是什么力将电子束缚在原子中?

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是什么力将电子束缚在原子中?
—第五种相互作用力的假设
科技的发明,人类已进入电子时代,特别是电脑的广泛使用。可是,有谁知道电子何以能组成原子?原子核靠什么力束缚住核外电子?量子力学似乎在解释,然而,量子力学的力又是什么力?量子力学自身都没有解释。故而,我认为量子力学自身也是建筑在空中,犹如海楼蜃市。“电子在原子中”我在《趋衡化学》的“原子趋衡说”和“分子趋衡说”中有祥细的假设和论证,这里不再重复。只是关键性的问题作些形象化说明。
宏观世界无不是由原子构成,但原子并不是天生就有的,它也有一个起源的过程。它是由质子(包括质子的变体中子)与电子逐渐趋合而成。想当初它们在宇宙中自由自在,各不相干。它们的年令远远超过宇宙,是宇宙大爆炸将它们栓在一起。由最初的氢继而氦等化学元素。电子与质子原本各不相干,据说质子寿命比电子长,两者不是同生死。原本它们也无法在一起,只是在40亿年,太阳温度降至
3000度,才能结合成氢原子。
是什么神秘的力量令自由质子和自由电子构成我们迄今的宇宙?
我们的伟大的科学家解释不了。说什么库仑力,电磁力的,简直是开玩笑,单靠极其微弱的库仑力(即电磁力)能将它们拴在一起吗?按照库仑定律,库仑力与它们之间的距离平方成反比,其力弱至什么程度就可想而知,对于高速运动的自由电子简直是不足为道。纵然是在氢分子中,按库仑力计算,它的结合能仅为5.7千卡/克分子,而实际上(实测),它的结合能为109千卡/克分子。可见,库仑力在原子和分子的结合中是多么微不足道!再说,原子对外是中性不带电的,原子之间靠什么相互吸引?在解释化学元素的起源上,库仑力同样无能为力。质子与电子组成原子的结合力,说并非库仑力(至少主要不是库仑力),最有力的证据是:
业已证明原子内并不存在电磁场。卢瑟福的α射线(正电荷粒子)轰击原子,并没有受到电磁场的排斥,仅在与核相撞时受到排斥,参见下图:
原子中不存在电磁场,说明原子不是靠电磁力将电子与核吸引在一起。
如果我们硬是要将质子与电子拴在一起组成类氢世界,例如奇异原子。在奇异原子的情况下,物理学家们把一个奇异粒子和一个普通粒子或者两个奇异粒子放到一起来创建结构上与氢相似的一个短期存在的统一体。其中的奇异粒子不稳定而且寿命短。例如,μ介子这种奇异粒子的平均寿命为2.1971×lO-6秒;正电子单独存在时是稳定的,但是遭遇典型实验室环境中经常存在的电子时就会快速地湮灭;π介子的平均寿命为2.603×10-8秒。可是氢原子的寿命却是极长的,至今有近150亿年。
大量的事实证明,库仑力不足以构成原子、分子以及物质、物体。可是,我们的科学家只承认构建我们世界万物的就只能是强力、弱力、电磁力和引力,这四种力多一种也不行。于是当解释原子结构时,为了解释核外电子绕核旋转,为什么不向外辐射电磁波而最终被吸进核内与核同归于尽?万般无奈,空想出一套硬性规定的“量子力学”。由一开始的旧量子论到新的量子力学,全凭数学方程的推导,毫无理由可讲。
试举例说明,例如,为求得所有化学元素原子的1s电子轨道半径,竟搬出如下繁杂高难度的量子力学方程式:
由此公式得出如下数据:
可是,依据《趋衡论》的“质电趋衡力”(第五种相互作用力),其计算公式就特别简易。公式如下: