從光子具有波粒二象性的視角,來(lái)探討磁單極子不可能存在根本原因

1.波粒二象性
很多人在理解光子具有波粒二象性的時(shí)候,都會(huì)將光子看成是一種粒子或一種波。而將波粒二象性,理解成一種既是波又是粒子的狀態(tài)。
其實(shí)這是人們對(duì)微觀狀態(tài)物質(zhì)的誤解,因?yàn)闊o(wú)論是波還是粒子,其實(shí)都是宏觀世界中物質(zhì)所呈現(xiàn)出的兩種狀態(tài)。人們之所以會(huì)認(rèn)為光子是波或者粒子的原因,是因?yàn)槿藗円陨钪械慕?jīng)驗(yàn)出發(fā),認(rèn)為微觀狀態(tài)下的物質(zhì)必然也存在兩種狀態(tài)。
其實(shí)微觀狀態(tài)下的電磁波(光),并不是真正意義上的“波”,也不是真正意義上的“粒子”,而是一種電磁場(chǎng)狀態(tài)呈周期性變化的系統(tǒng)。也就是說(shuō),電磁波(光)其實(shí)是是一種電場(chǎng)與磁場(chǎng)狀態(tài)呈周期性轉(zhuǎn)換的動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)。
2.電磁力的本質(zhì)
因此電磁波的本質(zhì),其實(shí)是一種“電場(chǎng)與磁場(chǎng)狀態(tài)呈周期性轉(zhuǎn)換的動(dòng)態(tài)平衡系”。然而這種“動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)”與“動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)”當(dāng)中存在一個(gè)與“電場(chǎng)”呈此消彼長(zhǎng)的“磁場(chǎng)”。
而兩個(gè)“動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)”中的“磁場(chǎng)”與“磁場(chǎng)”之間,必然可以形成一種相互間彼此影響的作用力,因此在這種作用力的作用下,二者之間就可以形成一種更加復(fù)雜的“動(dòng)態(tài)平衡”,而這種系統(tǒng)可能就是電子。
因此可以說(shuō),電子與電子之間的排斥或吸引力,其實(shí)完全來(lái)源于電子這種“相對(duì)更復(fù)雜的動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)”中的“磁場(chǎng)”。然而這種“相對(duì)更復(fù)雜的動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)”中的“磁場(chǎng)”又是如何形成電子之間的吸引或排斥呢?
3.電磁力的本質(zhì)
由于電子這種“相對(duì)更復(fù)雜的動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)”(二級(jí)系統(tǒng)),同樣存在更加復(fù)雜的周期性變化的“磁場(chǎng)”,因此這種“相對(duì)更復(fù)雜的動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)”與其他更多系統(tǒng)之間,也可以形成某種“更加復(fù)雜的系統(tǒng)”(三級(jí)系統(tǒng))。
我們假設(shè),如果這種“更加復(fù)雜的系統(tǒng)”(三級(jí)系統(tǒng)),必須n個(gè)“二級(jí)系統(tǒng)”共同參與,才能維持其系統(tǒng)最穩(wěn)定的狀態(tài)。那么如果這某個(gè)“三級(jí)系統(tǒng)”只有n-1個(gè)“二級(jí)系統(tǒng)”參與的話又會(huì)怎么樣呢?
我想這個(gè)“三級(jí)系統(tǒng)”一定會(huì)通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部的磁場(chǎng)合力,形成對(duì)外吸引一個(gè)“二級(jí)系統(tǒng)”的吸引力,使“三級(jí)系統(tǒng)”達(dá)到最穩(wěn)定的狀態(tài)。如果這個(gè)“三級(jí)系統(tǒng)”當(dāng)中包含n個(gè)“二級(jí)系統(tǒng)”,是一種最穩(wěn)定狀態(tài)的話,那么當(dāng)一個(gè)“二級(jí)系統(tǒng)”靠近的時(shí)候,這個(gè)穩(wěn)定的“三級(jí)系統(tǒng)”中的磁場(chǎng)形成的合力,就會(huì)形成一個(gè)對(duì)外排斥“二級(jí)系統(tǒng)”的排斥力。
所以說(shuō),電磁力的本質(zhì)其實(shí)都是磁場(chǎng)力,只不過(guò)不同狀態(tài)下的磁場(chǎng)力,具體的狀態(tài)表現(xiàn)有所差異而已。
4.磁單極子的提出
1931年,英國(guó)物理學(xué)家狄拉克認(rèn)為,既然電有基本電荷——電子存在,磁也應(yīng)有基本磁荷——磁單極子存在,這樣,電磁現(xiàn)象的完全對(duì)稱性就可以得到保證。因此,他根據(jù)電動(dòng)力學(xué)和量子力學(xué)的推演,前所未有地把磁單極子作為一種新粒子提出來(lái)。
5.為什么不可能存在磁單極子
首先電子的本質(zhì),其實(shí)是“電磁場(chǎng)相互轉(zhuǎn)換形成的一種相對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)”(二級(jí)系統(tǒng)),所以當(dāng)電子定向移動(dòng)的時(shí)候,就會(huì)形成一個(gè)圍繞它的磁場(chǎng)。而一般情況下(正電子除外),所謂的“正電荷”,其實(shí)是一種缺失一個(gè)“二級(jí)系統(tǒng)”不穩(wěn)定的“三級(jí)系統(tǒng)”。所以無(wú)論是“正電荷”還是“負(fù)電荷”其根本都是由“系統(tǒng)的狀態(tài)”(穩(wěn)定與否)和“磁場(chǎng)”決定的。
然而所謂的磁極,其實(shí)由系統(tǒng)內(nèi)部磁場(chǎng)的狀態(tài)所決定的。例如,電子通過(guò)導(dǎo)向圈,就會(huì)形成一個(gè)具有N極和S極的磁場(chǎng),而N極和S極其實(shí)只是對(duì)某種狀態(tài)磁場(chǎng)的某些特征的相對(duì)表述,并不是某種可以獨(dú)立存在的事物。就好比,“左”和“右”、“內(nèi)”和“外”不能單獨(dú)存在的道理一樣。世界上不可能存在磁單極子,就如同世界上不存在一個(gè)“只有內(nèi)部沒(méi)有外部的物體”的道理一樣。
三元平衡定律 下載:
https://www.zenodo.org/record/7907583#.ZLouH3ZBxPZ