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myheimu说:物质波对于初学者是很难理解的,看到居然有人能用人文的方法来解释科学的事,真的很佩服。

什么是物质波

作为自然科学核心的物理学研究的最基本的对象就是机械物体,作为人文科学核心的系统学研究的最基本的对象就是人的工作。如果按照物理学的那种感性实验观察加数学描述的方法来研究人的工作,那么人的工作说到底是手与脚还有身体的机械运动,完成一个工作任务的工作,显然是由许许多多的方向不同的机械运动组织起来的整体,形成一个整体的组织者就是指导人工作的大脑意识。用数学来描述作为工作整体的元素——-一个方向上的机械运动是完全可行的,甚至用统计数学来描述许多机械运动的总和都是可能的,但是人的工作整体大于许多机械运动的总和,因为它加入了组织机械运动的大脑信息。从描述机械运动到描述大脑信息的作用,这实在是一个跳跃或质变,数学描述遇上这种质变,或者变成了无定量解的非线性方程,或者得出的“解”就是无穷大。这种解不出方程来的数学描述不过是花瓶而已,中看不中用。所以我们不能从感性的具体的角度来看人的工作,对于一个有着工作任务的工作来讲,我们必须从理性的角度,整体地来观察它。工作任务包含了工作性质,工作量的概念,这个工作量不是具象的机械位移的概念,而是抽象的概念,它一般是指工作对象的数量。比如我们生产电视机,电视机的数量就代表工作量。

我们应当如何来看人的一个工作呢?首先一个人是在一个工作岗位上工作,这个工作岗位由许许多多的工作点构成,工作岗位就是由许多工作点组成的一个工作空间,它本身则可以看着是一个“势位”。势位越高,工作岗位的工作空间或者说工作范围就越大。一个工作岗位包含着一个工作对象和一份工作量。当我们完成了一个工作对象的工作量,比如生产了第一台电视机,接着做第二个工作对象的工作量,也就是生产第二台电视机时,我们可以想象工作岗位发生了位移,从第一个工作对象(第一台电视机的原材料)位移到第二个工作对象(第二台电视机的原材料)。工作岗位里是含有工作中的人,人的工作能力必须与工作岗位的势位相适应,这样才是人尽其位,人在这个工作岗位上才能稳定地存在。对称到量子力学来讲就是“原子核外电子的波长,应当正好与其运行的轨道长度相等,这样电子才能稳定存在”。工作岗位的势位或大小用λ表示,那么人的工作能力就也用λ表示。

工作岗位的势位越高,工作对象就越复杂,越精致,脑力性的抽象工作量越大,但体力性的具相工作量越小。完成一份工作所需的工作体力量用P表示,那么λ与P就是反比关系。人自身的结构与他从事的工作是有着结构与功能的对称关系,人的工作能力与工作体力量成反比,对称地,人的大脑智能与身体体力量也是(统计地看)反比关系,用通俗的话来讲就是“四肢发达头脑就简单”。一个人固有的身体体力量是这个人的体力动量,人在某个工作中表现出来的工作体力量,则是这个工作的工作动量。身体体力量是隶属于人的大脑智能,也隶属于整个人体,它是人体所包容的为大脑智力支配的体力量。对称地,人的工作动量就是隶属于人的工作能力,也隶属于工作岗位,它是工作岗位所包容的为人的工作能力支配的一份具相工作量。

体力动量=体力质量×体力强度。工作动量=体力质量×在某个工作中表现出来的体力强度。用M表示一个人的惰性质量或者说体力质量,那么人的工作动量就表示为P=MV,(V表示人在某个工作中表现出来的体力强度)。惰性质量是什么意思?就是人力求其工作运动状态不发生变化的本能量度,相当于物体力求机械运动状态不发生变化的本能量度这个惯性质量。体力质量则是力求人体各部分组织成有机生命体的本能量度,相当于力求物体各部分凝聚成物质实体的本能量度这个引力质量。惯性质量等效于引力质量,惰性质量等效于体力质量。再用h表示,从理性的整体的高度想人的工作活动所带来的整体性,那么我们可以写出一个公式,λ=h/MV,这就是人的工作运动的德布罗意公式。有必要定性解释一下普朗克常数h:一份光量子的能量E=hr,r代表时间频率,实质上就是一份时间所含的能量,而光量子则是一份空间所含的能量,当我们站在一个整体高度来看时间,可以将一份时间看成一份空间,弥散的时间被看成整体性的空间,这个转换系数就是h。具体地感性地来看人的工作,完成一个工作量的工作是一个时间过程,但理性地整体地想这个工作,我们可以将这个时间过程转为由工作岗位代表的空间范围,这个时空转换系数就是工作运动的普朗克常数。

工作运动与机械运动有对称性,但也有区分性,机械运动是连续性的点运动,而工作运动是间断性的整体运动,工作运动的主体是含有人的工作岗位,工作岗位不是一个空间点,而是一个空间整体,而机械运动的主体是占据了物体的空间点。机械运动是物体的空间点在真空的媒质上发生位移,人的工作运动则是人的工作岗位在工作对象的媒质上发生位移。很显然工作运动就是波动,将一个波的波长看作是工作岗位,波长或工作岗位的运动就构成行波。

现在的问题是我们如何来证明人的工作运动就是波,这就要看工作运动会不会发生波特有的干涉或衍射现象。当我们具体地感性地看人的工作活动,人的工作活动说到底就是机械运动,两个人的机械运动是不能迭加的。但是我们整体地理性地想人的的工作活动,那么一份工作活动就是由工作岗位这个空间范围来表示,两个人占据的空间点是不能迭加的,但两个人所处的空间范围是可以迭加的。当两个人从事的工作性质相同,两个人的工作节律或频率也相同,并且两个工作岗位是迭加在一起的,也就是两人的工作是有联系的,在某时两个人的工作方式有协同性,那么这两个人的工作就发生了相长式的干涉。如果在另时,两个人的工作方式是对立的,那么这两人的工作就发生了相消式的干涉。一个工作可以看作是由许多个小工作组成,小工作波的推进就构成了整个工作波的推进,当工作遇上困难,就相当于波遇上了阻碍,由于工作是由许多小工作组成的,没受到阻碍的小工作点,就可以作为一个新工作的起点,继续前进,这就是慧更斯原理所说的波的衍射现象。如果有一个困难在人工作前进的道路上整个地挡住了人的工作,且没有空子可钻,其工作难度也远大于人的工作能力,也即工作波的波长,那么工作波要么被反射回去,要么就被这个困难给“吸收了”。如果这个困难与人的工作能力相差不太大,由于人的工作能力是有波动性,有时会超水平发挥,有时则低水平发挥,超水平发挥时,工作能力就可能大于困难,从而超越困难的势位。这就是所谓的量子力学的隧道效应。

说明了人的工作是波(对人文科学来讲,无法定量证明,只能用常识来说明),下面我们就要问什么是工作波?这就是人对劳动对象的工作能量(脑力支配下的体能)在劳动对象这个媒质上的传播。那么什么是物质波?就是将物质固有的振动看作是一个静止的驻波,再从作机械运动的参照系来看这个驻波,就产生了一个导波,这个导波便是德布罗意所认为的物质波。一个哲学公理:物质的运动与物质的相互作用相互依存不可分割。物质在真空中所作的匀速直线运动,依然是运动,这个运动也必定对应一个相互作用,必定与一个相互作用不可分割,与真空里的匀速直线运动不可分割的相互作用是什么呢?就是物质与真空(真空不空,真空含有潜在的物质)的相互作用。于是所谓的物质在真空里的运动,本质上讲就是物质对真空的作用能量或称“工作能量”在真空媒质上的传播,即物质的工作波所导致的运动,德布罗意所说的导波正是这个工作波。那以为什么我们看不到宏观物质的这个工作波呢?原因很简单,因为物质与真空的交流是发生在组成物质的基本粒子层面上,也就是发生在物质的微观层面上,宏观层面的物质远离真空,不与真空直接打交道,因此显不出对真空的工作波。而微观粒子之所以能显出工作波或物质波,就是因为粒子固有的振动能量会输出来,直接与真空这个媒质作用,就象人的身体里的体能会输出来,直接与自然物质这个媒质作用一样。

现在我们再来看一个工作波与机械波的关系。机械波是振子的振动性或振动能量在机械媒质上的传播,而工作波则是物质的工作或工作能量在真空媒质(或劳动对象)上的传播。两者都是能量在媒质上的传播。不过工作波与机械波还是有区分的,明显的区分是机械波的振子就是单位媒质,振子的振动或振动能量实际上是在振子之间传播,而人或粒子这个工作振子,其振动或振动能量不是在振子之间传播,即不是在人与人之间或粒子与粒子之间传播,而是在真空(对人来讲就是工作对象空间)这个媒质上传播。机械振子的能量是有两部分组成,一部分是振动的振动动能,一部分是振子之间的弹性势能。人的工作能量也是由两部分组成的,一部分是人倾注在劳动对象上的工作能量(相当于弹性势能),另一部分是人在劳动对象之间运动的工作动能。这显然有区分,机械媒质之间的联系能量是弹性势能,振动能量是动能,而工作振子,其工作媒质之间的联系能量是工作动能(即一个人从一个劳动对象移到另一个劳动对象的运动动能)人在工作点上的工作能量反倒是弹性势能。

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