——大自然指引的物质物理探索之路

    晏成和  卢继安

人类科学的里程碑——化学元素周期表简单明晰地告诉我们：自然万物仅由一百多种元素构成，所有的原子只是由质子、电子按简单自然数排列构成。 

世上万物,大至宇宙，小若尘埃，多如繁星，浩如烟海。都是由原子构成，原子乃至原子核都是来源于此“二子”，核内机制是由此“二子”的规则抱团、排列，然后对应牵连着核外电子，形成原子量不同、性能特征不同的原子。持有个性的原子关联、连接及运动构成了万物，于是也就有了这万物之理-物理。

物理学可以分为力、热、光、电、磁、核等6大分支，这些分支是由原子、分子上构成宏观实体表现出来的果，那么其微观原子-质子、电子的联系和运动篤定就是因。物质所有物理性能的内在机制必然是来源于“二子”，求索、研讨“二子”将是物理学探索的必由之路。

我们先看看物质物理六大特性的自然表现：

力学：质子、电子之间的引力、斥力；以及构成自然存在的四力。物质连接的内力，有刚强、有柔弱；有脆性、有延展。

热学：有分子热运动、有热塑性、热相变（固态、液态、气态）、热发光。

光学：有热发光、冷光、半导体发光、有光电、光磁、有激光、极光。

电学：有导体导电、半导体导电、静电，雷电、以及变压器、电感、电容器。

磁学：吸铁石、电磁、磁性原理、居里点。

核物理：核的构成、核内核外的关联，衰变、裂变、核聚变。

以上，简述了物理学分支的基本内涵，这些分支是科学——分科而学，人为而分的，其实自然物质的原貌是集上述各分支为一体，所有这些分支都是“二子”结合、运动所所构成物质性质的各个侧面，或者说上述所有现象都是“二子”的结合、运动的宏观展现；所有的物质物理的根源都是以“二子”为起点。

如果您是造物主，你的手上只有这二子。请您用此二子逻辑通顺地构成性能迥异的物质,让其具有：刚强、柔弱；脆性、延展；通电、半导体、绝缘；固态、液态、气态的相变；发光、磁性等等是何其不易。在此，我们只能依据客观事实、依据自然的蛛丝马迹去揣摩造物主的智慧，用仅有的质子、电子去还原大自然对物质睿智的安排和精湛的布局谋篇。

为了构造自然万物、形成原子空间，造物主让“二子”在不接触中相互作用，那么，必须让他们各自伴生着场。可是，百年前，人们对物理场的认识仅仅停留在电荷的“异性相吸、同性相斥，只是带正电荷的质子吸引了带负电荷的电子，才有了核外电子环绕质子旋转。”

正负电荷论虽然解释了电子的绕核运转，却成为了思维定势，带来了一系列问题：电子怎么没有被吸进原子核？核内相距那么近的质子为什么没有同性相斥？物理学者绞尽脑汁，“计算出”电子因为运转有驻波而没有掉进原子核；在核内质子之间因为有介子连接，而消除了巨大的斥力。

在此想弱弱的问一句：大自然制造了质子-电子间的引力、还要制造复杂的驻波抵制引力；制造了同性相斥，还要在其间制造神秘的介子，让质子争夺介子抵消了业已存在的斥力。聪明的造物主奉行原则是奥卡姆剃刀-简单有效，如此出尔又反尔、自找麻烦的正负电荷是自然的真实存在吗？

【质子及其场，力】

百年物理学这电荷相斥、相吸成为了力场存在的基础思维，给那些没有电荷而存在的万有引力、物质的重力（质量）来源的探讨，造成了不可逾越的困难，引力、重力来自哪里？质量来自哪里？成了无解的科学难题。

如果您是造物主，面对构造万物的艰巨任务，不会让仅有的“二子”只携带正负电荷两种场，让磁、电、热、光、引力都没有着落；更不会先构造了巨大的斥力，然后再制造介子去消除。既然是造物主、既然是原始的安排，何必受那些正负电荷的限制，既然是开辟鸿蒙的睿智布局，一定会全面地设计这“二子”，让它们各取所需各尽所能，首先赋予各自多功能的场。

对于质子场：

1、能够定量地吸引电子、平衡电子的场。

2、对所有的场粒子（电子、质子）都有吸引力——质子场力。质子场没有边界，只能有聚合功能、因而质子的引力场不能屏蔽而只能叠加，由此才有万有引力、才有自然界的万物相聚。大自然不会去制造虚幻缥缈的时空弯曲。

大自然如此安排质子场，解读了质子对核外电子的吸引；解读了核内紧密的质子能够相安无事（何需那些多此一举的介子）；自然四力中的三种力：强力、电磁力、万有引力都是来自质子场的同一力系，强力大、万有引力小是因为距离的平方反比的递减。

质子场解读了质量的来源，任何物质，只要是伴生着质子场、电子场就会有质量。那些夸克、粒子没有伴生场，当然也就没有质量，指望希格斯粒子能赋予质量只是幻想。

质子对电子的引力不会到了原子边界戛然而止，质子场对相邻原子的价电子仍然存在引力，所有原子相互吸引价电子形成结构元、原子有几个价电子就有几个结构元环绕（图一）[1]，于是就构成了晶体、材料；不同原子的结构元结合，就构成成了化合物，于是就有了化学，乃至生物。

      固体        结构元        液体

    非金属共价体           金属及电磁力

                   图一

【电子及电子场】

质子场成就了物质的聚合、造就了物质的质量。但是仅仅是聚合，物质世界将是比重巨大的死疙瘩。造物主必须给电子安排重任-让这个世界适当的松动、和谐，同时给电子赋与功能齐备的电子场，让物理学分支中的热、光、电、磁都有合适的落脚点。

电子场：

1、响应质子引力场，让电子环绕质子规律运转。电子场与质子场准确对应，原子内电子与质子数量维持相等。如果电子与质子数量不等，物体内就产生电压，对外形成电场，竭力维持质子、电子的相等平衡。

2、电子场特性让电子与电子相斥，电子之间推开距离，使原子内电子分层、分开，每层按2、8、18均布。

①响应核内的氦核1、4、9的分布并且关联；[2]

②电子间斥力让核外最近的2个电子相斥形成一个拱、环绕着原子核，电子当然就不能掉进原子核（造物主不可能去制造什么驻波）；

③当物质蒸发成气体，是核外电子呈球状运转，电子斥力让分子推开距离、体积扩大千倍。形成气体也是电子场的杰作。（造物主不会用拓扑计算去解决相变问题。物质的相变专题详述[3]）

3、因为核外电子在运动着，接下来物质的热，光，电，磁这些动态的物理特性也只能安排电子来承担。

两百年前奥斯特实验，直流导线附近小磁针偏转，证明电子运动伴生着磁场。实验篤定地告诉我们：磁性是来源于移动的电子，磁力与电子的速率和流量相关。造物主不会让电流（电子流动）产生磁性、又在磁畴、电子自旋中去制造磁性。

磁性材料一般是二阶金属，它有一个可调整方位的结构元。

磁力是“自然四力”中唯一由电子场构成的力，是金属材料结构元之间连接的主要力，是金属延展性的存在的内因。[4]

4、物理学中，热学、光学是分开讲述的，但是在自然界常常是把二者紧密联系——划一根火柴热发光。

面对热发光，德国科学家用黑体辐射实验，总结出维恩公式：

T=9.96X10^-12 Hz [5]
   热发光频率Hz与绝对温度T呈正比关系。热发光来自电子的跃迁，跃迁的振动让电子伴生着的场脱离本体成为辐射的电磁波。温度越高，核外电子速率越高，发光频率越高。于是，热发光又告诉我们：温度高-核外电子运转速率越快。近代物理学依据布朗实验定义：热是分子无规则的运动。布朗运动是较为宏观的表现，其内在原因是温度升高、结构元电子运转速率加快，导致布朗运动加剧。

热能就是核外电子运动的动能、电能、光能、化学能都是与电子的运动相关。

造物主让核外电子的速率就随着温度发生变化；同时给电子的运动和场构成了伴生的电、磁、波。如此精妙安排，实在是令人五体投地。

造物主的逻辑简单明确，不会让电子有时候是粒子、有时候是波，更不会去制造随人意识坍缩的波、也不会养一只不死不活的猫。

【材料导电】

造物主只是按自然数1-8建立元素周期，随意之中把导电、绝缘安排妥当。人们制成表后把所有元素分成金属、非金属两大类。价电子少的是金属，其主要特征是：导电性能好；有延展性，非金属则是导电性能不好、呈脆性。

金属、非金属的构成和特性与其价电子密切相关；金属外层只有一、两个价电子，原子的整个外层很空，某些频率的电磁波能够在其间传导，导致电流畅通，是良好的导体。同样道理，价电子数较多（一半）的材料，其价电子层只是半通，所以是半导体。价电子数很多（6-8个）的材料，其价电子层只基本不通，所以是绝缘体。这样安排简单、逻辑清楚，造物主不会去制造没有逻辑的自由电子、也不会去建立什么“势垒、导带、禁带”。

金属延展性好是因为价电子少，只能构成一、两个结构元，结构元之间由价电子运转的电磁力相互吸引（图一，下），因为不是刚性连接，结构元之间可以移动、换位，所以就形成了金属的延展性。

非金属由于价电子较多，容易形成多个结构元的共价晶体结构，结构元之间刚性连接不可移动，一动就破碎，所以呈脆性。

造物主精心布局了质子、电子及其场，完美的构成了所有原子，构成了各种物质各自不同的物理特性。这是依据物理学6大分支、根据自然事实的蛛丝马迹、根据已有的物理学成果（如：牛顿物理、麦克斯韦方程等），去反推质子、电子应该存在的场、反推“二子”相互规律运动的物理作为，解读了一些科学之谜，给物理学的研究提出一个新的思路。

                                    2020/2/20

 参考文献：

[1]，晏成和，物质是怎样构成的？（一）（二），科学网

[2]，晏成和，原子核内、核外的关联结构，科学网

[3]，晏成和，相变之谜，科学网

[4]，晏成和，探讨磁性，科学网

[5]，晏成和，温度是什么？，科学网