科学大统一 第六篇 宇丹質物理學

第六章 原子物理學

原子物理學是一門古老而又年輕的科學,直到本世紀三十年代才出現了發展的鼎盛時期。1932年安德孫發現了正電子;查德威克發現了中子;海森伯等人提出了原子核由質子和中子組成的設想。到了1937年玻爾提出了原子核的液滴模型。四十年代以後,原子能的利用越來越廣泛了。所以,勞厄在他的《物理學史》中寫道:“二十世紀給原子論帶來了完全的勝利。”然而筆者卻有不同的看法,認爲勞厄所說的“完全的勝利”尚不“完全”。因爲原子物理學在理論上的研究自三十年代之後就停滯不前了。可以說自三十年代以來的六十年中,原子物理學在理論上的成效甚微,留下了大量疑難問題尚待解決。比如

一些元素爲什麽會産生天然蛻變?

“蛻變定律”果真是有果無因的嗎?

β蛻變産生的負電子到底從何而來”

*射線果真與元素的嬗變沒有直接關係嗎。

原子核中果真沒有負電子存在嗎?

原子核果真如“液滴”一般嗎?

質子和中子到底由什麽構成?

核力果真是因爲核子“集聚非常緊密”産生的嗎?

中子、光子和中微子爲什麽會具有特別強的穿透本領?它們果真是“中性”的嗎?

明線光譜反應的果真是原子中的能級嗎?

等等等等問題是現代原子物理學無法正確作答的。之所以不能正確作答,就因爲物理學自相對論和量子力學産生後,微觀粒子的物質性被否定了,一切微觀粒子相互間的轉化皆被視爲能量的轉化了。

“原子”一詞源於不可分性。可是自人們發現元素的天然放射現象會使元素蛻變之後,尤其是通過中子、質子或光子等粒子轟擊原子核會使其産生出同位素來之後,原子一詞“不可分”的本意就不復存在了。那麽,“基本粒子”又是否“基本”呢?勞厄在他的《物理學史》中寫道:

“我們必須對我們關於基本粒子的一些物理概念作根本的修正。因爲它們包括了‘基本粒子’不可能創造和不可能消滅的觀念,它把任何一個基本粒子都看成是單個的個體,這些個體在可能經受到的一切變化中始終保持它們自身——如果不是在實際的實驗中,那麽至少在觀念上是如此——並且在任何時候都被證明爲同一個體。現在這個觀念是不符合實際了,至少對於電子和正電子是這樣。正如在1933—1934年緊隨著正電子發現以後的一些研究,例如布拉凱特和奧基亞利尼的研究證明,如果以足夠大的射線量子轟擊原子核,那麽在原子核附近同時轉變成電子和正電子。相反,當電子和正電子相撞時,它們可能彼此湮沒而産生兩個射線量子。”

勞厄的這前半段論述無疑是很有科學價值的,完全可以作爲“二十世紀給原子論帶來了完全的勝利”的注腳,即原子和一切“基本粒子”都是可分的。這肯定是二十世紀原子物理學所取得的偉大成績。但是他接下去寫道:

“在這個過程中,它們的全部質量(不僅是靜止質量,而且還有由於運動而增加的質量)也將按照愛因斯坦的能量慣性定律轉變爲輻射能;1949年迪蒙德用一個晶體分光計量度了這種‘湮沒輻射’的波長爲2.43×1010釐米,與預先的計算相一致。這種在所有推論方面都被完全證實了的最新物理學成果是自然科學産生以來所顯示的最驚人的事件之一。”

好一個“最驚人的事件之一”!從此,基本粒子就都可以轉變成能量了。筆者認爲,如果說二十世紀三十年代否定了原子和基本粒子不可再分的舊觀念是“完全的勝利”,那麽四十年代以後産生出了基本粒子可以轉化成能量而“湮沒”的“新”觀念就是一場完全的失敗。因爲這種“新觀念”仍然是一種認定基本粒子不可再分的觀念,只不過它們荒謬地轉化成了能量而已。由此看來,勞厄在前半段中講的對“物理概念作根本的修正”,就是要把物質的“質”與“能”分離開來,認定質能可以分離而且可以相互轉化。筆者敢說,這種所謂的“新觀念”正是使原子物理學從此停滯不前的原因。

在這種“新觀念”下,物理學明明發現了天然放射性元素的原子核會釋放出電子來,卻不肯承認電子是原子核的組成部份,而且還要把波動力學(量子力學)的結論當作證明原子核中不存在電子的依據。那麽,原子核發生β蛻變産生出來的電子究竟是從哪里來的呢?讓我們來看看1965年上海科學技術出版社出版的數理化自學叢書《物理》第四冊第283頁是怎麽說的:

“既然原子核中沒有電子,爲什麽很多元素的原子核會發生β蛻變而放出電子來呢?原來電子是原子核發生嬗變時産生的,原子核發射電子的情形就好比原子發射光子一樣。我們知道,原子內並不存在光子,但是當原子中處於激發態的電子從一個能級跳到另一個較低的能級時就放出具有一定能量的光子;同樣當原子核從一種狀態轉變爲另一種狀態時,就有電子發射出來,雖然在原子核裏並不存在電子。”

這就是說,光子是電子躍遷中的能量差轉化而來的,電子是原子核躍遷中的能量差轉化而來的。總之,能量可以變成基本粒子。這種理論實際上是“能量本源”論。那麽,原子核又是什麽東西躍遷轉化而來的呢?現代原子物理學恐怕只好歸之於上帝的能量了。

在這種質能互變的“新觀念”下,物理學明明發現了天然放射性元素的原子核會放出高能量的光子來,也知道正負電子相撞會産生出光子來,卻硬要把光子的産生歸之爲“原子核中能級間的能量差”或者“電子的能級之間的能量差”,但又講不明白能量轉變爲質量的機理。

在這種質能互變的“新觀念”下,物理學講不出光電效應産生的真實原因,就只好按照愛因斯坦的觀點,把光電效應理解爲自由電子獲得了光子給它的脫出功而飛離了陰極。筆者在《宇丹質論》一篇中指出,愛因斯坦的光電效應理論與傳遞能量的動量守恒原理是相悖的;而且,由於光電子可以在光的照射下無限制的增加,只要有光照射陰極就有光電子産生,所以,光電子數目可以遠比金屬內原有的自由電子多得多的事實,就可以否定愛因斯坦的光電效應理論。總之,這種“新觀念”與光電效應的實際情況是不相符合的。

在這種質能互變的“新觀念”下,人們完全不知道原子核中的核力緣何而生。象數理化自學叢書《物理》第四冊第284頁就對核力的産生作隨意的解釋:

“我們知道,質子都帶有單位正電荷,它們彼此間距離又這樣小,顯然它們之間的電磁斥力一定很大、那又是什麽作用使它們這樣緊密地集聚在一起的呢?是萬有引力嗎?不可能。因爲質子間的萬有引力要比靜電斥力小得多。由此可見,在原子核裏,在各個核子之間一定存在著一種引力,而這種引力的總和一定要比質子之間電磁斥力的總和大得多,只有這樣才能使原子核保持穩定。我們把核子之間這種引力稱爲核力。實驗指出,核子只有在聚集得非常緊密的情況下才呈現出強大的核力,……”

這段論述,完全說不出核力緣何而生,只能無可奈何地把核力歸之於“聚集得非常緊密”。這正如人們問“人不吃飯爲什麽要餓”答曰“因爲人沒有吃飯”的同義反復一樣,並未回答出核力産生的原因。老實說.愛因斯坦把“質”與“能”分離開來創造出了按勞厄講的“最驚人的事件”——質能互變的“新觀念”,正是愛因斯坦後半生花了大量時間無法將四種力統一起來而失敗了的關鍵所在。因爲愛因斯坦對四種力,尤其是核力毫無正確認識。

在這種質能互變的“新觀念”下,物理學完全喪失了探索原子核和核子的成份和結構的能力。自1937年玻爾提出原子核的“液滴模型”之後,再也沒有人提出比玻爾模型更先進的核模型來。而玻爾的“液滴模型”把核子比作宏觀液滴中運動著的分子;把原子核受到粒子轟擊後形成不穩定復核的過程與液滴受熱相比;把粒子從復核裏飛出比作液滴的蒸發。所有這些統統都是比喻,並未揭示出原子核結構和核子的成份和結構的真諦來。

總之,現代物理學對原子核結構、對核子的成份和結構、對“基本”粒子的成分和結構、對“基本”粒子之間的轉化關係、對核力産生的原因等等皆是一無所知的、所有這些問題,都必須在人們承認宇宙基源——宇丹質的存在,並認識到宇丹質的性質之後才能得到解決。下面,筆者將用宇丹質論的觀點對上述問題逐一剖析,以期原子物理學在二十一世紀有一個更加輝煌的發展勢頭。

(一)“基本粒子”不基本

“基本”是什麽意思呢?基本者,根本也。根本者,本源也。本源者,所從發生者也。“基本”就是所從發生的“本源”或“基源”,宇宙本源或基源只有一個,要麽是“神質不二”的宇丹質;要麽是唯物主義的物質;要麽是創世的上帝的能量。筆者不承認有單純的物質或單純的精神(動因、力、能)存在,堅信宇宙基源只有“神質不二”的宇丹質這一個。然而物理學卻把質子、中子、介子、電子、光子和中微子等三百多種微觀粒子皆稱爲“基本粒子”,即認定其皆爲宇宙基源,這顯然是一種多本源論的糊塗觀念,也是不懂得“本源”——基源一詞特定含意的錯誤觀念。但是,科學界並非都是糊塗人.對於“基本粒子”一詞,一些有見地的科學家早就提出非議了、並提出了“基本粒子”的結構問題來。“基本粒子”既然存在結構問題。那當然就不是基本的東西了。

其實,否定“基本粒子”的依據頗多,我們即是不從哲學角度而單純從科學角度來看,“基本粒子”一詞也是應當被否定的。我們知道,物理學早已發現一切所謂的“基本粒子”都是可以“湮滅”的,“基本粒子”中的許多粒子的壽命都極短,要以秒計,這就與“基本”即本源——基源的不可消滅的永存性不相符合;另外、物理學早已發現相同的“基本粒子”的質量並不相等,這個相同“基本粒子”的質量差,就證明“基本粒子”具有可分性,這就與“基本”即本源——基源的不可分性不相符合,所以,“基本粒子”並不基本,它們皆由宇丹質微粒這種宇宙基源有序組合而成。

(二)“基本粒子”都帶“電性”

筆者提出“基本粒子”都具有電性,一些物理學家定會嗤之以鼻。他們會立即舉出如中子、光子和中微子等“中性”的微觀粒子來證明筆者在胡說八道。但是,筆者以爲弄清什麽叫“電性”對於弄清“基本粒子”的結構是至關重要的問題,所以就不避“荒謬”之嫌了。

我們知道,早在十八世紀初人們就用毛皮與玻璃相摩擦,確定玻璃所帶電荷爲正電,毛皮所帶電荷爲負電。這種規定當然是人爲的約定,而且是對電性的正負的約定。那麽究竟什麽是電性呢?電性,無非是電荷本身存在的在電荷之間具有同性相斥和異性相吸的性質而已。如果不具有同性相斥和異性相吸的性質就叫做沒有電性。這就是物理學用以判定微觀粒子有無電性的依據。宇丹質論把電性定義爲微粒中宇丹質排列最爲有序的表現。但不管怎樣,物理學把電性與力結合起來,認定電性與力不可分離的觀點是正確的。比如,物理學用兩個相等的點電荷相距1釐米其相互作用力等於1達因來確定電荷的量爲1CGSE——絕對靜電單位,並把電子的電荷確定爲4.803×1010CGSE,都是從力的角度來確定電荷量的。總之,電性是具有質量的微粒之間同性相斥和異性相吸的力的表現形式。

我們知道,靜電作用力是按照庫侖定律來決定的。庫侖定律指出:兩個點電荷之間的相互作用力與兩個電荷量的乘積成正比,與兩個電荷之間的距離的平方成反比。庫侖定律的公式

  與萬有引力公式

具有相同的形式。這兩種力皆與r2成反比。這就表明靜電力和萬有引力皆與引力線構成的立體角的橫切面上的引力線密度成正比。庫侖比證明萬有引力定律的牛頓小93歲,那不用說,庫侖在創立庫侖定律時肯定是借鑒了牛頓關於萬有引力的觀念的。然而自牛頓至法拉弟的150年中,誰也沒有理解到萬有引力定律和庫侖定律公式的真實含意。筆者從天才的法拉弟創立的力線理論中猜想,法拉弟恐怕是認識到萬有引力定律和庫侖定律中力隨r2反比例變化的真實含意,是引力與引力線構成的立體角的橫切面上的引力線密度成正比的第一個人吧?但是,筆者不知道法拉弟是否在他的論文中闡述過這種天才的認識。恐怕他沒有寫入論文吧,否則,自法拉弟以來的一百三十多年中,怎麽沒有一位科學家知道他的天才認識,物理學至今還把電力線和磁力線視爲假想的虛幻的東西呢?法拉弟的力線理論大偉大了,他沒把力線的真實含意寫出來太可惜了。由於這個原因,與他同時代的麥克斯韋雖然爲他的力線理論提供了數學分析,得出了矢量微分方程,並論證了電流線可以産生磁場渦線,但麥克斯韋始終未有明白力線的真實含意而對電與磁的關係作了錯誤的解釋。筆者認爲,法拉弟未把力線的真實含意寫出來一定是由於他未認識到有宇宙基源存在,因而不知道力線由宇宙基源構成之故。現在,當筆者從哲學上認識到有宇宙基源存在,並認識到了宇宙基源的性質之後,法拉弟的力線理論就成了證明宇宙基源存在及其性質的科學依據之一了。筆者在探索到了宇宙基源——宇丹質存在之後,立即探索了電子的宇丹質結構,並從電子與光子和熱子可以相互轉化的事實中,認定電子、光子和熱子具有相同的宇丹質結構,並進而探索了原子核和核子的成份和結構。然後,把微觀粒子的結構與力線的性質聯繫起來,才在《力學》一章中揭示了強核力,弱核力、電磁力和萬有引力之間的區別和聯繫。當我們從引力線密度不同的角度把這四種力統一起來之後,人們就會認識到,正負電子之間的引力與原子分子之間的引力,乃至於宏觀物體之間的萬有引力,並沒有本質之不同,僅僅在於引力線的密度不同而已。由此觀之,與引力線密切相關的電性、磁性並沒有根本不同之處。宇丹質論把負電子發射的宇丹質陰極導前的力線稱作電力線,把正電子發射的宇丹質陽極導前的力線稱作磁力線,僅僅是二者方向不同而已。構成任何粒子之間的引力的引力線,皆由它們的電力線與磁力線相連接而成。

有了上述認識之後,在分析“基本粒子”的電性時,我們就不會狹義地只認定正負電子之間才具有電性,而應當廣義地來理解電性。也就是說,凡是具有同性相斥和異性相吸性質的物質皆具有電性。廣義的電性之源就是宇丹質微粒具有的同極相斥和異極相吸的性質。唯有這樣,我們的頭腦才不會被正負電子之間才具有電性的舊觀念禁錮住而缺乏對微觀粒子的電性的認識能力。

宇丹質論認爲,一切物質皆由宇宙基源——宇丹質微粒所構成,由於宇丹質是廣義電性之源,所以一切物質無不具有電性,只不過存在電性的強弱不同而已。電性的強弱不同,主要是由宇丹質微粒在微觀粒子結構中的有序程度不同決定的。電子之所以電性最強,就因爲在電子結構中宇丹質微粒的排列最爲有序。那麽,象中子,光子和中微子這些穿透本領最強而被稱爲“中性”的即沒有電性的微觀粒子,是不是因爲其結構中的宇丹質微粒排列無序呢?不是的。

按照宇丹質論的觀點,中子由正負電子對等數量組成,而且正負電子是交替排列的。由於正負電子是緊挨著的,其中心距離爲1014釐米的數量級,所以在中子中,正電子發射的磁力線與負電子發射的電力線相連接成的引力線數量極多,也就是說未連接而向外空間發射的電力線或磁力線極少。因此,中子就不會有較多的電力線(或磁力線)與別的微觀粒子的磁力線(或電力線)連接成引力線而形成引力。這就是中子不會受到別的微觀粒子的影響,而可以在原子電子之間無阻礙地穿越,即具有很大貫穿本領的原因。由此可見,中子內部有最強的電性,“中性”只是其外部表現而已。

*光子和中微子也不是不具電性的“中性”微粒。光子是由正負光子偶合而成。光子可以與電子相互轉化.就證明光子與電子有完全相同的宇丹質結構。光子是由電子失去部份宇丹質外殼轉化而來。那麽,光子爲什麽具有很強的貫穿本領呢?我們知道,物理學已證明光子是從原子核中發射出來的。由於原子核中的質子和中子皆是由正負電子交替排列緊密結合所組成,所以,從質子或中子之中由緊密結合的正負電子轉化爲偶合著的正負光子的過程中,其距離最初保持不變,隨著轉變成光子的原正負電子與質子(或中子)中別的相鄰正負電子連接著的引力線的斷掉,這些斷掉的自由磁力線和電力線就會在轉變中的正負光子之間自動連接成引力線。隨著引力線數量的增加,正負光子之間的引力就會遠大于原正負電子之間的引力,使正負光子緊緊靠攏。這就是正負光子之間的距離比原正負電子之間的距離更小的原因。反之,正負光子之間的距離越小,其間連接的引力線就越多,故光子幾乎沒有電力線和磁力線向外空間發射出去。因此光子就沒有電力線和磁力線與別的微粒的電力線或磁力線連接成引力線,這就是光子不受別的粒子的影響,可以在原子電子之間無阻礙地穿越,即貫穿本領特別大的原因。

中微子是由於質子之間,或中子之間,或質子與中子之間産生劇烈碰撞,或者,K、π、μ介子的衰變時釋放出來的。正負微子偶與正負光子偶一樣,皆是由核中正負電子偶轉變而來,只不過在劇烈的核反應中,原正負電子偶在轉變成正負微子偶的過程中失去的宇丹質外殼,要比轉變成正負光子偶多得多而已。正負微子偶是緊挨著的,其中心距離約爲7.5×1016釐米的數量級。所以,正微子發射的磁力線與負微子發射的電力線幾乎全部連接成它們之間的引力線了。故正負微子偶向外發射的電力線和磁力線幾乎爲零。這就是中微子偶不可能與別的粒子連接成引力線,因而可以在原子電子之間無阻礙地穿越而表現出特別大的貫穿本領來的原因。

普通光子偶也是由正負電子偶轉變而來。普通光子偶與光子偶和中微子偶不同之處,除質量差異之外,主要是普通光子偶的正負光子之間的距離遠大於正負光子之間的距離和正負微子之間的距離。由於普通正負光子之間的距離較大,所以普通正光子發射的磁力線與負光子發射的電力線相連接成的引力線數量,遠不如正負光子之間和正負微子之間多。這樣普通正負光子向外空間發射的電力線和磁力線就很多。因此,普通光子偶在穿越原子電子之間的空間時它們向外空間發射的電力線和磁力線,就要與原子中正電子發射的磁力線和負電子發射的電力線相連接構成引力線而産生引力。這種與外界産生的引力是阻礙普通光子運動,使其貫穿本領大爲減小的原因,同時也是破壞普通光子的宇丹質外殼而造成光子質量虧損的原因。這種隨路程增加而增加的質量虧損,就是現代物理學所稱的“光的吸收”現象。

普通光子偶的正負光子之間距離增大的原因,主要是由於産生它們的正負電子偶從核子中飛出時,沿途受到了別的粒子的劇烈而頻繁的碰撞所致。這種碰撞使正負電子偶轉變成普通光子偶的過程中逐漸增大正負粒子的間距。

熱子,是現代物理學尚不承認其存在而當成紅外線的最微小的微觀粒子。宇丹質論認定熱子存在的理由:一是由於光子進人物體會生熱;二是由於光子進入物體是逐漸損失質量而被“吸收”的;三是由於熱傳遞,尤其是熱輻射機理唯有用熱子概念才能講得通;四是由於物質的比熱,唯有用負熱子發射的電力線與原子核中核子的正電子發射的磁力線相連接的引力線密度的大小決定著物質比熱大小的原理才能講得通。筆者在《熱學》一章中就元素的單位原子量而言,論證了氫元素比熱最大的原因,是由於氫元素的電負性最大即核中發射的磁力線密度最大之故。以上四條理由充分證明了熱子的存在。熱子由光子直接轉變而來。熱子與光子一樣也有正負熱子之分。正熱子也要發射磁力線,負熱子也要發射電力線。正負熱子之間也由引力線相連接而構成正負熱子偶。而且,熱子偶是形成光子偶、電子偶,從而組成核子,使元素從小原子量元素變成大原子量元素的微觀粒子生化的源泉。這個問題將在後文專題論述。

綜上所述,從廣義的電性即凡具有同性相斥和異性相吸的性質皆具有電性來看,中子、光子、中微子、普通光子和熱子皆具有電性 只不過中子、光子和中微子的電性皆隱藏於正負粒子之間,外部表現爲“中性”而已。

至於普通光子和熱子,由於儀器的檢測能力所限,物理學至今尚不承認光子具有質量,不承認熱子的存在,而僅僅把光和熱視爲根本不存在的“電磁波”,那當然就談不上探索光子和熱子的電性了。總之,一切微觀粒子都具有電性,宇丹質微粒就是電性之源。

(三)論微觀粒子的生化

自1896年貝克勒爾發現元素的天然放射現象以來的一百年中,物理學發現並研究了α、β和射線的放射規律;知道釙及其以後的元素皆是天然放射性元素;認定鈾、錒鈾(92U235)和釷這三種元素分別是三個放射系的“始祖”;認定所有的放射性元素最後都要蛻變成鉛的同位素。所有這些偉大成就都是必須肯定的。然而,自二十世紀三十年代以來物理學在核子物理領域取得的成績卻是微薄的。核子物理學至今未探索到元素産生蛻變的原因;不知道微觀粒子會相互轉化;尤其不知道微觀粒子和元素緣何而生。縱觀核子物理學的歷史,皆是研究“毀”——蛻變而不研究“成”——生出的歷史。這當然是受了各執一端的“唯”字號哲學的影響所致。那種哲學觀點與宇宙的本來面目是不相符合的,因爲宇宙的本來面目是“成毀不二”的。倘若只有毀而沒有成,即是對具有很長半衰期爲 1.8×1010年的釷,或者對更長半衰期爲1.3×1013年的鉀,最後終會毀盡,到時,宇宙就不成其爲多樣性的千變萬化的宇宙了。可以說,科學界中探索元素生成的思想極少,讀書不多的筆者僅在原蘇聯物理學家C·Э福裏斯和A·B季莫列娃合著的《普通物理學》第三卷二分冊162頁中見到一句:“遠古時代應該發生過由較輕的元素形成的這些(放射系三始祖)元素的過程”的話。這當然是唯物主義學者的猜想。雖然是猜想也是極寶貴的,因爲倒底有人在思考元素的生成問題。

宇丹質論認爲,宇宙中一切物質皆由宇丹質微粒構成,一切物質運動的動因皆是宇丹質微粒同極相斥和異極相吸的性質以及由宇丹質微粒構成的宇丹質連射線同向相斥,異向相吸性質的表現形式。宇丹質論總是把物質的結構與物質之間的作用力結合起來分析一切物理現象。筆者在《論二十一世紀物理學的方向》一篇中論證了電子的宇丹質結構和這種結構決定的引力線的結構和性質,並從電子、光子和熱子可以相互轉化的事實中認定它們具有相同的宇丹質結構。而且從天然放射性元素的原子核可以發射出α、β和射線的微觀粒子的現象中,推定核子——質子和中子皆由正負電子交替排列組合而成。認定光子是由正負電子偶轉變成正負光子偶緊密結合所構成,因此,宇丹質論把電子以小的所有微粒,如光子、中微子、普通光子和熱子皆視爲由電子失去宇丹質外殼轉變而來;把比電子更大的質子、中子、介子和超子皆視爲由正負電子交替排列組合而成。有了這種對微觀粒子之間的關係的清晰概念之後,就有了討論元素生化即生成和轉化的基礎。

 物理學迄今發現的天然元素有94種,這些元素的同位素超過了1800種。而且可以通過人爲方式製造出許多人造元素來。所有這些科學事實證明,原子核是可分可合的,元素是可以相互轉化的。

但是,現代科學雖然有如此成就和能力,卻不能回答元素究竟是怎樣生成和轉化的問題。現代物理學之所以停滯不前,在筆者看來主要是嚴重受著相對論和量子力學的質能分離且可以相互轉化的錯誤觀念的束縛所致。

那麽,元素究竟是怎樣生成和轉化的呢?要探索元素的生化過程,就必須按照宇丹質論的觀點把熱子當成形成一切微粒的“基本粒子”。因爲我們既然探索到了電子可以轉變爲光子,光子可以轉變爲熱子,那麽,在一定條件下熱子就可以逆轉變爲光子和電子。可是,在什麽條件下熱子才可以轉變爲光子和電子呢?

我們應當從宇丹質論對物質比熱的認識出發才能深刻認識這個轉化條件。筆者在《熱學》一章中指出,物質比熱的大小是由原子核中正電子發射的未被殼層電子軌道屏蔽住的磁力線密度大小來決定的。比如氫元素的比熱最大,就是因爲氫原子只有一個電子軌道,大量漏出的磁力線與負熱子發射的電力線相連接成引力線而對負熱子吸引之故。由於正負熱子是偶合著的,所以氫原子可以大量吸引熱子。這就是氫元素的原子核向外發射的磁力線的密度就單位正電荷而言爲一切元素之冠,即電負性爲一切元素之冠,因而比熱爲一切元素之冠的原因。也是一切含有氫原子的分子的比熱都較大的原因。象水的比熱很大就是因爲水分子含有兩個氫原子之故。在大氣中氫元素含量非常之少,不足千分之一,所以空氣比熱較小,其氫元素不可能直接成爲熱子轉變爲光子和電子的條件。

地球上的水域比陸地大得多,故水是熱子轉變爲光子和電子的一個重要條件。

熱子轉變成光子和電子的第二個條件,是熱子所處環境必須是自由宇丹質微粒(構成了實體物質和引力線之外的宇丹質微粒)的密度特別大。

那麽符合這兩個條件的環境在哪里呢?就在水分子的氫原子核附近。因爲氫原子核發射的磁力線密度非常之大,附著在密集的磁力線上的自由宇丹質微粒就非常之多。

第三個條件就是水中的熱子密度不能太大,即水溫不能太高。水溫太高即熱子密度太大,就會因原子核發射的磁力線少於負熱子發射的電力線而未被原子核束縛住的自由熱子太多,這些自由熱子的衝撞且與被束縛的熱子爭奪自由宇丹質微粒,這樣,被束縛住的熱子就難於獲得宇丹質微粒來加厚外殼而形成光子和電子。

所以,總的條件就是熱子必須處在溫度適宜的水分子中的氫原子核附近,才容易不斷吸收自由宇丹質微粒加厚外殼轉變成光子和電子。

關於水可以使熱子轉變成光子和電子的最好例子就是雷電。然而雷電的形成原理,至今仍被錯誤地解釋爲摩擦生電或感應生電。象海水蒸發而形成的雲層在高高的天空上,它的電是從哪里來的呢?水分子的摩擦怎麽會産生出電來呢?這些問題用現有的物理學理論是肯定說不明白的。雲層的電肯定不是感生和摩擦而來的,而是水蒸汽中固有的。

此外,我們知道海水有時會發出亮光,這種亮光有時是螢光。科學上把這種螢光解釋爲海面上含磷的小生物産生的。即使是含磷的小生物的表現,它的螢光即可見的綠色光的光子又是從哪里來的呢?不就是從海水中來的嘛。當然,可以把浮游生物的磷光解釋爲它吸取了海水中的磷而放的光。但是,海水中的磷和海水中存在的包括放射性元素在內的九十多種元素又都是從哪里來的呢?能不能說地球上存在的可以在海水中找到的所有元素都是從江河流去的呢?當然不能。因爲金屬不溶于水,絕大多數金屬都不與水發生化學作用,即是有一些金屬隨江河流人海中,也只能沈於海底而不可能在海水中存在。然而海水中確實存在著包括金、銀和放射性元素在內的重金屬元素,這應作何解釋呢?

宇丹質論認爲,海洋不僅是生命産生的場所,而且是元素生化的場所。海水中水分子的氫原子核——質子的直徑爲10-13 釐米的數量級。而熱子的質量就以頻率爲1012赫茲的紅外線光子質量爲 7.3×10-36克計,熱子質量比電子質量9.1×10-28克也要小1.24×108倍以上,比質子質量小2.36×1011倍以上,所以,在氫原子核周圍和內部可以聚集數量巨大的熱子。這些熱子都在不斷吸取氫原子核附近取之不盡用之不竭的宇丹質微粒使自己長大。每個熱子長大1.24×l08倍就變成電子。由於正負熱子是偶合著的,它們變成的正負電子也是偶合著的,所以,凡有918對正負電子偶生成就可以交替排列而組合成一個中子[12]。這個中子捕獲一個孤正電子或失掉一個孤負電子就會變成質子。當氫原子核周圍有一個中子生成時它就變成了氘核;有兩個中子生成它就變成氚核;有兩個中子和一個質子生成它就變成了氦核;有138個中子和87個質子生成它就變成了鐳核。當然,氫原子核周圍還可以生出與某種元素不同數量的中子來形成它的同位素。總之,廣闊海洋中水分子的氫原子核可以吸收太陽光子轉變成的熱子和地熱釋放的熱子來生出各種元素和它們的同位素。

那麽,氫原子核周圍的熱子生成電子而組成質子和中子之後,爲什麽剛好生成這種元素而不生成另一種元素呢?這就存在一個原子核結構的問題。可以斷定每種元素的原子核都存在穩定結構。當氫原子核與它周圍的質子和中子形成某種元素的穩定原子核結構之後,這種原子核周圍多餘的質子就會因插不進這種穩定結構而被穩定結構中質子與之産生的斥力排斥出原子之外。這些被排斥出去的質子就會轉變成氫元素。又由於這種穩定結構的核子中的正負電子發射的磁力線和電力線(除質子中的一個正電子發射的磁力線外)幾乎全部連接成了引力線,所以,穩定原子核中質子的正電子發射的磁力線除了與殼層負電子發射的電力線連接成引力線外,剩下很少的磁力線對原子核周圍自由的正負電子偶、正負光子偶和正負熱子偶的束縛能力就會非常之弱。這樣,當這些自由運動著的正負粒子偶在運動中同性粒子相遇時就會産生斥力,這種斥力就會使這些自由粒子偶相互排斥而飛離原子。其中飛離出去的正負光子偶射出海面就形成海洋之光;飛離出去的正負電子偶隨海水蒸發於雲層之中就成了雷電的來源。

這裏附帶談談雷電的形成過程。水中的自由正負電子偶隨海水或陸水蒸發到雲層之中後,由於正負電子偶中正電子的一部份自由磁力線或負電子的一部份自由電力線,與水分子發射的電力線和磁力線相連接成引力線,這種引力線産生的引力對正負電子産生束縛和分裂作用。又由於負電子之間的斥力大於正電子之間的斥力,與金屬中的自由電子一樣,負電子就會聚集在雲層的表面。當雲層表面負電子特別多即電壓特別高,雲層離地面較近時,負電子射向雲層外的電力線就會與地面萬有引力線中的磁力線相連接成引力線。這種引力線産生的引力就會將負電子連同正電子吸離水分子。而水分子對正負電子的引力就會使一部份正負電子偶損失掉一部份宇丹質外殼而變成正負光子偶。這種正負光子偶就形成閃電的光。正負電子偶脫離水分子時引力線對空氣分子的彈動而造成空氣的振動,就産生了雷聲。這就是雷電形成的原因。總之,雷電中的電是水固有的,而不是感生或摩擦産生的。

(四)元素的放射現象産生的原因

我們知道,天然放射性元素最終都會蛻變成穩定的鉛。這就告訴我們,具有82個質子和125個中子的鉛原子核結構是元素穩定結構的極限。用鈾原子核與鉛原子核相比,多出的10個質子和21個中子皆處於不穩定狀態。這就說明放射現象是個核子數量決定的結構問題。我們應當將數量和結構聯繫起來才能找到放射現象産生的原因。

宇丹質論從原子核的成份由質子和中子組成以及引力線的性質出發,認定原子核中的質子是排列在原子核表層和次表層的,中子被質子層包裹著排列在核內各層中。而且從α粒子中四核子的三角堆壘結構推定原子核中相鄰兩層的核子皆是錯位排列的。下面,我們就按照這種觀點來分析放射現象産生的原因。

按照宇丹質論核子皆由正負電子交替排列組成的觀點,核子表面也是由正負電子交替排列組成的。所以,核子與核子結合部位是由一核子表面上的正電子與相鄰核子表面上的負電子之間的引力線聯繫著的。這些聯繫著的引力線的宇丹質極的方向皆相同,所以引力線之間要相互排斥,因此這一組引力線是鼓曲著的。由於正負電子是緊挨著的,所以這種鼓曲的曲率特別大。然而,兩核子的結合部位卻不只一對正負電子而是多對正負電子建立的多組引力線,各組引力線之間皆相吸或相斥,但這一大組引力線的外部總是鼓曲著的。

對於一個原子核的層間而言,由於第N層核子與第N+l層核子之間是錯位成三角堆壘形式結合的,即N+l層(或N層)上的每個核子皆與N層(N+l)上的三個核子相結合,這三大組引力線各自皆以很大的曲率鼓曲著。這三大組間夾一定角度鼓曲著的引力線,一定有兩組外部引力線的宇丹質極的方向是相同的,所以,這三大組鼓曲的引力線之間一定有兩組要相互排斥。由於這個斥力是沿第N層與第N+l層間的圓周切線方向,與N+l層中和N層中核子之間引力的方向是相反的,所以,層間引力線組之間的斥力所起的是抵銷相鄰兩層的各層中核子之間的結合力的作用。這是其一。

其二,對各層而言,N層中核子之間結合部位的正負電子之間相連接而鼓曲的引力線組,對第N-l層和第N+l層的核子皆要産生排斥作用。這種斥力是沿原子核半徑向外的,所以,這種斥力對半徑方向核子之間的引力也起到了抵銷作用。

在以上兩種斥力作用下,原子核就存在分裂的趨勢。尤其應當注意的是,這兩種排斥力皆隨原子核中核子層數的增加而增大。由鉛元素在穩定元素中核子的層數最多,就可推定,鉛元素的原子核中上述兩種斥力之總和,還遠小於核子之間的引力之總和,故鉛原子核可以達成穩定平衡。倘若在鉛原子核中增加兩個質子和兩個中子使其變成釙(84PO211)原子核,核子間斥力的總和就會接近引力的總和而不穩定了。但是,這種斥力總和近于引力總和僅是原子核不穩定産生蛻變的一個條件,另一個使元素産生蛻變的條件是熱子的動能。

早在1903年皮埃爾·居裏就發現純淨的鐳鹽經常顯示出具有比周圍更高的溫度。當然,使溫度升高的那一部份熱子是鐳元素的核中的電子轉化而來的。但這種現象證明原子核中存在熱子。原子核中的熱子的碰撞對於穩定度高的核子當然不起作用。但是對於不穩定的放射性元素來說,核內熱子的碰撞就會增大核子的動能,從而增大核內斥力。當核內斥力的總和大於核子間引力總和時,原子核表層核子之間的引力線就會斷裂。這種現象猶如炒濕豌豆時,豌豆內部汽體膨脹産生斥力,外部熱子碰撞表面就會使豌豆産生爆炸一樣。原子核表層核子就會有一部份飛離原子核。這就是核蛻變的溫度效應。

總之,核蛻變必須具備核子層數增多到核內斥力總和近於核子間引力的總和,加上熱子密度即溫度升高到使核內斥力的總和超過核子間引力的總和這兩個條件才能産生。

(五)α、β和粒子産生的原因

天然放射性元素的蛻變一般都要發射出α、β和射線來。現代物理學早已測定這三種射線皆是微觀粒子運動的表現。α粒子是氦原子核,β粒子是電子。粒子現代物理學尚無正確認識,宇丹質論認定它由正負光子緊密結合構成。那麽,這三種粒子究竟是怎樣從原子核中産生出來的呢?這個問題只有用宇丹質論的觀點才能解決。

象α粒子爲什麽由四個核子組成,而不是三個或五個組成呢?按照宇丹質論的觀點,原子核中各層核子是錯位排列的。每層中的任何一個核子都是與鄰層中的三個核子由引力線結合著的,這四個核子形成穩定的三角堆壘結構。原子核的表層與次表層核子就是這種三角堆壘結構,所以,原子核表面炸裂時核子往往要以四核子三角堆壘的穩定結構炸出。

那麽,α粒子爲什麽要由兩個質子和兩個中子組成呢?筆者將在《原子核的結構問題》一文中證明,原子序數爲85以後的放射性元素的質子越來越多地處於原子核的表層。中子全部處於表層以內各層。按照這種核結構,α粒子似乎應由核表層的三個質子和次表層的一個中子組成。其實並非如此。因爲這四個核子炸出前都是與相鄰的核子由引力線結合著的,炸出時都有得失電子的可能。在這種三質子和一中子結構中,只要三質子中任何一個質子失去一個正電子,或者得到一個負電子都可形成α粒子;或者有兩個質子失去正電子或得到負電子,一個中子獲得一個正電子或失去一個負電子也可以形成α粒子。即是對於三中子和一質子的炸出結構,也可以通過得失電子來形成α粒子。總之,四核子結構形成α粒子的途徑頗多。筆者以爲,α射線中不會全是α粒子,一定還有三質子和一中子,一質子和三中子的結合體,只不過形成二質子和二中子的α粒子的幾率最大,數量最多而已。

對於放射性元素蛻變中發射的光子,宇丹質論認爲是由正負電子偶轉變而來。由於原子核裏的中子是由918對正負電子交替排列而成;質子由中子加一個正電子組成;原子核結構中核子之間的接觸部位是由雙方的多對正負電子之間的引力線緊密結合著的,當α粒子的四核子結合體炸出時,隨著多組引力線的斷裂,引力線的巨大彈力對雙方核子都有破壞作用。這種破壞作用往往使雙方都會得失多個電子。在接觸部位的中心結合得最緊密的一對正負電子之間的引力最大,當雙方核子受到破壞時,這一對正負電子仍舊會緊密偶合著。但在它們周圍引力線斷裂的巨大彈力作用下,這對正負電子偶的宇丹質外殼就會被彈掉一部份。這對失去部份宇丹質外殼的正負電子偶就轉變成了正負光子偶,由於這對正負光子偶仍舊是緊密結合著的,正光子的磁力線與負光子的電力線幾乎全部連接成了它們之間的引力線,它們向外空間發射的磁力線和電力幾乎爲零。所以,飛行中的光子偶幾乎沒有電力線和磁力線可以與別的粒子的磁力線或電力線連接成引力線。這就是元素蛻變時飛出的光子不受磁場影響的原因,也是光子偶貫穿本領特別大的原因。

至於放射性元素蛻變時發射的中微子、它只不過是由光子偶失去更多的宇丹質外殼轉變成的,質量更小的粒子偶而已。

蛻變中發射的β粒子——負電子,它也是伴隨α粒子的四核子結合體炸出的。只不過相對於光子産生的部位而言,β粒子産生於兩核子接觸部位的邊沿,引力線密度較小處。在該處被α粒子炸出時彈離核子的正負電子偶,由於正電子和負電子皆與它們原先所在的核子有緊密的聯繫,彈離核子時皆會受到較多引力線的牽扯,所以這種電子偶的正負電子之間距離較大引力較小。尤其重要的是,負電子之間的斥力大於正電子之間的斥力這種電子的性質(這種性質早已被原子核帶正電以及金屬中自由負電子相互排斥而聚集於金屬表面所證實),因此,這對聯繫鬆散的電子偶剛剛被彈出時,其中的負電子受到原先與其中的正電子聯繫著的周圍負電子的斥力,就要大於原先與負電子聯繫著的周圍的正電子對電子偶中正電子的斥力。所以,這對電子偶是以負電子導前運動的。然而,由於滯後的正電子仍受著原先與它結合的多個負電子的引力作用,這種引力大於它與負電子偶合的引力,便使這對電子偶解體,正電子被吸回原位,負電子飛離原子核便形成β射線。

順便指出,原子的殼層電子被原子核抛出,與β粒子的形成過程是同一個道理。只不過殼層電子被抛出的動能遠小於放射現象彈出的β粒子的動能罷了。

至於元素在蛻變過程中,有時α射線和射線最強,有時α射線和β射線最強,有時射線和β射線最強的問題,那只是一個原子核表層的破壞部位不同,引力線的彈力作用不同而出現的機率不同的問題。

總之,α、β和射線的發射皆是原子核表層和次表層因原子核核子層數超過了核內引力與斥力平衡的限度,在熱子動能作用下被破壞的結果。其中的β粒子和光子皆是由組成核子的正負電子轉變而來,絕非現代物理學不知所云地隨便認定的能量轉化而生。

(六)原子核的結構問題

宇丹質論認爲,核子——質子和中子皆由正負電子交替排列構成。由於質子帶正電,質子之間存在斥力,所以質子不會處於原子核內部,這與金屬中自由負電子因相互排斥而處於金屬表面的情況相似,故中子全部處於原子核內部各層之中,質子處於原子核表層和次表層上。另外,原子核中相鄰兩層核子皆是錯位結合著的,即第N層中的每一個核子皆與相鄰的第 N-l層(或 N+l層)中的三個核子相結合。這就是宇丹質論對原子核結構的總體認識。這種認識已被α粒子的四個核子以三角堆壘結構飛離原子核的事實所證實。

下面,我們就按這種結構將核子排列成原子核及閘捷列夫周期表上元素的原子核相對照,來證明宇丹質論對原子核結構的設想的可靠性。

在門捷列夫周期表中,氫核爲一個核子;氦核爲四個核子的三角堆壘結構;鋰核爲七個核子的中心時稱的八面對稱結構,即中心一個中子,表層爲三個中子和三個質子。我們就從鋰核的中心對稱結構開始來推定原子核各表層最多可以容納的質子數。

以鋰核表層的6個核子的結構爲基礎,將其中3個質子換爲中子,在這6個中子的每3個中子構成的三角形上面放置一個質子,那麽第二層上就可以排列8個質子。這8個質子加上鋰核中質子換爲中子的7個中子,共計15個核子。這就是氧元素的同位素原子核;

以氧的同位素原子核表層的8個核子的結構爲基礎,將氧核的8個質子換爲中子,在每三個中子構成的三角形上面放置一個質子,那麽,第三層上就可以排列12個質子。這12個質子加上氧同位素的15個更換後的中子,共計27個核子。這就是鎂元素的同位素原子核;

將鎂的同位素原子核表層的12個質子換爲中子,在每三個中子構成的三角形上面放置一個質子,那麽第四層上就可以排列20個質子。這20個質子加上鎂同位素的27個更換後的中子,共計47個核子。這就是鈣元素的同位素的原子核;

以此方式類推,第五層上可以排列36個質子。累計共83個核子。這就是氪元素的同位素的原子核;

第六層上可以排列68個質子。累計共151個核子。這就是鉺元素的同位素的原子核;

第七層上可以排列132個質子。累計共283個核子。這是人造元素中還未出現的元素的同位素的原子核。

將l—7層總結爲YL(37)圖,這就是可以用來解釋所有元素和同位素的原子核結構的總圖。從圖中3Li7——l32X283這七種元素的同位素的核子數比相應元素的核子數最多相差17.5%,平均相差10.9%,就證明了元素結構總圖——YL(37)圖的可靠性。從而證明了宇丹質論關於原子核中核子按三角堆壘方式排列,和質子排列在原子核表面的判斷的正確性。

現在,我們來討論放射性元素何以會放射的原因。

天然放射性元素92U23892U235和釷90Th232被稱爲三個放射系的“始祖”,它們最後都蛻變成鉛的各種穩定同位素。放射性元素何以會不穩定而蛻變呢?讓我們從YL(38)圖中來分析鈾、錒鈾、釷、鐳和鉛的原子核結構,從中找出放射性元素原子核不穩定的原因。

鈾核的質子數爲92,中子數爲146,原子核排滿第六層時核子的總數是151,92個質子中有5個應排列在第六層。第七層排滿是132,而鈾的92個質子減5個質子爲87,故第七層只留下45個核子空位。我們用“(45)”表示這45個空位。

照此分析,第七層上錒鈾有(48)個空位,釷有(5l)個空位,鐳有(57)個空位,鉛有(76)個空位。自鈾至鉛的空位順序是(45)、(48)、(5l)、(57)和(76)。可見,在第七層上鈾的封閉程度最大,鉛的封閉程度最小。由於原子核中的斥力是隨核子層數增加而增加的,層數越多斥力越大。第六層及其以下的元素的原子核是穩定的。第七層上元素原子核的穩定程度則由它們的核子及其引力線織成的網狀對第七層的封閉程度決定。因爲核子的網狀封閉率越大,承受原子核內部引力線所産生的斥力就會越大。第七層上鉛核核子的網狀封閉率爲56/132=42.4%,而92U238核核子的網狀封閉率爲87/132=66%,鈾的封閉率比鉛的封閉率增大了23.6%。由鉛核爲最大的穩定核來看,鉛核核子在第七層上的封閉率就是原子核結構的穩定界限。在這個穩定界限下。把鉛加熱到氣體狀態它也不會産生蛻變。但是,如果鉛原子核與一個α粒子形成84PO211 的複合核,在常溫下也是不穩定的。

總之,一切微觀粒子都是可分可合的,它們皆由宇宙基源宇丹質構成。電子以小的微觀粒子皆由電子失去宇丹質外殼轉變而成;電子以大的微觀粒子皆由正負電子交替排列所構成或交替排列構成的粒子通過正負電子之間的引力線相連接所構成。

宇宙中不存在孤陰、獨陽和中性的物質。外部表現爲陰性和陽性的粒子皆由“陰陽不二”的宇丹質微粒有序組合而成,如正負電子、正負普通光子、正負熱子等。外部表現爲中性的粒子皆由陰粒子和陽粒子緊密結合所構成。如中子、光子、中微子等。中性粒子中必須陰陽粒子對等。

宇宙是“成毀不二”、“神質不二”、“質能不二”的。成與毀、神與質、質與能皆不可分離,雙方共處一體之中。物質的轉化是“神質不二”、“質能不二”的轉化,不存在孤質與獨能,故不存在質與能的相互轉化。由於宇宙中一切物質皆由“神質不二”的宇丹質構成,所以一切物質最終只能“毀”到不可分而永存的宇丹質微粒爲止。熱子是微觀粒子中最小的微粒,它很難毀滅,故一般微觀粒子往往只能通過失去宇丹質外殼“毀”到熱子爲止。一般微觀粒子又可通過氫核對熱子的吸引,被吸引的熱子再吸取周圍的宇丹質微粒加厚外殼轉變而成。

核子——質子和中子皆由正負電子交替排列組合成球狀粒子。

原子核的結構狀況是:質子排列於表層和次表層,中子層被質子層包裹著居於核內。各核子層之間是錯位結合的,每個核子都與鄰層的三個核子結合形成三角堆壘結構。

核子間的結合是通過核子表面之間正負電子間的引力線相連接。這些引力線相互排斥産生的鼓曲是形成原子核內斥力的原因。核內斥力隨核子層數增多而增大。核內斥力分爲徑向斥力和切向斥力兩種。沿各層間圓周切線方向的切向斥力,與各層中核子間的引力方向相反;各核子層之間的徑向斥力的方向,與徑向核子之間的引力方向相反。

原子核産生放射現象的原因,是由於兩種斥力之和接近核子間引力之和時,在熱子動能和引力線間的斥力作用下。使斥力之和超過了引力之和而産生的。

原子核l-7層各層中排滿的核子數分別爲:6、8、12、20、36、68、132。第七層的核子數超過56個,即表層的網狀封閉率超過了42.4%的元素就會成爲放射性元素。故第七層上網狀封閉率爲42.4%是原子核的穩定結構的界限。

以上就是宇丹質論對原子、微觀粒子和原子核結構,以及微觀粒子結構和核力的全新的認識。

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