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美国SFN学术辩论进展:(4)事实胜于雄辩

已有 3259 次阅读 2014-8-7 12:53 |个人分类:杂谈|系统分类:观点评述| 美国, 测量, 电磁辐射

任何理论的正确性,都必须通过实践来检验。科学事实是检验科学理论的唯一标准,科学理论的检验应该对科学事实进行全面的考量,而不能是片面的,片面理解本身就是对科学事实的歪曲。


量子力学的正确性主要是通过光谱实验的测量数据来验证的,因此我们必须对原子发光的光谱实验进行全面的了解与分析。氢光谱的测量,是光谱灯加上电压后,电离的离子对氢原子的碰撞导致的。带电离子与氢原子的碰撞是氢原子产生电磁辐射的必要条件,并且氢原子是处于复杂的作用场中的。目前实验测量到的氢光谱,是大量氢原子发光的综合结果,而不是单个氢原子。


处于复杂外场中氢的原子,作为经典的两体系统,质心坐标系是描述氢原子中两体运动的正确坐标系,电子和质子的轨道运动产生的磁矩可以与外场是平行与反平行两种状态,与外场的作用就会有两种相反的结果。别外,电子与质子的稳定轨道运动必须满足封闭原则,即经过一个周期的运动,电子与质子必须回到最初的状态,电子与质子绕质心面对面运动一周后,在质心坐标系中观察,它们也自转了一周。因此电子自转是轨道周期性运动的必然要求,是内禀性的。自转产生的磁矩也会与外场产生相互作用,同时也会有平行与反平行两种结果。

1)当带电离子碰撞产生的外场的作用只是导致氢原子产生共振时,氢原子中的电子和质子通过共振吸收外场的能量,轨道从基态跃迁到高能态的本征轨道,这个过程中轨道运动辐射的能量由外场弥充,由于轨道与自转磁矩有两种取向,因此高能本征轨道会有两条,当外场消失后,氢原子通过自发辐射,从高能态降到低能态,最终回到基态。这就是氢原子光谱及其精细结构产生的原因;

2)当外场(带电粒子碰撞、外加强磁场或电场)不仅导致了轨道共振,同时也对本征轨道产生了影响,轨道磁矩与相互作用将会导致最终最能共振轨道的变化或进一步的分裂,光谱实验中观察到的斯塔克(Stark)效应和塞曼(Zeeman)效应可以通过这种机制来解释。


以上就是我应对美国SFN上物理学家Swansont的挑战的回复,Swansont对于此回复给出的解释没有进一步的追问和反驳。


事实上,原子发光是要与外场发生相互作用才能产生,是可以细节化的。量子力学在这个问题上含糊其辞,只是讲电子吸收一个光子就跃迁到高能态,从高能态跃迁到低能态时,就释放出一个光子,在理解精细结构时引入了电子自转概念,涉及到Stark与Zeeman效应时,也要引入电子轨道来说明。


从量子力学的基本概念和思想来讲,是不能解释运动带电粒子磁效应,在电磁场中受到洛伦兹力作用的运动是轨迹性质的,这些大家都知道的,被无数的实验所证实的事实。

更加令人不解是的,量子力学在研究氢原子结构与光谱时,不能说明理论坐标系(考虑质子的运动,进行电子有效质量修正,没有说明质子相对于什么运动)是以什么参照系为基础的。


众所周知,一个可以用实验验证的科学理论必须以实验室坐标系为基础,其理论计算的结果才能与实验测量的结果进行比较,我想量子力学不能违背这条最基本的科学原则吧!


面对问题或困难,量子力学一般用受理论适用范围的限制来敷衍,甚至用神秘性来回避这些事实。


针对这些回应,我明确指出:


只要我们将量子化现象理解为外场影响下的轨道共振响应,这些事实就可以得到解释,矛盾就会消除。


同时表示:

我会将经典理论的正确推导坚持到底,并坚决抵制对这个理论的歪曲和错误理解。


以上,就是SFN关于氢原子结构与光谱问题学术讨论的最新进展。


谢谢大家关注这个问题以及我的博客!



https://wap.sciencenet.cn/blog-378615-817744.html

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