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大自然中物質(zhì)的磁性具有兩種不同的類型,即電感型磁性和吸鐵型磁性。
電磁鐵是一個明顯的例子,眾所周知,一個通入電流的線圈具有磁性,能夠使插在線圈里的鐵棒磁化吸住鐵。但是如果插入的是銅棒、鋁棒等,就不會吸鐵,而這個線圈的磁性和磁場依然客觀存在著,并且貫穿了銅棒、鋁棒等?,F(xiàn)代家庭普遍使用的電磁鍋原理也提出了這個問題:為什么在線圈的磁場磁性開通的狀況下,只有鐵質(zhì)的鍋才能產(chǎn)生高溫,而銅鍋、鋁鍋不行?這個問題涉及非常艱難深刻的理論創(chuàng)新,涉及從頭闡明電子結(jié)構(gòu)理論、量子理論和物質(zhì)基元粒子理論。
量子,即偉大的普朗克常數(shù)h,是名副其實的宇宙常數(shù),是溝通物質(zhì)世界中存在的一系列基本物理量的根本的比例因數(shù)。我認(rèn)定研究h性質(zhì)的突破口是:為什么h的物理量綱的等價變換形式是:量子即較小的不可再行分割的基本作用量=[能量乘以時間]=[動量乘以長度]=[沖量乘以長度]。今天,我們需要驅(qū)除視量子為不確定的幾率波等等相對論的毒害,歸還量子絕對性、確定性、基元性的真實面貌。
我們首先重視當(dāng)頻率等于1的情況,這樣就能夠直接確認(rèn)較小的不可再行分割的能量基元是6.626×10-34焦耳,還有普朗克所論的“時空元”的尺度,即短的不可再行分割的空間基元長度是每一個每一次量子跳躍的高度,是6.626×10-34米、短的不可再行分割的時間基元是每一個每一次量子跳躍所需要的時間間隔是6.626×10-34秒。接著就可以推導(dǎo)出絕對存在著的、組織成一切物質(zhì)實體的統(tǒng)一成分的是微小的不可再行分割的物質(zhì)基元粒子,簡稱為基子,其質(zhì)量為4.480×10-68千克(具體推導(dǎo)過程見我一系列詮釋量子性質(zhì)的論文)。
普朗克時空元表明宇宙空間是體積為(6.626×10-34米)3的空間基元無限堆壘廣延的格子網(wǎng)絡(luò),這種網(wǎng)格不是僵硬的,而是富有彈性可以凹凸扭曲形變的。并且網(wǎng)絡(luò)局部的形變以光速向四周聯(lián)體傳播,而每個空間元格子只容許一個基子進(jìn)出??臻g網(wǎng)格是怎樣來的呢?是物質(zhì)世界外部的、彼岸的、獨立生存著的暗物質(zhì)(實際是以太)基元無限均勻的致密的網(wǎng)絡(luò)分布造成的。暗物質(zhì)網(wǎng)絡(luò)永恒的振動對物質(zhì)系統(tǒng)的作用顯示為3開度宇宙背景輻射,這3開度宇宙背景輻射正是引力的起源,其數(shù)值與普朗克常數(shù)、波爾茨曼常數(shù)及引力常數(shù)準(zhǔn)確的連鎖吻合。
通過對輻射機制的深刻剖析,我發(fā)現(xiàn)確實存在一個結(jié)構(gòu)規(guī)整的精微的物質(zhì)實體粒子在作周期性的震蕩與彈射。h的數(shù)值顯示了確實存在一個具有恒定的沖量6.626×10-34牛頓秒和動量6.626×10-34千克米/秒的機動實體在周期性運動中彈射著基子,并且決定了被發(fā)射出去的每一個基元粒子在穿越宇宙空間時攜帶著6.626×10-34焦耳的基元能量。這就象大炮不論是射擊出一發(fā)炮彈還是放一次空炮,大炮撞針的動量沖量都是固定不變的。我于是把這個永久彈射著的撞針式的機體命名為電子的核心,簡稱電心,它是電子王國的統(tǒng)治者。
h的數(shù)值還決定了電心是由1.5092×1033個物質(zhì)基元粒子排列而成的,這些基子一個接一個地進(jìn)駐在相連的空間元格子中,則每1.5092×1033個格子的長度恰好是1米。我把這樣珠子項鏈狀的排列稱為基子鏈,把每條相連的格子稱之為空間元帶子。每米基子鏈卷曲成螺線管再無限蜷縮成為精微的粒子,并且以1米/秒的恒定速度永久作盤旋運動,它就是電荷。
因為每個物質(zhì)基元粒子的質(zhì)量是4.480×10-68千克,所以每個基元電荷的絕對質(zhì)量是6.761×10-35千克。由于法拉第恒量實際是組合成電子的負(fù)電荷與正電荷所具有的電能的比值,每個電子有96485個基元電荷,所以電子的真實質(zhì)量是6.52328×10-30千克,我們還能計算出新的電子荷質(zhì)比是:e/m=1.6024×10-19/6.52328×10-30=2.4564×1010庫侖/千克。這與現(xiàn)在公認(rèn)的電子靜止質(zhì)量9.1095×10-31千克及其電子荷質(zhì)比e/m=1.7588×1011庫侖/千克,還是比較接近的。所以電心論并沒有全盤否定1897年湯姆孫發(fā)現(xiàn)的射線中被負(fù)電荷裹挾前進(jìn)的粒子是電子。
電子其實是個正負(fù)電荷的組合成動態(tài)平衡的實物粒子,可稱之為隱藏電荷的基本粒子。電子的整體對外界顯示電中性、即處于不帶電的狀態(tài)之中。在每個電子中,都存在一組正負(fù)電荷,其中負(fù)電荷的實體是能量密集的高密度高彈性結(jié)構(gòu)的粒子,就是電心,電心的體積與質(zhì)量只有正電荷集團(tuán)體積與質(zhì)量的1/96484;正電荷集團(tuán)稱之為電身,電身是由96484個正基元電荷組成的,其中每個正基元電荷的能量只有負(fù)基元電荷的1/96484。電心的行為產(chǎn)生電現(xiàn)象,電身的行為是磁現(xiàn)象的根源。
由于流行一百多年的謬誤習(xí)慣造成人們現(xiàn)在對于正負(fù)電荷的實體形態(tài)性狀的意識感受還處于莫名其妙的疑惑之中,需要作多方位的形象化的舉例比擬描述。這里,我把電子結(jié)構(gòu)比方成一種動物的受精卵結(jié)構(gòu),其中,精子是一個單獨的雄性細(xì)胞,卵子卻有96484個雌性細(xì)胞組成,每個雄性細(xì)胞與雌性細(xì)胞的質(zhì)量、體積是相等的,這樣,每一個卵子的質(zhì)量、形狀大小就是每個精子質(zhì)量體積的96484倍,但單個精子細(xì)胞具有的能量又是每個雌性細(xì)胞的能量的96484倍,精子可以支配、調(diào)動96484個卵細(xì)胞,一份一發(fā)地與每個卵細(xì)胞交換能量,使受精卵充滿活性。如果把電心視同精子,電身視同由96484個雌性細(xì)胞組成的卵子,電子就象一個受精卵充滿生機和活性。又象動物那樣,電子具有心臟,能夠跳動與震蕩。就象動物心臟的搏動賦于動物以體力,電心的博動賦于整個電子機體以活力,并具有輻射的本領(lǐng)。
現(xiàn)有的理論把原子的結(jié)構(gòu)設(shè)想為微型太陽系,正電荷集中在中心,外圍是負(fù)電荷的電子層。這種假設(shè)其實非常荒謬,因為外圍的電子對外界交往時顯示相同的負(fù)電荷性,因此這種結(jié)構(gòu)的原子之間永遠(yuǎn)都是相互排斥的,永遠(yuǎn)結(jié)合不成分子,也就不會有現(xiàn)在通常的物體。因此,原子要能夠結(jié)合成分子,邊際電子需要是電中性的。
根據(jù)我的電子結(jié)構(gòu)理論,電流的實質(zhì)是正負(fù)電荷在電子結(jié)構(gòu)的屏蔽下的位移,是電心在電身上的移動。徑直位移是直流電,往復(fù)位移是交流電。說電流是什么自由電子的定向流動,其無法克服的致命的邏輯矛盾就是:同種電荷相互排斥,怎么可能匯合在一起有序流動呢!我所謂的電子結(jié)構(gòu)屏蔽,意思是金屬導(dǎo)體的邊際電子排列成隧道形狀,電身排列成軌道,電心在軌道上滑移。這樣,每一個電子的電心每越過電身的一個基元正電荷就獲得了1.6×10-19焦耳能量,每越過一整個電身的96484個正電荷就獲得了1.54358×10-14焦耳的能量。反之,每一個電身正電荷如果阻擋了電心的越過,也就要放出1.6×10-19焦耳的熱能;而每一個電身正電荷如果推進(jìn)了電心的位移,就要吸收1.6×10-19焦耳的熱能。
對于交流電的機理,我的形象比方是:電心象一個彈性高的乒乓球,電身象巨大的乒乓板,其質(zhì)量是電心的96484倍。變動的磁場使電身不停地往復(fù)搖擺而擊拍電心,把電心拍來拍去就形成了往復(fù)位移的交流電。
在交流電中,由于電身的慣性很大,因此這是一種被動電,能量轉(zhuǎn)換的效率很低。19世紀(jì)的科學(xué)家已經(jīng)注意到存在一種“自動電”,我的形象化比方是如果能量和力直接作用在乒乓球上,不必?fù)]舞笨重的乒乓板,而且乒乓球自動彈擊乒乓板高速位移釋放電能。雖然磁場的環(huán)流等于零,但是在每個電子的內(nèi)部,電身對于電心還是具有作用力,可以形成基本電動勢。這就象一個人雖然原地不動沒有做功,但他是活人,他心臟的搏動和手動也可能對貼身物體做功。電身實體的作用實際就是磁性,但由于電身的正轉(zhuǎn)動或反轉(zhuǎn)動作用都一樣,即產(chǎn)生的磁力線無頭無尾,因此磁單極子不存在。在光速作用下,電子內(nèi)部電心和電身的互動位移電動勢,可以從麥克斯韋方程組中解出來,即每平方厘米的磁場脈動對于電場的反彈作用產(chǎn)生的電動勢為-3.333×10-10靜電伏特,相當(dāng)于有理制的-1.111×10-12伏特。這樣如果形成互動的電心徑直位移,能量的轉(zhuǎn)換效率將是高的,甚至可以達(dá)到超導(dǎo)體性能。
19世紀(jì)初期,法國大科學(xué)家安培堅決認(rèn)定:磁是電流與電流的作用。這是當(dāng)時人類對于磁性本質(zhì)認(rèn)識的高峰。但安培逝世近兩個世紀(jì)了,磁學(xué)至今徘徊不前,沒有能夠取得超越安培的突破性研究成就。
現(xiàn)在我的電子結(jié)構(gòu)理論取得了突破性的研究成就,揭示了磁是電荷與電荷的作用,是電子內(nèi)部的組合結(jié)構(gòu)中的正電荷的電身對于負(fù)電荷的電心的反作用。由于這種反作用被屏蔽在電子結(jié)構(gòu)之中,由于法拉第恒量的性質(zhì)被根本歪曲,又由于一百多年來人類中斷了對于電和電子結(jié)構(gòu)的研究,所以起磁性作用的物質(zhì)實體是正電荷的電身的真相一直沒有得到發(fā)現(xiàn)。
電子結(jié)構(gòu)理論發(fā)現(xiàn):物質(zhì)所以會有導(dǎo)體與絕緣體、金屬與非金屬之分,并有各種化學(xué)鍵和電負(fù)性不同的區(qū)別,都是由于它們的邊際電子中,電心與電身的排列位置及組合結(jié)構(gòu)不同所決定的。
電子內(nèi)部的組合結(jié)構(gòu)及排列位置形成電身一旦傾斜,電心就會移動流出,產(chǎn)生瞬間電流。這情形就象一個盛滿了水的杯子,只要把杯子傾斜,水就能流出。但是杯子又需要回到原先的豎直位置上才能補充水,這樣要使水持續(xù)流出來的辦法就是不停地左右反復(fù)搖晃杯子。這實際上就是人類現(xiàn)有的先由熱能轉(zhuǎn)換機械能再驅(qū)使金屬導(dǎo)體切割磁力線的大規(guī)模主流發(fā)電方法的機理。這機理其中隱含著一個新的發(fā)電方法,就是如果杯子傾斜后不晃動,而使水取得某種動量后能夠自動注入杯子,那持續(xù)的電流也能取得。這樣取得的電流實際也是水與杯子的位置作相對移動,微觀上就是電心相對電身的位置作徑直移動。這種發(fā)電方法的能量轉(zhuǎn)換效率高。
重要的磁學(xué)創(chuàng)新理論假設(shè):某些鐵磁性物質(zhì)分子例如四氧化三鐵,由于錯綜復(fù)雜的排列結(jié)果,其分子的邊際電子的電身的姿態(tài)由豎直擺動了90度,就象一個站著的人躺倒了,這種邊際電子就使分子有了吸鐵磁性。如果電身是永久的躺倒,就成為永久磁鐵。例如鐵、鈷、鎳等物質(zhì)合金等被吸鐵石吸過后,其分子的邊際電子的電身姿態(tài)永久躺倒了,就成為永久磁鐵。但純軟鐵等物質(zhì)被吸鐵石吸過后,在撤除吸鐵石之后,曾經(jīng)躺倒的邊際電子的電身又象人那樣重新站立起來了,于是吸鐵磁性也就消失了。象鋁、鈉等物質(zhì)受吸鐵石作用后,有少數(shù)邊際電子的電身產(chǎn)生躺倒,那它們就是順磁性物質(zhì);而銀、鉛、碳等物質(zhì)被吸鐵石吸過后,所有邊際電子的電身不但不會躺倒,反而可以抵抗躺倒,它們就是抗磁性物質(zhì)。
原本電中性的電子在來自外界熱能的作用下,電身都會有不同程度的搖擺,這種搖擺會使電心作不同程度的位移并且產(chǎn)生電磁場效應(yīng)。電身不論是搖擺還是躺倒,都會引起電心的位移,但如果僅是搖擺而不躺倒,其產(chǎn)生的磁性只是鐵質(zhì)化,而不是吸鐵石化。事實上通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場只能使附近的磁針偏轉(zhuǎn),而不能使鐵針偏轉(zhuǎn),就是一個證明。我把電身僅是搖擺產(chǎn)生的磁性稱之為電感型磁性。還可打個比方,電感型磁性和吸鐵型磁性的區(qū)別就象地震中的兩種房屋,一種搖晃著但沒有倒塌,一種是倒塌了??招木€圈通電后產(chǎn)生的磁場強度較弱,插入鐵芯后,由于所產(chǎn)生吸鐵型磁性可驅(qū)使電身躺倒,磁場強度就提高了,這就象地震的烈度大到可以使許多房屋倒塌,而沒有倒塌的房屋搖晃的程度也加劇。
綜合以上的分析和論證,確實存在兩種類型的磁性。這兩種磁性的傳播速度及磁阻等特征也是有區(qū)別的。但是現(xiàn)代電磁學(xué)和磁學(xué)總是把這兩種磁性混淆的,忽略了此磁性不等于彼磁性。
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