第5节 原子物理

5.1 粒子

现代物理学始于深入认识微观物质，开创了粒子理论和粒子实验，发展了100年余，成果辉煌。今天，在“弦理论”、暗物质、宇宙大爆炸等的“理论”眼花缭乱之际，需要守住前人开创的理论成果：

物质的最小单元是基本粒子而不是“弦”，“量子”乃是正确认识，《量子力学》研究基本粒子的形成力与运动，依然大有文章，但是，有必要先深入探讨“力是如何形成的”，认识力与基本粒子的密切联系，从而回答“力有几种”。

如前已述，对力正确认识同解释“基本粒子有多少种”密切相关。根据已有实验结果，反复分析发现，基本粒子只需两种：发出引力线的粒子与发出斥力线的粒子。以上本书名之为“引力子”(据上所述英文引力子应为attracton,为减少新词，依然用graviton)与“斥力子”（repulton）， “聚合效应”是不同聚合规模下剩余引力线的密度改变机理，以往没有觉察此“改变”是人们以为“力分为四种”的重要原因。

对于电磁现象的深入分析发现，“电磁力”是原子处于异常状态下由外层电子形成的斥力或核内泄出的引力线形成的引力，作为“力线相互作用形成力”，电磁力同“其它力”没有“种类”之分。 　

粒子的基础是基本粒子，本书因为对引力子“微涡旋星系”的领悟，使基本粒子理论和谐而且大大简化，这里再次提出： 基本粒子只有引力子、斥力子两种[/b ]，迄今已经发现并命名的那些形形色色的“粒子”，乃是引力子不同规模的“微涡旋星系”。引力子发出引力线而永远且具有很高速度，是“永恒量子”，而电子由于受到斥力，仅在处于原子外围时才是量子。

基本粒子客观存在于 宇宙之中，这是宇宙的基本存在，对此提出“为什么”不会有答案，需要理性地予以承认。

力是如何形成的？

前面已经叙述过，

基本粒子“发出力线”，力线相互作用生成力，“产生力”不能离开“相互作用”，非磁性物质不能被磁铁吸引的原因在此。

质子, 以往被认为是“粒子”，轰击质子能够得到许多不同“粒子”，这里可以有两种设想，一是质子原本不是一粒而是“复数粒子”；二是仍旧认为它是“一粒”，同时相信“粒子可变”。 

以往物理界为了解释的方便，迄今依然迄今依然采用第二种设想, 认为质子是“一粒”，搁置“物质不灭”而宽容了“物质可变”，本书前面指出, 质子是亿万引力子以“蓄能聚合”形成的“微涡旋星系”， 由此，诸如“原子能自何而来”“轰击质子为什么产生许多不同粒子”“质子质量、规模为什么稳定”“质子为什么带正电荷、轰击质子得到的许多不同‘粒子’都带正电荷”等等问题也自然获解。 　

在理解质子是“微涡旋星系”的前提下,将它视为“一粒”是可以的，因为在“微涡旋星系”内部，引力子相互形成的引力大于任何“高强度材料”的机械强度，不经过粒子轰击，不能使它“破碎”，因此，质子作为一个专门名词，可以照常存在。

宇宙间并没有第三种真正的“粒子”！

此结论目前许多人恐怕难以接受, 但是，人们不能让许多理当不成问题的“问题”一直没有答案，如：

为什么“粒子”都可以变？变的机理何在？

为什么粒子“分裂”或“裂变”裂成“粒子”而不是碎片？

为什么它们毫无例外都带正电荷？为什么存在“分数电荷”？

为什么宇宙射线有600种以上“不同粒子”？

为什么质子是稳定的、为什么没有比它大的稳定的粒子？

等等。

5.2 原子 

原子是物质具有“特性”的单元，比氢原子“小”一点点的质子就不能具有物质的“特性”，因为它没有一个电子层作为边界，形不成“元素”，形不成稳定的群体。广义物理学研究的是从基本粒子到超新星爆发的演变机理，在大循环的过程中考察原子的形成。2013-9-25 7:24:01

氢原子的核内有一枚质子，虽然质子是引力子的“微涡旋星系”，但是，由于引力将它们牢牢栓住，引力与涡旋的离心力平衡，对外稳定, 并不表现引力子的特性而是显示氢原子的性质。

空间形成的具有一定速度的质子在近距离相遇时,若距离够近, 它俩被相互形成的引力栓住不能分开, 由于双方原来的动能存在, 栓住后当然相互回旋, 此机制使原子内部没有静止的“粒子” (质子、中子)。

质子、中子都可以相互吸引，由于聚合效应，聚合成员数量增加使它们间的引力逐渐下降,第4章第1节曾提过, 209枚质子、中子是稳定的上限，再多，引力不足，成为“放射性元素”，260是放射线原子的上限，再多，即使形成“放射性元素”，也是“短寿”，原子内部力的平衡状态决定了质子、中子聚合或离散。 

氢原子核内只有一枚质子，质子所有的剩余力线都向外发出，部分同外层电子作用，形成“栓住”外电子层的引力，仍有部分穿过电子层向外，大体上说，这部分力线密度比那些多枚质子中子的原子向外发出的力线密度要大，因为在核内单个质子没有“聚合效应”, 因此, 它的化学性质应当活跃。

原子在什么情况下发生核反应？就是说，原子发生核反应的机理何在？从现象看，离不开“碰撞”，碰撞为什么使质子、中子解体？

可以领悟其机理在于聚合效应，此效应使基本粒子聚合规模不能大于质子，因为剩余力线密度同聚合粒子数量成反比，达到质子规模，已不能吸引空间高速引力子加盟。如果两枚质子偶然“向撞”情况会如何？

合理的推测是：只能存在一枚质子，其余(另一枚质子)的基本粒子失去引力束缚而高速离散！这就是“发生核反应、释放原子能”。 可见，质子解体的前台原因是“碰撞”，后台原因是“合并”。2013-10-29 8:02:39

第6节 空间物理学

6.1 空间物体种类

从宇宙间物质演变的角度, 空间并非真空, 而是动态地分布了大大小小各种正在运动着、演变着的物质，因此，“物质分布场”可以取代真空作为空间的近义词。 　

在空间, 物质聚集度最高的是恒星、行星等星体，分布最广泛的是两种基本粒子，其中，“纯”引力子表现为“宇宙射线”，它们是从“超新星爆发”解脱出来的，其速度在光速量级，由于形不成斥力F2，不能减速，它们是“永恒量子”。

“超新星爆发”是其“来源”，在空间以“微涡旋星系”方式聚合成为质子、中子、原子的过程是它们的“去路”，于是,引力子（“宇宙射线”）在空间是“动态分布”，到处都可能出现而并不停留，如果不能领悟其来源与去处，难免对之迷茫。

斥力子之间形成斥力F2，当它们离开“超新星爆发”进入空间后，会受到空间电场的“推拒”而减速，最终停止运动成为空间电场新增的普通成员。

原子聚合从空间电场取用电子（斥力子），“超新星爆发”使空间电场增加电子，因此，这个场同样处于动态平衡中，力F2的作用使空间电场趋于均匀且扩展至全体星际空域。

所述是一个循环过程, 在引力作用下, 基本粒子不断聚合, 达到“超新星爆发”规模时又分散成为基本粒子，无始无终，这是物质宇宙的全态，永恒在此中体现，2013-10-25 7:35:14 

聚合的结果是物质规模向“大”演变，分子、原子、宇宙尘、不断 生成，更大的是它们的集群：彗星。理论上，似乎可以发展为行星、恒星，但彗星的松散结构难以形成高温液态中心，今后只能通过“坠入”合并入其它行星或恒星。

前面曾经叙述过，行星有一条“速成途径”，在“超新星爆发”后不久生成。

2013-10-26  

若论空间物体的“种类”，可分为粒子与聚合物两类。其中粒子，只有引力子与斥力子两种：

1、粒子

引力子、宇宙射线

斥力子、空间电场

2、聚合物

质子、中子 

原子、分子 

宇宙尘、颗粒物 

行星

恒星

6.2 空间物体的运动

6.2.1空间物体运动的动能何来？

从基本粒子到大型星体都在相对运动之中，每一个运动的粒子或物体的现状，都有具体的因果关系，人们可能要问，其原始动能自和而来？

这里有一个重要原则：需要信任能量不灭这一基础性规律，就是说，如果对于宇宙取一个时间为零的“片断”，此“片断”中的所有物体具有一定速度——动能——，对全体能量取Σ，便是全体物质的动能E， 因为能量不灭，在此前或此后的任何时间“片断”， E都保存为常数，由此推断，E不是“哪里来的”而是一直客观存在的，这其实是人们对于宇宙客观存在的承认：“宇宙就是运动着的物质”，物质不灭意味着“运动着的物质”不会增减，能量不灭意味着E 不会改变。　　　　　　　　　　　　　　　　 因此，空间物体运动的总动能E 是“固有”的，这里说的是总动能E。对于每一个具体物体、粒子、群体，由于能量可以转换，增减、改变乃是家常便饭，只是，改变的能量都有来龙去脉，不能凭空消失或凭空生成。

6.2.2空间物体的运动

宇宙空间大大小小的物体都在相对运动之中, 但是, 运动速度大体上同物体同质量成反比, 这是由于基本粒子引力子的“缘故”。

上面说过，引力子具有“光速量级”的速度，是永恒量子，对于它没有减速机制，空间宇宙射线——引力子束——永远具有这样的速度。那么，它们会不会离开物质宇宙进入无际空间？答案是：不会。因为，它们如果离开了宇宙“最外面的恒星”，虽然惯性存在，但是它们同物质宇宙之间却生成了引力，此力将它们向回拉，最终是在它们“远离”的同时，速度渐渐地下降，最终不得不回归。

引力子的第二种运动是迄今物理学未能领悟的回旋运动，因为所涉及的空间尺度很小，现在没有物理方法可以发现，只能通过可见现象据理分析其存在，此种运动的产生机理在第2章第4节中已经叙述。引力子的回旋运动是“引力子——引力子”相互吸引的结果。其运动的线速度同宇宙射线的线速度相同，可以由能量不灭推定，这也是物质蕴含原子能的物理实质：一旦原子解体，引力子飞出，进入空间，它依然具有以往的速度和动能：近似于1/2mc2

。 质子、中子在空间合成，运动速度远小于引力子的速度，原因在前面“一级聚合”中已说过，其数值可以从放射性元素射出中子的动能计算出来，2013-11-1 8:04:05

斥力子的直线运动是在它被“发射”时，离开发射源进入空间后，它同空间电场的斥力子——电子——形成斥力，于是减速；它的第二种运动是在空间电场中往复运动，此即“电波”；其第三种运动是圆运动，这时处于原子外围。

质子、中子、原子在空间不断由两种基本粒子在引力作用下经过“蓄能聚合”而产生，由于基本粒子的速度矢量不能绝对“等长”，聚合产生的质子、中子、原子在空间自然具有一定速度，此速度乃是众多引力子的“矢量和”，因此远小于单个引力子的速度——光速，在质子、中子聚合成为原子后，质子、中子在原子内部自然以此速度相互回旋。

行星由两条路径产生，一是空间原子、分子、微粒被万有引力聚合，显然，这就是彗星； 二是“超新星爆发”后，由未解体的残留高温原子、分子聚合成为一些较小（相对于恒星）的“新行星”。

这些宏观星体的“原始速度”是聚合物质的“矢量和”，由于矢量具有不同方向，“矢量和”自然很小。但是它们一旦产生，立即处于万有引力力场之中，在它被引力引向附近的恒星时，此“原始速度”有助于它不“坠入”恒星而是成为恒星的行星。

6.3空间物体的分布　

在斥力作用下, 空间斥力子当然趋于匀布（空间电场）, 但是,“超新星爆发”和恒星辐射是局部电场不均匀的因数，这种局部不均匀动态地、随机存在并不影响整体空间电场大体上均匀的估计。所以，也需要理会到这些局部不匀的“奇点”，全面认识斥力子在宇宙空间中的这个分布场——空间电场。

由此，对于光在空间传播的理会是：空间光速大体上均匀，在恒星、“超新星爆发”附近，“光线”会发生弯曲（“空间折射”或“空间海市蜃楼”现象）。

引力子来自恒星和“超新星爆发”，在空间高速飞行, 由于它们只能形成引力F1（引力子之间）、F3（与斥力子即电子之间），动能不会减少，成为物质宇宙空间的永恒量子，使空间处处可以发现“宇宙射线”而没有真空。可以说，空间也是一个高速引力子场或“宇宙射线场”。

这两个场（空间电场、引力子场）是宇宙物质分布均匀（即平直宇宙）的基础，以往不少学者作出的“平直空间”判断是合理的。

因为，物质聚合的起点是空间两种基本粒子，它们分布是否均匀影响到聚合后空间物质是否均匀。

星体形成以后，由于发出相对密度最小的引力线并具有相对较小的线速度，在空间飞行若干年后，逐渐形成涡旋星系，但每颗恒星的动能不会改变，它们不会“合并到一起”，就宇宙的宏观物体而言，“平直”的估计大体上也是合理的。2013-11-4 8:43:23

6.4 空间与时间

前面讨论过“四维时空”，是爱因斯坦为了光速影响对于运动物体的位置确定而采用的数学处理，从《相对论》的有关方程看得出，在物体高速运动时此影响很大。

人们从地球上判断空间物体时受到光速的影响有二：一是由于“距离”发生的“时间滞后”，例如，一个离我们1光年的星体，它“现在”的准确位置，从地球上在今后一年才能被我们观察到，而现在看到的它，乃是一年前发出的光波！

二是它相对于我们的运动速度产生“时间畸变”，此畸变与c/ (c-v) 有关，c 是光速，v 是物体相对我们的速度。

应当觉察到，“时间超前”指的是事件尚未发生已被发现，在物理上是颠倒因果，不可能有这样的存在。

6.5 关于宇宙的问题 

什么是宇宙？宇宙是运动物质客观地存在于无际空间之中。

宇宙为什么存在？此问题相对当于“物质为什么存在”？此存在乃是客观存在, 独立于意识与认识，不存在机理，不能通过任何学术研究获得解释，正确的对待是予以承认。

既然宇宙客观存在，既然物质不能“灭”，宇宙就无所谓“开始”与“终结”。宇宙“开始于‘宇宙大爆炸’”的说法虽然使许多人相信，但是无法进一步据理回答相关问题：

（1）“宇宙大爆炸”的物理机制何在？

（2）为什么没有观察到比“超新星爆发”更大的天体？

（3）“超新星爆发”为什么非爆发不可？

(4) “宇宙大爆炸”之前、之中、之后全体物质是何状态？

（5）恒星、行星如何形成？它们为什么具有动能、产生天体运动？

上述一类问题在

“质量可变”成了一些想当然理论的重要防护，只要利用“质量变能量，能量没有体积”几乎所有神奇变化都可以“根据相对论”，应当再次指出，相对论并不支持此类不着边际的变化。宇宙中发生的所有演变，都是在引力作用下——遵守物质不灭、能量不灭规律——的运动方式、聚合状态改变。而这种改变，既存在机理，也具有因果关系。

附录 关于物理学的十一道难题

1.1 难题

1、什么是物质？

2、暗能量的性质是什么？

3、重元素是怎样产生的？

4、中微子有质量吗？

5、超高能粒子是从哪儿来的？

6、需要新理论来解释超高能和超高温下的物理现象吗？

7、在超高温度下和密度下物质存在新的状态吗? 

8、质子是稳定的吗？

9、什么是引力？

10、存在额外的维度吗？

11、宇宙是怎样诞生的？

1.2 难题简析

可以看出：几乎每题都同原子、粒子的理论相关。按照现行理论，它们不但难，而且也许永远难解。由此推断，现行理论存在不足之处，上述十一题并未涉及“物质为什么存在”一类基本存在，所以，应当存在解释。应当存在一种与现在理论有所不同的理论，它更贴近实际存在。这就需要对现有理论作出适当改进，在继承的基础上有所前进，使问题在新的基础上易解。本书前六章为回答上述难题，提供了支持。