[论文解读] On the nature of spin, inertia and gravity of a moving canonical particle

Volodymyr Krasnoholovets|ArXiv.org|Mar 20, 2001

Biofield Effects and Biophysics参考文献 40被引用 34

一句话总结

本文提出，一个运动的规范粒子与被建模为‘软’晶格结构的真空相互作用，产生空间的‘内顿’激发——即空间的量子化振动——从而解释自旋、惯性和引力。由于这些内顿场的作用，粒子的质心发生各向异性的脉动，引力势的作用范围由 $\Lambda = \lambda c / v_0$ 确定，其中 $\lambda$ 为德布罗意波长。

ABSTRACT

It is suggested that a moving canonical particle interacts with a vacuum regarded as a "soft" cellular space. The interaction results into the emergence of elementary excitations of space - inertons - surrounding the particle. It is assumed that such a motion leads not only to the spatial oscillation of the particle along a path but to the oscillation of the particle centre-of-mass as well. This phenomenon culminating in the anisotropic pulsation of the particle is associated with the notion of spin. The particle-space interaction is treated as the origin of the matter waves, which are identified with the particle inertia and inertons surrounding the moving particle are considered as carriers of its inert properties. Inertons are also identified with real carriers of the gravitational interaction and the range of the particle gravitational potential is evaluated by the inerton cloud amplitude $Λ=λc/v$, where $λ$ is the de Broglie wavelength, $c$ and $v$ are the velocity of light and the particle respectively. The nature of the phase transition that occurs in a quantum system when one should pass from the description based on the Schroedinger formalism to that of resting on the Dirac one is explained in detail.

研究动机与目标

• 解释自旋的起源，即由于真空晶格中内顿激发导致的粒子质心各向异性脉动。
• 从围绕运动粒子的内顿云推导出粒子的惯性和引力相互作用。
• 通过空间晶粒模型统一解释波粒二象性等量子力学现象，以及从薛定谔形式到狄拉克形式的过渡。
• 通过将真空建模为普朗克尺度质量的简并弹性晶格，为量子性质提供经典几何基础。
• 通过内顿云振幅建立引力势作用范围的物理机制，$\Lambda = \lambda c / v_0$。

提出的方法

• 将真空建模为具有普朗克尺度质量及接触型相互作用的柔软弹性晶格（空间晶粒）。
• 应用谐振近似推导晶格集体振动模式的拉格朗日量与哈密顿量，通过正则变换定义集体坐标 $A_{\vec{k}}$。
• 引入作用量-角度形式，应用玻尔-索末菲量子化条件 $J/2\pi = \hbar$ 推导离散能级 $E_{\vec{k}} = \hbar \omega_{\vec{k}}$。
• 将内顿场识别为惯性和引力性质的载体，粒子运动产生相干的单激发态内顿云。
• 推导集体振动的相速度为 $c = a\left(N\sum \gamma_{\beta\beta'}/m_\Sigma\right)^{1/2}$，并识别 $c$ 为光速。
• 通过 $\Lambda = \lambda c / v_0$ 建立引力势作用范围与内顿云振幅的关系，其中 $\lambda$ 为德布罗意波长，$v_0$ 为粒子速度。

实验结果

研究问题

• RQ1 相对论性粒子的自旋物理起源是什么？它如何从真空晶格相互作用中涌现？
• RQ2 惯性和引力相互作用如何从粒子在有序真空晶格中的动力学中推导出来？
• RQ3 从薛定谔形式到狄拉克形式的过渡机制是什么？它与真空结构有何关联？
• RQ4 粒子引力势的作用范围如何与它的德布罗意波长和速度相关？
• RQ5 内顿场——即真空晶格的激发——能否作为惯性和引力效应的物理载体？

主要发现

• 自旋源于真空晶格中相干内顿激发导致的粒子质心各向异性脉动。
• 惯性质量被识别为运动粒子周围内顿云的能量，其通过 $E_{\vec{k}} = \hbar \omega_{\vec{k}}$ 量子化。
• 引力势作用范围被定量确定为 $\Lambda = \lambda c / v_0$，其中 $\lambda$ 为德布罗意波长，$v_0$ 为粒子速度。
• 光速 $c$ 作为空间晶粒中集体弹性振动的相速度出现，由晶格的弹性与质量参数推导得出。
• 从薛定谔到狄拉克形式的过渡被解释为与内顿场及真空晶格中Zitterbewegung（振荡运动）出现相关的相变。
• 真空被建模为普朗克尺度质量的简并相干晶格，粒子作为正负普朗克质量之间相互作用产生的局域激发而出现。