Page 236 - 物质的绝对运动——相对论和量子力学的物理起源

机的、无规律的，也就是说光源发出的光并不是一个个光子首尾相连形成的连续光波，而是
由离散分布的光子形成的“间断”光线。但是，只要观测的时间足够长或范围足够大，所有
方向上的干涉弦上加载的光子数应大致相等，取时间平均后，任意方向上的光可近似为连续
均匀的光波，这种光波可由经典电磁理论描述。所以爱因斯坦认为，麦克斯韦理论仅对时间
的平均值是有效的。
由光子波包模型可知，光子是由两个特定大小的阴阳物质波包串联而成的偶联波包，所
以，光子不是广域粒子，而是局域的具有确定大小的物质波包。一个点光源发出的光不是以
连续光场的形式弥散于整个空间，而是以离散光子的形式沿着各向同性分布的相消干涉弦向
周围空间扩散，每一个光子仅占据其波长大小的空间区域。如果用瞬时成像来显示光源周围
的光场图像，那么大部分空间区域可能没有光子，这些区域的光强为零，也就是说这些区域
是“暗”的。光场是由离散分布的光子组成的，在这种离散的光场中，光强仅与光子的数量
和能量（频率）有关，即
I  Nh  （12.3）

I 是光强，N 是光子流密度，ν是光子的频率。上式还有其它表达形式，如

I  S   E  E  （12.4）


或

A 2
I  （12.5）
r 2

S 是坡印廷矢量的瞬时值（即单位时间内通过与传播方向垂直的单位面积的电磁波能量），
括号<>表示对时间求平均，A 为振幅，r 是距点光源的距离。以上两式可视为（12.3）式的
某种平均形式，其中，（12.4）式为（12.3）式的时间平均形式，（12.5）式为（12.3）式的
空间平均形式。由于点光源周围空间的光子流密度 N 与距离的平方成反比，所以光强 I 与距
离的平方成反比。
电磁波是光子波包的波动性的表现。光源产生的光子是离散分布的，意味着光源发出的
光并非连续的电磁波，而是间断的电磁波。只有相消干涉弦中的电磁波是真正连续的电磁波，
它们是连续排列的光子波包序列所产生电磁振动。任何光源发出的电磁波都是间断的，只是
由于对光的测量只能取时间平均值（包括人的视网膜对光的感知也是对时间平均值的感知），
所以人们往往把间断的电磁波当作连续的电磁波看待。
光子波包模型表明，光是由离散的光子构成的，光的粒子性不仅表现在光与物质相互作
用（如光电效应）的过程中，而且在光的传播过程中也是以粒子的形式传播的。光源产生的
光子波包加载在相消干涉弦的物质波包序列上，并以绝对速度 c 呈直线传播。光子波包的加
载实际上是物质波包的叠加，而物质波包的叠加可能有多种形式，除了图 12-4a 所示的同频、
同性和同旋加载之外，还可能有非同频加载（即频率或能量不同的物质波包加载）、阴阳反
性加载（即阴阳性质相反的物质波包加载）和反旋加载（即自旋相反的物质波包加载）等形
式。不同的加载（叠加）形式可能产生不同的结果，例如，阴阳性质相反的物质波包叠加可
产生相消干涉，阴阳性质相同的物质波包叠加可产生相长干涉，自旋相反的物质波包叠加后
自旋为 0，自旋相同的物质波包叠加后自旋为 1。
二、中微子
中微子是弱相互作用衰变时产生的一种粒子，它可能由衰变粒子所释放的非线性物质组
成。中微子不带电，静质量可能为零，自旋角动量为 1/2。中微子属于轻子，只参与弱相互
作用。目前已知的有电子中微子、μ中微子、τ中微子等三种，另外还可能有惰性中微子（或

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