Page 234 - 物质的绝对运动——相对论和量子力学的物理起源

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左旋光子波包序列(E=mc ) 右旋光子波包序列(E=mc )
2

L1 L2

左旋电磁波列(E=hν) 右旋电磁波列(E=hν)

光子波包序列的共轭对称叠加 E=2mc 2
L12

电磁波叠加产生完全相消干涉 E=2hν
L12

图 12-3 相消干涉弦的物质波包模型和电磁波模型

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的限制，所以，相消干涉弦的极限能量为普朗克能量，约为 10 GeV。可以用傅立叶方法对
这个能量进行谱分解，那么相消干涉弦可分解为各种波长的电磁波列（或物质波包序列）的
共轭叠加，而电磁波的最短波长为普朗克波长（λp=lp）。如果把每一种波长对应一种真空态，
则真空可视为无数种真空态的简并。
根据相消干涉弦的物质波包模型，干涉弦并非一维的“弦”，而是由一定大小的物质波
包串联起来形成的的“柱状”弦，柱状弦的直径取决于物质波包的直径或波长，而物质波包
的直径（波长）与物质波包的能量成反比，能量越大直径越小，反之直径越大，当能量为普
朗克能量（10 GeV）时，柱状弦的直径约为普朗克尺度（10 m）。当然，柱状弦的能量 E
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2
（=2hν=2mc ）是不可观察的，这里用一维的“弦”来表征不可观察的柱状弦只是为了表述
方便。
真空任一方向及任一电磁振动平面上均存在两条反向对称的相消干涉弦，其中包含 4
列对称叠加的电磁波列，如图 11-4d 所示 L1、L2、-L1 和-L2，这 4 列电磁波实际上是 4 个物
质波包序列所产生的电磁振动。已知物质波包都有自旋，而真空的自旋为零。考虑到真空的
这种自旋对称性，如果规定 L1 为左旋物质波包序列，则 L2 应为右旋物质波包序列，-L1 应
为反向左旋物质波包序列，-L2 应为反向右旋物质波包序列，可分别记为 L1 左、L2 右、-L1 左
和-L2 右。除了这种自旋组合，其它的自旋组合都不能满足真空自旋对称性的要求。其中，
L1 左和 L2 右或-L1 左和-L2 右反相共轭对称且自旋相反，叠加产生完全相消干涉且自旋为零；L1
左和-L1 左或 L2 右和-L2 右反向对称且自旋方向相反，叠加后可形成自旋为零的驻波；L1 左和-L2
右或 L2 右和-L1 左反向对称且自旋方向相同，叠加后可形成自旋为±1 的驻波（L1 左和-L2 右形成
自旋为 1 的驻波，L2 右和-L1 左形成自旋为-1 的驻波）。由此可见，反向对称叠加均可形成驻
波，但反向对称中又包含两种自旋对称，分别可形成 0 自旋驻波和 1 自旋驻波。与 0 自旋驻
波相对应的自旋对称性可称为消旋对称性，与 1 自旋驻波相对应的自旋对称性可称为同旋对
称性。
两列电磁波的反相共轭对称叠加实际上是两个运动方向相同而自旋方向相反的物质波
包序列的叠加，电磁波的反相共轭对称性不过是物质波包的阴阳共轭对称性的反映，所以相
消干涉弦既可以用电磁波的反相共轭对称来描述，也可以用物质波包的阴阳共轭对称来描述，
两者是等价的，而且物质波包描述更基本。物质波包由电磁波样物质组成，电磁波样物质可

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