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微观粒子静质量的争论是表象,争论的问题的本质是粒子内能的改变能否用相对论的静止质量变化来处理。
[楼主] 作者:szchenfu50  发表时间:2005/03/23 00:36
点击:657次

 

微观粒子静质量的争论是表象,争论的问题的本质是粒子内能的改变能否用相对论的静止质量变化来处理。

分子、离子、原子以及质子、中子都可能有内能的改变,这是众所周知的,而且有各种不同的理论分别处理这些粒子的内能变化,如光谱测量和理论分析就是研究分子、原子、离子的内能变化,高能核物理实验与夸克理论就是分析研究质子、中子的构造及其内能变化。

 我不关心内能变化所占百分比的多少,我关心的是在粒子内能可能变化的实际情况下理论上如何处理,和满指出的静质量变化使自变数增多导致现有理论无法求解,他也是对理论的关心。粒子内能的改变能否用相对论的静止质量变化来处理解决,这才是争论的中心。我认为用静质量处理粒子内能不妥:

1,粒子遵从测不准关系,粒子的速度不确定何来动质量,没有动质量又何谓静质量。

2,现有的量子力学、量子场论、统计物理都把粒子当没有结构的点处理,从而不考虑内能的变化。也就没有相应的静质量变化。

3,粒子是用给定的固有质量描述,某粒子产生了就有确定不变的固有质量,粒子只要存在着则无论如何运动其固有质量不变。因此,事实上也没有用动质量与静质量来描述粒子。

4,QFT是结合了SR,但它更主要的QM的发展,SR不可以直接用于微观粒子,仅在粒子的量子效应可忽略的特殊情况下,如高能粒子相互碰撞时若没有发生费米子的转化过程,则可把粒子当成没有量子效应的质点,粒子当成了质点后才可直接用宏观SR ,才可用动质量与静质量描述它。

5,当用静质量来描述粒子,粒子的静质量就会随内能变化,静质量就成了自变数,和满说的方程无法求解的问题立即就呈现出来了。

现在的粒子的内能和粒子的运动是用不同的学科各自分别处理,这办法不可能是完美无缺的但却是有效的。正如游客仙人曾说的任何理论都只是客观实在的模写,因此,也就不能要求理论完美无缺,忽略粒子的内能变化,用不变的固有质量描述粒子是合理的和成功的。

正和、建其用不忽略粒子的内能变化的静质量来处理,表面上似乎更合理,但应用到简单的水分子热运动都不成功。正和否认姗姗说的水分子均方根速度变化,认为是水分子静质量能的变化,明显就求解错了。建其的静质量与均方根速度同时变化则由于自变数增加根本就求不出解,不可能得出两者各占多少百分比的解。

把粒子内能重命名为粒子的静质量能倒也没什么不可以的,但把微观粒子的内能当成相对论的静质量能则会出错。因为相对论的静质量通过速度与动质量相连,微观粒子没有确定的速度,甚至轨道也没有,将静质量与动质量这一对概念用到微观粒子上就失去了原来的意义,意义变了当然要出错。

结论:理论上不允许将静质量与动质量这一对概念用到微观粒子上,用了之后实际上也是失败的。

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 [2楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/23 11:57 

再次歪曲我的观点
正和、建其用不忽略粒子的内能变化的静质量来处理,表面上似乎更合理,但应用到简单的水分子热运动都不成功。正和否认姗姗说的水分子均方根速度变化,认为是水分子静质量能的变化,明显就求解错了。建其的静质量与均方根速度同时变化则由于自变数增加根本就求不出解,不可能得出两者各占多少百分比的解。
//正和的63822、63881、63925、63977、64306等帖均有文字表明正和明确指出物体温度升高导致的静质量增加中有热运动动能增加导致的微观动质量增加,而在宏观上体现为物体静质量增加。热运动平均动能增加就是均方根速度加大。同时,正和还认为对于非理想气体的实际物质,分子内能增加还导致分子静质量增加。请你先纠正“正和否认姗姗说的水分子均方根速度变化,认为是水分子静质量能的变化,明显就求解错了”,我们再讨论。
 [3楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/23 12:53 

请问陈氏关于氢气受热的解释

正和、建其用不忽略粒子的内能变化的静质量来处理,表面上似乎更合理,但应用到简单的水分子热运动都不成功。正和否认姗姗说的水分子均方根速度变化,认为是水分子静质量能的变化,明显就求解错了。

////你既然以此莫须有的“正和否认”为罪证,请问:陈氏学派认为物体受热静质量增加吗?若增加,微观上的主要因素是什么呢?各种因素所占比例是多大呢?请以简单的容积不变的钢瓶中的氢气吸热为例:(1)均方根速度加大导致的氢分子动质量加大;(2)氢分子激发使氢分子静质量加大;(3)其它因素。

首先,你们不会认为只有因素(1)吧?我也没否认过因素(1)的存在吧?(若你坚持对我的指控,则请引证我的帖子,否则就是凭空指责。)

 [4楼]  作者:qapin  发表时间: 2005/03/23 14:02 

描述质点运动的相对论是坐标与动量可以完全确定的宏观理论,它不适用于遵从测不准关系和全同性原理的微观粒子。

描述质点运动的相对论是坐标与动量可以完全确定的宏观理论,它不适用于遵从测不准关系和全同性原理的微观粒子。

有人(说具体人不好,例如我吧,我也硧实曾这样做过但被老師纠正说我错了)把相对论的动质量与静质量的概念往微观粒子上套,越出了相对论的可应用范围,是错误的越界行为。用相对论的静质量变化来取代别的学科研究的微观粒子的内能变化,是把微观粒子的量子运动还原为宏观质点的机械运动,这种赏试历史上进行过的次数都多到数不清,但总是以累试累败告终。

 [5楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/23 15:02 

我要求你们诚实地认错再改口,不要让我“赢得很不光彩”

qapin在63902中写道:

我同意和滿、姍姍的观点SR中静质量不变,若可变,则高能物理中所有发现都可能是假的,μ介子、J-ψ粒子也可说是电子、核子的静质量变化。

 

SR在高能物理实验的分析中必需静质量不变,若静质量会变化,则无法分析。因为实验並未看到粒子,从云室、泡室的看到的粒子路径也只是间接的反应,计数器更判断不了粒子的性质,惟一判断粒子静质量的方法是磁场中弯曲与质荷比相关。若是粒子的静质量会变化,则我们不可能分辨出是发现了新粒子还是己知粒子的静质量改变,现代粒子物理必需重新改写。许多发现即使不说是假的,至少可以根据正和改造后的静质量可变的SR质疑这些发现的可靠性,因为用已知粒子的静质量变化也可以完全解释观测到的数据。同一组数据必有多种分析结果。

 

///我说的“SR静质量不守恒”与微观解释无关,你们反对的首先是这个命题,不用我象64349帖那样再三举证了吧?

我要求你们诚实地认错再改口,不要让我“赢得很不光彩”(姗姗64362帖语)。

然后才有必要谈话QFT的解释及更多问题,比如粒子静质量可变在粒子物理中的影响,以及你从“SR静质量不守恒”如何可导出“粒子物理学的发现都是假的”(既然你认为SR结论不能用于粒子物理)。

 

 [6楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/23 15:47 

正和不要着急,听我慢慢说。您知道别人为什么要谈微观解释吗?

我说的“SR静质量不守恒”与微观解释无关,你们反对的首先是这个命题,不用我象64349帖那样再三举证了吧?

我指出过,在SR原文中,没有“静质量是否守恒”的论述,甚至没有使用“静质量”的概念。我们在字面上争论“SR静质量守恒”对不对?根本无客观标准评判。

“SR静质量不守恒不守恒”?需要做约定。首先是“静质量”的概念,再就是“什么意义上静质量守恒”。这都与微观解释有关。

我们在约定之前,泛泛而论“SR静质量守恒”,是我们不对。

您在约定之前,泛泛而论“SR静质量不守恒“,就一定是您对吗?


 

[楼主]  [7楼]  作者:szchenfu50  发表时间: 2005/03/23 15:49 

粒子静质量变化则微粒子全同性原理失效,经典和量子的几率方法被推翻,又拿不出更先进的替代方法来,空谈有何意义。

粒子静质量变化则微粒子全同性原理失效,经典和量子的几率方法被推翻又拿不出更先进的替代方法来,空谈有何意义。

我上面的帖己说清楚了粒子的內能会变化,但这是別的学科如光谱学等研究处理的问题,不能将内能变化用SR以及经典和量子的统计物理来处理。我也说了现有理並不是完美无缺的绝对真理,它不考虑粒子的内能变化是对客观真实粒子的近似模写,但它是合理的和有效的,被它忽略的粒子的内能变化可由別的理论去研究沵补。

当考虑粒子的静质量变化则微粒子的全同性原理失效,经典统计物理和量子力学、量子场论中的几率方法就被推翻,又拿不出更先进的替代方法来,空谈有何意义。我与和滿关心是因为静质量变化而多出了可变数mi0后方程怎么求解。希望讨论的是这个问题。我们不是来请您解答知识性的问题,虽然您的知识渊博,可是我们可以查大百科全书,不必麻烦您来做这种一张光盘和一台电脑就可做得了的事,您来做这种事就大材小用了,而且做得並不比价值不到一万元的光盘和电脑更好。您何苦老扯这些知识性的问题,对我们关心的如何处理可变数mi0又避而不谈,您不谈清这个问题我们的疑问就消除不了。

 [8楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/23 16:07 

用空谈迴避问题!氢气受热静质量增加可以比较准确地计算出多少是分子动质量增加多少是分子静质量增加。

理想气体摩尔恒容热容Cv=R,真实气体Cv>R。

真实气体比理想气体多出的摩尔热容(Cv-R),就是真实气体分子内能(从而分子静质量)随温度的增加而造成的。

氢气的摩尔恒容热容可由实验得出,也可由量子力学近似算出。

 [9楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/23 16:21 

各打五十板不是公正做法

您在约定之前,泛泛而论“SR静质量不守恒“,就一定是您对吗?

///我并未泛泛而论,我明确地说了系统静质量的定义:若系统各部分可以明确区分且有必要明确区分,则系统静质量为各部分静质量相加。我还举了两个水滴为例,其系统静质量为两个水滴静质量之和,而不必分解到水分子。同理,正负电子湮灭前,系统静质量为两个电子静质量相加,湮灭后为两个伽玛光子静质量(为零)相加。

要不要我找出原帖为证?

 [10楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/23 17:28 

可是您这样约定与普遍的约定不同呀。

我并未泛泛而论,我明确地说了系统静质量的定义:若系统各部分可以明确区分且有必要明确区分,则系统静质量为各部分静质量相加。我还举了两个水滴为例,其系统静质量为两个水滴静质量之和,而不必分解到水分子。

两滴水组成的系统,其静止质量普遍约定为两滴水的“动质量”之和。而不是“静质量”之合。

按普遍约定,系统总内能包括系统各部分之间的动能。假如是各部分静质量之合,由于许多系统可以按不同层次划分各部分,同样一个系统就会有不同的内能值。

 [11楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/23 17:52 

实际上氢气受热时氢分子静质量比动质量增加还多出50%
因为氢气的摩尔定容热容Cv=5/2R,所以氢气吸热时的静质量增量中,大致上分子动质量增加占40%,分子静质量增加占60%。
 [12楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/23 17:56 

按你的约定,就没有质量亏损一说了。
注意“系统各部分可以区分且有必要区分”,区分方法虽然不严格,但并不是主观的,而是有一定客观依据,附带一点习惯性。如正负电子湮灭、核裂变,都是分别加各粒子静质量。按你的方法,一对相互远离的光子也有静质量,虽然你可以这样定义来使得“静质量守恒”,但太牵强了,也无必要,有“动质量守恒”就够了。
[楼主]  [13楼]  作者:szchenfu50  发表时间: 2005/03/23 19:14 

有进歩了,靠向了我们感兴趣的问题,但沒有解决任何问题,现在也正是这样作的,单是如此就无需引进粒子的静质量变化理论。

有进歩了,靠向了我们感兴趣的问题,但沒有解决任何问题,现在也正是这样作的,单是如此就无需引进粒子的静质量变化理论。

您说的方法实质上是以静质量不变的理想气体的计算结果为标准,再由实验定出实际气体对理想气体偏离了多少。就如同量子理论产生之前人们用实验也发现黒体辐射与经典理论有偏差一样,没有量子理论替代经典理论处理问题不能算是解决了问题。同样,没有静质量变化的统计物理来替代现今的静质量不变的统计物理,不能计算出新的结果则不能算是解决了问题。

特别是真实气体实验测得的值与理想气体的理论值的偏差,不但没有静质量变化的统计物理的预言,而且还要用其它理论来解释,现在不正是这样作的吗?这正是我前面帖中说的:用别的研究粒子内能的理论来弥补现有统计物理不考虑的粒子内能变化的不足。单是您说这点理由,完全沒有必要引进粒子静质量变化的理论,因为有现成的分子、原子、核子内能变化的理论。

您的粒子静质量变化的理论应该有不同于现今的内能变化理论的推论结果,因为现今理论是研究单个粒子的内能,从您举的水分例可见,您的静质量变化粒子是N个粒子的体系或系综,必定会有新的不同于现今的结果。哪怕定量一时有困难,您能说出几条定性的不同,我们就可接收,否则,若是仅仅换个名词从内能变成静质量,结果完全一样就毫无意义,而且有易引起混乱误解的负作用。

 [14楼]  作者:正和  发表时间: 2005/03/23 19:29 

陈氏太极!我用这个反例是要驳斥姗姗的“升温时水分子静质量不变,只有均方根速度变”
你们绕了半天就是不直接回答这个氢气受热问题,我只好自问自答,却被你四两拨千斤变成支持你们了,高明啊!
[楼主]  [15楼]  作者:szchenfu50  发表时间: 2005/03/24 18:40 

您说的氢分子静质量增加是在自鸣得意地帮科学的倒忙,使原来有解的问题变成无解。

您说的氢分子静质量增加是在自鸣得意地帮科学的倒忙,使原来有解的问题变成无解。

 

正和在64437帖说:因为氢气的摩尔定容热容Cv=5/2R,所以氢气吸热时的静质量增量中,大致上分子动质量增加占40%,分子静质量增加占60%。

 

令热量为Q0.6Q转化为内能U的增大△U0.4Q转化为氢分子的均方根速度由V0的增大到V,动能增加(M0V2M0V02/2,未加热前室温下(约300K.)氢分子的均方根速度约为V01000m/s,由正和给的条件有

1.5M0V2M0V02/2=△U,

U/U0.75V2V02/C2

这是两套不同的理论各自独立得到的结果,分子运动论是点模型,认为氢分子是质量M0不变的点,才能有动能增量(M0V2M0V02/2的结果。这是在氢分子全同的条件下、几率意义上求平均的均方根速度的变化。量子力学得到内能的变化△U与分子运动论中动能变化是各自独立互不相关的。结果可以比较但过程决不可互串。要说有连系只是量子力学也是点模型,也是几率意义的结果,它是把氢中的质子和电子看成沒有内部构造的点求几率波方程的驻波解或本征值。无论是分子运动论或量子力学都与坐标和动量可同时完全确定的SR在本质上不相同,几率意义理论不存在动质量M与静质量M0的关系:M=M0/(1V2/C21/2

分子运动论和量子力学两者的内部沒有此关系,两者之间更沒有此关系。

正和把内能变化△U看成是分子静质量M0的变化△M0C2,把统计意义的动能(M0V2M0V02/2当成是分子动质量M的增加△MC2 =M′-MC2。用了相对论的动质量M和静质量M0就有关系式M=M0/(1V2/C21/2

M′-MC2 C2(M01V2/C21/2M01V2/C21/2)

≒(M0 V2M0 V2/ 2

注意!正和有两点改动,一是从统计的均方根速度V变成力学的可直接测量的速度V,二是有了动质量M与静质量M0的明确关系M=M0(1V2/C21/2

由正和给的条件有:

0.6Q=△M0C2C2(M0M0)

0.4Q =M′-MC2 ≒(M0 V2M0 V2/ 2

可得:

(M0M0) C21.5M′-MC2 0.75M0 V2M0 V2

 

M0 (C20.75 V2) M0C20.75 V2

氢气吸热前温度设为300K,分子静质量为M0,分子速度为VV01000m/s。因此M0C20.75 V2)是常数,吸热时分子静质量M0和分子速度V同时变化,並且由SR之外的別的理论(量子力学)和实验数据限定了SR中的动质量M和静质量M0变化时各占的比例,上式中两个变数M0V′仍求不出来。

由此可见,正和把SR的动、静质量用于氢气中的分子不但不能帮助解决更多的问题,反而使得使现有理论可解决的问题变成无法求解的了。正和是在自鸣得意地帮科学的倒忙,其有之处是提供了相对论不能用于微观粒子(可看成质点的高能粒子除外)的直接证据。

 

 [16楼]  作者:和满  发表时间: 2005/03/24 19:02 

至少与“牛力”有区分。

根据SR,系统只要对外传递能量,就对外传递质量。

根据牛力,系统对外传递能量,不一定传递质量。

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