弱作用是强作用的动力
弱作用是强作用的动力
微观效应跟弱作用成正比跟强作用成反比
作者:张道子
〔中国山西省临汾市 041000〕
一、強作用是确定的
爱因斯坦的广义相对论证明,惯性质量与引力质量等效。那么,什么是等效呢?就是指二者是一回事,这是爱因斯坦为物理学所作的一大贡献。
为什么说它们是一回事呢?因为,实验证明,它们之间没有任何差别。这是物理学教科书上说的。如果我们真认识到这一点,那么,就可以进一步认识到强作用场和引力场也是一回事。因为,强作用力的本质就是指有质量的力,有质量的力才有重量,而没有质量的力是没有重量的。
所以,有质量的力就表现为强作用力,而没有质量的力就表现为弱作用力。
正因为如此,所以,有静止质量的强实物粒子也就必然存在向心的引力作用,存在惯性力作用。
由上可见,磁场力、引力、强作用力这三种力,实际上是同一种作用力,或者说,引力场、强作用场只是磁场的表现形式而已。
当然,也可以反过来说,没有磁场就根本不可能有引力与强作用力。
由此可见,电磁场的统一,本质上也就是物理学的统一,当然,也可以说,物理学的统一,就是电磁场的统一。
因为,物理学目前的不统一,其实是物理学在发展的过程中,给电磁统一场附加了许多不统一的外在因素。万有引力前边已经说了,它其实是不存在的,我们在这里就不再重述。再比如強作用与弱作用,其实,強作用就是磁作用的微观表现形式,而弱作用就是电作用的微观表现形式。现在,美国物理学家温伯格和巴基斯坦物理学家萨拉姆已经将电弱场统一起来了。既然电作用力与弱作用力是统一的或者说是同一的,那么,磁作用力与強作用力有什么理由不统一或者说是不同一呢?因为,电磁场本身是统一的。
再进一步说,既然磁场与強场是统一的,又由于磁引力的库仑公式与万有引力的计算公式是等价的,那么,磁场、強场与引力场三者难道不是同一回事吗?由此可见,強作用力、弱作用力及万有引力都是物理学附加上去的内容。強作用是磁作用的微观表现形态,弱作用是电作用的微观表现形态,而磁引力作用与万有引力作用干脆就是同一回事,同一种东西。所以,強作用与弱作用及万有引力作用都应当在物理学的整合中去掉。
一旦去掉这些附加上去的伪概念,就可以看出,物理学的统一场就是电磁场,或说,电磁场就是物理学的统一场。这就是我对物理学大统一场的理解。
其实,美国物理学家温伯格和巴基斯坦物理学家萨拉姆已经建立的电弱统一模型,实际上只是电弱同一模型,而不是电弱统一模型。因为,弱作用是电作用的微观形式,所以,电作用与弱作用并没有本质的区别。由此也可以说明,磁作用、強作用与引力作用三者本质上也是同一,而并不是什么统一。
因为,从哲学上来看,统一不同于同一。统一是对立的统一,而不是无差别的同一。既然是同一个东西,那么,二者就不可能不同时出现,用老子的话说叫“同出而异名”。
至于弱电统一场的破缺问题,那是弱作用宇称不守恒的表现,也是量子力学证明的能量不守恒的表现,同时,也是热力学第二定律,即能量守恒是有方向的表现。这就是说,破缺就正确了,如果是不破缺,反倒是不正确了。
从电磁相互作用的角度来看,有静止质量的强实物粒子场表现为磁场,或者说,磁场具有强作用场的特征。我们通常说的静电场实际上就是磁场。
因为,只要是闭合电路,电流本身不可能出现静止的现象。反之,磁场则是静止的。磁场力的运动,全靠电场力推动。或说,在闭合电路中,电场力能是动能,而磁场力能是势能。电场力动能将磁场力势能推动到一定高度,然后,由磁场力势能作自由落体运动,磁场力动能转化为一部分电场力势能,但并不能转化为势能的全部。
因为,在动能转化为势能的过程中要耗散一部分动能。所缺动能部分由新发的电填补起来,这就是电厂为什么要不停地发电的原因。
二、弱作用是不确定的
玻尔认为测量手段和测量客体之间的关系是互补关系,就是说测量手段可以影响测量客体内容的结果,这就是导致测不准的原因。我认为从根本上来说,测不准的原因是深深地根植于波动本身的,与测量手段并无关系。
因为,波动时间本身是相对的,而不是绝对的。
相对的就是测不准的。还有一种情况是波动本身有起伏,有涨落,有势垒和势阱,波起时的测量数值和波伏时测量的数值肯定不相同;波涨时测量的数值与波落时测量的数值肯定不同;同样,在势垒上测量的数值与在势阱上测量的数值也不会相同。
这些与测量手段有什么关系呢?当然,只有在一种情况下与测量手段有关,那就是测量不同的原子客体。如必须用尺子来测量的东西,不能用钟表来测量;反之,必须用钟表来测量的东西,也不能用尺子来测量。但是,这样就渉及到测量客体本身的不同。
这既表现为测量手段的互补,也表现为测量客体内容的互补,并不单纯表现为测量手段和测量客体内容的互补。玻尔在这里将更为复杂的内容简单化了这里必须注意一个问题,就是玻尔说的测量仪器与测量客体内容的互补问题。
其实,测量仪器与测量客体内容的关系是,能用来测量实体粒子的仪器如尺子,不能用来测量波能量;反之,能用来测量波能量的仪器如钟表,则不能用来测量实体粒子。
只有两种仪器的互补,才能测得完整的原子量和中微子量及量子纠缠量。
从这个意义上来说,量子力学的互补理论确实是正确的。但从量子力学关于测量仪器对测量客体内容的干扰的角度而言,测量仪器与测量客体内容是无关的。
客体内容的测不准并不是由测量仪器的干扰引起的,而是由客体本身的性质所决定的。应知,我们研究的是宇宙自然本身的规律,而并不考虑人的干扰。
测量仪器对测量客体内容有干扰,可以改进测量仪器,所以,测量仪器不应成为自然规律的一部分。这就是说,量子力学的测不准关系有三层含义:
1、测量仪器的区别性;
2、不同测量仪器测量结果的互补性;
3、弱波动测量结果的不准确性。
这也就是说,只有测量弱波动时,测量主体才会直接影响到测量对象,原因在于,测量者本身的意念也是波动。
弱波动是测不准的,而强粒子是能够测准的。所谓强子是指参与强相互作用的粒子。质子是最早发现的强子,中子也是强子。核子之间的核力就属于强相互作用。
量子力学为了说明微观领域整体都服从测不准规律,就认为无论是弱子,还是强子都服从测不准规律,都是不确定的,都是非决定性的。其实,弱子服从测不准规律,这已经被量子力学的实验所证明,但强子并不遵守测不准规律,或说强子服从测不准规律并没有被量子力学所证明,还可以说,量子力学并没有拿出充分的证据证明强子服从测不准规律。
玻尔能级理论就是用轨道和向心力来说明的。物理学认为玻尔这是误用或者是借用。原因是“牛顿力学在微观领域不适用”。
我认为,这一方面是对牛顿力学的曲解,同时也是对量子力学的曲解。其实,牛顿力学并不是所有的内容、部分在微观领域都不适用,凡是涉及质量和空间的量,牛顿力学不但在宏观低速领域适用,即使是在宏观高速领域和微观领域也适用。
或说,凡是涉及质量和空间的量,牛顿力学不但在宏观低速领域是完全正确的,即使是在宏观高速领域和微观领域也是完全正确的。既不存在“不适用”,也不存在“近似正确”。前边我们已经证明了质量和空间是绝对的,爱因斯坦认为质量是相对的观点是错误的。因为,随着运动速度的增加,物体的内能增加了,就是说温度增加了,但质量并没有改变,宇航员还是宇航员,并没有变成空中巨人。同样,牛顿关于质量与空间的规律在微观领域也适用。
当然,牛顿力学并不是所有的内容和部分都适用于微观领域,如牛顿力学中的能量守恒与时间守恒问题,它不仅在微观领域不适用,既使是在宏观领域也只是近似正确,而不是完全正确的。
因为,量子力学已经证明了时间不守恒,能量不守恒,微观上不守恒,那就说明宏观上也是不守恒的。作为定律,必然是在各个领域都可以贯彻到底的,如果是在这个领域是“正确”的,换一个领域就不正确了,这还能叫“定律”吗?因为,微观是宏观的基础,而宏观是微观的集合。
微观和宏观是一回事,一个整体,同一个世界的规律,如果认为有宏观的“规律”和微观的“规律”之分,那就根本不是规律。
在核反应中,往往会发生所谓的“质量亏损”,物理学家们认为,亏损了的质量是变成了释放出的能量。并把它作为质量可以变成能量,而能量可以变成质量的证明依据。其实,这是一种误解。因为,质量与能量只能互动,但并不能互变,就像粒子不会变成波动,空间不会变成时间,三维的不会变成一维的一样。持这种质能互变论的观点,仍然是把质量和能量看成是同一种物体,这正是整个物理学发生混乱的根源。
那么,亏损了的质量到底那里去了呢?我们知道,光是波粒二象牲的粒子,在衰变或核反应中,由于震荡而释放出光子。在光子中波动是没有质量的能量,而粒子应当是有质量的。由此说明,亏损了的质量就是光子带走的质量。
三、弱作用是强作用的动力---------微观效应跟弱作用成正比跟强作用成反比
波动是概率波,或叫几率波,它是随时间而变化的势函数的导数,不能用确定的坐标来描述它们的位置,因此,也无法用轨迹描述它们的运动。然而,质子、中子和介子及胶子等微观粒子则可以用确定的坐标来描述它们的位置,因此也就可以用轨迹描述它们的运动。这就从根本上说明了,波动粒子与实体粒子并不是同一种粒子,而是性质完全不同的两种粒子,两种东西。在迅变情况下,电磁场以波动形式存在,[5]说明电磁波本质上是波动粒子,而不是实体粒子。在波动场中存在起伏或涨落,其实,起伏和涨落是一回事,二者都说明了它们的存在正是波动现象具有测不准效应的根源。在测不准关系中,位置与动量的测不准,归根结缔还是能量与时间的测不准,而位置与动量的测不准以及能量与时间的测不准,归根结缔还是波动的测不准。其实,定态薛定谔方程就是局部守恒方程,而力场中的薛定谔方程就是整体不守恒方程。
关于电子的几率分布问题,量子力学所给出的电子运动行为同玻尔理论所给出的大不相同,按量子力学结果,电子在相当大范围內都有被找到的几率,而玻尔理论认为只能按一定的轨道运动。其实,这两种理论都不完全正确,但又都有可取之处。真实的情况是电子的几率分布既不像玻尔理论认为的那样,即只按一定的轨道运动,也不像量子力学认为的那样,即电子在相当大的范围內都有被找到的几率,而是说明虽然电子的分布是一个区域,但是,这个区域在不断地有方向的运动。运动的方向在吸收作用时趋于最大,而在辐射时则趋于零。量子力学的理论虽然正确地指出了电子出现的区域性丶几率性,但却未能指出区域变化的方向性;反之,玻尔理论虽然正确地指出了电子运动的方向性,但却未能指出电子出现的区域性丶几率性。所以,只有将几率性和方向性结合起来,将玻尔理论与量子理论结合起来,才能完整表达电子的分布状态。玻尔在谈到几率波的问题时说,“在我们关于观察对象和观察手段的相互作用的说明中必须留有一定的余地。这就意味着,随后的一次测量将在一定的程度上把前一次测量所给出的信息在预言未来的现象进程方面的意义剥夺掉。显然,这些事实不但对通过测量所能获得信息的范围加上了一种限制,而且也对我们所能赋予这种信息的意义加上了一种限制。在这儿,我们在新的光照下遇到了旧的真理,那就是,在我们对自然的描述中,目的不是在于揭示现象的实在本质而只是在于尽可能彻底地追索我们经验的各个方面之间的关系。”“自身能量的适当处理将按照一种方式来说明电子的质量,其方式和最初由经典电子理论所预示了的程序相似,尽管二者的基础是本质不同的。”。[6]在原子中我们要追索的就是电子与原子核的关系以及电子与质子的关系和电子与中子的关系,等等。但这里应注意的一点是,我们必须考虑,量子力学中的测不准效应是不是仅仅是由波动的起伏或涨落引起的,热力学第二定律中的熵增加原理是不是测不准效应更根本的原因。我认为,起伏或涨落和熵增加同时存在,才是海森伯测不准关系得以成立的全部原因。这是之前任何物理学家都没有考虑到的事情。
参考文献:
[1]见黄新民主编的高等学校教材《大学物理学》[光学•量子物理]陕西科学技术出版社1998年8月第一版,第133页
[2]见吕丁格尔主编j•卡耳卡尔编戈革译《尼耳斯•玻尔集》第六卷量子力学的基础,科学出版社,1991年12月第一版,第372页
[3]见吕丁格尔主编R•派尔斯爵士编《尼耳斯•玻尔集》第九卷原子核物理学科学出版社1993年6月第一版,第9页
[4]见黄新民主编的高等学校教材《大学物理学》[光学•量子物理]陕西科学技术出版社,1998年8月第一版,第275页
[5]见郭硕鸿编著的高等学校教材《电动力学》高等教育出版社1979年2月第一版,第135页
[6]见吕丁格尔主编j•卡耳卡尔编《尼耳斯•玻尔集》第六卷量子物理学的基础,科学出版社1991年12月第一版,第283页,第七卷,第153页
作者简介:出版有多部专著,其中《绝对相对力学》提出互补力学十二定律,建立了统一场,给出了统一场方程,建立了统一力学体系;《常道》提出道可,道非,常道;《互补论》提出未来世界是"劳资互股,官民互治"的互助社会;《绝对相对经济学》,揭开《资本论》的迷雾;还有大型回忆录《追梦》翔实记录了饥饿岁月,动乱年代和希望之春的真实人生轨迹,受到众多学者的好评。多次应邀在国内外作学术报告,2018年出席世界哲学大会。一生"烟,酒,肉,赌"四大戒,每天打坐,站桩,练太极,修身悟道。
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