(7)微观因果律认为,由类空间隔分开的两点不能用光信号相联系,在这两点上进行的任何测量是互不相干的[2,p263]。根据相对论的微观因果性原理和定域场论模型,对标量场只能采取对易关系的正则量子化,对Dirac旋量场只能采取反对易关系的量子化,这就区分了玻色子与费米子[2,p265]。当场量子化之后,经典场演变成了量子场,其作用由连续变得不连续。即使是能量连续分布的本征函数系,数学上也可以通过正交归一处理,将本征态之间的连续性联系截断,使其同时并存。本征态是在场的量子化中,去除显在相互作用,切断量子态之间的因果联系,保留作用结果,并置于线性空间的产物。场的定态相当于删除了连续作用场,而保留其间断作用的自由运动状态。 (8)微观客体的位置测不准隐含在自身结构之中,波函数的双4维球模型,通过测量得到本征位置的点模型描述,正好表达了这一物理事实。本质上,任何微观客体都不可能定位得比康普顿波长的范围更精确,因为破坏微观因果性条件的空间范围是粒子约化康普顿波长的尺度[2,p266]。 在非相对论的情形,测量一个粒子的空间位置的精度在原则上没有限制,粒子在空间是完全定域的,可以采用点粒子模型 [2,p267]。但在相对论的情形中,质点模型是忽视粒子内在的静止康普顿动量m0c对应的空间尺度──康普顿波长的一个近似。在量子场论中,可以证明在空间两点上的粒子数密度不能同时测定,除非它们之间的距离大于粒子的约化康普顿波长ħ/mc。特别是,我们不能测定空间线度小于粒子约化康普顿波长范围内的粒子数[2,p268]。因为比康普顿波长更小的空间位置测量,需要波长比粒子的康普顿波长更小的外场,这足以产生新的粒子而与原来的粒子不可区分。因此,相对论与量子力学的结合,对测量粒子位置给出了在海森伯测不准关系之外的进一步的内在限制。 (9)纯态存在的物理空间是双4维复时空,混合态存在的物理空间是4维实空间,Hilbert空间是它们共同的数学应用空间。双4维时空量子力学修改了正统测量假设,认为量子测量是从微观非连续作用过渡到宏观连续作用,本征态之间消除突变区,消除固定相差,破坏正交、破坏线性,恢复宏观时序、恢复因果联系的实验操作过程。波函数的“坍缩”,既是双4维复数时空向4维闵氏时空的坍缩,“纯态”向“混合态”的运动转换,也是物理模型从“球”到“点”的“坍缩”。测量又使量子场回到经典场,量子世界回到经典世界。 (10)通过量子测量,微观客体从双4维复数时空W(x,k)回到4维实时空M4(x),与可观察值对应。波函数的“坍缩”在W(x,k)到M4(x)空间转换中实现,是全空间的,不可逆的、退相干的。“测量导致量子态瞬间坍缩”的传统理解,也将由“测量导致描述微观客体的物理空间和物理模型的转换”所取代。“纯态”向“混合态”“坍缩”,本征值的对应是状态转换物理内在的对应,不是测量过程中创生的。 (11)W(x,k)中的物质波ψ(x,k)和M4(x)中点粒子的概率函数ψ(x,p) 动量、能量不变,数学形式相同,但物理意义不同。测量让描述“电子”的时空和存在形态及相互作用机制、物理模型发生了变化,“物质波”演变成了“概率波”(概率函数)。 (12)量子力学与狭义相对论、广义相对论的内在联系可能有新思路。首先,赵国求把量子力学中态的叠加原理理解为定态波函数进行傅里叶展开时,在每个本征态上可以建立惯性系,而各个并存的本征态对应一个平行并存的惯性系群的同时存在。对波函数进行洛伦兹变换,相当于对一个平行的惯性系群中的本征态的同时变换[1,p160-161]。因此,量子力学实质上把本征态之间的连续作用和连续运动的物理过程,进行量子化分割(在量子电动力学中,这相当于把一个宏观的连续相互作用,分解为一系列电子在原子结构内部的轨道跃迁、电子碰撞,以及散射光子的康普顿效应来理解),截断宏观因果联系,变成间断匀速运动;本征态之间的变更,相当于本征态惯性系之间的变更。原子内部电子轨道的量子态跃迁,类似两个不同匀速运动惯性系间的坐标变换[1,p161]。从量子力学微观客体不同本征态的叠加到对应微观客体某一宏观连续力学状态的恢复,涉及重新恢复连续相互作用,消除正交归一量子化分割,破坏线性叠加,恢复宏观因果联系,以及微观双4维复时空向宏观4维实时空,场物质球向点粒子,物质波向概率波,微观非连续作用向宏观连续性作用的转换[1,p162]。 其次,从能量、动量量子化出发,恢复宏观连续作用,就会破坏波函数线性叠加的物理条件:“一方面,由于本征态的同时并存被破坏,叠加态不存在,因而物理上失去了自身的独立自相干波源,自相干性随之消失。这是宏观物体不能自相干的物理原因。另一方面,能量、动量量子化的消失和连续作用力的重新恢复,前述与自由微观客体联系的各个本征态惯性系变成非惯性系,微观客体也将由本征态的叠加,还原成整体(质点)的加速运动状态。惯性力(或等效引力)的出现,惯性系变成非惯性系,空间变得不均匀,洛伦兹协变性失效。”[1,p161-162] 这意味着,惯性力的量子起源伴随着本征态惯性系向宏观加速系的过渡。 再次,如果狭义相对论的建立包含将运动物体自身的时空特征转化为建在其上的坐标系的时空属性,同时忽略物体自身空间形态结构并抽象为质点的过程;那么在微观领域,通过坐标系的相对论时空属性,将质点还原为微观客体进行量子波动的双4维复时空的逆过程,就能得到转动场物质球,并推导出德布罗意-薛定谔的物质波方程。波函数的振幅和相位包含着微观客体的速度信息、几何结构信息,物质密度信息,表明微观客体不是“质点”,隐藏的空间自由度在双4维时空中展开[1,p176]。
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