、反引力子,才能形成稳定的宇宙万物。
              正奇子、反奇子没有结构,是一种类点能量(点状能量),只是运行轨道不同,在黑洞的巨大压力中,反引力子中的部分正奇子会改变运行轨道,成为反奇子,从而使反引力子转化成引力子。从体积为0的“宇宙奇点”看,奇子有两态,一种是有形的正、反奇子,一种是无形无体积的“数学奇子”,一种信息态,代表能量“E”,信息是无形无体积的,当宇宙黑洞塌缩成宇宙奇点时,正、反奇子在极大的引力惯性作用下,融合成无体积的“数学奇子”,正奇力与反奇力统一成“奇力”,也就是说,所有的宇宙力在宇宙奇点中都统一成一种力—“奇力”,宇宙万物统一成一种能量,并且形成新的宇宙大爆炸,宇宙新的轮回。“物质、能量、信息”是宇宙中同一事物的三个面,物质即是能量,物质中同时包含各种信息,即“物质=能量=信息”。
              反引力分化理论 强核力、电磁力、弱核力是由反引力分化而来
              正负电子对撞时先转化成一个虚光子,如果对撞能量比较低,则虚光子将变成一对正负电子或一对μ子,如果能量很高,虚光子会变成一对正、反夸克,当能量刚好达到某个矢量粒子的质量附近(称为该矢量粒子的产生阈)时,正反夸克对会形成束缚态,如果能量再高则共振态不会形成,正反夸克会背对背地飞离开来。
              质子组分的夸克与另一个质子(或反质子)中的反夸克转化生成虚光子,然后虚光子产生一对轻子,这个过程刚好与轻子对转化产生夸克对相反。
              光子可以由正、反质子或正、反电子相撞转化而成,反过来,光子相撞也可以转化成正、反质子或正、反电子,同时正、反电子可转化成正、反中微子,上述过程都是可逆的,而且介子、超子等所有不稳定粒子都会衰变成光子或中微子,所以组合成光子、电子、中微子、夸克、质子、中子及所有不稳定粒子的结构材料都是相同的,那就是反引力子和引力子。
              各种粒子就象放在不同大小的杯子里的水,将两个不同杯子里的水(两个粒子)倒在一起就能形成另一杯或两杯水(另一种或两种粒子),反引力子和引力子就象水中的原子,这与在核聚变、核裂变中的原子相互转化类似,原理相同。粒子不可能是物质的最基本单位,物质的最基本单位有一个必要特征:无论怎样撞击它都不会转化或破碎。而粒子间的相互转化非常频繁。
              强核力、弱核力在原子核附近的发力机制属一种短程力,但这种短程力对外界产生影响时,都全部转化成长程力,以光子为载体,如太阳辐射的巨大能量主要来自强核力。所以可以视强核力、弱核力、电磁力都有一个从短程力向长程力转化的过程,这种短程力表现为在原子内的发力机制,将原子比作一把枪,枪内使用同一种火药,但火药量不同,点燃火药方法不同(相当于强核力、电磁力、弱核力的不同发力机制),但射出的子弹都是相同的,光子就相当于枪内的子弹。
              


              IP属地:日本9楼2011-07-12 22:20
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                传递强核力的π°介子,传递弱核力的中性玻色子(Zº)都会很快衰变成光子,π+与π- 碰撞会转化成光子,W+与W-碰撞也会转化成光子,而传递电磁力的也是光子,因此在光子中,强核力、电磁力、弱核力是不分的,是统一的,π±、πº、光子、W±、Zº是反引力与引力对抗中的不同态。光子可以生成正、反夸克,正、反电子,正、反夸克可以生成正、反质子、中子及其它重子,正、反电子碰撞可以生成正、反中微子,也就是光子中的反引力可以分化成强核力、电磁力、弱核力。
                质子、电子生产流水线 在粒子世界千变万化的表象下,隐藏着一种粒子级物质相互转化的程序,或者称粒子转化的规律,就象一条生产流水线,我们知道工业生产流水线就是在执行一种电脑程序。这条“质子、电子生产流水线”的生产原料是“质子、电子”,能源是“引力、强核力、电磁力、弱核力”,这条流水线生产出的最终产品都是稳定的光子和中微子。质子、电子生产出的中子在核聚变、核裂变中有重要作用,就象枪内的撞针,流水线中必要的摧化剂。除质子、电子、中子、光子、中微子外的所有粒子都是生产过程中的半成品,所以它们都是极不稳定的,寿命极短,最终转化或生产出的还是光子或中微子,我们在各种加速器中发现的新粒子都是上述流水线生产过程中的半成品,这条流水线还能将多余的生产原料“质子、电子”吐出来。稳定是粒子、原子、分子等宇宙物质的常态,各种不稳定的粒子是生产过程中的中间态。在不同能量级的加速器中产生了很多使人眼花了乱的半成品(各种不稳定粒子),我们绝不能被这些表象所迷惑,实际上只是质子、电子在不同能量环境中执行不同的程序,就象用不同的力摇晃“万花筒”,可以看到千变万化的花图(相当于整个粒子大家族),但实际上“万花筒”只是由几张彩色纸片组成(相当于质子、电子、光子、中微子等稳定粒子)。在一定条件下,这条生产流水线可以逆运行,即光子和中微子可以生产出电子和质子,最常见的是光子碰撞可以生产出正、反电子或正、反质子。在自然科学领域,最简单的解释往往是正确的。宇宙的本质是质朴的。
                物质的幻象性 物质的幻象性可以拿电风扇作类比,一个原子就象一台电风扇,原子中央的原子核就象电动机,原子核外的电子就象电风扇的叶片,当电风扇没有转动时,我们可以看见风扇叶片旁的空间大部分空的,如果电风扇快速转动时,我们就看见叶片旁的空间被叶片转动形成的幻象所填补,如果将电风扇的最高转速再提高1万倍,我们就根本感觉不到叶片在转动,而当叶片形成的幻象是一种有质感的物质的一个面。而实际上原子幻象比电风扇的幻象程度高得多,原子核与电子在原子中所占空间只有电动机与叶片在电风扇幻象中所占空间的1/107,但电子却是以接近光速转动,速度是叶片转速的3×1010倍,任何可见的物质都象无数个微型电风扇一起快速转动所形成的幻象。物质的幻象性,可从X射线、γ射线的高穿透性中看出来,我们看到的上述射线的成像,正是物质幻象被穿透后形成的,而中微子则能穿过更大厚度的物质幻象。
                引力子级、奇子级物质的“质能方程” 从原子泡沫的结构可知,支撑原子泡沫、粒子泡沫、引力子泡沫的关键是速度,从结构稳定的角度看,反引力子与引力子必须超过光速很多倍,才能维持电子、光子泡沫的稳定性,正奇子与反奇子的运行速度必须是超超光速,才能维持引力子、反引力子泡沫的稳定性,如果光速运行的光子中的反引力子与引力子也是以光速运行,那光子在运行中早已分崩离析。
                为什么光速是粒子级物质的速度极限?因为超过光速就会造成光子中超光速的引力子和反引力子运行不稳定,这种不稳定会使光子运行速度变慢,当光子回到光速时,也就回到了光子中引力子和反引力子运行的最佳状态,这就是光速恒定的原因,光速恒定性更说明光子有结构。
                


                IP属地:日本10楼2011-07-12 22:20
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                  2025-05-13 03:28:47
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                  《爱因斯坦传》
                  《规范场论》
                  《量子力学与路径积分》
                  《适用于不同条件的多普勒效应公式》
                  《命运之神应置何方》
                  《量子力学原理》
                  《量子力学学习指导》
                  《量子力学与原子物理学学习指导》
                  《量子场论》
                  《论量子力学的唯物主义解释》
                  《证明光的电磁波本质的一种新方法》
                  


                  IP属地:日本12楼2011-07-12 22:22
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                    以上仅是几个常识理论及实验,仅供初学者参考。
                    专业问题,请查阅相关专业书籍。


                    IP属地:日本14楼2011-07-14 13:31
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                      内容有点问题,具体的还是查阅相关资料吧。
                      悲剧了


                      IP属地:日本15楼2011-07-14 22:39
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                        推荐的书籍倒是可以参考的。


                        IP属地:日本16楼2011-07-14 22:40
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