量子力学新领域的探索和发现 原创：小宇宙科学哲学

量子力学新领域的提出不免会使人产生一些惊奇和误解，难道量子力学还涉及到新的领域吗？

19世纪末，人们发现旧有的经典理论无法解释微观系统，于是经由物理学家的努力，在20世纪初创立量子力学，解释了这些现象，量子力学从根本上改变人类对物质结构及其相互作用的理解。除了透过广义相对论描述的引力外，迄今所有基本相互作用均可在量子力学的框架内描述，量子力学是物理学的分支学科，它主要描述微观的事物，虽然已经过去了一百多年，但量子力学的发展只达到了三分之一左右，那么还有三分之二左右就是量子力学的新领域，也就是量子力学尚未探索和研究，尚未发现的领域。


这个三分之一和三分之二是怎么来的？既然量子力学描述的是微观事物，我们目前所发现的61种基本粒子都是电性粒子（原子是由原子核及核外电子构成的），磁性粒子还是空白；物质是运动、变化的，按照经典理论与量子力学的对应原理，粒子也是运动、变化的，那么粒子的变化转换对于量子力学来说就是空白；还有就是宏观力学与量子力学如何在客观原理下达成一致等。纯粹根据经典理论与量子力学的对应原理，如果经典理论是错误的，用量子力学进行解释同样是错误的，这便是对应原理的局限性。基于这些方面，经过反复斟酌，再三考虑特此提出量子力学的新领域。

一. 量子力学与宏观力学在客观原理下的一致性

宏观力学中的万有引力定律和引力场论与量子力学在客观原理下是不一致的。因为引力子在物质的微观结构中并不存在，或者说引力子不包含在物质微粒的结构中，这是万有引力在量子力学与宏观力学中不相一致的根本原因，也是引力无法与电磁力、强相互作用力和弱相互作用力统一的根本原因。所以要探索量子力学与宏观力学在客观原理下的一致性，只探索电磁力学在量子力学与宏观力学中的一致性。

电磁力学通常来说就是电生磁或磁生电，电生磁也就是电场激发磁场，磁生电就是磁场激发电场，且在这两个过程中都存在内场和外场，内场皆为电场，外场皆为涡旋磁场。要继续深究下去就需要知道电如何生成磁，磁又如何生成电？或者说如何用量子力学来解释电生磁或磁生电的过程？并且必须遵循量子力学与宏观力学在客观原理下的一致性。客观原理的一致性是在客观普适性、客观重复性和客观等效性的作用下，从客观现象到客观应用的一致性。


宏观上的电磁力学迄今为止最经典、最全面的是麦克斯韦的电磁场论，为了从量子力学的角度对电生磁或磁生电进行解释，并且根据客观原理使量子力学与宏观电磁力学达成一致，就需要对麦克斯韦的电磁场方程组进行修正。前提条件和具体原因表现在：其一，麦克斯韦的电生磁或磁生电方程组（3）和（4）没有综合内场和外场，没有遵循能量守恒定律；其二，麦克斯韦的电磁场方程组（4）只能解释电磁驱动实验拓展的电磁驱动部分，也就是内场部分，不能解释磁磁驱动部分，也就是外场部分；其三，按照场论中微观粒子的涵盖性和动量守恒定律，方程等式的左右两边应该并上粒子动量mv的集合。修正后的麦克斯韦电磁场方程组的作用：其一，符合能量守恒定律和动量守恒定律；其二，去寻找和发现更多微观粒子，并确认微观粒子在电磁场中的分布及其作用；其三，去寻找和发现微观粒子的相互转换过程。

二. 电性粒子与磁性粒子的相互转换探索和发现

钕磁铁也称为钕铁硼磁铁，是由钕、铁、硼形成的四方晶系晶体。于1982年，住友特殊金属的佐川真人发现钕磁铁。这种磁铁的磁能积大于钐钴磁铁，是当今全世界磁能积最大的物质，这种磁铁是现今磁性仅次于绝对零度钬磁铁的永久磁铁，也是最常用的稀土磁铁。


一次偶然的机会，在一块破碎的环形钕磁铁中，我将破碎的大小块磁铁分开，然后用大块的钕磁铁去吸引小块的钕磁铁，相互吸引碰撞时会产生电火花，反反复复多次试验都是如此，这说明磁体的S极与N极相互吸引碰撞时会有电子逸出，相对于微观粒子来说，磁性粒子在相互吸引碰撞时会转换为电性粒子。可以肯定，在电磁驱动的实验中，涡旋磁场使磁性粒子相互碰撞转换成电性粒子，从而使闭合回路与磁场间发生相对运动，回路中产生感应电流，感应电流受到的安培力总是阻碍相对运动。

通电导线能使附近的磁针产生偏转，也就是说通电导线的周围会产生涡旋磁场，这样的磁场到底是如何产生的？光电管的阴极发射的负电子与阳极发射的正电子相互碰撞之后会变成什么？这些看似简单却又如此新奇的问题，难道就没有人想彻底弄明白吗？

根据量子力学与宏观力学在客观原理下的一致性，在电生磁或磁生电的过程中，必然存在电性粒子与磁性粒子的相互转换，然而磁性粒子的结构迄今为止还是一片空白。

三. 磁性粒子的探索与发现

我们知道，物质是由分子构成的，分子是由原子构成的，原子是由电子、质子和中子组成的，质子和中子是由复合粒子夸克组成的，这是一般物质的构成要素，但是这种物质组成是无法分辨磁体物质与非磁体物质的。那么如何从物质的组成来区分磁体物质与非磁体物质呢？自然科学发现和进步的源头或初心便是疑问，是从提出有意识的问题开始的。显然，磁体物质结构中肯定存在磁性微粒，而非磁体物质结构就是一般物质粒子结构。


综合所有可能出现或产生磁性粒子的情况，可以在以下四种实验中寻找并发现磁性粒子：第一种实验是电生磁的过程实验，也就是在通电导线与磁针之间去寻找磁性粒子；第二种实验是在电磁驱动实验拓展中去寻找并发现磁性粒子；第三种是用大型对撞装置撞击磁体去寻找并发现磁性粒子；第四种是用光电管的阴极发射的负电子与阳极发射的正电子相互碰撞之后去寻找并发现磁性粒子。

今年6月初，美国波士顿学院物理学家领导的一个跨学科团队发现了被称为“轴向希格斯模式”的新粒子，这是一种以前无法检测到的量子激发，也是著名的希格斯玻色子的磁性相对粒子，这充分说明磁性基本粒子的客观存在性。