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误会了,原以为您知错不认错。看来您不知道自已错了,是不懂现有理论的求解方法,才会化简为繁,让有解变无解。告诉您吧: 姗姗说的均方根速度增加,是在统计平均意义上说的;我说的均方根速度和分子静质量均增加,同样是在统计平均意义上说的。为何只许州官放火呢? 【姗姗:均方根速度是在假设粒子质量全同且不变的前提下由宏观压力或热能推论得出的统计平均意义的分子速度。这不是我说的,是传统的统计物理的常规做法。您的粒子静质量可变的统计物理中取消了传统的统计物理的假设,在分子静质量与分子速度同时是变量的情况下,您得不出分子的均方根速度,更得不出分子的平均静质量——除非您假设所有分子以同一速度运动,这就成了剛体了。不信您就用N=2验算一下,就四个变数,您若能求解成功就算原则上通过了,其实szchenfu50的质疑只用两个变量M′和V′,与分子数目N是多是少无关。但您总不会要求把N个分子的速度都测量出来去求平均。】 ///正和:温度是分子平均动能的表示,所以由温度就可知分子平均动能Ek。1摩尔氢气温度升高1K,吸热5/2R,1摩尔理想气体(氦气最接近)升温1K,吸热R;虽然氢分子比氦原子平均能量增加更多,但动能增加量却是一样的,每个氢分子平均多吸收的热量转化成了分子内能。这里用不着一个一个分子去处理,直接在平均值参数上进行计算就可以了:dE=CvdT, dEk=RdT, dE0=d(E-Ek)=(Cv-R)dT=ccdM0,dM0=(Cv-R)/(cc)dT。分子平均M0和平均E都知道了,平均v当然可以求出:E/(M0cc)=1/sqrt(1-vv/cc)。在v与c相比很小时,有Ek=E-E0约=1/2M0vv,与牛顿的结论在二阶上一致。 你在哪里看到将每个分子速度求出来的做法呢?我又何时要求过呢?
有内部自由度,则相空间增加相应的维度就行了,没有什么大不了的,多一个自由度同时也多一个约束,因为各自由度上分配的能量并不是任意的。 【您就示范算一个呀!就算您的统计平均意义上的分子静质量的增加量就行了。也可由您自己选其他题,这总没有理由推辞吧?】 ///上面已经算过了。即使不考虑SR,也不考虑QM,牛顿框架下也只能直接用统计方法处理宏观气体这样的多粒子体系,虽然多粒子体系原则上可列出涉及每个粒子状态的方程。牛顿能将微观的统计平均值与宏观量联系起来,SR当然也能。至于在处理氢气时SR效应可忽略,那是近似处理的需要,而不是说在严格考虑时SR的分子静质量变化效应不存在。
实际上,严格用量子力学来解这个问题,波函数描述的对象不应是氢分子,而是质子、电子。这样氢分子的动质量、静质量根本不直接出现在解中,而是要从庞大的多体解中分离出高概率地出现的二质子二电子紧密子系统的动质量和静质量。 这时,质子、电子的静质量被当作不变,因为在常温下质子内部能级不可能被激发,若质子内部能级可被激发,则波函数描述对象就应当是夸克了。 当然,谁也不可能真去解这样的方程,而是直接在系统水平寻找规律。 【您这是自已打自己一个耳光 ,刚说了增加了自由度(变量)没有什么大不了的。接着又说谁也不可能真去解这样的方程。
///从列出多粒子系的相空间方程的角度看,增加自由度确实无所谓。即使不增加这些内部自由度,相空间的维数也是高得吓人。难道没有这些内部自由度,统计物理就可以解出每个粒子的状态吗?照样不能。我说“没什么大不了”是指从思想上把握这样的体系时,增加自由度是债多不愁,因为反正不用还这个债,而是直接在统计水平处理。
您卖弄这些没有用的东西浪费别人时间事小,误导他人以为量子力学就是如同您说的这样去处理问题才罪大。
///我倒没把读者想得那么易受误导。谁也没有认为掌握了原子层次的物理规律,就可以简单合成分子或更高层次的规律。但是,本着可知论原则,人们还是认为最基本的规律知道了,宇宙总体上就被认识了。正如牛顿力学虽然连简单的三体问题也解不了,但人们还是一度认为“物理定律都完备了,后世物理学家只能做修补工作了”。虽然相对论和量子力学推翻了这个幻觉,但人们仍然相信若四种基本作用力的统一理论建立了,物理世界的规律就原则上知道了。
原来以为您有点水平,是知错不认错。今看您说出“高概率地出现的二质子二电子紧密子系统的动质量和静质量”的外行话,才了解到您是不知道自己错了。现有理论是如何求解的您是真的不懂,告诉您吧: 传统的方法每一步都是固有质量不变: 1,首先是设多分子系统中的氢分子质量全同且不变,解出了增加的均方根速度——热能。 2,再把单个氢分子看成是由两个固有质量不变的氢原子通过电子交换力连结成的一个整体,用量子力学求出氢分子振动、转动自由度的能级和相应分子光谱。 3,再后计算单个氢原子的能级是把它看成是质量不变质子和电子由电磁力连结成的一个整体,用量子力学严格求解出的氢原子能级。它与实测的氢原子光谱的高度一致,是量子力学能被广泛接收,研究队伍愈来愈壮大的关链,导致怀疑量子力学具有基础理论地位的爱因斯坦最后几乎成了孤家一人。 4,若是进入高能领域还可把质子看成是由胶子连结的不变质量的夸克组成的,用量色动力学求出核子能级。 四步解出的结果分别叫分子热能、分子振动、转动能级、原子能级和核子能级。后三者也叫内能跃迁的期待值,因为是在固有质量不变条件下求解出的,它当然不对应于粒子固有质量的跳变。它更不是静质量的变化,因为分子、原子、基本粒子、夸克等各个层次的微观粒子没有静止的时侯,把粒子冷到接近绝对零度消除了热运动可它又是个波。 把动、静质量的概念和动质量随速度变化的公式乱套到微观粒子上是对微观粒子的量子特性的无知。
///你说的是有效的近似处理步骤,但其中本就蕴含着矛盾:先把氢分子当成静质量不变(无分子内能变化),然后得到分子动能变化,然后又由动能变化量与总内能变化量的差异(或有关物理结构的理论),进一步得到分子内部能级的变化(振动等),致此已经否定了最初的分子内能(静质量)不变的假定。但这仍是有效的方法:微扰法。但不能忘了真实情况,不能把微扰法中的近似处理法当成物理现实。 您以为量子场论结合了相对论就可把相对论直接用到微观粒子是大错特错,经典量子力学结合相对论产生的相对论量子力学(后发展成QFT)只是吸纳了SR的时空,也就是说,Dirac只是用了由光速不变原理导出的洛仑兹变换来修改薛定谔方程使之成为具有洛仑兹变换下不变的形式,没有吸纳SR的动力学。因为微观QM的几率描述跟宏观SR的轨道描述是不相容的,原则上QM就吸纳不了SR的动力学(与规道无关的E=mc2例外)。 宏观上可以把热能、内能都等效于静质量是因为这时的热能、内能不再用几率描述,具有宏观载体的确定的速度,就与SR没有不相容的地方。高能粒子的量子效应可忽略,能把它看成为质点而具有确定的速度才能用SR的动、静质量。同样,宏观物体因质量大使量子效应可忽略而具有确定的速度才可用SR的动、静质量。氢分子的量子效应不可忽略而没有确定的速度就不能用SR的动、静质量,只能叫内能。】 即使在宏观经典领域,比如建立将太阳系的每个粒子独立看待的方程,得出解后,这个解形式上是每个粒子的方程,但其中蕴含着一些高概率地出现的特征----可从解中分离并看到粒子会相对集中成一些天体,这些天体是有动质量、静质量的。 对于多质子、电子体系建立波函数,最后得到的解中也蕴含氢分子,并且可得到氢分子的动、静质量与体系总体能量相关。 这个性质不知道如何表述,有一个词叫“涌现”,大概可表达我的意思。 |