Page 194 - 物质的绝对运动——相对论和量子力学的物理起源
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种“能动性”,所以,非线性物质的运动可能居主导和支配地位,表观物质的运动则处于被
动和从属地位。
6、相干性:在非线性物质构造的弯曲时空中,表观物质可形成统一模式下的协调一致
的运动,即相干运动,从而形成了系统有序结构及其整体属性。
非线性作用机制是一种普遍存在的相互作用机制,它不仅可以解释基底粒子的形成,而
且可以解释所有物质结构的形成,如基底粒子耦合成复合粒子(质子、中子、原子核、原子、
分子等),各种粒子聚集成宏观物体和星体(行星、恒星、星际云、星系、星系团、超星系
团等),全部物质聚合成整个宇宙。所有这些物质结构本质上都是一定数量的物质通过非线
性相互作用而形成的稳定的束缚态。第八章我们讨论了氢原子结构的量子化规则与驻波条件
的关系。每一个稳定的粒子结构(基底粒子或复合粒子)都可以看成是一个三维驻波波包,
这种波包由一个耦合波维系着,它将内部各组份联接成一个整体并产相干运动,波包内部各
组份的物质波频率成整数比。现在我们知道,只有在非线性物质存在的情况下,才可能产生
非线性相互作用,并形成稳定的三维驻波结构。因此,形成稳定的物质结构的必要条件是:
满足驻波条件和存在非线性物质。
四、物质结构原理
1、原子结构和粒子结构
原子是由带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子组成的复合粒子。最初,人们试图在
卢瑟福原子模型的基础上用原子核和电子之间的电磁相互作用来解释原子结构,但马上发现
此路不通,因为电子(负电荷)绕原子核(正电荷)运动必然会不断辐射能量,这样的原子
结构是不稳定的,并且辐射光子的频率应该具有连续谱,这与原子的线状光谱不相符。为此,
玻尔提出了原子的量子化定态理论,成功地解释了原子的稳定性和原子光谱问题。但是,玻
尔没有阐明量子化的物理机制,他引入的量子化条件带有明显的人为色彩。后来,由海森堡、
薛定谔等建立的量子力学从数学上推导出量子化结论,从而消除了玻尔理论的人为因素。然
而,量子力学同样没有解决量子化的物理机制问题,虽然概率波和电子云可以描写核外电子
的量子化,但是是以牺牲电子的定域性为代价的,电子被设想为弥散于整个空间的没有大小
也没有结构的点粒子。正因为量子力学的许多结论都是数学结论,所以很多人认为量子力学
只是一个有用的数学工具,并不能揭示量子化规律的物理本质。
根据物质绝对运动模型,物质波不是概率波,微观粒子也不是点粒子,而是由电磁波样
物质构成的物质波包。原子是由若干个粒子波包耦合成的复合波包,这种复合波包是空间闭
合的三维驻波,其物质波频率比满足驻波条件,即各组份的频率成整数比
: : : en : o 有理数 (10.53)
N
1 e
2
e
νN 是原子核的物质波的频率,νe1、νe2…νen 分别代表核外电子的物质波的频率,νo 是原子耦
合波的频率。原子核和核外电子通过一个耦合波耦合成为一个复合波包,这个耦合波应包含
核外电子的德布罗意波和原子核的德布罗意波,耦合波的能量等于原子核及核外电子的动能
和势能之和。当原子吸收和辐射能量时,耦合波的能量就会发生改变,但是为满足驻波条件,
耦合波的频率νo 只能取某些特定的值,因此,原子吸收或辐射能量必须是量子化的,原子光
谱为一系列分离谱。
原子的形成可以用非线性机制来解释。非线性物质使局部空间弯曲,原子核和核外电子
被限制在弯曲的空间里运动,由此形成一个稳定的三维驻波波包。以最简单的氢原子为例,
它是由一个电子和一个质子组成的复合粒子,当一个自由电子和一个自由质子聚合为氢原子
时,会释放出一个能量
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