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原子物理学理论应当尽早改写

 物理网文 2018-02-16
 关于物体微观结构的理论,现在仍然处于维象的阶段,人们对所有化学反应规律的认识,都还没有涉及到深层次的物理机制,能量在光、热、电、和磁等具体形式上的相互转化所基于的“共有”本质,不是现代物理学能够说清楚的。可以肯定地说,目前物理学在物体微观结构上的理论研究,同样也走进了死胡同,由于玻尔对氢原子模型的设计,首先就是错误的,根据错误的氢原子模型,就不可能构建与事实相符的微观物质结构理论。在对元素组合规律的经验认识上,由一个质子、一个中子、和一个电子所形成的稳定组合物,即“重氢”结构体,其实用玻尔的氢原子模型是根本不能解释的,认为两个氢原子在组合成一个重氢结构体时,其中一个氢原子的外围电子坠入核内、转变成了中子,而另一个氢原子则不会具有这样的过程,这种想法是很奇怪的,对于两个氢原子处于完全相同的条件下,一个能转变为中子,而另一个却不能,不知道后来的人们是怎么相信的。正因为这一关键性的问题没有被正确对待,所以,质子和中子,就变成了所有原子中心区域的“核子”,至于众多的电子如何才能同时绕核正常旋转,并遵从相同的轨道规则,前人便展开了无边的想象力,反正这些都是看不见的事实,即使说错了,也很难被人发现,谁有权威谁说了算,我们现在的原子物理学理论,就是这样形成的。这就是微观物质结构理论,一直在朝死胡同方向走的真实原因,或许人们在想:如果原子物理学的基本观点是错误的,那么,原子弹和氢弹又是怎么爆炸的呢?
在所有的元素中,质子或中子之间相互结合力的大小,是有着明显“层级”区分的。重氢结构体最为稳定,其核子间的结合力最强,所以它是所有元素的二级基本组成单元,一级组成单元是氢原子。然后重氢结构体与重氢结构体相互结合,形成元素内部的次级结合力,核子与电子在元素内按照二比一的比例进行搭配,就是由元素在形成时的“次级”结合来决定的,这种次级结合力,也是相当稳定的,我们对不同元素的区分,和用电子的数目来标示不同的元素,就是按照这种形式的结合力来进行的。在此基础上,由“单个”的核子或氢原子,同元素结构体之间的结合,是三级“混合”结合,这种结合力是不稳定的,元素的同位素,就是通过这种结合而形成的,所以它能够被人工合成,也会自行衰变。原子物理学家们,都知道元素所具有的这些特征和规律,也清楚用玻尔的氢原子模型,无法解释这些事实,作为相同的质子和中子,它们一起挤在原子的中心区域,肯定是不能对元素所具有的这三种根本不同的结合力,进行区分的。由此不难看出,电子围绕原子核旋转的原子模型,没有与客观事实相符的可能性,玻尔的原子模型,必须予以推翻,原子物理学理论,应当尽早地改写。

在事实上,认为原子是以高密度的物质个体的形式而存在的传统观念,是与客观情形不符的,当年,玻尔否定电子存在于原子之内的观点,就是基于这样的传统认识,它正好迎合了人们对物质“实体”的传统理解,使人们相信,电子这个物质实体,是不可能被嵌入另一个物质实体之内的,所以在对待卢瑟福的散射实验结果上,人们几乎是一致性地接受了玻尔的观点。如果按照电子存在于氢原子之内的设想,其实也是存在一种合理解释的,因为实验所使用的靶材料,是重元素铂,当组成铂元素的氢原子,在空间中按照“线形”分叉式排列时,卢瑟福的散射实验,也会出现相同的结果,对此,没有必要通过把电子和原子远距离分开,来让出用以解释实验结果所必需的空间,这是当时的人们,在传统的物质实体观念的束缚下,所未曾想到的。有趣的是,普朗克在说明电子吸收和释放的光能量所具有的“单位”特征时,又假设这种基本稳定的单位能量,是一种“粒子”属性的东西,这不禁让人要问:既然电子不能进入原子“实体”内,那么,“光子”为什么就能进入电子体内而被其吸收呢?

电子是不能独立于核子之外的,氢原子的体积,实际上就是质子的体积,“核子”概念的提出,是不正确的。电子只能处于氢原子的体积之内,才能在随氢原子一起做各种高速运动时,而不会偏离轨道或丢失,连原子释放能量的行为,都能使电子被保存在原子之内,就是由于这一原因。两个氢原子在特定条件下,可以结合为一个重氢结构体,重氢结构体,是两个氢原子在相互连结的部位,以共用体积的形式而存在的,重氢结构体是完全对称的,不存在质子与中子之分,其中一个电子被隐藏在重氢结构体之内,另一个电子,则处于重氢结构体之内的向外边缘上,成为显含的电子。当重氢结构体裂变时,携带隐含电子的半部分,才是不稳定的中子,这样的中子,继而衰变为一个质子、一个电子,并同时释放出特定形式的物质波能量,所谓的中微子,只是对这种特定形式的物质波能量的探测结果,它在事实上不是物质粒子。这种会自行衰变的中子,只能在重氢结构体的裂变过程中产生,贝塔衰变过程不可逆转。用电子和质子来合成中子,以及“K层俘获”的想法,都是没有道理的。所有的原子、质子、和中子,在体积上都不存在区别,它们之间的不同,只体现在携带电子和能量密度方面,向饱和态能量密度的偏离,则是它们所显示出的电性,化学反应行为,不是由电子的带电所引起的。

对于氢原子真实状况的了解,必需要结合氢原子及所有元素形成过程的事实,单凭探测能力有限的实验,是很难全面地说明氢原子问题的,前人在这一方面,高估了物理实验所具有的证明能力,忽视了自己对实验结果的判断所可能存在的错误。不过,玻尔的“对应原理”,是很非凡的,它体现出作为一名伟大的物理学家应有的物理学统一思想,和对自己提出的并未实际成熟的原子观点,所持有的慎重态度,以便让后来的人们,能够继续按照微观与宏观统一的思想,来完善和发展他所开创的原子理论。现代科学已经揭示出太阳系,在宇宙中只是一个寻常的涡旋系统,是一种相对独立的重力场体系,根据玻尔的对应原理,氢原子也应当是一个高速旋转的能量系统,是最基本的“微观”重力场。
                                                                                       ——王德春      2016年6月2日

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