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MSae单位制在应用物理基础研究中的作用
发布日期:2014-11-03   来源:《科技传播》2014年7月(上)   作者:皮可慰  【网友评论:0 条】

 

[摘要]  率是基本的物理量。使用频率 次/秒 替代能量,使用区分正反性(即电的正负性)的基本费米子个数e表示电量,建立一种单位制,可称为MSae(即米秒次e)单位制。MSae单位制与国际单位制是完全吻合的。MSae单位制将波的要素频率、波速、波长、波幅直接显示在对物理现象分析的现场,能够为应用物理基础研究提供一种新的工具。

[关键词]  物理学  频率  MSae单位制

[中图分类号]    [文献标识码]    [文章编号]   

 

笔者的一篇论文《频率直接替代能量在物理公式中应用 (Msae单位制)》发表在《科技传播》20139月(上)(第17期),现对MSae单位制在应用物理基础研究中的作用,谈谈自己的不成熟见解。

1MSae单位制简述

笔者认为,频率是基本的物理量。使用频率(/)替代能量(焦耳),使用基本费米子个数即基本电量(e)替代电量(库仑),可以换算成一个全新的然而是极其简单的物理单位体系。这个单位体系与国际单位制完全吻合,可称为MSae单位制(即米秒次e单位制)。

1.1 MSae单位制的基本单位设为4个:

长度单位:米,m为真空光子每秒运行距离的299792458分之一,与国际单位制相同;

时间单位:秒,s, 133Cs原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期所持续的时间,与国际单位制相同;

振动单位:次,a, 即一个波动。由于描述的物理现象的基础是波动,一个波动周期是360度即2π弧度,因此振动单位次又承担了对角度描述的功能

电量单位:基本电量,e即区分正负性的基本费米子个数(如一个质子或者一个电子),取值只能是正整数、负整数和零,国际单位制中的1库仑电量 = 6.241506363×1018e

由于MSae单位制对同一量纲只设置唯一的单位,因此本文直接以基本单位(即米秒次e表示量纲,以基本单位的组合作为推导的物理单位,且使用中文表示以便增加文章的可读性。如,MSae单位制中的量纲为 次秒-1-1,单位为(次/秒)/米;又如电势的量纲为 次秒-1e-1,单位为 ( /)/ e

1.2 量子的波动有玻色波和费米波两种形式

玻色波的波动中心朝一个方向移动,速率是光速,费米波的波动中心在一定区间往返振动,速率也是光速。纯粹的玻色波是光子,纯粹的费米波是静止的实物粒子(如质子、电子),运动的实物粒子同时含有玻色波分量和费米波分量。可以使用一个直角三角形描述量子频率(相当于能量、质量)、速率和波密度(波长的倒数。相当于不考虑矢量的动量),因此应用于高速状态下的物理计算时必须使用狭义相对论变换公式。

1.3 MSae单位制与国际单位制换算

MSae单位制与国际单位制之间的衔接点有两个:一是具有人为规定性的频率与能量的转换率,即国际单位制中的普朗克常数h = 6.626075×1034焦·秒,[单位可改写为焦 / ( /)] 1焦能量相当  1.509189075 × 1033/秒;二是同样是具有人为规定性的库仑与基本电量的转换率,1库仑电量 = 6.241506363×1018e 只要使用上述 “常数”对物理单位进行换算,都可以轻易地得到MSae单位制的单位

下面列出一些常用物理量的MSae单位制表示,以及与国际单位制的换算:

光速常数c = 2.99792458×108,米/秒。

频率(能量)单位:次/秒。

根据普朗克常数h = 6.626075×1034焦·秒

1焦能量相当  1.509189075 × 1033/

1/ =  6.626075×1034

1 eV(电子伏)能量相当  2.41798852× 1014 ( /)

1/ =  4.1356689×1015 eV

质量单位:次秒/2

根据爱因斯坦质能相关公式

1千克质量相当于能量:(2.99792458×1082

1千克质量相当于频率:1.3563914968×1050/

换算成MSae单位制的质量: 1.509189075×1033次秒/2

波密度(动量)单位:次/米。

1千克·米/ = 1.509189075×1033  /

的单位:(次/秒)/米 。

1= 1.509189075×1033/秒)/

力矩单位:次/

1牛米 = 1.509189075×1033/

动量矩单位: 次。

1(千克·米/秒)米 = 1.509189075×1033  

基本电量e。即基本费米子个数。(区分正反性,正负性)

1库仑电量 = 6.241506363×1018e

精细结构常数a  = 0.00729735308,传统理论设为无量纲数,MSae单位制设定单位为: 次/e2。与电阻单位相同。

真空电容率   = 1/(2 a ce2/(/)   (a 为精细结构常数,c光速,当式子后面带有总的单位时,ac为纯数值不带单位,下同,不再说明)

真空磁导率=1/c2=2 a /c  /e2)。

电通量: (/) / e一个带电1e的量子在真空中电通量:

      = = 2 ac (/) /e 。由此可见一定电量总是伴随着一定的电通量,电通量是电量的另一种表达形式。

电势单位  ( /)/ e

1伏特电势 = / 库仑

   = 2.41798852× 1014 ( /)/ e

电流单位e /秒。

1安电流 = 库仑 / = 6.241506363×1018 e/秒。

电阻单位:次/e2与精细结构常数有密切关系

1欧姆 = 伏特 / = 3.8740459×10-5 /e2

1 /e2 = 25812.807欧姆 。

25812.807即冯·克利青常数,冯·克利青为1985年诺贝尔奖获得者,冯·克利青常数是第18届国际计量大会(CGPM)及第77届国际计量委员会(CIPM)决议,从199011使用的常数。

电容单位 e2/(次/秒)。

1法拉 = 库仑 / 伏特 = 25812.807 e2/(次/秒)

(显示冯·克利青常数)

磁感应强度单位  (/)/(e)

1特斯拉(T= 千克/(秒2安)

= 2.41798852×1014 (/)/(e·米)

磁通量单位:次/e

1韦伯 = 特斯拉(T)×面积(米2

= 2.41798852×1014/e

电感单位:秒/e2

    1= 韦伯 /

= 3.8740459339×10-5/e2,1/25812.807/e2

(显示冯·克利青常数)

MSae单位制虽然可以使得物理公式简化,公式中只出现米、秒、

次、e等几个物理量,没有出现通常的能量和质量单位,也没有普朗克常数,可以极为简单地表述从运动学、动力学到电磁学中的公式、定理。但是笔者并不认为应当以MSae单位制替代国际单位制、高斯单位制或者其他单位制,因为对物理公式的计算过程描述,各种单位制有其自身的优势,应当维系原来的秩序和游戏规则。如果将MSae单位制运用于通常物理公式的计算环节,单位太小,数值位数过长,并不方便。

MSae单位制的主要功能是分析物理现象之间的关系,MSae单位制可以实现物理单位直接体现物理现象的自然属性,这才是它的优势所在MSae单位制中频率成为描述量子的主要物理量;次直接表示了波动的次数,即一个波动或者振动周期;e 直接表示了基本费米子的个数(区分正反性,即电的正负性);力矩的单位为次/秒,与频率单位相同;动量矩的单位为次,等等。这些都直接地体现了大自然基础层面的特征,为揭示微观物理现象的本质提供了新的思路。

2MSae单位制能够拓宽物理计量基础研究的思路

MSae单位制看似简单,与国际单位制完全吻合,但其中内含很多全新的观念,能够拓宽物理计量基础研究的思路

2.1关于频率成为基本的物理量问题

笔者认为频率是比能量、质量更基本的物理量,MSae单位制不仅仅是以(次/秒)替代焦耳,而是试图解释什么是能量,什么是质量问题MSae单位制并不是依赖普朗克常数的理论定义能量与频率的恒定关系,而是依赖普朗克常数描述的大自然事实,确定波动频率是基本的物理量,能量(质量)反而是人为的规定。频率成为基本的物理量,这是普朗克常数定义、爱因斯坦能量与质量相关理论和能量守恒定律推导的结果。实践证明动能与势能具有完全的定量转换性,因此频率成为基本的物理量是与科学实验完全吻合的。在此基础上,物理计量单位体系要发生重大变动。

2.2关于使用直角三角形描述粒子的问题

量子波表现为玻色波和费米波两种形式是MSae单位制的重要内容,这是一种假设,它的依据是狭义相对论。狭义相对论揭示了“实物粒子运动时的速度、能量依存关系”,可以使用直角三角形描述这种变化规律,前提条件是需要假设量子波表现为玻色波和费米波两种形式。关于量子波的玻色性和费米性假设是否接近真理,应当注意这种假设引导出的结果的合理性。势能与动能的统一性、狭义相对论变换公式的自然显示、质量与能量相关公式的c2的自然显示、真空电容率及精细结构常数与光速的联系、冯.克利青常数的自动显示,等等,是可以通过科学实验验证的,在一定程度上说明关于量子波的玻色性和费米性假设在对科学实验事实的解释方面具有一定优势。

2.3将次设为基本单位的合理性问题

既然频率是基本的物理量,那么就应当以频率作为一个基本物理单位,以133Cs原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的频率的9192631770分之一作为频率的基本单位,由基本频率单位和真空光速常数推导出长度单位米和时间单位秒,这样的设计方案可以更好地贴近大自然的基本事实。

但是MSae单位制并没有这样做,这是考虑到以频率作为基本单位与国际单位制差异太大不便于衔接,于是仍以米和秒为基本单位。那么为了表达频率,就必须增设“次”为基本单位。物理量是对可测量的物理现象的规范,“次”算不算一个可测量的物理现象呢?笔者认为,对于稳定的具有过程周期性表现的物理现象,如持续的波动(振动)、稳定的事件(如个别粒子),次是一个可测量的物理现象。

次是可以测量的,即一个完整的、规律性的波动或者振动周期,但无法如同标准尺和标准钟一样设定“标准”的参照物,“次”能够成为基本单位吗?笔者认为标准的“过程”完全可以与标准的“物件”一样成为参照物。事实上在其他单位制中,一个完整的振动(波动)周期,“次”作为单位是存在的,但是都回避了次的名称,在量纲中使用了倒数的表达方式。

如果不设次为基本单位,无法描述频率(次/秒),也无法描述动量(次/米),更无法描述动量矩,因为在MSae单位制中动量矩的单位就是次。笔者认为,个别性、稳定性和波动性是量子理论的精髓,次作为基本单位体现了量子“一份一份”的持续性波动特征。

2.4基本费米子个数能否等同电量成为基本物理量问题

MSae单位制中不仅仅是以e替代库仑,而是企图对电现象作出

更深层次的理解。笔者认为,使用区分正反性的基本费米子个数(特指质子、电子)描述电量更贴近物理现象本质。

这里存在一个假设,即认为质子、电子是基本的费米子,中子(当然还有其他复合粒子)是一种复合量子。有人可能会说将电子从原子核中赶出来,是上世纪初的理论确定了的,为什么还要提出中子是复合量子的概念呢?笔者在《物质究竟是什么》一书,第十三章“费米频率定态和复合量子”中有一段文字供参考:“主要有以下理由:(1)科学实验表明由于强大的吸引力而稳定的氢以外的核中总是既有质子又有中子,科学实验中从来没有发现两个质子通过核力直接组成核的现象,也没有发现两个中子通过核力直接组成核的现象,这不是简单的幻数稳定可以解释的。(2)实验表明中子不带电,但测得的中子磁矩不为零,而是0.96623707×10-26安米2,(国际单位制)即6.03077482×10-8e2/秒(MSae单位制),这表示中子作为整体不带电,但它内部存在与质子类似的电荷分布。(3)从质子、中子结构存在同一性的角度,我们必须寻找质子与中子的共同基础。这样的思维方式也将导致基本量子与复合量子概念的出现。”

 2.5 e设为基本单位的合理性问题

无论是国际单位制,还是高斯单位制,都没有将e设置为基本单位,国际单位制是由电流A和时间秒,导出电量单位库仑,高斯单位制是由力达因和长度厘米,导出电量单位F1/2L(绝对静电单位)。这些理论都认为电量是物质表现出来的一种性质,而不是“本体”性的可测量物。大连海运学院常复晨先生1991年提出过MKSe单位制,试图将e引入基本单位,常先生的MKSe形式中仍保留K(即质量单位千克),且并不认为e是可设置量具测量的,因而自称为过渡单位制。

笔者认为,既然实践已证明电量与“区分正反性的基本费米子个数”(特指区别正反性的质子与电子)成正比,MSae单位制中确定以基本电量e作为电量的基本单位就具有了合理性。国际单位制(MKSA)的电流A并没有设置标准“量具”,因为电流等于电压除以电阻,设置标准电阻似乎还有可能,设置标准电压难度就大了,在标准电容中(电池本质上是电容)电压又与储存的电量大小有关,陷入逻辑循环。高斯单位制似乎符合“标准的测量”,但是预设按库仑定律测量的两个相互作用的电荷电量相等,或者预设按安培定律测量的两条导线中的电流相等,“相等”就是在辩析特征,在测量电量时预置电量特征同样是陷入了逻辑循环。

因此笔者认为将e设为基本单位是合理的,我们完全可以设置一定数量的质子或者电子来作为测量电量的参照物,这是直接的也是可行的。半导体的发展,单个CMOS结构单元越来越稳定,而且越做越小,设置标准的电量参照物要远比设置标准的电流参照物容易实现。

2.6 关于角度单位问题

角度是不是一个可以测量的物理量?如果是,为什么在国际单位制和其他单位制中,角度只能是“辅助”单位呢?笔者认为角度必须是基本单位,角度的基础是什么?是园,即一次完整的波动。因此笔者认为 “次”已经含有了“角度”的概念,“次”意味着周期,一个周期即360度或者2π弧度,“次”(有量纲的基本单位)加上“比例”(如无量纲的弧度数)可以描述角度、相位。

2.7 是否应在MSae之外设置其他基本单位问题

基本单位的特点之一是能够以它推导出其他单位,基本单位的特点之二是它应当具有描述事物最基本特征的功能。既然频率是基本的物理量,那么米、秒、次、e作为基本单位应当是必要的且充分的。MSae单位制的基本单位中没有包括国际单位中的开尔文(K, 温度单位)、坎德拉(cd, 发光强度,简称:光强单位)和物质的量的单位摩尔(mol),这是因为笔者认为由米、秒、次、e完全可以推导出上述三个物理单位。发光强度单位坎德拉(cd)与时间、能量、立体角度有关;温度单位开尔文(K) 与气体分子平均动能有关;物质的量的单位摩尔(mol) 与物质独立微粒的个数有关,由MSae单位制推导出上述三个单位是可能的。

2.8 量子单位制中仍保留“质量”物理量和单位次秒/2问题

笔者认为,在量子单位制中保留“质量”物理量概念,是为了计算的需要而不是计量的需要,因为量子波的波动频率大小已经足以描述这个量子的“体量”和“规模”了。但是在使用绝对速度而不是与光速的比值计量粒子速度的场合(如经典的相对于光速的极低速场合),设置质量物理量和单位的概念能够方便计算,没有质量概念,以绝对值表示的加速度无法建立起来,力与加速度也无法建立联系。

因此MSae单位制中的质量概念是虚拟的,但是是实用的。

3Msae单位制有助于发现真空电容率、光速和精细结构常数之间的联系

3.1 传统理论无法直接揭示真空电容率、光速和精细结构常数之间的联系

国际单位制中的真空电容率:

        = 8.854187817×10-122 / (牛米2

    据此原始公式根本无法发现真空电容率、光速(数值为2.99792458×108/秒)和精细结构常数(数值为0.00729735308,按传统理论是无量纲数)之间的关系。

我们可以对国际单位制中的真空电容率变换:

   = 8.854187817×10-122 / (牛米2

     = 8.854187817×10-122 / (焦米)

    根据普朗克常数对能量变换:

   = 8.854187817×10-122 / 1.509189075×1033/秒)

 1/* 1.7044918248 ×1044(米/秒)/ 2

即使灵感使我们猜测到了光速甚至二倍光速因子,得到了下面的式子:

1/* 2 × 2.99792458×108(米/秒)×2. 842786× 1035/ 2

我们仍然无法猜测到公式与精细结构常数的关系。

3.2 MSae单位制能够很自然地显示真空电容率、光速和精细结构常数之间的联系

依据MSae单位制换算:

1焦能量相当于频率 v = 1.509189075×1033/

1库电量 = 6.241506363×1018e

MSae单位制中的真空电容率

*  2.28551414005×10-7e2/

注意到此式可以表示为:

   1/*2 × 2.99792458×108(米/秒)×0.00729735308 / e2

真空电容率、光速和精细结构常数同时出现在一个公式中,说明它们之间有着直接联系。由此可见,使用MSae单位制有助于发现真空电容率、光速和精细结构常数之间的联系。

3.3 精细结构常数应当是有量纲数

按传统理论,精细结构常数的数值为0.00729735308,是无量纲数。上述公式中真空电容率、光速和精细结构常数之间出现了联系,精细结构常数从原子物理领域提前出现在电磁学领域,但是公式中仍然出现了“多余”的e2。如果将精细结构常数的单位定义为次/e2,而不是无量纲数,则公式变得简单得多了:真空电容率的倒数可以表达为精细结构常数与二倍光速的乘积。(真空磁导率也可以表达为二倍精细结构常数除以光速)

前述,对国际单位制中的真空电容率变换,可以得到:

 1/* 2 × 2.99792458×108(米/秒)×2. 842786× 1035/ 2

精细结构常数并没有表现在公式中。

如果将精细结构常数定义为有单位的常数,单位为次/e2

a = 0.00729735308 / e2

 则可以换算为:

 a = 0.00729735308 / (1.60217733 × 10-1922

        = 2. 842786× 1035/ 2

则在传统的真空电容率公式中也可以出现光速和精细结构常数,由此可见,将精细结构常数设置为有单位的,而不是无量纲数,逻辑性更强一些。

3.4 MSae单位制有助于电导现象的研究

MSae单位制中电阻的单位与精细结构常数的单位相同,都是次/e2,这说明什么问题?霍尔量子效应为什么出现量子电阻25812.807欧姆(即冯·克利青常数),而这个数值在MSae单位制中为什么恰好就是1/e2。难道我们不需要在个别量子相互作用的层面,即所谓ee 层面探索导电的本质吗?

4MSae单位制有助于解释光速如何进入磁领域

在实证主义思维方式下,理论界一般将单位制视为工具,一种对物理现象计量和计算的实用工具。这个问题在高斯单位制中很明显,高斯单位制宁愿用力的开方再乘以长度来表示电量,也不愿意直接使用电量作为单位。高斯单位制自称是无理的,这个无理不仅仅是它的定义式出现了无理数π,也不仅仅是它使用了太多的根式,该单位制中电容量纲与长度量纲居然一致,这才是其真正的“无理”。高斯单位制一点也不简单,含有繁杂的根式计算,而且内部含有静电和电磁两种体系,有时需要在同一体制内相互换算。但是高斯单位制在电磁计算时可以直接得到与“力”和“场”有关的结果,因此它是实用的,多年的实践证明它有自身的存在价值。

然而,如果只考虑单位制的实用性,有时会失去对事物的本质性认识。如高斯单位制中绝对静电单位制和绝对电磁单位制对电量的定义,相差光速c/10因子。有人认为这是人为设置真空电容率和真空磁导率关系的结果,其实不然。同样是1cm 长度单位(描述距离和导线长度),在安培定律情况下产生1达因力需要的每秒通过的电量(两电流相同),是在库仑定律情况下产生1达因力需要的电量(两静电量相同)的c/10倍,这是大自然的事实而不是人为规定的结果。其深层次原因是什么,光速是怎样进入“磁”领域的,使用高斯单位制工具本身对这个问题是得不出满意答案的。在MSae单位制的思维方式下,这个问题与真空电容率和真空磁导率数值相差c2 、能量与质量相关公式中的c2在本原上是同一问题,使用MSae单位制中的直角三角形分析方法,可以很自然地得到上述关系。MSae单位制在分析物理现象时,贴近了物理现象的本质,将磁场视为电荷运动时的电场调整,速度是重要的相关因素,而光速真实地、至始至终地存在于任何量子个体中,无论这个量子个体是“光子”“运动的实物粒子”还是“静止的实物粒子”。这是光速进入“磁”领域的根本原因。

5MSae单位制有助于解释粒子之间相互作用时的“能量转移”和“质量转移”

科学实验证明:相隔1mm距离的一个质子与一个电子具有电场作用,不断地拉开这两个粒子的距离,按照库仑定理,显然这两个粒子距离38Km(月亮与地球距离)也会具有相互作用。还可以另外设计一个理想实验:月亮与地球之间存在引力作用,不断地分别减少月亮和地球的质量,一直减到各自只剩下一个粒子,按照万有引力定理,显然这两个粒子之间仍然具有引力作用。而且这两个粒子虽然相隔这么远,但是它们的行动严格地执行“动量守恒规则”,电子的移动要比质子的移动快1836倍。

按照爱因斯坦质能相关理论,在这样的吸引过程中,质子和电子的静止质量都会减少,质子的静止质量要减少得更多一些,同时质子和电子的运动质量都会增加,电子的运动质量要增加得更多一些。两个粒子相隔这么远,这样的过程中“能量转移”或者“质量转移”如何实现,传统理论对此无法作出满意解释。

传统的理论中,粒子是有固定物质聚集的、相互之间无直接联系的,这样的粒子之间不可能发生相互作用,因为粒子之间距离无论多近都是“超距”的。为解释粒子之间的相互作用不得不设计“专门负责传递相互作用的粒子”,至于这些负责传递相互作用的粒子为什么能够传递相互作用,传统理论不去解释。

量子波设想实现了量子之间的直接联系,这种联系是近距离的也是“超距”的,是定域性的也是非定域性的,波动中心体现为定域性,波动的无限扩展体现为非定域性。MSae单位制将量子的势能和动能、质量和能量都统一到“频率”物理量上,使用频率变动(包括相位角度变动,即静止的费米频率分量与运动的玻色频率分量比例变动)为解释粒子之间相互作用时的“能量转移”和“质量转移”提供了新的思路。

例如,电场中的电荷之间相互作用将会带来费米频率(即势能)与玻色频率(即动能)的相互转换。相互作用的异性电荷从无限远处移到一定距离,必将根据库仑定律的力与距离的乘积将势能转化为动能,也就是由费米频率转化为玻色频率。而相互作用的同性电荷从无限远处到一定距离,必将根据库仑定律的力与距离的乘积将动能转化为势能,也就是由玻色频率转化为费米频率。按照描述量子波的直角三角形分析方法,费米波在相互作用时,自动地调整“相位角度”,自动地调整费米频率分量与玻色频率分量的比例。

6Msae单位制有助于个别量子之间相互作用的研究

上世纪50年代以后应用物理的迅猛发展,如核物理、半导体物理、激光、超导、工程物理、地球物理、航空航天物理、计算机芯片、通讯技术、网络技术、生物物理等等,几乎没有哪一项是在50年代以后关于物质结构和相互作用的“新”理论指引下产生和发展的。这一系列应用物理的发展,依托的仍然是上世纪40年代以前的量子论(含量子力学)、相对论(主要是狭义相对论)打下的坚实基础。

个别性、稳定性和波动性是量子理论的精髓。现代量子理论过多地强调个别量子行为的 “不确定性”,但同时又认为这种 “不确定”可以使用“概率”描述,实际上已经表明了量子行为的实在的确定性,否则为什么概率是这个值而不是别的数值呢?厐大的计算机系统长时间运行的稳定性,人造飞行器从火星传来的极其微弱信号的可靠性,这种确定性是个别量子行为的确定性,而不仅仅是量子集体行为中概率性地表现出确定性,无数的实践事实证明了量子个体行为在本质上是确定的。由于量子的波动特征,在相互作用时必然会受波动周期影响,表现出“不确定”,但是它的态在本质上是确定的,量子力学的归一化处理就是要回归这种确定性。这就是说人们在承认概率性,承认量子力学分析工具有效性的同时,应当从深层次实在性地认识个别量子的相互作用规律。

笔者认为当前应用物理发展的一个重要方向是进一步微小化和精准化。半导体的集成度进一步提高、纳米研究、薄膜研究、分子生物物理研究,都将研究的视界引导到个别量子之间的相互作用方面。MSae单位制在描述物理现象时,将能量、质量均表述为频率形式,频率、波长、波速都显示在“现场”,(实际上还隐含着“波幅”———真正的波幅而不是抽象的概率幅)对分析个别量子之间相互作用的特异性应当有一定帮助。

7Msae单位制有助于分析同步共振机制

同步共振是多数量子的集体行为,但是它的基础是一个一个具体量子之间的相互作用。只有将量子视为波,将频率、波长、波速和波幅直接地显示在“现场”,才有可能分析各种形式的同步共振。

波的同步共振是电子能级产生的基础,能级的不连续性正是“同步共振”的效果。同步共振带来了稳定,否则自然界按照“随机”原则凭什么稳定在某些“间断”的状态。

同步共振也是超导的基础。人们通常认为超导现象是非常神秘的,需要设计库柏电子对来解释。超导的一个重要效应是无衰减的电流可以产生永恒磁场,人们常见的永磁铁不就具有这个效应吗?永磁铁里并没有库柏电子对形成的玻色凝聚态。笔者认为,应当利用MSae单位制重新定义“电流”和“电阻”(电导)概念,利用同步振动解释超导现象。(传统的“声子”理论在本质上是一种同步共振理论)

同步共振是空穴导电理论的基础。人们在空穴导电理论下,解决了很多微电子问题,可以说整个半导体的奥妙,微电子领域大多数重大发现都与空穴导电现象有关。不能将半导体仅仅理解为电阻率介于导体与绝缘体之间半金属体,空穴导电是一种全新的物理现象。对于空穴导电问题学者们提出了多种解释方案,但不是十分理想,至少对于解释N型半导体与P型半导体在霍尔效应的实验中,电子的垂直移动方式表现不同,形成的霍尔电压为什么方向相反的内在机制是什么还没有解释清楚。笔者认为,可以使用晶格同步振动方式解释电子的输运过程,“空穴”只是“单向”的,携带电子的振动半波并没有表现为空穴,只在“交出”电子以后的振动半波才表现为空穴。

如果上述思路是正确的,MSae单位制在应用物理的基础理论研究方面,一定比其他单位制具有不可替代的优势。并不需要将MSae单位制运用到每一个物理公式计算环节,只要将按传统方式对物理现象计算的结果,转换为波的要素去观察、描述和分析,就有可能发现某些常规方式下发现不了的秘密。

 

[参考文摘]

[1]倪光炯,李洪芳.近代物理.上海:上海科学技术出版社1979.   

[2]杨桂林、江兴方、柯善哲.近代物理.北京:科学出版社,2004.

[3][]安东尼 ·黑 , 帕特里克·沃尔特斯. 新量子世界.

雷奕安译.长沙: 湖南科学技术出版社 2005 .

[4]曹天元(Capo.上帝掷骰子吗  量子物理史话.

沈阳:辽宁教育出版社  2006.

[5]李淼.超弦史话.北京:北京大学出版社 2005.

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