阿朱 勾引 物理学惊现颠覆性新表面，“光子”或非基本粒子，而只是不雅测效应
发布日期：2025-03-17 20:03 点击次数：109
爱因斯坦的光量子表面阿朱 勾引，物理学的分水岭，也曾连他我方皆质疑了一辈子。1905年，他提倡光是量子化的，即光是由能量为ħω的光子构成的。这一表面得胜讲明了光电效应，径直挑战了经典电磁波表面。
图片
但物理学的发展，持续不是一帆风顺的。即便光电效应的实验数据撑合手光子假定，主流物理学界依然对光量子的主张魂飞天外。连爱因斯坦本东谈主，在1951年的一封信中皆写谈：“50年的想考，并莫得让我更接近'光量子究竟是什么’这个问题的谜底。”
一场学术接触就此张开。普朗克诚然在1901年引入了能量子主张，但他本东谈主并不肯定电子的存在，甚而对洛伦兹和汤姆孙的商榷兴趣兴趣寥寥。密立根的光电效应实验（1913-1923年）诚然提供了更径直的把柄，但仍然未能让总计这个词学界透顶采取光量子的主张，直到20年代，才不得不采取它，以缓解物理学的“不可隐忍的窘境”。
但是，光究竟是波如故粒子？这个问题永恒莫得一个令东谈主酣畅的终极谜底。狄拉克提倡了量子电能源学（QED），波尔坚合手互补旨趣，而费曼则用旅途积分按次让光的本指责题变得更“玄学”——光既是波又是粒，看你怎样不雅察。
图片
然则，在这个问题也曾被合计尘埃落定的今天，物理学家Dhiraj Sinha提倡了一个新的视角。他合计，光的量子化，本质上是磁通量量子化的当然效果。
磁通量量子化，早在1960年代的超导环实验中就被证据。但这个显示一直被视为低温物理的一个特例，莫得东谈主尝试用它来讲明光的内容。Sinha的商榷则径直将其推向宏不雅层面，试图在经典电磁学的框架下从头推导出爱因斯坦的光量子公式。
中枢公式：
电子的能量变化 = e * dΦ/dt
这里，Φ是磁通量，e是电子电荷。这个公式开头于法拉第电磁感应定律，指出一个时分变化的磁通量不错引发电子能量。换句话说，光和电子之间的相互作用，不错弥散用经典电磁表面神气，而不需要假定光是粒子。
av片更进一步，在频域中，这个公式不错写成ejω，偶合对应于爱因斯坦的光量子能量公式ħω。换句话说，光的能量量子化并不是一个寂寥的假定，而是磁通量量子化的势必效果。
这是一个相配斗胆的不雅点。
淌若它成就，那么光量子的主张并不是物理天下的基本属性，而是电磁场与电子之间相互作用的副居品。换句话说，光的“粒子性”可能只是不雅测效应，而不是光自己的特点。
图片
Sinha的商榷径直挑战了刻下物理学界对光的基本露出。经典不雅点合计：
量子力学是基础，经典电磁学只是一个近似磁通量量子化是超导系统的特点，不成履行到总计这个词物理体系光的量子性是基时代实，不需要进一步讲明但Sinha倒过来推导：
经典电磁学也曾隐含了光的量子性磁通量量子化是一个普适显示，不单是超导系统的特例光子主张可能并不是物理学的最基本单元，而是磁通量量子化的进展这个不雅点得回了部分学界东谈主士的撑合手。以色列特拉维夫大学的Lawrence Horowitz评价：“这是对光子和电子表面的进犯补充。”威斯康星大学的Steven Verrall则合计：“这是一个新的半经典模子，可能对粗劣量物理学的有用场表面提供新的观点。”
但这个表面也面对诸多挑战。
领先，它试图用经典电磁学推导量子效应，而这在传统物理学中被合计是不可能的。量子力学和经典物理的根柢永别在于，前者基于测量的不笃定性，尔后者基于笃定性的微分方程。即便Sinha的推导得胜，它也无法讲明诸如贝尔不等式实验、量子纠缠等量子显示。
其次，它对实验考证提倡了更高的条件。磁通量量子化的显示诚然在超导系统中已被证据，但在平日电磁波和电子相互作用的进程中，是否果然存在近似的量子化效应，刻下仍然莫得径直把柄。
再者，淌若光的粒子性只是磁通量量子化的副产物，那么电子的粒子性是否亦然如斯？是否意味着总计这个词量子力学皆不错在某种经典场论框架下重构？这波及到量子场论的根基问题，挑战的不单是是光的内容，而是总计这个词当代物理学的结构。
回到爱因斯坦阿朱 勾引，他昔日提倡光子表面，并不是因为心爱量子力学，而是因为他合计经典物理无法讲明光电效应。而当今，淌若Sinha的商榷能够被等闲采取，那就意味着爱因斯坦昔日的假定，约略果然只是一个“假定”。
本站仅提供存储奇迹，总计内容均由用户发布，如发现存害或侵权内容，请点击举报。