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强相互作用和弱相互作用原理

 成靖 2021-06-03

科技创新日益成为推动社会进步的主导力量,国家现代化目标的实现离不开科技人员的自立自强。哲学创新不是科技创新的“仆人”,而是科技创新的“帮手”,哲学创新为科技创新注入了思维和文化的活力,在科学思维和科学文化的塑造上发挥了积极的引领作用。多数人做科学和技术、哲学和经济学创新的“裁判员”,或者看到了国家科技实力的强大,或者了解到国家科技实力的不足。少数人成为了科技和文化创新的“运动员”,他们或者是火箭制造和发射的“大国工匠”、杂交水稻育种的“大国农匠”,或者是公司、厂矿和机构的“泥瓦匠”、“教书匠”、“裁缝匠”。自创一套哲学体系不是自己“向往的目标”,我的“人生哲学”是当一名哲学创新的“运动员”,创新者不是坐在看台上,而是在赛道上奔跑,在赛场上博击。

宇宙学的“人择原理”分为强人择原理和弱人择原理,相对论物理学的“等效原理”分为强等效原理和弱等效原理,微观物质的作用力分为弱力或弱相互作用和强力或强相互作用。弱力仅作用于电子、夸克、中微子等费米子,而对光子、希格斯粒子、理论假设的引力子等玻色子不起任何作用,原子放射性现象产生于最短程的弱力作用。强力是质子和中子结合为原子核的作用力,由于质子和中子由更微小的夸克组成,强力实际上也是夸克之间的结合力。物质作用力的强弱之分与选择的时空尺度和单位力的大小有关,比如:万有引力在微观的尺度上是最弱的力,而在宏观的尺度是最强的力,我们在原子结构的受力分析中可以忽略原子核和电子的万有引力,而把原子核和电子的电磁力看成是两者之间的主要作用力,微观单位的电磁力比引力高出了10的36次方倍。拿强力和电磁力对比,强力还是强力,而电磁力是“弱力”,强力是电磁力的100倍;拿电磁力和弱力对比,电磁力是“强力”,弱力还是弱力,电磁力是弱力的100亿倍。

惰性物质是指化学性质十分稳定、在一般条件下不与其它物质发生化学反应的物质,比如:稀有气体或惰性气体和不活泼的金属或惰性金属。惰性气体包括:氦、氖、氩、氪、氙、氡,它们是在常温下都以单原子为分子的气体。空气中的惰性气体含量约为0.94%,其中绝大部分为氩气。惰性气体好像空气中的“暗气体”,它们是无色、无味、无臭的“三无气体“,熔点和沸点的温差小于10℃,仅在很小的温度范围内呈液体形态。利用惰性气体极不活跃的化学性质,人们将惰性气体广泛地应用在工业、医疗、航天和深海探测、日常生活的领域,比如:霓虹灯实际上是“氖灯”,填充氖气的灯管发出穿透力很强的红光。氦气是氢气以外最轻的气体,氢气非常不稳定,容易燃烧和爆炸,现在的气球和飞艇都用氦气替代了氢气。

强相互作用和弱相互作用原理

活性物质分为化学活性物质、生物活性物质、食品活性物质等,化学活性物质是指某些化学元素物质的活性较强,它们很不稳定,容易和其它物质发生化学反应或分解,其元素原子核外的电子容易失去或得到,从而产生氧化或还原反应。简而言之,化学活性物质是指化学反应活性较强的物质,通常包括溶液中的离子、自由原子和自由基。可以从科学哲学的概念上把物质划分为三大类,第一类是物理、化学、生物变化或反应缓慢、迟钝或不活跃的物质,简称为情性物质;第二类是物理、化学、生物变化或反应快速、敏锐或活跃的物质,简称为活性物质;第三类是介入第一类和第三类之间的物质,简称为中性物质,它们的物理、化学、生物变化或反应不快不慢,既不是很活跃,也不是很惰性。科学哲学定义的惰性物质和活性物质符合科学哲学概念论的反等效原理。

惰性物质并不是完全惰性的,它有活跃的性质;活性物质并不是完全活性的,它有惰性的性质。比如:氢气是宇宙中最丰富的物体,广泛地分布在星际空间和恒星、气体行星之内。氢气在常温下表现得非常稳定,显现了惰性物质的性质,而在点燃或加热的条件下能与许多物质发生化学反应。氢气是一种无色、无味、无毒的气体物质,它的生物学效应被广泛地应用于临床医学的治疗。它的易燃易爆性显现了活性物质的性质,氢气和氟气、氯气、氧气、一氧化碳、空气的混合均会发生爆炸,氢气与氟气的混合物即使在低温和黑暗的环境也发生自发性爆炸,氢气与氯气混合物的体积比达到1:1时,在光照作用下会发生爆炸。在了解氢气的活性气体特性之后,人们在储存时通常将氢气罐储放在温度不超过30℃的室内,禁止阳光直射和在附近使用明火,氢气与氧气、压缩空气、氟气和氯汽等分开储存。

科学哲学的相互作用原理分为两种类型,一种是强相互作用原理,一种是弱相互作用原理。科学哲学强相互作用和弱相互作用的划分对应了原子物理学强力和弱力的划分,对应了相对论物理学强等效原理和弱等效原理的划分,对应了宇宙学强人择原理和弱人择原理的划分,也对应了物理化学情性物质和活性物质的划分。具体事物的强作用关系和弱作用关系符合科学哲学形式论的等效原理,具体事物的相互关系上升为抽象事物的相互关系,从具体科学的强相互作用和弱相互作用提炼出抽象哲学的强相互作用和弱相互作用原理。所谓的惰性物质在科学哲学的概念上是指参与的相互作用弱的物质,其中的惰性物理物质的物理反应迟缓,惰性化学物质的化学反应迟钝,惰性生物物质的生物反应缓慢;所谓的活性物质在科学哲学的概念上是指参与的相互作用强的物质,其中的活性物理物质的物理反应快速,活性化学物质的化学反应快捷,活性生物物质的生物反应灵敏。强相互作用和弱相互作用原理符合科学哲学原理论的反等效原理。

强相互作用和弱相互作用原理

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