科学大统一 第八篇 宇丹質化學

第四章 論泡利不相容原理

泡利不相容原理說的是,在原子的一個電子軌道上最多只能容納兩個自旋相反的電子。

但是,包括泡利先生本人在內的所有物理學家至今都未能闡明這個原理的實質,皆是知其然而不知其所以然的。尤其錯誤的是,現代物理學竟然將同一電子軌道上兩個反向自旋電子之間産生的力學效果解釋爲:産生了電子之間的引力

這種解釋之所以錯誤,就在於以往的物理學家們不理解電子自旋效應對電子之間力的作用原理,不知道化學鍵的實質,而且不去設想電子軌道如何才會平衡。

道理非常簡單,要是同一軌道上兩個自旋相反的電子會産生引力,那麽它們就會逐漸靠近,甚至很可能會聚集到圓周軌道直徑分開的一個半圓軌道上,這樣,電子軌道就失衡了,電子在軌道上就不對稱了。這種不對稱,就會大大減小殼層電子對核發射的磁力線的屏蔽作用,原子的電負性就會增大,且不均勻。

而實際上任何原子的一個電子軌道上的兩個電子都是儘量保持最大距離而使軌道平衡對稱的,這只能在自旋相反的兩個電子之間具有斥力才成。那麽,這兩個電子之間是否存在斥力作用呢?這只有用宇丹質論的觀點才能解釋。

讓我們來研究兩個電子之間的相互作用。當兩個電子處於相對靜止狀態時如 YL(51)圖所示。圖中“ —”表示負電子發射的宇丹質連射線——電力線由宇丹質微粒陰極導前。這時電子之間之所以要産生斥力,是由於它們之間的電力線方向相同之故。只有二電子間連心線方向附近,方向完全相反的少量電力線才會因相反相吸而産生極微小的引力。按照“不二論”來解釋,這就叫“斥吸不二”,“不二而有分”,只不過斥力占了絕對優勢就是了。這就是負電子(或正電子)之間會産生斥力的原因。

當兩個電子自旋方向相同時,如 YL(52)圖所示。由於它們之間的電力線方向相反,相反相吸,因而電力線之間就産生引力。由於電子自旋方向相同,電子之間的電力線反向運行,被吸住的電力線就要受到拉力,這拉力傳遞到電子上,就産生了電子之間的引力。這就是同向自旋的電子之間要産生引力的原因。但是,由於引力線的彎曲會産生彈力,這種彈力隨引力線曲率增大而增大,所以,二電子距離越遠引力線的曲率越小,彈力越小,二電子間的斥力就越小,這時引力就佔優勢;當二電子距離很近時,引力線曲率就很大,二電子間的斥力就會很大,這時斥力就佔優勢。但對於一個電子軌道上的兩個自旋方向相同的電子而言,電子尺度比起軌道尺度來是極微小的,故在半個軌道上的兩個電子之間的距離也是很遠的,所以,同向自旋的兩個電子之間主要是引力佔優勢。當它們相互吸引到産生巨大斥力而使斥力佔優勢時,電子軌道早就不對稱、不平衡了。這就是泡利不相容原理不允許有兩個自旋方向相同的電子共占一個電子軌道的真實原因。

不相容原理的實質在於,自旋方向相同的兩個共軌道電子逐漸接近時,隨著斥力的增大,較大的電子就會將較小的電子抛離軌道。這是其一。其二,在近距離內,這兩個電子的自旋動能還會因它們之間引力線的反向運行而相互抵銷。當電子的自旋動能喪失到電子與原子核之間的自旋斥力很小時,這自旋斥力與電子自身的離心力之和就會小於電子所受的弱核力,這樣,電子就會被吸引到原子核上去。這兩種作用,都是要把共軌道的自旋方向相同的一個電子排斥出軌道之外,故曰不相容。

當兩個電子的自旋方向相反時,如 YL(53)圖所示,此時兩電子之間只能産生斥力,引力小到忽略不計。這種斥力使兩個電子儘量遠移,直到這種斥力與電子所受的弱核力相動平衡爲止。這樣,兩個電子就絕對對稱著在共用軌道上平衡繞核運行。這就是泡利不相容原理允許有兩個自旋方向相反的電子共用一個電子軌道的真實原因。這就證明,這兩個電子之間産生的是斥力,而不是現代物理學錯誤認定的引力。

那麽,爲何泡利不相容原理不容許有兩個以上的電子共占一個電子軌道呢?倘若有三個電子共占一個軌道,如果這三個電子自旋方向皆相同,就會吸聚一起然後相互排斥或相互抵銷自旋動能,最少使其中兩個脫離軌道;如果其中兩個自旋方向相反,就必然有兩個自旋方向相同,那麽最少有一個電子要脫離軌道。倘若有四個自旋方向正反交替排列共占一個軌道的電子,這四個電子兩兩之間皆産生斥力,那麽,這斥力或者使電子軌道半徑增大,或者使四個電子的自旋斥力皆減小。前一種情況,由於軌道半徑增大,電子所受弱核力就減小,電子就會飛離軌道;後一種情況,由於自旋斥力減小,電子就會被弱核力吸引到原子核上去。

所以,同一軌道上多於兩個電子是無論如何也不會穩定的。

讀者已經看到,宇丹質論的上述解釋與量子力學的解釋是相反的,自旋相反的電子之間産生的是斥力而不是引力。量子力學觀點之所以錯誤,就在於它沒有物理事實作依據,它根本就不知道宇宙中會有宇宙基源——宇丹質存在,當然就更不懂得宇丹質連射線——引力線所具有的性質,故只能憑著猜想去判斷問題。當我們通過引力線性質的分析,明白了同一軌道上兩個自旋方向相反的電子之間産生斥力的原理之後,原子的核外電子何以會均勻分佈的道理就容易理解了。

继续浏览