对量子力学及相对论力学建立基础的反思

20世纪初，诞生了二门同源却又不同路的基础物理学，且二者之间存在无法协调的矛盾，那就是相对论力学和量子力学。至于为什么会出现这种状况，直到现在还没有答案。

相对论力学以其独特的思维、利用洛伦兹坐标变换和光速不变二个原理阐述了力是时空弯曲效应，在这个体系中，时间、空间、质量都是可以变换的，从而丧失了伽利略、牛顿建立物理学的初衷，即物体运动的可知性，让固守经典物理学的人们陷入一片迷茫之中。

量子力学更是让人爱恨交加，一方面它固守经典，继承了电磁理论和电磁波理论，另一方面它又背离经典，引入了四个量子和几率波概念，更是不可思议。

面对这二门水火不容的现代基础物理学，我们今后物理学的发展应该向何处去？这真值得我们反思!是我们物理学的基础出了问题，还是宇宙规律真地就具有宏观与微观之分？

在此，我想谈谈我的一点反思：

从我的思考思路和思考空间上、去理解和总结我以前所得的结论，我发现：我们物理学的基础是不够牢固的！特别是关于“场物理学”部分，不仅存在概念上杂乱，而且在理论上还存在前后不一的冲突；比如，我们对场的认识与描述：法拉第用力线思想首先撬开了场物理学的大门，高斯给它装上了一个数学套子，麦克斯韦则将法拉第力线与物质实体分开，只保留了法拉第力线中“场”思想，结合高斯定理，他创建了无粒子存在的“纯波”态电磁场运动，这就从根本上否定了法拉第创造力线的初衷，即力线是与物质存在相联系的力线，不是脱离物质存在的虚无力线。从而可以看出，麦克斯韦优美的电磁波理论是有缺陷的，它首先否定了物质决定场的存在，取而代之的是场决定物质的存在。

量子力学和相对论力学都是关于场的物理学，但二者的研究方法和思路是截然不同的，量子力学则是继承了刚体力学、电磁学中荷运动理论等来探讨场与微观粒子运动的关系；相对论力学则继承了高斯定理关于场的几何化思想、用黎曼几何来重新解读牛顿万有引力定律，但从它们的应用效果、范围来看，量子力学到显得更成功一些，为什么？！

 

谈到量子力学不能不说波粒二象性问题，谈到电磁波问题又不能不说简谐振动和机械波理论。

我们知道，机械波方程是由简谐振动方程变换而来的，而研究机械波方程的代言模型是绳波；绳波是横波，在这个波体上组成绳的质点只做上下振动而不作前后运动，也就是说，机械波方程描述的前进速度是指波，而不是指组成波体的质点；这说明机械波是一种无粒子运动的运动。这完全符合麦克斯韦电磁波理论，但麦克斯韦电磁波方程运用到描述光子运动上时，又出现“光电效应”“康普顿散射”难题，在这进退二难之时，普朗克率先发力，打破经典力学理论中能量传递具有连续性的思想，提出能量子概念；接着爱因斯坦出场，将光子看作是能量子，成功解释了光电效应，重新确立了光的粒子性地位。二百多年前的光“波粒之争”仿佛一夜之间又穿越时空又回来了。

德布罗意，一个没有什么物理学基础的“门外汉”，在贵族的音乐声中“突发奇想”，引入“驻波”概念，“强行”地把光本质问题关入了“波粒二象性”的牢笼，并由此迅速攫取了诺贝尔物理学奖。

他的惊人举动无疑是物理学史上的“神来之笔”，在人们欢呼这一“精彩”之时，却忘记了反思：他这样“粗暴”地对待“光”符合物理学法理吗？我们还有没有更好的方法去调和光运动所呈现的“波粒二象性”现象？

人类毕竟是善变灵首，具有强大的思维惰性，平息争论总比继续争下去好！

于是，沿着德布罗意“乐章”，玻尔、卢森堡、薛定谔等一群“量子谜”纷纷登场，“创造”自己的理论……

量子力学终于诞生了，它美丽而高傲，踩着德布罗意“乐章”、跳着“华尔兹”，将人们引入到“乐而忘蜀”的神奇境地。

此时，经典物理学高大的身影默默地远离我们而去了；我们只能“被迫”接受“量子姑娘，却无能为力挽回苍老的牛顿！

目前，“量子力学”教科书基本都是以薛定谔方程为主线介绍量子理论.

薛定谔方程Ψ=ψ。cos[2π﹙Et-px﹚/h]不是从任何物理机制中得出来的，它纯粹是机械波方程y=Acosω(t x/v)变换的结果，即将普朗克方程E=hγ、圆周运动动能E=mv2/2与德布罗意物质波方程λ=h/p结合，通过一系列变换改造，结果就成了量子力学的支柱方程。

在这个方程中您根本看不到关于粒子向前运动的距离描述；也就是说，粒子只是在绕半径为ψ。的圆在作圆周运动，这种运动对不同粒子来说可以有不同速度，这就构成了一副不可思议的运动画面：

粒子运动被描述成波动后，粒子就有二种速度，即波速度和相速度；如果粒子以相速度v=λf运动，其位移S=vt，那么粒子群速度及位移又该如何描述呢？量子力学给出的群速度是v＇=ω/k，位移是ψ。= v＇t，那么，群速度对运动粒子来说又具有什么物理意义？？

量子力学为此到是费了不少口舌，但结论还是离奇得要命：一群以相速度v运动的粒子组成一团（所谓波包），在这个“团”内，粒子们还不老实，还要做垂直于v方向的上下跳动(速度是v＇，即群速度)，真不知这种跳动能量是量子理论人为设定的还是上帝赐予的？！

后来，量子力学又引入“测不准原理”和“几率波概念”，更是不论物理章法。但量子力学却能很好地解释粒子领域中的一些运动现象问题，这说明它的描述虽然混乱，但在一定程度上倒是反映出了粒子运动中一些本质性的东西。

我通过仔细分析发现，量子力学成功的关键要素不是玻尔假说、薛定谔波方程、测不准原理等，而是在库伦电荷力基础上引入了角动量、自旋和公转磁矩；这是对库伦电、磁荷力的兼容与拓展。同时，它运用球坐标系，像欧拉研究陀螺一样来研究粒子的自旋和空间运动姿态、状态；但不同的是欧拉陀螺没有磁场概念，而量子力学倒是将自旋粒子磁场看做是构成粒子空间运动姿态、状态的重要决定因素。

就此，我得出一种看法：微观粒子运动之所以与宏观物体运动表现不同，关键在于微观粒子自旋性要比宏观物体大，故它们所表现的自旋磁场相对就大；当它们与其他物体或粒子间产生力作用时，就不再是牛顿万有引力在起作用，而是自旋粒子磁场在起决定性作用。这与宏观的中子星及目前所说的“黑洞”特性相一致，也与我的《物质自旋与力的形成》一文所得结论相吻合。

但是，我们在研究微观粒子的衍射、干涉、偏振等问题时，到是忘记了粒子的自旋性和自旋磁场性，同时也忘记了阻挡物也是由带有磁场的粒子所组成，它们形成的小孔或窄缝空间也应有磁场存在；这样，带有自旋和磁场的粒子运动通过也有磁场存在的小孔或窄缝空间时，它的运动轨迹能不发生变化吗？当然，这种变化要限定在d≈λ的空间范围内才会有明显表现。

《光学》中给出的d≈λ空间限制也正说明：粒子波动现象是一种较明显的磁场相互影响效应；就连康普顿散射、元素光谱形成及分裂等也都是原子核与光子间磁场效应的结果。关于这种论断，物理学中的几种“磁光效应”现象能够佐证我的观点。

我认为，现代物理学错就错在将波放到自由粒子运动中去挡物的影响视而不见，其结果是一种本末倒置的认识方法。

我的思路是：将波放到阻挡物影响上，自由粒子运动没有波现象，阻挡物影响才是粒子运动产生波粒二象性的根本原因，即粒子的波性来源于“测量或阻挡物”影响过程中。光子传播是一种粒子性行为，根本不需要什么“交变场”或“以太”存在；自由运动粒子只有遇到测量或阻挡物时才会以磁场洛伦兹运动形式产生“转弯”运动，即所谓的衍射现象。

我对粒子这种“转弯”运动现象本质的认识将放在我的《洛伦兹运动及其几种形态》、《波粒二象性的本质》等文中论述，近期可能刊出，敬请朋友们关注与指点！

 

关于相对论问题，我的思考是：

不是爱因斯坦的思维逻辑和数学推理出了问题，而是他选择的“将场几何化”的立足点出了问题。

我仔细研读了我们场物理学产生、发展的历史和思路，特别是对法拉第力线、高斯定理、麦克斯韦方程等，发现：自从高斯用面密度（曲面或平面）来描述场强度之后，物理学关于场的描述就统一在了高斯定理所描述的范式中，但高斯定理只是一种几何数学，他不可能去真正揭示“荷”与场产生、变化的本质；但爱因斯坦恰恰就继承了高斯将“场几何化”的思想、去建立他的所谓的“统一场”方程，这种“统一场”方程既不能揭示“荷量”大小与运动的关系，也不能描述各个 “荷”之间的转换机制，更不能描述“荷”的运动变化与场强分布变化的关系，他仅仅就是将牛顿质量场进行黎曼几何化的产物，这种方程能有什么太大的物理意义呢？他的统一场方程只能算是用黎曼几何对牛顿万有引力重新解读或翻译而已，是牛顿万有引力几何化的再延续。他根本不能兼容库伦电、磁荷定律，故只能用于一些宏观物体运动现象“猜想”描述。

 

目前，物理学界有种共识：量子力学适于微观粒子运动描述，相对论适于宏观物体运动描述；这说明，量子力学是经典电磁学中库伦电、磁荷定律的延续和拓展，而广义相对论力学则是对牛顿万有引力定律的延续和拓展；

可见，量子力学与相对论力学在本质上还是经典物理学思想的延续，只是由于我们经典物理学基础出了问题，才会有这二门离奇的物理理论诞生。