关于精细结构常数
理论物理学家W·泡利一生总想弄明白精细机构常数e2/hc为什么等于1/137。他设想:如果能从理论上理解这个谜,也许就能揭开基本粒子之谜。然而他壮志未酬身先死,在泡利逝世后,有人编了这样一个故事:泡利的灵魂进了天国之后,请求上帝告诉他,为什么精细结构常数等于1/137?上帝就给了泡利几张小纸片,说:“这就是证明”。泡利接过去看了一遍说:“这是虚妄的!”
亚·索·康帕涅茨在他的《理论物理学》中说:“理论……最困难的问题在于如何说明1/137这个数:这个问题,现在甚至还不知道如何着手。因为这个数是个不名数,在原则上,理论应该能够根据某些普遍的原理把这个数推导出来。这种理论现在还没有得到表述。”(人民教育出版社·1961年版·447页)
那么,e2/hc为什么是个不名数呢?我认为毛病出在hc上,也可以说出在基本概念上。
实验证明,光有C和V两种特征,可是C和V有什么本质区别呢?
《统一场论》认为:光和质点一样,既有外部存在形式和运动形式,也有内部存在形式和运动形式,C是光的外部存在形式和运动形式,V是光的内部存在形式和运动形式。
光的外部存在形式为直线传播、无自旋、球体发散、各向同性,其体积为无限大而密度为无限小,即质量m为0。光的外部运动形式:速度为3×1010cm/秒,方向为各向同性.实验证明3×1010cm/秒是速度的极限值,亦即能量的无限大,但因其质量为0,所以在相互作用中不起作用。
光的内部存在形式为正弦波,是各向异性的,是半封闭半开放的曲线,所以其体积和密度都是有限值,即质量不为0。因正弦曲线的曲率横为2Л,所以其引力质量是个恒量,即普郎克常数h。光的内部运动形式是振荡频率V。V是正弦波的运动速度和方向。V在相互作用(如光电效应)中决定能量的大小。
由此可知,光和质点系统在和外部世界的相互作用中的本质区别是:质点是由其外部的存在形式和运动形式决定其能量的,而光则是由其内部的存在形式和运动形式决定其能量的。
有趣的是,这个解还使我们解开了几百年来未解开的狄卡儿公式E=mv之谜。《统一场论》认为:E=mv所描述的是质点系统之间的内部关系(拉伸、压缩弹簧及“弹性碰撞”等)是质点系统的“内部运动”。
在e2/hc中,C实际上是取3×1010厘米/秒这个值,也就是说C实际上是化为厘米波了。所以e2/hc=1/137是个能量值,是“电荷”和“厘米波”之间的能量比。这个比值,是由它们各自的频率,波长决定的。
我不知道在天国的泡利博士看了这几张纸片之后会说些什么?是说一声“这是虚妄的”呢?还是说一句:“OK”!