物理学哲学分享 http://blog.sciencenet.cn/u/赵国求 研究员,武汉市学科带头人,专著十部,国内外发表论文六十余篇。

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量子力学曲率解释与双缝干涉实验

已有 5440 次阅读 2008-6-26 11:09 |个人分类:物理学哲学

2、量子力学曲率解释与双缝干涉实验

1)双缝前电子波的制备

从原子中制备出来的电子,我们已经证明只有在原子深处为电子建构的不可忽略时,才可用波来表示(因为当能级 趋向无穷大时电子波动论即变成了经典电子论)。此时背景空间与微观客体不可分离,我们无法研究“点电子”的轨迹运动,只能通过波函数研究“电子”所空间的形态结构性质及由此引起的“可视度”的变化。量子力学曲率解释中,波函数 是曲率波,描述为电子建构的的变化规律, 是由曲率描述的体积元, 空间便有了物理意义。若通过双缝的电子波记为Y,Y则 是实的,点电子却是虚的。爱因斯坦把电磁场称为鬼场,场是虚的,光子是实的。而进入双缝前的电子波,可认为是刚从原子中制备出来的那个电子波,场是实的,点电子是虚的,可称为鬼电子。而且这个实体的波动场,只有遇到类似于原生制备条件(不可忽略和突变特性)时,才能继续表现为波动并具有相干性,否则就可能表现出宏观的粒子性。

 

2)双缝对波和粒子的识别

双缝是光、电子等微观客体波动性或粒子性的一种识别装置。若缝宽为Δx,通过双缝的物质波的波长为λ,则由测不准关系有

                                                          ΔpxΔx=h            6.2

由德布罗意关系有                           p.λ=h                6.3

由于Δpx 小于等于p, 则有  

 Δx大于等于 λ  

                          6.4

6.4)式表明,双缝实验中缝宽 比物质波的波长 要大。这就是双缝产生波的干涉的基本条件。

实验表明,Δx远远小于等 λ   Δx远远大于等于 λ,单缝衍射和双缝干涉都不能发生。只有   Δx λ  可以比拟,大得不多时波的干涉才能发生。这正是(6.4)式的物理意

义。此时,我们可以认为,双缝前用波长 为电子建构的,在双缝中对讨论的问题的影响仍然不能忽略,微观客体与背景空间不能局域分离。从双缝中传出来的依然是电子波,而双缝间的间隔成了二能级分支的突变区,双缝成了干涉波的波源。

如果Δx远远大于等于 λ ,缝中的影响可以忽略,根据牛顿力学中的质点抽象原则,则光、电子就表现为点粒子;如果Δx远远小于等 λ  ,则光、电子就以粒子的形式反弹这正是实验的结论。

可见,玻尔所说:设计了一个产生波或粒子的仪器系统,关键在于为微观客体建构的“形”,在具体环境中能否被忽略。

Δx大于等于 λ 时,缝中波动有实体属性而粒子是虚的,是实体电子的幽灵电子通过哪一缝无关紧要。一个电子同时通过双缝的矛盾也随之得到了解决。

 

 


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