Page 197 - 物质的绝对运动——相对论和量子力学的物理起源

弱相互作用、电磁相互作用等相互作用，这些相互作用产生了各组份之间的相对运动。例如，
在质子或中子内部，夸克之间的相对运动是通过强相互作用产生的，遵循色运动规律，可以

用量子色动力学描写；原子或分子内部的相对运动是由电磁相互作用产生的，遵循电磁运动
规律，可以用量子电动力学描写。基底粒子（夸克和轻子）内部不存在更小的粒子结构，组
成粒子的电磁波样物质可能只有相干运动，没有相对运动，粒子自旋是电磁波样物质在势阱
中沿时空短程线运动，所以基底粒子的耦合波能量等于粒子自旋的能量，亦即粒子的表观能
量。
由此可见，在不同的物质结构层次上有着不同的非线性耦合形式，每一种非线性耦合都
伴随着时空势阱的形成。复合粒子的时空势阱实际上是多重时空势阱的耦合和叠加，譬如分
子势阱内部包含多个原子势阱，原子势阱内部包含电子和原子核势阱，原子核势阱内部包含
多个核子势阱，核子势阱内部包含多个夸克势阱，这些时空势阱在不同层次上的耦合构成了

复杂的物质结构。时空势阱的深度决定了耦合波能量的大小，时空势阱的周长等于耦合波波
长的整数倍或半奇数倍，其中，玻色子的势阱周长等于耦合波波长的整数倍，费米子的势阱
周长等于耦合波波长的半奇数倍。

粒 子 结 构 波包半径 耦合波能量

5
夸克 约 10 -18 m 1.5～10 MeV
电磁波样物质

电子 约 10 -13 m 0.511MeV

质子（中子） • • 夸克 约 10 -15 m 100～1000MeV
•

-14
原子核 质子、中子 约 10 ～10 -15 m 0.001～100MeV

电子
• 约 10 -10 m 10～10 eV
4
原子 • • •• •
• • • • 原子核
•

- 9
-7
分子 原子 约 10 ～10 m 0.1～10 eV

图 10-1 各种粒子波包的大小及耦合波能量

2、分岔
分岔现象最初在实验数学仿真中被发现，后来在低温液氦的对流实验中被实际观察到。
最简单的数学仿真实验是逻辑斯蒂（Logistic）映射，它是一个时间离散的耗散非线性动力
学系统，变量 xn 在时刻 n 的值映射到时刻 n+1 的新值 xn+1，根据的是非线性函数
x n1  x  n  1 x n  （10.58）

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