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更新时间:2017-10-26 17:29:56    点击数:189

第九章  微观世界与宏观世界的区别、联系与统一

导论

微观是缩小了的物质世界,宏观是物质世界的放大,微观显示的是物质的最小粒子的存在及其运动规律,宏观则是物质的最大组合形式与空间立体结构状态及其相互作用。分子微观小宇宙,宇宙宏观大分子。走进微观看本质(存在),跨入宏观观现象(运动)换言之。当粒子产生的力的大小由微观过渡到宏观时,它所遵循的规律也由量子力学过渡到经典力学并成为超远距离的作用力。这即是宇宙物质存在和运动的总规则和总规律,也是从微观过渡到宏观的必然联系

Ht:我们现在知道宇宙是物质的宇宙,世界是物质的世界,物质是组成世界的本源,也是根本。宇宙中所有的物质都是有分子中细小的原子组成,而原子的结合构成分子。分子即是构成物质的最基本单位,又是保持物质物理变化和化学变化的最小粒子,所有的物质都是有分子组成的,分子又具有引力和斥力的特性,分子力在一定的范围内相互起作用(关于这一点在第三章、第五章的一些内容中亦有论述)。由于分子所具有的特性,使得物质得以组成不同的结构和形状。物质以分子为最基本的结构单位存在。

既然分子成为宇宙物质的最根本的属性,也就必然成为连接微观和宏观的唯一“桥梁”。

当然,随着科学技术的发展,人类已经进一步掌握了分子的结构,在继续走进分子的内部,知道了分子可以再分为原子、电子、中子、量子等,但是无论在怎么分解其结构,分子的这个最根本的物质构成的独立性结构和所具有的分子力的特性不会改变。也正是分子这些特性的存在,构成了千姿百态的物质世界,
这无论是在微观世界还是宏观世界,都是分子及其内部粒子的功能所致。微观世界是分子的内部活动“基地”,宏观世界是分子及其内部的力的体现和凝聚。离开了微观看宏观是脱离了本质,离开了宏观看微观是抛弃了属性。都是不全面的

DLX:分子在我们的这个物质世界中乃至整个宇宙中,都是一个基本单位并对物质的存在、运动、变化起着主导作用。在分子力的作用下,物质具有了聚散。分子的结构及其作用力构建了物质世界的五彩缤纷。

在分子的内部,电子围绕原子核在做光速运动,其运动的状态模式如同地球绕着太阳、月亮绕着地球一样运动。根据不同的元素的分子,原子核中会具有不同的质量和数量的电子围绕其运转,而分子则以它固有的特性保持了自己的结构和分子间的相互组合。分子之间具有分子力,这个力是由引力和斥力两个力共同组成。目前,人们测得分子间的相互作用范围:当分子间的距离在时为斥力,时为引力,超出时分子间没有作用力。(这在前面有过简单的论述)。正是因为分子具有这样的特性,构成了物质的多种组合和分离现象。在科学家们的努力下,在分子结构中又发现了量子,量子力学的产生,进一步把分子力的作用得到升级。分子即分子力无疑成为主宰物质宇宙世界的主宰者。可以这样说,分子微观小宇宙,宇宙宏观大分子。分子是物质的细胞组合,宇宙是物质的总体集成。这便是微观与宏观的本质的联系。也只有这样才能解释宇宙是物质的宇宙,物质是由分子组成的。如果“万有作用力波”得到科学家们的验证确实存在,那么,物质宇宙的一切也将随之被解开,一个错综复杂的宇宙天体也将被系统化、程序化、简单化。只要找到发出总能量的恒星,就可以把行星归宿合理“安排”;或者说,只要把行星的归宿系统化,就可以找到发出总能量的恒星。它的“家族”及其范围就可以准确的得到划分并计算出来。那么,在宇宙中行走只是解决“交通”工具,“道路”与“车站”已不再是问题。

Zc:关于微观与宏观的区别与联系和统一,其实在前面曾有了一些的论述,这里只有一个新概念,那就是:从微观世界中揭示宏观世界,以微观世界的本质特性去联系和锁定宏观世界的存在与规律,进行分析和研究,从中找出规律性的东西,也就是把微观世界无限放大,把宏观世界无限缩小,寻找异同和本质的联系。必须认可,在物质世界中,只有一种力——分子力(即使场力也是如此)。
也许,从植物的种子,动物的细胞(包括精子和卵子)、基因的组合变化中,也能够得到启示。

Ht:我们在第一章中已经对宇宙天体中星系、恒星、行星的存在及其运行有过论述:随着大爆炸的延续,在产生了光和热的“阳宇宙”逐渐形成了以大质量为中心的运行星系。由于大爆炸形成了数以亿计的巨大质量的恒星,这些巨大质量的恒星首先依靠自身所具有的巨大的分子力和场力,形成了十分巨大的、而且具有超距离的作用力波束,形成了一个完全独立的“体系”,在宇宙空间中“捕获”适合自己每一个“万有作用力波束平衡区”的物体,逐渐形成自己的巨大“家族”体系——星系。而在其内部,具有一定质量的恒星和行星,也在依据自己的分子力所形成的能量,在以本星系为主的范围内 “捕获”适合自己每一个相对独立的“万有作用力波束平衡区”的物体,从而形成了自己的更小“家族”体系——小星系,在完全独立的“体系”中形成了“相对独立”的星系。具备了一定分子力的恒星、行星,也在“捕获”适合自己每一个作用力波束的物体,形成了自己的小“家族”体系——最小星系。在靠近每一个“星系”中心的恒星或行星,

因为受到中心极大质量恒星或行星作用力波束的影响,基本不能捕获住周围相遇的物体而被“星系”中心“掠夺”,成为独立的单个行星。

这样,在大爆炸后形成的“阳宇宙”就逐渐形成了以巨大质量为完全独立的“体系”,也就是宇宙“大分子”,无数个这样的“大分子”,按照分子力的作用和所形成的“万有作用力波束区”,构成了巨大的宇宙空间立体结构,即以“大分子”存在于“阳宇宙”的巨大空间中。从而构成了“星座”。在其内部,按照分子空间结果形成独立的“体系”或“相对独立”的“体系”,实现了宇宙天体中的“大联合”、“大团结”、“守规则”的空间立体结构运行“体系”。由于中心“恒星”的元素构成与质量的差异,因而形成了不同的空间立体结构,即星系形状。加之,形成的时间差异巨大,这样便有了不同的结构状态:椭圆星系、旋涡星系、棒槌星系,或者其它不同形状的星系。构建了宇宙空间“立体”物质结构。而这些结构都是物质的本质分子力及其“万有作用力波”作用的结果。不同的星系结构则与构成元素和“组合”(即形成)时间有关。

就宇宙中(“阳宇宙”)的所有星系、恒星、行星都是按照分子的空间立体结构存在并运行。其运行轨道为“心星”轨迹。

我们回到微观世界中。在现代科学的发现中,分子的空间立体结构与构成元素和类型及其价电子对有关。

科学家们对分子结构与性质做出了更加细致和具体的解释。

一、分子的立体结构

1、分子的立体结构

从下面的分子的立体结构表中,我们可以看出分子的立体结构状态,这个立体结构状态在放大后,就会是一个“星座”在宇宙空间结构状态。我们是不是可以从这里得到一点启示。


2、价电子对互斥理论和价电子对互斥模型与分子空间构型的关系
分子的立体构型是价电子对相互排斥的结果,由于它们的相互排斥作用,尽可能趋向彼此远离。

从这一特性得出:分子的斥力作用可能大于其引力,因而有了物质中的空间。同也反映出在远距离的空间中,形成的斥力也会大于引力(力而并不是范围),这就是微观在向宏观转变时不变的特性。也就是无论是在微观世界还是在宏观天体中,分子力的这一特性不会改变。只是放大与缩小的过程。
[注释 :摘自杜志建主编《高中数理化公式定理万有词典》P313页]
花纹仿宋体除外





从分子的立体结构、价电子对互斥理论和价电子对互斥模型与分子空间构型的关系和中心原子的杂化轨道类型与价层电子对互斥模型中,我们可以星系、星座的结构状态相对比,从中可以发现有着十分的相似之处。其元素构成也与宇宙天体中恒星、行星的元素构成大多相一致。是否就构成一个微观与宏观的连接。微观分子空间结构的放大就近似于宏观的星系、星座,宏观的星系、星座的缩小就是近似于微观分子的空间结构状态。也就是说宏观是微观的放大,微观是宏观的缩小

二、分子的性质

1、非极性分子:分子中正电中心和负电中心重合。如:H2、C60、CH4等

2、极性分子:分子中正电中心和负电中心不重合。如:HC、NH3、 H2O等
从分子的上述的性质可以这样去分析,在恒星的中心存在着两种情况:正电中心核负电中心重合和正电中心和负电中心不重合。但是有一点是一致的,那就是分子中都存在着正电中心和负电中心,告诉我们在中心是正负电子的集会处,结合原子中的围绕原子核以光速运行的带负电的电子,说明了在前面对“万有作用力”的作用力的推论是正确的,同时,又证明了分子力为什么会在一定的范围内起作用。

具体讲:

当带负电的电子在正带电中心核的吸引中运行到带正负电的中心(原子核)的一定距离时,同时带有负电的中心(原子核)与带负电的电子发生排斥,被推出,当被排斥到一定的距离时,带正负电中心的正电又吸引返回,这样反复,便形成了在微观的原子核中的电子运动,在宏观中的行星运动也遵循了这一规律。

三、原子的结构与性质


1、能层


(1)、定义:多电子原子按核外电子的能量由低到高分为不同的能层

(2)、表示方法:用符号K、L、M、N、O、P、Q ……表示相应的第一、


三、是、五、六、七……能层。


(3)、可容电子数:每层最多容纳的电子数是(n代表能层序数)


2、能级


(1)、定义:多电子原子中,同一能层的电子能量也可能不同,所以把它们分成能级。【对于同一个能级,当电子排布为全充满、半充满或全空时,是比较稳定的。电子先填充能量较低的ns能级,再充满能量较高的(n-1)d能级】

(2)、表示方法:用符号s、p、d、f……表示相应的能级。


3、能层与能级所能容纳的最多电子数




4、基态原子的核外电子结构原理[注释 :摘自杜志建主编《高中数理化公式定理万有词典》P309页]
随着原子核电荷数的递增,绝大多数元素的原子核外电子的排布遵循以下顺序:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、6p、7s……

(1)、基态:处于最低能量的原子叫做基态原子。

(2)、激发态:当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高级,变成激发态原子。

(3)、电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时,将释放能量。光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。


从原子的结构与性质(部分)中是否可以得出这样一个推论:

1、电子是依次递增,当到达最多时,又依次递减。这个规律在天体星系中具有了同样的规律,也就是说,其能量是逐渐递增,然后在达到最大值时又逐渐递减。二者有着密切的相似性

2、能层也与星系的恒星的卫星布局具有类似性,由少到多,而这个能层又与“万有作用力波束区”具有相似性。

3、基态与激发态与星系中行星的运动状态及其规律和现象具有相似性。以太阳与地球为例。地球从近日点到远日点是获得“能量”而由“低能量”向 “高能量”的“跃迁”过程;有远日点向近日点时失去“能量”而有“高能量”向“低能量”跃迁的过程,在这个过程中,应该都有辐射现象。
其实我们是否可以换一种思路去思考。电子的“跃迁”过程并不是电子失去能量和获取能量的过程,因为,电子的能量的来源难以确定,也就是说,电子要获得能量就必须是在原子核中,而原子核的能量来自哪里,为什么取之不尽,这就会让人很困惑、难解。按照“万有作用力波束”的原理和量子力学原理,电子的运动及其跃迁应该是原子核内部的一个属性与特性所决定,那就是正负电荷在起作用。换句话说就是遵循了同性相斥,异性相吸根本属性。在前面图三:太阳万有作用力及简图4、简图5、简图6和 图四:新原子结构示意简图18中作了解释,也就是说,在原子核内可能是正负电荷,而电子可能只带负电荷,电子围绕原子核做光速运动,是正负电荷的吸引与排斥的过程,并不是真正意义上的吸收能量和失去能量。当带负电荷的电子在原子核正电荷的吸引下靠近原子核的中心时,原子核的负电荷发生排斥,将其“推出”,当推到一定的距离时,斥力减弱,正电荷的吸引产生作用,把电子“拉进”原子核。这样反复。由于在“拉进”时,原子核的负粒子受到相斥,一些可能在“拉进力”是同极带电的粒子在“同行相斥”的力的作用下逃逸,形成了辐射现象。而在电子从近核点被“推出”时,是相互推出,距离拉大,所以不会发生“压缩”现象,自然就没有辐射。在星系中也是如此,在从近心点走向远心点时,是“推出”,从远心点走向近心点时是“压缩”(负电荷),因此也有辐射现象。“黑洞”也是这样的原理

四、从量子力学角度去分析

在第四章中曾经论述到:法国德布罗意认为,电子与质子的微粒也能像波一样运动。

在量子力学中,量子跃迁与电子与质子的微粒也能像波一样运动,进一步证明了作用力波的原理。

量子的跃迁是指电子有一个量子态过渡到另一个量子态。如果量子吸收到能量,就会跃迁到较高的能量轨道上。当电子回到原来的轨道时就会以辐射光子的形式释放出相应的能量(如图九:常态下量子跃迁<电子排斥与吸引>示意图-简图1)。

常态下,科学表明,原子在发生能级跃迁时以电磁波形式辐射或吸收能量,该电磁波的频率与原子的微观相对应,所以极为稳定。

图九:常态下量子跃迁(电子排斥与吸引)示意图-简图1

上图是对“常态下量子跃迁”的再次分析。按照目前量子理论认为是“跃迁”,其实,应该是在一个“心星”轨道上的高速(光速)运动,由于质量小 ,区域小,速度快,因此,看上去是一个“跳跃”的表象。这也是原子核发出的内核的“万有作用力波束”作用的结果,而整个过程应该如同上图。在离开近核点时,是“同极粒子”的推出(相斥),因此不会有粒子被“排挤”出去,而在走向近核点时,是拉进(相吸),此时一些“同极粒子”(主要是负粒子)在较大的拉近力(吸引力)的作用下被“排挤”出去,因此,有了辐射现象。直到“斥力”达到“压缩”的最大极限(近核点)时,再次进行“推出”。这也是行星运动的规则和轨迹

从天体行星运动的规则看,似乎正是量子跃迁从微观在力的作用下转向宏观的体现。不过,在宏观世界中,行星的运动并不是跃迁,而是表现为收缩与推伸,即在运动中的“爱因斯坦电梯”内的伸缩运动,也是“获取能量”和“失去能量”的缘故。也许,这就是微观放大后的宏观体现。由于宏观空间大,看上去运行的速度慢。

按照目前的理论,在作用力中是电子(中微子、光子、量子)不断跃迁的连续跃进和循环,是一个不断吸收能量和释放能量的无限循环的周期变化过程。

但是,按照“万有作用力”更能解释这一现象。量子力学的“电子跃迁”过程,也可能就是带电粒子的相互吸引和相互排斥的过程。获取“能量”向高能轨道“跃迁”是两个负电(同极粒子)的相互排斥,在达到排斥极限时,两个带负电的粒子的相互排斥力达到最低,带正电的粒子开始发挥吸引作用,与带负电的粒子发生吸引力(向近核心运动),从而开始了向低能轨道的“跃迁”。之所以在向低能轨道的“跃迁”的这个过程中有粒子抛出和辐射现象,应该是带负电(同极)粒子的相互排斥中,此时的带正电粒子与带负电粒子产生巨大的吸引力(也就是对负电粒子的压缩力),因此一些同极粒子被“排挤”出去。当到达最低轨道时,中心的带负电粒子被压缩到最低极限,因而“爆发”了最大的排斥力,又将带负电的粒子“推起”,推向高能轨道。以上过程,在表象上看是一个“跃迁”的过程,其实质是带电粒子的相互排斥和相互吸引的过程。在宏观中,也就是行星围绕恒星的运动,由近心点运动到远心点,又有远心点运行到近心点的过程。如果这个推理正确,电子的运动轨道也是“心星”轨道,因为也同样在“爱因斯坦电梯”内做上下平移运动。

五、泡利不相容原理

两个费米粒子无法占居同一状态。它表示由原子组成的物质世界里,电子无法同时占据同一状态,因此,在最低状态被占据后,下一个电子必须占据次低的状态。

还有费米子和玻色子所具有的特性,也在证明着粒子的运动特点。

上面分子、原子及其内部的这些原理和量子力学原理,进一步告诉人们,在物质世界中的微观世界中的物质存在、运动及其相互的作用规律,反映在宏观中,也就是宇宙天体行星运动规律。微观的电子与宏观的行星,为什么会有如此稳定的相对固定的运动及其规律,正是泡利不相容原理的体现。这样我们就可以比较合理的解释在宇宙天体中,行星为什么会各有归宿、各有运动轨迹而互不侵犯

Ai:经过了对宇宙、银河系、太阳系、地球的存在状态及其运动规则九大部分的研讨分析,我们从中发现和得出了很多新的规律甚至是定律,在一定程度上揭示了宇宙物质世界的本源,在此,我们应该首先感谢普朗克发现了分子力这个物质的本源和力的本源,是他首先揭示了物质宇宙世界存在的本源。感谢发现原子及其规律的德谟克里特、卢瑟夫、薛定谔。感谢牛顿、爱因斯坦。也应该感谢在这一领域里所有为此做出贡献的科学家和人们。我们完全可以相信,随着人类研究的不断深入,随着新的理论的不断应用,必将开启一个对宇宙天体的新的境界,未来将证明,这是认识世界,认识宇宙、认识物质,认识本质规律的一次伟大创举,宇宙物质世界历史将从这里开始改写,并且走向永恒。

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