世界物質結構

?35、光子不是一些小球，而是物質的異常複雜的形成物，它具有波動性，在一定條件下能進行各種可能的轉化。　　光流同時作為對立面(粒子和光波)的統一而出現。這種統一也為其他的微客體所固有。　　37、電子的「經典」直徑為5.6×10--13次厘米。　　49、在天體力學中，刻普勒和牛頓學說揭示出第一級的本質，愛因斯坦廣義相對論深入到了第二級的本質，待揭示的引力本性及引力場微觀結構將是第三級的本質。　　51、光子，或稱電磁場量子，是繼電子之後第一個發現的·粒子。　　52、光子沒有實物粒子所特有的靜止質量，只有為其自身能量所決定的運動質量。　　除電磁場外，還應把萬有引力場也看作是物質的特殊形式。　　53、科學家推測，應該像電磁場一樣，引力場也應該有引力場的量子-----引力子。理論上計算出引力子的能量和質量很小，因此物體因輻射引力場而損失的質量和能量要比輻射電磁場小得多。　　質子的質量是電子的1836倍，為1.6×10-24克。　　54、三十年代一戶以後發現了中微子。中微子質量很小，且與實物相互作用及其微弱；但因其數量巨大，恆星因輻射要被其帶走很大一部分能量。比如太陽就因其損失約7%的能量。　　55、一九三二年發現了中子。其質量是電子的1838倍，自由狀態時具放射性，經12分鐘就衰變為質子、電子和中微子。　　一九三七年之後發現了π介子。正、負π介子質量是電子的273倍，中性π介子質量是電子的264倍。　　56、π介子應是質子或中子間傳遞相互作用的核場量子，質子輻射出正π介子而轉變為中子，而另一個中子吸收這個π介子後轉變為質子。由於這些過程和轉變的結果，就產生核力。一的作用半徑約為10-13厘米，原子核的直徑大致確定為2.8×10-13厘米。原子核或具有模糊的輪廓、邊緣稀疏而核心堅實的形式。　　57、電力主要造成分子間的締合。　　58、然而這種締合力不能與原子核和電子之間的引力作任何比較。原子中的電子以每秒幾百公里的速度運動著，結果就有一種巨大的離心力作用於電子。這些力量為同樣強大的、作用於電子和核之間的引力所抵謅，因此原子能作為一個穩定的整體而存在。……假如一克純質子和一克純電子的兩塊實物相距一厘米，它們之間的引力若依照上述強度計算，將等於1.56×10+23次噸。……而核內核子間的結合能又要比上述核與電子間的結合能大1000倍。　　59、基本粒子再不發生裂變，只能轉化成別的基本粒子。　　60、隨著系統的不斷擴大，結合能會越來越小，所以宇宙中的天體結構之規模應該有一個上限。　　63、現在已發現了三、四十種基本粒子。其中穩定的粒子非常少，這首先是光子、中微子、電子和質子。　　69、太陽由於輻射，每秒鐘要損失420萬噸的質量。落到地球上的質量達每秒250公斤。　　72、質子和中子經常不作為固定的粒子而存在，它們時刻都發生著變化和轉化。例如在一部分時間內質子作為中子和正派介子的組合而存在；中子也一樣，它暫時「分解」為質子和負派介子，同時帶電的介子云配置於半徑約為10--14厘米的核子周圍。核子在分解狀態中約度其全部壽命的20% 。　　76、每一個微粒子與各種不同的場不可分割地聯繫著。粒子與場的關係不是別的，而是經常不斷地輻射和吸收這些場的相應量子。這個過程不能不引起粒子的特性的變化。因此，每一瞬間微粒子「是它本身又不是它本身」　　。　　86、不能認為基本粒子具有明顯的幾何界限，因為它們不是某種微小的球體，它們還具有波動特性，並與場不可分割地聯繫著。每個場對粒子的結構都有一定影響，並且不可能明確斷定外部的場在何處終止，粒子本身又從何處開始。例如，質子的半徑約為2×10--14次厘米，但這是圍繞著質子「中心」的介子云的半徑。越接近質子中心，物質的密度越大，因此不能精確地斷定質子本身的開始和它的場終止的界限。這樣的界限客觀上並不存在，質子的大小在頗大程度上決定於它與碰撞的粒子相互作用的能量。如果轟擊的粒子能量大，那麼它就比較深入地進入質子的領域，在這種情況下，質子體積的有效值就比轟擊的粒子能量較小的情況下要小。　　89、幾個微粒子結合時，其特性並不累加起來，也就是說，表徵反應的最終產物的數值的總數，不等於原來的組成成分的特性的算術和。　　90、結合狀態的電子與自由狀態的電子相比，其質量和單位電荷(荷值比)稍有不同。顯然，在其他特性方面也存在著差異，雖然現在這個問題還不大清楚。　　91、現在已知的、半徑為幾十億光年的宇宙領域內，約有10+78次個電子。　　92、不能自然而然地把宏觀物體的特性和運動的規律加到微粒子上。例如像顏色、溫度、力學軌道、不可透入性等概念，對基本粒子來說，就喪失了任何意義。　　94、現在已知的所有微粒子，都與各種不同的場不可分割地聯繫著，這些場傳遞著它們之間的相互作用。沒有任何不為場所圍繞的粒子，同樣也沒有任何不與粒子聯繫的場。　　每個場為粒子或物體的總和產生，它傳遞著它們之間的相互作用。因此，場屬於物質系統的所有物體，而不屬於其中的一個。……在實際上每一個粒子與其他粒子的作用，不是通過某一個場，而是通過幾個場進行的。　　94、電磁場和萬有引力場內的相互作用，通常都以光速傳播，並且這速度並不依賴於輻射源的速度。光速的不變性，是自然界的重要規律之一。在核場內相互作用傳播的速度，顯然不能超過光速。　　96、研究證明，甚至在完全沒有粒子(量子)的時候，電磁場也不消失。場的強度永遠不等於零，但經常在零上下起伏。……電子與真空漲落的相互作用可由下列方式引起。電子輻射場的量子，立刻又把它們吸收回來。這時粒子的平均數等於零，但場的能量的變動並不中止。在這些「虛」光子場的作用下，電子圍繞著某個平衡位置發生特殊的振動。　　98、粒子的運動不能認為是把不變的粒子從一地方移到另一地方的機械過程。粒子的運行包括粒子與外部場和其他粒子的不間斷的相互作用，結果粒子的特性便發生變化。　　99、一個系統所固有的時間，是取決於系統的內外聯繫和運動速度的一個相對的特徵。　　101、在高能區域內，粒子具有無數的自由度，因而如果具備適當的條件，每個粒子均可轉化為任何別的粒子。　　102、按照現代的理論，在粒子的靜止質量中，僅僅只有不很大的一部分質量具有場的性質。像某些著作所指出的，這個部分約等於整個靜止質量的1/137 。可以設想，電子像其他粒子一樣，具有某種基本的「種子」質量，這部分質量與補充的場質量一起，組成粒子的整個質量。　　107、運動是這樣一個過程，在這個過程中，運動著的物體在每一瞬間在這一點上，同時又不在這一點上。這個矛盾的不斷產生和解決，就使運動成為可能。可見，運動表現為空間和時間的連續性與空間和時間的不連續性的統一。　　111、實物由原子和分子構成，原子和分子相互之間並不緊密地毗連，其間有與其固有的體積相比顯得相當大的距離。這個空間不能認為是絕對虛空，其中充滿著場。原子本身則是一幅更為驚人的圖景。氫原子的線度約為10--8次厘米，而氫原子核(質子)的線度約為10--14次厘米，即小100萬倍。原子內原子核和電子的體積約為整個原子體積的10--14 ，如果能把1億噸水中的所有實物壓縮到原子核的密度，那麼它的體積將為1立方厘米。可見，幾乎「實物」的全部空間充滿著各種傳遞粒子間的相互作的場。　　在原子核內部，研究表明，質子和中子並不完全填滿了原子核，大約只佔其體積的1/50 ，而其餘的空間為電磁場、引力場和核場所佔。同時核完全不以核子的某種不變的系統的形式而存在，因而核子處於異常緊張的運動狀態中。可見，分析到最後的、似乎「真正」的實物粒子------原子核時，我們就可發現，原子不僅僅是實物，而主要是由物質場構成的。　　112、同時也不能把基本粒子看作是真正的實物粒子，即看作是場的對立面。現代的理論把各種不同的粒子看作量子或相應的物質場的激髮狀態：質子和中子看作是核子場的量子，介子看作是幾個類型的介子場的量子，電子和正電子看作是電子--正電子場的量子等等。場的概念比粒子的概念更普遍些，因為可能存在沒有粒子的場的特殊真空狀態。在這樣的情況下如果何定義實物呢?這裡我們得出現代物理學最重要的結論之一：場和實物的區別具有相對性的結論。　　115、……把全部物質分為兩種基本形態(場和實物)的這種宏觀劃分，原則上說來是不嚴格和不精確的。它對微觀過程來說是不實用的，因為在微觀過程中，說粒子和場更為正確些。至於說到物質的基本形式問題，顯然這樣的形式不是兩種，而要多得多。　　120、對具有較大質量的宏觀物體來說，波長非常小，因此波長完全可以不計。但是對微粒子來說，波長所達到的值可以與原子的體積相比擬，因此電子在其他粒子上散射時，可能發生衍射。　　121、波動性將決定粒子處於該空間容積的幾率。對電磁場來說該容積內場的強度的量度是電磁振蕩的幅度的平方。如果把光子與場加以比較，那麼幅值的平方將說明該容積內的光子數。以此類推，對電子來說，該地區波的幅值的平方表示在該地區找到粒子的幾率的量度。　　122、根據波爾的意見，微粒說和波動說是並協的和相互排斥的，並且不應說這是微觀客體的特徵，而應說有這樣一些測量的裝置，運用這些裝置，一些微觀客體可藉助於微粒位置的概念加以描述，另一些微觀客體則可藉助于波長的概念加以描述。至於說到微粒子，它們似乎沒有什麼現實性，因為微觀現象不能脫離觀察或觀察的數據而存在。

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