Page 190 - 万物皆模式
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万物皆模式 Everything is Pattern
在量子力学中,解释碰撞行为的是量子电动力学,不但粒子的碰撞行为可以用它
来解析,连两个真正意义的小球在碰撞时,它们内在的所谓弹性变形机构,其实也只
不过是一种电磁效应。基本粒子的碰撞要分为两种情况,一种是两个费米子的碰撞,
另一种是光子与费米子的碰撞,两种情况的碰撞过程完全不同,分别论述如下:
一、两个费米子的碰撞
两个费米子碰撞的动力学机制在前面论述“轫致辐射”时已经做过详细讨论,本
篇不再赘述,只做一个补充说明:
如果单个的费米子碰撞一个原子网络,比如氦核(a 粒子)碰撞金箔,那么碰撞就
不一定发生在表面,这些小粒子可以进入物质内部,与内部的原子发生碰撞。
如果是独个粒子碰撞一个原子网络(原子与核子本身也不是刚性),独个粒子是
原子以下层次的粒子,比如电子,穿透就会更深入,如果被穿透的原子网络不是均质
的,有些区域碰撞的机会大,有些区域小,就可以利用它们的差异性来成像造影。
发生碰撞需要一定的惯性能量,如果用于碰撞的独个粒子的质量太小,惯性能量
不足,运动方向就太容易被电场与磁场所改变,因此难以发生碰撞,所以电子比质子
的透射性更好。而像中微子这样的中性轻粒子,既没有库伦排斥力,又不容易与物质
发生吸收与辐射类型的响应,它甚至可以在原子与核子自身的“空隙”中通过,因此
很难发生“碰撞”。
二、光子与费米子的碰撞(非黑体辐射)
这涉及光的反射、透射、折射与散射机制,本篇用动波与驻波的转换机制来解
释,与量子电动力学的解释类似,但与经典力学不同。
(一)反射(动波 > 驻波 > 动波,时滞小)
对光的反射现象大家可能司空见惯,谁也不会大惊小怪,魔鬼隐藏在细节之中,
如果你认真地想一想,不陷入迷思才怪:
①如果说光子类同于一个刚性小球,碰到原子这个大得多的刚性球体被反弹回
来,那么光子必须从光速 C 减速到零,然后反方向被加速到光速 C,这样就与光速不
变相矛盾了。
②如果说光速不变是标量速度不变,它的方向可以被改变,那么光子在原子这么
小的尺度急剧转弯,这得有多大的力量啊!你要知道,光子经过一个质量巨大的星球
旁边,也只会弯曲一点点。
③光子是玻色子,没有泡利不相容,也没有库伦斥力,那它为什么会被反射呢?
光子是如何“碰撞”物质表面而被反弹回去的呢?
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