量子化质量视域下的量子力学理论与实验

张思宁

(辽宁社会科学院 哲学研究所，辽宁 沈阳 110031)

0 引言

在经典力学中质量意指物体所含物质的量，用符号m表示，基本单位是千克(kg)，质量的一个重要特征是恒定，同空间位置无关.在量子力学中，粒子质量的一个重要特征是量子化结构由四种不同形式的质量构成[1]，而且，在高速运动时，这四种不同形式的质量之和等于零，粒子量子化质量的数学表达式是：

(1)

(2)

(3)

(4)

其中m0为粒子的初始质量或者静止质量，当粒子的速度v接近光速时，粒子质量就会同时呈现出这四种不同的形式，m1与m3存在于“实”空间，m2与m4存在于“虚”空间.应当着重强调的是，粒子的波动性和粒子性不是质量的存在形式相同，观测方法不同造成的，而是同波动性和粒子性相对应的质量存在形式完全不同，不仅如此，波动性和粒子性还是不可分割的整体，在粒子高速运动时，四种不同形式的质量构成了粒子质量的量子化结构.

粒子质量的四种形式构成了粒子质量的量子化结构，粒子质量的量子化结构是根据波函数推导出来的，为推导方便将波函数ψ(x，t)=ψ0e-i2π(vt-x/Å)简化为波函数指数因子Y=eix，其中x是速度v与时间、空间的函数.波函数的另一种形式为[2]

Y=eix=cosx+isinx

波函数同时具有四阶导数，分别在四个不同的象限[3]：

Y=eix=cosx+isinx(第Ⅰ象限)

(5)

Y(1)=ieix=i(cosx+isinx)=-sinx+icosx(第Ⅱ象限)

(6)

Y(2)=i2eix=-1(cosx+isinx)=-(cosx+isinx)=-eix(第Ⅲ象限)

(7)

Y(3)=i3eix=-i(cosx+isinx)=sinx-icosx(第Ⅳ象限)

(8)

Y(4)=i4eix=(cosx+isinx)=eix(第Ⅰ象限)

(9)

⋮

粒子的量子化质量有四种不同形式，同这四种不同的质量形式相对应的是四种不同轨迹，在同一时刻，[x，Y]、[x，Y(1)]、[x，Y(2)]、[x，Y(3)]分别表示四个不同的象限，从表面上看x是相同的，而且x在第Ⅰ象限，事实并非如此，这四个点分别在四个象限：[x，Y]点的x在第Ⅰ象限，根据(5)，Y的实数部分也在第Ⅰ象限，[x，Y]点在第Ⅰ象限；……