赵常德 （zyfnew@yahoo.com.cn）　2007.04

摘要： 本文应用质量—能量原理，对处于静止状态下和处于匀速运动状态下，实物粒子与真空微粒凝聚态物质的相互作用能和作出了假设。给出了实物粒子在这两种状下的物理图像和基本公式：和。

1 实物粒子处于静止状态下的物理图象

1． 1 质量—能量原理：质量和能量是相互依存的。有质量就必然有相随的能量，有能量也必然有相随的质量，没有不包含质量的纯能量（如：传统意义上的光子），也没有不包含能量的纯质量（如：处于相对静止的德布罗意粒子）。

1． 2 实物粒子处于静止状态下的物理图像

设实物粒子质量为，在坐标系原点（0）处于静止状态。其总能量

式中为与真空微粒标量埸的相互作用能，是的零点能。

静止相互作用能假设：

即认为（观测者在0点）：在以0点为中心半径为的球面上作速率为的环绕运动。如图（1）所示。

有：，

及：

将 代入则有：

式中，h为普朗克常数。

当我们从坐标系外观测（如用光照射）时，该粒子的坐标不确定度为；动量不确定度为，则又有 。这就是海森堡的不确定关系式。

2 在恒力作用下的状态变化简述

要具有速度必须施以外力，设恒力为 。但当 刚作用在 上， 的环绕运动就受到了限制，它只能在垂直于X轴的YZ平面上作半径为 的园运动。当 作用以后， 的运动状态就将发生变化，随后、、也都将发生变化，那么会发生什么变化呢？这就要从实物粒子的德布罗意波假设说起，也就是先来研究匀速运动的实物粒子。

3 德布罗意假设存在的问题和江正杰的修正

3．1 德布罗意假设及其存在的问题

1924年德布罗意将光子的两个重要公式：

和

推广到实物粒子，认为质量为m, 速度为的实物粒子，类似的也有：

和

这样，德布罗意就将光的“波粒二象性”推广到一切物质，为后来的线性量子力学的“创建”开辟了道路。1927年波长公式为戴维孙等人的电子衍射图样所证实。然而德布罗意假设的频率公式至今未得到验证；德布罗意波作为波却没有这样的关系。

3．2 江正杰对德布罗意频率公式的修正

2005年我国学者江正杰在其“道路”一书中对德布罗意假设的两个公式进行了详细的分析和讨论，认为它们“是互相予盾的，不能自洽的”。同时提出了对德布罗意频率公式的修正公式：

式中E 为总能量； 为实物粒子的“波动能”。利用 可得到波所具有的特征公式：

3．3 关于波动能的构成

江正杰认为：“由于波动能 恰好是动能 的两倍，那么 中除了包含 外，还有一半是什么呢？应是物质波的转动能”。“因此，似乎在这里存在波动能的能量均分定理，或许，能量均分定理即根源于此。”在这里江正杰先生认为另一半“波动能”是“物质波的转动能”，那么什么是“物质波的转动能”呢？难道波还要转动吗？“能量均分”转动能又是什么意思呢？这都是很难理解的。我们认为这另一半正是实物粒子m绕其质心运动的动能。

4 实物粒子处于匀速运动状态下的物理图像

4．1 匀速相互作用能假设

如果恒力作用经t时间速度达到 ,经过的距离，质量变为m 。其中 为随运动粒子一起运动的观测者系所测得的速度，是绝对速度，而K 系（ 0静止系）测得的是相对速度V ， 与V 可用“广义时空相对论”中的速度变换式进行变换。

设恒力 在 时撤去，粒子将以 速度匀速运动。此后，我们假设：

式中是 与真空微粒标量埸的相互作用能，也就是质量—能量原理给出的粒子总能量 式中的

即：

4．2 物理图像

一但撤消，实物粒子将恢复与周围真空微粒的全方位的相互作用。 系点的观测者将会看到 如图（2）所示的情况：

即认为m在距点距离为的球面上作速率为的环绕运动。

且有：

则有：且有：

从而导出： 和两式，还可见m作环绕运动一周走过的周长 正好等于一个波长与匀速运动的粒子在这段时间内平动走过的距离相等。

/,

这就是德布罗意波的物理图像。

5 德布罗意波频率修正公式的实验验证

回到1927年戴维孙和革未在镍单晶体上所做的电子衍射实验。电子加速电压为

U=54伏，掠射角时，对应一级衍射极大：2d sin,式中

d=9.11

理论值：

实验值：

电子速度：

则：

；；

而

可见 是符合实验结果的，误差0.6%，而大约是的5000倍。显然，认为等于是错误的。

网站简介　投稿指南　特别声明