波函数是怎样坍缩的？ 第1页

波函数坍缩是一个错误的概念。坍缩如果存在是一个物理过程，应该可以用数学描述，至今没有一个物理学家可以给出一个坍缩的数学公式。所有只是很像波坍缩了，到底波在干什么，大家都不清楚，因此只好说坍缩了。为什么要一入波函数坍缩呢？因为麦克斯韦方程，薛定谔方程的波都是弥散的或者发散的。波会散布到整个空间，并随距离而衰减，可是如果我们做实验，就会发现，光子或者电子的能量都是被一个点接收到了。能量是从一个点发射到一个点的。这样理论就同实验矛盾。理论是波，实验得到的是粒子。用麦克斯韦的波理论可以解释大部分电磁现象，就是解释不了光子。对于理论同实验发生矛盾，爱因斯坦的观点是我们目前的理论不完善，有待进一步改进。 他认为在我们的理论中有些东西还没有搞清楚，这些不清楚的就是所谓隐函数。我们现在的理论中存在隐函数。波尔不那么认为，他可能认为量子力学已经很完备了，因此如果我们不清楚，就永远不会再搞清楚了。 比如他对与波粒二象性的补偿法就认为微观粒子本质上就具有这种两面性，一会表现成粒子，一会表现成波。坍缩也被看成波的本性，因此你就不要问为什么会坍缩！正统的说法是波尔是正确的，爱因斯坦输了。最近赵双任博士发现爱因斯坦是正确的，波尔错了。

爱因斯坦所提的隐函数，就是大家不清楚的那么部分终于被找到了。其实波不是只有一个波，即滞后波，这种波就像水波从当前向将来运行。还有超前波，超前波违反我们的常理，违反因果关系。这个波从当前向过去传播。 超前波（关于超前波可以参见惠勒-费曼的吸收理论）已经够让人难以理解，这还没完，还有两个时间反转波。这两个时间反转波是赵双任博士最近提出的，并从理论上加以证明了的。一个粒子需要4个波，每一个波都对应有一个坡印廷能量流。赵双任博士把这种能量流称为自能流。 滞后波的自能量流被对应的时间反转波的自能量抵消掉了。超前波的自能流被对应的时间反转波的自能流抵消了。因此波不传递任何能量。

那什么传递能量呢？互能流，互能流是滞后波同超前波叠加后比原来超前波和滞后波的自能流多出来的那不分能量流。这个能量流仍然可以在空间中传播能量。互能流不是一个弥散到整个空间的量，不是随距离衰减的量。互能流就是一个点到点传播能量的物理量。因此根本不需要波的坍缩。而是可以认为波返回了。这可不是一般的返回，这个返回是时间反转的返回，这个返回可以擦掉原来波在时间和空间上留下的痕迹！波坍缩是指，比如从辐射体电荷发出的滞后波从空间所有处一下子坍缩的到它的目的地，即，吸收体电荷。其实滞后波没有坍缩，只是被抵消了，被对应的时间反转波抵消了。同样超前波也被对应的时间反转波抵消了。也可以把这个抵消过程看成一个坍缩过程，但是波不是坍缩到它的目的地，而是坍缩或者返回到波的出发点：滞后波塌缩返回到辐射电荷。超前波塌缩返回到吸收体。这个波的抵消和返回过程，也可以被称为反向坍缩。赵双任博士认为既然互能流可以传递能量，波就没有必要再坍缩了。按照这个理论，波的能量流被抵消了，互能流又把能量从辐射体电荷传递到吸收体电荷。波的抵消（反向坍缩），互能流传递能量两个过程合在一起很像波坍缩了。其实波没有坍缩，只是被抵消了或者说反向坍缩了。

赵双任博士1987年提出《互能定理》。1989年赵双任博士把《互能定理》用作惠更斯原理，3篇论文发表在1987的《电子学报》和 1989《电子科学学刊》上。30年后，赵双任博士，发现从前用于惠更斯原理的公式可以重新新解释称为互能流定理。赵双任博士进一步认为光子不是别的，就是互能流。光的能量传播不是由波传递的，而是由互能流传递的。为了证明这一点，赵双任博士在2017年后又陆续提出了互能原理，自能原理。自能原理告诉我们自能流不传递能量。如果自能量不传递能量，互能流就是唯一传递能量的能流了。因此互能流其实就是光子的能流。“互”字完全可以去掉。因此互能定理其实是能量守恒定律。互能流就是能流或者光子的能流。出于历史的原因，我们还是吧互能流称为互能流。下图可以看到互能流的形状：

互能流

互能的理论

互能的理论是两个物体之间的相互作用的理论。两个物体，一个是射源，一个是汇阱。射源包括，变压器的初级线圈，发射天线，辐射体电荷。汇阱包括，变压器的次级线圈，接收天线，吸收体电荷。射源产生滞后波，汇阱产生超前波。滞后波和超前波“握手”产生互能流。

光子有四个波

光子有四个波，滞后波，超前波，两个时间反转波。下图是包含时间反转波的光子的形状：

光波的塌缩

波塌缩成为粒子：

波反向塌缩，加上互能流，看上去同上图的波塌缩是一致的：

互能流的归一化

互能流定理仍然不能保证互能流同光子完全相同。互能流虽然在光源到光井之间的每一个截面上保持相同的能量。但是如果把光源同光井之间的距离增加，光子的能量会减小。如果这个距离无限大，光子的能量也就无限减小。这显然是不对的。这个问题可以学习量子力学的波函数归一化来解决。这里我是互能流归一化。一种可行的办法是把光井的强度按照距离的增加也成正比的增加。这样互能流的能量也就不再随着这个距离增加而衰减了。

我本人认为超前波是滞后波的一个波导。滞后波是超前波的波导。因此在空间上形成了一种自然波导。光子就是在这个波导种传播的互能流。我们知道波导中电磁场是不衰减的。因此电磁场在这个波导中也不应该衰减。以上我们的计算中虽然互能流不变，但是滞后波的电磁场在距离光源近处比较强，在距离光井处比较弱。超前波在距离光井处比较强，在距离光源处比较弱。不过我们也可以进一步调整使得这个波导中的电磁场统统一样。（当然当波导比较宽处场强会弱一些）。但是在互能流流线上场强是可以保持一致的。

这样光子在这个自然波导中电磁场是近似不变的（每一跟流线上通过的能量是不变的）。因此光子的电磁场同波的电磁场是不一样的。总之归一化的互能流就是光子。

互能原理

互能论同麦克斯韦理论有什么不同？互能论把发生天线同接收天线作为一个整体。认为辐射现象中电磁场并不能脱离发射天线和接收天线独立存在。当把发射天线同接收天线放在一起，它们各自必须满足一组麦克斯韦方程。因此必须把两组麦克斯韦方程联立起来。联立起来的麦克斯韦方程可以推导得到“互能原理”

N个电流源的互能原理：

N=2时的互能原理：

另外在发射天线同接收天线之间应该满足能量守恒定律。因此我们可以在麦克斯韦方程的基础上再增加两个公理。一个是互能原理。有了这个原理其实就告诉读者，必须把对发射天线的和对接收天线的两组麦克斯韦方程联立起来求解。

从上图看出，不是所有麦克斯韦方程的解都是互能原理的解。互能原理的解是两组麦克斯韦方程解正好同步时的解。后面我们还要证明这个对解必须一个是滞后波一个是超前波。

能量守恒定律

能量守恒定律其实就是互能定律。这个定律其实是自明的。因此可以当作公理看待。

N个电流源的能量守恒定理：

N=2时的能量守恒定理：

这也被称为是互能定理。

主要电磁场定理：

互能定理：

互能流定理：

其中

这两个原理可以看成电磁场理论，光子理论的公理.

快速阅读：

详细阅读见(包括十几篇知乎论述)：

参考文献：

[1] Shuang ren Zhao. A new interpretation of quantum physics: Mutual energy flow interpretation. American Journal of Modern Physics and Application, 4(3):12_23, 2017. Open Science - Journal - Archive

[2] Shuang-ren Zhao, Photon Can Be Described as the Normalized Mutual Energy Flow. Journal of Modern Physics Vol.11 No.5, May 202. DOI: 10.4236/jmp.2020.115043. Photon Can Be Described as the Normalized Mutual Energy Flow

[3] Shuang-ren Zhao, A solution for wave-particle duality using the mutual energy principle corresponding to Schrödinger equation, DOI - 10.1490/http://ptl.dxdoi.com/08-02tpl-sci. A solution for wave-particle duality using the mutual energy principle

[4] Shuang-ren Zhao, Huygens principle based on mutual energy flow theorem and the comparison to the path integral, DOI: 10.1490/http://ptl.dxdoi.com/09-06-tpl-sci. Huygens principle based on mutual energy flow theorem and the comparison to the path integral

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2. 赵双任. 电磁场“互能公式”在平面波展开理论中的应用. 电子科学学刊(现名：电子与信息学报). 1989, 11,2: 204–208.
3. 赵双任. 应用电磁场“互能公式”简化电磁场公式的符号表示. 电子科学学刊(现名：电子与信息学报). 1989, 11,1: 73–77.