《旷视物理》的封面设计

                  晏成和

小书就要付梓了，用一个怎样的封面给人第一印象，编辑奉上的几个摩登的封面样本，怎么也不敢恭维。我说我喜欢大自然，就选一个自然风景吧，编辑发来四五个风景照片，我挑选了这个有天有云、有山有水、有树有草，最普通的大自然图片。朋友说，这个图片是不是太俗了？是的，司空见惯、平谈无奇、就是俗…因为还有安排。                                             

     有成语：大智若愚，引申一下：大成若缺、大雅若俗。常规的风景有什么内涵？我就是利用这个背景让人初看有一般的熟悉，而点缀其间内文的插图与众不同，平常的画面，怎么弄一些圈圈点点？引起注意、好奇。——物理的微观构成，核外电子的运动线路、核内的微结构赫然在目，然后以旷视的观点认知图中自然万物的物理大成。

在蓝天，空气中最多的是氮气、氧气，上左是氮气结构图，两个氮原子相互吸引对方的价电子，共有的10个价电子按2/8排列，形成了分子态的惰性气体-氖，所以氮气惰性十足；上右图是氧气分子，两个氧原子相互吸引对方的价电子，共有的12个价电子按2/8/2排列，形成了分子态的金属镁，所以氧气异常活泼，百年的科学之谜解开了。

封面的中间是自然物质的两大分类：左边是金属，金、银、铜、铁等金属的原子的价电子少，结合成独立的结构元，电磁力结构成就了金属的延展性和导电性能；右边是价电子较多的非金属，形成了多结构元的连锁，也就构成了非金属的脆性以及硅、锗材料的半导体性能。

山顶边上有一行四幅图，介绍自然之迷-物质的相变过程：左图的价和电子在平面运转，电磁力方向稳定，物质呈固态；二图，温度升高、价和电子加速到平面极限-跃起形成立交，与平面垂直的电磁力方向晃动，物质塑性增加；三图，温度进一步升高，价和电子立交空间加大，电磁力晃动加大，物质相变成液态；四图，温度再高，价和电子呈空间球面运转，电子包围在外、分子相斥，相变成为气体，相变并不神秘。

山下森林里还有两幅图，左图有三个小团，一个居中、两个对称环绕，形成碳原子核。每个小团有四个小圆，表示四个质子结合成的四面体，外围两个高速旋转的电子形成一个氦核，即一个碳原子内有3个氦核。核内质子首先与电子组合成以氦核为主的微结构，然后形成壳层结构的原子核。这是人类首次提出核内氦核的1/4/9与核外电子2/8/18的关联结构。

右图的三个小团是三个氦核，一个居中、下面还有由两个中子组成的微结构（暂名：核元），这个整体就是碳的同位素-碳14（原子量4x3+2=14）。这个碳14由于结构不对称，运转不稳定，当不稳定积累到一定程度就会甩（辐射）出原子核——发生核衰变。不同放射性元素核衰变有快有慢，人们用半衰期来比较衰变的快慢，碳14只在活体生物体内保持一定的比例，半衰期5730年，人们用碳14进行考古断代。此外，核裂变也是核内结构不对称、不稳定导致核壳体分离、微结构重组，核内巨大能量来自于大质量氦核高速运转的动能。

风景画中加上新颖图案，彰显了科学的内含奇观，当你第一次看到这个的封面，会被第一性物理感到兴趣，对风光图片上和谐的图案会感到好奇和神秘的美感。当你读过了这本书，你会对这些图案亲切喜欢，不用翻书，指着这些图案就能介绍自然物质神奇的物理渊源，如数家珍。

                             2024/7/18