超弦理论与量子力学 - 卢杲(2)

表1 元素基态电子组态表 原子 序数 Z 名称 符号 K n=1 s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 氢 氦 锂 铍 硼 碳 氮 氧 氟 氖 钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯 氩 钾 钙 钪 钛 钒 铬 锰 铁 钴 镍 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ci 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 L n=2 s p 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 M n=3 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 6 2 6 N n=4 1 2 O n=5 基态组态 谱项 电离能（eV） s p d s p d s p 2s1/2 113.60 24.58 5.39 9.32 8.30 11.26 14.54 13.61 17.42 21.56 5.14 7.64 5.98 8.15 10.55 10.36 13.01 15.76 4.34 6.11 6.56 6.83 6.74 6.76 7.43 7.90 7.86 7.63 续表

so so 2s1/2 12p1/23po4s3/2 3p2 2p3/2 1so so 2s1/2 12p1/2 3p0 4s3/2 3p2 2p3/2 1so so 2s1/2 12 6 1 2 2 6 2 2 2 6 3 2 2 6 5 1 2 6 5 2 2 6 6 2 2 6 7 2 2 6 8 2 2d3/2 3f2 47654f3/2 s3 s3/2 d 4 f 9/2 3 f4原子 序数 Z 名称 符号 K n=1 s L n=2 s p 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 基态组态 M n=3 s p d N n=4 O n=5 1 2 2 2 1 1 1 1 1 谱项 电离能（eV） s p d s p 2123432121236765412123432129 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 铜 锌 镓 锗 砷 硒 溴 氪 铷 锶 钇 锆 铌 钼 锝 钌 铑 钯 银 镉 铟 锡 锑 碲 碘 氙 Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 10 1 2 6 10 2 2 6 10 2 1 2 6 10 2 2 2 6 10 2 3 2 6 10 2 4 2 6 10 2 5 2 6 10 2 6 2 6 10 2 6 2 6 10 2 6 2 6 10 2 6 1 2 6 10 2 6 2 2 6 10 2 6 4 2 6 10 2 6 5 2 6 10 2 6 6 2 6 10 2 6 7 2 6 10 2 6 8 s1/2 so p1/2 p o 7.72 9.39 6.00 7.88 9.81 9.75 11.84 14.00 4.18 5.69 6.38 6.84 6.88 7.13 7.23 7.37 7.46 8.33 7.57 8.99 5.79 7.33 8.64 9.01 10.44 12.13 s3/2 p2 p3/2 so s1/2 so d3/2 f2 d1/2 s3 d9/2 f3 f9/2 so s1/2 so p1/2 po s3/2 p2 p3/2 so 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 1 2 6 10 2 6 10 2 2 6 10 2 6 10 2 1 2 6 10 2 6 10 2 2 2 6 10 2 6 10 2 3 2 6 10 2 6 10 2 4 2 6 10 2 6 10 2 5 2 6 10 2 6 10 2 6

续表

原子 序数 Z 名称 符号 N n=4 s p d f 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 镧 铈 镨 钕 钜 钐 铕 钆 铽 镝 钬 铒 铥 镱 镥 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 2 6 10 2 6 10 2 2 6 10 3 2 6 10 4 2 6 10 5 2 6 10 6 2 6 10 7 2 6 10 7 2 6 10 9 O n=5 s p d f 2 6 1 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 1 2 6 P n=6 s p d 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Q n=7 s 23456789 543212基态组态 谱项 电离能 （eV） d2/3 h4 i9/2 i4 h5/2 fo s7/2 d 2 i4 i15/2 h6 f7/2 so d3/2 5.61 5.6 5.46 5.51 5.6 5.67 6.16 5.98 6.8 6.08 5.81 6.22 6.15 2 6 10 10 2 6 2 6 10 11 2 6 2 6 10 12 2 6 2 6 10 13 2 6 2 6 10 14 2 6 2 6 10 14 2 6 1 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 铪 钽 钨 铼 锇 铱 铂 金 汞 铊 铅 铋 钋 Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po 2 6 10 14 2 6 2 2 6 10 14 2 6 3 2 6 10 14 2 6 4 2 6 10 14 2 6 5 2 6 10 14 2 6 6 2 6 10 14 2 6 9 2 6 10 14 2 6 9 2 6 10 14 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 2 2 2 2 2 1 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 续表

3 f24565232123435.5 7.7 7.98 7.87 8.7 9.2 9.0 9.22 10.43 6.11 7.42 7.29 8.43 f3/2 do s5/2 d4 d5/2 d1 s1/2 so p1/2 po s3/2 p2 原子 序数 Z 名称 符号 N n=4 s p d f O 基态组态 P n=6 s p d 2 5 2 6 2 6 2 6 2 6 1 2 6 2 Q n=7 s 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 谱项 电离能 （eV） n=5 s p d f 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 砹 氡 钫 镭 锕 钍 镤 铀 镎 钚 镅 锔 锫 锎 锿 镄 钔 锘 铹 At Rn Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Mv No Lw 2 6 10 14 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 1 9.5 so 10.75 4 5.28 2 6 10 14 2 6 10 2 2 6 1 2 6 10 14 2 6 10 3 2 6 1 2 6 10 14 2 6 10 4 2 6 1 2 6 10 14 2 6 10 6 2 6 2 6 10 14 2 6 10 7 2 6 2 6 10 14 2 6 10 7 2 6 1 2 6 10 14 2 6 10 8 2 6 1 2 6 10 14 2 6 10 10 2 6 10 14 2 6 10 11 2 6 10 14 2 6 10 12 2 6 10 14 2 6 10 13 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 1 2 6 2 2 6 3

在宏观宇宙中，我们已证实在引力、强核力、电磁力、弱核力四者中，引力是最强大的，它在四种宇宙力中始终占主导地位，在它的作用下形成星系团、星系、太阳系、恒星、行星，它使得千亿颗恒星绕着银河中心旋转，它将太阳束缚成炽热的火球，它使得我们每个人能生存于地球上，它使得宇宙万物能够存在。

引力在宏观宇宙中始终占主导地位，宏观物质是由微观物质组成，宇宙中的主角“恒星”、“行星”都是由原子构成，那引力必然存在于原子之中，而且每个原子的引力等于该原子内的强核力、电磁力、弱核力之和。

从恒星到白矮星、中子星、黑洞的演化中，我们可以看到引力在与强核力、电磁力、弱核力的对抗中，逐步取得阶段性胜利，并最终将强核力、电磁力、弱核力与引力统一，成为

纯引力的黑洞。

引力是宇宙最强大的存在。宇宙中的恒星、行星都是引力与强核力、电磁力、弱核力对立统一的平衡体，它们构成了可见的宇宙。为什么这种在宇宙占主导地位的引力一到人类居地的地球的微观物质中就失踪了呢？这只不过是人类的认知水平问题，引力无处不在。

人们将引力排除在微观物质之外，认为引力在微观物质中可以忽略不计，必将重蹈“地心说”的覆辙，两者都是以不科学的观测手段作出了错误的判断。

按照现有原子理论的逻辑，如果将太阳分割成无数个篮球大小的物体，那这些篮球大小物体的总引力就变得只有强核力的1/1040，这显然是荒谬的。合理的推论是：太阳是由原子构成，强核力、电磁力、弱核力都存在于原子中，那引力也必然存在于原子中，且引力等于强核力、电磁力、弱核力之和。原子中也确实存在这种引力，只不过因人们过去不了解引力的性质，将这部分吸引力归到了强核力中，实际上强核力只是一种强大的斥力。

原子所拥有的引力与强核力、电磁力、弱核力相当，原子就是一种引力与强核力、电磁力、弱核力相互对抗的平衡体，在无干扰的环境中，这种平衡可以保持1033年以上。

我们知道能量是守恒的，当宇宙进入黑洞期，宇宙原有的强核力、电磁力、弱核力都已与引力统一，也就是说宇宙中引力子的能量总和即是宇宙总能量。引力怎么可能象过去认为的那么小。引力是宇宙最强大的存在。

§1。7引力场与反引力场

一、引力场和反引力场的种类

从第二级量子即“引力子”与“反引力子”层面看，宇宙万物都是引力子与反引力子在相互作用中形成的，形成宇宙的两类场，一是引力场，二是反引力场。

引力场和反引力场都是球形场，引力场是一种球形的漩涡场，产生向内的力，反引力场是一种球形辐射场，产生向外的力，如电磁波。引力场的基本形状是旋涡形。反引力场的基本形状是水波辐射形。引力场的旋涡形在旋涡星系、旋涡星云及各种混沌现象中是常见的，反引力场的水波辐射形在有电磁力、强核力、弱核力参与的过程中是常见的，如电磁辐射，也见于各种混沌现象中。

笔者发现引力场有下列几种：

在宏观天体中存在：集成引力场、黑洞引力场。在微观物质中存在：左引力场、右引力场、质子引力场、原子核引力场、化合引力场。除黑洞引力场外，与上述引力场并存的还有各种反引力场。

二、宏观天体引力场

天体引力场中的引力子运行路线呈螺旋形，这从银河系等稳定星系的俯视图中可清楚看出，银河系的4条悬臂呈向内旋转的螺旋形，这很明显是银河中心黑洞引力场中的引力子的运行路线，在众多引力子的拉曳下，银河系中的可见物质都随着引力子的拉曳路线在运行，这就象将铁粉倒在垫有永磁铁的白纸上来观察不可见的磁力线实验一样，银河系等稳定星系及旋涡星云是观察、证实引力子运行路线的天然实验场所。

从银河中心黑洞引力场看，天体引力场就象一个球形的旋涡，与天体自转轴垂直处一个圆盘形的场，此外引力子流密度最低，引力最弱，称为“吸积盘”。如银河中心黑洞的吸积盘就是形状如饼的银盘，黑洞就在银盘中心的银核内。银盘外面是一个范围广大，呈球状分

布的系统，叫做银晕，银晕外面还有银冕，也呈球形，直径比银晕大3－5倍，银冕代表银心黑洞球形引力场所能束缚的可见物质的范围。

在类太阳系中，天体引力场将空间的氢氦原子束缚成球形的火球，在它的吸积盘上束缚着多颗行星，如太阳系的九大行星。在行星中，天体引力场将空间原子束缚成球形，在它的吸积盘上束缚着卫星，如土星、木星的光环。

在球形的天体引力场中，引力子流在球形的场内不停地向场中心旋转，最终引力子回到场中心点，并从引力场轴即天体自转轴两端输出，开始第二次绕行，图中箭头所指就是引力子的运行路线。在黑洞引力场中有一些未消化的恒星物质就从引力场轴两端喷出，形成可见喷流。

在天体引力场中自转轴附近引力最强，是因从自转轴两端输出的引力子在此就开始向内绕圈，而吸积盘离自转轴两端最远，所以得到的引力子流最少，因此引力最弱。在银河系中，银心黑洞已将球形的银河系内其它区域的绝大部分物体吞噬，只剩下吸积盘（银盘）上的一些恒星、行星物质，由此可推测银心黑洞的质量比过去认为的大得多，银心黑洞质量与银河系可见物质质量之比应该超过太阳系中的太阳质量与九大行星质量之比。

恒星的诞生过程也可展现天体的球形引力场。恒星是从“分子云”、“球状体”、“原恒星”逐渐发展而来，从“分子云”分裂出来的小物质群收缩并缓慢变成暗黑的球状天体，一个代表性的球状体像太阳系那么大，它的质量是太阳的1－200倍，它仍是个很冷的、黑色的天体，渐渐收缩而变得炽热起来，最后，它变成原恒星，开始发光。原恒星内的物质继续收缩，当它的中心温度达到1千万摄氏度时，核反应开始，一颗恒星就诞生了，原恒星看起来好象在一个气体防护层里发展的，它们发光，但不规则，气体从它们的两极（即自转轴两端）以极大的速度喷射出来。当恒星形成时，在原来“球状体”区域内的绝大部分物质已被恒星引力场吸到场中心，只留了引力最弱的吸积盘上一些小天体和气体，此后它们将发展成多颗围绕恒星公转的行星。

天体引力场的球形旋涡非常大，如太阳的集成引力场直径超过整个太阳系的直径，这样才能束缚住太阳系的所有天体。银心黑洞引力场的直径超过银冕直径，才能束缚住银河系内的所有天体，才能与其它星系组成星系团。

正因为天体引力场的引力子只能从自旋轴两端输出，使引力场分布是不均的，自旋轴附近的引力最强，吸积盘附近的引力最小，也造成大天体都是椭球形的，在自转轴附近引力大些，因此扁平一点，吸积盘附近引力小，因此凸起一点。引力场的这种特性与磁场相似，两个磁极相当于引力场自转轴两端，与两个磁极中心点垂直的地方磁场强度最小。在地球引力场的自转轴附近，引力应该是最强的，与自转轴垂直的吸积盘附近引力应该是最弱的，如有兴趣，可实地去测量。

宇宙中的星系约80％的旋涡星系，15％是椭圆星系，其余5％是不规则星系（包括特殊星系）是因星系相互碰撞、影响而形成的，椭圆星系的中心也有一个巨型黑洞，其所束缚的可见物质的范围也是椭球形的，椭圆星系会逐渐向旋涡星系发展，只在黑洞引力场的吸积盘附近留下可见物质，其它区域的物质会先被黑洞引力场吸入。

黑洞引力场是由恒星的集成引力场演变而来，所以引力场中引力子运行路线大致相同，唯一不同的是，恒星的集成引力场还需要束缚着氢氦原子，作为引力之源，黑洞引力场则已演变成纯引力场。

天体引力场可以将场内的物质吸入场中心（如太阳或黑洞奇点），在原子核引力场中却无法做到这一点，因为有核子的强核力、电磁力、弱核力的反斥作用，因此原子核引力场束

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