司 今（jiewaimuyu@126.com）

量子力學(xué)誕生于“二朵烏云”中，但“二朵烏云”體現(xiàn)的是經(jīng)典力學(xué)認(rèn)識(shí)與微觀世界現(xiàn)象存在嚴(yán)重沖突，這種沖突起源的根本點(diǎn)在于：宏觀力學(xué)所描述的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)是沒有自旋與空間不存在場(chǎng)影響的運(yùn)動(dòng)，而微觀世界中，任何粒子運(yùn)動(dòng)都是有自旋性和自旋磁矩性的，這種“雙重性”是經(jīng)典力學(xué)根本沒有涉及或全面認(rèn)識(shí)到的，就是電磁學(xué)也只認(rèn)識(shí)到靜態(tài)場(chǎng)部分，而沒有意識(shí)到電子自旋性及自旋場(chǎng)的存在；而量子力學(xué)正是延著微觀世界粒子的這種“雙重性”思路出發(fā)并發(fā)展起來的。

可見，把握粒子運(yùn)動(dòng)的“雙重性”是人類認(rèn)識(shí)微觀世界的一把“金鑰匙”！

同時(shí)，從量子力學(xué)發(fā)展史可見看出，我們建立微觀世界理論的思路存在偏差或“武斷”誤區(qū)，具體說就是：

1、 “紫外線災(zāi)難”問題的解決

“紫外線災(zāi)難”是從維恩與瑞利-金斯的二個(gè)黑體輻射公式對(duì)長(zhǎng)波輻射與短波輻射描述存在差異開始提出的，當(dāng)普朗克用“內(nèi)插法”統(tǒng)一了這二個(gè)公式后，又不得不引入一個(gè)“能量子”概念，這個(gè)概念的出現(xiàn)就使建立在宏觀統(tǒng)計(jì)學(xué)之上的能量連續(xù)概念得到徹底破壞。

其實(shí)，黑體輻射研究的是熱能傳播問題，我們描述熱能大小的關(guān)鍵參量——溫度就是建立在微觀粒子運(yùn)動(dòng)動(dòng)能概念之上的，對(duì)微觀粒子個(gè)體而言，其具有的動(dòng)能傳播運(yùn)動(dòng)并不存在連續(xù)性，而應(yīng)表現(xiàn)出一份一份性，但我們?cè)谘芯亢隗w輻射能量時(shí)竟把這一概念忘得一干二凈，非要?jiǎng)?chuàng)出一個(gè)什么“能量子”概念，真有“多此一舉”之嫌；僅憑溫度概念我們就可以知道，能量傳播在微觀概念下并不是連續(xù)的，而是一份一份、粒子性的。

由于普朗克能量公式是繼承維恩與瑞利-金斯公式中用頻率描述能量的思想，結(jié)果就把能量傳播的粒子動(dòng)能性與波概念聯(lián)系到一起了，從而使量子力學(xué)走上了“波粒二象性”的道路。

不過，在沒有認(rèn)識(shí)到微觀粒子運(yùn)動(dòng)有自旋性與自旋磁矩性的情況下，這種認(rèn)識(shí)無可非議，但我們現(xiàn)在已意識(shí)到這一點(diǎn)卻還抱著“波粒二象性”思想不放，就有點(diǎn)匪夷所思了。

雖然我們的經(jīng)典力學(xué)（包括電磁學(xué)）理論存在某些缺失，如，不曾對(duì)物體自旋與自旋磁場(chǎng)集于一身的粒子運(yùn)動(dòng)進(jìn)行過詳細(xì)描述、對(duì)帶有自旋磁場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)空間中將作如何運(yùn)動(dòng)變化的問題探討存在空白，但這不是我們物理學(xué)家們“無動(dòng)于衷”的理由，如果硬要將這作為一個(gè)理由，那只能說明我們物理學(xué)家們的思想是多么的懶惰與保守，這將是人類探索自然規(guī)律里程中的一大悲劇，也正是現(xiàn)在科學(xué)體制的一種悲哀吧！

2、盧瑟福“行星結(jié)構(gòu)原子模型”與電子運(yùn)動(dòng)輻射電磁波問題的解決

盧瑟福的“行星結(jié)構(gòu)原子模型”本無可厚非，但由于我們延續(xù)了經(jīng)典電磁學(xué)中“電子運(yùn)動(dòng)會(huì)輻射電磁波”而能量減少的思想，結(jié)果就臆測(cè)：繞原子核運(yùn)動(dòng)的電子不會(huì)穩(wěn)定存在的結(jié)論；當(dāng)這種結(jié)論與實(shí)際不符時(shí)，才會(huì)“逼出”玻爾的“量子化軌道理論”，但玻爾理論有一個(gè)突出的缺陷，那就是無法解釋多電子的原子輻射光譜現(xiàn)象。為什么？我們沒有深究。

其實(shí)，當(dāng)初認(rèn)為“電子運(yùn)動(dòng)會(huì)輻射電磁波”而使電子運(yùn)動(dòng)能量衰減的思想是從洛倫茲“偶極子振蕩模型”與麥克斯韋“電磁波理論”推論出來的，這就說明我們的經(jīng)典電磁場(chǎng)理論可能存在缺陷、我們對(duì)電磁力本質(zhì)的認(rèn)識(shí)應(yīng)存在不足。

經(jīng)典電磁場(chǎng)理論是建立在法拉第“力線”概念之上的，似乎二個(gè)帶電體或磁體之間產(chǎn)生力必然需要“力線”來連接，但我們有沒有考慮：法拉第力線是一個(gè)“假想”的東西，我們用這個(gè)“假想”的東西來解釋電、磁力的本質(zhì)問題，就必然會(huì)得出所謂的“力傳遞因子”怪論來；其實(shí)，我們沒有從庫倫電、磁荷定理方面作認(rèn)真考慮：場(chǎng)的分布是一個(gè)連續(xù)的空間，不可能存在所謂的一根根占據(jù)空間且不連續(xù)的“力線”；但我們的經(jīng)典電磁場(chǎng)理論恰恰就是建立在這些“力線”概念之上的，這不能不讓人反思，我們的電磁場(chǎng)理論是否存在缺陷呢？

從法拉第力線描繪手段上來看，我們用以“驗(yàn)證”力線存在的微觀“小磁針”就是一個(gè)占據(jù)獨(dú)立空間的個(gè)體，就因這些獨(dú)立空間個(gè)體能夠有序地排列在場(chǎng)源外空間，我們就斷定“電磁場(chǎng)是由力線組成” 的結(jié)論是不是草率了點(diǎn)。它們?yōu)槭裁淳筒粫?huì)連續(xù)存在呢？假如這些“小磁針”無限小，那我們的力線豈不就無限細(xì)、無限多？無限多的線能構(gòu)成面，面是一個(gè)連續(xù)概念，這豈不與我們?cè)瓌?chuàng)力線概念的初衷相矛盾？

力線思想從根本上破壞了庫倫電、磁荷定理所描述的“場(chǎng)具有連續(xù)分布性”的本質(zhì)；這種破壞為后來場(chǎng)物理學(xué)的發(fā)展帶來嚴(yán)重阻礙。

雖然，我們對(duì)場(chǎng)不連續(xù)性的“判斷”對(duì)后來玻爾提出“量子化軌道分布理論”會(huì)有幫助，但玻爾的“量子化軌道”不是由什么物理原理推理出來的，而是“硬性規(guī)定”出來的，這同后來的薛定諤“波動(dòng)方程”的給出如出一轍；但就是這二個(gè)“硬性規(guī)定”卻組成了量子力學(xué)建立的最基礎(chǔ)部分，這不能不說我們量子力學(xué)建立的基礎(chǔ)是存在問題的，或至少說明它缺乏了對(duì)微觀世界粒子運(yùn)動(dòng)物理機(jī)制的洞悉條件。

其實(shí)，玻爾“規(guī)定”的“量子化軌道”蘊(yùn)含了一個(gè)物理事實(shí)，那就是：自旋的復(fù)合原子核或宏觀星體的組成結(jié)構(gòu)是分層的，既然分層，它們“內(nèi)部”自旋也就必然存在分層性，依據(jù)“自旋產(chǎn)生自旋磁場(chǎng)”原理，就必然會(huì)出現(xiàn)“分層磁場(chǎng)”，行星、電子的“量子化軌道”分布現(xiàn)象正是這些“分層磁場(chǎng)”的存在所造成的；如果我們現(xiàn)在還沒有意識(shí)到這一點(diǎn)，那么，我們的物理學(xué)理論想向前發(fā)展將是不可能的！

通過上述分析可見，我們量子力學(xué)建立的物理基礎(chǔ)是不牢固的，其中有很多“人為規(guī)定”因素，這些因素深深掩蓋了許多微觀世界粒子運(yùn)動(dòng)的真正物理奧秘。

難怪，溫伯格在他的《量子力學(xué)的困境》一文中說：思及量子力學(xué)的未來，我唯有引用維奧拉在《第十二夜》中的話：

"O time, thou must untangle this, not I"

下期預(yù)告：

量子力學(xué)漫談（2）—量子力學(xué)為什么存在新概念層出不窮現(xiàn)象？