薛定諤方程之否定

1、薛定諤方程之否定歐陽厚成摘要薛定諤方程是量子力學(xué)的基本方程，它揭示了微觀物理世界物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律。在原子、分子、固體物理、核物理、化學(xué)等領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。本文指出了薛定諤方程建立的波函數(shù)（又稱概率幅，態(tài)函數(shù)）所對應(yīng)的物理現(xiàn)實(shí)，不能證明波函數(shù)（又稱概率幅，態(tài)函數(shù)）的存在。同時(shí)，在數(shù)學(xué)方面薛定諤混淆了復(fù)變函數(shù)的運(yùn)算對象和結(jié)果。因此，所謂的一維薛定諤方程是誤導(dǎo)人們，而所謂的三維薛定諤方程更是不符合物理現(xiàn)實(shí)的。關(guān)鍵詞薛定諤方程波函數(shù)概率復(fù)變函數(shù)我們已經(jīng)被告知：當(dāng)法國物理學(xué)家德布羅意的“微觀粒子也像光一樣具有波粒二象性”的假說被美國物理學(xué)家戴維遜和革末利用“電子的晶體粉末散射實(shí)驗(yàn)”證實(shí)后，薛定諤通過類

2、比光譜公式成功地發(fā)現(xiàn)了可以描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的方法薛定諤方程。薛定諤方程是量子力學(xué)的基本方程，它揭示了微觀物理世界物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，就像牛頓定律在經(jīng)典力學(xué)中所起的作用一樣，它是原子物理學(xué)中處理一切非相對論問題的有力工具，在原子、分子、固體物理、核物理、化學(xué)等領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。薛定諤方程的基本方程如下：薛定諤方程薛定諤方程（Schrdingerequation）又稱薛定諤波動(dòng)方程（Schrdingerwaveequation）在量子力學(xué)中，體系的狀態(tài)不能用力學(xué)量（例如x）的值來確定，而是要用力學(xué)量的函數(shù)（x,t），即波函數(shù)（又稱概率幅，態(tài)函數(shù)）來確定，因此波函數(shù)成為量子力學(xué)研究的主要對象。力

3、學(xué)量取值的概率分布如何，這個(gè)分布隨時(shí)間如何變化，這些問題都可以通過求解波函數(shù)的薛定諤方程得到解答。本人在量子力學(xué)之困惑一文中指出：德布羅意提出了的一切微觀粒子都具有波粒二象性論點(diǎn)。1927年湯姆孫（英國）通過電子在多晶膜上的透射得到了環(huán)狀的電子衍射圖象。它與光的圓孔衍射圖象極為相似。并認(rèn)為這是德布羅意波的有效證據(jù)之一?？墒谴藢?shí)驗(yàn)只能是從表面上是可以這樣認(rèn)為的。即從圖像的形狀觀看好象是符合德布羅意波的說法。但是，在實(shí)際上是電子在多晶膜上透射的過程中，由于電子束的直徑遠(yuǎn)大于原子晶格的距離，電子的直徑是在10-18m以內(nèi)，原子核的直徑是在10-14m以內(nèi)，原子晶格的距離是在10-10m數(shù)量級。必然有

4、不少數(shù)量的電子在透射過程中與多晶膜內(nèi)的原子即原子核外眾多的電子（電子之間的庫侖力隨距離的減少而快速增大）相互作用時(shí)轉(zhuǎn)變運(yùn)行方向，就會(huì)產(chǎn)生新的軌跡，對圖像的形成產(chǎn)生作用。可是，人們對此視而不見，沒有說法??？并且，電子束從電子槍口發(fā)射出來的過程中，由于每一個(gè)電子具有一不變的負(fù)電荷，即電子束內(nèi)電子會(huì)產(chǎn)生相互的推力，因此，在電子束到達(dá)多晶膜表面時(shí)，電子束的直徑已經(jīng)大于了電子槍口發(fā)射出來時(shí)的電子束的直徑。電視機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)是人們常用的家電，很多人是明白了電視機(jī)產(chǎn)生的圖像是顯像管內(nèi)的電子槍發(fā)射出來的電子束在電子線路控制下變化的磁場形成的即電子掃描過程形成了圖像。當(dāng)沒有了變化的磁場時(shí)，無法進(jìn)行掃描過程時(shí)，電子槍

5、發(fā)射出來的電子束就會(huì)在電視機(jī)屏幕上形成一亮點(diǎn)，絕對不形成所謂的電子衍射圖象。這一物理事實(shí)就說明了美國物理學(xué)家戴維遜和革末利用“電子的晶體粉末散射實(shí)驗(yàn)”和1927年湯姆孫（英國）通過電子在多晶膜上的透射得到了環(huán)狀的電子衍射圖象只是電子束與物體內(nèi)的原子即原子核外眾多的電子（電子之間的庫侖力隨距離的減少而快速增大）相互作用時(shí)轉(zhuǎn)變運(yùn)行方向，產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。宇宙射線是天文臺觀測的重要對象。宇宙射線指的是來自于宇宙中的一種具有相當(dāng)大能量的帶電粒子流。百年來積累了大量的觀測資料。在眾多的顯示宇宙射線粒子行進(jìn)的路徑的圖片上，是宇宙射線粒子行進(jìn)路徑直線和曲線的交會(huì)。在這些圖片顯示上，有宇宙射線粒子存在波動(dòng)的證據(jù)

6、嗎？若微觀粒子的行為是按照所謂波函數(shù)（又稱概率幅，態(tài)函數(shù)）進(jìn)行的，則宇宙射線粒子行進(jìn)的路徑的圖片上，就應(yīng)該顯示出粒子波動(dòng)或運(yùn)動(dòng)路徑不連貫的效果。人們被告知薛定諤方程所體現(xiàn)的粒子行為表現(xiàn)為波函數(shù)（又稱概率幅，態(tài)函數(shù)）具有概率行為。如原子內(nèi)的電子能在原子核周圍的空間內(nèi)隨意出現(xiàn)，電子的運(yùn)行是不連續(xù)的，沒有軌跡可尋。以氫原子為例，人們已經(jīng)被告知電子在原子內(nèi)運(yùn)行的能量最低的范圍是玻爾半徑5.2910-11m，在此半徑上，電子和氫原子核的庫侖力為:ke2/r2=(9.0109)(1.610-19)2/(5.2910-11)2=0.8210-7N氫原子核直徑在10-15m內(nèi)，即此庫侖力至少有0.821019

7、N/cm2或0.821018tg/cm2（這是一巨大的作用力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于中子星內(nèi)部的壓力）。因此，此庫侖力則必需由電子圍繞原子核高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力平衡。相應(yīng)的電子所具有的線速度則為2.18107m/s,即2.18104km/s。人們被告知原子的直徑是在10-10m內(nèi)。我們已知?dú)湓雍嗽谥睆皆?0-15m內(nèi)，與玻爾半徑相比較，則氫原子內(nèi)的很大的空間是電子難以進(jìn)入的，因?yàn)樵诖税霃絻?nèi)，電子接受到庫侖力隨距離的縮小而增大，電子的線速度則相應(yīng)的增加，即需要能量的增加。并且，按照人們被告知的相對論的說法，實(shí)物粒子的速度是不能超越光速的，則氫原子核周圍的一部分空間（10-13m以內(nèi)電子的線速度則是大于光速

8、）是電子無法出現(xiàn)的。若認(rèn)可薛定諤方程體現(xiàn)的粒子具有概率行為。電子能在原子核周圍的空間內(nèi)隨意出現(xiàn)，面對上述現(xiàn)實(shí)，電子具有概率行為是不能成立的。并且電子隨意出現(xiàn)所需要的能量從何而來？又去向何方？而在多電子的原子核系統(tǒng)內(nèi)，因電子電荷的相互作用，電子分布在原子核周圍相對的區(qū)間，更是不能在原子核周圍的空間內(nèi)隨意出現(xiàn)。薛定諤方程的運(yùn)算基礎(chǔ)公式是經(jīng)典波動(dòng)理論的平面簡諧波的波動(dòng)方程，如下式所示： 這是現(xiàn)在高中物理內(nèi)學(xué)習(xí)的內(nèi)容。學(xué)生們在學(xué)習(xí)后明白了此公式所對應(yīng)的波動(dòng)物理過程。波動(dòng)與波動(dòng)起點(diǎn)的距離是同時(shí)間的增加而同步變化的。對此公式求導(dǎo)一次可得到波動(dòng)的速度方程。求導(dǎo)二次可得到波動(dòng)的加速度方程。即已經(jīng)能從此公式得到

9、波動(dòng)過程的各種物理量?？扇藗儽桓嬷貉Χㄖ@在此方程的基礎(chǔ)上通過所謂的數(shù)學(xué)變換得到了粒子的波動(dòng)方程，其顯示的物理過程是粒子在時(shí)間的變化過程中能在一定空間內(nèi)隨意出現(xiàn)。即不再是波動(dòng)與波動(dòng)起點(diǎn)的距離是同時(shí)間的增加而同步變化的，而是相反，或可以說是時(shí)間倒流嗎？在數(shù)學(xué)上，人們將經(jīng)歷過數(shù)學(xué)運(yùn)算得到的結(jié)果與數(shù)學(xué)定義內(nèi)現(xiàn)實(shí)事物不符合答案稱為增根，是不能認(rèn)可的。復(fù)變函數(shù)是在數(shù)學(xué)上作為解決物理過程的一種方法，經(jīng)常使用的是單復(fù)變函數(shù)，適用范圍是平面標(biāo)量場（如電場，流體等），即物理過程只在平面上變化，而在垂直于平面的方向上并不變化。對于平面場顯示的“曲線”，其實(shí)指的是跟平面場相垂直的柱面，此曲線只是它的截口。對于平面場

10、顯示的“點(diǎn)”，其實(shí)指的是通過該點(diǎn)與平面場相垂直的直線。復(fù)變函數(shù)運(yùn)算得出的結(jié)果是顯示平面標(biāo)量場的變化形式。復(fù)變函數(shù)的可導(dǎo)比實(shí)變函數(shù)的可導(dǎo)是有嚴(yán)格多的要求。其具體表現(xiàn)之一就是函數(shù)的實(shí)部和虛部通過科希-里曼方程而聯(lián)系。而科希-里曼方程是需要復(fù)變函數(shù)具有嚴(yán)密的連續(xù)性。是不容許平面場內(nèi)的點(diǎn)具有概率行為發(fā)生的。因此，薛定諤認(rèn)為波函數(shù)（又稱概率幅，態(tài)函數(shù)）具有概率行為，又同時(shí)使用復(fù)變函數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，具有不相容的二個(gè)方面約束條件的數(shù)學(xué)運(yùn)算結(jié)果能符合物理現(xiàn)實(shí)嗎？并且從上述復(fù)變函數(shù)的定義，可以得知運(yùn)算得出的結(jié)果并不是所謂粒子的運(yùn)動(dòng)行為。數(shù)學(xué)上提出的一維是指只有一個(gè)變量的事物過程。二維則是顯示平面圖形，三維是立體。三

11、維空間加上時(shí)間則我們的宇宙現(xiàn)實(shí)。單復(fù)變函數(shù)顯示的立體事物的一截口形成的平面圖形，此圖形內(nèi)包含二實(shí)變量和二虛變量。單復(fù)變函數(shù)的原意是指物理過程只在平面上變化，而在垂直于平面的方向上并不變化。即Z=0時(shí)，單復(fù)變函數(shù)（Z）在Z平面內(nèi)的變化過程。而此平面內(nèi)的機(jī)械波動(dòng)方程本身就是二維的。薛定諤卻將此單復(fù)變函數(shù)的基本方程說成了一維粒子的運(yùn)動(dòng)方程，混淆了人們的理解。多復(fù)變函數(shù)所對應(yīng)的是數(shù)學(xué)上的多維空間。并不是我們所面對的宇宙現(xiàn)實(shí)。在所謂的一維薛定諤方程的基礎(chǔ)上，拓展出了所謂的三維薛定諤方程，更是無法與物理現(xiàn)實(shí)相對應(yīng)。根本不能成立的。復(fù)變函數(shù)論是薛定諤所處年代才興起一數(shù)學(xué)新觀念，因此，薛定諤對此方面是理解有誤。在普通的知識分子中，復(fù)變函數(shù)是一高深數(shù)學(xué)的名詞，令人生畏。可是在數(shù)學(xué)和物理方面的學(xué)者們，只看到此方法的所謂計(jì)算結(jié)果能類似部分觀測結(jié)果。沒有認(rèn)識到這些計(jì)算出來結(jié)果顯示的并不是微觀粒子的行為。卻是將錯(cuò)就錯(cuò)，并在此方面大作文章，是令世人能以理解的行為。原子核內(nèi)電子的行為最基本過程是電子與原子核的庫