原子核是怎樣構(gòu)成的
晏成和
我的物理新視點(diǎn)只有兩條,都是關(guān)注核外:1、核外電子的運(yùn)動(dòng)是規(guī)律的。核外電子運(yùn)動(dòng)的速率隨溫度變化,兩原子相互吸引對方價(jià)電子結(jié)合成結(jié)構(gòu)元,再構(gòu)成物質(zhì)世界。
2、電子的運(yùn)動(dòng)伴生著(電磁)波。正是因?yàn)殡娮拥倪\(yùn)動(dòng)伴生著波,所以物質(zhì)能夠接收波、產(chǎn)生波,粒子有著波的效應(yīng)。
這基礎(chǔ)的物理視點(diǎn)離經(jīng)叛道,卻是來源于自然事實(shí)、實(shí)驗(yàn)事實(shí)。新視點(diǎn)對自然現(xiàn)象的解釋左右逢源,科學(xué)將在新說的基礎(chǔ)之上將實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展。由此,現(xiàn)代物理探究進(jìn)入了一個(gè)新起點(diǎn)。
接下來,將要做一些實(shí)驗(yàn),使新視點(diǎn)自身完善;同時(shí)新視點(diǎn)要向縱深領(lǐng)域(化學(xué)、金屬材料等)拓寬發(fā)展;要出版相應(yīng)的書籍;還有將依照新視點(diǎn)理論研發(fā)出新能源、新材料、新技術(shù)造福社會(huì)。這些都是我這個(gè)年過六旬之人想做而難以完成的。
對原子核內(nèi)雖有些獨(dú)立的見解,但精力有限,不敢涉足深入。
上世紀(jì)的物理取得了偉大的成績,但也存在著如:電子云、自由電子導(dǎo)電、波粒二象性等有悖事實(shí)的草率和粗陋;存在著用極其高深的數(shù)學(xué)公式“研發(fā)”物理性能的不靠譜的方法。這些技能、方法不僅運(yùn)用在核外、更如法炮制到核內(nèi)。于是,核物理的高深復(fù)雜令人望而卻步,各路高手在原子核里找到60多種粒子,基本粒子就有28個(gè)之多,令人眼花繚亂。(以下表格,載自百度,還有更多,我不想占據(jù)太多篇幅)
費(fèi)米子夸克上夸克反上夸克下夸克反下夸克粲夸克反粲夸克奇夸克反奇夸克頂夸克反頂夸克底夸克反底夸克輕子電子正電子μ子反μ子τ子反τ子電子中微子反電子中微子μ子中微子反μ子中微子τ子中微子反τ子中微子玻色子規(guī)范玻色子光子膠子W玻色子Z玻色子據(jù)說63種各類粒子已經(jīng)找到,就差最后一種上帝粒子(希格斯玻色子),粒子大廈就大功告成。由此我想到了:“現(xiàn)代物理大廈在相對論、量子論的支撐下已經(jīng)基本建成,現(xiàn)在只需在兩論之間建立一個(gè)最后的數(shù)學(xué)的金頂,物理大廈就在你們的手中建成?!边@兩個(gè)似曾相識(shí)的“最后”,讓我看到了傳銷。
大自然崇尚簡單,世上萬物五彩紛呈,其實(shí)也就來自100多種元素,其中,上帝實(shí)質(zhì)上只是創(chuàng)造了兩個(gè)基本的材料:原子核和核外電子。然后只是把這兩種基本材料的個(gè)數(shù)按8進(jìn)制順序排列,哪里有高深的數(shù)學(xué)。崇尚簡單的大自然,會(huì)在空間更小的原子核內(nèi)運(yùn)用量子場論、計(jì)算并制造64種粒子?對此,我深感懷疑。
要探討原子核,就必須全力關(guān)注來自核內(nèi)的信息、緊扣放射現(xiàn)象——從放射性元素的原子核內(nèi)放射出的三種射線:α射線,氦原子核的粒子流;β射線,高速的電子流;γ射線,頻率極高的電磁波。這是大自然提供核內(nèi)的蛛絲馬跡。
α射線,氦核,質(zhì)量是氫原子的4倍,有4個(gè)質(zhì)子2個(gè)電子。說明放射性元素核內(nèi),質(zhì)子一般是成對的存在,兩個(gè)質(zhì)子共用一個(gè)電子,形式有點(diǎn)像結(jié)構(gòu)元,或者叫核元,兩個(gè)核元結(jié)合成一個(gè)氦核,所以其電荷是+2(4個(gè)正電荷加上2個(gè)電子)。核元的結(jié)合電子速率極高,兩個(gè)核元之間的電磁力極大,結(jié)合能極大。所以氦核在核爆炸時(shí)也不分離。 (結(jié)構(gòu)元:參看博文3、核外電子的運(yùn)動(dòng)與物質(zhì)結(jié)構(gòu))
當(dāng)然,放射性元素的核內(nèi),質(zhì)子也不是完全成對的存在,如鈾235中有一個(gè)中子落單,不能組合成核元,所以鈾235就不穩(wěn)定,容易形成裂變,鈾238的質(zhì)子全部組成核元,因而很穩(wěn)定。鈾238吸收中子變成鈾239,就又不穩(wěn)定了。
β射線,是電子流。電子被高速放射出來,說明放射性元素的核內(nèi)存在著高速運(yùn)轉(zhuǎn)的電子。
γ射線,是頻率極高的電磁波,頻率在3X10^18。電子的振動(dòng)發(fā)出電磁波,高頻電磁波說明放射性元素核內(nèi)存在著高速運(yùn)轉(zhuǎn)的電子躍遷。原子核的直徑是原子的萬分之一,所以核內(nèi)電子運(yùn)轉(zhuǎn)半徑極小、速率極高,每秒3X10^18轉(zhuǎn),因而躍遷時(shí)輻射出γ射線。正是因?yàn)楹藘?nèi)電子速率極高,所以原子核結(jié)合能很大。按平方反比計(jì)算,原子核的內(nèi)聚力比核心的核外電子的作用力要大一億倍!所以顯現(xiàn)為強(qiáng)力。 (電磁波形成:參看博文16 光是怎樣形成的?)
放射現(xiàn)象揭示了原子核內(nèi)發(fā)出的秘密,這是大自然提供的蛛絲馬跡。可是總是有研究者對大自然提供的重要線索熟視無睹,一味用巨大昂貴的粒子加速器轟擊,找尋支離破碎的粒子。如何解讀粒子碎片間的邏輯關(guān)系?于是就自作聰明地用及其復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算將這些零碎的粒子捏合在一起。
是計(jì)算總得有幾個(gè)數(shù)字,原子核內(nèi)那么小,誰也看不見。理論物理學(xué)家就“巧妙”地用到粒子的自旋:費(fèi)米子有半整數(shù)自旋(如1/2,3/2,等);玻色子有整數(shù)自旋(如0,1,2)。這樣就可以伸展拳腳,算他個(gè)四海翻騰、眼花繚亂。
據(jù)我在新視點(diǎn)探索的心得:物質(zhì)的特性與電子(粒子)的運(yùn)動(dòng)線路(繞一個(gè)原子核、還是繞兩個(gè);是平面運(yùn)轉(zhuǎn)、還是立體球面運(yùn)轉(zhuǎn))與速率休戚相關(guān),而與電子的自旋完全無關(guān)。因而推理,核內(nèi)情況大體如此,線路速率最為重要,搞那些自旋與自然事實(shí)無關(guān)。
自持高明的物理學(xué)家完全不顧大自然提示,對于粒子在核內(nèi)的運(yùn)動(dòng)線路、速率不屑一顧,閉門造車地假定其自旋是幾分之幾,然后把微分方程、矩陣搬出來計(jì)算,這樣的結(jié)果可能是自然真實(shí)嗎?
我曾想:科學(xué)界用那么昂貴的設(shè)施作出的探索、有那么多大師在那里計(jì)算,核物理的高深理論和那些粒子(雖然太多)或許還是有些道理。前不久,讀王令雋先生《上帝粒子和爾諾貝爾獎(jiǎng)》,王先生文章論證嚴(yán)謹(jǐn)、信息量大。令人驚奇地發(fā)現(xiàn)當(dāng)代的粒子物理的高深復(fù)雜的背后竟然是那么的離奇、怪誕,那么的不靠譜,還要仰賴近乎荒唐的假設(shè)。以下把離奇的假設(shè)摘錄一二:
能量是可以憑空產(chǎn)生的,但是總共憑空產(chǎn)生的能量和為0,
粒子的自旋不像
地球自轉(zhuǎn)那樣是連續(xù)的,而是一跳一跳地旋轉(zhuǎn)著的。
“憑空產(chǎn)生”,寫神話小說都沒有如此毫無顧忌,孫悟空還有一片筋頭云,哈利波特還有一根掃把。“一跳一跳地旋轉(zhuǎn)著”虧他能夠想得出,世上、宇宙間哪有一跳一跳地旋轉(zhuǎn)?
讀令雋先生的文章,感覺現(xiàn)代的粒子物理竟然是天方夜譚,說深一點(diǎn)有些還需要用
神學(xué)來解釋。其荒謬勝過哥白尼時(shí)代的地心說。搞偵探的連線索都不需要,我真佩服這些學(xué)者的膽大妄為。
如此炮制的上帝粒子肯定子虛烏有,還要?jiǎng)诿駛?cái)花幾十億建設(shè)施,令我骨鯁在喉。不得已寫出以上文字,吾心釋然。
2014-1-21
參考文獻(xiàn):志杰——北相博客 王令雋:《上帝粒子和爾諾貝爾獎(jiǎng)》
晏成和博客:《3、核外電子的運(yùn)動(dòng)與物質(zhì)結(jié)構(gòu)》
晏成和博客:《16光是怎樣形成的?》