【原】基本粒子的波动性与其自旋

根据量子力学，基本粒子（包括光子）都具有波粒二象性，那么，基本粒子的波动性来自哪里呢？答案是，来自其自旋属性，其物质波波动频率就是其自旋频率 ，自旋就是粒子的“心跳”。基本粒子的自旋能是其总能量的一部分，对静止质量不为零的基本粒子，自旋能也有其等效质量效应。

举例说明如下：

• 基本带电粒子（满足狄拉克方程，自旋为1/2）的总能量就来自其携带电荷的场能+自旋能。可以证明，基本带电粒子的电荷场能是其总能量的3/4，而其自选能为其总能量的1/4，请参见电子的新模型。

• 光子的总能量也来自其平动动能+自旋能。可以证明，光子的平动动能和自旋能各占总能量的1/2。统计意义上，光子的运动可以看作由两部分组成，匀速平动c 和匀速自旋ω(自旋频率就是光波频率）。那么其能量也应该由这两部分组成。光子具有波粒二象性，总能量和动量满足关系E=pc，同时总能量与光波频率满足E=hv=hω/2pi。光子的自旋角动量是量子化的S=h/2pi（约化普朗克常数） 。据此我们就可以写出光子的两个能量分量了：

• 由此可见，光子的能量就是其平动动能加上其自旋动能，二者分别为总能量的一半。关于 自旋动能Es=hv/2，有没有觉得熟悉？对了，它对应的正是所谓的零点能（ZPE）。也就是说，零点能是光子的组成部分。（可能会有人说，光还有轨道角动量呢。我的理解是带有轨道角动量的光波称为斡旋光，其所谓的轨道角动量是光束的角动量，由多个光子体现，不应视为光子的角动量。）

上面关于能量计算的推导全部来自经典力学，这不应该被视为不够“高级”，或者不够“量子力学”。量子力学从来没有否定过经典力学，只是对其补充，使其更完整。量子力学可以看作统计力学的进一步发展，将对大量粒子的统计规律延伸至对单体粒子的概率规律。统计意义上，粒子运动仍然可以用经典力学描述，也仍然遵循经典力学中能量动量和能量角动量关系。

科学进步来自怀疑和猜想，万一猜对了呢！