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帖子主题:[原创]相对性1+1原理——有关量子的连续性和严格因果性

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[原创]相对性1+1原理——有关量子的连续性和严格因果性

[原创]相对性1+1原理——有关量子的连续性和严格因果性

谭少雄

我们在论述麦克斯韦场方程作用时,在巨大而稳定的场作用下,质点的辐射场是可忽略的,进一步说作用与质点的辐射场无关。我们用场速可变场传播方程减去光速不变的场传播方程,推广并沿用两相对运动坐标系的变换关系式,可得其忽略的质点辐射场。我们可以这样理解当光信号的传播如果受到一个量子质点稳定的传播速度为c的场影响,位移作用以外的量便会传递到质点的辐射场。坐标系变换时相对运动速度v确定,质点的辐射场亦确定。推导如下。

假定在t=0时,s与s’两参考系原点重合,一球面电磁波离开s的原点。

s参考系中的光传播方程为:

c2t2=x2+y2+z2 (1)

s’参考系中的光传播速度为 u,光传播方程为:

u2t’2=x’2+ y’2+z’2 (2)

s’参考系相对于s参考系以速度v运动,令:

t’=βt+rx

x’=α(x-vt) y’=y z’=z

由于α与变化的场速u无关,我们尝试从方程(2)中得出我们所需要的方程,我们保留α值不变,将方程(2)变为如下的形式:

u2β2t2+2u2βt rx+u2r2x2= α2x2-2α2xvt+α2v2t2+y2+z2 (3)

我们将(3)式写为下面形式:

(c2β2-α2v2)t2=(α2-c2r2)x2+y2+z2-[(u2-c2)β2t2+2α2xvt+2u2βt rx+(u2-c2)r2x2 ] (4)

方程(4)式可变为下面形式:

c2t2=x2+y2+z2-(u2-c2)β2/c4(c2t-xv)2 (5)

光速不变s’参考系的场传播方程为:

c2t’2=x’2+ y’2+z’2 (6)

同样令:

t’=βt+rx

x’=α(x-vt) y’=y z’=z

方程(6)式变为下面形式:

(c2β2-α2v2)t2=(α2-c2r2)x2+y2+z2-(2α2xvt+2c2βt rx) (7)

方程(7)式可变为下面形式:

c2t2=x2+y2+z2-(2α2xvt-2β2xvt)=x2+y2+z2 (8)

比较s参考系中传播速度为c的场传播及其在另一运动参考系s’中的场传播,发现光信号在相对运动的参考系中的传播如果受到一个量子质点稳定的传播速度为c的场影响,位移作用以外的量便会传递到质点的辐射场。这一原理为光通量不变。方程(5)式和方程(8)式都说明坐标系变换可带来自旋量即质点的辐射场大小。方程(8)式虽承认质点的辐射场,却不能描述同一速度下的自旋量大小,以及不能说明微观的塞曼效应、拉莫尔进动现象。方程(5)式描述的质点的辐射场与场速u有关,可以定性的说质点的辐射场方程是参考系的变换量,其描述的质点的辐射场方程为:

(u2-c2)β2/c4(c2t-xv)2 =0

此方程有两个解。 u=c 它代表麦克斯韦场方程忽略运动质点自旋的情况,认为运动质点自旋不影响场传播的变化。

u不等于c,不能忽略运动质点自旋产生的的场传播变化,解方程有:

c2t=xv

如果方程量子化,即时间间隔为量子的n个固有周期,有。

c2.n.1/场固有频率=xv

c2.n.h/mc2=xv

xmv=nh (9)

x有n个物质波长对应量子化n个场作用波长,一个物质波长为h/mv。它正是玻尔量子理论基础,轨道自旋为nh。相对性1+1原理推导出的场传播作用轨道自旋方程正是德布罗意波方程,方程c2t=xv说明在场中运动的量子,一个物质波周期场作用了n=c/v个周期,并不代表物质波相速度为c2/v的奇异。

我们也可使用△德尔塔变化量讨论质点的辐射场方程。当量子从一点运动到另一点,其距离间隔s参考系中为△x,时间间隔s参考系中为△t,依旧有c2△t=△xv。同样有△xmv=nh 。

相对性1+1原理准确的论述了物质粒子的德布罗意波动,其正确性是不言而喻的,其论证比德布罗意的波动方程论证更严密。并可发现物质粒子的波动必须在场作用下才能出现,从场速可变的相对性1+1原理的论述可看出物质粒子波动与相互作用位移的函数及系数(u2-c2)β2/c4有关。

对于方程(9)式我们深入研究,当我们研究两个相互纠缠的量子,设场作用为其中的任一个量子的场对另一量子的作用,相对运动的参考系中的长度和时间所引起的效应为,可写为△xmv=nh 。△xβmv/β=nh。△ x’P’ =nh。推导出的场传播作用轨道自旋方程依然是德布罗意波方程。 当相对运动速度变化时,应有△ x’△P’ =nh ≥h,正是测不准关系表达式。关于量子纠缠的误区,量子纠缠不过是量子的辐射场,比如电磁作用的量子,量子纠缠只是电磁作用的一部分,并不是无穷的。总之,量子的辐射场只是场与量子作用的一部分,并不是全部,量子力学的观点是错误的。说得通俗些,场速是可变的,即相对于爱因斯坦光速不变的相对论,实际场中相对运动的量子具有波动性,必须使用场速可变的相对性1+1原理,场速可变的场传播方程为光速不变的场传播方程加运动质点的辐射场方程。量子力学有关电子自旋的讨论也应从场与量子作用的方程来研究,不应从现象与假设来论述。

关于爱因斯坦与玻尔之争,爱因斯坦虽然提出了光的波粒二象性,但从根本上他不准备放弃连续性和严格因果性,因为这些正是相对论的基本特征。他坚持相信对于原子过程能够给出连续的机制和直接的原因,而这种原因一旦被得到、被重复,现象即会无一例外地以决定论方式精确地出现。而玻尔则认为,这一理想并不总被满足,由于观察操作引起的扰动不能任意小,我们只能谈论一种“单元事件体”。例如电子从激发态到基态的某一次跃迁,比这更细微的过程我们便无法认识到。因此,对于经典物理学的连续性和严格因果性必须放弃。

相对性1+1原理论述了量子的辐射场,,那么我们可以解决量子运动的连续性和严格因果性。量子力学的两个重要理论实物粒子的德布罗意的波动方程及测不准关系都来自相对性1+1原理相对运动的参考系变换。反过来可以说,实物粒子的德布罗意的波动方程及测不准关系的成立正说明场速是可变的。对于量子运动的连续性和严格因果性,相对性1+1原理唯一需要做的是u的确定问题。我们可设相对运动的参考系变换u只与相对运动速度v有关,爱因斯坦的光速不变相对论状态可认为是量子自旋微扰为零的状态。量子的运动状态包括相对运动速度v及由相对运动产生的量子自旋微扰,两者亦可相互转化,不同运动状态的量子相互作用通过相对性1+1原理找出参考系变换,u大小的确定转化为参考系变换,我们就可以解决量子运动的连续性和严格因果性。忽略质点的辐射场,爱因斯坦的相对论无法解决量子运动的连续性和严格因果性。玻尔对于经典物理学的连续性和严格因果性必须放弃是错误的,我们可通过相对性1+1原理确定观察操作引起的扰动。

对于解决量子运动的连续性和严格因果性,有关相对论铯原子钟实验宇宙宏观模型的讨论给研究指明了方向。这里我们不讨论星体的引力作用是否存在引力子,以及引力作用是否来源于量子的电磁作用的运动学效应,引力作用至少应满足场传播相对运动的参考系变换的相对性1+1原理:

c2t2=x2+y2+z2-(u2-c2)β2/c4(c2t-xv)2

上式可变为:

c2t2+(u2-c2)β2t2+(u2-c2)β2/c4 x2v2=x2+y2+z2 +2(u2-c2)β2/c2 txv

同样设xv单位质量自旋,2(u2-c2)β2/c2 txv应为场作用与单位质量自旋的干渉项,即相对论铯原子钟实验中地球自转。因场作用及其变换方程各量之间是相互关联,这种绝对的分类有悖于场作用及其变换方程,但对我们的讨论是有益的。另外由于实验的特殊性,地球上的铯原子钟与飞机中的铯原子钟处于近似相同的状态,可略去太阳与地球质量对实验中计算值的影响。相对论铯原子钟实验否定了狭义相对论的鈡慢原理,此实验证明狭义相对论有根本误区,经作者的相对性1+1原理的修正,很好地说明了实验,并论述了宏观模型描述的质点辐射场的自转量值与运动速度的关系。网络论文:谭少雄,八 论场速可变的实验证明——有关相对论铯原子钟实验。这里需要强调的是我们还应该考虑质点的辐射场与位移作用的相互转化,这一现象被称为近斥远引。

相对性1+1原理与狭义相对论没有关联,不需要它的假设和结论,它论述的只是相对运动对场传播的影响。相对性1+1原理成功说明了量子力学的两个重要理论实物粒子的德布罗意波动方程及测不准关系以及与狭义相对论的鈡慢原理冲突的相对论铯原子钟实验。并指出了量子纠缠的误区。2014.11.8日。

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      2014/11/11 21:53:21

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