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 赵常德 （zyfnew@yahoo.com.cn） 2007.08
赵常德 夏烆光
摘要：根据作者对德布罗意自由粒子的新假设，导出了自由粒子的运动方程。方程表明自由粒子运动的轨迹是螺旋线运动，而非直线。这将有待实验的证实，也有待实验技术的提高。
关键词：新假设 广义时空相对论 新伽利略变换 螺旋线运动 空间分辨本领
1．关于德布罗意自由粒子的新假设
“真空”中质量为m、以速度 运动的自由粒子，其能量根据《广义时空相对论》应为（1）： 。我们在论文《德布罗意的物理图像初探》（2）中，对德布罗意粒子作出了新假设：
1）总能量 ，其中 等于 ；
2） ；
3）认为m在距o＇点距离为r的球面上作速率为的环绕运动。
由此，我们推导出以下结论：
1）德布罗意波的波长 ；2） 且 及 ；
3）m作环绕运动一周走过的距离 与匀速运动的粒子在这段时间内平动走过的距离（L）相等。即： 。
说明：1）新假设1）中的 ，其物理意义是自由粒子m与“真空”标量场（即真空微粒凝聚态物质——新以太）的相互作用能，是该粒子的束缚能；是形成孤立子现在这种状态的形成能，它来源于组成该粒子的成份之间（包括亚粒子成份和新以太物质）的自吸引相互作用；
2）新假设2）已经为戴维孙和革末（1927年）在镍单晶体上所做的电子衍射实验所证实（2）；
3）新假设3）所给出的德布罗意波的初步物理图象，只是粒子运动图象的一部分，没有涉及粒子的亮孤子解部分。后者应从非线性量子力学方程（NLSE）中解出，且应当是稳定的解；也没有涉及德布罗意（1924年）提出的位相和谐定律和他（1927年）提出的双重解理论（即波缔理论）中的三条基本原则。（3）（4）。
2．自由粒子的运动方程
1）新伽利略变换
在《论物理时间》（5）论文中，我们重伸并详细阐明了《广义时空相对论》中的物理时间概念，建立了新的四度坐标系统（x,y,z，t）。将其应用于自由粒子（一维）得到了新伽利略变换式：
 ， ， ， ， 。
时，o与 重合）。式中V为o点观测者测得的系的相对速度，为系的观测者（在点或在m上）测得的沿 方向的绝对速度，c为光速。在上述条件下有下图：
2）自由粒子（m）的运动方程
在上述1）的条件下，应用上图，在o系o点的观测者有：
在此假设粒子m在 时如上图位置，相位角以顺x方向观察顺时针方向为正，显然t=o时对y轴 。显然这是一条螺旋线。因此粒子将沿螺旋线运动（对o系o点的观测者）。
对系有：
根据广义时空相对论，系的起点仍以o系的原点o为起点计算，又有 。根据前述新假设3），可知m对点的相速仍然等于，即与粒子沿方向的群速相等；处于o点的观测者所见的”波”的相速度u，由于有 ，再考虑到 ，可见”波”的相速度u就等于粒子相对于o点的相对速度 ，即 。
显然对系有 ；对o系有
因当 时， 故有 ，因V＜则： ＞ 及T＞ 。
3．结论
1）在”真空”中自由粒子的运动是围绕轴线x的半径为r的螺旋线运动，其群速度 。在一个周期T内向前平动一个波长 距离时，粒子正好绕一圈。
2）在云室中我们所拍的电子和正电子的径迹照片上所显示的曲线（6）（云雾状断续径迹）是一个假像，真实的情形应该是电子和正电子是螺旋线（围绕这根“曲线”）运动，只是由于r很小，波长又短而未能看见。但是我们从不同角度同时拍照，可能发现这些被电离的凝结雾滴不会在一条曲线（或直线）上，而且还不会在一个平面内。
3）在氢泡室中所拍到的质子、K—、Ω—、π— 等粒子径迹的照片以及在多丝正比室（或漂移室）中所确定的 粒子的径迹，也都应该是沿螺旋线前进的，只因r很小，而未能显现出来。
4）探测粒子径迹的仪器的空间分辨本领还有待提高。目前以漂移室的空间分辨本领最高，也只达到0.1mm（7）。然而对于加速电压U=1伏的电子来讲，其德布罗意波波长 ，即r=0.195nm，要分辨本领再提高好几个数量级才行。又如对于1ev的热中子来讲， ，其德布罗意波波长 ，即 ，r更小，对粒子径迹仪器的空间分辨本领要求更高。
因此，要能“观测”到上述基本粒子运动的螺旋线运动的径迹，将有待于探测径迹仪器分辨本领的提高，或者构思新的实验方法。
参考文献
[1] 夏烆光 著 《广义时空相对论》 北京：人民交通出版社，2003年1月 138~142，55~59
[2] 赵常德 夏烆光 《德布罗意的物理图像初探》 《发明与创新》增刊：《首届全国民间科技发展研讨会论文集》 229~230
[3] 沈惠川 《德布罗意的非线性波动力学》
自然杂志，1992，15（8）：620~626
[4] 沈惠川 《路易·德布罗意没有放弃》
大学物理，2003年，22（9）：33~35
[5] 赵常德 《论物理时间》 北京相对论研究联谊会网站 http://www.blxdl.net
（2006年12月）
[6] 郭奕玲 沈惠君 编著 《物理学史》 北京：清华大学出版社 2005年8月 第283页
[7] 张 礼 主编 《近代物理学进展》
北京：清华大学出版社 1997年8月
第276页
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