重大發現 精細結構常數竟是概率分佈函數參數

重大發現 精細結構常數竟是概率分佈函數參數

精細結構常數,是物理學中一個重要的無量綱數,常用希臘字母α表示。精細結構常數表示電子在第一玻爾軌道上的運動速度和真空中光速的比值。

計算公式為

重大發現 精細結構常數竟是概率分佈函數參數

從表面看來,精細結構常數α 只不過是另外一些物理常數的簡單組合。然而,量子理論以後的發展表明,精細結構常數其實具有更為深刻的物理意義。無論是玻耳模型還是索末斐模型,它們都只是量子理論發展早期的一些半經典半量子的理論。它們雖然成功地解釋了氫原子光譜及其精細結構,但是在處理稍為複雜一些的具有兩個電子的氦原子時就遇到了嚴重的困難。以後薛定諤建立的量子波動力學對氫原子有了更好的描述。狄拉克又進一步把量子波動力學與相對論相結合起來,提出了電子的相對論性量子力學方程——狄拉克方程。狄拉克方程不但更好地解釋了光譜的精細結構——認為它是電子的自旋磁矩與電子繞核運行形成的磁場耦合的結果,而且還成功地預言了正電子的存在。

實際上氫原子中電子的軌道並不是理想化的圓形或者橢圓形軌道。而是隨機概率分佈的軌道運動帶,科學將之稱之為電子雲。

重大發現 精細結構常數竟是概率分佈函數參數

電子雲

那麼精細結構常數真的是常數嗎?如果精細結構常數,那麼電子軌道就應該是標準的圓形或者橢圓形軌道,類似地球公轉軌道。如果電子雲,最有可能是什麼樣的呢?我認為電子雲概率分佈的一種函數參數,同時之所以會呈現電子雲模式,最基本的內因是電子在繞氫原子核運動過程中,引力差異造成的。

我們可以做一個大膽的假設,如果氫原子內部能量湧動方向呈正態分佈。得以下猜想公式,

重大發現 精細結構常數竟是概率分佈函數參數

從結果來看,參數t=2.000326256已經非常接近整數2。但微觀世界即使微小的差異都會產生翻天覆地的變化。

我相信或許某一天,隨著科學家試驗精度進一步提高,我們會得到那個最接近真相的物理公式。


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