甘永超：万事俱备 只欠东风

本刊记者 朱刚刚

甘永超：万事俱备 只欠东风

本刊记者 朱刚刚

在世界科学发展史上，有这样一个引人注目的往事：1905年，爱因斯坦揭示了“第一种波粒二象性（光的波粒二象性）”，1916年密立根对此进行了验证，两人分别在1921年、1923年度获得诺贝尔物理学奖；1923年，德布罗意揭示了“第二种波粒二象性（电子的波粒二象性）”，1927年戴维逊和小汤姆逊对此进行了验证，这也令他们分别在1929年、1937年摘得诺贝尔物理学奖。

鉴于此，科学界很多人都在期待着“第三种波粒二象性”的出现。爱因斯坦始终没能解决“电磁波”与“光子”之间的关系问题，德布罗意一生也未能弄清“实物粒子”与“物质波”之间的关系。也就是说，尽管“光的波粒二象性”与“实物粒子的波粒二象性”已被揭示出来，而且还颁发了四次诺贝尔奖，但是，波粒二象性的谜底始终没有被揭开。所以，“第三种波粒二象性”不仅极有可能给揭示者带来诺贝尔物理学奖的巨大荣誉，更有可能为破解“波粒二象性之谜”带来无限希望。

湖北大学物理学与电子技术学院甘永超先生，距离这一伟大目标已经很近很近了。1994年，他把狄拉克1927年所作“经典电磁场按模式分解”进一步推进到“按光子对应分解”，提出了波粒二象性的相变假说，建立了“电磁基波”与“光子”之间的基元对应与转换关系，从而揭示了“第三种波粒二象性(经典电磁场在结构上的粒子性)”。

由于“第三种波粒二象性”的介入，三种波粒二象性之间的π型结构关系就凸然显现。“在‘π型三重波粒二象性’的基础上我们可以完美而和谐地统一这三种波粒二象性。原来，只有第一种波粒二象性(真实的波与粒子在一定条件下相互转化)才是本质上的波粒二象性；而第二种波粒二象性(粒子在运动上具有德布罗意波动性)、第三种波粒二象性(波在结构上具有粒子性)都是现象上的波粒二象性，它们的波与粒子之间不能相互转化。”

如多米诺骨牌效应一样，许多问题将随着这一理论突破迎刃而解。若能和谐统一这三种波粒二象性，波粒二象性的谜底就自然揭开，困扰现代科学的四大疑难“光的本性、粒子与场的关系、物质世界的最基本结构单元以及波粒二象性”也将随之烟消云散，物质的两种基本存在形式(实物(粒子)与场(波))就可以完全统一，从而实现物理学的第六次大综合。

由于之前的两种波粒二象性的揭示和验证，均得到了诺贝尔物理学奖的肯定，因此，甘永超老师相信，第三种波粒二象性的揭示和验证，亦必将带来同样辉煌的荣耀。对他来说，现在已是“万事俱备”，只欠“实验验证”这阵东风！

其实，甘永超早就对逻辑检验与实验检验做过考虑。由于新理论认为“波与粒子平等”，因此“光的量子理论”与“光的经典电磁理论”是两个平行理论，而传统理论却认为的“光的量子理论包含光的经典电磁理论”。从逻辑上讲，“如果‘光的量子理论包含光的经典电磁理论’，那么，我们就可以用光的量子理论一统天下而消灭电磁波。可是，电磁波作为一种真实存在的物质又不可能被消灭，所以，传统理论不符合逻辑而新理论必然胜出。”

根据这一逻辑判断以及传统理论80年来找不到一个实验证据，甘永超又设计了一个敏感而可行的双赢判决性实验：让632.8nm的氦氖激光与100eV的单能电子束在真空中对撞并精确测量散射光之波长，以比较“经典条件下光的量子理论与光的经典电磁理论究竟哪一个更为精确”。

一旦实验验证，我们便可以更大胆地去追寻新理论的下一个预言：物质世界的最基本结构单元“太极粒子波”。例如，太极光子波就是电磁波与光子的统一整体。

甘永超希望，新理论的验证能够得到国家和科学界更多的关注和支持。

专家简介：

甘永超,硕士生导师，副教授、研究员。1995年至今在湖北大学物理系任教。兼任中国科学技术史学会第八届全国代表大会代表、物理学史专业委员会委员，湖北省自然辩证法研究会理事，中国管理科学研究院研究员等职。主要从事理论物理、光物理、核物理与自然辩证法方面的教学与研究工作。参加多次大型国际学术会议，公开发表学术论文40多篇。