〈波粒二象性的個人見解〉
【問題甲】物理同好會 簡聖融發文2016-7-09
『波動』其實就力學波來講其本質就是『介質的振動』,那麼『物質波』是什麼東西在振動?
蔡淳意 物質波是物質"出現的機率"在震動在波動,物質波表示"物質的位置出現的機率"呈現波動的分布~也就是物質波為機率波~簡單來說 在量子力學下 因為物質的位置無法被明確測定,只能用機率描述,例如:某顆粒子有99%的機會出現在x=0位置,另外的1%機會出現在x=1位置,而不會像古典物理那樣100%的落在某個位置上,為什麼要這樣描述呢?因為量子力學說物質的位置是測不準的(測不準原理),而這種"物質所在位置出現的機率"呈現波的分布就是"機率波"
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簡聖融 謝謝
李文成 關於光的粒子說和波動說的疑惑以及波動說怎麼解釋的問題。波粒二象性是百年難題,這個疑惑問題普遍存在學子腦海,從會友發問的頻率和意見的表達上可見一般。
波粒二象性個人的解釋如下:
假定物質波或電磁波的顆粒在輻射時磁場不停的翻轉,形成柱狀螺旋的磁力線,電荷沿磁力線運動的軌跡便是波動形狀。這樣可以解釋波動与顆粒性之間的緊密關係。
光或電磁波傳送的介質是磁場,磁場屬於波動性質,它提供磁力線為電荷的軌道所以是電荷的載具。光的主角是電荷,電荷是它的顆粒性質,磁場是它的背景物質,也就是介質,電荷與磁場,相當於顆粒與波動,背景和前景,兩者之間是互補關係。短(長)波的波長短(長)故顆粒(波動)和電荷(磁場)性質明顯。
一個順(逆)時針旋轉的保齡球撞上牆壁會往左(右)偏折,光或電子的輻射是行進中的粒子旋轉運動,類似行進中的旋轉球体,它的繞射和折射現象類似旋轉球遇上障礙物的偏折現象。
自旋是基本粒子的內秉性質,它們的輻射狀態有自旋運動也是自然和合理的解釋,因為運動的物体若有自轉有助於使它的軌跡穩定。粒子的直線運動有賴於自轉運動來維持,如果沒有自轉運動,直線運動也不存在,因為質點是0維,從負維法則的觀點,自轉的質點是-0維,而+1維(直線前進)和-0維有"八積共生"的關係,光和粒子的直行特徵間接証明粒子的自轉運動是必要的。根據牛頓慣性定律,運動的物體不受外力作用時是等速直線運動,這是巨觀世界的情形,但是微觀世界牛頓慣性定律已經不适用,粒子的直線運動不是必然,直線運動是在有自轉伴隨的粒子運動方能成立。
自旋的終極原因大概是指周期性,類似星球的自轉會有周期性,周期性的次元解釋就是-1維,表示等長一維時間的串聯狀態是-1維,開放形;等長一維時間周而复始的狀態是+2維,封閉形,兩者雖然形狀不同,它們的周期性特徵是一致的,因為+2維和-1維有"三和共生"關係。
因為球体自轉會形成自轉軸,自轉軸是直線形內含於球体,從負維法則的觀點,內部的直線形是-1維。
為什麼粒子的波動和顆粒性質之間有反變關係呢?個人的理解如下:
粒子的大小相當於電磁波的振幅,電磁波的振幅和它的波長有正變關係,所以電磁波的波長和它的顆粒大小有正變關係,微觀世界大(小)顆粒的物質,它的自轉周期和波長較長(短)所以波動(顆粒)性質比較明顯。
這是波長和動量[物質波] 或波長和能量[電磁波]的反比關係,愈高的能量和愈小的顆粒,它的穿透能力愈強,所以顆粒性顯著,波動與顆粒性密不可分,兩者是互為消長的關係。
上述觀點與相對論的觀點有點類似,相對論指出,高速運動的物體,它的長度會縮短;個人觀點是:基本粒子的運動速度與其顆粒大小有反比關係。例如慢中子〔慢中子=熱中子≠超慢中子=冷中子〕,可以触發核燃料產生核子分裂,快速中子〔=超熱中子〕無此反應,因為慢中子比快中子顆粒較大,有較高的碰撞机率,這就是証据。
葉瑋 朝聖
江元裕 朝聖
咦?這篇為啥浮上來了
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黃禮彬 考古欸 也太久以前
劉人瑋 朝聖
欒丕綱 物質波就是機率波,它的絕對值平方,或者強度,代表找到粒子的機率密度,但是那個波本身並不是機率,只能說是機率振幅。機率振幅最大的特色是具有相位,這是古典機率所沒有的。
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欒丕綱 至於機率波是什麼的振動 ? 我必須誠實地說我不知道。如果這個說清楚了,大概就不會有 100 種量子力學詮釋了。
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許浩賢 李文成好狂。
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Han Shiang Yi 我覺得這種探究「本質」的態度很值得嘉許
目前沒有可以讓你感到滿意的答案,或許有天你自己可以有能力求得物質波的本質!加油唷!物理是很有趣的,更是迷人的!
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許浩賢 第一次看人,把粒波二象說成這樣。😂
江元裕 他的理論超猛,物理同好會四大奇人之一
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許浩賢 看到顆粒和幅射感覺怪怪,然後就是自由創作了。
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江元裕 現在也只剩他了 囧
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許浩賢 原來如此。
去找了找,的確是奇才。〔許浩賢轉貼〕李文成 大統一場理論目前只有整合強力、弱力和電磁力三种自然力。
重力是在黃道面上走圓形或近圓軌道的大號行星,輕力[第六种自然力]是走橢圓和傾斜軌道的小行星。
欒丕綱 李文成其實可以試試去玩百度貼吧的反相吧與理論物理吧,也許會找到許多旗鼓相當的朋友。我曾經在那幾個貼吧玩過兩三年,裡面奇人不少。
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李文成 像百度那种大陸网站一點也不好玩,我試過一次,限制留言一百字以內,然後就說是台灣网友留言,過一會兒貼文就消失了,管制很嚴,沒有言論自由。
欒丕綱 我知道為何貼文消失了。那種非政治貼吧的貼文消失一般跟言論自由無關,而是管理者對學術正確性的把關。對於非主流或是比較個人的觀點,他們常常會雷厲風行的刪貼文。我猜你是挑錯貼吧了。
李文成 謝謝欒老師提供意見!
王立民 對阿,你怎麼不去奇幻吧.............
是說管理員沒改掉負維法則還真優待......
江元裕 就讓奇葩繼續存在吧,不然也挺無聊的XD
王立民 http://www.pressstore.com.tw/freereading/9789863583660.pdf
哪裡無聊阿,做研究都忙不完了,還有心力處理偽科學.....不好玩
唉呀我貼了啥,好像是李玟成的好碰友呢
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江元裕 紓壓啊~
吳思賢 還是不要去貼吧啊!本來有些物理的貼吧有一些大神存在的,可是一堆民科去鬧後就都離開了,最近倒是好點了
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汪士惟 這到底是波粒二象性還是龍象般若功我都搞不清楚了
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王昌仁 那電磁波是甚麼介質在震動?
許浩賢 光不需介質?
王昌仁 許浩賢 不然如何在真空中傳播
許浩賢 我以為你在問。XD
李文成 個人觀點:電磁波的介質是電場,磁場才是電磁波的主角。參考李文成部落格/空間理論/物理篇/光的傳播是否需要介質?
王昌仁 場 不是"介質"
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江元裕 大大可以欣賞他的理論
奇人一個
李文成 導體是因為金屬表面有自由電子,呈游离狀態,离子性液體或气体也能導電,所以電磁波借助電場產生的游离場來傳遞,而且磁性與電荷有密切關聯,電荷的運動產生磁,磁性可視為偶電荷的聚合狀態(法拉第曾經這麼主張,但是該資料已經遺失)。
葉智海 你知道要多少電壓,才能在 1 cm 的空氣中產生電弧嗎?
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Lin You-chen 你懂電磁學,那你懂李文成嗎?
李文成 不需要電壓,電場像是磁場的載具,借由電場這個載具,磁場可以在空氣中傳播。
Jen-Hsien Chen 還好我當年沒有太中二
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【問題乙】物理同好會Victor Huang 發文2017-1-12
E=h•f 這用在光是粒子的情況上
但是都卜勒效應是光是波的情況上
那這樣子是不是有些矛盾呢?
光的頻率下降時,能量下降
但粒子的情況應該是能量不會改變
請問有人可以解釋嗎?
Reno Chen 你第一行描述不太對,光沒有質量只有粒子性。
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關於E=h. f (f是頻率) 與守恆律之關係應該從角動量守恆和角動能守恆兩個方面切入。
(一) .從角動量守恆切入:
E=h. f等式兩邊乘以λ得E.λ=h. f.λ=h. c,h=E .λ / c =p.λ=m. v.λ,h=m. v. λ是物質波公式,此式與角動量公式L[角動量] = p . r = m . v . r [質量×速度×日距或旋轉半徑]相似,巨觀世界通常假定m是定值,v和 r呈反比關係。物質波的情形,mv是動量,λ是波長[顆粒大小],波長与動量呈反比關係,波長愈短,穿透力愈強可視為動量提升的結果。因此物質波公式類比角動量守恆公式。
(二).從角動能守恆切入:(頻率)=c(光速)/λ(波長) 代入E=h. f得Eλ= h. c,Eλ這個物理量目前沒有專有名詞,姑且以"角動能"稱呼,普朗克常數h和光速c都是常數,所以Eλ應當也是常數,和守恆律有關,表示電磁波的能量與波長的反比關係。Eλ=1/2mv^2λ,v^2λ的次元形式類似克普勒周期律v^ 2r,Eλ只比它多了符號m,質量和克普勒周期律都是一個定值,和守恆律有關,克普勒周期律可視為角動能守恆的實例。
電磁波的質量是0,所以是微觀的,角動能的動能亦屬微觀物理量,因此能量與波長的反比關係适用電磁波。物質波通常意指帶有質量的粒子,所以是巨觀傾向,角動量的動量也是巨觀傾向,因此動量和波長的反比關係适用物質波。
就星体而言,角動量是和橢圓有關,表示恆星的行星或行星的衛星遠距狀況,所以是巨觀傾向;角動能和克普勒周期律有關,表示恆星的行星或行星的衛星近距狀況和似圓軌道所以是微觀傾向。
動量是等速運動和非彈性碰撞所以是巨觀傾向,動能是加[減]速運動和彈性碰撞,所以是微觀傾向〔動量巨觀、動能微觀的相關論述請參考個人臉書動態時報2015-12-07物理同好會蕭錦遲發文"動量問題"的留言〕。
Victor Huang 恩恩 謝謝解答(雖然看不太懂ww
李文成 個人觀點,角動量守恆在微觀物理唯一的實例是物質波公式,物質波公式與角動量公式形式上類似,但是角動量守恆公式是指一個旋轉的封閉系統或是橢圓軌道,物質波和電磁波的公式應用在粒子的線性運動,線性運動是開放系統,這是兩者的主要差異性。
橢圓的次元屬性-2維〔參考波德定律新解及其演生理論/第IV章/第三節橢圓- 2維的11點理由〕,橢圓-2維是+1和+4維的平均次元的兩點理由:
(一) .橢圓的定義:兩定點距離之和為常數表現的是一次元計算式, 所以橢圓的定義屬於+1維。橢圓標準式(x^2/a^2)+(y^2/b^2)=1可以化成x^2b^2+y^2a^2=a^2b^2,這是四次方程式+4維,它和定義+1維的平均次元2.5維相當於-2維有和橢圓的理論次元符合。
(二) .衛星在行星的赤道面上運行或行星在黃道面上運行通常是走圓形軌道,隨著距離拉長, 會逐漸轉變成傾斜的橢圓軌道,更遠的距離,傾角會逐漸拉高,甚至形成逆行的橢圓軌道,例如巨行星的外圍衛星分母情形:順行、逆行和各種傾角的軌道都有,類似球形分布,太陽的運行天体而言,外圍的彗星也是橢圓軌道的球狀分布;所以橢圓軌道偏愛遙遠的距離和球形分布。
遙遠的距離從負維法則的觀點是+1維,球形在共构法則屬於+4維,+1和+4維的平均次元2. 5維,從半維法則的觀點,2. 5維相當於-2維。
角動量守恆在巨觀物理的應用可以橢圓軌道和-2維來解釋。角動量守恆在物質波的應用可以+1和+4維兩兼來解釋,例如高速中子是短波,短波顆粒小所以振幅也小,光束筆直屬於+1維。低速中子是長波形式,表示大號圓球+4維,-2維表示波動性質,波動性質屬於長波和短波的共同性質。
所以角動量守恆亦能适用物質波公式h=mvλ,只不過巨觀物理和微觀物理的角動量表示方式不同,前者是-2維的形式,後者是+1和+4維兩兼的形式。至於常觀形式,兩种不同方式的角動量守恆都能成立,手持啞鈴的旋轉椅實驗就是常觀形式的角動量實驗;長波形式的熱電波,例如微波(1公厘~1公尺),已經屬於常觀的顆粒大小。
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