量子力学量子场论标准模型的产生实质及改造发展

             中国科学院 力学研究所 吴中祥

提          要

   由时空多线矢组成的“相宇”进行统计，所求得相应的最可几分布函数，就是相应的明显含时的，时空几率分布，就相当于相应的波函数。

具体证明了：量子力学、量子场论，都是大量粒子时空“相宇”的统计力学。并非单个粒子的运动规律。单个粒子具有：“波、粒2象性”及相应产生的一系列错误的哲学观点，也就都不攻自破。

对于各种不同类的多线矢(例如n=4的1-线矢和n=12的22,1-线矢)，所谓“标准模型”的所谓“夸克”只是高次、线的高维矢量的各复合分量；各种不同类的多线矢的对称性、时空相宇的统计、正则运动方程、波函数，因而相应的，量子力学、和场论，都各有差异，不能混同。否则，例如：实际都是高次、线的高维矢量的弱力和强力，若仍按4维的1线矢，判断其对称性，就会出现诸如： 通常量子场论的“标准模型”中，所谓“弱作用下，宇称不守恒”、“强作用下，自发破缺对称性” 等问题。

直接将各时空多线矢“相宇”的统计得到的，“显含时”的最可几分布函数作为相应的“波函数”，取代通常量子力学及其场论基础中，自相矛盾的所谓“波、粒2象性”，改造和发展、各相应的时空多线矢量子力学和场论。而通常量子力学和场论只是其时空1-线矢的特例。

关键词：时空多线矢，时空相宇，大量粒子的统计，波函数，量子力学和场论，标准模型，

1．量子力学、量子场论、标准模型 的产生

德布罗意波能反映无论是静止质量不为0，速度的3维空间分量小于真空中光速，c，的粒子，或静止质量=0，速度的3维空间分量=c，的光子，的动能，而使人们认为：个别粒子都是具有所谓“波、粒2象性”的“量子”。

在此所谓“量子”的基础上，并考虑到相应的位能，而采用所谓“波函数”表达各种粒子的“运动态”。

由“量子”的“波函数”表达的特性，粒子的动量就可由波函数对位置的微商来表达。

就产生了所谓“算符”及其运算法则。

粒子的位置分布在波函数所在的体积内。

因而，通过波函数可以计算任意可观察量在空间给定体积内的平均值。

再类比、利用经典力学的3维空间的正则运动方程，由算符建立薛定谔运动方程。由此方程，解得相应的波函数，确定相应粒子的运动态。而建立和发展了量子力学。

考虑到量子力学3维空间的薛定谔方程与相对论不相符，狄拉克采用4个时空函数，将薛定谔方程形式地扩展到4维时空。

量子场论是在发展了量子力学、量子电动力学的基础上，也是按物质具有“粒、波2象性”的观点，采用“波函数”表达各运动态，并由所谓“2次量子化”，推广到4维时空，以及相应的正则运动方程，而建立。并由各相互作用粒子的相应拉格朗日(Lagrange)量，及其对称性的特点，按规范场理论，研讨各种相互作用，及其前、后各粒子的特性、变化规律。

量子色动力学与电、弱统一理论都是规范场论，即它们都是把费米子与玻色子（即力的中介者）配对起来，以描述费米子之间的力。由于每组中介玻色子的拉格朗日函数在规范变换中都不变，所以这些中介玻色子就被称为规范玻色子。这些理论就合并形成为所谓“标准模型”。

实际上规范玻色子的规范变换是可以利用一个称为“规范群”的“酉群”去描述。强相互作用的规范群是SU(3)，而电弱作用的规范群是SU(2)×U(1)。标准模型的规范群就是SU(3)×SU(2)×U(1)。

如此建立起来的量子场论就成为量子力学及狭义相对论基础上的，能统一描述、研讨强力、电磁力及 弱力这3种自然力，以及在它们作用下，各种基本粒子的特性，运动、演变的规律。

其结果能与迄今几乎所有有关实验相符。甚至许多由它预测的重要结果，也已成功地得到实验的证实。

形成了粒子物理学界普遍认可的所谓“标准模型”。

2．量子力学、量子场论、标准模型，始终不能解决的实质问题

由于认为，单个粒子具有：“波、粒2象性”，就把量子力学中，由位置和动量矢量相应各分量模长的均方差不能同时为零的效应，看作是对粒子的所谓“测不准关系”；把粒子能够穿过某种通常不可逾越势垒的所谓“量子隧道效应”；在通常应为真空的位置的所谓“量子真空能量涨落”；以及不同粒子远程相互关联的所谓“量子粒子缠结”等等现象，都看为个别粒子的“不确定性”，甚至“心灵感应”，而产生诸如：“颠覆认知哲学”，“不确定的世界”，“粒子相互感应”等，否定“因果论”、“决定论”等错误哲学观点的一系列争论。

这些错误观点的基础就是，现有主流观点的所谓“波、粒2象性”所认为的，“单个粒子既是粒子又是波”。

这种观点，本身，就是自相矛盾，不能自圆其说，而必须解决的。

能量和质量集中于其内的粒子，怎能同时又是能量和质量在时空分布、传播的波呢？

实际上，所有的波，都是大量粒子的集体表现（例如：水波、各种物体的振动波）或时空统计结果（例如：光波、电磁波、声波）。

量子力学、量子场论、实际上，都是以波函数幅值的平方作为在空间给定体积内找到粒子的概率，因而，应是对微观大量粒子统计处理宏观问题的一种统计方法。

虽然早有将微观粒子的波函数解释为：“在已知时间和地点找到该粒子的几率”，提出了应是对大量微观粒子作统计描述，解释微观粒子的波函数，的正确观点。

但是，通常的统计力学只是从3维空间的位置1-线矢和动量1-线矢组成的“相宇”建立的；通常的量子统计力学也还是以通常量子力学解得的各量子态，在3维空间的统计。

现有的统计都是3维空间“相宇”的统计，其最可机分布函数都是不显含时的，不具有波函数的特性。

因而，仍然不能对量子力学、量子场论及其“波函数”的特性，给出具体的说明。

而且，狄拉克将与相对论不相符的量子力学3维空间薛定谔方程，也只是采用4个时空函数，将它形式地扩展到4维时空；量子场论也只是由所谓“2次量子化”，把相应的波函数推广到4维时空，都没能具体说明所谓“波函数”的随机特性。

这就使所谓“标准模型”依据的量子力学、量子场论，及其基础的，所谓“波函数”的实际含义，始终没能弄清楚。

3．量子力学、量子场论的改造和发展

由《可变系时空多线矢物理学》，采用由时空多线矢组成的“相宇”进行统计，所求得相应的最可几分布函数，就都是相应的明显含时的，时空几率分布，就都相当于相应的波函数。

对于4维时空1线矢“相宇”的统计，所求得的，最可几分布函数就是通常量子力学、量子场论的波函数。

因而，才具体地证明了：量子力学、量子场论，都是大量粒子时空“相宇”的统计力学。

作为时空相宇统计得到的，“显含时”的，“最可几分布函数”的所谓“波函数”，就只是大量粒子在时空的统计分布；只能表明，在相应条件下，这类粒子在各相应时空位置出现的几率。

量子力学、量子场论所得出的结果，实际上，都只是大量粒子统计几率的结果，并非单个粒子的运动规律。

因而，也就容易理解：量子力学中，由大量粒子位置和动量矢量相应各分量 模长 的均方差 不能同时为零的统计几率效应，就不能看作是单个粒子的所谓“测不准关系”；也不能把大量粒子能够有一定的几率穿过某种通常不可逾越势垒的所谓“量子隧道效应”、大量粒子在通常应为真空的位置，会有所谓“量子真空能量涨落”的统计分布、以及不同的多种大量粒子的最可几分布必然彼此关联，相互影响，而表现出的所谓“量子纠缠”等等现象，就都不能当作个别粒子的“不确定性”，甚至“心灵感应”。

由此错误产生的诸如：“颠覆认知哲学”，“不确定的世界”，“粒子相互感应”等，否定“因果论”、“决定论”等一系列错误哲学观点，也就都不攻自破。

对于各种不同类的多线矢(例如n=4的1-线矢和n=12的22,1-线矢，等等)，其对称性、时空 相宇 的统计、正则运动方程、波函数，因而相应的，量子力学和场论，都各有差异，不能混同。

否则，例如：所谓“标准模型”的“多个禁闭成团”的所谓“夸克”之所以既没有“单个的存在”又能证明“不可能在时空中禁闭”是因为它们只是高次、线的高维矢量的各复合分量；实际都是高次、线的高维矢量的，弱力和强力，若仍按4维的1线矢，判断其对称性，就会出现诸如： 通常量子场论中所谓“弱作用下，宇称不守恒”、“强作用下，自发破缺对称性” 等问题。

一切粒子都有质量，光子和声子，没有静止质量，但仍有运动质量，根本不存在“产生粒子质量”的所谓“希格斯机制”和“希格斯粒子”。更没有理由说明高能粒子对撞产生的新粒子就是它。

直接将各时空多线矢“相宇”的统计力学得到的，“显含时”的最可几分布函数作为相应的波函数，取代通常量子力学及其场论基础中，自相矛盾的所谓“波、粒2象性”，改造和发展通常量子力学和场论，就建立起各相应的时空多线矢量子力学和场论。

而通常量子力学和场论只是其时空1-线矢的特例。

只有按照《可变系时空多线矢物理学》，才能符合客观实际地，正确认识和处理有关问题。

4．参考文献：

[1]《时空可变系多线矢世界》 吴中祥 博士苑出版社2004年11月

[2]http://www.sciencenet.cn/u/可变系时空多线矢主人/物理分类