路易斯·德布罗意:波动概念的本来意义

更新于 2026年10月10日 版权声明
七、路易斯·德布罗意:波动概念的本来意义

让我们稍微仔细地分析一下波动概念的本来意义。

首先,同爱因斯坦考虑问题的途径大略一致,路易斯·德布罗意也是从整个理论结构出发考察问题的。所不同者,他考察的是相对论和量子论的关系,联立了这两个理论的基本方程。

其次,他提出波动假说的目的,是为了解决玻尔量子条件问题。他所给出的,是一种诉诸经典波动形式的、存在于真实的三维连续时空框架中的因果解释。把量子条件诠释为波的干涉和驻波的形成,因而具有特别诱人的特色。所有这些努力,在本质上就是引进了一种波动概念。

路易斯·德布罗意最初使用了“简单的周期性现象”来谈论他的波动概念。他很快地注意到他所谈论的波动具有一个超过光速的相速度,并由此进一步断言,只能将他所提议的波视作一种“与动点运动相缔合的假想的波,它不可能对应于能量的转移”,并且引进了“相”的概念。在后来的一篇文章中,他又再三强调了这一点,并明确指出,讨论这波的物理意义,“将是一种推广了的电动力学的一件困难的任务”。(https://www.daowen.com)

一年以后,德布罗意在他的博士论文中谈及这波的物理意义时,以更加明确的语言作了更大的保留。他写道:“我特意在相波和周期性现象的定义上留下了相当的含混之处……,因而现今的理论便可以视作一种物理内容尚未精密确定的构架,而不是一种已经完全完成、定义明确的教义。”

事实上,路易斯·德布罗意本人从来没有简单地定义过他的波动概念,而且,在以后所有的文字中,他也都避免使用“物质波”这一术语,在他看来,这似乎会导致误解[1]。不仅如此,在1923年的另一篇文章中,他还明确称这种正弦波是“非物质的”,并在这几个字上加了着重号。

至于这种波与严格意义上的粒子之间的联系,或者说他们之间的连接方式,由于波本身未被定义,就更加令人费解了。在《波和量子》那一篇文章中,路易斯·德布罗意先后使用了“相一致”、“相联系”这样的动词,并称粒子是一种内在的周期性现象的“中心”。但是所有这一些,显然都不是物理和数学的描述。在谈论波动现象时,路易斯·德布罗意也始终没有采用形如ψ=sin2πνt的明显表达式,而只是说“现象按sin 2πνt变化”或用其他形式的迂回说法。五十年以后,当路易斯·德布罗意再次论及他的本来想法时,他甚至采用了更为含糊的说法,称他所建议的波是“物理的、真实的”,而波和粒子的关系是一种“共存”。

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