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陈建国译:物理学不相信悖论(6)

陈建国 (jianguochen4@yahoo.cn) 上传2007.06 浏览119

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第六章 原子核和基本粒子

(征求出版商与征求评论稿,未经书面授权、不得转载!)

1911年,卢瑟福发现了原子核。﹝1﹞﹝2﹞这是核物理学诞生的一年,立刻就开始了阐明核结构的一些实验。注意到原子质量是氢原子质量的倍数,而放射性元素的原子辐射电子,科学家们创立了核的电子-质子模型﹝3﹞﹝4﹞。1932年查德威克发现中子以后,伊凡宁科提出了核的质子-中子模型,海森堡很快地从理论上做出说明。﹝5﹞﹝2﹞

最初中子不被认为是基本粒子,假设它是由电子和质子组成的。﹝9﹞如果这样,第二类模型还可以叫做电子-质子模型。但是在1933年列宁格勒会议上,关于原子核结构的一种观点取得了胜利,这种观点认为中子是基本粒子﹝6﹞。此种观点的拥护者认为,原子核里面没有电子,核辐射电子和辐射光量子是一回事,在核嬗变过程中产生的电子类似于光量子。﹝6﹞﹝7﹞﹝8﹞

反对核的电子-质子模型的一方提出下列论据:

1,根据海森堡测不准原理,核电子的动能应该等于21百万电子伏,而放射性原子核核辐射出来的电子本身的能量是2-3百万电子伏﹝10﹞。

2,氘核和氮核是由奇数粒子组成的,它们的自旋应该或者是1/2,或者是3/2。但是实验结果证明,氘核和氮核的自旋等于单位数。﹝10﹞﹝5﹞﹝8﹞

3,如果电子参加到核的成分中,那么核的磁矩将与电子的磁矩可以进行比较。而实际上核磁矩要比电子的磁矩小很多倍。﹝10﹞﹝5﹞﹝8﹞

4,核的尺度不可能用电子的尺度来度量。根据量子力学,核半径应当等于电子的德布罗意波长的一半。然而,甚至带有1千万电子伏的高能电子波长,都超过了核尺度大小的一个数量级。﹝7﹞﹝8﹞

根据上面的论述,可以得出两个相互矛盾的结论:或者核的电子-质子模型是不对的;或者海森堡-薜定谔的理论是不对的。电子-质子模型的现实性是显而易见的。放射性原子的核辐射包括α粒子、中子、质子和电子。其中只有电子和质子是基本粒子,α粒子和中子是由电子和质子组成的复杂粒子。在此基础上,毫无疑问结论就是——海森堡-薜定谔的理论是错误的。

以第五章的研究和阐述为根据,可以引伸出下面的结论。

海森堡测不准原理是错误的。今天把自旋和磁矩说成是因为电子和核自身具有的,只是间接的表述,其实它是由于电子沿轨道的运动。根据海森堡-薜定谔的理论做出来的原子模型,甚至使人无法想象核的真实构造。因此,质疑原子核的电子-质子模型的所有四项论据,只是证明了海森堡-薜定谔理论的错误。

基本粒子物理学的发展与核物理问题是紧密相联的,得出关于核的质子-中子结构是正确的这一结论的物理学,同时陷入了更大的谬误,即认为中子属于基本粒子。从这时起,基本粒子理论向着复杂化的方向发展。为了解释在核中核子之间的相互作用,引进了专业的量子力学概念——交代力,并开始寻找新的基本粒子,以满足交代力理论的要求。﹝11﹞﹝12﹞

基本粒子理论是在相对论、海森堡测不准原理和大数守恒定律的基础上构建起来的。根据相对论的公式确定粒子的能量和质量,而测不准原理用作可能存在潜在粒子和反粒子的理由。如果注意到相对论和测不准原理是错误的,存在大量基本粒子的现实性就值得怀疑了。基本粒子世界是虚幻的。﹝13﹞

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