前言
任何一門學科都有公理,公理是無需證明,也無法證明的。
數學有公理(特別是幾何學),哲學有公理,物理學當然也有公理。
物質、運動、空間、電荷是客觀存在的。"帶有電荷的物質在空間中運動",這就是我們這個世界的公理。
時間、位移、速度、動量、能量、力和功等等,都是根據物理學公理,推演出來的概念。
牛頓理論沒有錯,相對論也沒有錯。錯的是洛侖茲變換和愛因斯坦的那個相對論。
要解決相對論問題,必須同時解決量子力學問題。
本論文集從分析推導洛侖茲變換新公式開始,用系列論文的形式,對現代物理中的諸多問題,提出了新的看法。
二十世紀物理學的輝煌成就是建立在量子論和相對論兩大基礎之上的。但是,正如十九世紀物理學的晴朗天空中存在著兩朵烏雲一樣,二十世紀物理學卻被二塊神秘的面紗掩蓋著。
愛因斯坦的相對論"玄不可言";量子力學的薛定諤方程"來路不明"。薛定方程在建立的過程中,指數函式存在著一個負號的困難,而i的出現也無法解釋。如果說量子力學在神秘的面紗下掩蓋著一張美麗動人的面容的話,那麼愛因斯坦的狹義相對論在神秘的面紗下掩蓋著的卻是一大堆謬誤。
由於愛因斯坦在量子論和相對論兩方面都作出過傑出的貢獻,特別是E=mc 2 偉大公式的發見(注:該公式是愛因斯坦在其另一論文《物體的慣性是否與它所含的能量有關?》中推出的,與相對論無關),成為核能利用的理論孕床,愛因斯坦已被公認為相對論的"權威"。儘管一個世紀以來,許多人對愛因斯坦的狹義相對論頗具懷疑,然而相對論"神秘性"面紗掩飾下的"經典性",又使這些意見得不到應有的重視,甚至還可能被壓制。
我們常常遇到這種情況:門難進,臉難看,科學的聖殿倒像是官僚衙門,一篇論文要想在學術刋物上公開發表,至少要兩個專家的推薦,而這些"專家",文章不看,先看你的身價、學歷。愛因斯坦發表狹義相對論名著《論動體的電動力學》年僅26歲,身價也只是專利局的小職員。愛因斯坦若生不逢時,他的論文寄給這些"專家"也只能是投於字簍,最終杳無音訊。(以上內容在論著出版時,被要求刪除了。屠呦呦獲得諾貝爾獎是中科院推薦的嗎?不是!我認為針砭時弊也是一種批判,故此處予以保留。)
新的思想,新生力量總是被壓制,歷史的重複真是太富戲劇性,而且往往有著驚人的相似之處。
要揭去這兩塊神秘的面紗,必須突破陳見。科學技術發展的歷史證明"反常思維"在科學技術每一重大進步中起著特殊作用。因循守舊是不能促進科學技術突飛猛進的。
然而,困難在於愛因斯坦的"權威"性阻撓這一突破,而"反常思維"(例如筆者提出的:兩類映象對稱;四維時空間隔並非不變數;正確的洛侖茲變換公式仍然有兩種形式:"共軛洛侖茲變換";慣性系分別考察時是等價的,相互考察時是不等價的;慣性系選擇的唯一性原理;加速系也是慣性系;1/2 mv2是功不是能;在廻轉體系中能量不守恆,守恆量是功;光子具有質量、電荷和磁矩,是唯一的基本粒子;電子形成的分級塌縮原理(磁力塌縮);原子形成的分級塌縮原理(電力塌縮);宇宙形成的分級塌縮原理(引力塌縮);元素週期表的合理排法;等等)在短期內又難以被人接受。因此,沒有足夠的勇氣,開創性的工作,有份量(包括質量和數量)的論證是不行的。
本論文集不得不採用"組合論文"的形式和"不破不立,邊破邊立"的論述方法。本論文集就採用愛因斯坦的"光速不變原理","愛因斯坦鍾"以及"愛因斯坦理想實驗"這"三大法寶"來進行推演,"以子之矛,攻子之盾"。並在這一推演中,匯出洛侖茲變換新公式——"共軛洛侖茲變換",建立起全新的相對論。
本論文集還從1/2mv2是功不是能出發,建立起全新的原子物理學和全新的基本粒子物理學。並給出《元素週期表》的合理排法。所有這些,只要根據牛頓力學理論和玻爾電子軌道理論就足夠了,完全用不著狄拉克的量子力學和愛因斯坦的相對論。
二十世紀物理學在量子力學和相對論領域走了彎路和邪路,本來很簡單的問題被量子力學和愛因斯坦的相對論搞得很非常複雜和神秘。
要解決愛因斯坦相對論問題,必須同時解決量子力學問題。
原子中電子繞核運動,由四個量子數決定:
本論著給出了不相容原理的本質原因,給出了電子軌道運動的形狀、數量、能量、容納電子數、軌道發射能力、軌道方向角。
給出了電子軌道運動三公式:
根據上述公式,可以對元素週期表作出預言。
例如:
第一週期,
有軌道條數2條(1S圓);新增軌道條數0條;軌道總條數2條(1S圓)。
第二週期,
有軌道條數6條(2P橢圓),2條(2S圓);新增軌道條數8條(2S+2P);軌道總條數10條(1S+2S+2P)。
第三週期,
有軌道條數10條(3d橢圓),6條(3P橢圓),2條(3S圓);新增軌道條數18條(3S+3P+3d);軌道總條數28條(1S+2S+2P+3S+3P+3d)。
第八週期,
有軌道條數30條(8k橢圓),26條(8j橢圓),22條(8h橢圓),18條(8g橢圓),14條(8f橢圓),10條(8d橢圓),6條(8P橢圓),2條(8S圓);新增軌道條數128條;軌道總條數408條。
第十一週期,
有軌道條數42條(11e橢圓),38條(11w橢圓),34條(11q橢圓),30條(11k橢圓),26條(11j橢圓),22條(11h橢圓),18條(11g橢圓),14條(11f橢圓),10條(11d橢圓),6條(11P橢圓),2條(11S圓);新增軌道條數242條;軌道總條數1012條。
等等。
但電子填充週期表時,並不按量子數n把所有的軌道都填滿。它是根據軌道能量的大小,首先填充圓形軌道(s),然後填第一類橢圓軌道(p),再填第二類橢圓軌道(d),以此類推。當自己的量子數軌道能量小於前一量子數軌道能量時,先填充前一量子數軌道。並且總是開始於s結束於P,完成一個週期,多餘的軌道不再去填。下一週期的元素,又是開始於s ,然後先去填上一量子數空位的橢圓軌道,仍結束於p軌道,完成又一個週期。
預言:《元素週期表》第十週期有72個元素,第十一週期有72個元素。
現將元素週期表惰性氣體原子電子軌道結構公佈於下:
當然,週期表越靠後,元素的放射性越強,衰變期越短,它們可能在自然界中難以生成。
本論著還給出了電子填充原子軌道五原則:
一、電子首先進入圓形軌道,然後依次進入第一類橢圓軌道(p軌道),第二類橢圓軌道(d軌道),以此類推。
二、對於同一類橢圓軌道,例如d軌道,電子首先進入磁力矩為零(α=0)的橢圓軌道(d 1 軌道),然後進入磁力矩較小,磁矩方向與原子內磁埸方向夾角較小的第二類橢圓軌道(d2 、d 3 ),再進入磁力矩較小,磁矩方向與原子內磁埸方向夾角稍大的第三類橢圓軌道(d 4、d 5 ),以此類推。
三、由於電子具有自旋,每條軌道又分裂為兩條。電子在(按照填充原則二)填滿磁矩方向與內磁埸方向一致而束縛能較大(r 吸)的軌道後,再(按照填充原則二)填軌道磁矩與內磁埸方向相同而束縛能較小(r 斥)的軌道。
四、當前一量子數的軌道,凸出到後一量子數軌道外面時,電子先進入後一量子數軌道。(因為這條軌道的束縛能大)
五、當原子中的"內磁埸"失去平衡時,由於軌道翻轉(或自旋翻轉),在翻轉軌道上的電子將脫離原軌道,進入最鄰近的空軌道,以恢復原子的"內磁埸"平衡。
這五條原則,前三條是基本原則,後兩條是特殊原則。
根據前三條基本原則,很好地解釋了元素原子中電子進入軌道的順序。
根據後兩條特殊原則,很好地解釋了鉀、鉻、銅、鉬、鈀等元素原子反常電子組態。
電子填充原子軌道,除第一週期只有圓形軌道S,沒有橢圓軌道P外,從第二週期開始無論哪個週期都是開始於S軌道,結束於P軌道,這是元素週期表的共性。
從第四周期開始,電子的填入順序因為介入了前一量子狀態(n-1)的d軌道,(n-2)的f軌道,(n-3)的g軌道等等,因而出現了鈧系、釔系、鎦系、鐒系、鑭系、錒系等非本量子狀態的元素。例如:
第四周期的鈧系從21號元素鈧(Sc)到30號元素鋅(Zn),電子填入前一量子狀態的3d橢圓軌道。
第五週期的釔系從39號元素釔(Y)到48號元素鎘(Cd),電子填入前一量子狀態的4d橢圓軌道。
第六週期的鎦系從71號元素鎦(Lu)到80號元素汞(Hg),電子填入前一量子狀態的5d橢圓軌道。
第七週期的鐒系從103號元素鐒(Y)到112號元素鎶(Cn),電子填入前一量子狀態的6d橢圓軌道。
第八週期的Upt系從153號元素(Upt)到162號元素(Uhb),電子填入前一量子狀態的7d橢圓軌道。
第九週期的Bnt系從203號元素(Bnt)到212號元素(Bub),電子填入前一量子狀態的8d橢圓軌道。等等。再例如:
第六週期的鑭系從57號元素鑭(La)到70號元素鐿(Yb),電子填入(n-2)量子狀態的4f軌道。
第七週期的錒系從89號元素錒(Ac)到102號元素鍩(No),電子填入(n-2)量子狀態的5f軌道。
第八週期的Ute系從139號元素(Ute)到152號元素(Upb),電子填入(n-2)量子狀態的6f軌道。
第九週期的Uoe系從189號元素(U0e)到202號元素(Bnb),電子填入(n-2)量子狀態的7f軌道。等等,這是元素週期表的個性。
如果有第十週期、第十一週期的元素存在的話,根據我的理論可以預言:這兩個週期應該分別有72個元素。
例如第十一週期元素原子,電子進入原子軌道,符合週期表共性的有S1、S2、P1—P6,共8個。符合週期表個性的有四個系:
Bet系從293號(Bet)到314號(Tuq),電子進入7h(n-4)軌道共22個元素;
Tup系從315號(Tup)到332號(Ttb),電子進入8g(n-3)軌道共18個元素;
Ttt系從333號(Ttt)到346號(Tqh),電子進入9f(n-2)軌道共14個元素;
Tqs系從347號(Tqs)到356號(Tph),電子進入10d(n-1)軌道共10個元素。
合計第十一週期:8+22+18+14+10=72(個元素)。
如果我們以電子進入原子軌道所具有的共性、個性來畫元素週期表,可以畫到第十一週期,而不至於橫向過長。如下:
現在是到了揭去愛因斯坦狹義相對論神秘面紗和結束現代物理在科學的迷霧中盲目探索的時候了!
科學技術的進步是前赴後繼的,既有漸進又有突變。沒有前人的工作,也就沒有後人的成果。愛因斯坦等人透過他們的開創性工作,為二十世紀物理學取得驚人成就譜寫了光輝的篇章,他們的工作所留下的餘輝,有如大海中的燈塔和航標,為後人在科學的海洋中航行指明瞭方向。
愛因斯坦、洛侖茲等科學前輩仍不失為科學史上的偉人。