1  对波粒二象性的研究

我们常说，通过现象看本质。但愚者却没有把这句话与物理联系起来，加之在研究上受着物理学传统认识的束缚和在解决问题的方法上又受从假设出发的误导，使得在寻求波的粒子性上陷入了冥思苦想之中。也许是长时间的思想沉积起了作用。一日在与熟人的闲谈过后突然想到，声波、电磁波都能不失真的传播波源的信息，肯定是因为波中各点的扰动状态具有独立性。正是这飞入的认识让愚者从我们熟知的波的现象规律中发现了波具有的粒子性本性。在这欣喜之余，才领悟到"通过现象看本质"对如何认识自然界带有根本性的指导作用。作为波具有粒子性本性例证的"弹性波的粒子理论"就是在这句话的指导下，根据平面简谐波的现象规律建立的。可以说，愚者是"通过现象看本质"才破解了波粒二象性之迷，才打开了认识物理学之门的。

1.1  波具有粒子性的本性--波粒二象性不存在

在经典波动理论中，因为平面波简单且基本、并与实验相符，我们就以它先来揭示机械波所具有的粒子性本性。

设，平面波用下式表示

                                  (1)

因为波是由波源产生的，因此要搞清波中各点的运动关系，就必须把波与波源联系起来。这里把产生波的作用激发源称为场源，把弥散物质中接触场源的点(质元)称为波源。再设是波源位置，令。称为波源的历史时间，称t为观测时间，即现在时间。把(1)式改写成下式

，                             (2)

我们参照(2)式来认识(1)式所表达波中各点的运动关系：

①当t不变时，随x变化。我们看到，每一点x都再现了波源不同历史时刻的扰动状态，并构成一个空间横向的有序排列。表明在任一时刻t的波所展示的都是波源扰动状态的全部历史；

②当x不变时，随t变化。我们在x点看到的也是波源扰动状态的历史变化，并构成一个时间纵向的有序排列。表明在波线上任一点x也都是展示了波源扰动状态的历史；

③当不变时，x随t变化。我们看到，波源时刻的扰动状态以波速c独立地向x轴正向传播，如同其它扰动完全不存在一样。

它们清楚地表明，波是波源所有扰动状态的传播，且波中同一时刻t、不同x点的扰动状态，同一点x、不同时刻t的扰动状态，它们都不相关，彼此也不发生相互作用，即波中各点任意时刻的扰动状态都具有粒子运动状态的独立性。因此，波中质元就是个微观粒子平均意义上的具有独立性的宏观粒子。由于粒子性与连续性是对立的，当然，机械波也必不连续。这一点也被机械波理论存在产生波的机制漏洞所证实。因为这些理论解决不了是怎样从一个质元传递给另一个相邻质元的，说明机械波理论都不是属于力学的粒子理论。显然，波的连续性是由于机械波理论丢失了质元运动状态的变化过程、没有给波的产生机制留下作用时间造成的。因为质元运动状态变化过程一定存在、产生波的作用机制一定存在，那么机械波也就一定不连续。由此我们从道理上确认了机械波具有粒子性的本性。在场的观点下，电磁场也是一种弥散于空间的物质，虽然描述电磁波的物理量与机械波不同，但所描述的都是扰动在弥散物质中的传播、且(1)、(2)式为它们所共有。自然，(1)、(2)式对机械波揭示的，也就是对电磁波揭示的。因此，从道理上也能确认电磁波也具有粒子性的本性。重温"凡是物质都因有质量而具有惯性，而惯性就是粒子性，因此一切物质都具有粒子性的本性。"这一最基本的力学观点，也有了更深刻的认识，它不但是对波具粒子性本性的明示，也是对物质具有波动性的否定。

基于上述认识，所谓波就是弥散物质内部大量粒子性个体运动所表现出的一种集体行为。就像多米诺骨牌效应那样，反映的是粒子性运动状态的独立性和独立的粒子性运动状态在粒子性个体间传播的现象规律。

1.2   例证--弹性波的粒子理论

出于对电磁场物性的无奈，也只好将由弥散物质的粒子性产生波的例证转到对弹性波的研究上。因坚持了通过现象看本质的原则，经过近十年的努力，根据与实验相符的平面简谐波找到了弹性波遵从力学规律的新形式，从机制上解决了弹性波的传播、反射与折射、激发三大问题，形成一个基本功能齐全的弹性波的粒子理论。它重建了牛顿对波的粒子说，将质点动力学拓展到弹性物体，纠正了弹性动力学的错误、使其中合理的部分得到保留、不合理的部分得到剔除，为波具有粒子性的本性提供了证据，也结束了波的干涉衍射现象不能用粒子性解释的历史。因为它是建立在实验规律之上，再与漏洞百出的弹性动力学比较，就可知道它是个有弹性波产生机制的正确的理论。这里以简单的弹性波为例，看一看波是怎样由弥散物质的粒子性产生的。

在弹性介质中，从波源开始沿波线按或取一系列波质元（波质元就是遵从力学规律新形式的弹性质元；c为弹性波的波速，对于纵波，对于横波)，再给出对它们的描述：

根据弹性波的粒子理论，对平面波(包括横波和纵波)、在可忽略沿球面或柱面（垂直向）张应力的近似成的简单球面纵波和柱面纵波，因为它们是由波质元间的惯性作用与相伴随的一种应力作用（在弹性波的粒子理论中，这种应力被称为传递应力，它没有平衡位置）产生的，在两个相邻波质元间的弹性碰撞都遵从动量和能量守恒定律，都可列出相同形式的方程组：

                 (3)

当时，为平面波（纵波与横波）的方程组；当时，为简单球面、柱面纵波的方程组。因不同形式的波有不同形式的波质元，而可得到不同形式的波。

平面波：

∵ 

∴                                        (4)

因为波是波源扰动状态的传播，而波源一个扰动状态的传播是由相邻波质元两两碰撞产生的。根据这一机制，我们由(4)可以一直写出波质元的位移u_n与波源波质元的位移u₀关系

∵    ，

∴                                                  (5)

显然，(5)式仅是波源波质元某一历史时刻（）的一个扰动状态的传播规律。为表明波与波源关系，且全波是波源所有扰动状态的传播（体现在的变化上。对全波而言，它的传播就是相邻波质元两两同时碰撞产生的），把这层关系和意义加进(5)式后就得到对平面波的完备描述

                                       (6)

简单的球面纵波:

∵    

∴           

                                  (7)

由(7)式可一直写出波质元的位移u_n与波源波质元的位移u₀关系

∵  ，

∴     

                           (8)

简单的柱面纵波:

∵  ，                                             

由(9)式一直写出波质元的位移u_n与波源波质元的位移u₀关系

∵    ，，

∴     

                          (10)

注：如将（10）中的换成就是对柱面横波的完备描述。

从(6)、(8)、(10)式看到，它们与弹性动力学给出相对应的这三种波只差个不连续，但这不连续所反映的正是产生弹性波的力学机制。

这个理论不但为波由弥散物质的粒子性产生提供了证据，也打破了几百年来对衍射干涉现象不能用粒子性来解释的成见，使粒子性与波动性得到了统一。因为波是由弥散物质的粒子性产生的，也就证实了波的衍射干涉现象是由弥散物质的粒子性决定的、因作用迭加而产生的一种内部运动现象。之所以障碍物不可缺少，是因为它参与了作用，改变了弥散物质自身作用的传播方向，使同一波的不同部分相遇。应当指出，根据波具有的粒子性本性，波速也不连续，我们所知道的波速只是个粒子性作用传播跨越空间的统计平均速度；由于本理论的建立所依据的是弹性动力学给出的平面简谐波，在质元上也就不能摆脱波速这个常量。也正是这一原因，才将弹性介质中包含波速的质元称为波质元。

对波具有粒子性本性的肯定（尤其是弹性波粒子理论的建立），便粗线条地确认，经典波动理论的创建采用连续可微的时空函数就是一个先验的错误、相对论是电磁波理论错误的再放大、量子力学直接就是波粒二象性错误的产物。由此，物理学存在的一条起因质点动力学以推广已知规律形成的错误链也被揭开，并认识到三种理论错误的必然性和错认理论的根源。