宇宙本源——源质与能量(1):“波粒二象性”与“纯粹粒子、纯粹波——源质与能量”
相信对于物理学稍有了解的人应该听过这样一个词语:波粒二象性
以下内容摘自百度百科《波粒二象性》词条——理论概述:
在经典力学里,研究对象总是被明确区分为“纯”粒子和“纯”波动。前者组成了我们常说的“物质”,后者的典型例子则是光波。波粒二象性解决了这个“纯”粒子和“纯”波动的困扰。它提供了一个理论框架,使得任何物质有时能够表现出粒子性质,有时又能够表现出波动性质。量子力学认为自然界所有的粒子,如光子、电子或是原子,都能用一个微分方程,如薛定谔方程来描述。这个方程的解即为波函数,它描述了粒子的状态。波函数具有叠加性,它们能够像波一样互相干涉。同时,波函数也被解释为描述粒子出现在特定位置的机率幅。这样,粒子性和波动性就统一在同一个解释中。
之所以在日常生活中观察不到物体的波动性,是因为他们皆质量太大,导致德布罗意波长比可观察的极限尺寸要小很多,因此可能发生波动性质的尺寸在日常生活经验范围之外。这也是为什么经典力学能够令人满意地解释“自然现象”。反之,对于基本粒子来说,它们的质量和尺寸局限于量子力学所描述的范围之内,因而与我们所习惯的图景相差甚远。
以下内容摘自百度百科《波粒二象性》词条——概述:
波粒二象性(wave-particle duality)指的是所有的粒子或量子不仅可以部分地以粒子的术语来描述,也可以部分地用波的术语来描述。这意味着经典的有关“粒子”与“波”的概念失去了完全描述量子范围内的物理行为的能力。爱因斯坦这样描述这一现象:“好像有时我们必须用一套理论,有时候又必须用另一套理论来描述(这些粒子的行为),有时候又必须两者都用。我们遇到了一类新的困难,这种困难迫使我们要借助两种互相矛盾的的观点来描述现实,两种观点单独是无法完全解释光的现象的,但是合在一起便可以。” 波粒二象性是微观粒子的基本属性之一。1905年,爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释,人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。1924年,德布罗意提出“物质波”假说,认为和光一样,一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说,电子也会具有干涉和衍射等波动现象,这被后来的电子衍射试验所证实。
至此对于百度百科《波粒二象性》词条的内容引用完毕,以下内容出自作者本人的观点。
个人认为,诸如爱因斯坦还有德布罗意对于构成世间存在的一切物质的粒子与波的理解是正确的:世间所存的所有的微粒子皆同时具有粒子性与波动性,所以所有的一切也都同时存在波粒二象性。但是同时作者也在思考,诸如各位所知晓的那样粒子性与波动性的差异是如此巨大,以至于几乎完全不能糅合,将粒子性与波动性进行杂糅实在是有违常理,所以作者这样思考了——如果粒子性与波动性差异巨大以至于其几乎不能糅合,但事实上它们成功地糅合在了一起,那么这是否意味着在量子之下可能存在更小的数种单位,其中至少一种只具备“粒子性”而不具“波动性”由此成立为一种“纯粹粒子”,另一种只具备“波动性”而不具备“粒子性”由此成立为一种“纯粹波”,因为人类所能探知的范围内这些“纯粹粒子”与“纯粹波”普遍存在并充分结合在了一起,所以一切由这些“纯粹粒子”、“纯粹波”构成的存在都同时反映构成其存在的“纯粹粒子”的“粒子性”与构成其存在的“纯粹波”的“波动性”,由此这些存在便因同时具有了“粒子性”与“波动性”而具有了“波粒二象性”。
基于这样观点,作者进行假设并将“纯粹粒子”命名为“源质”而将人们早就已经发现并且命名了的“纯粹波”沿用其名称“能量”,由此作者基于“源质”与“能量”的认识构建出可以通下宏微观并能够对一切物理现象进行解释物理力学模板,在接下来的文章中作者将由此对于“源质”与“能量”以及由它们组合形成的“源质能量团”的性质进行解释。并由此阐述宇宙的诞生、构成、未来的走向以及宇宙的真谛。