Question

正确理解量子力学的量子自旋原理，是解开宇宙奥秘的一把钥匙

Answer 1

在理论物理中，量子力学最基础的理论 ，最核心内容就是量子自旋 。不能正确理解量子自旋，便会成为心中的结，纠结自己，限制自己的思维，无法找到宇宙的真正运行逻辑。

量子自旋是微观粒子量子自身进行旋转的运动，量子自旋时表面上的切向线速度已经超越了光速。1925年，由乌伦贝克与古兹密特提出了电子的自旋猜想，他俩认为电子并不是一个点电荷，而是电子应该具有“自旋”的属性。自旋是电子的内禀属性，就跟质量是电子的内禀属性一样，是与生俱来的性质。而自旋所带来的角动量以及磁矩也就成为了电子的内禀属性。

后来量子力学将电子自旋属性推广到整个微观领域的粒子中去。所有的粒子量子一一电子，中微子，夸克，光子，费米子，玻色子，都不是我们想象的“点粒子”，而是能够振荡自旋的。这种自旋 运动就是左旋 右旋 ，沿着相反的方向运行 。它能够同时处于不同状态 ，同时出现一种正转和反转的状态 。这种自旋是可以量子化的。

我们了解到量子自旋这种现象后，不禁会进一步深刻思索:自旋，这种自旋力哪里来的？而且这种力并非只是一种力，能够同时正转、 反转 ，说明是两种力 ，这两种力又是什么力 ？

量子力学科学家没有直接告诉我们 ，但是从整个量子力学研究的理论和成果，分析判断，却清晰地告诉了我们 答案。

首先，量子正转 、反转这两种力 ，并非来自外部 ，而是量子自身存在的 ，是量子自身发出的 。

那么，量子自身是一个什么样的物质结构 ，有什么样的性质 ？

量子力学一百年发展告诉我们，宇宙是物质的运动和运动的物质，这个物质究竟是什么？现代科学给我们清晰的答案:这个物质是粒子。物质的运动和运动的物质，就是粒子的运动和运动的粒子。

宇宙物质世界是由粒子组成的 ，这些粒子世界中存在着什么？无论大粒子还是小粒子，都存在着引力和斥力。引力和斥力存在于一切粒子中，存在于一切物质 中。从中微子、夸克、中子质子、原子、分子直到星系、星云、星球，宇宙中的所有物质，当然包括反物质，都存在引力和斥力，宇宙物质世界都不过是大小磁场罢了。粒子是引力和斥力的载体。引力和斥力同时也是粒子 ，是两种粒子 一一吸引力粒子和离心力粒子。

这两种粒子是什么？这种粒子就是宇宙自然的本原。宇宙自然就是由这两种粒子诞生演化而来的。吸引力粒子和离心力粒子是宇宙的源头，辩证唯物主义称之的自然法则，爱因斯坦称之为的“自然神”。

但是，这两种粒子是不能单独存在的 ，是一个共生体 。

两种粒子结构和性质是这样的:

这两种粒子紧密结合在一起。吸引力粒子中，有吸引力粒子和离心力粒子。离心力粒子中，有吸引力粒子和离心力粒子。没有孤立的吸引力粒子和孤立的离心力粒子。

吸引力粒子和离心力粒子，表现为相互吸引，同时又表现为相互排斥。吸引力粒子，同时存在粒子和反粒子。离心力粒子，同时也存在着粒子和反粒子。所有的粒子中，无论是粒子还是反粒子，都存在着吸引力和离心力。

这种吸引力粒子和离心力粒子是共生 共存的粒子 ，无法把吸引力子粒子和离心力粒子分割开来 ，独立出来 。这就是磁偶极子 ，南极 、北极，N极、S极，引力、斥力，吸引力和离心力，这些说法为同义语。吸引力和离心力称谓比较准确 。因为磁偶极子无法分开，不能磁单极子化，两种粒子无法独立存在 。所以这两种粒子不是量子 。也就是说，它不是物质的最小单位，这两种粒子的存在，无限小，其形成的天体物质，无限大。

也就是说， 一个粒子同时存在着引力和斥力 ，量子自旋的左旋力，右旋力，就是引力和斥力 的自旋。

一个量子同时存在着引力和斥力 ，这种引力和斥力做自旋运动 ，是按照相反的方向正转、 反转 。

这种状态出现的影像 ，就是量子力学的波粒二象性 。哥本哈根学派解释的量子的叠加态与量子坍缩。根据这种影像提供的证据证明:引力发出的是粒子性运动。斥力发出的是波动性的运动。这种运动就是左旋 右旋 ，引力和斥力沿着相反的方向运行 。它能够同时处于不同状态 ，同时出现一种正转和反转的状态 。

科学家花了很大的力气，发现了波粒二象性。波粒二象性是怎样诞生的 ？离不开分析粒子量子本身 ，抛开粒子量子本身去分析 ，那就走偏了。粒子量子里有什么 ？不过就是引力和斥力 ，引力和斥力的运动，产生波粒二象性现象，离开对引力和斥力的分析 ，离开量子本身，还能有什么别的存在吗 ？还能有什么外部原因吗？还能有别的物质吗 ？别的力吗 ？离开对量子引力和斥力的分析，是无法分析波粒二象性的 现象的，那会成为科学永远之谜，成为死结。

粒子量子的存在，并不是独立运动 ，是相互联系的 ，相互作用的运动。量子自旋，产生于量子与量子之间的相互运动 ，物质与物质之间的相互作用。产生量子纠缠现象 。同性排斥、 异性吸引 ，是量子运动最基本的规律 ，也是整个宇宙物质世界的基本规律。由于量子本身同时发出引力和斥力 ，甲粒子量子发出的吸引力吸引乙粒子量子的离心力；乙粒子量子的吸引力吸引甲粒子量子的离心力，这样二者才能形成拉力，从而形成运动，诞生新的物质。

在微观世界，那就是费米子与玻色子之间的运动 。费米子与玻色子之间的运动 ，是物质诞生壮大运动的规律 。

费米子和玻色子是怎样诞生的？具体运动是这样的，才能诞生物质:

吸引力粒子 吸引 离心力反粒子(异性吸引)，经过碰撞，诞生费米子，也就是物质。

吸引力粒子 吸引 离心力粒子(同性排斥)，经过碰撞，诞生反物质。

吸引力反粒子 吸引 离心力粒子，(异性吸引)，经过碰撞，诞生玻色子。

吸引力粒子 吸引 离心力粒子(同性排斥)，经过碰撞，诞生反玻色子。

微观粒子的自旋角动量是量子化的，粒子自旋取某个特定值的整数倍，自旋为半整数1/2、3/2的粒子被称为费米子。自旋数为整数0、1、2的粒子被称为玻色子。

电子的自旋是1/2，所以电子必须旋转两圈才能回到同一面。我们将自旋数位半奇数（1/2、3/2、5/2、7/2）的微观粒子划分为费米子，包括质子、中子、电子、夸克、中微子。

宇宙物质世界的粒子 都是费米子，服从泡利不相容原理。有了这些粒子，经过运动，出现不同的化学元素。原子会有一定的体积，宏观世界才有了大小，出现不同的天体物质 运动。

我们把自旋为整数的粒子称为玻色子，主要是传递各种力，例如自旋为1的光子，旋转一圈以后能回到同一面，自旋为2的粒子，旋转半圈以后就能回到同一面。这些粒子不服从泡利不相容原理，可以在空间的同一位置无限的叠加。

对电子自旋做出理论解释的是，狄拉克1928年提出的相对论性的波动方程，这个方程考虑进了有自旋角动量的电子在做高速运动时的相对论效应。

并且从方程中可以直接推导出电子自旋的量子数，以及磁矩等等，这些内禀属性。这时电子的各种属性就有了坚实的理论基础。

粒子量子为什么会出现这样费米子和玻色子这样的分工 ？又怎样实现吸引排斥的？

费米子由吸引力转化而来 ，玻色子由离心力转化而来，在电磁力场中，所有费米子都是以粒子的形式存在 ，所有的玻色子都是以波段的形式存在 。

二者构成阴阳关系，相生相克关糸，他们像夫妻一样 ，主导整个宇宙的运行 ，由于费米子和玻色子的运动，诞生中微子，>演化出夸克，>演化出中子质子，>演化出原子，>演化出分子，这五种宇宙运行形态，从而演化出整个天体物质世界。

当我们了解到宇宙的本源，吸引力粒子和离心力粒子创造了整个物质世界 ，神创论就会彻底崩溃 ，从科学领域中全部退出 ，从 社会 生活中逐渐退出 。人的思想从神论的思想中解放出来 ，真正实现思想 的自由，人的思维会得到更大的发挥， 科学会更理性的 发展，按照宇宙规律 ，处理好人与自然的关系 ，更好地发展人类文明 。

资料来源:中国科学院物理所，中国科普。