周萬連
本文再次論述了,有關(guān)新量子力學(xué)與主流量子力學(xué)相一致的若干問題。可以看到,筆者是從新的視角去探討其物理機理。文中所言,實為量子力學(xué)的深入研究發(fā)展提供一些有益的線索。文中并列出了,筆者關(guān)于新量子力學(xué)概要之特征,以便于讀者閱讀。同時,能更有利于促進量子力學(xué)的研究和發(fā)展。
X 形量子相軌道能級層圖[14][16][17更正]與主流量子力學(xué)相關(guān)的量子數(shù)及軌道云圖的一致性問題
1) s、p、d、f 原子軌道能級與電子殼層的關(guān)系:s、p、d、f=1、2、3、4、3、2、1(5、6、7),顯然,s、p、d、f 是依次疊加包容關(guān)系。即能級和能級差的關(guān)系。5、6、7 等于再重疊。即=(等號)兩邊是相對應(yīng)的投影關(guān)系.這里再強調(diào)一下,這里的s、p、d、f 原子軌道能級,又與元素周期是正相關(guān)的。
2) s、p、d、f 軌道與相軌道能級層圖的關(guān)系:s、p、d、f 與X 形相軌道能級層圖±90o和±180o是一一對應(yīng)的關(guān)系。其中,電子的軌道相位±90o和±180o即相位差,又與s、p、d、f 相投影,即1、2、3、4 殼層。其代表著能級差的逐漸增大。例如,s 原子軌道為+90o態(tài)。p 為±90o疊加態(tài)。d 為±90o和±180o的多重疊加態(tài)。
3)主量子數(shù)與副量子數(shù),即電子殼層與亞層,亦即整數(shù)能級與分數(shù)能級[14-16]的關(guān)系:
(1)主量子數(shù)實際就8 個(包括0 能級),即整數(shù)能級。同時,對于元素周期表而言,就是電子殼層對元素周期表的投影。
(2)副量子數(shù),即分數(shù)能級就多了,一個分數(shù)能級就對應(yīng)一度坐標的位置,亦即亞層。如果,按整數(shù)能級所轄,分數(shù)能級的劃分呈2、8、18(16+2)、32、18(16+2)、8、2。因此,L=(n 1),即副量子數(shù)(分數(shù)能級)不能超出主量子數(shù)(整數(shù)能級)的范圍。
(3)而磁量子數(shù)表明,在外加磁場的作用下,粒子可以在±180o之間反轉(zhuǎn),即處于手征態(tài),即粒子數(shù)反轉(zhuǎn)態(tài)。因此,m 自然在態(tài)的限制內(nèi)。
(4)另外,關(guān)于自旋量子數(shù)+1/2 和 1/2,應(yīng)該說和軌道是同步的[16]。因為X 形相軌道能級層圖就是交叉對稱的。即±90o和±180o是交叉對稱的。
4)綜上所述,整個電子群(電子云),就如臺風(fēng)一樣,形成能量傳導(dǎo)3 部曲的選邊站隊,而諧振子的“以太”就是光子,即磁力線。電子可以發(fā)射光子影響磁場。同時,變化的磁場又可以擴大電子的軌道[19]。
5)同時,核內(nèi)的電磁場和核外的電磁場交織穿插在一起。但,磁極肯定不同。同樣,正反粒子也是磁極不一樣。這就是筆者認定的,頻率差決定正負。因為,有了頻率差就有了相連齒輪的反向力效應(yīng)。于是,就形成斥力,相位就相差90o直角。
6)關(guān)于計算問題,參考[18]中的論述。這里略。
1)首先,我們知道元素周期表,是依核外電子的多少排序號的。同時又依核外電子數(shù)目分布形成周期。然后我們知道在幾個周期中,縱向分布著若干主族和副族。同時又看到,主族和副族在各個周期中是混雜且一致的排列著。
現(xiàn)在有幾個問題需要回答。一個是主族和副族是如何劃分形成的?這個問題筆者在系列文章中已有論述[19]。即元素周期表的主族和副族,是依電子殼層投影到元素周期表坐標上形成的。而坐標即是,在VIII 族右側(cè)縱向剪開,其左側(cè)為y 軸,右側(cè)為x軸。相重疊后y 軸和x 軸相對應(yīng)。在坐標軸上,一個族一個能級。IA、IIA 及IB、IIB 為高能級部分。VIII 和0 族為低能級部分,即坐標原點。同時規(guī)定y 軸相對x 軸屬于高能級,x 軸相對y 軸屬于低能級。再一個問題是,電子殼層是如何投影到主族和副族、即坐標上去的呢?我們將電子殼層中的所有電子,從中一分為二,1/2 在上半?yún)^(qū)屬副族,即坐標的y 軸,屬高能級。1/2 在下半?yún)^(qū)是主族,屬于x 軸,是低能級。這里顯然有一個疑問,即殼層數(shù)和周期數(shù)是相同的,但殼層內(nèi)的電子數(shù)與周期中的總族數(shù),并不是一一對應(yīng)的。也就是說并不對等呀。所以說,這里使用投影兩字很重要。因為,原子總數(shù),是依坐標從0o-90o依次形成的。而殼層電子也是從0o-90o依次填充進去的。即0o-90o并不是同時形成的,而是,一度一度,一層一層頂上去的,有歷史的、時間的沿革??傊?,是“坐標”對稱的,與1/2 上、下半?yún)^(qū),是協(xié)調(diào)、穩(wěn)定、一致的。所以,應(yīng)該就是這樣來把握投影一詞。另外還有一個問題需注意,原子殼層最外層電子為單數(shù)著為下半?yún)^(qū),為主族。最外層電子為雙數(shù)者屬上半?yún)^(qū),為副族。現(xiàn)在清楚了主族與副族的劃分原則。但還有一個問題需要解釋一下。即元素周期表最上邊3 個周期都是主族。這樣,坐標軸顯然不對稱。我們看到前3個周期,是最原始的元素,表明y 軸、本系統(tǒng)能量充沛,牢牢控制著x 軸、外系統(tǒng)。因為能量互導(dǎo)后,y 軸、本系統(tǒng),即核力雖有所下降,但依然活力十足。這是一方面。同時,我們還看到,IA、IIA 和IB、IIB 互換了位置,這就是外系統(tǒng)和本系統(tǒng)能量互導(dǎo)的明顯的證明。IA、IIA 的位置原本應(yīng)是IB、IIB。這里明顯的顯示了x 軸與y 軸,能量互導(dǎo)的動態(tài)關(guān)系[16]。另外,看元素周期表,應(yīng)從下向上看,元素序號越大則是包含更多低能級的電子。故主族和副族在一個周期中比較對等、均衡。例如第4 周期以上諸周期就是這樣。另外,在前3 個周期中,主族占比高的原因,主要還與自然數(shù)2 有關(guān)系。在電子的7 個能級中,作用雙方的有效能量和雙方能量互導(dǎo)的均值的比值,均在2 以內(nèi),但沒有到2[19]。即上、下半?yún)^(qū)的比例不均,下半?yún)^(qū)占比多一些。而下半?yún)^(qū)投影對象就是x 軸,即主族。因此,在前3 個周期中主族、A 族占比多一些。上面,就是筆者對主族和副族的形成機理的再次論述。
2)下面,再對氫原子光譜與一般原子光譜的形成的規(guī)律進行分析。首先,確定總特征。這主要看其在坐標的什么位置上。即越靠元素周期表左端頻率越高,呈紫色。越靠右端頻率越低,呈紅色。我們看氫原子,毫無疑問,從總特征上看,其屬于最高能級。故其原子特征為紫色。其次,從氫原子內(nèi)各能級相互作用的光譜來看,當(dāng)其從能級3 躍遷到能級2 時,發(fā)射紅色譜線。表明其主族的本質(zhì)特征,即屬于最外層單電子態(tài),及單能級差并1/2 下半?yún)^(qū)、低能級態(tài)。但,當(dāng)其從能級4、5、6、7 向能級2 躍遷時,表現(xiàn)其副族的特征。即表明其曾擁有的能量層級,及1/2 上半?yún)^(qū)的特征。即多能級差及最外層雙電子的特征。故其發(fā)射的是綠蘭(Hβ)、蘭(Hγ)、紫(Hδ)、紫色(Hε)譜線。而從能級2 向能級1 躍遷時,則表現(xiàn)為副族特征,及1/2 上半?yún)^(qū)的特征.因此,其發(fā)射的是紫外線.氫原子光譜告訴我們,每個元素都有自己的譜特征,即原子光譜。這主要看在周期表的什么位置上。同時,原子內(nèi)的各個能級,又依主族和副族的內(nèi)稟屬性,即電子殼層的1/2 上、下半?yún)^(qū)的屬性,及上下半?yún)^(qū)相加是單能級差或雙能級差,單為低能級態(tài),雙為高能級態(tài),并參考氫原子光譜特征,以及1、2、3、4、5、6、7 與紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫的一一對應(yīng)關(guān)系,綜合考量,決定原子內(nèi)能級光譜的特征。以上就是筆者的推論.
3)在這里,筆者大膽推測,氫原子光譜及投影法,亦適用于筆者的俄羅斯套娃坐標系統(tǒng)。
筆者寫作新量子力學(xué)概要特征,主要目的就是為量子力學(xué)的研究發(fā)展提供有益的線索.因為筆者前后有20 篇論文,有時一個問題分幾次在不同的文章中論述,且側(cè)重面不同.為了梳理一下新量子力學(xué)概要的脈絡(luò)及特點,即名為新量子力學(xué),到底新在哪里,從而使讀者對此有一個較為明晰的概念.為此,筆者粗略的整理了一下前后20 篇文章所寫的內(nèi)容,呈現(xiàn)于讀者。筆者深知量子力學(xué)是一個博大精深的學(xué)問,故筆者的論述雖屬開創(chuàng)性的基礎(chǔ)理論,但仍然只是提供了一些有益的線索.要形成完備的、可操作的體系,還需經(jīng)受嚴格的檢驗和大家的共同努力。下面就分別列出這些特征。
1)能量不守恒的發(fā)現(xiàn),即發(fā)現(xiàn)了連帶性能量保留,從而發(fā)現(xiàn)了宇宙膨脹的原理。又通過對1/137 分之謎的研究,和對白洞-黑洞的分析,最終得出宇宙膨脹系數(shù)n^1.001。此膨脹系數(shù),正好與中微子的質(zhì)量及來歷[5]相符合。因為,積分后,其原函數(shù)中的小數(shù)點后的百萬分之一,即0.000001,就是中微子的質(zhì)量指數(shù)。
2)量子軌道方程的由來和作用。從蹺蹺板效應(yīng),泡利不相容原理及模型,推導(dǎo)出諧振子與相位差,即高低能級相位至少相差90o。導(dǎo)出了三合一量子軌道方程、偏微分方程、能量方程、和角動量守恒方程。同時,提出能-軌力的概念。以上方程的計算結(jié)果,與普朗克黑體輻射λ-T 圖相吻合。同時,導(dǎo)出了量子引力常數(shù)0.1923,使海森堡測不準關(guān)系,有了完美的結(jié)局。
3)展示了新量子力學(xué)相軌道能級層圖與主流量子力學(xué)的四個量子數(shù)一致性的關(guān)系。展示了與原子軌道角度分布圖的一致性關(guān)系。展示了與主流量子力學(xué)規(guī)范場的一致性關(guān)系。以上4.1,4.2,4.3就基本使量子力學(xué)與相對論統(tǒng)一起來了。同時,還展示了和元素周期表的一一對應(yīng)關(guān)系。并對元素周期表的內(nèi)涵,給予了深入的更加合理的解釋。
4)展示了微觀與宏觀能量傳導(dǎo)的一般規(guī)律。主要就是高低能級的相互“尋的”,和由此產(chǎn)生的選邊站隊的運動方式,包括電磁力與量子引力,包括電勢和電磁場,包括蓄電池內(nèi)的電場分布,即光子的軌道和電子的軌道的擴充關(guān)系。
5)找到了微觀與宏觀的統(tǒng)一的路徑。主要就是牛頓第二定律與量子力學(xué)的統(tǒng)一。即新量子力學(xué)所稱的能-軌力。即在相互作用中,不管是推還是拉,都是地球的反作用力,使物體的角速度封為零(當(dāng)然地球局部角速度也封為零)。然后,半徑伸向無限遠,其反射回來的力呈晶體狀。物體的內(nèi)部,同時形成蹺蹺板效應(yīng),形成質(zhì)心與軸心的分離——再重合,即角動量守恒的過程。整個過程中,物體本身的運動軌跡(軌道),就和上述物體內(nèi)部形成的角動量守恒是同步的?;蛘f角動量守恒的過程,就是高、低能級相互“尋的”的過程,在這個過程中,物體獲得了速度,其實,這就是能量傳導(dǎo)的一般過程,即能量傳導(dǎo)3 部曲的過程。這一點看似復(fù)雜,但是,是牛頓第二定律的再發(fā)展的結(jié)果。解題步驟,依然是能-軌力,即用三合一偏微分方程去解速度和位移。在微觀與宏觀的統(tǒng)一的總框架中,量子引力常數(shù)0.1923 的找到,是一件非常重要的事情,是牛頓萬有引力常數(shù)的升級版。
6)找到了微觀與宏觀與相對論的統(tǒng)一的路徑。主要就是4.5 中論述的能-軌力,即三合一量子軌道方程所揭示的,物體相互作用過程。再加上宇宙膨脹系數(shù)。
7)推出了大一統(tǒng)的簡便計算方法。即電磁場與引力場,通過量子引力常數(shù)的換算關(guān)系,及俄羅斯套娃坐標的普適性,就使復(fù)雜的計算問題簡單化了??梢源蟠筇岣咝?。同時,適應(yīng)于微觀與宏觀的所有場合。
8)闡述了新量子力學(xué)關(guān)于四種基本力的問題。即電弱統(tǒng)一、電強統(tǒng)一、量子引力、電磁力。
9)論述了,新量子力學(xué)X 形相軌道能級層圖與元素周期表及與化學(xué)的發(fā)展的一致性,為量子化學(xué)的發(fā)展,拓展了新路徑。
10)論述了,新量子力學(xué)X 形相軌道能級層圖與元素周期表、與凝聚態(tài)物理的發(fā)展的一致性。為凝聚態(tài)物理的發(fā)展,拓展了新路徑。
11)論述了兩種核聚變,即熱核聚變和冷核聚變。探討了元素序數(shù)增加的不同路徑和方式。包括地球磁極的變換的證明,和手征態(tài)磁場的作用。
12)論述了,±β 衰變和準聚變的關(guān)系。探討了宇宙演化與終結(jié)。其中,論述了黑洞與白洞、與1/137 之謎的關(guān)系。
13)可以看到,以上12 個問題都很重要。而核心的問題有2 個。一個是量子軌道方程及所屬的問題,即4.1 和4.2 所述之問題。包括能量互導(dǎo)和宇宙膨脹系數(shù)等。還包括量子引力常數(shù)和大一統(tǒng)的簡單計算方法等。這一問題的立論根基,就是筆者的蹺蹺板效應(yīng)理論以及由此衍生出的三合一量子軌道方程等。此理論與著名的倒轉(zhuǎn)陀螺實驗是完全一致和吻合的。由此,新量子力學(xué)從最基礎(chǔ)理論上就立住了腳,其理論及推理是基本正確的。
另一個核心問題,就是X 形相軌道能級層圖及其所屬問題。即4.3、4.4 所述之問題。包括與主流量子力學(xué)規(guī)范場理論的一致性、和4 個量子數(shù)的一致性。和電子軌道云圖的一致性。包括新量子力學(xué)的量子引力常數(shù)與能量傳導(dǎo)的一般規(guī)律問題。還包括與元素周期表中相關(guān)問題的形成問題。
另更正筆者的,關(guān)于量子力學(xué)-經(jīng)典力學(xué)-相對論力學(xué)的統(tǒng)一性理論可行性研究續(xù)(15)[18]中有兩點疏漏,即175 頁左下,倒12 行,第一個字180o,應(yīng)為 180o。還有176 頁左邊第5 行第一個字β,應(yīng)為 β。下面第23 行、26 行、34 行,都應(yīng)是 β。特此更正。由此給讀者帶來的不便,深表歉意。