作者   苟文俭

最近，作者与一位网友就微观自由粒子运动的随机性问题进行了交流讨论。本文是作者与该网友讨论的部分内容，特别刊于网上，目的是期待感兴趣网友们参与讨论，以便使我们对微观自由粒子运动有更多的认识。

（一）

该网友通过对电子衍射实验事实，令人信服地证明了自由粒子都是随机性运动，认为不能用常识来理解微观粒子的运动，提出了微观自由粒子随机性运动原因是什么的问题。

该网友认为：微观粒子（包括自由粒子）的随机性应理解为是本质上的、是固有本性（本来面目），本来就是那样运动的，它不需要什么原因，没有什么随机力来促使。理由如下：

该网友先陈述了一个前提，认为量子理论在其能适用的领域（比如电子的衍射现象、氢原子电子运动等）内所导出的结论，都应该是可靠的，贴近事实的，比如粒子的坐标不确定度和动量不确定度不能同时为零，一个越大，则另一个必越小。这是个能由量子方程计算得出的结论，它对于衍射的电子和氢原子的电子都应该是个事实！明确了这一点，我们下面就证明微观粒子（包括自由粒子）的随机性不是某种随机力（比如暗能量施加的力）来促使的。

    该网友的这个前提，实际是说：自由粒子随机性运动不需要什么原因，可以用量子力学的测不准原理来理解。

该网友的反证法是：假设微观粒子（包括自由粒子）的随机性是某种随机力（比如暗能量施加的力）来促使的，则随机力消失，微观粒子的随机性也就不存在；随机力存在，微观粒子的随机性也就存在，并且，随机力越强，不确定性也就越强，不确定度也就越大，就是说坐标不确定度和动量不确定度都会越大（这是认为微观粒子的随机性是伪随机的确定性理论所持有的观点），这和上文提及的事实矛盾！所以假设错误！微观粒子（包括自由粒子）的随机性不是某种随机力（比如暗能量施加的力）来促使的。

该网友的反证法实际是说：由于随机力的大小、不是构成粒子坐标不确定度和动量不确定度大小的原因，因此自由粒子随机性运动也就没有形成原因。

（二）

对自由粒子随机性运动是否需要原因，作者的认识是：

1、粒子运动的随机性决定于粒子能量：能量越大，随机性就越小，对粒子输入能量，粒子必然参与了作用，这就说明，粒子参与的作用会改变粒子运动的随机性；粒子运动的随机性可以由力作用来改变，这就不能认为它是微观粒子运动的本性，因为所谓粒子运动本性的东西，应是粒子运动固有的，它就不应该由外界作用来改变的。

2、量子力学的测不准原理陈述的是力学共扼量不能同时被精确测量，是指同一运动粒子可能出现在有任何取值时空域上，而粒子运动的随几性，是指粒子运动位置可以出现在任意方位上，而不是有任何取值的时空域上。因此，量子力学的测不准原理、与粒子运动位置方位的随几性，是两个完全不同的事件，不具有逻辑上的相互关联。

3、该网友使用的上述反证法，只是证明了随机力的大小、不是构成粒子坐标不确定度和动量不确定度大小的原因，由2就容易理解，这并没有证明微观粒子运动的随机性是粒子运动的固有本性。

（三）

作者在《粒子及其质量计算》的第四章第七节，对粒子运动存在的认识结论是：

1、当众多运动物质act进入粒子V集团时，它们对粒子V集团的冲击，就形成了粒子运动的结构自由度，这决定于act进入粒子V集团的初始条件，方向是不变的，粒子运动就发生在这个结构自由度上，具有运动方向的不变性。粒子运动的产生，也就是众多act对粒子V集团冲击时发生的动量转移。

2、粒子V集团有各向同性特性，它来自真空固有的各向同性，并会对粒子运动物质act形成制约，使它们要不断离开粒子运动的结构自由度；当但act离开运动结构自由度时，又会受到该结构自由度的阻碍，就又构成了运动物质act要保持在运动结构自由度存在的回复作用。

3、粒子运动存在中，由于对运动物质act始终存在有上述两个方面的作用，这就形成了与类似机械波中质点振动的存在，在观测中这就是粒子运动的波动性，即产生出了物质波；由于粒子V集团的各向同性特性，使运动物质act离开运动结构自由度时，可以随机出现在任何方位上，这就构成了物质波的随机性。

由上述认识可以确定：粒子自由运动的波动性，是粒子运动存在的固有本性，但运动的随机性，根源于真空的各向同性特性，而不是微观粒子运动的本性。