实物粒子波粒二象性的另一种观点 实物粒子的波粒二象性

　　[摘要]本文提出实物粒子波动性不是自身特性,而是微观粒子在一定宏观作用下的统计规律表现,波动性原因不在于微观粒子自身,而在于宏观作用的微观变化(涨落),并用此观点合理解释了隧道效应现象和电子的单双缝衍射实验现象。
　　[关键词] 波粒二象性 不确定关系 衍射干涉 微观粒子 势垒
　　
　　经典力学――运动学和动力学是研究物体运动规律的理论。无论是对宏观物体还是微观的实物粒子都是正确的。目前人们能够测定和控制的是宏观作用力(宏观稳定统计平均值)。由于宏观作用力的微小变化(涨落)对宏观物体或较大的实物粒子的作用影响微乎其微,完全可以忽略不计,因此,经典理论完全适用于宏观物体和较大的实物粒子;而宏观作用力的微小变化(涨落)对微小实物粒子――微观粒子的影响则不能忽略,因此,经典理论经常不适用于微观粒子。这里强调指出经典理论对微观粒子不是不正确,而是经常不能用于微观粒子。例如,在研究宏观引力场和电磁场对微观粒子的作用时用的恶就是经典理论,而且事实证明是完全正确的。
　　经典力学是关于物体运动学和动力学理论,而对微观粒子经常不适用。也就是对于单一微观粒子的运动我们还无法研究和控制,但是微观粒子在宏观作用力下的统计运动是有规律的,也就是波动规律,是量子力学的理论。所以,牛顿第二定律方程是研究物体(主要是宏观物体)运动规律的方程,而薛定谔方程则是研究物体(微观粒子)运动统计规律(多个粒子一次运动规律或单个粒子多次重复运动规律)的方程。可以说实物粒子的波粒二象性与光的波粒二象性完全不同。
　　光波的波粒二象性。光是连续物质、是波在一定条件下既有波动性,又有粒子性,光本身主要是波动性,而它与物质作用有时表现出粒子性。即本身具有波动和粒子性。
　　而实物粒子却不同。它是粒子只有粒子性,波动性不是它的自身特性,而是在宏观作用力下,粒子运动的统计规律的表现。波动性的根本不是自身而是外作用力。粒子波动性不是单个粒子的特性,而是多个粒子统计规律。微观粒子的波动性是作用力的统计规律的表现。
　　用上述观点来分析探讨微观粒子的不确定关系(以前称之为测不准关系)由于测不准说法不确切,所以目前大多数都称之为不确定关系。微观粒子之所以有不确定关系是由于它的波动性。二者之间是有必然联系。但是波动性不是微观粒子的自身固有属性,故不是单个微观粒子不能同时具有确定的动量和位置,没有确定的轨道,而是在一定的宏观条件下。多个粒子或单个粒子的重复性行为不能同时具有确定的动量和位置。没有确定的运动轨道、微观粒子的不确定性来自于一定宏观条件下的微观变化(涨落)或者是由于作用于微观粒子的作用力的微观不确定性。如果认为波动性或不确定性关系是微观粒子自身固有的特性。则很多量子理论和实验得到的结果无法合理的解释。
　　例如,既然微观粒子自身具有波动性,就要得出微观粒子不可能有静止的时候,这是不符合事实的。因为微观粒子发生碰撞,就存在着由v变为 -v的粒子,如果没有v静止的时候,他的速度方向是如何改变的,也能发生跃迁吗?就是量子力学中的隧道效应等现象也无法合理解释,为了解释隧道效应有人使用不确定关系解说势垒有一定宽度。因此,进入势垒的微观粒子具有不确定关系。进入势垒的粒子是具有一定动能的定基态粒子。它的不确定动能哪里来的。如果没有来源就要假设粒子具有负动能,没有办法只能说这是量子理论得出与实验相符的结论,验证了量子力学理论的正确性。如果用作用力(势垒)的微观变化(涨落)就可以合理解释这一现象,因为势垒是一个作用力场(对微观粒子而言),势垒对粒子的作用力有不确定性,进入或穿过势垒的粒子是由于这些粒子在势垒中时,他的势能小于势垒高度。这种观点当然可以证明为什么粒子动能大于势垒高度时还有不能穿过势垒而返回的粒子(反射波)。
　　我们再来分析、解释电子的单缝和双缝衍射实验现象。
　　电子的单缝衍射现象:单缝宽度越窄,衍射越明显,是由于缝越窄,过缝的电子与缝边物质越近,当然作用就越强烈、作用的不确定性越大,故衍射的越明显,而单缝的衍射――缝对电子的统计作用(是多个电子同时过缝或者单个电子多次重复过缝)是有规律的。这个规律与光波相似。故说粒子具有波动性。同时电子过双缝衍射也是一样。至于电子过双缝时的分布与过单缝的分布不一样也类似光一样。我们认为电子与光波不一样。粒子的波与光波不同。没有位相,故不发生干涉,那为什么会像光一样出现双缝干涉图样。我们认为光的双缝干涉条纹是两个单缝衍射条纹分布干涉迭加结果。而电子的双缝衍射条纹与光波相似也是等间隔条纹分布。由于电子没有位相,不会发生干涉,故不是两个单缝衍射条纹分布的相加,也就是光的双缝衍射是通过某一缝的衍射条纹分布与单缝衍射条纹分布相同。双缝衍射时,两缝之间互不影响和干扰。而电子的双缝衍射则不同。两缝之间是有相互影响和干扰的。通过某一缝的电子衍射分布是与另一缝有无元电子通过有关,如果电子只过一缝(另一缝被遮住)则衍射图样是单缝衍射。图样和光单缝衍射图样相同。若两缝同时打开,则每一缝衍射图样都与双缝的衍射图样相同(似光波的双缝图样)。因为双缝图样是单缝图样的几率相加(无干涉)也就是其中某一单缝对电子的作用是受另一缝有电子通过而影响的。更确切的说一个缝的电子衍射,缝对电子的作用,电子也对该缝有作用(作用相互)并且影响了另一缝对电子的衍射。正是这种影响的统计规律,才出现了双缝衍射图样和单缝衍射图样的不同。要说有“干涉”那是电子通过两缝之间的作用物质“干涉”,这里有电子的原因也有双缝间作用物质的原因。
　　光波与实验粒子之所以有这样的区别是由于光的波动性是它的自身特性。光波是连续性物质,双缝衍射,接收屏上所接收的任意一个光子无论在何处都是通过双缝的,不可能说光子是从哪一个缝通过的。而电子的波动性是它的统计规律。电子的双缝衍射,接收屏上任一个电子都是从两缝中的一个缝过来的。尽管我们分不出是从哪个缝过来的。因为它是粒子,粒子性是它的自身特性,波动性不是粒子(单个粒子)自身特性,而是多个粒子在一定的宏观作用下的统计运动规律。波动性的根源在于物质作用的微小变化(涨落),当这种微小变化对微观粒子不起作用时,波动性也就消失,例如,电磁场、引力场对微观粒子的作用就是这样,那时,经典理论也适用于微观粒子。