[论文解读] A charged space as the origin of sources, fields and potentials

Koen J. van Vlaenderen|ArXiv.org|Oct 16, 1999

Quantum and Classical Electrodynamics参考文献 3被引用 5

一句话总结

本文提出对量子波函数 ψ 的新颖物理诠释，即其为时空中的电荷密度分布，从电荷与质量守恒推导出麦克斯韦方程组。通过 ψ 的动力学引入传导电流与对流电流，并表明静电能与零点场（ZPF）能的粒子质量模型可通过一个简单的能量方程统一，从而在带电时空框架下为场与势的来源提供统一起源。

ABSTRACT

The wave function $ψ$ is interpreted as charge density, or charge distribution, at each point in space. This is a physical interpretation of $ψ$. The notion of speed can be associated with $ψ$, which leads to the concept of conduction currents and (displacement) convection currents. The charge distribution is the origin of electrical and mechanical sources, potentials and fields. The notion of self potential is essential for defining electrical or mechanical sources. Maxwell's equations are derived from the condition of charge conservation and mass conservation. There are two methods of modelling the mass of a charge: The mass of a charge is its electrostatic energy. The mass of a charge is the energy of the Zero Point Field (ZPF) that interacts with the point charge. It is shown that the two models are related by a simple energy equation for a particle at rest.

研究动机与目标

• 将量子波函数 ψ 的物理诠释为一种空间电荷密度分布。
• 从基本守恒定律——电荷守恒与质量守恒——推导麦克斯韦方程组，而非将其作为公设提出。
• 统一两种粒子质量模型：静电自能模型与零点场（ZPF）相互作用能模型。
• 建立一个框架，使电学与力学源、势与场均源自动态的带电时空。
• 引入自势概念，作为在此统一场论模型中定义源的基础要素。

提出的方法

• 将波函数 ψ 解释为在空间每一点的物理电荷密度分布，赋予其可测量的物理意义。
• 将 ψ 的空间与时间变化关联到速度，从而定义传导电流与（位移）对流电流。
• 从电荷的连续性方程与质量守恒出发，推导麦克斯韦方程组，将 ψ 视为电荷与质量的源。
• 将点电荷的质量建模为静电自能或与零点场（ZPF）的相互作用能。
• 证明两种质量模型通过静止粒子的简单能量方程相互关联，表明其一致性。
• 引入自势概念，作为场方程中定义源的基础要素。

实验结果

研究问题

• RQ1 波函数 ψ 是否可被诠释为空间中的物理电荷密度分布，而非概率幅？
• RQ2 如何仅从电荷与质量守恒原理推导麦克斯韦方程组，而无需将其作为公理假设？
• RQ3 静电自能质量模型与零点场（ZPF）能质量模型之间有何关系？
• RQ4 传导电流与对流电流如何从 ψ 作为电荷密度的动力学中自然产生？
• RQ5 自势在此框架中在定义电学与力学源的起源方面起何作用？

主要发现

• 波函数 ψ 被物理性地诠释为电荷密度分布，从而能够对类似量子现象进行经典场论描述。
• 麦克斯韦方程组从电荷与质量的守恒定律推导得出，而非被假设为公理。
• 粒子静止时，静电自能质量模型与 ZPF 相互作用能质量模型通过一个简单能量方程相互关联。
• 自势概念是定义场方程中源的基础，为场的生成提供了根基。
• 传导电流与（位移）对流电流自然地从 ψ 作为电荷密度的空间与时间变化中产生。
• 该框架通过将电磁与机械源均源自同一根源——由 ψ 描述的动态带电时空——实现了统一。