量子场论和量子力学关系篇1

一、引言

“波粒二象性”是量子物理、现代光学与粒子物理中的核心问题，也是破解“光的本性”、“粒子与场的关系”、“物质世界的最基本结构单元”的关键所在。前苏联科学家瑞德尼克在《量子力学史话》中曾一针见血地指出：“今天，决定微观世界统一体的最深刻本质的全部问题，就是物理学所面临的尚未征服的山峰中的最高峰：物质的两种基本形式――实物（粒子）和场（波）――之间的相互关系。”谁要是破解了实物（粒子）和场（波）的关系，那么，他就登上了物理学的珠穆朗玛峰。本文基于狄拉克“经典电磁场按模式分解”的自然推广――“经典电磁场按光子对应分解”（因为每一个模式又可以包含多个光子）而展开讨论，通过一系列逻辑分析与数学抽象而得到了一些新的结论。

二、“第三种波粒二象性”的揭示

“第一种波粒二象性（光的波粒二象性）”（如图1）由爱因斯坦1905年揭示、1916年由密立根验证，分别获1921、1923年度诺贝尔物理学奖。“第二种波粒二象性（电子的波粒二象性）”由德布罗意1923年揭示、1927年由戴维逊和小汤姆逊验证，分别获1929、1937年度诺贝尔物理学奖。

1994年，中国学者把狄拉克1927年所作“经典电磁场按模式分解”进一步推进到“经典电磁场按光子对应分解”，凝练出了“电磁基波”的概念，提出了“波粒二象性的相变假说”，在经典电磁场与量子电磁场之间建立起了一种基本单元（“电磁基波”与“光子”）的对应关系（每一份“电磁基波”的能量、动量、角动量都能与一个同频光子的能量、动量、角

动量分别对应相等），揭示了与前两种波粒二象性相并列的“第三种波粒二象性”――经典（电磁）场在结构上的粒子性。

三、“三种波粒二象性”的和谐统一

虽然“第三种波粒二象性”、“第三种中微子振荡”、“第三种量子霍尔效应”的揭示令世人瞩目，但“三种波粒二象性”、“三种中微子振荡”、“三种量子霍尔效应”如何统一（揭示其背后的深刻本质）却更令人神往。

爱因斯坦整整五十年的自觉思考都没能解决“电磁波”与“光量子”之间的关系问题，德布罗意一辈子也未能解决“实物粒子”与“物质波”之间的关系问题。也就是说，尽管“光的波粒二象性”与“实物粒子的波粒二象性”被揭示出来并颁发了四次诺贝尔物理学奖，但“波粒二象性之谜”却并没有完全揭开。

今天，由于“第三种波粒二象性”的揭示，我们才能理顺“三种波粒二象性之间的π型结构关系”，破解“波粒二象性之谜”，把“三种波粒二象性”完美而又和谐地统一起来 （如上图）。

原来，只有第一种波粒二象性才是本质上的波粒二象性（真实的波与真实的粒子在存在的时间上相互错开，满足一定条件时还可以相互转化）；而第二种波粒二象性（真实的粒子在运动上具有“德布罗意波动性”）、第三种波粒二象性（真实的波“在结构上具有粒子性”）都是现象上的波粒二象性，它们的“波”与“粒子”同时存在但一虚一实、不能相互转化。这就是微观客体的“π型三重波粒二象性”。

四、“π型三重波粒二象性”的数学抽象：“波粒二象关系式”与“巨光子炮”

根据“波粒二象性的相变假说”，尤其是更为具体的“π型三重波粒二象性”理论，我们不难想象：由于在经典电磁场（电磁基波的叠加）与量子电磁场（光子气）之间建立起了一种基本单元（“电磁基波”与“光子”）的对应关系，所以，在一定条件下经典电磁场与量子电磁场之间可以发生相互转化（相变），而其本质就是“电磁基波”与“光子”之间的相互转化（真空中基态的量子电磁场吸收一份“电磁基波”而跃迁到激发态，再由激发态放出一个“光子”又回到基态；或者基态的量子电磁场吸收一个“光子”而跳到激发态，再由激发态发射一份“电磁基波”又跳回基态）。假若我们把量子电磁场（光子气）用粒子矩阵P表示，经典电磁场（电磁基波的叠加）用波矩阵W表示，那么，经典电磁场与量子电磁场之间的转化（相变）就可以用数学描写成为一种矩阵变换：

P = G W

其中，G为变换矩阵。再详细一点，我们还可以写出（甚至还可以写出其四维形式）如公式1：

这就是“波粒二象关系式”。它是对“波粒二象性的相变假说”与“π型三重波粒二象性”高度的数学抽象――不仅把量子力学的两大开山之作（普朗克公式与德布罗意公式）统一了起来，而且还把“物理学尚未征服的山峰中的最高峰――实物（粒子）与场（波）之间的关系”用精准的数学公式表达了出来，有如爱因斯坦的质能关系式E=Mc2揭示“质量”与“能量”的平等、线性关系一样。

另外，根据“波粒二象性的相变假说”与“π型三重波粒二象性”理论，我们有望把一份巨大的“弥散能量（波）”通过某种途径集中起来而转化成为一个高速（甚至接近光速）飞行的“巨粒子炮”，例如，可以把现在的激光武器改造成为“巨光子炮”――以光速飞行的“一颗巨大的光子”（根据“三种波粒二象性”的内在关系，我们把“激光谐振腔内输出的受激辐射”不是展现成为数额巨大的多“光子”，而是设法转化成唯一的一颗以光速飞行的“巨光子”炮弹――它在空中飞行几乎没有衰减，用来拦截核导弹简直就是瓮中捉鳖）。 相信“巨光子炮”这种超级武器一定会引起军方乃至世界和平组织的极大兴趣。因为核武器毁灭人类，而“巨光子炮”却可以拯救人类。

五、“三种波粒二象性”和谐统一理论的初步检验

鉴于爱因斯坦广义相对论的三大预言（水星近日点进动、光线的引力偏折、光谱线的引力红移）被验证就奠定了它在科学界的坚实基础，我们也基于“三种波粒二象性”的和谐统一理论而做出了三个颇具颠覆性（在现代物理学的框架内几乎就是不可能）的预言（推论）。如果这三个几乎是不可能的事件都能够得到证实，那么就只能说明“三种波粒二象性”的和谐统一理论具有无比强大的生命力，是攻不破、打不垮的理论。

事实上，这三个颇具颠覆性的推论经过几番腥风血雨、学术论战，已经有两个半得到了证实：

①根据经典理论而不需要任何量子假设就可以直接导出“普朗克的黑体辐射公式”（已为英国曼彻斯特大学的马歇尔所证实）；

②根据经典理论而不需要任何量子假设就可以直接导出“光能量的量子化”（已为中山大学的佘卫龙所证实）；

③“波”与“粒子”完全平等，“光的量子理论”与“光的经典电磁理论”是两个独立、平行的理论，光的量子理论不能包含光的经典电磁理论（已被甘永超证明了一半，还剩下另一半，需要实验判决）。

为了弥补上面三个推论只证实了两个半的遗憾，我们又借助科学史上伽利略亚里士多德“物体越重下落速度越快”所使用的归谬法（它比伽利略的比萨斜塔实验更为有力），从逻辑上进一步证明了第三个推论（如果“光的量子理论能够包含光的经典电磁理论”，那么，我们就可以完全抛弃光的经典电磁理论，这势必导致“光量子”一统天下而“电磁波”突然消失，可是，“电磁波”作为一种具有质量、能量、动量而真实存在的物质，是不可能凭空消失的。所以，“光的量子理论不能包含光的经典电磁理论”）。而这种逻辑推理的力量又十分有力，以至于“进行实验判决都成为多余”！

另外，对于光电效应实验中传统物理学都极力回避的难题（当一个光子的能量低于红限而两个光子的能量高于红限时，能否产生光电效应），“三种波粒二象性”的和谐统一理论却能够给出圆满的解释。第一个光子打到电子上，显示粒子性，被电子吸收，使电子跃迁到高能态；第二个光子紧接着打过来，如果它还显示粒子性，就可能使高能态的电子吸收该光子而逃逸，发生光电效应，可事实上并非如此。而新理论的解释却是：如果第二个光子紧接着打过来，由于电子已经跃迁到了高能态，与之发生相互作用的第二个光子就不再显示粒子性，而是显示波动性，应该用电磁波理论来处理，所以，不会发生光电效应。

如果再计及“π型三重波粒二象性”抽象成为一个数学上的矩阵等式――波粒二象关系式，而该矩阵等式却居然能够把量子力学的两大开山之作（普朗克公式和德布罗意公式）统一起来――这完全可以理解为对“π型三重波粒二象性”与物理学理论和实验自洽性的第5.5次验证。想当年，爱因斯坦的广义相对论也只有“水星近日点进动”、“光线的引力偏折”2个预言被验证（“光谱线的引力红移”一直等到1959年才被美国的庞德和雷布卡利用穆斯堡尔效应加以验证）就奠定了它在科学界的坚实基础并轰动世界，而甘永超的“π型三重波粒二象性”却已经经历了5.5次验证为什么就不能轰动世界！

六、结果与讨论

我们知道，“经典电磁场按光子对应分解”是狄拉克1927年所作“经典电磁场按模式分解”的自然推广，而在“经典电磁场按光子对应分解”基础上建立起来的“三种波粒二象性”的和谐统一理论――“π型三重波粒二象性”又经过了上述5.5次验证，特别是前面那2.5次颠覆性验证是足够有力的。如果与广义相对论的验证相对比，我们应该更加有信心，把“π型三重波粒二象性”理论进一步推向高潮。

其实，“经典电磁场按光子对应分解”――每一个“电磁基波”的能量、动量、角动量都能与一个同频“光子”的能量、动量、角动量分别对应相等，就让我们找到了破解“粒子自旋”之谜的钥匙。根据“π型三重波粒二象性”理论，粒子的自旋不过是从它的娘胎里带出来的，是粒子的一种内禀特性，例如，当一份“电磁基波”转化为一个“光子”时，转化前“电磁基波”的能量、动量、角动量都由转化后的那个“光子”所承载，也就是说，光子的自旋角动量来源于转化前的那份“电磁基波”的角动量。其实，这个谜底非常简单。

随着“光子自旋”这类艰深物理问题的解决，现代物理学前沿的四大疑难“波粒二象性之谜”、“光的本性之谜”、“粒子与场的关系之谜”、“物质世界的最基本结构单元之谜”也会在“π型三重波粒二象性”的框架下得到解决，我们将会顺利进入“后粒子物理学时代”，迎来“物理学的第六次大综合”――实现“实物（粒子）与场（波）的统一”，建立起“波与粒子的统一物理学”并证实“物质世界的最基本结构单元――‘太极粒子波’”的存在。

回首亚里士多德2300多年以前的《物理学》至今，我们不妨大胆猜想一下物理学究竟有哪几大核心公式。它们应该是主宰物理运动中某一个大类运动的基本定律或公式（例如①主宰机械运动的牛顿第二定律，②主宰电、磁、光运动的麦克斯韦方程，③主宰微观粒子运动的薛定谔方程），或者是揭示最基本、最重要的物理关系与实质的公式，例如④爱因斯坦质能关系式与甘永超揭示的⑤波粒二象关系式――前者揭示了质量、能量、时间、空间与运动之间的关系，它是物理学中最基本的关系――物理学就是研究物质（质量、能量）在时间、空间中的运动，而后者则是物理学中最重要的关系，因为实物（粒子）与场（波）之间的关系至高无上――被（瑞德尼克）称之为“物理学所面临的尚未征服的山峰中的最高峰”，也是爱因斯坦一辈子苦苦求索的对象。

作为一种印证，当您在电脑中输入“世界上最伟大的十大公式”并进行搜索时，大多数时，上述“物理学的五大核心公式”都能全部入选，只要把“波粒二象关系式”作为德布罗意方程组（普朗克公式与德布罗意公式之组合）的升级版就行。

我们殷切期望：由中国学者创立的“波粒二象关系式”能够跻身“物理学的五大核心公式”与“世界上最伟大的十大公式”，为人类的文明和进步做出不朽的贡献。我们也期望“巨光子炮”能够早日问世，为维护世界和平、全面销毁核武器做出贡献。

参考文献

[1]瑞德尼克. 黄宏荃， 彭灏译.量子力学史话[M].北京：科学出版社，1979： 281-282.

[2]甘永超， 章介伦. 沈文达，等. 辐射场的内禀结构研究[J].光子学报， 1995， 24（5）： 472～475.

[3]甘永超， 吴美钧. 论电磁场的自身量子化[J].荆州师专（现长江大学）学报（自然科学版）， 1994， 17（5）： 37～39.

[4]甘永超， 吴美钧. 一种自洽的光的波粒二象性图景[J].荆州师专（现长江大学）学报（自然科学版）， 1996， 19（5）： 53～56.

[5]Y. Gan， W.Wang.A self-consistent picture of wave-particle duality of light[C].Proc.of SPIE， 2007， 6664： 666407（本文获湖北省第十二届自然科学优秀学术论文二等奖）.

[6]Marshall T W. Brownian motion of a mirror[J].Phys. Rev. D， 1981， 24（6）： 1509～1515.

[7]She Wei-Long. Quantization of light energy directly from classical electromagnetic theory in vacuum[J].Chinese Physics， 2005， 14（12）： 2514-2521.

量子场论和量子力学关系篇2

1 有效场论思想的提出分析

一般意义的有效场论指的是某一个研究领域事物内在机制理论问题，也就是用粒子物理学家话来说就是有效理论对于物理参数空间物理实体描述，从物理学看，很多物理学理论都是随着不断变化而形成了多样性，也就是同一物理实体中的粗放型和精致形理论，这就构成了物理学参数空间唯像学理论研究。不需要费心去寻找一个物理终极理论，只要能够恰当的描述一切现象就可以了，从本质上讲也就是说对于物理具有本身局限性，是反映物理世界信息模型问题。

为了能够很好协调量子力学和相对论之间量子场论，就应该考虑到二次量子化，也就是一种包含粒子生产的基本粒子问题，在数学中量子场论系统拥有无穷自由度，数学中对于理论有很多新的要求，对于重整化问题解释争论也是突出表现了场论思想提出，从历史发展来看，重整化理论是具有一定场论理论依据的。对于有效场论思想提出都有一定追溯作用。

从重整化方法发展历史看，有效思想在建立量子场论中是非常富有启发作用的，量子场论语言的作用是非常恰当描述依赖作用的，本质就是能够超级力量。有效理论思想可以很好推动量子场论深入发展，也就是说基础物理学家说的基础物理学问题，本质上就是高能物理学和低能物理学之间相互隔离和各个击破研究问题。如何划分物理现象标准能否跨度，形式随着精度分化不断变化，也就是在重整化基础上能够实现对于理论重整。能够就会出现很多处理重整化物理学理论发展的初始阶段是处理量子电动力学发散引进方法，对于物理学家首先应该引起截至作用，将发散部分吸收，然后再进行重新定义理论参数问题，在这个过程就会出现很多处理方法问题，重整方法从此就会成功开始。随着测试现象尺度变化物理学作用和结构也会发生变化，接着人们就会缓慢减小截至思想指导，运用重整化参数变化情况进行更深度分析和研究，有效的将参数和分数关系用数学方式描述出来。能够在群方程参数变化中，降低重整化的有限维子丛。有效的低能理论有别于高能的情形，不同的高能日量可能 会产生相同低能日量，事实上在数众多不同质量粒子共存体系中，系统能量远会小于粒子质量，这时质量扮演截至就可以近似重整化有效场论，质量的影响也会相互作用不可重整化，一种新的可重整化量子场论理论广泛应用自然会导致人们对于基础物理学看法，这种观点的转变结果是量子场论的标准模型问题。

2有效场论引发的争论问题

人们认为基础物理学研究宇宙物质基础结构和物质运动规律的学科，所以说近代自然科学追求的确定性和必然性，根据这个观点对于高能物理学享有的基础地位和粒子物理学的终极理论都是有一定领地的。从弱点理论到量子色动力学发展起来的标准模型，在基础物理研究中都具有里程碑意义和作用，根据标准模型可以看出，物质有夸克和轻子组成，他们之间相互作用可以用一个统一规场论来完成，量子场论这种进展就是重整化方法更加深入人心。

重整化概念对于标准模型哲学基础构成需要更加深入分析和研究，在理论早起时候，重整化的概念在处理微饶问题时，物理学家对于突现驾驶主要是纠缠于两种备选方案，就是前面提及到的还原论和反还原论述，分别指的是高能物理学和凝聚态物理学问题。粒子高能物理学的科学家以高能物理学基础来辩护，就是粒子物理学提升了人们对于物理世界的认识，引领人们一步步走到宇宙绝对性结构面前，在还原论中也有很多关键性词语，所以说凝聚物理学家工作和粒子物理学家工作是一样的基础性。

还原重整化概念建立的历史进行实证分析，确实是可以提供理论之间相关性依据问题，但是这种论证本身没有坚实基础。理论之间联系建立只是局限于特定语境，另外理论之间是否存在基础性问题，也只是局限于各种文化层次之间，理论是否具有一定基础性争论，将是未来人类文明发展的重要问题。也就是理论之间存在内在很多联系，反还原阶段基于突现事实理论之间联系，量子场确实恰当又方面的描述了特定精度物理现象问题。根本上依赖于特定语境中和物理相对应的世界，其中包括主观意向、理论背景和实验测量问题等，所以要不断结合各种综合要素进行分析和科学解释人类现象。

3结语

粒子物理中物理场论等多个理论之间相互竞争并存在很多现象，有效的微观世界信息，可以反映客观理论语境，这样就会避免工具主义无法解释参量问题，和实在主义经验数据问题，总之就是客观事物本身是非常丰富多彩和复杂多变的，一种语言描述复杂事物行不通，对于还原论和反还原论争论，问题不是一方压倒另一方，而是要相互之间能够互补，全面客观的把两者进行相互结合起来，做到最大限度的兼收并蓄、取长补短和综合统一。

参考文献：

[1] 王博涛，舒华英.基于自组织理论的信息系统演化研究[J]；北京邮电大学学报（社会科学版），2006年01期.

[2] 林祯祺.从量子论到玻色-爱因斯坦统计[J]；重庆师范大学学报（自然科学版），2006年04期.

量子场论和量子力学关系篇3

本文分四部分。首先明确什么是量子引力？其次给出当代量子引力发展简史，更次概述当代量子引力研究主要成果，最后探讨量子引力的一些哲学反思。

一、什么是量子引力？

当代基础物理学中最大的挑战性课题，就是把广义相对论与量子力学协调起来[1]。这个问题的研究，将会引起我们关于空间、时间、相互作用（运动）和物质结构诸观念的深刻变革，从而实现20世纪基础物理学所提出的空间时间观念的量子革命。

广义相对论是经典的相对论性引力场理论，量子力学是量子物理学的核心。凡是研究广义相对论和量子力学相互结合的理论，就称为量子引力理论，简称量子引力。探讨量子引力卓有成效的理论，主要有两种形式。第一，是把广义相对论进行量子化，正则量子引力属于此种。第二，是对一个不同于广义相对论的经典理论进行量子化，而广义相对论则作为它的低能极限，超弦／m理论则属于这种。

圈(loop)量子引力[2]是当前正则量子引力的流行形式。正则量子引力是只有引力作用时的量子引力，和超弦／m理论相比，它不包括其它不同作用。它的基本概念是应用标准量子化手续于广义相对论，而广义相对论则写成正则的即hamiltonian形式。正则量子引力根据历史发展大体上可分为朴素量子引力和圈量子引力。粗略来说，前者发生于1986年前，后者发生于1986年后。朴素量子引力由于存在着紫外发散的重正化困难，从而圈量子引力发展成为当前正则量子引力的代表。

超弦／m理论的目的，在于提供己知四种作用即引力和强、弱、电作用统一的量子理论。理论的基本实体不是点粒子，而是1维弦、2维简单膜和多维brane（广义膜）的延展性物质客体。超弦是具有超对称性的弦，它不意味着表示单个粒子或单种作用，而是通过弦的不同振动模式表示整个粒子谱系列。

圈量子引力和超弦／m理论之外，当代量子引力还有其它不同方案。例如，euclidean量子引力、拓扑场论、扭量理论、非对易几何等。

二、当代量子引力研究进展

我们主要给出超弦／m理论和圈量子引力研究的重大进展。

1.超弦／m理论方面[3]

弦理论简称弦论，虽然在20纪70年代中期，已经知道其中自动包含引力现象，但因存在一些困难，只是到80年代中期才取得突破性进展。

1)80年代超弦理论

弦论发展可粗略分为早期弦理论（70年代）、超弦理论（80年代）和m理论（90年代）三个时期。我们从80年代超弦理论开始，简述其研究进展。

1981年，m·green和j.schwarz提出一种崭新的超对称弦理论，简称超弦理论，认为弦具有超对称性质，弦的特征长度已不再是强子的尺度（～10[-13]厘米），而是planck尺度（～10[-33]厘米）。

1984年，green和schwarz证明[4]，当规范群取为so(32)时，超弦i型的杨－mills反常消失，4粒子开弦圈图是有限的。

1985年，d.gross,j.harvey[5]等4人提出10维杂化弦概念，这种弦是由d=26的玻色弦和d=10超弦混合而成。杂化弦有e[,8]×e[,8]和so(32)两种。

同年，p.candlas,g.horowitz,a.strominger和e.witten[6]对10维杂化弦e[,8]×e[,8]的额外空间6维进行紧致化，最重要的一类为calabi－丘流形。但是这类流形总数多到数百万个，应该根据什么原则来选取作为我们世界的c－丘流形，至今还不清楚，虽然近10多年来，这方面的努力从来未中断过。

1986年，提出建立超弦协变场论问题，促进了对非微扰超弦理论的探讨。在诸种探讨方案中，以e.witten的非对易几何最为突出[7]。

同年，人们详细地研究了超弦唯象学，例如e[,6]以下如何破缺及相应的物理学，对紧致空间已不限于c－丘流形，还包括轨形(orbifold)、倍集空间等。

人们常把1984-86年期间对超弦研究的突破，称为第一次超弦革命。在此期间建立了超弦的五种相互独立的10维理论，而且是微扰的。它们是i型、iia型、iib型、杂化e[,8]×e[,8]型和so(32)型。

2)90年代m理论

经过80年代末期和90年代初期，对超弦理论的对偶性、镜对称及拓扑改变等的研究，到1995年五种超弦微扰理论的统一性问题获得重大突破，从此第二次超弦革命开始出现。

1995年，witten在南加州大学举行的95年度弦会议上发表演讲，点燃起第二次超弦革命。witten根据诸种超弦间的对偶性及其在不同弦真空中的关联，猜测存在某一个根本理论能够把它们统一起来，这个根本理论witten取名为m理论。这一年内witten、p.horava、a.dabhulkar等人，给出ⅱa型弦和m理论间的关系[8]、i型弦和杂化so(32)型弦间的关系、杂化弦e[,8]×e[,8]型和m理论间的关系等。

1996年，j.polchinski、p.townscend、c.baches等人认识到d-branes的重要性。积极进行d-branes动力学研究[9]，取得一定成果。同年，a.strominger、c.vafe应用d-brane思想，计算了黑洞这种极端情形的熵和面积关系[10]，得到了和bekenstein-hawking的熵－面积的相同表示式。g.callon、j.maldacena对具有不同角动量与电荷的黑洞所计算的结果指出，黑洞遵从量子力学的一般原理。g.collins探讨了量子黑洞信息损失问题。

1997年，t.banks、j.susskind等人提出矩阵弦理论，研究了m理论和矩阵模型间的联系和区别。

同年，maldacena提出ads/cft对偶性[11]，即一种anti-de sitter空间中的iib型超弦及其边界上的共形场论之间的对偶性假设，人们称为maldacena猜测。这个猜测对于我们世界的randall-sundrum膜模型的提出及hawking确立果壳中宇宙的思想，都有不少的启示。

2.圈量子引力方面[12]

1)二十世纪80年代

1982年，印度物理学家a.sen在phys.rev.和phys.lett.上相继发表两篇文章，把广义相对论引力场方程表述成简单而精致的形式。

1986年，a.ashtekar研究了sen提出的方程，认为该方程已经表述了广义相对论的核心内容。一年后，他给出了广义相对论新的流行形式，从而对于在planck标度的空间时间几何量，可以进行具体计算，并作出精确的数量性预言。这种表述是此后正则量子引力进一步发展的关键。

同年，t.jacobson和l.smolin求出wilson圈解。在引进经典ashtekar变量后，他们在圈为光滑且非自相交情形下，求出了正则量子引力的wdw方程解。此后，他们又找到了即使在圈相交情况下的更多解。

1987年，由于hamiltonian约束的wilson圈解的发现，c.revolli和smolin引进观测量的经典possion代数的圈表示，并使微分同胚约束用纽结(knot)态完全解出。

1988年，v.husain等人用纽结理论(knot theory)，研究了量子约束方程的精确解及诸解间的关系，从而认为纽结理论支配引力场的物理量子态。同年，witten引进拓朴量子场论(tqft)的概念。

2)二十世纪90年代

1990年，rovelli和smolin指出，对于在大尺度几何近似变为平直时态的研究，可以预言planck尺度空间具有几何断续性。对于编织的这些态，在微观很小尺度上具有“聚合物”的类似结构，可以看作为j.wheeler时空泡沫的形式化。

1993年，j.iwasaki和rovelli探讨了量子引力中引力子的表示，引力子显示为时空编织纤维的拓朴修正。

1994年，rovelli和smolin第一次计算了面积算子和体积算子的本征值[13]，得出它们的本征谱为断续的重大结论。此后不久，物理学者曾用多种不同方法证明和推广这个结论，指出在planck标度，空间面积和体积的本征谱，确实具有分立性。

1995年，rovelli和smolin利用自旋网络基[14]，解决了关于用圈基所长期存在的不完备性困难。此后不久，自旋网络形式体系，便由j.baez彻底阐明。

1996年，rovelli应用k.krasnov观念，从圈量子引力基本上导出了黑洞熵的bekenstein-hawking公式[15]。

1998年，smolin研究圈和弦间的相似性，开始探讨圈量子引力和弦论的统一问题。

三、当代量子引力理论主要成就

1.超弦／m理论方面

1)弦及brane概念的提出

广义相对论中的奇性困难、量子场论中的紫外发散本质、朴素量子引力中的重正化问题，看来都起源于理论的纯粹几何的点模型。超弦理论提出轻子、夸克、规范粒子等微观粒子都是延伸在空间的一个区域中，它们都是1维的广延性物质，类似于弦状，其特征长度为planck长度。m理论更推广了弦的概念，认为粒子类似于多维的brane，其线度大小为planck长度。为简单起见，我们把brane也称作膜。超弦／m理论中，用有限大小的微观粒子替代粒子物理标准模型中纯粹几何的点粒子，这是极为重要且富有成效的革命性观念。

2)五种微扰超弦理论

这五种超弦的不同在于未破缺的超对称荷的数目和所具有的规范群。i型有n=1超对称性，含有开弦和闭弦，开弦零模描述杨－mills场，闭弦零模描述超引力。ⅱa型有n=2超对称性，旋量为majorana-weyl旋量，不具有手征性，自动无反常，只含有闭弦，零模描述n=2超引力。iib型同样有n=2超对称性，具有手征性。杂化弦是由左旋d=10超弦和左旋d=26玻色弦杂化而成，只包含可定向闭弦，有手征性和n=1超对称性，可以描述引力及杨－mills作用。

3)超弦唯象学

从唯象学角度来看，杂化弦型是重要的，e[,8]×e[,8]是由紧致16维右旋坐标场(26-10=16)而产生的，即由16维内部空间紧致化而得到，也就是说在紧致化后得到d=10，n=1，e[,8]×e[,8]的超弦理论。

但是迄今为止，物理学根据实验认定我们的现实空间是三维的，时间是一维的，把四维时空(d=4)作为我们的现实时空。因此我们必须把10维时空紧致化得到低能有效四维理论，为此人们认为从d=10维理论出发，通过紧致化有

m[10]m[4]×k

此中k为c－丘流形，此内部紧致空间维数为10-4=6，m[4]为minkowski空间，从而得到4维minkowski空间低能有效理论。其重要结论有：

(1)由d=10,e[,8]×e[,8]超弦理论（m[10]中规范群为e[,8]×e[,8]）紧致化为d=4，e[,6]×e[,8]、n=1超对称理论。

(2)夸克和轻子的代数ng完全由k流形的拓朴性质决定：为euler示性数χ，系拓朴不变量。

(3)对称破缺问题。已知超弦四维有效理论为n=1，规范群为e[,6]×e[,8]的超对称杨—mills理论，现实模型要求破缺。首先由第二个e[,8]进行超对称破缺，然后对大统一群e[,6]已进行破缺，从而引力作用在e[,8]中，弱、电、强作用在e[,6]中，实现了四种作用的统一。

4)t和s′对偶性

尽管五种超弦理论在广义相对论和量子力学统合上，取得了不少进展，但是五种超弦理论则是相互独立的，理论却是微扰的。尽管在超弦唯象学中，原则上－丘流形k一旦固定下来，在d=4时空中所有零质量费米子和玻色子（包括higgs粒子）就会被确定下来，但是－丘真空态总数则可多到数百万个，应该根据什么原则来选取－丘真空态，目前还不清楚。t对偶性和s对偶性的提出，正是五种超弦理论融通的主要桥梁。

在m理论的孕育过程中，对偶性起了重要作用。弦论中存在着一种在大小紧致空间之间的对偶性。例如ⅱa型弦在某一半径为r[,a]的圆周上紧致化和ⅱb型在另一半径为r[,8]的圆周上紧致化，两者是等效的，则有关系r[,b]=(m[2,s]r[,a])[-1]。于是当r[,a]从无穷大变到零时，r[,b]从零变到无穷大。这给出了ⅱa弦和ⅱb弦之间的联系。两种杂化弦e[,8]×e[,8]和so(32)也存在类似联系，尽管在技术性细节上有些差别，但本质上却是同样的。

a.sen证明，在超对称理论中，必然存在着既带电荷又带磁荷的粒子。当这一猜测推广到弦论后，它被称作为s对偶性。s对偶性是强耦合与弱耦合间的对称性，由于耦合强度对应于膨胀子场，杂化弦so(32)和i型弦可通过各自的膨胀子连系起来。

5)m理论和五种超弦、11维超引力间的联系

m理论作为10维超弦理论的11维扩展，包含了各种各样维数的brane，弦和二维膜只是它的两种特殊情况。m理论的最终目标，是用一个单一理论来描述已知的四种作用。m理论成功的标志，在于把量子力学和广义相对论的新理论框架中相容起来。

附图

上面给出五种超弦理论、11维超引力和m理论相容的一个框架示意图[16]，即m理论网络。此网络揭示了五种超弦理论、11维超引力都是单一m理论的特殊情形。当然至今m理论的具体形式仍未给出，它还处于初级阶段。

6)推导量子黑洞的熵－面积公式。

在某些情形下，d-branes可以解释成黑洞，或者说是黑branes，其经典意义是任何物质（包括光在内）都不能从中逃逸出的客体。于是开弦可以看成是具有一部分隐藏在黑branes之内的闭弦。hawking认为黑洞并不完全是黑的，它可以辐射出能量。黑洞有熵，熵是用量子态来衡量一个系统的无序程度。在m理论之前，如何计算黑洞量子态数目是没有能力的。strominger和vafa利用d-brane方法，计算了黑－branes中的量子态数目，发现计算所得的的熵－面积公式，和hawking预言的精确一致，即bekenstein-hawking公式，这无疑是m理论的一个卓越成就。

对于具有不同角动量和电荷的黑洞所计算结果指出，黑洞遵从量子力学的一般原理，这说明黑洞和量子力学是十分融洽的。

2.圈量子引力方面

1)hamiltonian约束的精确解。

圈量子引力惊人结果之一，是可以求出hamiltonian约束的精确解。其关键在于hamiltonian约束的作用量，只是在s－纽结的结点处不等于零。所以不具有结点的s－纽结，才是量子einstein动力学求出的物理态。但是这些解的物理诠释，至今还是模糊不清的。

其它的多种解也已求得，特别是联系连络表示的陈－simons项和圈表示中的jones多项式解，j.pullin已经详细研究过。witten用圈变换把这两种解联系起来。

2)时间演化问题

人们试图通过求解hamiltonian约束，获得在概念上是很好定义的、并排除冻结时间形式来描述量子引力场的时间演化。一种选择是研究和某些物质变量相耦合的引力自由度随时间演化，这种探讨会导致物理hamiltonian的试探性定义的建立，并在强耦合微扰展开中，对s纽结态间的跃迁振幅逐级进行考查。

3)杨－mills理论的重正化问题

t.thiemann把含有费米子圈的量子引力，探索性地推广到杨－mills理论进行研究。他指出在量子hamiltonian约束中，杨－mills项可以严格形式给出定义。在这个探索中，紫外发散看来不再出现，从而强烈支持在量子引力中引进自然切割，即可摆脱传统量子场论的紫外发散困难。

4)面积和体积量度的断续性

圈量子引力最著名的物理成果，是给出了在planck标度的空间几何量具有分立性的论断。例如面积

此中lp是planck长度，j[,i]是第i个半整数。体积也有类似的量子化公式。

这个结论表明对应于测量的几何量算子，特别是面积算子和体积算子具有分立的本征值谱。根据量子力学，这意味着理论所预言的面积和体积的物理测量必定产生量子化的结果。由于最小的本征值数量级是planck标度，这说明没有任何途径可以观测到比planck标度更小的面积（～10[-66]厘米[2]）和体积（～10[-99]厘米[3]）。从此可见，空间由类似于谐振子振动能量的量子所构成，其几何量本征谱具有复杂结构。

5)推导量子黑洞的熵－面积公式

已知schwarzchild黑洞熵s和面积a的关系，是bekenstein和hawking所给出，其公式为：

附图

这里k是boltzman常量，是planck常量，g[,n]为牛顿引力常量，c为光速。对这个关系式的深层理解和由物理本质上加以推导，m理论已经作过，现在我们看下圈量子引力的结果。

应用圈量子引力，通过统计力学加以计算，krasnov和rovelli导出

附图

此处γ为任意常数，β是实数(～1/4π)，显然如果取γ＝β，则由式(3)即可得到式(2)。这就是说，从圈量子引力所得出的黑洞熵－面积关系式，在相差一个常数值因子上和bekenstein-hawking熵－面积公式是相容的。

bekenstein-hawking熵公式的推导，对圈量子引力理论是一个重大成功，尽管这个事实的精确含义目前还在议论，而且γ的意义也还不够清楚。

四、量子引力理论的哲学反思

我们从空间和时间的断续性、运动（相互作用）基本规律的统一性、物质结构基本单元的存在性三个方面进行哲学探讨。

1.空间和时间的断续性

当代基础物理学的核心问题，是在planck标度破除空间时间连续性的经典观念，而代之以断续性的量子绘景。量子引力理论对空间分立性的揭示和论证，看来是最为成功的。

超弦／m理论认为，我们世界是由弦和brane构成的。根据弦论中给出的新的不确定性关系，弦必然有位置的模糊性，其线度存在一有限小值，弦、膜、或brane的线度是planck长度，从而一维空间是量子化的。由此推知，面积和体积也应该是量子化的。二维面积量子的数量级为10[-66]厘米[2]，三维体积量子的数量级为10[-99]厘米[3]等。

对于圈量子引力，其最突出的物理成果是具体导出了计算面积和体积的量子化公式。粗略说来，面积的数量级是planck长度lp的二次方，体积的数量级是lp的三次方。这就令人信服地论证了在planck标度，面积和体积具有断续性或分立性，从而根本上否定了空间在微观上为连续性的经典观念。

依据空间和时间量度的量子性，芝诺悖论就是不成立的，阿基里斯在理论上也完全可以追上在他前面的乌龟。类似的，《庄子·天下》篇中的“一尺之捶，日取其半，万世不竭”这个论断在很小尺度上显然也是不成立的。古代哲学中这两个难题的困人之处，从空间时间断续性来看，是由于预先设定了空间和时间的度量，始终是连续变化的经典性质。实际上在微观领域，空间和时间存在着不可分的基本单元。

2.运动（相互作用）基本规律的统一性

20世纪基础物理学巨大成功之一，就是建立了粒子物理学的标准模型，理论上它是筑基于量子规范场论的。这个模型给出了夸克、轻子层次强、弱、电作用的su(3)×su(2)×u(1)规范群结构，在一定程度上统一了强、弱、电三种相互作用的规律。但是它不含有引力作用。

超弦／m理论的探讨，在于构建包含引力在内的四种作用统一的物理理论。传递不同相互作用的粒子如光子（电磁作用）、弱玻色子（弱作用）、胶子（强作用）和引力子（引力作用），对应于弦的各种不同振动模式，夸克、轻子层次粒子间的作用，就是弦间的相互作用。在planck标度，超弦／m理论是四种基本作用统一理论的最佳侯选者，也就是所说的万物理论(theory of everything)的最佳侯选者。

在planck时期，物质运动或四种作用基本规律的统一性，正是反映了我们宇宙在众多复杂性中所显现的一种基本简单性。

3.物质微观结构的基本单元的存在性[17]

世界是由物质构成的，物质通常是有结构的，但是物质结构在层次上是否具有基本单元，即德谟克利特式的“原子”是否存在？这是一个长期反复争论而又常新的课题。当代几种不同的量子引力，尽管对某些问题存在着不同的见解，但是关于这个问题从实质上来看，却给出了一致肯定的回答。

超弦／m理论认为，构成我们世界的物质微观基本单元是具有广延性的弦和brane，并非所谓的只有位置没有大小的数学抽象点粒子。粒子物理学标准模型中的粒子，都是弦或brane的激发。弦和brane的线度是有限短的planck长度，它们正是构成我们世界的物质基本单元，即德谟克利特式的“原子”，这是超弦／m理论为现今所有粒子提供的本体性统一。

圈量子引力给出了在planck标度面积和体积的量子化性质，即断续的本征值谱，面积和体积分别存在着最小值。由于在圈量子引力中，脱离引力场的背景空间是不存在的，而引子场是物质的一种形态，因此脱离物质的纯粹空间也就是不存在的。空间体积和面积的不连续性和基本单元的存在，正是物质微观结构的断续性和基本单元的存在性的最有力论据。

总之，超弦／m理论和圈量子引力从不同的侧面，对量子引力的本质和规律作出了一定的揭示，它们在planck标度领域一致地得出了空间量子化和物质微观结构基本单元存在的结论。这无疑是人们在20世纪末期对我们世界空间时间经典观念的重大突破，也是广义相对论和量子力学统合的成果；同时更是哲学上关于空间和时间是物质存在的客观形式，没有无物质的空间和时间，也没有无空间和时间的物质学说的一曲凯歌！

【参考文献】

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[7]　e.witten.non-commutative geometry and string field theory.nucl.phys.b276(1986)291.

[8]　e.witten.string-string duality conjecture in various.dimensions.nucl.phys.b443(1995)307.

[9]　c.baches.d-brane dynamics.phys.lett.b374(1996)37.

[10]　a.strominger,c.vafa.microscopic origin of the bekenstein-hawking entropy.phys.lett.b379(1996)99.

[11]　j.maldacena.the large-nlimit of superconformal field theories and supergravity.hep-th/9711200.

[12]　c.rovelli.notes for a brief history of quantum gravity.gr-qc/0006061.23jan,2001.

[13]　c.rovelli,l.smolin.descreteness of area and volume in quantum gravity.gr-qc/9411005.

[14]　c.rovelli,l.smolin.spin networks and quantum gravity.phys.rev.d52(1995)5743.

量子场论和量子力学关系篇4

对称性是自然界最普遍、最重要的特性。近代科学表明，自然界的所有重要的规律均与某种对称性有关，甚至所有自然界中的相互作用，都具有某种特殊的对称性——所谓“规范对称性”。实际上，对称性的研究日趋深入，已越来越广泛的应用到物理学的各个分支：量子论、高能物理、相对论、原子分子物理、晶体物理、原子核物理，以及化学（分子轨道理论、配位场理论等）、生物（dna的构型对称性等）和工程技术。

何谓对称性？按照英国《韦氏国际辞典》中的定义：“对称性乃是分界线或中央平面两侧各部分在大小、形状和相对位置的对应性”。这里讲的是人们观察客观事物形体上的最直观特征而形成的认识，也就是所谓的几何对称性。

关于对称性和守恒定律的研究一直是物理学中的一个重要领域，对称性与守恒定律的本质和它们之间的关系一直是人们研究的重要内容。在经典力学中，从牛顿方程出发，在一定条件下可以导出力学量的守恒定律，粗看起来，守恒定律似乎是运动方程的结果．但从本质上来看，守恒定律比运动方程更为基本，因为它表述了自然界的一些普遍法则，支配着自然界的所有过程，制约着不同领域的运动方程．物理学关于对称性探索的一个重要进展是诺特定理的建立，定理指出，如果运动定律在某一变换下具有不变性，必相应地存在一条守恒定律．简言之，物理定律的一种对称性，对应地存在一条守恒定律．经典物理范围内的对称性和守恒定律相联系的诺特定理后来经过推广，在量子力学范围内也成立．在量子力学和粒子物理学中，又引入了一些新的内部自由度,认识了一些新的抽象空间的对称性以及与之相应的守恒定律，这就给解决复杂的微观问题带来好处，尤其现在根据量子体系对称性用群论的方法处理问题，更显优越。

在物理学中，尤其是在理论物理学中，我们所说的对称性指的是体系的拉格朗日量或者哈密顿量在某种变换下的不变性。这些变换一般可分为连续变换、分立变换和对于内禀参量的变换。每一种变换下的不变性，都对应一种守恒律，意味着存在某种不可观测量。例如，时间平移不变性，对应能量守恒，意味着时间的原点不可观测；空间平移评议不变性，对应动量守恒，意味着空间的绝对位置不可观测；空间旋转不变性，对应角动量守恒，意味着空间的绝对方向不可观测，等等。在物理学中对称性与守恒定律占着重要地位,特别是三个普遍的守恒定律——动量、能量、角动量守恒，其重要性是众所周知，并且在工程技术上也得到广泛的应用。因此，为了对守恒定律的物理实质有较深刻的理解，必须研究体系的时空对称性与守恒定律之间的关系。

本文将着重讨论非相对论情形下讨论量子体系的时空对称性与三个守恒定律的关系，并在最后给出一些我们常见的对称变换与守恒定律的简单介绍。

二、对称变换及其性质

一个力学系统的对称性就是它的运动规律的不变性，在经典力学里，运动规律由拉格朗日函数决定，因而时空对称性表现为拉格朗日函数在时空变换下的不变性．在量子力学里，运动规律是薛定谔方程，它决定于系统的哈密顿算符?，因此，量子力学系统的对称性表现为哈密顿算符?的不变性。

对称变换就是保持体系的哈密顿算符不变的变换．在变换s（例如空间平移、空间转动等）下，体系的任何状态ψ变为ψ??（s）?。

三、对称变换与守恒量的关系

经典力学中守恒量就是在运动过程中不随时间变化的量，从此考虑过渡到量子力学，当?是厄米算符，则?表示某个力学量，而

然而,当?不是厄米算符,则?就不表示力学量.但是，若?为连续变换时，我们就很方便的找到了力学量守恒。

设?是连续变换，于是可写成为?=1+iλf,λ为一无穷小参量，当λ0时，?为恒等变换。考虑到除时间反演外，时空对称变换都是幺正变换，所以

（8）式中忽略λ的高阶小量，由上式看到

即f是厄米算符，f称为变换算符?的生成元。由此可见，当?不是厄米算符时，?与某个力学量f相对应。再根据可得

（10）

可见f是体系的一个守恒量。

从上面的讨论说明，量子体系的对称性，对应着力学量的守恒，下面具体讨论时空对称性与动量、能量、角动量守恒。

1.空间平移不变性（空间均匀性）与动量守恒。

空间平移不变性就是指体系整体移动δr时，体系的哈密顿算符保持不变．当没有外场时，体系就是具有空间平移不变性。

设体系的坐标自r平移到，那么波函数ψ(r)变换到ψ??(s)?(r)

2.空间旋转不变性（空间各向同性）与角动量守恒

空间旋转不变性就是指体系整体绕任意轴n旋δφ时，体系的哈密顿算符不变。当体系处于中心对称场或无外场时，体系具有空间旋转不变性。

3.时间平移不变性与能量守恒

时间平移不变性就是指体系作时间平移时，其哈密顿算符不变。当体系处于不变外场或没有外场时，体系的哈密顿算符与时间无关（），体系具有时间平移不变性。

和空间平移讨论类似，时间平移算符???δt?对波函数的作用就是使体系从态变为时间平移态：

同样，将（27）式的右端在t的领域展开为泰勒级数

四、结语

从上面的讨论我们可以看到，三个守恒定律都是由于体系的时空对称性引起的，这说明物质运动与时间空间的对称性有着密切的联系，并且这三个守恒定律的确立为后来认识普遍运动规律提供了线索和启示，曾加了我们对对称性和守恒定律的认识．对称性和守恒定律之间的联系，使我们认识到，任何一种对称性，或者说一种拉格朗日或哈密顿的变换不变性，都对应着一种守恒定律和一种不可观测量，这一结论在我们的物理研究中具有极其重要的意义，尤其是在粒子物理学和物理学中，重子数守恒、轻子数守恒和同位旋守恒等内禀参量的守恒在我们的研究中起着重要的作用．下表中我们简要给出一些对称性和守恒律之间的关系。

参考文献

［1］戴元本.相互作用的规范理论，科学出版社，2005.

［2］张瑞明,钟志成.应用群伦导引.华中理工大学出版社，2001.

［3］a.w.约什.物理学中的群伦基础.科学出版社，1982.

［4］w.顾莱纳，b.缪勒.量子力学：对称性.北京大学出版社，2002.

［5］于祖荣.核物理中的群论方法.原子能出版社，1993.

［6］卓崇培，刘文杰.时空对称性与守恒定律.人民教育出版社，1982.

［7］曾谨言，钱伯初.量子力学专题分析 （上册）.高等教育出版社，1990.207-208.

量子场论和量子力学关系篇5

对称性是自然界最普遍、最重要的特性。近代科学表明，自然界的所有重要的规律均与某种对称性有关，甚至所有自然界中的相互作用，都具有某种特殊的对称性——所谓“规范对称性”。实际上，对称性的研究日趋深入，已越来越广泛的应用到物理学的各个分支：量子论、高能物理、相对论、原子分子物理、晶体物理、原子核物理，以及化学（分子轨道理论、配位场理论等）、生物（dna的构型对称性等）和工程技术。

何谓对称性？按照英国《韦氏国际辞典》中的定义：“对称性乃是分界线或中央平面两侧各部分在大小、形状和相对位置的对应性”。这里讲的是人们观察客观事物形体上的最直观特征而形成的认识，也就是所谓的几何对称性。

关于对称性和守恒定律的研究一直是物理学中的一个重要领域，对称性与守恒定律的本质和它们之间的关系一直是人们研究的重要内容。在经典力学中，从牛顿方程出发，在一定条件下可以导出力学量的守恒定律，粗看起来，守恒定律似乎是运动方程的结果．但从本质上来看，守恒定律比运动方程更为基本，因为它表述了自然界的一些普遍法则，支配着自然界的所有过程，制约着不同领域的运动方程．物理学关于对称性探索的一个重要进展是诺特定理的建立，定理指出，如果运动定律在某一变换下具有不变性，必相应地存在一条守恒定律．简言之，物理定律的一种对称性，对应地存在一条守恒定律．经典物理范围内的对称性和守恒定律相联系的诺特定理后来经过推广，在量子力学范围内也成立．在量子力学和粒子物理学中，又引入了一些新的内部自由度,认识了一些新的抽象空间的对称性以及与之相应的守恒定律，这就给解决复杂的微观问题带来好处，尤其现在根据量子体系对称性用群论的方法处理问题，更显优越。

在物理学中，尤其是在理论物理学中，我们所说的对称性指的是体系的拉格朗日量或者哈密顿量在某种变换下的不变性。这些变换一般可分为连续变换、分立变换和对于内禀参量的变换。每一种变换下的不变性，都对应一种守恒律，意味着存在某种不可观测量。例如，时间平移不变性，对应能量守恒，意味着时间的原点不可观测；空间平移评议不变性，对应动量守恒，意味着空间的绝对位置不可观测；空间旋转不变性，对应角动量守恒，意味着空间的绝对方向不可观测，等等。在物理学中对称性与守恒定律占着重要地位,特别是三个普遍的守恒定律——动量、能量、角动量守恒，其重要性是众所周知，并且在工程技术上也得到广泛的应用。因此，为了对守恒定律的物理实质有较深刻的理解，必须研究体系的时空对称性与守恒定律之间的关系。

本文将着重讨论非相对论情形下讨论量子体系的时空对称性与三个守恒定律的关系，并在最后给出一些我们常见的对称变换与守恒定律的简单介绍。

二、对称变换及其性质

一个力学系统的对称性就是它的运动规律的不变性，在经典力学里，运动规律由拉格朗日函数决定，因而时空对称性表现为拉格朗日函数在时空变换下的不变性．在量子力学里，运动规律是薛定谔方程，它决定于系统的哈密顿算符，因此，量子力学系统的对称性表现为哈密顿算符的不变性。

对称变换就是保持体系的哈密顿算符不变的变换．在变换s（例如空间平移、空间转动等）下，体系的任何状态ψ变为ψ（s）。

三、对称变换与守恒量的关系

经典力学中守恒量就是在运动过程中不随时间变化的量，从此考虑过渡到量子力学，当是厄米算符，则表示某个力学量，而

然而,当不是厄米算符,则就不表示力学量.但是，若为连续变换时，我们就很方便的找到了力学量守恒。

设是连续变换，于是可写成为=1+iλf,λ为一无穷小参量，当λ0时，为恒等变换。考虑到除时间反演外，时空对称变换都是幺正变换，所以

（8）式中忽略λ的高阶小量，由上式看到

即f是厄米算符，f称为变换算符的生成元。由此可见，当不是厄米算符时，与某个力学量f相对应。再根据可得

（10）

可见f是体系的一个守恒量。

从上面的讨论说明，量子体系的对称性，对应着力学量的守恒，下面具体讨论时空对称性与动量、能量、角动量守恒。

1.空间平移不变性（空间均匀性）与动量守恒。

空间平移不变性就是指体系整体移动δr时，体系的哈密顿算符保持不变．当没有外场时，体系就是具有空间平移不变性。

设体系的坐标自r平移到，那么波函数ψ(r)变换到ψ(s)(r)

2.空间旋转不变性（空间各向同性）与角动量守恒

空间旋转不变性就是指体系整体绕任意轴n旋δφ时，体系的哈密顿算符不变。当体系处于中心对称场或无外场时，体系具有空间旋转不变性。

3.时间平移不变性与能量守恒

时间平移不变性就是指体系作时间平移时，其哈密顿算符不变。当体系处于不变外场或没有外场时，体系的哈密顿算符与时间无关（），体系具有时间平移不变性。

和空间平移讨论类似，时间平移算符δt对波函数的作用就是使体系从态变为时间平移态：

同样，将（27）式的右端在t的领域展开为泰勒级数

四、结语

从上面的讨论我们可以看到，三个守恒定律都是由于体系的时空对称性引起的，这说明物质运动与时间空间的对称性有着密切的联系，并且这三个守恒定律的确立为后来认识普遍运动规律提供了线索和启示，曾加了我们对对称性和守恒定律的认识．对称性和守恒定律之间的联系，使我们认识到，任何一种对称性，或者说一种拉格朗日或哈密顿的变换不变性，都对应着一种守恒定律和一种不可观测量，这一结论在我们的物理研究中具有极其重要的意义，尤其是在粒子物理学和物理学中，重子数守恒、轻子数守恒和同位旋守恒等内禀参量的守恒在我们的研究中起着重要的作用．下表中我们简要给出一些对称性和守恒律之间的关系。

参考文献

［1］戴元本.相互作用的规范理论，科学出版社，2005.

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［6］卓崇培，刘文杰.时空对称性与守恒定律.人民教育出版社，1982.

［7］曾谨言，钱伯初.量子力学专题分析 （上册）.高等教育出版社，1990.207-208.

量子场论和量子力学关系篇6

方向是指总星系、物体、人、粒子、云气等在运动场中发生相互作用时产生的波走向,即“波(方向)、粒(物)、场”说中的波为方向元。其中总星系、物体、人、粒子、云气定义为常规物质概念即实物质;物体粒子表现自身特征、地位的波动环境范围即场是物理学上的时空结构(传递介质);波反映了物体能量、意志、特征和运动趋势,定义为与实物质概念对称的虚物质(范畴)。但它们都是能量在冷胀宇宙中的表现形式,即在一定条件下,事物都可从能量中转化而来。由代物理理论可推知原始宇宙是纯能量的;据阴阳学说和宇称均匀特性,可拟设世界为虚物质、实物质(软硬)二元;为应用数理生化研究手段对人文社科作数量化技术化处理,应建冷胀宇宙构造模型于力量与热量(力热)、实物质、方向、空间、时间五维坐标系中。至此,我们同时得到能量一元论、内容对称的广义物质虚实二元论、波粒场三元论和力热、实物质、方向、时间、空间五构素的设定。佳佳网

“波、粒、场”是关于物质间地位联系通过场发生波的干涉作用的三元论,其中波正是五构素说中的方向,并对应于广义物质中的虚物质范畴。可见,虚物质决定了物体在实现消费体系的运动场中体现自身特征与价值的大方向不变,从而规定和影响了一切事物发展的大体趋势,而不是事先计划或安排好了事物的一切。故虚物质论关于方向不变属大尺度范畴的概念正是相对论所研究的范畴。因为每秒30万公里速度的光子行进空间正常情况下是大尺度的,而相对论是在光速不变的支持下推导出来的,主要涉及到大尺度时空中宇宙根本律和运动总方向不变问题。虚物质论强调自由至高无上,因为自由在消费体系内容中位于最高层次,因为量子测不准原理表明粒子运动中存在无限自由;无限自由标志着没有运动相同的粒子,是任何高超的检测手段都测不出来的;虚物质论关于自由至上是低层物体(层次高尺度大),特别是量子世界的普遍要求。这些是虚物质论同量子力学相关的局部方向变化原理。

量子场论和量子力学关系篇7

但经本文研究表明，《量子力学》对一些基本物理学问题的实质并不清楚，往往似是而非。然而《量子力学》却娓娓动听、夸夸其谈，实则以其昏昏使人昭昭！请看事实：

1.1关于"量子化"根源问题。

微观世界"量子化"已被证实，人们已经公认。但接踵而来的就是"量子化"根源问题，又机制怎样？这本是物理学根本任务之一。已有的理论包括爱因斯坦、玻尔、量子力学都未能回答。然而量子力学家们却置这本职任务于不顾，翩翩起舞与数学喧宾夺主、相互玩弄！

就是说，《量子力学》是在未有弄清量子化根源前提下侈谈"量子"的"科学"。其结果只能使原子结构凭空量子化，量子化则成为无源之水，无本之木。这就是目前物理科学之现状！

可有人，例如一位量子力学教授辩论时说："量子化是电子自身固有属性，阴极射线中的电子能量也是量子化的"。

虽然，这量子力学家利用了"微小量子"数学"极限"概念进行诡辩，显得很聪明，但却误了人类物理学前程！

不可否认的事实是：阴极射线中的电子、X射线韧致辐射电子、高能加速器中电子或其它自由电子能量都连续可变，决不表现量子化！这无疑表明量子化不是电子自身固有属性。那末，原子结构中能量量子化必有其它原因。显然这是基本物理学问题，作为理论物理又是非弄清不可的问题。其它科学例如数学，由于任务不同尚可不必关心量子化根源问题。然，作为理论物理决不可以！本文如下将准确具体讨论量子化根源问题以及物质世界又怎样量子化的，并给出8位数字有效精度与实验完全相符的计算结果。

1.2理论与实践关系问题

既然凭空将电子能量量子化，就难免臆造之嫌，所以《量子力学》就下意识往实验上靠――"符合"试验。然而，既下意识就难免拙劣，请看事实：

世界著名理论物理第六册--《量子力学》（文献[1]）中著："量子力学，可建立于数个基本假定上，大体上这些基本假定分属两大项……，两项的假定便构成一量子力学完整系统"。

这明确表明，量子力学就是建立在基本假定上的（种种猜测）。"科学学"研究还表明：任何建立在基本假定上的东西都不可能是科学！然而量子力学家们却娓娓动听说："量子力学是建立在实验基础上的科学"。这不是弥天大谎么？！

文献[1]在建立对易关系：

pq－qp＝（?／i）E―――――――――（1）

时说："这是一基本假定"。并告诫人们："不可懂"！就是说（1）式不能用任何数学--物理方法导出，即：不否认这是一种猜测。然而，（1）式就是昭著世界的"波动方程"的基础，也就是量子力学的理论基础。

所以确切地说，量子力学就是建立在基本假定上的种种猜测。这分明表现的是量子力学家们主观意识！

研究表明，量子力学所谓实验基础，首先在于德布罗意"物质波"理论。认真研究表明，物质波究竟是什么？德布罗意本人未有弄清，后人至今仍未弄清，又怎能说"建立在实验基础上"呢？！

研究表明，量子力学的实际过程是：德布罗意对自然现象进行一次连他自己也弄不清的抽象（猜测）（以下证明），提出"物质波"概念。量子力学对这不清的概念又进行一次抽象（猜测）（以下证明），提出"波函数"（Ψ）概念，并且通过一种算符将其作用到一个基本假定即（1）式上，便铸成了著名的"波动方程"--量子力学的理论基础：

（h2/2m）2Ψ+(E－V)Ψ＝0―――――（2）

由于量子力学凭空引进"波函数Ψ"，实际上就赋予了电子神奇性质。正是这种神奇性质使得量子力学具备了非凡诡辩能力。

1.3量子力学诡辩伦理

1.3.1关于理论基础诡辩

以上及以下讨论都证明，量子力学是，由于缺乏了解，错误地估计了试验（以下严格证明），用了错误的基本假定（不能由任何合理方法导出）而形成的，错误理论。然而量子力学家们却口口声声："量子力学是建立在实验基础上地科学"。这分明是在诡辩，再加上社会意识，量子力学又具备了狡辩能力。

1.3.2关于物质波的狡辩

对于"物质波"概念，量子力学[1]应用了三个基本假定：其一假定"对易关系"即（1）式，由此构成量子力学骨架；其二假定"测不准原理"，由此编造了电子"几率云"图像；其三假定"波粒互补原理"，这种原理本身就是一种诡辩，因为"波粒二象性"问题目前仍属困难不解的世界性难题。于是量子力学精心泡制出"波函数Ψ"并强加给电子。经如此之假定，电子便具备了神奇性质--量子力学家们的主观意识。

然而"波函数"的物理意义究竟是什么？量子力学家们着实应向人们交代清楚，遗憾的是任何学家都未能如愿。实际上对波函数Ψ的真实物理意义，量子力学家们也只是：你知、我知、天知、地知，凡人不可知。这分明是狡辩理论！

如果需要，量子力学（文献[1]）首先拿出：

2πa＝n――――――――――――――（3）

很明显式中2πa是粒子中心轨迹。于是说，物质波是粒子轨迹波动。此说极易征服初学者，但此说问题也易败露。量子力学立即改变说法，言（3）式系近代物理概念，对此不能用经典概念理解。于是又出现：

1.3.3关于"经典"与"近代"狡辩

量子力学经常炫耀是近代科学理论，已经超脱经典，又不时贬低经典理论。

然而，以下讨论完全证明：量子力学除了主观臆造因素外，完全没有离开经典物理一步，也未超出经典物理一点，就连波函数Ψ的表达式（无例外）也完全是经典数学和经典力学关系式，并且以下用不可否认的事实--量子力学所犯经典错误，表明量子力学连经典理论也不通。所以，量子力学所谓超脱经典，正在于一些基本假定连同主观臆造。在此种意义上说，量子力学不仅超脱经典，而且也超脱科学！1.3.4量子力学方法论狡辩

确切说，量子力学不能给波函数Ψ做出完整的真实物理学定义，但在理论中却轮番使用:①波函数Ψ表示粒子中心轨迹波动；②波函数Ψ表示粒子出现几率；③波函数Ψ表示弥撒物质波包三种概念。有了三种概念，又可各取所需，自然一切物理问题都"迎刃而解"了。

然而，量子力学同时又"有权"轮番否定这三种概念。但却不是自我否定，而是另一种需要--否定其它理论，其中包括真理。要指出的是，量子力学轮番使用三种概念，又轮番否定这三种概念，并不是在同一时间同一地点进行的。因为应用一种概念的同时又否定这种概念，这是卖矛又卖盾的故事，连儿童都知道是蠢事。显然量子力学家比儿童高明得多，这叫认识方法狡辩。

似这样，在哲学面前，用"建立在实验基础上"量子力学可以蒙混过关；其它科学由于研究任务不同，不会关心"量子化"根源，又由"领地"限制也无权过问波函数的真实意义；量子力学又可各取所需轮番应用和轮番否定①、②、③三种概念。于是，量子力学便以狡辩赢得了世界理论权威！

1.4关于"符合"试验问题

以下将证明，量子力学所谓符合实验，实际上系对实验的猜测。量子力学很善于做貌似合理实则谬误的猜测（以下揭示），并美其名曰"符合"试验。其实，对实验的真实物理过程并不清楚，又何谈相符呢？请看事实：

基于玻尔理论的成功，量子力学作两项重要推广。心理学原因，人们对这种推广又愿意接受。然而却出现本质性原则错误，请看：

1.4.1量子力学推广（一）

由于氢原子的试验电离能与玻尔理论真实能级相近，于是量子力学推广为：

试验电离能＝原子真实能级――――――――――（4）

将该式推广到多电子原子中显然很省力气，但这是严重错误。请看氦原子事实：

试验（文献［1］）测得氦原子两个电离能，这里分别用E1，E2表示为：

E1＝1.80(Rhc)＝24.58(ev)――――――――（5）

E2＝5.80(Rhc)＝79.01(ev)――――――――（6）

量子力学［1］认为这就是氦原子的两个真实能级。

若用E玻表示类氢氦离子基态能玻尔理论值，则

E玻＝54.42(ev)―――――――――――――（7）

显然下式成立：

E2＝E1＋E玻――――――――――――――（8）

该式明确表明E2不是氦原子的真实能级，因为其中包含有E1，即第一电离能。

那么，实验值E2即（8）式表示什么物理内容呢？

研究表明：要使氦原子第二电子电离，仪器必先付出能量E1＝24.58(ev)先使第一电子电离，这好比代价，氦原子于是变成类氢氦离子，其基态能为E玻＝54.42(ev)。要使它电离，仪器必须再付出与E玻相等的能量，才能使第2电子电离。那么仪器付出总能量必为E2＝E1＋E玻，这就是氦原子电离实验真实过程，由此不难结论：

1.4.2据电离实验本文结论

电离实验结论一：氢原子及类氢氦离子玻尔理论值正确。

电离实验结论二：目前电离能实验值≠原子真实能级。

电离实验结论三：所有元素最低能级皆为其类氢离子能级，不存在比这更低的能级。

然而量子力学（文献［1］、［3］）却竞相用"微扰法"、"变分法"乃至用修正核电荷方法逼近计算这氦原子的"能级"E2：

E2＝5.80(Rhc)＝79.01(ev)――――――（9）

显然，量子力学这种下意识"符合"实验，拙劣以极，形同瞎子摸象！

这是由于量子力学对原子结构缺乏了解，又没有搞清电离实验真实物理过程所致。

对此，进一步证明如下，参见表（一）：

表（一）几个元素的类氢离子能级

原子序元素E1（ev）E玻（ev）E1＋E玻E实（ev）注

13Al5.9862299.37992305.35692304

14Si8.1512666.73642674.88742673

15P10.4863061.30463071.79063070

16S10.3603483.08433493.44433494

17Cl12.9673932.07563945.04263946

18Ar15.7594408.27864424.03764426

表中E1为元素第一电离能实验值，E玻为类氢离子基态能玻尔理论值，E实表示类氢离子电离能实验值，可见下式成立：

E实＝E1＋E玻―――――――――――――（10）

该式明确表明类氢离子电离能实验值E实不能直接代表其真实能级，因为E实中包含有E1（第一电离能）。有说这是巧合。然而表中六个元素都完全巧合必有规律，这种规律就是以上三条结论。实际上（9）、（10）二式等价，但（10）式只对表中几个元素成立。对于其它元素或其它情况问题变得更为复杂，不可一日而语。

这进一步证明了上述三条结论，再做如下推论：

1.4.3据电离试验本文推论

电离实验推论一：任何电离实验过程都是电子几经碰撞交换能量综合结果。注意氢原子的电离能与真实能级相近但并不相等的事实，因此

电离实验推论二：任何元素任何电离能目前实验值均不能直接代表原子的真实能级。

电离实验推论三：随着理论与技术进步将来完全可以试验直接测得原子的真实能级。

以上证明（4）式完全错误，然而量子力学对此未经证明却实际应用。可见，量子力学逻辑上粗糙、理论荒诞！

1.4.4量子力学推广（二）

根据玻尔理论的成功，量子力学（文献[4]）又作一项重要推广:认为多电子原子结构不同壳层K，L，M，N…中电子的量子数分别为n＝1,2,3,4…

显然，这种推广也很省力，然而也是严重错误！

参见图（1）氢原子的能级，这代表玻尔理论的成功。可是量子力学毫不思索原封不动将图（1）推广到多电子原子中。量子力学很善于做这种貌似合理实则谬之千里的推广。从中可见量子力学理论思维完全不具物理学素质。

稍经分析不难发现，图（1）所示物理意义可用图（2）类比。谁都知道图（2）表示的内容是三个人在同一时刻的官位（级），或者表示一个人在三个不同时期的官位。但决不表示一个人在同一时刻具有三种官位(级)。

那么图（1）也如此：或者表示在同一时刻三个氢原子的能级（画在一起），或者表示一个氢原子在三个不同时刻的能级。但图（1）决不表示在同一时刻氢原子有三个能级（注意氢原子只有唯一电子）。

要知道，这种认识上的差异将产生完全不同乃至相反的结论。同样，量子力学这种推广也未经证明而普遍应用。

研究表明，原子结构这种性质是由量子化根源决定的。量子力学对此一无所知，严彦却夸夸其谈什么"量子"、什么"力学"，实在误人不浅！

经量子力学如此推广，其结果必然使得原子结构--物质世界变得一塌糊涂。因之，物质结构必然由测得准变为测不准的了。这就是量子力学的【测不准原理】。稍经分析也不难发现【测不准原理】的哲学错误。

所以如上述，量子力学所谓符合实验，实际上是对实验进行貌似合理（但谬之千里）的猜测并作勇敢推广而已。

1.5关于【测不准原理】问题

如果人们要问，量子力学就会说：【测不准原理】是根据实验的总结。

根据什么实验？

还是根据"物质波"。

但须知，与其说世界公认量子力学是理论物理权威，毋宁说世界公认"波粒二象"性问题仍是世界性遗难问题。在此问题尚未彻底解决之前怎么可以总结呢？！

所以，在问题循环不解情况下，由于量子力学诡辩性及其狡辩能力，方才成为世界理论权威！以致人们对量子力学【测不准原理】的哲学错误丧失分辨能力。又由于这种错误原理隐藏在高深难懂的量子力学之中，常人不可涉才得以免遭非难。现在有必要给这错误原理充分揭露！

大量研究可以结论，目前为止的实验已经给出大部物理世界准确信息，这就是普朗克常数h

＝2π?给出的信息。根据这种信息，本文已经给出目前大部物理学问题以准确具体描述，其中包括目前困难问题，也包括"波粒二象"性问题。并且这种描述全部具有8位数字有效精度与并实验完全相符的结果，以下将做这种描述。这表明〖测得准原理〗成立（参见提要）。这就在事实上完全打了破了量子力学【测不准原理】的神话--鬼话！

然而量子力学由于缺乏了解又理论贫乏，却完全错误地应用了大自然给出的准确信息：

Δp·Δx≥（1/2）?―――――――――――（11）

这就是量子力学【测不准原理】的数学表达式。显然竟将大自然给出的准确信息--普朗克常数?作为测不准的量度，是乃天大谬误。

第二章普朗克常数给出物质世界准确信息

本文大量研究，现总结普朗克常数：

h＝2π?――――――――――――――――――（12）

给出的物质世界准确信息：

2.1?已经给出所有元素原子结构的准确信息

据此可以准确具体描述任何原子的真实结构，并都将与实验符合很好。文献[5]、[6]、[7]已经做了这种描述，这在事实上已经打破了量子力学【测不准原理】的神话--鬼话。

2.2?已经给出任何微观粒子（质子、中子、电子、光子以及场粒子等）自身结构准确信息

例如，可以算得质子自身结构理论半径，以rP表示，准确为：

rP＝1.3214100×10-13(cm)―――――（13）

并可从能量、电荷、自旋、磁矩、元素周期率五方面算得完全相同的这一结果，已无可否认地证明这结果唯一正确。这是目前任何理论都办不到的！

又例如，可以算得电子自身结构理论半径，以re表示，准确为：

re＝2.9742175×10-14（cm）----------(14)

同样可证明此结果唯一正确（繁琐，略），量子力学对此望尘莫及。

2.3?已经给出普适常数Φ的准确信息

普适常数定义：任何光子的波长λ与发射该光子的电子在原子中的轨道半径r之比为常数，以Φ表示之，那么有：

Φ＝λ／r＝常量＝1／（ε。·α）

＝4π×137.03600＝1722.0451--------(15)

（说明：当电子跃迁为r∞时，轨道半径直接用r；当电子跃迁为rArB时，式中要用当量轨道半径，略。）

研究表明这是一个斩新的物理常数，虽无量纲，但具有丰富重要物理意义。由（15）式已经看出，普适常数Φ严格规定着光子和电子；以下还将看到，普适常数还严格规定着质子和中子以及粒子的磁矩及其"反常"。相形之下，量子力学竟将光速C称作"普适常数"，不知多么无聊！

此外，根据普适方程（见下）和普适常数Φ还可算得任何光子的形成机制、光子的尺寸、质量、能量、性质以及光子的自身内部结构。此类问题，由于量子力学【测不准原理】的限制，人们连想都不敢想。可见量子力学荒谬已极！并且，这种计算完全表明光子的粒子实在性，而所谓波动性只不过是粒子实在性的客观反映。

2.4?已经给出分子结构、晶体结构、固体性质、液体性质、气体性质等物质结构准确信息

本文如下普适方程可以变为：

V＝n2?2／mr2――――――――――――（16）

式中V为引力势能，它将准确决定晶体晶格能；而r则决定晶体晶格常数（略）。

2.5?已经给出量子数n＝0,1,2,3…真实物理意义的准确信息

但在量子力学中，量子数n＝0,1,2,3…只表示自然数，除此之外无任何物理意义。大量研究可以结论：宏观温度T就是量子数n在统计意义上的单值函数，即：

T＝f（n）――――――――――――――（17）

研究还表明，对单个粒子（原子、分子）该式也严格成立，只不过对单个粒子（原子、分子）则无需统计。这已表明，微观粒子的温度也是"量子化"的，不能连续取值。此外还表明，任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学（文献［8］）却说："对于个别分子，温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损，由理论贫乏导致理论错误！

2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息

周知，由气体状态方程可以导出绝对零度。那么，由普适方程即（20）式可以推出宇宙最低温度。并且，不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸，那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。

2.7?已经给出天体结构准确信息

据此可以准确描述任何天体的天文结构。

研究表明，任何天体天文结构与原子一样，都只能有唯一稳态解，他们遵循完全相似的基本规律，也就是普适方程即(20)式所揭示的规律。

也周知，据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构（位置、动能），但却实际上无穷多解，不能得到唯一稳态解。

这恰表明目前理论困难所在，量子力学对此无能为力，只能缺省"上帝一次推动"说！。

宇宙正在膨胀，没有稳态解呀！有人说。

不管你膨胀（例如银河系）还是稳态（例如太阳系），哪怕你收缩，都逃不脱普适方程严格支配！也所以这叫：普适方程！

2.7.1太阳系唯一稳态解

太阳系的唯一稳态解的意义在于：若用强大火箭推动，改变任意行星（例如地球）轨道（黄道面内）半经大小，待火箭动力消失后，该行星（例如地球）将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定，也由普适方程所规定。

通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算，可以得到太阳系的三个重要天文结构常数：K1、K2、K3，其中K1、K2是基本的，K3是导出的（略）。可惜，量子力学半个也不知！

2.7.2太阳系第一天文结构常数K1：

K1＝Vi2·Ri＝常数

＝1.327×1026(达因·cm2／克)――――（18）

式中Vi为各行星轨道速度，Ri为各行星轨道半径。并且，由此可直接推出开普勒定律（略）。

2.7.3太阳系第二天文结构常数K2：

K2＝mi2·Vi2·Ri2/ri5＝常数

＝9.747×1049（克2／cm·秒2）―――(19)

式中mi为各行星质量，ri为各行星携带半径（定义：包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径）。

研究表明，太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸（包括大气）、轨道、速度以及轨道曲线性质，无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果，并由普适方程所确定。（说明：①普适方程计算天文结构要经过变换；本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②《太阳系天文结构计算》一文已送南京大学。）

2.8?已经给出大自然内在本质规律准确信息

见以下，物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。

第三章普朗克常数的真实物理意义

上述可见，普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容，量子力学所知无几。不仅如此，由于缺乏了解，量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证[参见（11）式]。

现初步总结普朗克常数h＝2π?真实物理意义如下：

3.1?对宏观，谓最小能量单位。

这就是：E＝ω?＝nh，这由普朗克首先发现，并由此人们公认能量"量子化"。

3.2?表征微观能量交换的最大单位。

研究表明，?是微观能量交换的最大单位。研究表明，还有更小级别的量子化能量单位：（1/Φn）?，其中，n＝0,1,2,3…为量子数；而Φ＝1722.0451为普适常数即（15）式。

3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示，那么有：Le＝n·?，其中n＝0，1,2,3…为量子数。

3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心，狄拉克用量子力学算得费米子（电子、质子）的自旋量皆为（1/2）?是完全错误的结果。

3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认，原子核自身能量也是量子化的，其量子化的单位为?。

需要指出，原子核这种量子化状态并不是孤立的，然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明，原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界，尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系，遗憾的是所有理论均未能如此。并且，量子力学家们皆置此本职任务于不顾（可谓不务正业），而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹！

3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明，原子核的量子能量状态首先作用到核外电子，而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配：

第一，核外所有电子同时受静电（库仑）引力能（场）支配，这种作用是经典的。在这种作用下，电子有落向原子核的趋势。

第二，原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此，原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且，这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因！也因此，核外所有电子的量子状态必与原子核一致，同一原子中核外所有电子的量子数必都相同，且都等与原子核的量子数。

也所以，量子力学认为原子不同壳层K，L，M，N…中电子的量子数分别为：n＝0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象！量子力学很善于这种猜测，又美其名曰"符合"试验。多么荒唐！

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用，这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程：

T＝（1/2）V――――――①

T＝E――――――――②―――（20）

E＝n2·?2／2m·r2――――③

该方程因具有普遍意义，故称普适方程。研究表明，普适方程适于所有元素的原子结构，还适用于天体的结构，并且计算与实验真正符合很好（普适方程物理意义见下）。

3.7?表征任何粒子（含天体）间相互作用能量的最大量子化单位（还有更小单位）。

这不是简单推广，而有极为丰富的物理内容。例如，?将准确决定晶体结构，还准确决定天体天文结构。

3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关，还将决定粒子的"反常磁矩"，附录中具体讨论。

3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容（准确具体证明待续）。

3.10?（普朗克常数）将贯穿于全部物理世界全部内容，其中包括宇宙的爆炸和膨胀，光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题，核力与弱力问题等无一例外。

然而量此外还表明，任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学（文献［8］）却说："对于个别分子，温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损，由理论贫乏导致理论错误！

2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息

周知，由气体状态方程可以导出绝对零度。那么，由普适方程即（20）式可以推出宇宙最低温度。并且，不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸，那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示，那么有：Le＝n·?，其中n＝0，1,2,3…为量子数。

3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心，狄拉克用量子力学算得费米子（电子、质子）的自旋量皆为（1/2）?是完全错误的结果。

3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认，原子核自身能量也是量子化的，其量子化的单位为?。

需要指出，原子核这种量子化状态并不是孤立的，然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明，原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界，尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系，遗憾的是所有理论均未能如此。并且，量子力学家们皆置此本职任务于不顾（可谓不务正业），而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹！

3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明，原子核的量子能量状态首先作用到核外电子，而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配：

第一，核外所有电子同时受静电（库仑）引力能（场）支配，这种作用是经典的。在这种作用下，电子有落向原子核的趋势。

第二，原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此，原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且，这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因！也因此，核外所有电子的量子状态必与原子核一致，同一原子中核外所有电子的量子数必都相同，且都等与原子核的量子数。

也所以，量子力学认为原子不同壳层K，L，M，N…中电子的量子数分别为：n＝0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象！量子力学很善于这种猜测，又美其名曰"符合"试验。多么荒唐！

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用，这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程：

T＝（1/2）V――――――①

T＝E――――――――②―――（20）

E＝n2·?2／2m·r2――――③

该方程因具有普遍意义，故称普适方程。研究表明，普适方程适于所有元素的原子结构，还适用于天体的结构，并且计算与实验真正符合很好（普适方程物理意义见下）。

3.7?表征任何粒子（含天体）间相互作用能量的最大量子化单位（还有更小单位）。

这不是简单推广，而有极为丰富的物理内容。例如，?将准确决定晶体结构，还准确决定天体天文结构。

3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关，还将决定粒子的"反常磁矩"，附录中具体讨论。

3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容（准确具体证明待续）。

3.10?（普朗克常数）将贯穿于全部物理世界全部内容，其中包括宇宙的爆炸和膨胀，光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题，核力与弱力问题等无一例外。

然而量此外还表明，任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学（文献［8］）却说："对于个别分子，温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损，由理论贫乏导致理论错误！

2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息

周知，由气体状态方程可以导出绝对零度。那么，由普适方程即（20）式可以推出宇宙最低温度。并且，不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸，那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示，那么有：Le＝n·?，其中n＝0，1,2,3…为量子数。

3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心，狄拉克用量子力学算得费米子（电子、质子）的自旋量皆为（1/2）?是完全错误的结果。

3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认，原子核自身能量也是量子化的，其量子化的单位为?。

需要指出，原子核这种量子化状态并不是孤立的，然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明，原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界，尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系，遗憾的是所有理论均未能如此。并且，量子力学家们皆置此本职任务于不顾（可谓不务正业），而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹！

3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明，原子核的量子能量状态首先作用到核外电子，而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配：

第一，核外所有电子同时受静电（库仑）引力能（场）支配，这种作用是经典的。在这种作用下，电子有落向原子核的趋势。

第二，原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此，原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且，这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因！也因此，核外所有电子的量子状态必与原子核一致，同一原子中核外所有电子的量子数必都相同，且都等与原子核的量子数。

也所以，量子力学认为原子不同壳层K，L，M，N…中电子的量子数分别为：n＝0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象！量子力学很善于这种猜测，又美其名曰"符合"试验。多么荒唐！

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用，这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程：

T＝（1/2）V――――――①

T＝E――――――――②―――（20）m·r2――――③

该方程因具有普遍意义，故称普适方程。研究表明，普适方程适于所有元素的原子结构，还适用于天体的结构，并且计算与实验真正符合很好（普适方程物理意义见下）。

3.7?表征任何粒子（含天体）间相互作用能量的最大量子化单位（还有更小单位）。

这不是简单推广，而有极为丰富的物理内容。例如，?将准确决定晶体结构，还准确决定天体天文结构。

3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关，还将决定粒子的"反常磁矩"，附录中具体讨论。

3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容（准确具体证明待续）。

3.10?（普朗克常数）将贯穿于全部物理世界全部内容，其中包括宇宙的爆炸和膨胀，光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题，核力与弱力问题等无一例外。

然而量此外还表明，任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学（文献［8］）却说："对于个别分子，温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损，由理论贫乏导致理论错误！

2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息

周知，由气体状态方程可以导出绝对零度。那么，由普适方程即（20）式可以推出宇宙最低温度。并且，不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸，那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示，那么有：Le＝n·?，其中n＝0，1,2,3…为量子数。

3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心，狄拉克用量子力学算得费米子（电子、质子）的自旋量皆为（1/2）?是完全错误的结果。

3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认，原子核自身能量也是量子化的，其量子化的单位为?。

需要指出，原子核这种量子化状态并不是孤立的，然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明，原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界，尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系，遗憾的是所有理论均未能如此。并且，量子力学家们皆置此本职任务于不顾（可谓不务正业），而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹！

3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明，原子核的量子能量状态首先作用到核外电子，而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配：

第一，核外所有电子同时受静电（库仑）引力能（场）支配，这种作用是经典的。在这种作用下，电子有落向原子核的趋势。

第二，原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此，原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且，这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因！也因此，核外所有电子的量子状态必与原子核一致，同一原子中核外所有电子的量子数必都相同，且都等与原子核的量子数。

也所以，量子力学认为原子不同壳层K，L，M，N…中电子的量子数分别为：n＝0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象！量子力学很善于这种猜测，又美其名曰"符合"试验。多么荒唐！

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用，这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程：

T＝（1/2）V――――――①

T＝E――――――――②―――（20）

E＝n2·?2／2m·r2――――③

该方程因具有普遍意义，故称普适方程。研究表明，普适方程适于所有元素的原子结构，还适用于天体的结构，并且计算与实验真正符合很好（普适方程物理意义见下）。

3.7?表征任何粒子（含天体）间相互作用能量的最大量子化单位（还有更小单位）。

这不是简单推广，而有极为丰富的物理内容。例如，?将准确决定晶体结构，还准确决定天体天文结构。

3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关，还将决定粒子的"反常磁矩"，附录中具体讨论。

3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容（准确具体证明待续）。

3.10?（普朗克常数）将贯穿于全部物理世界全部内容，其中包括宇宙的爆炸和膨胀，光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题，核力与弱力问题等无一例外。

然而量此外还表明，任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学（文献［8］）却说："对于个别分子，温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损，由理论贫乏导致理论错误！

2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息

周知，由气体状态方程可以导出绝对零度。那么，由普适方程即（20）式可以推出宇宙最低温度。并且，不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸，那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。

2.7?已经给出天体结构准确信息

据此可以准确描述任何天体的天文结构。

研究表明，任何天体天文结构与原子一样，都只能有唯一稳态解，他们遵循完全相似的基本规律，也就是普适方程即(20)式所揭示的规律。

也周知，据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构（位置、动能），但却实际上无穷多解，不能得到唯一稳态解。

这恰表明目前理论困难所在，量子力学对此无能为力，只能缺省"上帝一次推动"说！。

宇宙正在膨胀，没有稳态解呀！有人说。

不管你膨胀（例如银河系）还是稳态（例如太阳系），哪怕你收缩，都逃不脱普适方程严格支配！也所以这叫：普适方程！

2.7.1太阳系唯一稳态解

太阳系的唯一稳态解的意义在于：若用强大火箭推动，改变任意行星（例如地球）轨道（黄道面内）半经大小，待火箭动力消失后，该行星（例如地球）将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定，也由普适方程所规定。

通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算，可以得到太阳系的三个重要天文结构常数：K1、K2、K3，其中K1、K2是基本的，K3是导出的（略）。可惜，量子力学半个也不知！

2.7.2太阳系第一天文结构常数K1：

K1＝Vi2·Ri＝常数

＝1.327×1026(达因·cm2／克)――――（18）

式中Vi为各行星轨道速度，Ri为各行星轨道半径。并且，由此可直接推出开普勒定律（略）。

2.7.3太阳系第二天文结构常数K2：

K2＝mi2·Vi2·Ri2/ri5＝常数

＝9.747×1049（克2／cm·秒2）―――

(19)

式中mi为各行星质量，ri为各行星携带半径（定义：包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径）。

研究表明，太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸（包括大气）、轨道、速度以及轨道曲线性质，无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果，并由普适方程所确定。（说明：①普适方程计算天文结构要经过变换；本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②《太阳系天文结构计算》一文已送南京大学。）

2.8?已经给出大自然内在本质规律准确信息

见以下，物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。

第三章普朗克常数的真实物理意义

上述可见，普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容，量子力学所知无几。不仅如此，由于缺乏了解，量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证[参见（11）式]。

现初步总结普朗克常数h＝2π?真实物理意义如下：

3.1?对宏观，谓最小能量单位。

这就是：E＝ω?＝nh，这由普朗克首先发现，并由此人们公认能量"量子化"。

3.2?表征微观能量交换的最大单位。

研究表明，?是微观能量交换的最大单位。研究表明，还有更小级别的量子化能量单位：（1/Φn）?，其中，n＝0,1,2,3…为量子数；而Φ＝1722.0451为普适常数即（15）式。

3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示，那么有：Le＝n·?，其中n＝0，1,2,3…为量子数。

3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心，狄拉克用量子力学算得费米子（电子、质子）的自旋量皆为（1/2）?是完全错误的结果。

3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认，原子核自身能量也是量子化的，其量子化的单位为?。

需要指出，原子核这种量子化状态并不是孤立的，然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明，原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界，尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系，遗憾的是所有理论均未能如此。并且，量子力学家们皆置此本职任务于不顾（可谓不务正业），而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹！

3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明，原子核的量子能量状态首先作用到核外电子，而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配：

第一，核外所有电子同时受静电（库仑）引力能（场）支配，这种作用是经典的。在这种作用下，电子有落向原子核的趋势。

第二，原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此，原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且，这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因！也因此，核外所有电子的量子状态必与原子核一致，同一原子中核外所有电子的量子数必都相同，且都等与原子核的量子数。

也所以，量子力学认为原子不同壳层K，L，M，N…中电子的量子数分别为：n＝0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象！量子力学很善于这种猜测，又美其名曰"符合"试验。多么荒唐！

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用，这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程：

T＝（1/2）V――――――①

T＝E――――――――②―――（20）

E＝n2·?2／2m·r2――――③

该方程因具有普遍意义，故称普适方程。研究表明，普适方程适于所有元素的原子结构，还适用于天体的结构，并且计算与实验真正符合很好（普适方程物理意义见下）。

3.7?表征任何粒子（含天体）间相互作用能量的最大量子化单位（还有更小单位）。

这不是简单推广，而有极为丰富的物理内容。例如，?将准确决定晶体结构，还准确决定天体天文结构。

3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关，还将决定粒子的"反常磁矩"，附录中具体讨论。

3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容（准确具体证明待续）。

3.10?（普朗克常数）将贯穿于全部物理世界全部内容，其中包括宇宙的爆炸和膨胀，光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题，核力与弱力问题等无一例外。

然而量此外还表明，任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学（文献［8］）却说："对于个别分子，温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损，由理论贫乏导致理论错误！

2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息

周知，由气体状态方程可以导出绝对零度。那么，由普适方程即（20）式可以推出宇宙最低温度。并且，不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸，那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。

2.7?已经给出天体结构准确信息

据此可以准确描述任何天体的天文结构。

研究表明，任何天体天文结构与原子一样，都只能有唯一稳态解，他们遵循完全相似的基本规律，也就是普适方程即(20)式所揭示的规律。

也周知，据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构（位置、动能），但却实际上无穷多解，不能得到唯一稳态解。

这恰表明目前理论困难所在，量子力学对此无能为力，只能缺省"上帝一次推动"说！。

宇宙正在膨胀，没有稳态解呀！有人说。

不管你膨胀（例如银河系）还是稳态（例如太阳系），哪怕你收缩，都逃不脱普适方程严格支配！也所以这叫：普适方程！

2.7.1太阳系唯一稳态解

太阳系的唯一稳态解的意义在于：若用强大火箭推动，改变任意行星（例如地球）轨道（黄道面内）半经大小，待火箭动力消失后，该行星（例如地球）将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定，也由普适方程所规定。

通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算，可以得到太阳系的三个重要天文结构常数：K1、K2、K3，其中K1、K2是基本的，K3是导出的（略）。可惜，量子力学半个也不知！

2.7.2太阳系第一天文结构常数K1：

K1＝Vi2·Ri＝常数

＝1.327×1026(达因·cm2／克)――――（18）

式中Vi为各行星轨道速度，Ri为各行星轨道半径。并且，由此可直接推出开普勒定律（略）。

2.7.3太阳系第二天文结构常数K2：

K2＝mi2·Vi2·Ri2/ri5＝常数

＝9.747×1049（克2／cm·

2）―――(19)

式中mi为各行星质量，ri为各行星携带半径（定义：包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径）。

研究表明，太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸（包括大气）、轨道、速度以及轨道曲线性质，无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果，并由普适方程所确定。（说明：①普适方程计算天文结构要经过变换；本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②《太阳系天文结构计算》一文已送南京大学。）

2.8?已经给出大自然内在本质规律准确信息

见以下，物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。

第三章普朗克常数的真实物理意义

上述可见，普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容，量子力学所知无几。不仅如此，由于缺乏了解，量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证[参见（11）式]。

现初步总结普朗克常数h＝2π?真实物理意义如下：

3.1?对宏观，谓最小能量单位。

这就是：E＝ω?＝nh，这由普朗克首先发现，并由此人们公认能量"量子化"。

3.2?表征微观能量交换的最大单位。

研究表明，?是微观能量交换的最大单位。研究表明，还有更小级别的量子化能量单位：（1/Φn）?，其中，n＝0,1,2,3…为量子数；而Φ＝1722.0451为普适常数即（15）式。

3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示，那么有：Le＝n·?，其中n＝0，1,2,3…为量子数。

3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心，狄拉克用量子力学算得费米子（电子、质子）的自旋量皆为（1/2）?是完全错误的结果。

3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认，原子核自身能量也是量子化的，其量子化的单位为?。

需要指出，原子核这种量子化状态并不是孤立的，然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明，原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界，尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系，遗憾的是所有理论均未能如此。并且，量子力学家们皆置此本职任务于不顾（可谓不务正业），而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹！

3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明，原子核的量子能量状态首先作用到核外电子，而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配：

第一，核外所有电子同时受静电（库仑）引力能（场）支配，这种作用是经典的。在这种作用下，电子有落向原子核的趋势。

第二，原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此，原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且，这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因！也因此，核外所有电子的量子状态必与原子核一致，同一原子中核外所有电子的量子数必都相同，且都等与原子核的量子数。

也所以，量子力学认为原子不同壳层K，L，M，N…中电子的量子数分别为：n＝0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象！量子力学很善于这种猜测，又美其名曰"符合"试验。多么荒唐！

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用，这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程：

T＝（1/2）V――――――①

T＝E――――――――②―――（20）

E＝n2·?2／2m·r2――――③

该方程因具有普遍意义，故称普适方程。研究表明，普适方程适于所有元素的原子结构，还适用于天体的结构，并且计算与实验真正符合很好（普适方程物理意义见下）。

3.7?表征任何粒子（含天体）间相互作用能量的最大量子化单位（还有更小单位）。

这不是简单推广，而有极为丰富的物理内容。例如，?将准确决定晶体结构，还准确决定天体天文结构。

3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关，还将决定粒子的"反常磁矩"，附录中具体讨论。

3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容（准确具体证明待续）。

3.10?（普朗克常数）将贯穿于全部物理世界全部内容，其中包括宇宙的爆炸和膨胀，光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题，核力与弱力问题等无一例外。

然而量子力学一无所知，严彦却夸夸其谈，自欺欺人又听不得不同意见。认真地研究表明，量子力学并未解决任何实质性物理学问题。量自力学的贡献主要在于在人类文明史上建立一个永久性纪念碑--【测不准原理】--科学史上奇耻大辱！历史将证明这是对量子力学恰如其分的评价。

量子场论和量子力学关系篇8

1831年，狄拉克注意到麦克斯韦方程组中电和磁的不对称性从理论上预言磁单极子是可以独立存在的。根据电动力学和量子力学的合理推演，认为磁单极子的存在能解释电荷的量子化并前所未有地把磁单极子作为一种新粒子提出来。随着磁单极的提出，科学界由此掀起了一场寻找磁单极的狂潮。目前科学家从各种岩石、土壤、陨石、海底和以及月球上的样品中均未发现磁单极子的痕迹。

在教学中介绍磁单极的前沿知识，理论上讨论磁单极存在时的电磁关系仍有非常重要的意义。本文总结了磁荷存在时的麦克斯韦方程组，电磁对称关系，边界条件和四维矢势等，不仅有助于加强学生对电磁关系的理解，而且有助于学生物理思想和思维能力的培养。

一、磁荷存在时的麦克斯韦方程组

麦克斯韦分析随时间变化的电磁场，引入位移电流后，建立了如下方程组：

?塄·■=ρe，?塄·■=0，?塄×■=-■，?塄×■=■+■e （1）

公式组（1）中ρe和■e分别为电荷密度和电流密度。该方程组深刻揭示了电磁现象的本质，描述了电磁运动的规律。麦克斯韦方程组一方面表明电和磁具有对称性，即变化的电场产生磁场，变化磁场产生电场，也就是“电生磁、磁生电”的电磁场理论。但另一方面表明磁和电也并非是完全对称的，电荷激发电场，却没有磁荷激发磁场；运动电荷激发磁场，却没有运动磁荷激发电场。假若磁荷存在，将麦克斯韦方程组写成如下形式：

?塄·■=ρe，?塄·■=ρm，?塄×■=-■+■m，?塄×■=■+■e（2）

公式组（2）中ρm和■m分别为磁荷密度和磁流密度。由此可见产生电场的方式有三种：电荷、运动磁荷和变化的磁场；产生磁场的方式也有三种：磁荷、运动电荷和变化的电场。引入磁单极子后，麦克斯韦方程组已具有严格形式的对称性。

二、边界条件

在两种介质的界面上，根据麦克斯韦方程组可以得到电磁场的边值关系：

■×（■2-■1）=0，■×（■2-■1）=■e，■·（■2-■1）=?滓e，■·（■2-■1）=0，其中?滓e和■e分别代表自由电荷面密度和自由电流线密度。若磁荷存在，电磁场的边值关系改写为：■×（■2-■1）=■m，■×（■2-■1）=■e，■·（■2-■1）=?滓e，■·（■2-■1）=?滓m，公式中?滓m和■m分别自由磁荷面密度和自由磁流线密度。

三、电磁场和势的关系

电磁场■和■用势表达为■=?塄×■和■=-?塄φ-■，其中矢势■和标势φ分别由磁场和电场引入。

若磁荷存在，电场和磁场的表达式分别为■=-?塄φ-■-?塄×■和■=-?塄Φ-■+?塄×■，其中矢势■和标势Φ分别有电场和磁场引入。

四、磁洛伦兹力和力矩

如果存在磁荷，它静止时所受磁力为■=qm■。该磁单极运动时将受到磁洛伦兹力■=qm（■-■）。磁偶极子的磁矩是■m=qm■，qm是磁偶极子的磁荷，■是正负磁荷的间距。对应的载磁流线圈的磁矩为■m=N■Im，载磁流线圈在电场中受到的力矩为■m=■m×（■×■）。

五、电磁场的四维形式

Singleton定义了两个张量Fμν=?坠μAν-?坠νAμ，fμν=?坠μaν-?坠νaμ，

来描述磁荷存在时的电磁场的lagrange密度、运动方程、能量-动量张量等。

四维电流密度矢量为（ρe，■e），对应的四维磁流密度矢量为（ρm，■m）。根据电场和磁场得出的四维势矢量分别为（φ，■）和（Φ，■）

麦克斯韦方程组可以写作：Jμ=?坠νFνμ，jμ=?坠νfνμ，连续性方程为：0=?坠μJμ=?坠μjμ。

电场和磁场的表达式为：

Ei=Fi0-■εijkfjk，Bi=ji0-■εijkFjk，

洛伦兹力的四维形式为：Kμ=Q（Fμν+■εμναβfαβ）uν+q（fμν+■εμναβFαβ）μν。

结论：本文分析总结了磁荷存在时的麦克斯韦方程组，电磁对称关系，边界条件和四维矢势和磁单极子对物理学的影响，通过实施教学不仅有助于学生理解电磁关系、体会物理学的对称美，而且有助于学生对物理思维能力的培养。

参考文献：

[1]陈驰一，李康.Maxwell理论的电磁对偶性[J].浙江大学学报（理学报），2001，28（1）：27-34.

[2]苏琨.磁单极与电荷量子化[J].宁夏大学学报，2001，22（4）：390-392.

[3]阎明.关于磁单极和电荷量子化条件的探讨[J].上海海运学报，1999，20（3）：127-131.

[4]蔡圣善，朱耘.经典电动力学[M].上海：复旦大学出版社，1985：76-78.

[5]张宇译.物理学与微观物理学[M].科学技术出版社，1963.

量子场论和量子力学关系篇9

2.1 类比推理的定义与内涵

类比推理是根据两个(或两类)对象在某些属性上相似，而推出它们在另一个属性上也可能相似的一种推理形式。以自然现象的同一性为基础，以类似为前提。其基本模式是：A对象具有a，b，c，d属性或关系；B对象具有a′，b′，c′属性或关系，且分别与a，b，c相似，所以B对象可能有与d相似的d′属性或关系。运用类比推理有三个基本要素：①要有等待用类比推理方法进一步认识的对象，即模式中的B。我们称它为本象。②要有进行类比的对象，即模式中的A。我们称它为类象。③本象与类象之间具有某些相似点。

2.2类比推理的种类

(1)正向类比推理：通常意义上的类比推理，即从原熟知领域(类象)到新领域(本象)的正向类比。

(2)逆向类比推理：是相对于正向类比推理而言的，是指起初依靠正向类比推理建立起来(或依靠正向类比推理便于建立)的新领域，后来又获得了独立的长足的发展(如依靠其他推理：归纳、演绎推理……)它反过来又可对原熟知领域进行类比推理，并带来启示。

2.3 正向、逆向类比推理相结合的作用

(1)是提出物理假设的重要途径(启发思提供线索)，从而体现探究。

(2)在对物理假设和理论进行科学阐述和证明过程中，类比推理往往起着某种辅作用，从而使探究过程变得严密。它们的不断交替使用，可以使探究性教学不断深化。

3 巧用正逆类比推理激活探究性物理教学

下面我们一起来分析两个案例：(1)关于《等势面》的探究性教学(2)关于电荷的量子性与质量的量子性的类比推理

3.1 案例一：关于《等势面》的探究性教学

3.1.1等势面教学中相关类比推理流程图

其中，相似关系的重整化处理是难点，也是决定类比推理成功与否、品质高低的关键。且在相似关系重整化过程中，本象、类象也可以互换。经比较找到的本象与类象之间的相似关系不一定就具备了明显的逻辑联系。为了使类象的知识能够适用于本象，必须对相似关系进行选择，使显现为一定逻辑关系的相似关系成为解决问题的出发点，或对相似关系进一步引申或重新构造。这种过程叫做相似关系重整化处理。

3.1.2 相似关系第一次正向类比重整化处理

至此，已建立等势线、等势面的概念。在重力场中，可轻易推出两个结论：①在同一等高面上移动物体，重力不做功。②任意两个等高面都不会相交。由此启发我们类比，去证明出在电场中也有类似的两个结论，即：①在同一等势面上移动电荷，电场力不做功。②任意两个等势面都不会相交。若仅此为止的话，对等势面的研究仍欠深入，需要进一步重整化处理。

3.1.3 相似关系的进一步逆向类比重整化处 理(引申或重新构建)

对相似关系进一步引申或重新构造。在以下例子中具体表现为：通过逆向类比推理由本象(等势面)回到类象(为相对熟悉的重力场)。对相似关系进一步引申，或者重新构造出新概念“重力场线”，使探究继续深入。在相对熟悉的重力场中学生容易想到也容易证明出两个新结论。然后启发学生在此基础上第二次正向类比推理探究，回到本象(相对抽象的电场)，也类比推理出两个新结论，并用类似方法证明。在这里，正向、逆向类比推理的结合对探究起到了至关重要的作用(启发思路，提供线索)。

以下为具体探究过程：电场中由于引入了电场线这一辅助工具，故使得电场力做功、电势差、电势之间关系的讨论变得简单和直观。受此启发，反之，能否在重力场中引入类似的辅助工具呢?

3.2 案例二：关于电荷的量子性与质量的量子性的类比推理

众所周知，电场理论的建立在很大程度上依赖于熟知领域(如引力场)与电场的类比(如：F引＝Gm1m2/r2与F库＝Kq1q2/r2的正向类比；g=G/m与E＝F电/q的正向类比)。

但之后，电场结合其它实验研究及其它推理，获得了独立的长足的发展。它反过来又可对原熟知领域(引力场)进行逆向类比推理，并带来启示。

近代物理从理论上预言有一种电量为±1/3e或±2/3e的基本粒子，称为层子，并认为质子和中子等许多粒子都由层子组成。设ε1＝±1/3e，ε2=±2/3e为两个基本电荷单位，那么任意物体的带电量q＝n1ε1+n2ε2(n1，n2为自然数)如果这一预言为实验所证实，将进一步否定电荷连续分布理论，进一步体现电荷分布的量子性。

由电荷分布的量子性能否逆向类比推理出引力场中的质量分布也有量子性呢?若质量具有量子性，则说明物质不是无限可分的。近代高能物理已出现了“夸克禁闭”理论――强子(即一切参与强相互作用的基本粒子)的组分夸克不能作为自由态从强子中分离出来。假设这一理论能够成立，那么它就为质量的量子性提供了一个依据。设自然界中有n种不可分的微粒，其质量分别为m1…m2…m3…mn，则任何物体的质量可表示成以下量子表达式：

M＝n1m1+n2m2+n3m3+…+nnmn

量子场论和量子力学关系篇10

但是我认为，将物理性质的引力场进行这种抽象的数学几何化的做法，是不能令人满意的。除此之外，广义相对论还有其他缺陷。

一、广义相对论的缺陷

1、广义相对论“奇点”的存在广义相对论的引力场方程为：

这个方程是高度非线性的，一般不能严格求解。只有在对时空度规附加一些对称性或其他要求下，使方程大大简化，才有可能求出一些严格解。

在引力场球对称的假定下，可以得到方程的史瓦西解：

显然，度规在r=2MG/c2和r＝0处奇异（趋于无穷大）。但是,r=2MG/c2处的奇异是由于坐标系带来的,可以通过适当的坐标系变换来避免。r＝0处的奇点是本质的。在奇点上，时空曲率和物质密度都趋于无穷大，时空流形达到尽头。不仅在宇宙模型中起始的奇点是这样，在星体中引力坍缩终止的奇点也是这样。在奇点处，“一切科学预见都失去了效果”，没有时间，也没有空间。无穷大的出现显然是广义相对论的重大缺陷。

另外，对于广义相对论的数学形式复杂性，世界著名物理学家波恩说：“它的形式复杂得可怕”。

2、广义相对论与量子理论不相容

量子理论是非常完备的科学理论，而广义相对论和量子理论彼此间并不相容。

1920年，韦尔提出了一个将电磁场和引力场联系起来的电磁场几何化的理论，他的基本想法是：把电磁场与空间的局部度规不变性联系起来。韦尔的理论不仅没有得到学术界的认可，而且也与实验结果不符。之后，瑞尼契、惠勒、米斯纳等人也作了很多将电磁场几何化的尝试，都没有获得成功。

人们也曾试图将引力场进行量子化，并从中寻求引力场与电磁场的本质联系，企图用量子论的方法实现引力场与电磁场的统一。电磁场的场量子是光子，类似地人们欲将量子化的引力场的场量子称为引力子。但经过几十年的努力，引力场的量子化尝试连连失败。

二、对万有引力定律的改造

显然，牛顿万有引力定律是有缺陷的，我们认为该定律是一个正确定律极好的近似。为了便于进行类比，我们来看一个电磁学现象：

在一个范围内，同时有一个恒定的电场和磁场(磁感应强度为B)，其中，电场由带电量为-Q（场源）的均匀球体产生。距离球心r处，有一静止检验点电荷，带电量为+q（q＜＜Q），其对场源的影响可忽略不计。则点电荷不受磁场的作用，Fc=0；所受电场力（库仑力）为有心力，大小为：

Fe=Qq/4πεr2……（1）

如果点电荷以速度v运动，则所受电场力仍满足（1）式，同时，它还要受到磁场力（洛仑滋力）的作用，大小为：

Fc=Bqvsinθ……（2）

θ为B与v的夹角，洛仑滋力Fc不是有心力，其方向恒与速度v的方向垂直，由左手定则确定。可知，洛仑滋力Fc对点电荷不做功。

万有引力F1=（GMm/r2）与（1）式很相似，因此，我们假定，在万有引力场中运动的物体，除受引力F1之外，同时受到另一个类似洛仑滋力力（暂称为附加力）F2的作用，F2是速度v的函数，其方向恒与速度v的方向垂直，在v与r构成的平面（密切面）之内，指向曲率中心一方，大小为：

F2=（GMmv2/r2c2）

由此得到万有引力的精确表达式为：

F=（GMm/r2）[1+（v2/c2）]

=（GMm/r2）+（GMmv2/r2c2）……（3）

其中，c为真空中的光速，m为物体的运动质量。

m=m0/[1-（v2/c2）]1/2

我们称第一项（GMm/r2）为爱因斯坦引力，第二项（GMmv2/r2c2）为附加力。

至此，我们已经完成了对万有引力定律的改造，下面对新理论进行检验。

三、对新理论的检验

我认为，在考虑“引力场”和“变速运动”的情况下，时空仍然是平直的。

1、太阳光谱线“红移”

根据改造的万有引力定律和光的波粒二象性，就可以得到太阳光谱线“红移”的结果。

当光子从太阳(r0=R)运动到地球(r=∞)时,对于速度为c的光子,太阳的爱因斯坦引力f1对光子作负功，地球的爱因斯坦引力F1对光子作正功,太阳、地球附加力（F2）对光子不作功。f1引起光子的能量变化为：

ΔE1=-∫f1dr=-GMm∫(1/r2)dr（光子的质量m变化很小，故可提到积分号外）

以太阳为参照系，当光子从太阳(r=R)运动到地球(r=∞)时,将r从r=R到r=∞积分得：

ΔE1=-GMm/R

光子的能量E=mc2=hν,ΔE1=hΔν=-GMm/R

Δν=-GMm/hR

F1引起光子的能量变化为：

ΔE2=∫F1dr=-GM’m∫(1/r2)dr

=-（GM’m/r）+C’

以地球为参照系，当光子从太阳(r=∞)运动到地球(r=R’)时,

ΔE2=GM’m/R’

ΔE2=hΔν’=-GM’m/R’

Δν’=-GMm’/hR’

光子的能量总变化为：

ΔE=ΔE1+ΔE2

=-GMm/R+GM’m/R’

=Gm[（M’/R’）-（M/R）]

相对而言，地球的引力比太阳的引力小很多，地球的质量与半径的比值（M’/R’），比太阳的质量与半径的比值（M/R）小4个数量级，故对光子能量总变化的主要贡献来自太阳的引力，ΔE≈ΔE1，Δν=-GMm/hR

而E=hν0，ν0=E/h=mc2/h

Δν/ν0=-GM/Rc2=-2.12x10-6

负号表示光从太阳运动到地球频率变小。这就是太阳光谱线“红移”的理论值。实际观测结果为-2.12x10-6。

对天狼星伴星光线的引力红移，理论值为：

Δν/ν0=28x10-5

1971年，格林斯坦（J.L.Greenstein）利用衍射技术，得到实际观测结果为：（30+5）x10-5。

我们必须注意，虽然新理论的结论与广义相对论一样，但原因却不相同。

我们知道，光源的固有频率是指，相对光源静止的观测者检测到的光源所发出的光子的频率。例如，某原子的固有频率取决于该原子的能级结构，它是该原子的固有属性，与引力场的大小毫无关系。无论是黑洞、太阳、地球上的氢原子，还是遥远太空中远离引力场的氢原子，对于相对氢原子静止的观测者，它们在跃迁时所发出的频率大小都相同，等于氢原子的固有频率。

如果光源远离观测者，观测者检测到的光源所发出的光子的频率将变小（频率“红移”）——这是多普勒效应，但是，广义相对论认为，太阳光谱线引力“红移”的原因是：太阳表面的引力场比地球表面的引力场强，因而太阳表面的钟走得较慢，当用某种物质从太阳发出的光谱线的频率，与同一物质从地球发出的光谱线的频率进行比较时，结果是，从太阳发出的光谱线的频率较小（“红移”）。

新理论认为，太阳光谱线“红移”的原因是：从太阳表面的光子运动到地球时,由于其受到的力主要是来自于太阳的引力，而该引力对光子做负功，引起光子能量的减少，但光速大小不变，只能是光子频率减少了（E=hν）。当用某种物质从太阳发出的光谱线的频率，与同一物质从地球发出的光谱线的频率进行比较时，结果是，从太阳发出的光谱线的频率较小（“红移”）。

从太阳发出的光谱线到达地球的观测者，将同时产生多普勒“蓝移”效应。

钟的快慢与固定在它之上的坐标系的速度和加速度有关，与观测者的坐标系有关，与它所处在的引力场强弱无关。

2、地球光谱线“蓝移”

1959年庞德等人在哈佛大学首次在地面上直接验证了引力频移。利用在塔顶发射射线，在塔底接收。塔高H为。

此实验在地面上，故可忽略太阳对光子的作用。地球的爱因斯坦引力F1对光子作正功,地球附加力（F2）对光子不作功。F1引起光子的能量变化为：

ΔE1=∫F1dr=GMm∫(1/r2)dr

=-（GMm/r）+C，将r从（H+R）到R积分，

ΔE1=（GMm）{（1/R）-[1/（R+H）]}

在地面上，(GMm/R2)=mg,GM=gR2,

ΔE1=hΔν

Δν=gHm/h[1+（H/R）]≈gHm/h

[（H/R）＜＜1]，而E=hν0，ν0=E/h=mc2/h

Δν/ν0=gH/c2=2.46x10-15

这就是光谱线“蓝移”的理论值，表示光从塔高H为射到地球表面，光频率变大。实际观测结果为2.46x10-15。

我们必须注意，虽然新理论的结论与广义相对论一样，但原因却不相同。

广义相对论认为，射线“蓝移”的原因是：塔高H为处的引力场比塔底的引力场弱，因而塔高H为处的钟走得较快，故在塔底接收来自射线的光谱线频率较大。

新理论认为，射线“蓝移”的原因是：从塔高H为处的射线运动到塔底时,由于其受到的力主要是来自于地球的引力，而该引力对光子做正功，引起光子能量的增加，其相应的频率增大（E=hν）。

如果从塔底将射线射向塔高H为处,由于其受到的力主要是来自于地球的引力，而该引力对光子做负功，引起光子能量的减少，其相应的频率减少（E=hν），出现“红移”现象。

为了检验关于射线“蓝移”的正确与否，我们可以做两个实验：

（1）在珠慕朗玛峰大约8000米海拔高度，或者1万米高空的飞机上，原地测出（不要从高射向低，也不要从低射向高）以上射线的频率；

（2）在广西的北海银滩原地测出以上射线的频率。

如果在高低两处测出以上射线的频率满足以下关系式

（高处的频率较大）：

Δν/ν0=gH/c2

则说明广义相对论正确，否则错误。

3、恒星光线的偏折

以遥远恒星光子的运动速度的前进方向为x轴负方向，建立平面坐标系x-o-y,在太阳引力场中，光子的运动速度非常大，运动质量m很小,它的偏角θ非常小,光子在y轴方向的分运动速度非常小，所以：

F1sinθ+F2=may=m(dvy/dt)

F1=（GMm/r2），

F2=（GMmv2/r2c2），对于光子，v=c，F2=（GMm/r2）

F1与F2大小相等，但方向不同。

光子在x轴方向的速度可以认为不变，为c≈dx/dt

量子场论和量子力学关系篇11

文中用大量无可否认的事实，全面、系统、严格地证明了量子力学——世界权威理论，纯系伪科学。其基本原理——【测不准原理】系反科学的理论，由此量子力学已把科学引入歧途，并使之陷于恶性循环不解之中！

由于量子力学已修成了诡辩内禀属性，任何单方面对其论说全然无效，必须给量子力学以全面充分曝光，所以篇幅显得较长。实乃：

有道僧是愚氓忧可训，

奈何量子愚氓胜和尚！

1991.01.01原作

2000.11.25修改

作者：可 雪

第一章．世界是测得准的，并非测不准的

乍看，题目好象哲学的。不屑哲学，只谈物理。

大量研究表明，目前为止的实验已经给出物质世界准确信息，物理学重要任务之一就在于找出这信息并揭示其内在规律。遗憾的是，目前为止的理论(无例外)均未能如此。然而国内外学界却一致认为理论物理大厦框架——《量子力学》已经建成，剩下只是装修和美化了。

但经本文研究表明，《量子力学》对一些基本物理学问题的实质并不清楚，往往似是而非。然而《量子力学》却娓娓动听、夸夸其谈，实则以其昏昏使人昭昭！请看事实：

1.1 关于“量子化”根源问题。

微观世界“量子化”已被证实，人们已经公认。但接踵而来的就是“量子化”根源问题，又机制怎样？这本是物理学根本任务之一。已有的理论包括爱因斯坦、玻尔、量子力学都未能回答。然而量子力学家们却置这本职任务于不顾，翩翩起舞与数学喧宾夺主、相互玩弄！

就是说，《量子力学》是在未有弄清量子化根源前提下侈谈“量子”的“科学”。其结果只能使原子结构凭空量子化，量子化则成为无源之水，无本之木。这就是目前物理科学之现状！

可有人，例如一位量子力学教授辩论时说：“量子化是电子自身固有属性，阴极射线中的电子能量也是量子化的”。

虽然，这量子力学家利用了“微小量子”数学“极限”概念进行诡辩，显得很聪明，但却误了人类物理学前程！

不可否认的事实是：阴极射线中的电子、X射线韧致辐射电子、高能加速器中电子或其它自由电子能量都连续可变，决不表现量子化！这无疑表明量子化不是电子自身固有属性。那末，原子结构中能量量子化必有其它原因。显然这是基本物理学问题，作为理论物理又是非弄清不可的问题。其它科学例如数学，由于任务不同尚可不必关心量子化根源问题。然，作为理论物理决不可以！本文如下将准确具体讨论量子化根源问题以及物质世界又怎样量子化的，并给出8位数字有效精度与实验完全相符的计算结果。 1.2 理论与实践关系问题

既然凭空将电子能量量子化，就难免臆造之嫌，所以《量子力学》就下意识往实验上靠――“符合”试验。然而，既下意识就难免拙劣，请看事实：

世界著名理论物理第六册——《量子力学》（文献 [1]） 中著：“量子力学，可建立于数个基本假定上，大体上这些基本假定分属两大项……，两项的假定便构成一量子力学完整系统”。

这明确表明，量子力学就是建立在基本假定上的（种种猜测）。“科学学”研究还表明：任何建立在基本假定上的东西都不可能是科学！然而量子力学家们却娓娓动听说：“量子力学是建立在实验基础上的科学”。这不是弥天大谎么？！

文献 [1] 在建立对易关系：

pq －qp ＝ （?／i）E ――――――――― （1）

时说：“这是一基本假定”。并告诫人们：“不可懂”！就是说（1）式不能用任何数学——物理方法导出，即：不否认这是一种猜测。然而，（1）式就是昭著世界的“波动方程”的基础，也就是量子力学的理论基础。

所以确切地说，量子力学就是建立在基本假定上的种种猜测。这分明表现的是量子力学家们主观意识！

研究表明，量子力学所谓实验基础，首先在于德布罗意“物质波”理论。认真研究表明，物质波究竟是什么？德布罗意本人未有弄清，后人至今仍未弄清，又怎能说“建立在实验基础上”呢？！

研究表明，量子力学的实际过程是：德布罗意对自然现象进行一次连他自己也弄不清的抽象（猜测）（以下证明），提出“物质波”概念。量子力学对这不清的概念又进行一次抽象（猜测）（以下证明），提出“波函数”（Ψ）概念，并且通过一种算符将其作用到一个基本假定即（1）式上，便铸成了著名的“波动方程” ——量子力学的理论基础：

（h2/2m）2Ψ + (E－V)Ψ ＝ 0 ――――― （2）

由于量子力学凭空引进“波函数Ψ”，实际上就赋予了电子神奇性质。正是这种神奇性质使得量子力学具备了非凡诡辩能力。

1.3 量子力学诡辩伦理

1.3.1 关于理论基础诡辩

以上及以下讨论都证明，量子力学是，由于缺乏了解，错误地估计了试验（以下严格证明），用了错误的基本假定（不能由任何合理方法导出）而形成的，错误理论。然而量子力学家们却口口声声：“量子力学是建立在实验基础上地科学”。这分明是在诡辩，再加上社会意识，量子力学又具备了狡辩能力。 1.3.2 关于物质波的狡辩

对于“物质波”概念，量子力学 [1] 应用了三个基本假定：其一假定“对易关系”即（1）式，由此构成量子力学骨架；其二假定“测不准原理”，由此编造了电子“几率云”图像；其三假定“波粒互补原理”，这种原理本身就是一种诡辩，因为“波粒二象性”问题目前仍属困难不解的世界性难题。于是量子力学精心泡制出“波函数Ψ”并强加给电子。经如此之假定，电子便具备了神奇性质——量子力学家们的主观意识。

然而“波函数”的物理意义究竟是什么？量子力学家们着实应向人们交代清楚，遗憾的是任何学家都未能如愿。实际上对波函数Ψ的真实物理意义，量子力学家们也只是：你知、我知、天知、地知，凡人不可知。这分明是狡辩理论！

如果需要，量子力学（文献 [1]）首先拿出：

2πa＝n ―――――――――――――― （3）

很明显式中 2πa是粒子中心轨迹。于是说，物质波是粒子轨迹波动。此说极易征服初学者，但此说问题也易败露。量子力学立即改变说法，言（3） 式系近代物理概念，对此不能用经典概念理解。于是又出现：

1.3.3 关于“经典”与“近代”狡辩

量子力学经常炫耀是近代科学理论，已经超脱经典，又不时贬低经典理论。

然而，以下讨论完全证明：量子力学除了主观臆造因素外，完全没有离开经典物理一步，也未超出经典物理一点，就连波函数 Ψ 的表达式（无例外）也完全是经典数学和经典力学关系式，并且以下用不可否认的事实——量子力学所犯经典错误，表明量子力学连经典理论也不通。所以，量子力学所谓超脱经典，正在于一些基本假定连同主观臆造。在此种意义上说，量子力学不仅超脱经典，而且也超脱科学！ 1.3.4 量子力学方法论狡辩

确切说，量子力学不能给波函数 Ψ 做出完整的真实物理学定义，但在理论中却轮番使用: ①波函数 Ψ 表示粒子中心轨迹波动；②波函数 Ψ 表示粒子出现几率；③波函数 Ψ 表示弥撒物质波包三种概念。有了三种概念，又可各取所需，自然一切物理问题都“迎刃而解”了。

然而，量子力学同时又“有权”轮番否定这三种概念。但却不是自我否定，而是另一种需要——否定其它理论，其中包括真理。要指出的是，量子力学轮番使用三种概念，又轮番否定这三种概念，并不是在同一时间同一地点进行的。因为应用一种概念的同时又否定这种概念，这是卖矛又卖盾的故事，连儿童都知道是蠢事。显然量子力学家比儿童高明得多，这叫认识方法狡辩。

似这样，在哲学面前，用“建立在实验基础上”量子力学可以蒙混过关；其它科学由于研究任务不同，不会关心“量子化”根源，又由“领地”限制也无权过问波函数的真实意义；量子力学又可各取所需轮番应用和轮番否定①、②、③三种概念。于是，量子力学便以狡辩赢得了世界理论权威！

1.4 关于“符合”试验问题

以下将证明，量子力学所谓符合实验，实际上系对实验的猜测。量子力学很善于做貌似合理实则谬误的猜测（以下揭示），并美其名曰“符合”试验。其实，对实验的真实物理过程并不清楚，又何谈相符呢？请看事实：

基于玻尔理论的成功，量子力学作两项重要推广。心理学原因，人们对这种推广又愿意接受。然而却出现本质性原则错误，请看：

1.4.1 量子力学推广（一）

由于氢原子的试验电离能与玻尔理论真实能级相近，于是量子力学推广为：

试验电离能 ＝ 原子真实能级 ―――――――――― （4）

将该式推广到多电子原子中显然很省力气，但这是严重错误。请看氦原子事实：

试验（文献［1］）测得氦原子两个电离能，这里分别用 E1，E2 表示为：

E1＝ 1.80(Rhc) ＝ 24.58(ev) ―――――――― （5）

E2＝ 5.80(Rhc) ＝ 79.01(ev) ―――――――― （6）

量子力学［1］认为这就是氦原子的两个真实能级。

若用 E玻 表示类氢氦离子基态能玻尔理论值，则

E玻 ＝ 54.42(ev) ――――――――――――― （7）

显然下式成立：

E2 ＝ E1＋ E玻 ―――――――――――――― （8）

该式明确表明 E2 不是氦原子的真实能级，因为其中包含有 E1 ，即第一电离能。

那么，实验值 E2 即（8）式表示什么物理内容呢？

研究表明：要使氦原子第二电子电离，仪器必先付出能量 E1＝24.58(ev) 先使第一电子电离，这好比代价，氦原子于是变成类氢氦离子，其基态能为 E玻＝54.42(ev)。要使它电离，仪器必须再付出与 E玻 相等的能量，才能使第2电子电离。那么仪器付出总能量必为 E2＝E1＋E玻，这就是氦原子电离实验真实过程，由此不难结论：

1.4.2 据电离实验本文结论

电离实验结论一：氢原子及类氢氦离子玻尔理论值正确。

电离实验结论二：目前电离能实验值 ≠ 原子真实能级。

电离实验结论三：所有元素最低能级皆为其类氢离子能级，不存在比这更低的能级。 然而量子力学（文献［1］、［3］）却竞相用“微扰法”、“变分法”乃至用修正核电荷方法逼近计算这氦原子的“能级”E2 ：

E2＝ 5.80(Rhc) ＝ 79.01(ev) ―――――― （9）

显然，量子力学这种下意识“符合”实验，拙劣以极，形同瞎子摸象！

这是由于量子力学对原子结构缺乏了解，又没有搞清电离实验真实物理过程所致。

对此，进一步证明如下，参见表（一）：

表（一）几个元素的类氢离子能级

原子序

元素

E1（ev）

E玻（ev）

E1＋E玻

E实（ev）

注

13

Al

5.986

2299.3799

2305.3569

2304

14

Si

8.151

2666.7364

2674.8874

2673

15

P

10.486

3061.3046

3071.7906

3070

16

S

10.360

3483.0843

3493.4443

3494

17

Cl

12.967

3932.0756

3945.0426

3946

18

Ar

15.759

4408.2786

4424.0376

4426

表中 E1 为元素第一电离能实验值，E玻为类氢离子基态能玻尔理论值，E实 表示类氢离子电离能实验值，可见下式成立：

E实 ＝ E1＋E玻 ――――――――――――― （10）

该式明确表明类氢离子电离能实验值 E实 不能直接代表其真实能级，因为 E实 中包含有E1（第一电离能）。有说这是巧合。然而表中六个元素都完全巧合必有规律，这种规律就是以上三条结论。实际上（9）、（10）二式等价，但（10）式只对表中几个元素成立。对于其它元素或其它情况问题变得更为复杂，不可一日而语。

这进一步证明了上述三条结论，再做如下推论：

1.4.3 据电离试验本文推论

电离实验推论一：任何电离实验过程都是电子几经碰撞交换能量综合结果。注意氢原子的电离能与真实能级相近但并不相等的事实，因此

电离实验推论二：任何元素任何电离能目前实验值均不能直接代表原子的真实能级。

电离实验推论三：随着理论与技术进步将来完全可以试验直接测得原子的真实能级。

以上证明（4）式完全错误，然而量子力学对此未经证明却实际应用。可见，量子力学逻辑上粗糙、理论荒诞！

1.4.4 量子力学推广（二）

根据玻尔理论的成功，量子力学（文献[4]）又作一项重要推广: 认为多电子原子结构不同壳层 K，L，M，N …中电子的量子数分别为 n＝1，2，3，4…

显然，这种推广也很省力，然而也是严重错误！

参见图（1）氢原子的能级，这代表玻尔理论的成功。可是量子力学毫不思索原封不动将图（1）推广到多电子原子中。量子力学很善于做这种貌似合理实则谬之千里的推广。从中可见量子力学理论思维完全不具物理学素质。

稍经分析不难发现，图（1）所示物理意义可用图（2）类比。谁都知道图（2）表示的内容是三个人在同一时刻的官位（级），或者表示一个人在三个不同时期的官位。但决不表示一个人在同一时刻具有三种官位(级)。

那么图（1）也如此：或者表示在同一时刻三个氢原子的能级（画在一起），或者表示一个氢原子在三个不同时刻的能级。但图（1）决不表示在同一时刻氢原子有三个能级（注意氢原子只有唯一电子）。

要知道，这种认识上的差异将产生完全不同乃至相反的结论。同样，量子力学这种推广也未经证明而普遍应用。

研究表明，原子结构这种性质是由量子化根源决定的。量子力学对此一无所知，严彦却夸夸其谈什么“量子”、什么“力学”，实在误人不浅！

经量子力学如此推广，其结果必然使得原子结构——物质世界变得一塌糊涂。因之，物质结构必然由测得准变为测不准的了。这就是量子力学的【测不准原理】。稍经分析也不难发现【测不准原理】的哲学错误。

所以如上述，量子力学所谓符合实验，实际上是对实验进行貌似合理（但谬之千里）的猜测并作勇敢推广而已。

1.5 关于【测不准原理】问题

如果人们要问，量子力学就会说：【测不准原理】是根据实验的总结。

根据什么实验？

还是根据“物质波”。

但须知，与其说世界公认量子力学是理论物理权威，毋宁说世界公认“波粒二象”性问题仍是世界性遗难问题。在此问题尚未彻底解决之前怎么可以总结呢？！

所以，在问题循环不解情况下，由于量子力学诡辩性及其狡辩能力，方才成为世界理论权威！以致人们对量子力学【测不准原理】的哲学错误丧失分辨能力。又由于这种错误原理隐藏在高深难懂的量子力学之中，常人不可涉才得以免遭非难。现在有必要给这错误原理充分揭露！

大量研究可以结论，目前为止的实验已经给出大部物理世界准确信息，这就是普朗克常数 h

＝2π? 给出的信息。根据这种信息，本文已经给出目前大部物理学问题以准确具体描述，其中包括目前困难问题，也包括“波粒二象”性问题。并且这种描述全部具有8位数字有效精度与并实验完全相符的结果，以下将做这种描述。这表明〖测得准原理〗成立（参见提要）。这就在事实上完全打了破了量子力学【测不准原理】的神话——鬼话！

然而量子力学由于缺乏了解又理论贫乏，却完全错误地应用了大自然给出的准确信息：

Δp·Δx ≥ （1/ 2）? ――――――――――― （11）

这就是量子力学【测不准原理】的数学表达式。显然竟将大自然给出的准确信息——普朗克常数 ? 作为测不准的量度，是乃天大谬误。

第二章 普朗克常数给出物质世界准确信息

本文大量研究，现总结普朗克常数：

h＝2π? ―――――――――――――――――― （12）

给出的物质世界准确信息：

2.1 ? 已经给出所有元素原子结构的准确信息

据此可以准确具体描述任何原子的真实结构，并都将与实验符合很好。文献[5]、[6]、[7]已经做了这种描述，这在事实上已经打破了量子力学【测不准原理】的神话——鬼话。 2.2 ?已经给出任何微观粒子（质子、中子、电子、光子以及场粒子等）自身结构准确信息

例如，可以算得质子自身结构理论半径，以 rP 表示，准确为：

rP ＝ 1.3214100×10-13 (cm) ――――― （13）

并可从能量、电荷、自旋、磁矩、元素周期率五方面算得完全相同的这一结果，已无可否认地证明这结果唯一正确。这是目前任何理论都办不到的！

又例如，可以算得电子自身结构理论半径，以 re 表示，准确为：

re ＝ 2.9742175×10-14（cm） ---------- (14)

同样可证明此结果唯一正确（繁琐，略），量子力学对此望尘莫及。

2.3 ? 已经给出普适常数 Φ 的准确信息

普适常数定义：任何光子的波长 λ 与发射该光子的电子在原子中的轨道半径 r 之比为常数，以 Φ 表示之，那么有：

Φ ＝ λ／r ＝常量＝1／（ε。·α）

＝ 4π×137.03600 ＝ 1722.0451 -------- (15)

（说明：当电子跃迁为r∞时，轨道半径直接用r；当电子跃迁为rArB时，式中要用当量轨道半径，略。）

研究表明这是一个斩新的物理常数，虽无量纲，但具有丰富重要物理意义。由（15）式已经看出，普适常数 Φ 严格规定着光子和电子；以下还将看到，普适常数还严格规定着质子和中子以及粒子的磁矩及其“反常”。相形之下，量子力学竟将光速 C 称作“普适常数”，不知多么无聊！

此外，根据普适方程（见下）和普适常数 Φ 还可算得任何光子的形成机制、光子的尺寸、质量、能量、性质以及光子的自身内部结构。此类问题，由于量子力学【测不准原理】的限制，人们连想都不敢想。可见量子力学荒谬已极！并且，这种计算完全表明光子的粒子实在性，而所谓波动性只不过是粒子实在性的客观反映。

2.4 ? 已经给出分子结构、晶体结构、固体性质、液体性质、气体性质等物质结构准确信息

本文如下普适方程可以变为： V ＝ n2 ?2／mr2 ―――――――――――― （16）

式中V为引力势能，它将准确决定晶体晶格能；而 r 则决定晶体晶格常数（略）。

2.5 ? 已经给出量子数 n＝0，1，2，3… 真实物理意义的准确信息

但在量子力学中，量子数 n＝0，1，2，3… 只表示自然数，除此之外无任何物理意义。大量研究可以结论：宏观温度 T 就是量子数 n 在统计意义上的单值函数，即：

T ＝f（n） ―――――――――――――― （17）

研究还表明，对单个粒子（原子、分子）该式也严格成立，只不过对单个粒子（原子、分子）则无需统计。这已表明，微观粒子的温度也是“量子化”的，不能连续取值。此外还表明，任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学（文献［8］）却说：“对于个别分子，温度这个概念是毫无意义的”。这表明量子力学先天不足后天亏损，由理论贫乏导致理论错误！

2.6 ? 已经给出宇宙最低温度准确信息

周知，由气体状态方程可以导出绝对零度。那么，由普适方程即（20）式可以推出宇宙最低温度。并且，不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸，那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。

2.7 ? 已经给出天体结构准确信息

据此可以准确描述任何天体的天文结构。

研究表明，任何天体天文结构与原子一样，都只能有唯一稳态解，他们遵循完全相似的基本规律，也就是普适方程即 (20) 式所揭示的规律。

也周知，据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构（位置、动能），但却实际上无穷多解，不能得到唯一稳态解。

这恰表明目前理论困难所在，量子力学对此无能为力，只能缺省“上帝一次推动”说！。

宇宙正在膨胀，没有稳态解呀！有人说。

不管你膨胀（例如银河系）还是稳态（例如太阳系），哪怕你收缩，都逃不脱普适方程严格支配！也所以这叫：普适方程！

2.7.1 太阳系唯一稳态解

太阳系的唯一稳态解的意义在于：若用强大火箭推动，改变任意行星（例如地球）轨道（黄道面内）半经大小，待火箭动力消失后，该行星（例如地球）将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定，也由普适方程所规定。

通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算，可以得到太阳系的三个重要天文结构常数：K1、K2、K3，其中K1、K2是基本的，K3是导出的（略）。可惜，量子力学半个也不知！

2.7.2 太阳系第一天文结构常数 K1 ：

K1 ＝ Vi2 ·Ri ＝ 常数

＝ 1.327×10 26 (达因·cm2／克) ―――― （18）

式中Vi为各行星轨道速度，Ri为各行星轨道半径。并且，由此可直接推出开普勒定律（略）。

2.7.3 太阳系第二天文结构常数 K2 ：

K2 ＝mi2·Vi2·Ri2 / ri5 ＝ 常数

＝ 9.747 ×10 49（克2／cm·秒2） ――― (19)

式中 mi为各行星质量，ri为各行星携带半径（定义：包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径）。

研究表明，太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸（包括大气）、轨道、速度以及轨道曲线性质，无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果，并由普适方程所确定。（说明：①普适方程计算天文结构要经过变换；本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②《太阳系天文结构计算》一文已送南京大学。） 2.8 ? 已经给出大自然内在本质规律准确信息

见以下，物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。

第三章 普朗克常数的真实物理意义

上述可见，普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容，量子力学所知无几。不仅如此，由于缺乏了解，量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证 [参见（11）式]。

现初步总结普朗克常数 h＝2π? 真实物理意义如下：

3.1 ? 对宏观，谓最小能量单位。

这就是：E＝ ω? ＝ (h ，这由普朗克首先发现，并由此人们公认能量“量子化”。

3.2 ? 表征微观能量交换的最大单位。

研究表明，?是微观能量交换的最大单位。 研究表明，还有更小级别的量子化能量单位：（1/Φn）? ，其中，n＝0，1，2，3… 为量子数；而 Φ＝1722.0451 为普适常数即（15）式。

3.3 ? 表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号 Le 表示，那么有：Le＝n·? ，其中 n＝0，1，2，3… 为量子数。

3.4 ? 表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心，狄拉克用量子力学算得费米子（电子、质子）的自旋量皆为（1/2）? 是完全错误的结果。

3.5 ? 表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认，原子核自身能量也是量子化的，其量子化的单位为 ? 。

需要指出，原子核这种量子化状态并不是孤立的，然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明，原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界，尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系，遗憾的是所有理论均未能如此。并且，量子力学家们皆置此本职任务于不顾（可谓不务正业），而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹！

3.6 ? 表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明，原子核的量子能量状态首先作用到核外电子，而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配：

第一，核外所有电子同时受静电（库仑）引力能（场）支配，这种作用是经典的。在这种作用下，电子有落向原子核的趋势。

第二，原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此，原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且，这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因！也因此，核外所有电子的量子状态必与原子核一致，同一原子中核外所有电子的量子数必都相同，且都等与原子核的量子数。

也所以，量子力学认为原子不同壳层 K，L，M，N… 中电子的量子数分别为：n＝0，1，2，3… 是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象！量子力学很善于这种猜测，又美其名曰“符合”试验。多么荒唐！

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用，这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程：

T＝ （1/2）V ―――――― ①

T＝ E ―――――――― ② ――― （20）

E＝n2·?2 ／ 2m·r2 ―――― ③

该方程因具有普遍意义，故称普适方程。研究表明，普适方程适于所有元素的原子结构，还适用于天体的结构，并且计算与实验真正符合很好（普适方程物理意义见下）。

3.7 ? 表征任何粒子（含天体）间相互作用能量的最大量子化单位（还有更小单位）。

这不是简单推广，而有极为丰富的物理内容。例如，? 将准确决定晶体结构，还准确决定天体天文结构。

3.8 ? 表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关，还将决定粒子的“反常磁矩”，附录中具体讨论。

3.9 物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数 ? 表演的内容（准确具体证明待续）。

3.10 ?（普朗克常数）将贯穿于全部物理世界全部内容，其中包括宇宙的爆炸和膨胀，光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题，核力与弱力问题等无一例外。

然而量子力学一无所知，严彦却夸夸其谈，自欺欺人又听不得不同意见。认真地研究表明，量子力学并未解决任何实质性物理学问题。量自力学的贡献主要在于在人类文明史上建立一个永久性纪念碑——【测不准原理】——科学史上奇耻大辱！历史将证明这是对量子力学恰如其分的评价。

上述可见，普朗克常数 h＝2π? 已经揭示并将揭示大自然内在本质规律…

第四章 大自然（物质世界）内在本质规律一

大量研究，现总结普朗克常数已经揭示的大自然内在本质规律。对这些规律，量子力学完全科盲！

4.1 大自然内在本质规律之一—— 辐射能场客观存在

注意教材书（文献［9］）已有“辐射场”及“能量场”的物理学概念。但囿于理论局限，使得教材书对这种场的描述是静止的（机械的）、孤立的（与物质世界无必然联系的）、无源的（原因不清），因而也是抽象的（没有物理意义的）。

上已证明，原子中能量量子化的根源是原子核，量子化是原子核自身性质。值得物理学注意的是，原子核这种性质并不孤立存在，它同时还严格地规定着所有外部世界。因而使得电子、原子、分子、物体、天体、宇宙都只能有唯一稳态位置和结构。这就是大自然最基本的内在本质规律。也就是普适方程即（20）式所揭示的规律。

那末，具体规律是什么呢？请看：

4.2 辐射能场（存在）定理

研究表明，辐射能场准确存在可用定理表述。

〖辐射能场定理〗:任何粒子（含场粒子及天体，无例外，下同）在其周围都形成（存在）一种辐射能场，这种辐射能场可用普朗克常数 ? 和量子数 n＝0，1，2，3… 准确具体描述。在微观辐射能场表现为量子化，在宏观则表现为大量粒子的简并统计结果。

4.3 辐射能场实质

辐射能场实质系以粒子为中心，向周围空间抛射场粒子流（这里主旨中性场粒子流，对于电磁场当有别论），这种场粒子流经电子集约化就成了光子。研究也表明，任何光子包括 X 射线都准确如此。参见（15）式，据此不难描述任何光子的自身结构。并且可以证明任何光子的静止（如可能）质量均不为零。认为光子静止质量为零，还是量子力学根据“相对论”瞎子摸象猜测结果。

这已表明光子的真实粒子性。并可准确具体证明，所谓波动性实际上是普朗克常数与量子数相互作用的一种客观表象，任何光子都不存在任何物理意义上的波动属性。

4.4 辐射能场形象

研究表明，辐射能场形象与点光源的光通量完全一致。对于原子核，其辐射能场可用图（3）准确表示：

图中箭头方向表示辐射能流方向，其线密度表示能流密度，n为量子数。

4.5 辐射能场性质

研究表明，辐射能场实质系以光速抛射场粒子流（粒子上限为中微子），故，辐射能场具有排它性。原子核的辐射能场首先排斥核外所有电子，任何电子也因此未能落到核上，这是事实。所以，电子未能落到核上量子力学的任何解释都只能是自欺欺人的胡言乱语！也所以，玻尔对电子的担心完全多余。

需要指出，辐射能场这种排斥作用，通常主要表现为能量形式。相形之下排斥力效应很小，一般可忽略。这与太阳光辐射的能量效应十分明显，而太阳光的压力效应十分微小，完全相似。不过在研究宇宙膨胀时，完全不可忽略天体辐射的斥力效应。就是说，“宇宙斥力”存在。然，囿于历史和理论局限，爱因斯坦在提出宇宙斥力概念后，又不得不自我否定。

4.6 原子核辐射能场数学表达式

大量研究表明，原子核（质子）的辐射能场数学表达式准确为：

E ＝ n2·h2 ／ 2mP·r2 ―――――――― (21)

式中 h 为普朗克常数，n为量子数，mP为质子质量，距离为r＝0∞，需指出，辐射能场场强 E 具有能量量纲（这是因为使用因子 h 结果），其数值则为 r处单位面积上的能量。

注意：该式与（64）式有必然联系，但物理意义微妙不同，且具有丰富物理内容（略）。

研究还表明，由此电子所得到的原子核辐射能场能量准确地为： E ＝ n2·?2 ／ 2me·r2 ――――――― (22)

注意：这也就是玻尔量子化条件。

式中 me 为电子质量，不难看出普朗克常数 h＝2π? 紧密地联系着质子和电子。

已很明显，量子力学与玻尔相比，玻尔正确，量子力学谬误！

并且由（21）、（22）式不难看出，当量子数 n＝0时，E＝0。 需指出，这是物质结构非常状态。参见图（3），在 n＝0 时，原子核没有了辐射能场，原子核不再有排斥电子的能力。于是，电子必然落到核上。研究表明，这就是宇宙到达最低温度——宇宙奇点的情况。于是，原子中发生比核反应还强烈的变化，结果原子爆炸——物质爆炸——宇宙爆炸！这就是宇宙爆炸原因，由此也不难了解宇宙过去。

可悲的是，量子力学竟将量子数 n＝0 也定义为原子的一种稳定状态。可歌呼？可泣乎？灾难，罪过！阿们——

4.7 辐射能场的实验验证

4.7.1 太阳的辐射本领已足够大

目前世界公认太阳发射本领（文献[2]）为3.8×1033（尔格/秒），这相当于太阳每秒抛射出质量为 m＝4.2×109(千克) 物质。但如上可知，太阳实际发射本领远大于此。因为太阳光仅是辐射能流的一部分，这种能流粒子上限为中微子。

4.7.2 宇宙正在膨胀

宇宙正在膨胀，表明“宇宙斥力”存在，这是宇宙中心辐射能场性质。宇宙正在膨胀恰系宇宙中心辐射能场的客观真实写照（或曰照片）。 4.7.3 “太阳风”的存在

文献 ［10］介绍的“太阳风”正是本文定义的太阳辐射能场，太阳风就是太阳辐射能场的客观真实写照。该文献给出了对太阳风考察的卫星实际探测结果（文献图示略）。这可谓太阳辐射能场的真实实验验证。

4.7.4 第四个验证是，任何原子中任何电子均未能落到核上，这是事实

不仅如此，人为方法：高能阴极射线、X射线或高能加速器也很难将电子打到原子核上。这绝非因碰撞截面太小，总会有几率。实际上正是由于原子核具有排它性的辐射能场排斥效应所致。由（22） 式可见，电子得到的原子核排斥能与距离平方成反比例。在核半径处排斥能十分巨大，以致可忽略静电引力能。简单计算表明，电子必须具有200倍C(光速)才可能到达核半径处。也因此，玻尔对电子的担心完全多余！

需要指出，对此类问题，量子力学仍会故伎重演——狡辩。但经如上及以下分析论证，量子力学纯系主观臆造，对物理学实质问题全然无知，已经使得量子力学的狡辩不再有任何效力。

4.7.5 第五个验证是人们熟悉的，然而又不熟悉的，这就是气体压力

量子力学会立即反驳说：“气体压力来自分子热运动和碰撞” （文献[8]）。需指出，这种解释充其量只能算作表面化非本质解释，作为哲学或市民语言尚可，但不能作为物理学家语言。在严格物理意义上说这种解释是自欺欺人的。这种解释实际上并不清楚分子热运动的实质和根源，更不知温度对单个分子的意义是什么。量子力学（文献 [8]）以公开宣称：“对单个分子温度没有任何意义”。

这是因为量子力学有一剂灵丹妙药——波函数 Ψ ——量子力学家主观意识，就可以包治百病。温度与这灵丹妙药无任何联系，在灵丹妙药中没任何位置，所以温度没有用处。也所以量子力学结论：对于单个分子，温度没有意义。

但是，只要神经不错乱，人人都懂得，既然宏观温度是大量分子集体贡献，怎么能说单个分子没有贡献？单个分子又怎能摆脱温度环境？这与人对社会贡献完全一致，能说个人对社会的贡献没有意义吗？！

大量研究已经表明，温度概念同样也有极为丰富的物理内容。温度问题同样也贯穿全部物理世界全部内容。并对此可做如下结论：

普朗克常数 h＝2π? 与量子数 n＝0，1，2，3…好比一对孪生兄弟，他们共同贯穿全部物理世界全部内容，并且，宏观温度 T 就是量子数 n＝0，1，2，3… 的照片。

注意，此结论在确切物理意义上正确。

研究还表明：分子热运动及分子间斥力的实际根源正在于原子（核）间排斥能场相互作用的结果。并可得以下具体结果： PV＝∑Ei ―――――――――――――――― (23)

式中PV为气体压力势能，Ei为单个气体分子的辐射能场能量（推导略）。这种严格关系唯一证明分子（原子）辐射能场客观存在。此时并唯有此时辐射能场的排斥力效应也十分明显，这就是气体压力。

第五章 大自然内在本质规律二

5.1 大自然内在本质规律之二——潜动能客观存在

研究还表明，这种规律正确存在也可用定理表述：

5.2 潜动能定理

〖潜动能定理〗：任何质量为 m 的物体（含场粒子及天体）当以速度 V 运动时，必有潜动能存在。若以符号 T2 表示则为：

T2 ＝ （1/2） mV2 ――――――――――― （24）

可见，潜动能在数值上与物体经典动能（机械动能）相等。现将经典动能定义为显动能，并以符号 T1 表示之：

T1＝ T2 ＝（1/2） mV2 ―――――――― （25）

那么，可以定义物体运动全动能，以符号 Tm 表示则为：

Tm ＝ T1＋T2 ＝ mV2 ――――――――― （26）

如果，质量 m 以光速 C 运动，其全动能必为：

Tm＝ mC2 ＝ E ――――――――――― （27）

看！这就是遐迩闻名的爱因斯坦质能关系。这已表明，爱因斯坦质能关系只不过是物体（粒子）运动全动能之特例！然而，不仅爱因斯坦本人，而且后人至今都不清楚质能关系的物理意义。可（27）式中 E＝mC2 的物理意义是再清楚不过了！

5.3 潜动能的物理意义

研究表明，潜动能普遍客观存在，实际上它是物体（粒子）运动时的伴随能量。由于潜在性，低速时或直观上人们难以发觉。只有在高速时才明显表现出来，所以人们至今尚不知晓。

研究表明，潜动能实质也是一种辐射能场，这种场粒子上限亦为中微子，对中微子目前尚不能检测，这也是人们尚未发现潜动能的直接原因。

需指出，温度为 T 的物体当以速度 V 运动时，同时存在辐射能场及潜动能能场，两种能场分别可测并须分别描述。但是，以下将完全证明原子核的辐射能场实际上就是原子核自旋潜动能。由此也证明潜动能普遍客观存在。

也所以潜动能的能量效应较其压力（即动量）效应明显，尤其当速度V＜＜C 时，人们无法观测到这种动量效应。然而当物体速度接近光速（VC）时，潜动能的能量效应与动量效应均不可忽略。这时潜动能的能量效应形成爱因斯坦的质能关系事实；而其动量效应则形成“物质波”的事实。这就是“物质波”的本来面目和真实内容。

5.4 潜动能的实验验证

5.4.1 回旋加速器的验证

文献 [10] 介绍：“电子在回旋加速器中，任何瞬间，轨道平均磁场的增量必须是轨道上磁场增量的 2 倍”。即：

dBave ＝2dB ―――――――――――――- （28）

这无疑表明本文如上全动能成立，亦即表明潜动能客观存在。

5.4.2 电子在加速器中同步辐射光

电子在加速器中同步辐射光能正是电子运动的潜动能，并且，电子同步辐射光的波长 λ为：

λ ＝ h·c／E ―――――――――――――― （29）

注意：式中能量 E 是电子同步辐射光能量，也就是电子的潜动能。

量子场论和量子力学关系篇12

物理学是一门研究物质运动变化规律的科学，牛顿从宏观物体的运动变化中总结出了三大运动定律，创立了经典力学，成为物理学的开山鼻祖。麦克斯韦研究电场和磁场运动变化的规律，在前人的基础上总结出了电磁场理论。爱因斯坦研究光运动变化的规律，在麦克耳孙和莫雷的干涉实验以及光行差实验等的基础上，发现了光速不变原理，并创立了相对论。

普朗克通过研究黑体辐射中不同频率的电磁波运动变化的规律，发明了量了论，后来的物理学家们在此基础上发展出了量子力学和量子电动力学，创建并完善了标准模型理论。很多物理学家穷其一生，试图把相对论和量子理论结合起来，建立大统一理论。然而，相对论和量子理论就像一头大象的鼻子和尾巴，它们不但形象各异，而且总是各朝一方，即便免强拼凑在一起也并不是一头完整的大象。

2.相对论和量子理论的局限

爱因斯坦是在光速不变原理的基础上创立相对论的，但爱因斯坦并不能解释光速为何不变。一些相对论专家说光速不变是四维时空的一种自然表现，这种说法有点牵强。四维时空观是爱因斯坦在研究有关光速不变的实验后形成的一种观念，这些实验都只涉及到光波，至今为止，人类还没有办法把一些实物粒子，如电子、原子、分子等，加速到光速， 也就不知道这些实物粒子的速度能不能达到或超过光速。我们不能因为还没有办法把一个电子加速到光速就断定电子的速度不能达到光速，人类目前还做不到的事情并不意味着未来的人类也做不到，未来总是充满各种可能性的。既然我们还没有法办把实物粒子加速到光速，我们就无法知道光速不变原理是否适用于实物粒子，还是只适用于光子，更无法知道光速不变原理是否适用于宏观的物体。

光速不变原理提出，在每个惯性系中，真空中的光速各向同性，与光源的运动无关，也与光的频率无关。一艘在水面上静止或匀速运动的船可以作为一个惯性系，倘若这艘船 永不停息地做毫无规则可言的运动，船的速度和方向总是在不停地变化，那么，这艘船就不能作为惯性系了.在微观世界中，每一个物质粒子如电子、原子、分子等，都在永不停息地做毫无规则可言的运动，没有一个粒子相对于另一个粒子是静止或匀速运动的，只有粒子本身相对于粒子是静止的，用来描述宏观世界的惯性系在微观层次上根本就不存在。我们都知道，激发光的是电荷，吸收或反射光的也是电荷，我们之所以能够看见光，就是因为光驱动了我们视觉神经中的电荷。我们不可能选择一个电荷来做惯性参考系，而电荷激发出的光必须与另一个电荷相互作用才能被观察到。爱因斯坦从宏观的角度来研究光运动变化的规律，认为从光源激发出的光传到物体上的过程就像从大炮发射出的炮弹射到物体上的过程一样，这是错误的。光的本质是在电荷之间传播的电场力波（即电磁波）。要想弄清楚光速不变的真正原因，就必须弄清楚电场力的产生机理和传递方式。

相对论和量子理论都认为光是从光源发射出去的一种物质，就像炮弹从大炮中发射出去那样，之所以得出这样的观点，是因为相对论和量子理论的创立者们都没有认识到，一个电荷和它的电场实际上是一个独立于其它电荷和电场的具有无限延伸性的不可分割的整体。我们不可能把一个电荷从它的电场中分离出来，一个电荷无论如何运动，这个电荷的电场都不会脱离这个电荷被发射出去，一个电荷的电量是恒定不变的。从本质上来讲，一个电荷的电场是由无数与电荷有关联的物质在宇宙空间中延绵分布形成的一个具有无限广延性的不可分割的物质体系，光速不变是是电荷的电场具有无限广延性的一种表现[1]。

电荷电场的广延性与引力场的广延性类似。两个物体之间，无论距离有多远，它们都处在对方的引力场中，都受到对方的引力作用。同样地，两个电荷之间无论距离多远，它们都处在对方的电场中，都受到电场力的作用。量子理论认为，引力是质点间互相交换引力子产生的，电场力则是电荷之间互相交换光子产生的。这种观点并不正确。假设有N个质点与质点A的距离相等，质点A与这N个质点同时有引力作用，即质点A有N个引力子同时与这N个质点交换。当与质点A距离相等的质点增加到2N个时，质点A就必须拥有2N个引力子同时与这2N个质点交换。无论与质点A的距离相等的质点增加到多少个，质点A与这些质点之间都同时存在引力相互作用。以此类推，任何一个质点都同时拥有无穷多个引力子，显然，这是错误的。

电荷电场的广延性使得任何一个电荷都可以同时与无数个电荷产生电场力，假如电场力是电荷之间互相交换光子产生的，那么，每一个电荷都必须同时拥有无数个光子，显然，这是不正确的。

无论是相对论还是量子理论，都没能正确地解释电场力的产生机理。

电场力是电荷和它的电场原来的平衡状态被引入电场中的电荷打破，导致构成该电荷电场的所有物质都有以引入该电荷电场中的电荷为中心重新分布的趋势产生的一种力，是大量构成电荷本身电场的物质对电荷直接产生的力。任何一个电荷受到的电场力都是通过构成该电荷本身电场的物质来传给电荷的，而电荷的电场是随着电荷一起运动的。在没有外力的作用下，或是合外力等于零的情况下，电荷和它自身的电场总能保持步调一致的运动状态，这时，可认为电荷和它的电场是相对静止的。从宏观的角度来看，在每一个惯性系中，每一个电荷和它的电场都可以保持步调一致的运动状态，每一个电荷相对于它的电场都是静止的，这必然导致在每一个惯性系中，每一个电荷接收到的电场力波即光波在真空中的速度各向同性，即光速不变。

由上述可知，电荷电场的广延性是我们观察到的真空中的光速恒定不变的原因。

3.定向振荡电流与单链式电磁波

与引力波类似，电磁波本质上并不是从波源中发射出的一种物质，而是在电荷之间传播的电场力波。无论是电场还是磁场，或是交替变化的电磁场，都是通过电荷或电流的运动变化来表现的。麦克斯韦首次提出了位移电流的概念，并预言了电磁波的一种形式――双链式。但受到当时条件的限制，麦克斯韦没能预言出电磁波的另一种形式――单链式。只有引入“定向振荡”这个全新的物理概念才能够形象地描述单链式电磁波。在现代汉语词典中，振荡的含义有两种，一种指振动;另一种指电流的周期性变化。电流的周期性变化可分为两种，一种是电流的大小和方向都做周期性变化的，叫做双向振荡;另一种是电流的方向恒定不变，电流的大小做周期性变化的，叫做定向振荡，也称单向振荡。双向振荡电流激发出的是双链式电磁波，双链式电磁波在空间中传播时产生的位移电流都是双向振荡的位移电流，即位移电流的大小和方向都是周期性变化的。双向振荡的位移电流产生的感应磁场也是双向振荡的，即磁场的大小和方向都做周期性变化的。双链式电磁波在传播过程中遇到导体，会使导体受到一个场强大小和方向都做周期性变化的双向振荡的感应磁场的作用，产生同频率双向振荡的感应电流。

有的单向振荡电流激发出的是双链式电磁波，比如交流和恒流混合形成的单向振荡电流。有的单向振荡电流则能够激发出单链式电磁波，比如将高频交流经过特殊的整流后形成的单向振荡电流。[2]

单链式电磁波在空间中传播时产生的位移电流都是单向振荡的位移电流，即位移电流的方向恒定不变，位移电流的大小做周期性变化的。单向振荡的位移电流产生的感应磁场也都是单向振荡的，即磁场方向恒定不变，场强大小做周期性变化的。单向振荡磁场也称定向振荡磁场。

单链式电磁波在传播过程中遇到导体，会使导体受到一个磁场方向恒定不变，场强大小做周期性变化的定向振荡的感应磁场的作用，产生同频率定向振荡的感应电流。

让两列时间相差T/2（T表示定向振荡电流定向振荡的一个周期）的等幅同频率的超高频单链式电磁波经过等长的路径后叠加，便可在空间中合成超低频定向振荡的无源 的磁场。因为这种定向振荡磁场是无源的，且只能表现出单个磁极的力学效应，因此叫做磁单极量子，也称单极光子。[3]将通恒定电流的导体放置在由两列时间相差T/2的超高频单链式电磁波经过等长的路径后叠加形成的超低频定向振荡磁场中，导体就会产生大小和方向都不变的电磁力。因为这种电磁力是由空间中无源的定向振荡磁场对恒定电流产生的，可驱动引擎前进。这就是能够进行星际跃迁的光速飞船所采用的大推力量子引擎技术的原理。[4]

4.结语

相对论和量子理论是20世纪物理学取得的两项重大的成果，这两项理论的创立极大地促进了科学技术的发展和人类文明的进步。但是，相对论和量子理论即是现代物理学的两大支柱，也是横旦在人类面前的两座大山。这两座大山都高耸入云，看似不可逾越。很多人望而却步，只得拜倒在山脚下，只有少数不畏艰险的勇者敢去翻越。这些勇者有的迷失在山中，有的跌入了深渊，谁能够第一个翻越过去，谁就会成为新大陆的发现者，人类文明史也将因此翻开崭新的一页。

参考文献

[1]李昌颖.引力场与静电场的广延性与超光速原理[J].电子世界，2014.

量子场论和量子力学关系篇13

设计一个理想的热力学平衡系统，该系统应当满足以下条件：1、允许在系统内（包括系统边界）随机选择任意多的检测点，点的大小是检测手段可能实现的最小范围（点区域）。2、允许以任何可能方式对“点区域”的能量状态进行检测。3、任意两个不同点的检测结果差异都在检测水平之下。如果检测在任意精细的水平上进行，满足上述三个条件的热力学系统是检测意义上的热力学绝对平衡系统。

因为热力学第二定律要求封闭系统的熵随时间增大，所以同时设计检测意义上的热力学绝对平衡系统在相当长的时间跨度上的熵增也在检测水平之下，该系统即时间意义上的热力学绝对平衡系统。一个检测意义与时间意义上的热力学绝对平衡系统理论上拥有最大的系统熵，系统在获得最大无序程度的同时在大跨度时间内也拥有最大的系统稳定程度。一个长时间保持系统状态不变的、封闭系统的热力学性质接近上述热力学绝对平衡系统。

如果给这个系统输入一个量子的能量，会发生什么？

能量介入热力学绝对平衡系统后会引起悖论。

首先，输入能量在输入点及其附近导致系统能量状态发生改变，偏离热力学平衡，这个小的区域理论上将形成耗散结构。如果这样的耗散结构不能得到适当的反馈而形成稳定的、偏离热平衡的自组织结构，该结构就是不稳定的，它将在第二定律规定的时间方向上因为耗散而瓦解，并且将耗散能量传播到邻近区域。根据设定条件，系统内任意一个区域与其邻近区域同质、同性，耗散能量的涉及区域也会形成耗散结构，然后瓦解。显然，只要输入能量不对系统做功，在足够长的时间内，这样的过程将遍历系统的任意点以及邻近区域，所以该事件可以被视为全系统事件。

现在存在两种可能。一是输入能量弥散至整个系统，最终导致系统内任意点区域的能量增大，系统在相对高的能量上处于热力学平衡状态，属于常态热力学变化。二是系统的稳定性对介入能量发生强烈反应，致使点区域耗散结构瞬间产生又瞬间瓦解，介入能量虽然转变为耗散能量却不能弥散，输入能量不断地进入系统又不断地被系统“反弹”出来。在这种情形下，如果限定输入能量对系统的做功为零，这个能量就将使系统内的点区域乃至整个系统在足够长的时间内偏离热力学平衡，而这种偏离竟然是系统执行热力学第二定律的结果，意味着该定律在某种终极条件下的执行结果是对定律本身的背反。

问题是：我们是否可以在彻底地接受热力学第二定律的同时又能对这样的背反行为做出解释？

热力学平衡系统P0在输入能量e的作用下形成耗散结构Pe，称该过程为系统P0的激发相变。由于耗散结构不稳定，Pe还原为稳定的热力学平衡系统P0，同时释放耗散能量e，称该过程为耗散结构Pe的相变还原。显然，只要不以任何形式对系统P0做功，输入能量e就会经过一个激发—还原过程全部转换为耗散能量。对于下一个激发—还原过程而言，耗散能量与输入能量等价并且物理意义相同。如果系统P0完成一次相变—还原过程所需要的时间是t，只要t充分小，我们将很难注意到相变过程，而只是看到输入能量对系统P0的似乎连续的影响。而如果限定P0的相变只是点区域事件，我们甚至可以认为e对P0的影响以点或线性形式连续存在。

相变对于上述事件在时间轴向上演变的意义在于：无论输入能量是否无限连续，它在系统P0内引起的一系列事件都将被相变“截断”为一个个因果相关但又并非处处连续的激发态耗散结构，每个耗散结构还原时所释放的耗散能量只能是输入能量的量子单位。因此，系统内活跃的只能是量子化能量，而不是连续输入系统的能量流。这种情形与神经系统的生理活动十分类似。向动物神经系统外周感受器施加连续的电流刺激，其在神经系统内的传导是生物电脉冲而不是连续的物理电流，这是因为物理电能在神经元轴突末端突触转换为化学能递质，然后通过化学递质与受体间的作用引起下位神经元的电脉冲。“突触换能器”对于神经系统的意义相当于上面所说的系统“相变”。

接下来，只要系统内一系列因果相关的耗散结构的“串联”方向与外部能量介入系统时的初始方向有关，系统内的自由能（系统有序性构造的标志）就是在矢量方向上运动的量子化能量。

如果绝对热力学平衡系统的稳定性能够对介入能量做出“相变”响应，系统就可以根据单位时间内相变发生的次数—相变频率对介入能量的大小做出评价，或者说该系统内自由能的“量子值”决定于介入能量引起的系统相变频率。

根据设定条件，一个绝对热力学平衡系统的能量状态是无法通过实际测量予以评价的，但是可以用P0表示它的恒稳态的“相”，以Pe表示它的激发态的“相”，根据上面的陈述，这个系统的相变可以表示为：Pe=P0+e，e代表介入系统的单位能量。相变在系统内的传布过程表示为：P0+e=PeP0+e=Pe…………，只要e不对系统做功（比如被系统边界吸收），相变—还原过程将无限次地重复进行。若将相变传布的矢量性质考虑在内，则有：

P0+e(—)=P(—)eP0+e(—)=P(—)e…………。

如果介入系统的是单一形式的能量流E，相变使得E转变为量子能量的过程表示为：P0+E(—)=P0+me(—)=mP(—)eP0+me(—)=mP(—)e…………，m为系统内的量子数。系统P0对单位介入能量e(—)的大小的响应形式为系统的相变频率f，即单位时间t内的相变次数n，f=n/t，而频率的表达与系统P0的状态函数f（P0）有关。即：e(—)=f(—)•f(P0)=(n/t(—))•f(P0)。表达形式：P0+E(—)=mP(—)e=P0+me(—)=P0+f(—)•f(P0)=P0+(mn/t(—))•f(P0)。因为m、n均为自然数，所以时间是唯一显示系统P0内有序能量运动方向的物理矢量，从中我们可以看到有序能量的“量子值”是如何通过时间与耗散结构在系统P0内的传布方向相联系的。如果时间t变大而n不变，单位量子的相变频率降低，“量子值”变小；反之，如果时间t变小，“量子值”增大。如果e(—)对系统边界做功（为系统边界吸收），则不能继续引起系统P0的激发，耗散结构P(—)e的产生和传布随之终止，时间对于P0没有意义。时间是评价偏离热力学平衡的能量结构在传布方向上单位量子能量大小的物理量。时间具有方向。时间对于绝对热力学平衡系统没有意义。

现在我们已经能够清楚地看到以光量子为代表的、纯粹的物理能量在物理真空（以下简称物理空间或空间）中的基本行为方式。事实上，物理空间是迄今已知的、最稳定的“物质”实体，关于它的稳定性我们无从测度或评价。相反，无论经验还是理论，空间都是我们评价其他物质形式或构造稳定性的物理背景。量子理论认为物理真空是高度无序的能量质体。因此，我们有理由认为物理真空对于任何具体的物理事实都完全满足所设定的绝对热力学平衡系统条件。那么，物理真空是否存在能量激发下的系统相变呢？

实验证实，物理真空具有理想的热力学黑体性质。根据普朗克辐射定律（Planck`sradiationlaw），M=C1λ—5/exp(C2λT-1)，热力学温度T可以通过黑体转换为波长为λ的量子辐射能量M。如果将热力学温度视为向空间连续输入的能量流E，E将依照该定律通过物理真空辐射量子化能量，这种转换符合物理空间受激相变—相变还原机制。空间相变机制对于以下基本物理问题具有重要意义。

一.物理空间相变是量子力学理论的动力学基础

1.物理空间相变与海森堡的“测不准”原理

空间相变使得量子在空间中的运动带有或然性。由于相变是局域空间的能量激发事件而不是发生在确定点上，因此每一个激发态耗散结构生成的位置只能是涉及区域一个概率点。如果激发态耗散结构的传布速度为光速，它的每一个激发位置将不能被精确测定，而一旦引入测定激发位置的附加能量，它本身产生的空间激发必然会改变被测量子在传布路径上的空间状态，从而不能客观地得到被测量子的路径位置。空间相变机制符合海森堡的“测不准”原理。

基于物理真空的恒稳态性质，它的系统状态函数f（P0）应该为常数，这个常数就是普朗克常数h=f(P0)=6.626196×10—34Js。就量子的激发位置而言，普朗克常数可能是一个概率值。对于单位量子：e=f•f(P0)=h•f，f—自由量子频率。

2.物理空间相变与自由量子运动的波粒两重性

光量子的空间运动路径是由一系列相变“点”构成的。无论对于空间的“稳态相”还是“激发相”，这条路径都不是无限连续、光滑的，但只要相转换速度充分快，光量子的空间路径就是充分连续的，类似于粒子的连续运动轨迹。然而，相变毕竟是局域空间构造的变化过程，会对邻近区域的空间结构产生影响，并且以波的方式扩散，这就使得光量子的运动同时具有粒子—波动两种形式。其中，光量子在时间方向上的矢量运动是谓“粒子”运动，而相变对周围空间状态的影响是谓波动。根据相变机制，光量子运动的波粒两重性不可分割。称空间对局域相变产生的低能态响应形式为量子场。

这里出现一个问题：如果相变对邻近区域的影响足以使空间结构发生相变，那么一个光量子就会以光的形式在三维空间中没有衰减地扩散，等价于复制出越来越多的光量子本身，违背能量守恒定律。因此，物理真空的相变必定对激发条件提出临界要求，使得相变只能在一个矢量上递进产生，而相变对邻近的其他矢量上空间结构的影响因为不能满足临界条件而形成量子场。这个激发条件本身必须具有单一的矢量性质，它就是光速。光速的时间方向就是光量子的线性运动矢量方向，与确定光量子频率的时间方向同一。即：

f(—)•λ=nλ/t(—)=c(—)（光速），λ—光量子波长，f—光量子频率。

设想物理真空充满随机分布的点。因为这些点在任何位置出现的概率相等，所以物理空间处于热力学平衡的完全无序状态，可视为能量的均质体，它的任何一个充分小的区域P0状态与整体相同。受到介入能量的激发，区域空间的无序点以某种有序的形式排列，形成局部的耗散结构Pe，称这样的耗散结构为“量子结构”，物理真空相变与量子运动的波粒两重性.

为空间的热力学平衡性质所决定，激发区域附近的点也呈现一定程度的有序排列，但不足以产生Pe结构，这样的有序形式即“量子场”。假定“量子场”内每个点平均携带一定的有序能量，随着“量子场”区域的扩大，会有更多的点参与有序能量的分配，而每个点得到的有序能量则减少。所以，以激发区域为中心，相变对附近空间状态的影响随距离增大而减小。

作为一种局域不稳定结构，Pe按照热力学第二定律发生耗散而瓦解，但耗散能量的释放具有方向，引起这个方向上下一个P0区域的相变，如此依次传递，形成量子的光速路径。随着Pe结构瓦解，能量点的分布状态还原至稳态物理真空，对附近空间的影响也随之消除。依序发生的、相变对附近区域三维结构的影响—消退过程构成完整的量子波动，称量子场的传布为自由量子的本征波动。

必须指出，每个光量子能量仅对受激区域的空间相变负责，与附近区域的空间结构变化无关。空间相变引起的波动是由空间的热力学平衡性质所决定的。对于恒稳态物理空间而言，相变不会导致自由量子的能量衰减。原理上，自由量子的单一矢量运动对于维持其在时间方向上的持续存在具有重要的反馈作用，考察自由量子e在恒稳态空间P0中的相变机制可以发现，由于量子结构P(—)e的矢量性质，它对矢量前方空间的影响可以使那里点排列的有序程度高于其他方向，获得在同一能量激发下优先实现相变的较大概率，乃至主导相变的传递方向。也就是说，量子场的有序形式指向量子的运动方向。称量子场有序形式的方向为“量子势”。量子的矢量运动本身以及量子势是量子在空间中持续运动的反馈机制—自反馈机制。正因如此，如果一个光量子恰好通过另一个光量子的本征波动区域，量子矢量方向上的空间状态变化会干扰自反馈机制，它的路径可能因此改变。称自由量子本征波动对其他量子行为的影响为相干波动。相干波动使得自由量子的运动方向不能被准确预测。显示光的波粒两重性的经典狭缝实验是对相干波动的直接证明，也是对量子本征波动的间接证明，其本质则是对空间激发相变模式的证明空间相变以及相变传递的物理实像即自由量子的矢量运动。每一个相变—还原过程等效于一个稳态空间区域从A移动到B，A与B之间的距离就是量子的波长，每个波长对应一次相变。单位时间内量子以光速经过的距离为nλ，nλ/t=f•λ=c，f=n/t。所以自由量子的频率f即单位时间t内量子在矢量方向上经历的相变次数n。

物理空间受激相变产生量子化能量以及以光量子为代表的自由量子的波粒两重性。其中，量子的“粒子”式运动是量子的本征属性，而量子场则源于稳态物理空间对局域相变的低能态响应，反映稳态物理空间热力学平衡的本征属性。自由量子的波粒两重性符合海森堡的“测不准”原理，满足热力学第二定律和能量守恒定律。

二.物理空间相变是相对论的物理基础

空间相变要求物理空间是高度无序的热力学平衡系统，意味着空间是一种实在的、可以与其他物质体系相互作用的能量质体。空间状态可以通过量子的波粒两重性以及单位量子的能量得到反映，因此与时间具有不可分割的联系，符合相对论原理。

量子理论以及相关实验表明，物质之间的相互作用是通过彼此交换被称为介子的一类量子实现的。借用这个概念，我们发现空间的受激相变就是激发能量与稳态空间交换“能量介子”的过程，也就是单位自由量子与空间相互作用的物理形式，只不过被交换的“能量介子”就是自由量子（能量）本身。以下将看到，这一概念是怎样通过相对论得到体现的。假定一个静止物体对一个自由量子的评价由e=hf=hn/t给出，t是系统的静止时间。现在我们要求该物体吸收量子e并且因此以速度v运动。根据相变原理，单位量子的能量反映这份能量与空间的结合能力。经典力学定义物体吸收能量并获得速度增量的过程为物体的加速度a，物理作用力f=a•m。因此也可以说，物体吸收能量获得速度增量是因为该物体吸收了能量与空间的结合力，加速度是物体与空间作用力增大的结果。

假定物体吸收能量e后并没有速度变化，该物体就只能按照爱因斯坦方程e=mc2获得质量增量。无论对于速度增量还是质量增量，e都提供相等的空间结合力，e的等价质量所产生的空间结合力必然等于使物体产生加速度的空间结合力。质量与空间的结合力通过重力加速度表达，即所谓引力场效应，符合广义相对论原理。具体细节上，我们甚至可以发现量子场与引力场的平方反比关系完全一致。

这里存在一个关于狭义相对论的物理现象。静止物体吸收能量e后获得速度v，它的时间将按照洛伦兹变换t`=(t-vx/c2)/(1-v2/c2)1/2发生变化。在相对论速度域(0,c)内，t`t，相对论称之为时间膨胀。运动物体对同一量子的评价由e`=hf`=hn/t`给出。因为t`t，所以e`e，对于静止时间，e`=hn/t`=•hn/t，1，量子的能量增大了。这个结果对于量子的波长表达形式也一样，e`=hf`=hc/λ`，因为洛伦兹变换给出λ`=(λ-vt)/(1-v2/c2)1/2，λ`λ，e`e。结果显示同一能量对于速度较快或质量较大的物体具有更大的力学效能。例如，分别从地球和太阳表面观测远处同一光源的光谱线，太阳处谱线的蓝移程度大于地球。相反，从这个光源处观察地球和太阳同一元素的谱线，太阳谱线的红移程度将大于地球，即爱因斯坦引力红移（3）。根据上面的分析，引力红移效应实际上具有相对论动力学意义。可以说，相对论的本质物理意义在于反映运动系统或质量系统对自由能“作用量”的评价形式。

经典引力作用所遵循的平方反比定律使我们相信，质量物体周围的空间“序型”是与量子场同质的低能态有序构造，可以参与自由量子的自反馈机制并影响光量子的路径方向，构造的有序程度与物体质量正相关。我们可以将光在大质量天体附近的弯曲归因于引力空间的有序程度而不是空间形变，事实上，自由量子的本征波动可能是产生引力平方反比定律、相对论引力红移以及光线在大质量天体附近弯曲等现象的物理基础。将质量物体视为自由量子，该物体附近空间的有序程度因为自由量子的存在而增高，但不足以产生激发相变。量子场以及量子势是量子矢量运动自反馈机制的一部分，因而与时间方向一致。既然物体与空间的结合力等价于自由量子与空间作用力的累计或集合，物体附近空间“序型”的方向应当指向物体，称这样的“序型”形式为“向心性序优势”。显然，“向心性序优势”与定义在物理场概念下的“能量势”的物理内涵完全相同。“向心性序”的优势随空间范围的扩大而逐渐离散，与距离成反比关系。因为入射光的矢量方向与物体附近空间的“序向”一致，量子运动的自反馈机制强化，量子能量增大，波长变短，光谱蓝移。相反，出射光线逆“势”而行，自反馈机制被削弱，量子能量减小，波长增大，光谱红移。当然，引力空间的“向心性序优势”也会通过相干波动原理影响附近经过的自由量子路径，使之内向偏移。

“向心性序优势”是引力空间的本质物理特征，“向心性序优势”的方向与引力空间的时间方向重合，指向物体的质量中心。

引力空间的“序优势”赋予广义相对论效应以实际物理意义。

随着物体质量增大，引力空间的“序优势”逐渐强化。当“序优势”达到空间相变能级时，空间受激生成自由量子并向物体质量中心运动。经过该区域的其他自由量子在相干波动机制作用下改变矢量路径，同样向物体质量中心运动，使得该区域形成黑洞（1、4）。黑洞视界即引力空间的相变临界或亚临界区域。

三.统一的物理相互作用

引力是迄今已知最普遍的物理相互作用。一旦我们发现引力及引力场的物理本质其实只是自由量子与空间结合的一种物理形式，后者的物理意义立即凸现。根据相变原理，空间不再仅仅是包容万物的思想容器，而是一切物质形式赖以构造和运动的物理实体。

A.所有物理运动都是物质系统与物理空间结合的结果。

无论理论、经验还是实验，命题A都无一例外地成立。因为如果脱离空间，一切都无从谈起。一切物质运动都是物理空间事件，一切物理空间事件都必然有空间的直接参与，否则我们无从知晓。

根据命题A，可以直接得到以下推论：

a.物理测量以物质系统与物理空间的结合关系为物质基础。

b.任何物质系统的运动都具有波粒两重性。

c.物质系统之间的相互作用是它们各自与空间作用的结果。

依照质能等价关系e=mc2，宇宙中所有物质构造和运动形式都是能量结构或能量运动的结果，而一旦发现能量的基本单元—量子与空间的结合形式，我们就不再需要除物理空间之外的任何物质实体之间的相互作用，它们之间的相互作用是它们分别与空间相互作用的结果。实际上我们也不可能发现比量子—空间作用更基本的物质作用形式。实验证明，四种基本相互作用中的强力、弱力和电磁力是通过传递明确的介子能量实现的。传递引力的介子尽管没有被直接发现，但是根据相变原理和e=mc2，所有的自由量子都可以成为传递引力的介子，因为它们被物体吸收后以等价质量的形式对重力场有所贡献。

物理空间的热力学平衡性质（即空间的无序状态）使之具有充分甚至无限的几何构造可塑性，可以对任何形式的激发能量做出相变响应并产生相应的自由量子和量子场，产生不同的物理相互作用模式，包括力的强度和力的作用距离，继而产生不同的物质结构形式或体系。上面的分析显示，这样的物质构造过程同时满足热力学、经典力学、量子力学以及相对论的基本原理，而由空间相变产生的自由量子—空间结合关系将成为统一场理论的基础。统一场的物理本质是量子场，量子场的累计或集合构成物理力场。

四.时间之箭

根据相变原理，时间是在定量自由量子的“能值”时引入的，与量子本身的自然运动没有必然的联系。经典力学中，时间只是与评价自由量子能量有关的一个物理测量概念。我们可以利用与空间相变完全无关的时间定义一个自由量子的频率。在这个意义上，时间相对独立于具体的物理事件。但是相对论表明时间具有运动属性，根据物体运动速度的变化而变化。对于系统相变和引力红移效应的分析显示，作为评价量子能量的物理量，时间的方向必须与自由量子的运动方向保持一致并且必须遵循等效性原则客观反映量子能量在不同空间状态下的变化。因此，时间必须具有实际物理属性并且直接参与物理过程。

时间对于绝对热力学平衡系统没有意义。时间就是某种耗散结构存在的标志，而耗散结构必须通过某种运动形式维持其存在。物理真空相变产生自由量子，而自由量子随即因为耗散而还原，这个过程符合热力学第二定律，只是耗散能量在量子势的反馈支持下可以激发下一次相变。所以，自由量子在空间的存在本身就是量子化的，是不连续的。但是对于有限测量精度而言，空间激发态的相转移是充分连续的，我们看到连续的自由量子光速轨迹，时间也因此连续。本质上，时间是能量的有序状态。根据能量守恒定律，能量不会消失，所以时间也不会消失，但只是对于能量的有序状态有意义。能量的有序状态必然要求“序”的方向，就是时间的方向。

根据命题B，可以有以下推论：

a.时间可以转移

能量可以由一种有序状态转变为另一种有序状态，时间也因此可以转移。比如自由量子的能量可以转换为物体的动能或质量，时间的方向也因此指向物体的运动方向或者引力空间“序优势”的方向。

b.时间随耗散结构状态的变化而变化

时间是能量的有序状态，所以状态的改变必然导致时间变化。相对论给出关于物体运动速度或物体质量与时间的关系函数。

c.时间转移与时间延续的关系不确定

对一个有序结构输入能量的结果是不确定的，可能以正反馈形式延续其存在，也可能以负反馈形式促其崩溃。自由量子的矢量方向决定于输入能量的初始方向，而每一次相变产生的量子都是下一次相变的输入能量，每一个相变“点”的位置不能精确预言。

仅仅限于物理真空受激产生自由量子事件范围，如果物理真空恒定，只要自由量子不对其他物质系统做功（自由量子对其自身做功），它将在空间中永久存在。但是如果视物理真空为一个能量系统，热力学第二定律并不阻止自由能量对系统边界做功，结果将导致宇宙膨胀，每一个自由量子都将为此付出代价，能量衰减，光谱整体红移。根据命题A(c)，物质系统之间的相互作用将被削弱，包括中子、质子在内的所有基本粒子都将衰变，物质宇宙最终“热寂”。按照这样的模式，时间的方向指向宇宙边界，指向宇宙“热寂”，与引力空间的时间方向相背。现在我们看到宇宙历史上系统引力与系统膨胀是如何关于时间直接对抗的，对抗的结果决定宇宙的命运。:

宇宙的命运究竟是什么？就是两种对抗力量的平衡。

平衡的方式或许很简单。基于自由量子的相干波动原理，足够强大的宇宙引力可以限制自由量子的活动范围，避免其对宇宙边界做功，宇宙边界将得以稳定。对于边界的外部而言，边界的内部是一个黑洞。当然，这就要求引力空间的“序优势”范围扩展到整个宇宙。一旦如此，自由量子最终会以连续变化的曲率轨迹向宇宙的质量中心运动，宇宙仍然难逃坍缩的命运。

前面已经谈到，物理空间在黑洞视界发生相变，产生的自由量子在“序优势”的作用下以光速向黑洞的质心运动。设想黑洞是一个容积有限的中空球体，它的质心与球心重合。来自各个方向上的自由量子在球心处相遇，它们的本征波动相干，任何微小的对称失衡都将引起量子运动的极大混乱，瓦解能量的所有有序结构并最终实现热力学平衡，物理空间得到还原，时间之箭失去方向。

回顾物理空间的激发相变，可以认为一个独立的激发状态Pe不能作为物理实在，只能用“虚”状态表示，即：Pe•(i)=P0+e。从对称的角度上考虑，如果从P0中取出单位能量e，则有：-Pe•(i)=P0-e。于是得到结果：Pe2=P02-e2，即：P02=(Pe2+e2)。……（1）,方程（1）中，物理空间的激发相Pe是一个能量“陷阱”，无论量子能量e有多大，P0保持不变，意味着在任何物理相互作用中，物理空间的状态恒定。即使将宇宙的全部物质作为自由能投入Pe也不会改变物理空间的性质，这也是对物质宇宙与黑洞关系的描述。

那么，黑洞空间需要一个具体的、有质量的“壁”么？试想将宇宙质量放入一个黑洞，它所产生的引力当然足以形成黑洞效应，所谓黑洞空间的“壁”其实与我们熟悉的引力空间没有区别。的确，相对论黑洞极度紧致，甚至不能容纳概念空间，但是相对论效应同时表明，任何一个进入黑洞的自由量子e`=h•n/t`的时间t`都会极大地甚至无限膨胀，量子能量甚至无限增大，相应增加黑洞与空间的作用力，等价于相应的质量增量。根据黑洞的史瓦西半径r=2GM/c2，在保持黑洞效应不变的条件下，充分大的M的增量允许r充分扩大。另外一个例证来自光电效应。如果用相同频率的光照射金属表面，那些运动速度较大的电子应当更容易被击出它原来的位置。

物理真空好比白纸上一些随机散落的点。相变造成某个局部的点以特定形式有序排列（量子结构），附近的点倾向性排列（量子场和量子势），相变还原后这些点回复到原来的状态，甚至没有发生任何可以测量的位移。相变的传递只是点的有序排列方式的传递而不是点本身，譬如电流传递的只是电能而不是电子。特定形式的能量传递特定形式的秩序，物质体系就是相同或不同能量秩序的集合体。外部宇宙的秩序在通过黑洞时被彻底瓦解。

现在我们可以清楚地理解能量究竟意味着什么。所谓“能”就是特定形式的秩序。当这种秩序在确定方向上运动时取得“量”的概念，它的“量”和方向通过时间得到定义。广义而言：时间是反映秩序运动方向和大小的物理量，与秩序本身的状态不可分割。

根据物理空间的热力学性质，方程（1）中空间的稳态“相”和激发“相”可以用系统的“熵”表示：P0=S0，Pe=Se，则：e2=(S02-Se2)，其中S0是一个恒量。当|e|0时，S0Se。

这样处理后，量子能量与系统的“熵”联系在一起。较大的|e|拥有较小的Se，能量的有序程度较高。对于能量的累积形式，则可以表示为：S02=Σe2+ΣSe2。若E=mc2=Σe，则S02=Σ(mc2)2+ΣSe2。根据相变原理，量子结构、量子场以及量子“势”都是能量系统有序程度的表达，归结为“场”的有序状态，通过“熵”Sm2=ΣSe2予以量化评价。粒子之间或粒子与量子之间存在“场相干”，产生波动。S02=e2+Se2可以作为物质运动波粒两重性的基本表达形式。讨论:量子理论研究正在逼近物理真空（2），但是可能受到经验以及经典力学时空概念的影响，物理空间至今仍然只是物质存在与运动的载体而不是具有独立意义的物质实体。当然，物理空间无从测量因而无从定义、无从把握的性质也很难被作为具体的研究客体，尽管空间的黑体性质以及相对论表明它是宇宙物质的一部分，至少它参与宇宙的物质过程。另一方面，空间无从测量恰恰反映它完全无序的状态，没有特征，不会主动参与物质运动，这就是它的特征。因为无序，所以拥有充分的、被动塑造的可能。

在热力学平衡的背景上将热力学耗散系统推向极端的结果必定引起相变，这是由热力学平衡系统性质所决定的悖论形式。只要赋予物理空间以适当的张量，好比一方绷紧的水面，相变就会将能量进行“量子式”裁切，量子就会像“打水漂”的石片一样跳跃，同时引起水面的涟漪。称这样的量子为自由量子，它们携带的能量为自由能。自由量子的运动是能量与空间结合的结果，是自由能与空间的结合力“拉动”量子以光速运动。在这里，空间响应速度扮演裁刀的角色，裁切的原则是保证下一次相变的条件，这个条件就是光速。所以自由能的速度只能是光速。

量子结构、量子场及量子势三者共同构成空间相变完整的动力学形式，为“测不准”原理的阐释呈示物理细节。对于解释包括波粒两重性在内的诸多量子行为而言，空间相变是一个十分理想的模型。

“打水漂”的石片的动力并非来自水面，但是量子运动的动力却来自能量与空间的结合力，好比一个人拽着胡子把自己拉动得飞快。换一个角度说，量子通过与空间的结合力对自己做功，做功时产生的“废能”竟然又生成一个相同的量子，相变的传递犹如接力。将这样的怪异与质能等价方程e=mc2放在一起，我们发现广义相对论竟然可以从量子理论的角度上得到简洁而且准确的解释：作为能量的构造形式，质量同时承载着能量与空间的结合力，而引力场则是量子场的累计或集合表达形式。作为回应，相对论通过影响自由量子的时间或空间表达相对论量子效应。相对论量子的能量与物体的速度或质量正相关，也因此与能量对物体的作用效能有关，这一点对于黑洞空间的存在至关重要。没有黑洞视界处的相对论时空效应，就没有自由能的相对论增量，也就不会产生自由能对黑洞质量的相对论贡献，不可能出现史瓦西“解”允许的黑洞空间。物质宇宙的演变会是另外的样子。

根据相变原理，相对论和量子理论分别与热力学互洽，所以两者统一，其中关键在于能量与空间的结合关系。以能量—空间结合关系为基础，热力学、经典引力理论、量子理论以

及相对论可以统一；以能量—空间结合力为基本作用关系，物理相互作用可以实现统一。

能量与空间的结合关系是最基本的物质作用形式。量子场是最基本的物理力场。热力学属性是时间的本质属性，但是作为对热力学在绝对条件下的背反，引力时间与热力学时间构成宇宙最基本的、彼此相背的时间体系。根据e2=(S02-Se2)，因为自由量子的能量e在引力场中增大，所以引力场的“熵”Se减小，有序程度增高。黑洞是极端有序的物质构造，但其内部e=0，Se=±S0，是对极端有序的背反。

Se=±S0所展示的对称性意味着什么？反物质？暗物质或其他？

根据命题B(b)，时间的基本形式是量子化形式。

直接参与物质作用的空间才是真实的物理空间。真实的物理空间对于完整的自然宇宙是不可或缺的，因为这样才自然。

参考

1.《时间简史》史蒂芬•霍金著，许明贤、吴忠超译，湖南科学技术出版社1996年4月第1版。

2.《时间之箭》彼得•柯文尼罗杰•海菲尔得著，江涛、向守平译，湖南科学技术出版社1995年10月第1版。

3.《狭义与广义相对论浅说》阿•爱因斯坦著，杨润殷译，上海科学技术出版社，1964年8月第1版。