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经典物理的小结

(文章来源于晏成和的博客,如有不妥请联系我们。)

[自然事实]  能量转化、能量守恒。

[问题]    能是什么?为什么能量能转化、能守恒?

物理的力、热、光、电如何有内在联系?

[分析] 以上各章的论述,以核外电子规律运动为基础,解释了诸多的物质物理现象,涉及到经典物理的各个方面。读者不难发现,核外电子的规律运动,把物理学各自独立的几大分支中的力、热、声、光、电、磁有机地联系起来了;把自然界的各种能量联系起来了;找到了能量守恒的内在原因。以核外电子规律运动为纽带,把科学研究的各个独立的分支还原成一个自然系统的整体:

力    大厦巍峨、桥梁挺拔,能经风雨御外力,靠的是其顽强的内聚力——价和电子运转所形成的价和力、价磁力。力是物体间的相互作用,确切地讲应是物质间的相互作用。

牛顿力学体系的建立,为世界的进步作出了极大的贡献。工程师们的力学计算,所依据的是各种材料的力学性能——物质内价和力、价磁力所构建的物质宏观性能,从而高水平地设计并建造了大厦、桥梁、飞机、轮船……

物质晶体的形成,物体的脆性、塑性、弹性、硬度、延展性等诸多力学性质,也与价和电子的运转息息相关。

热    热是温度,是能量,温度实际上是核外电子运转的快慢程度;热能实际上是核外电子的动能。某物质的温度高于周围的温度(较热),则该物质向外放出能量——向周围幅射电磁波,同时,核外电子降低速率(降温),反之则吸收能量——吸收电磁波,导致自身的核外电子的速率升高(升温)。在一稳定的系统内,物质的温度就是这样相互幅射——吸收,达到相对平衡。

热能使物质发生相变,人们常常是利用物质的相变来做功,如:蒸汽机、内燃机,就是利用物质(水、汽油)的相变——价和电子速率的量变到质变,运转路线由平面进到空间球面,物质由液体相变成气体,分子间相斥,使得体积膨胀,推动活塞做功。

物质在很高温度条件下,电子速率很高,核外电子跃迁,向外辐射电磁波——热使物质发光。

声    声是空气振动所形成的波,空气中充满着多种物质的分子——双核或多核心的结构元,球面运转的价和电子的斥力使分子之间维持着距离,且进行着布朗运动。受到振源的振动后空气分子产生振动,分子之间发生挤压,斥力又使之分开,如此挤压、相斥连续进行,形成了向周围传递的声波。

光   光是有一定波长的电磁波。电子的运动也伴生着电磁波,当价和电子的速率较高,物质向外辐射电磁波,价和电子的速率越高,辐射的电磁波的频率就越高,于是就成了人们的眼中所看到的光。温度越高,核外电子的速率升高,光色就偏向高频段——青、蓝、紫;若温度较低,则光色偏向低频段——物质发红光或红外光(热)。这里所说的是热发光,还有冷光,如日光灯、极光等,其发光原理是更高频率的电磁波辐射。

光波(电磁波)能对某些物质发生作用,是因为一定频率的光波与物质的核外电子运转所伴生的电磁波相互作用的结果。

激光来源于发生物质内核外电子的辐射。激光的发生,给核外电子规律运转提供了有力的实验证明;给核外电子规律运转伴生着波,以及核外电子吸收外界辐射、向外界发射辐射的自然事实提供了实验证明。正是因为物质的核外电子规律定速的运转,才能辐射出频率稳定、相干性好的激光,

电    原子外层环绕着电子,核外电子在稳定的轨道上规律地高速旋转着。电子的运动伴生着磁场,电磁现象是物质的普遍现象。电压是一种驱使电子定向运动的电磁波,导电首先是电压波在物质的电子空位间的传导。

文中用电子空位——流通的观点系统论述了发电原理、导电原理、半导体原理、超导原理。全文论述的过程都围绕着价和电子运转的这个核心。电气元件所具有的各种特性都与核外电子规律运动及电子运动所伴生的波密切相关。

这样,核外电子的运转就把物理学的力、热、声、光、电都联系起来了,使之还原为一个系统的整体。

能量为什么能守恒      能是什么?一直是困惑我们的问题,能看不见、摸不着,而且又无所不在。我们在中学就学了能量守恒、能量转换,能量为什么会守恒?能量为什么能在物质之间转移、能量的形式为什么能相互转换,而且在转换中守恒?

除了宏观的动能、势能之外,其他能量都是蕴含在物质内的微观能量,除了核能,所有的能量都是核外电子运动的宏观表现,各种能量的存在和相互转换都与核外电子的运动密切相关。见下表:

探讨核外电子有规律的运动,揭示了物质能量的内涵,表中这些能量都是核外电子的动能,核外电子的不同运动就是能量在物质间转换、转移、贮藏并且守恒的内在原因;核外电子规律运动是能量转换、守恒的纽带。

能量为什么会守恒?能量为什么能在物质之间转移、能量的形式为什么能相互转换?其内因就是核外电子的运动。核外电子的运动方式、运动速率、运动的动能,是独立呈现的热能、光能、化学能、生物能存在相互联系的内在原因;核外电子的运动,是能量转换、能量守恒的内在原因。

核外电子的规律运转——结构元之说不仅把物理学的几个分支联系起来,而且,把物理学和化学也联系起来,成功地解释了化学反应的吸热、放热现象;说明了分子定组成的原因;解释了化学反应的催化原理,解释了人与动物为什么要呼吸。

核外电子有规律的运转,及运转所伴生着的波,造就了世上物质所具有的各种理、化性能;核外电子的规律运动是杂乱纷纭的物质现象中的内在联系。

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