在一般的波动方程里,有:

\(\frac{\partial^2 y}{\partial x^2}=v^2 \frac{\partial^2 y}{\partial t^2}\)

可见,是明显存在y方向的振动的,否则就不会出现x方向波的传播,这就导致了x,y方向的合成速度会超过v。

那么,如果是电磁波的波函数,存在\(\frac{\partial E}{\partial x}\)相同的情况,如果存在y方向的波动,则会有如下两种合成情况,如下图:

对于第一种情况,物质波就是这种情况,x方向就是粒子的运动方向,没有超过光速,粒子内部存在光速的波动,但x方向始终小于光速;同时电磁波也可能是这种情况,虽然电磁波的速度为光速,但其电场的x方向和y方向的振动始终小于光速,此时电磁波的运动方向是光速,振动速度小于光速,与物质波相反。

第二种情况,电场的x方向的振动速度超过光速,这个需要使用快子的概念来解释。

如果量子的波函数不是振动,而是粒子出现的频率,那就不存在这些问题了。更可以解释为粒子堆积的程度,成了热力学问题。