空間量子化與電性的起源與特征――空間量子化系列論文之六(編輯修改稿)
2024-10-10 15:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 沿以 1O 、 2O 為心的圓的切線方向，不在一條直線上， 1E? 、 2E? 的合作用如圖所示。 在自旋截面兩側(cè) 2P 、 3P 鄰域，空子收縮形變增強(qiáng)，鄰域空間收縮。在兩質(zhì)子質(zhì)心間 1P 鄰域，空量子向球狀回復(fù)，幾何體積擴(kuò)張，鄰域空間向外圍擴(kuò)張。從而使 兩質(zhì)子鄰域空間發(fā)生外側(cè)空間收縮，內(nèi)側(cè)空間向外圍擴(kuò)張的形變，這就改變了原 1q 鄰域空間的形變特征，而量子空間反抗兩質(zhì)子鄰域局部空間的這一形變，則有內(nèi)側(cè)沿質(zhì)心連線正交截面向軸線抵壓、外則向外圍拉伸的彈性回復(fù)作用。該作用通過兩質(zhì)子間的子層施于兩質(zhì)子上，從而使 1q 、 2q 呈現(xiàn)出相互排斥的作用。根據(jù)球?qū)ΨQ性， 1q 對 2q 的排斥作用必通過質(zhì)心連線。 圖（ 6－ 6）為自旋角動量反向質(zhì)子相互作用示意圖。 1q 自旋角動量指向紙外，2q 自旋角動量指向紙里， 1P 、 2P 、 3P 、 4P 、 5P 分別為特殊位置上的空子，實(shí)虛圖（ 6－ 6） 自旋角動量反向質(zhì)子電作用示意圖 6 形空子分別為有無 2q 作用時同一空子的平衡位置與狀態(tài)，與圖（ 6－ 5）的意義相同。 居于 1q 、 2q 連線間的空子 1P 處， 1E? 、 2E? 同向，空子沿合場強(qiáng)方向收縮形變增強(qiáng)，鄰域空間收縮形變增強(qiáng)。在 2P 、 3P 處， 1E? 、 2E? 方向相反，合場強(qiáng)部分抵消，空子 2P 、 3P 沿 2E? 方向形變、位移，形狀向球體狀回復(fù)，鄰域空間擴(kuò)張?，F(xiàn)在的情形與自旋角動量同向時相反， 1P 鄰域空間沿質(zhì)心連線截面向中心收縮，2P 、 3P 鄰域空間則向截面外圍擴(kuò)張。而量子空間反抗這一形變，表現(xiàn)為，在 1P 鄰域空間沿軸線正交截面向外圍拉伸，在 2P 、 3P 鄰域空間沿軸線正交截面向軸線抵壓，量子空間彈性回復(fù)作用自 2P 、 3P 指向 1P ，從而使 1q 、 2q 呈現(xiàn)出相互吸引的作用。 兩質(zhì)子間的作用力 F，當(dāng)自旋角動量同向時， F表現(xiàn)為斥力，反向時， F表現(xiàn)為引力，而質(zhì)子間呈現(xiàn)出的這種不同特征的作用是以鄰域量子空間形變的不同特征為背景、為基礎(chǔ)的。若將質(zhì)子換成氫原子的負(fù)離子，將旋張場換成旋縮場，仍有相同的結(jié)論。若兩粒子中其一為電中性，則因?yàn)殡娭行粤Ｗ颖旧淼臏u旋場正反抵消，對鄰域量子空間無切向作用，不改變荷電粒子渦旋場的特征，故無電性作用。 一般地，若兩質(zhì)子自旋角動量夾角為 ? ，由式（ 6－ 1）知，作用力 ?? cos4 22reF ? （ 6－ 2） 這正是微觀荷電粒子同宏觀電體電作用的不同之處。 在圖（ 6－ 1）所示的氫原子模型中，核和電子自旋軸線平行，自旋角動量反向，知其之間的作用為相互吸引。電子在核自旋截面運(yùn)動時， 0?? ，故 224 reF ?? （ 6－ 3） 三．宏觀電作用與庫侖定律 宏觀物體的電性起源于微觀粒子的電性，宏觀物體的 電作用以微觀粒子電作用為基礎(chǔ)，不過在討論靜電基本定律――庫侖（ ）定律的微觀背景前，我們先以量子空間論的觀點(diǎn)分析均勻帶電球體的荷電特征。 關(guān)于均勻帶電球體先給出下述兩條結(jié)論： 1．均勻介質(zhì)球體所荷電荷，必均勻分布在球體表面層（這已為實(shí)驗(yàn)所證實(shí)）。 2．無論球體所荷正電荷，還是負(fù)電荷，呈正、負(fù)電性粒子的自旋角動量必沿該處球面的法線方向，如圖（ 6－ 7）所示。 7 根據(jù)前述微觀荷電粒子間相互作用與自旋角動量夾角相關(guān)的分析，荷電粒子自旋軸線必與球面正交，且角動量與該處法線方向相同。如果球面上荷電粒 子不嚴(yán)格遵守上述規(guī)則，則自旋角動量反向，或夾角大于 2/? 的荷電粒子將相互吸引，同向或夾角小于 2/? 的荷電粒子將相互排斥，使球面上形成電荷相對集中區(qū)，但這又違背了電荷均勻分布球體表面的事實(shí)。 球面上荷電粒子其自旋截面同球面相切，渦旋場的方向同自旋方向同向，而球面上全體荷電粒子激發(fā)的合場，即荷電球體的宏觀電場。我們來分析這諸多渦旋場如何疊加為靜電場。 設(shè)均勻介質(zhì)荷電球體 M的半徑為 R，電荷中心（質(zhì)心）為 O， S為球體 M 的表面， P為球體 外至 O 點(diǎn)距離為 r 以空子表示的場點(diǎn)，
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