科学大统一 第八篇 宇丹質化學

第二章 現代化學困難的原因

筆者在《現代化學的困難》中列舉了六大困難,這些困難皆與以下原因相關:

(一)錯誤地把化學鍵歸之於

電子雲密度的增大

《無機化學》寫道:

“根據量子力學基本原理,氫分子的基態所以能成鍵,是由於兩個氫原子軌道(IS)互相疊加時,由於都是正值,相加後使兩個核間的電子雲密度有所增益,這叫做原子軌道的重疊。重疊的結果,在兩個核之間出現一個電子雲密度大的區域,這樣就一方面降低了兩個核間的正電斥力,另一方面增添了兩個核對電子雲密度大的區域的吸引,這都有利於體系勢能的降低,有利於形成穩定的化學鍵。”

由靜觀的YL(50)圖,從靜電角度看,上述觀點是絕對正確的。問題在於核的殼層電子並非靜止不動的。殼層電子以每秒108釐米的高速度繞核旋轉著,每秒鐘繞核約1016周。在兩核之間確實是有電子雲存在的,但是必須明確一個概念——核只能對電子吸引,而不能對電子雲——電子的軌迹吸引。由於兩氫原子的殼層電子恰好同時運動到兩核之間電子雲密度最大區域的機率最多只有3%,那不用說是很難成鍵的。即使成鍵也是瞬时的,很不穩定的。這是其一。

其二,如果兩原子間各自的殼層電子在繞各自的核運轉的情況下真的可以形成化學鍵,那麽,由於任何一個原子可以同時與多個原子相接觸,就應當同時形成很多個化學鍵。比如一個氫原子最少可以同時和6個氫原子相接觸,就應當形成H7的氫分子。這當然是脫離實際而不可能的。

其三,分子中原子的穩定結構在於其價電子應如惰性氣體原子似的滿足八個殼層電子(除氫爲2個外),這是因爲價電子滿足八個所形成的電子雲才能對原子的弱核力産生全屏蔽作用。可是按照二原子接觸電子雲局部增大密度而成鍵的觀點,不僅分子中每個原子不可能達到全屏蔽的穩定結構狀態,就算這些原子果真形成了分子,這種分子也不可能是弱核力全屏蔽的自成一體的穩定分子。

總之,化學鍵是不可能通過電子雲密度增大的手段去形成的,靜觀的虛幻的電子雲理論是不真實的。

(二)現代化學的電子配對理論違反了

洪特規則和原子不可壓縮的性質

由於現代化學堅持電子雲成鍵理論,因而電子配對理論就不得不發展到堅持核外電子的“全配對”組合方式的理論,即隨原子間距縮小而電子雲大密度區域擴大,二原子的所有核外電子都要參與組合的配對理論。這就是據說到目前爲止最先進的“分子軌道理論”。

這種理論不僅存在“電子雲成鍵理論”的錯誤,而且嚴重違反了洪特規則,犯了破壞原子的核外電子按洪特規則組合的錯誤。這種理論完全不明白原子核外的內層電子,即除價電子之外各層電子的穩定性是不容破壞的,也是不可能被破壞的。這是因爲越靠近原子核的電子所受弱核力越大,即宇丹質連射線密度越大的緣故。人們應當從水分子或液體分子的難以壓縮性而聯想到原子的不可壓縮性。原子的不可壓縮性筆者已經在《宇丹質天文學·大爆炸說的喪鐘》一章中通過計算論證過了。原子的不可壓縮性正是其內層電子結構不可破壞性的表現。一個外界的電子要深入到一個原子的電子內層,它不僅要受到內層電子的巨大靜電斥力的排斥,而且還要受到高速運轉電子巨大的衝擊力作用。可以斷言,現代化學的“分子軌道理論”的分子軌道實際上是不可能建立起來的。而且,由於它以電子雲成鍵理論爲基礎,它根本無法建立起對分子具有屏蔽作用的,使分子自成一體的真實的分子軌道。

(三)金屬鍵能帶理論違背了金屬

和自由電子的物理性質

“金屬鍵能帶理論”也是建立在電子雲理論基礎之上的。這種理論的兩個基本觀點是:

(1)金屬的價電子是“離域”的,即金屬的所有價電子皆不屬於任何一個金屬原子,而屬於金屬的整體;

(2)這些整個金屬共有的所有電子,能夠組成許多“分子軌道”,而且這些“分子軌道”之間的能量差很小,以致於可以認爲各能級間的能量變化是連續的。

“金屬鍵能帶理論”實際上認爲金屬內部也存在自由電子——價電子,而且“能帶”正是由這些金屬內部的自由電子——價電子所組成,於是形成了所謂的“金屬鍵”,於是乎,金屬原子就形成了有規律的晶格了!

這種理論完全違背了金屬和自由電子的物理性質。我們知道,金屬原子的價電子之所以能成爲自由電子,正是由於價電子受原子核的弱核力作用很小(因內層電子對弱核力屏蔽過甚之故)和價電子之間斥力很強這兩種因素決定的。也正是由於這兩種因素,尤其是同性相斥的斥力決定了金屬內部不可能有大量的自由電子存在,大量的自由電子因相互排斥而集中於金屬表面附近。這種物理現象早在百多年前就被金屬球內部帶正電而外表帶負電的法拉弟圓筒的實驗所證實了。一切需要屏蔽的儀器外加金屬罩就是對這種物理原理的運用。

由此觀之,既然金屬內部不存在自由電子,那又怎麽會有自由電子形成金屬原子的“分子軌道”的可能呢?

可見“金屬鍵能帶理論”是毫無物理學依據的,金屬鍵絕非由自由電子的作用形成。

(四)現代化學基礎理論的困難

來源於現代物理學的困難

物理學,尤其是原子物理學和核子物理學是一切自然科學的基礎,一切自然科學的困難都可以從中找到原因。化學也不例外。筆者以爲,化學基礎理論的困難,最低限度可以從現代物理學中找到如下幾條原因:

第一,現代物理學雖然承認泡利不相容原理是正確的,但是,還不能正確解釋泡利不相容原理的物理本質。也就是說,現代物理學還不能正確解釋同一電子軌道上的兩個電子何以必須反向自旋的原因。這只有待宇丹質論來作出正確的解釋。

第二,現代物理學還不能解釋核力産生的原因,而且不明白強核力、弱核力、電磁力和萬有引力的共同本質和關係。因此,在化學基礎理論中就表現出對化學鍵,尤其是對金屬鍵和氫鍵以及分子間的作用力不理解而隨意解釋的現象。

第三,現代物理學就總體而言是一種實驗物理學,它很缺乏綜合分析、推理和判斷的能力,對於儀器和檢測手段落後於物理現象的事實它是不承認的。(當然,對權威理論的迷信除外)比如,物理學明明知道光在介質中隨指數衰減,也明明知道金屬存在光電效應和熱效應,也明明知道光子與電子可以相互轉化,但就是不去進行光子可能會變成熱子,會變成電子,以及光子和熱子“消失”了會變成何種物質的探索。因此,現代化學也就不可能明白化學反應中産生的熱效應、電效應、光效應的真實原因。更不能解釋催化劑的催化機理以及生物化學中酶的催化機理和光合作用的機理。

總之,現代化學的困難主要源於現代物理學,它的一切無可奈何的錯誤理論都可以在物理學中找到原因。

继续浏览