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以光速旋转的量子受激传播

(2020-07-23 00:15:43)
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        按广义相对论的的基本思想,能量和动量创造出曲率(弯曲[1]。那么,具有一定能量—动量的量子就会被圈限在有限的空间内做周期或近似周期运动(沿闭曲线或近似闭曲线运动),造成能量—动量的环流。量子的能量—动量就决定了量子必定具有內禀旋转的特性。內禀旋转的量子受激传播时就会有周期或近似周期运动相伴随传播广义相对论中,所有的时空都是弯曲的,其次这些弯曲是由质量(能量—动量)造成的。或者广义一些,能量和动量造成时空的弯曲。内禀旋转或正交振动(量子的自旋、闭弦、圈量子、内禀旋转、固有正交振动应被看作是同一内禀性质,称为内禀正交振动更合适,或称为圆波)可理解为量子具有的质量导致的内禀属性。所以可大胆的认为:微观粒子的内禀旋转(正交振动)是由于粒子自身的质量或等效质量(光子或虚光子没有静质量却具有等效质量)造成的弯曲而导致的。在量子尺度上存在的粒子或量子会改变周围的时空形态。量子自身具有的质量或等效质量会造成量子运动的可几迹线卷曲成曲率半径在波长尺度的闭曲线或近似闭曲线的旋转(或振动花样),或你能想象到的任何振动花样,所有可能的时间—空间扭曲交织在一起形成一种复合体,或者说是“泡沫”,就是所谓的粒子或虚粒子(量子或虚量子)。

随着核物理研究的深入,越来越多的证据更倾向于将原子核视为相对论体系,相对论理论自然地给出自旋轨道相互作用。《内禀旋转运动的传播与中微子》一文认为[2]组成基本粒子及周围空间场的基元量子以内禀旋转运动的形式存在。也就是说,物质的存在就是一种时空旋转,那么具有静质量的基本粒子及其周围空间的场就可看成是以内禀旋转运动的基元量子的集合构成的物质系统,内禀旋转是基元量子与生俱来的内禀性质,等效于量子的自旋;以内禀旋转运动的形式存在的量子称为基元量子,基本粒子及其周围空间的场就可被看作是由基元量子的集合构成的物质系统,称为基础物质系统。那么基础物质系统就由三部分构成:以具有静质量的内禀旋转运动的基元量子为核;环绕着核,又由具有静质量的内禀旋转运动的基元量子的集合构成“虚介子"(或虚粒子)场;再由无静质量的内禀旋转运动的基元量子集合构成“虚光子”场;例如质子及周围空间的场是由具有静质量的内禀旋转运动的基元量子(夸克)构成核和“虚介子”及“虚胶子”场,再由无静质量的内禀旋转运动的基元量子构成“虚光子”场。电子及其周围空间的场由具有静质量的内禀旋转的“裸基元量子”为核,核周围环绕着无静质量的内禀旋转运动的“虚光子”构成的“虚光子”场 。

內禀旋转运动本质上可看作正交振动,內禀旋转的量子能被激发成以类似于圆柱螺旋线方式(垂直于旋转运动平面激发)、或以正弦波动方式(平行于旋转运动平面激发)、或以摆线的方式传播。据狭义相对论的速度合成公式[3、4]

                                                以光速旋转的量子受激传播......(1)

根据上面速度合成公式(1)就有

                     V v + v/(1 + vv/c2......(2)

所以,量子旋转速度v和传播速度v均不超过c,即v v 时就有:

           V c

其合成速度最大也只能为c,也就是说內禀旋转的量子最大也只能以光速c传播。

       光的自旋与轨道运动的耦合(自旋-轨道绑定)属于相对论的范畴。光量子具有自旋角动量和轨道角动量,有上面的讨论可知,光子可被看成是以类似于圆柱螺旋线的形式传播的量子,就会出现自旋与轨道运动的耦合的现象,也会出现光速旋转与光速传播的速度合成的问题。

    內禀旋转(正交振动或环流)的量子受激发或以正弦波(以平行于旋转平面的方式激发)、或以圆柱螺旋波(以垂直于旋转平面的方式激发)、或以摆线波的方式在空间里传播,就造成了波粒二象性、或偏振性、或质量振荡等效应。量子的旋转速度和传播速度最大能达到光速c,按(2)式其最大的合成速度也只能为c。同样,以正弦波动方式(以平行于旋转运动平面激发)、或以摆线的方式传播的量子的最大的合成速度也只能为c。



参考文献

[1]Leonard Susskind.广义相对论.网易公开课 由斯坦福大学提供的Leonard Susskind讲授. https://www.bilibili.com/video/BV1Rx411r7bY?p=7.

[2]薛建平.内禀旋转运动的传播与中微子[C/OL].当代物理世界-物理论文集,(2008-12-18).[2004-5-19]. http://www.physicswd.com/ch/index_ch.html.

 

 [3] []W.Greiner,J.Reinhardt.量子电动力学[M].马伯强、杨建军、徐德之、沈洪清,译.张启仁,审校.北京:北京大学出版社,2001:117.https://vdisk.weibo.com/s/dqNkA1WbEtzFt?category_id=0...re&parents_ref=dqNkA1WbEtA1K.

 [4][]D.Kleppner,R.J.Kolenkow. 力学引论[M].宁远源,刘爱晖.合译.北京:人民教育出版社,1982:564..

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