揭秘生物學蘊藏的重要物理學原理

最近，我在多篇文章中論述到，角動量和運動的關系。想起2013年4月科學智慧火花欄目發(fā)表的“動物走路時怎樣讓身體保持平衡”一文論證的動物走路時角動量的奧秘，蘊藏著重要的物理學原理。文中論述道，為什么雞走路的時候頭一伸一縮，而鴨或鵝走路的時候卻不是這樣的呢？我們先來仔細觀察動物走路時的足跡，我們會發(fā)現(xiàn)，大多動物走路時，總是要傾向于盡量將兩足或者四足走成一條直線，這樣，根據(jù)運動力學，行走的過程中總要產(chǎn)生兩種慣量，一種是向前方向的基本運動慣性，這種慣性會隨著力的傳遞和兩腳步伐的規(guī)律而形成前后擺動。另一種是因為用力時用力方向的內(nèi)傾斜，而一定要形成的扭量性、轉(zhuǎn)動性角動量，并且。這種角動量同時符合邁右腳時的右手標旋轉(zhuǎn)規(guī)則，邁左腳時的左手標旋轉(zhuǎn)規(guī)則，這種扭轉(zhuǎn)角動量的結(jié)果是形成運動時的左右擺動，其擺動的幅度與走路過程中所產(chǎn)生的角動量大小有關，大則擺幅大，小則擺幅小，其公式符合：即L=r×p=r×m×v。足以說明，動物走路時存在角動量，動物走路時一定也存在動量，動物走路是角動量和動量的和諧統(tǒng)一。
說明動物走路時同時具備兩個動量：角動量和動量，兩個動量“和諧”才能穩(wěn)定的運動。動物行走是如此，非生物長期穩(wěn)定也是角動量和動量“和諧配合”的結(jié)果。
現(xiàn)在我們將角動量和動量比較，兩者相比：L/P=r×m×v/m×v1，其中，v1是運動速度。由于動物走路時，轉(zhuǎn)動質(zhì)量或許不是動物質(zhì)量的全部，所以對于動物m的大小可能是不同的。對于非生物，轉(zhuǎn)動的質(zhì)量和運動的質(zhì)量是相同的，所以對于非生物，角動量和動量比較，兩者相比：L/P=r×v/v1。
角動量和動量之比一定是物質(zhì)轉(zhuǎn)動半徑的倍數(shù)，即一定也是特定的長度，這個長度的物理意義的本質(zhì)是什么非常重要。可以說，不論動物還是非生物他們的運動都是角動量和動量的合運動，這種合運動是物質(zhì)波形成的根本原因。我們再研究物質(zhì)波的規(guī)律：λ=h/p，h是普朗克常數(shù)、p是動量、λ是波長是特定的長度，對此我猜想，普朗克常數(shù)h也是角動量。我在多篇文章也論述過，普朗克常數(shù)是基本粒子的角動量，與此非常契合。所以科學推理，任何物質(zhì)角動量和動量之比都是物質(zhì)運動的波長，即任何物質(zhì)角動量和動量之比就是物質(zhì)運動的波長。波長能否顯現(xiàn)，決定于運動速度和角速度的大小。
自然界的物體（包括宏觀物體和微觀粒子）都是自轉(zhuǎn)的也是運動的，宇宙間的運動都是角動量和動量的統(tǒng)一。對于宇宙的所有物質(zhì)都存在：L/P=r×v/v1=λ，其中，L是角動量、p是動量、r半徑、v自轉(zhuǎn)速度、v1是運動速度、λ是運動的波長。
普朗克常數(shù)的出現(xiàn)，是微觀粒子存在粒子性的有力證明，德布羅意公式，λ=h/p同時存在普朗克常數(shù)和波長，說明實物粒子既存在粒子性，又存在波動性，同時波動性和粒子性是物質(zhì)存在不確定性的根本原因。粒子存在粒子性是無需說明，需要說明、證明的是粒子存在波動性。分析德布羅意公式λ=h/p，h是普朗克常數(shù)，粒子存在明顯的波動性p必須足夠小，即動量足夠小。進而推出，同一個或同一類粒子，運動速度越小，越容易呈現(xiàn)波動性。足以說明，粒子的波動性必然和運動速度相關，換句話說，粒子的速度是決定粒子能否呈現(xiàn)波動性的重要因素。
解析微觀粒子存在波粒二象性的原因的關鍵是普朗克常數(shù)，普朗克常數(shù)和波長聯(lián)系在一起是物質(zhì)存在波粒二象性的理論基石。基本粒子的角動量是守恒的，所以才存在普朗克常數(shù)。可以說，非基本粒子能否呈現(xiàn)波動性決定于非基本粒子的角動量和動量的比值，而非普朗克常數(shù)和非基本粒子的動量之比，角動量和動量的比值大于非基本粒子的半徑，則非基本粒子能呈現(xiàn)波動性，否則不能呈現(xiàn)波動性，即物質(zhì)在運動過程中，波長被轉(zhuǎn)動物質(zhì)的半徑隱藏了。
德布羅意波的規(guī)律：λ=h/p對基本粒子的制約是非常準確的，對于非基本粒子是近似利用德布羅意波規(guī)律，例如中子、分子和基本粒子差異不太大，是近似利用德布羅意波的結(jié)果，已經(jīng)難于指導波動性的屬性，對于大分子或更大的物質(zhì)利用德布羅意波揭示本質(zhì)理論分析就會存在更大的誤差，原因就是中子、分子等微觀粒子的角動量的值和普朗克常數(shù)存在的差異不太大，易相對較容易實現(xiàn)，對于大分子或更大的物質(zhì)粒子它的角動量的數(shù)值遠大于普朗克常數(shù)，所以仍用普朗克常數(shù)會出現(xiàn)較大的偏差，對實驗的理論指導會出現(xiàn)誤導。
據(jù)此我們在分析德布羅意波的規(guī)律：λ=h/p，由于普朗克常數(shù)就是基本粒子的角動量，所以h=mrv，其中，m是基本粒子的質(zhì)量、r是基本粒子的空間半徑、v是基本粒子的自轉(zhuǎn)速度。變換德布羅意波長公式λ=h/p，由于h=mrv、p=mv1，其中v1是基本粒子的傳播速度，所以λ=h/p=mrv/mv1=rv/v1，據(jù)此我們可以得出結(jié)論：基本粒子存在波粒二象性和基本粒子的質(zhì)量沒有關系，基本粒子存在波粒二象性只與基本粒子的自轉(zhuǎn)速度和傳播速度及基本粒子的半徑有關。也就是說，可以認為，物質(zhì)存在波粒二象性和物質(zhì)的質(zhì)量沒有關系，和物質(zhì)的質(zhì)量沒有關系，可以認為和微觀、宏觀也沒有關系，即宏觀、微觀物質(zhì)都可以存在波粒二象性，那么為什么至今還沒有觀測到宏觀物質(zhì)的波粒二象性呢？分析、論證如下：
首先，分析上述得出的結(jié)論：λ=h/p=rv/v1，即λ=rv/v1，物質(zhì)呈現(xiàn)波動性的條件是：物質(zhì)的半徑小于物質(zhì)形成的波長，否則，物質(zhì)的半徑就隱藏物質(zhì)形成的波長，按照微觀粒子遵循的不確定原理，此時物質(zhì)的半徑就隱藏物質(zhì)形成的波長，呈現(xiàn)的現(xiàn)象就是確定的，不存在不確定性。例如，電子形成的波長一定大于電子的半徑，這是客觀事實，所以電子能形成波動性。也就是說，物質(zhì)的運動速度或傳播速度大于物質(zhì)的自轉(zhuǎn)速度。宏觀物質(zhì)運動的速度幾乎都大于它的自轉(zhuǎn)速度，是宏觀物質(zhì)不能呈現(xiàn)波動性的原因。
其次，即使存在宏觀物質(zhì)運動速度小于它的自轉(zhuǎn)速度，目前我們也無法找到這樣的宏觀物體呈現(xiàn)波動性的環(huán)境，或者特殊天體已經(jīng)顯示波動性我們也無法識別。
大自然奧妙無窮，每一個細小的差別中，都可能隱含著重要的機理，我們仔細的觀察大自然，深刻的思考大自然，尋找其相同和不同，深究他們的變化機理，這可以是我們探索大自然，認識大自然，讓大自然造福人類的重要途徑和方法。大自然永遠是我們最可靠的老師！
結(jié)論：物質(zhì)波是普遍存在的，能否顯現(xiàn)物質(zhì)波決定于物質(zhì)運動速度和自轉(zhuǎn)線速度之比。