未来量子力学将是带有自旋磁场质点与物质空间磁场相结合的力学

司 今([email protected]

量子力学作为一个很像数学的物理体系,已经像经典力学那样成熟了,并成为我们洞悉微的重要工具。

但量子力学与其他物理分支的发展非常不同。一般来说是先有物理定律,然后数学抽象,不断完善成理论。量子力学则是数学先行,估计科学史上很难找到这样的例子了。

量子力学起源是因为几个物理无法解释的现象,于是有人提出了一些理论只是去凑合着解释这些现象,根据这些理论发展了一整套完美的数学体系,然后由这个数学体系预言大量的物理现象,結果竟然能真的与物理事实如此相符……

因此,对于理论方面的发展与未来,我们认为量子力学本身,作为一个很数学的体系,已经像经典力学那样成熟了,已经成为工具。量子力学有很多不能解决的事,但都不是量子力学本身有理论缺陷需要完善,而是怎样使用量子力学的问题,或是怎样将量子力学与其他物理分支统一起来的问题。

与量子力学有关的前沿研究领域那就太多了……粒子物理,激光,冷原子,天体,纳米,介观物理,半导体,材料科学……现代物理我好像想不出哪里没用量子力学。

觉得值得一提的是目前将量子力学与广义相对论统一起来的尝试,比如弦理论,大统一理论,量子引力理论等这些研究,它们在数学上发展得非常精彩,但物理上就显得不太靠谱(无法实验),而且基本上没什么直接应用。

纵观量子力学,其本质还是研究质点自旋运动的力学,但它不能放弃“波粒二象性”认识的根本原因在于:我们无法用经典粒子概念来解释光的“衍射、干涉”等具有波性的现象。

我们知道,在经典粒子概念中,粒子就没有自旋和自旋磁场性,粒子通过的物质空间也没有磁场性。

但现代物理学已证明,质子、中子、电子、光子等都具有自旋和自旋磁矩性,这说明它们已不同于经典粒子,它们具有自旋和磁场双重性;

量子力学在探讨光衍射现象时,倒是把光的这一本质性给忘记了,同时也忽略了由自旋粒子(如质子、中子、电子等)组成的窄缝空间也是一个磁场空间;试想,一个有自旋磁场的粒子通过一个有磁场的空间,这个粒子运动还会像经典粒子那样作直线运动吗?

如果我们认真地将粒子们的双重性与物质空间磁场性有机结合起来,我想,解决粒子“干涉、衍射”问题并不难,关键难得是我们将如何改造与舍弃我们现有的量子力学?如何补充与完善我们的经典物理学?

我们要始终牢记,微观世界的物体运动与宏观世界的物体运动存在本质区别,那就是在我们眼里和经典理论中,宏观物体运动是没有自旋与自旋场集于一身的物体;更要牢记,空间宏观物体的磁场对其他物体运动的影响要比微观世界小得多。

“波粒二象性”不是研究微观世界的真正出路,把握微观世界粒子的自旋与自旋磁场性及微观空间存在磁场性才是我们真正打开微观世界大门的一把金鈅匙。

我们必须抛弃“波粒二象性”思想,回归到创新的经典力学中来,这是量子力学今后发展必须付出的代价!但就目前来看,我们的物理学主流界能答应吗?

一个理论的正确与否关键在于可不可以通过实验验证,验证就要有一个清晰的模型图景;在宏观世界中,我们能够找到有“场与自旋”的物理模型就非“磁陀螺运动”莫属了,因此,我们提出的“自旋场理论”就是从研究“磁陀螺在磁场中运动”开始的。

我认为,将来的量子力学必然是带有自旋磁场的质点运动与空间或物质自旋场有机结合的力学,这种结合是对牛顿质点力学与库伦“点荷”理论的回归;用研究、对待自旋磁陀螺的眼光来重新审视微观世界的那些“精灵们”,像牛顿力学体系那样,从“公理”出发,建立我们微观世界的真正物理理论体系,这样,我们的物理学才会真正走进微观世界的殿堂,才能真正走进量子大时代!

相关文章