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量子化学论文范文

量子化学论文

量子化学论文范文第1篇

[摘要] 生物化学与分子生物学研究生的培养,在该学科研究生硕士点的建设中占重要地位,本文对医学院校生物化学与分子生物学研究生的培养实践进行反思,旨在提高研究生论文质量。

[关键词] 生物化学;论文质量;医学院校研究生

[中图分类号] G642[文献标识码] C [文章编号]1673-7210(2011)08(a)-119-02

Study on the degree thesis quality of biochemistry and molecular biology students in medical couege

FU Xinhua, YANG Xiaoyun, WANG Shouxun*

Department of Biochemistry and Molecular Biology, Weifang Medical College, Shandong Province, Weifang 261053, China

[Abstract] Training graduate students of biochemistry and molecular biology have an important station in biochemistry development. We reflected the practice of biochemistry and molecular biology training in medical graduate students to improve the quality of thesis.

[Key words] Biochemistry; Thesis quality; Medical graduate student

当前我国社会竞争日趋激烈,从而加大了对高学历、高素质人才的需求,高校招生规模的年平均增长率是26.9%。在此形势下,如何调整研究生的培养目标和教育模式,已成为各大高校研究生教育需要解决的当务之急,因此探讨研究生培养目标和教育模式具有重要意义。

医学生物化学与分子生物学研究生的培养和教育是造就高层次人才的渠道之一,如何加强对医学研究生培养全过程的质量监控,保证培养质量,是目前高校值得研究的重要课题。其中,建立医学院校生物化学与分子生物学研究生教学督导制度及对研究生学位论文进行质量监控,是保障培养质量的有效途径[1-2]。

1 我校生物化学与分子生物学研究生培养存在的问题

当前我校生物化学与分子生物学专业研究生实际培养工作中,存在一些问题,主要表现在:

1.1 对研究生培养环节的监控不到位

长期以来,研究生培养多注重对结果的评价,以研究成果、毕业论文和就业状况等来衡量研究生培养的优劣,而对研究生培养过程的监管不足。

1.2 导师对研究生培养过程的指导投入不足

随着研究生招生规模的扩大,每位导师指导的学生数量增多,导师整体负荷增大,师生间的直接互动减少,加之导师工作忙,事务多,时间和精力投入都难以到位,以致出现一些研究生培养“放羊”现象,如课题未经论证、开题报告时间滞后、毕业论文答辩匆忙等,从而制约了研究生的培养质量。

1.3 研究生学位论文质量有下滑趋势

招生规模扩大以后,导师压力增大,难以保证每个学生高质量的完成学位论文,造成同年毕业的研究生论文质量良莠不齐。

2 提高医学院校生物化学与分子生物学研究生学位论文质量的几点思考

研究生阶段的教育重在培养学生的科研能力,而学位论文能全面衡量研究生的综合水平。其中,论文选题和开题的严格把关是学位论文质量管理的一个重要方面,对保证和提高学位论文质量至关重要[3-4]。本文分析了医学院校生物化学与分子生物学硕士学位论文各环节存在的问题,提出了加强其质量监控的具体措施。

2.1 美国研究生教育模式

美国研究生教育在世界研究生教育中占重要地位,19世纪以来,美国以培养大学教师和高水平研究人才为研究生教育目标。研究生教育便担负起培养各学科高级研究人才的任务。从20世纪70年代至今,美国研究生的教育质量不断提高,美国研究生教育始终保持较高的整体质量、宏观质量和体系质量[3]。

目前美国研究生教育的评估力量主要来源于社会和高校自身,且以社会评估为主。内部评估遵循“宽进严出”的原则,从招生、课程学习、科学研究、中期考核、考试、论文写作、答辩等方面进行质量控制[4]。美国通常采用高校(系、科)评分的方法评价高校质量,通过评价高等院校的实际办学水平及在大学群与社会中的相对地位来促进其质量提升。培养过程有规范性要求,并严格按计划和程序实行淘汰[5]。

2.2 提高我国医学院校生物化学与分子生物学研究生论文质量的建议

根据我国的研究生培养目标,研究生应当具备从事科学研究和独立承担专门技术工作的能力。研究生教育规模迅速扩大,质量问题日益凸显,引起教育界及社会各界的关注[6]。质量管理系统的功能是对高校研究生培养质量保障系统的具体组织与执行,它直接决定了研究生培养质量保障系统功能的发挥。

2.2.1 研究生培养中期考核培养过程的督导包括导师遴选、培养条件、培养方案、课程设置等的监督、检查,重点是中期考核。实施中期考核是研究生培养过程的重要环节,中期考核未达标者,可给予一定形式的警示,令其限期达标。

2.2.2 对生物化学与分子生物学培养方案与研究生培养计划的审查与督导审查与督查是督导工作的重点。一方面对其培养方案进行审查,另一方面查阅所选学位点的研究生培养计划,重点审查其培养目标是否合适,课程设置与安排是否合理等。

2.2.3 加强教学与管理研究生部加强学籍管理、宏观管理、质量检查与评估等工作,全面监督课程设置、教学实施、成绩考核、论文评审、学位答辩等工作。

2.2.4 学位论文质量监控是重中之重学位论文监控包括开题报告、论文把关、质量评定、论文质量等级及学位授予。督导的重点是检查毕业论文质量,进一步完善论文“盲审”制度能更好地确保毕业论文质量。①开题报告质量监控:开题报告是提高论文质量的重要环节。开题报告重点检查文献是否满足论文课题的要求、有无书面报告书等。中期的学术报告或阶段总结重点检查论文进展情况、后期计划、存在问题及指导小组人员的评议意见,以促进论文质量的提高。②学位论文质量监控:研究生学位论文水平是评估研究生质量的重要指标之一,必须加强对研究生学位论文的质量监控与督导。学位论文的质量监控重点是检查论文质量,协助研究生部对论文进行质量抽查,将该部分论文送予外校专家进行双盲审查,查阅专家评审意见,并参加论文答辩会,提出意见,供导师、管理部门参考和质量抽查,从而保证论文质量。

2.2.5 开展对生物化学与分子生物学导师的督导工作着重从研究生的课堂、教学、文献综述、开题报告、论文中期检查、学术活动、学术交流、学位论文质量与论文答辩等方面对导师工作进行督导检查。

本文通过对生物化学与分子生物学专业研究生培养过程存在问题的分析,围绕加强研究生培养过程管理、全面提高研究生培养质量,从控制的重点、手段和主体等方面提出了进一步实施研究生培养质量监督控制的相关措施,以期对研究生培养工作有所裨益。

[参考文献]

[1]沈岚,刘新平,药立波.研究生分子生物学实验教学的几点体会[J].山西医科大学学报,2008,10(6):701-702.

[2]蒲云,代宁,王永杰,等.谈创造性拔尖人才成长规律-全国优秀博士学位论文作者调查启示[J].西南交通大学学报,2006,(4):12-15.

[3]郭岩,刘爱华.优化研究生课程评价,保障培养质量[J].高教研究,2005, 29:48-49.

[4]王则温,章丽萍,张君.提高博士生培养质量的关键是建设高水平学科[J].学位与研究生教育,2002,(11):29-31.

[5]汤磊.医学硕士生课程教学质量评价模型实证研究[J].医学教育探索,2004,3(1):47.

[6]路凡.医学研究生分子生物学实验教学的体会[J].山西医科大学学报,2006,8(1):85-86.

量子化学论文范文第2篇

乍看,题目好象哲学的。不屑哲学,只谈物理。

大量研究表明,目前为止的实验已经给出物质世界准确信息,物理学重要任务之一就在于找出这信息并揭示其内在规律。遗憾的是,目前为止的理论(无例外)均未能如此。然而国内外学界却一致认为理论物理大厦框架--《量子力学》已经建成,剩下只是装修和美化了。

但经本文研究表明,《量子力学》对一些基本物理学问题的实质并不清楚,往往似是而非。然而《量子力学》却娓娓动听、夸夸其谈,实则以其昏昏使人昭昭!请看事实:

1.1关于"量子化"根源问题。

微观世界"量子化"已被证实,人们已经公认。但接踵而来的就是"量子化"根源问题,又机制怎样?这本是物理学根本任务之一。已有的理论包括爱因斯坦、玻尔、量子力学都未能回答。然而量子力学家们却置这本职任务于不顾,翩翩起舞与数学喧宾夺主、相互玩弄!

就是说,《量子力学》是在未有弄清量子化根源前提下侈谈"量子"的"科学"。其结果只能使原子结构凭空量子化,量子化则成为无源之水,无本之木。这就是目前物理科学之现状!

可有人,例如一位量子力学教授辩论时说:"量子化是电子自身固有属性,阴极射线中的电子能量也是量子化的"。

虽然,这量子力学家利用了"微小量子"数学"极限"概念进行诡辩,显得很聪明,但却误了人类物理学前程!

不可否认的事实是:阴极射线中的电子、X射线韧致辐射电子、高能加速器中电子或其它自由电子能量都连续可变,决不表现量子化!这无疑表明量子化不是电子自身固有属性。那末,原子结构中能量量子化必有其它原因。显然这是基本物理学问题,作为理论物理又是非弄清不可的问题。其它科学例如数学,由于任务不同尚可不必关心量子化根源问题。然,作为理论物理决不可以!本文如下将准确具体讨论量子化根源问题以及物质世界又怎样量子化的,并给出8位数字有效精度与实验完全相符的计算结果。

1.2理论与实践关系问题

既然凭空将电子能量量子化,就难免臆造之嫌,所以《量子力学》就下意识往实验上靠――"符合"试验。然而,既下意识就难免拙劣,请看事实:

世界著名理论物理第六册--《量子力学》(文献[1])中著:"量子力学,可建立于数个基本假定上,大体上这些基本假定分属两大项……,两项的假定便构成一量子力学完整系统"。

这明确表明,量子力学就是建立在基本假定上的(种种猜测)。"科学学"研究还表明:任何建立在基本假定上的东西都不可能是科学!然而量子力学家们却娓娓动听说:"量子力学是建立在实验基础上的科学"。这不是弥天大谎么?!

文献[1]在建立对易关系:

pq-qp=(?/i)E―――――――――(1)

时说:"这是一基本假定"。并告诫人们:"不可懂"!就是说(1)式不能用任何数学--物理方法导出,即:不否认这是一种猜测。然而,(1)式就是昭著世界的"波动方程"的基础,也就是量子力学的理论基础。

所以确切地说,量子力学就是建立在基本假定上的种种猜测。这分明表现的是量子力学家们主观意识!

研究表明,量子力学所谓实验基础,首先在于德布罗意"物质波"理论。认真研究表明,物质波究竟是什么?德布罗意本人未有弄清,后人至今仍未弄清,又怎能说"建立在实验基础上"呢?!

研究表明,量子力学的实际过程是:德布罗意对自然现象进行一次连他自己也弄不清的抽象(猜测)(以下证明),提出"物质波"概念。量子力学对这不清的概念又进行一次抽象(猜测)(以下证明),提出"波函数"(Ψ)概念,并且通过一种算符将其作用到一个基本假定即(1)式上,便铸成了著名的"波动方程"--量子力学的理论基础:

(h2/2m)2Ψ+(E-V)Ψ=0―――――(2)

由于量子力学凭空引进"波函数Ψ",实际上就赋予了电子神奇性质。正是这种神奇性质使得量子力学具备了非凡诡辩能力。

1.3量子力学诡辩伦理

1.3.1关于理论基础诡辩

以上及以下讨论都证明,量子力学是,由于缺乏了解,错误地估计了试验(以下严格证明),用了错误的基本假定(不能由任何合理方法导出)而形成的,错误理论。然而量子力学家们却口口声声:"量子力学是建立在实验基础上地科学"。这分明是在诡辩,再加上社会意识,量子力学又具备了狡辩能力。

1.3.2关于物质波的狡辩

对于"物质波"概念,量子力学[1]应用了三个基本假定:其一假定"对易关系"即(1)式,由此构成量子力学骨架;其二假定"测不准原理",由此编造了电子"几率云"图像;其三假定"波粒互补原理",这种原理本身就是一种诡辩,因为"波粒二象性"问题目前仍属困难不解的世界性难题。于是量子力学精心泡制出"波函数Ψ"并强加给电子。经如此之假定,电子便具备了神奇性质--量子力学家们的主观意识。

然而"波函数"的物理意义究竟是什么?量子力学家们着实应向人们交代清楚,遗憾的是任何学家都未能如愿。实际上对波函数Ψ的真实物理意义,量子力学家们也只是:你知、我知、天知、地知,凡人不可知。这分明是狡辩理论!

如果需要,量子力学(文献[1])首先拿出:

2πa=n――――――――――――――(3)

很明显式中2πa是粒子中心轨迹。于是说,物质波是粒子轨迹波动。此说极易征服初学者,但此说问题也易败露。量子力学立即改变说法,言(3)式系近代物理概念,对此不能用经典概念理解。于是又出现:

1.3.3关于"经典"与"近代"狡辩

量子力学经常炫耀是近代科学理论,已经超脱经典,又不时贬低经典理论。

然而,以下讨论完全证明:量子力学除了主观臆造因素外,完全没有离开经典物理一步,也未超出经典物理一点,就连波函数Ψ的表达式(无例外)也完全是经典数学和经典力学关系式,并且以下用不可否认的事实--量子力学所犯经典错误,表明量子力学连经典理论也不通。所以,量子力学所谓超脱经典,正在于一些基本假定连同主观臆造。在此种意义上说,量子力学不仅超脱经典,而且也超脱科学!1.3.4量子力学方法论狡辩

确切说,量子力学不能给波函数Ψ做出完整的真实物理学定义,但在理论中却轮番使用:①波函数Ψ表示粒子中心轨迹波动;②波函数Ψ表示粒子出现几率;③波函数Ψ表示弥撒物质波包三种概念。有了三种概念,又可各取所需,自然一切物理问题都"迎刃而解"了。

然而,量子力学同时又"有权"轮番否定这三种概念。但却不是自我否定,而是另一种需要--否定其它理论,其中包括真理。要指出的是,量子力学轮番使用三种概念,又轮番否定这三种概念,并不是在同一时间同一地点进行的。因为应用一种概念的同时又否定这种概念,这是卖矛又卖盾的故事,连儿童都知道是蠢事。显然量子力学家比儿童高明得多,这叫认识方法狡辩。

似这样,在哲学面前,用"建立在实验基础上"量子力学可以蒙混过关;其它科学由于研究任务不同,不会关心"量子化"根源,又由"领地"限制也无权过问波函数的真实意义;量子力学又可各取所需轮番应用和轮番否定①、②、③三种概念。于是,量子力学便以狡辩赢得了世界理论权威!

1.4关于"符合"试验问题

以下将证明,量子力学所谓符合实验,实际上系对实验的猜测。量子力学很善于做貌似合理实则谬误的猜测(以下揭示),并美其名曰"符合"试验。其实,对实验的真实物理过程并不清楚,又何谈相符呢?请看事实:

基于玻尔理论的成功,量子力学作两项重要推广。心理学原因,人们对这种推广又愿意接受。然而却出现本质性原则错误,请看:

1.4.1量子力学推广(一)

由于氢原子的试验电离能与玻尔理论真实能级相近,于是量子力学推广为:

试验电离能=原子真实能级――――――――――(4)

将该式推广到多电子原子中显然很省力气,但这是严重错误。请看氦原子事实:

试验(文献[1])测得氦原子两个电离能,这里分别用E1,E2表示为:

E1=1.80(Rhc)=24.58(ev)――――――――(5)

E2=5.80(Rhc)=79.01(ev)――――――――(6)

量子力学[1]认为这就是氦原子的两个真实能级。

若用E玻表示类氢氦离子基态能玻尔理论值,则

E玻=54.42(ev)―――――――――――――(7)

显然下式成立:

E2=E1+E玻――――――――――――――(8)

该式明确表明E2不是氦原子的真实能级,因为其中包含有E1,即第一电离能。

那么,实验值E2即(8)式表示什么物理内容呢?

研究表明:要使氦原子第二电子电离,仪器必先付出能量E1=24.58(ev)先使第一电子电离,这好比代价,氦原子于是变成类氢氦离子,其基态能为E玻=54.42(ev)。要使它电离,仪器必须再付出与E玻相等的能量,才能使第2电子电离。那么仪器付出总能量必为E2=E1+E玻,这就是氦原子电离实验真实过程,由此不难结论:

1.4.2据电离实验本文结论

电离实验结论一:氢原子及类氢氦离子玻尔理论值正确。

电离实验结论二:目前电离能实验值≠原子真实能级。

电离实验结论三:所有元素最低能级皆为其类氢离子能级,不存在比这更低的能级。

然而量子力学(文献[1]、[3])却竞相用"微扰法"、"变分法"乃至用修正核电荷方法逼近计算这氦原子的"能级"E2:

E2=5.80(Rhc)=79.01(ev)――――――(9)

显然,量子力学这种下意识"符合"实验,拙劣以极,形同瞎子摸象!

这是由于量子力学对原子结构缺乏了解,又没有搞清电离实验真实物理过程所致。

对此,进一步证明如下,参见表(一):

表(一)几个元素的类氢离子能级

原子序元素E1(ev)E玻(ev)E1+E玻E实(ev)注

13Al5.9862299.37992305.35692304

14Si8.1512666.73642674.88742673

15P10.4863061.30463071.79063070

16S10.3603483.08433493.44433494

17Cl12.9673932.07563945.04263946

18Ar15.7594408.27864424.03764426

表中E1为元素第一电离能实验值,E玻为类氢离子基态能玻尔理论值,E实表示类氢离子电离能实验值,可见下式成立:

E实=E1+E玻―――――――――――――(10)

该式明确表明类氢离子电离能实验值E实不能直接代表其真实能级,因为E实中包含有E1(第一电离能)。有说这是巧合。然而表中六个元素都完全巧合必有规律,这种规律就是以上三条结论。实际上(9)、(10)二式等价,但(10)式只对表中几个元素成立。对于其它元素或其它情况问题变得更为复杂,不可一日而语。

这进一步证明了上述三条结论,再做如下推论:

1.4.3据电离试验本文推论

电离实验推论一:任何电离实验过程都是电子几经碰撞交换能量综合结果。注意氢原子的电离能与真实能级相近但并不相等的事实,因此

电离实验推论二:任何元素任何电离能目前实验值均不能直接代表原子的真实能级。

电离实验推论三:随着理论与技术进步将来完全可以试验直接测得原子的真实能级。

以上证明(4)式完全错误,然而量子力学对此未经证明却实际应用。可见,量子力学逻辑上粗糙、理论荒诞!

1.4.4量子力学推广(二)

根据玻尔理论的成功,量子力学(文献[4])又作一项重要推广:认为多电子原子结构不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为n=1,2,3,4…

显然,这种推广也很省力,然而也是严重错误!

参见图(1)氢原子的能级,这代表玻尔理论的成功。可是量子力学毫不思索原封不动将图(1)推广到多电子原子中。量子力学很善于做这种貌似合理实则谬之千里的推广。从中可见量子力学理论思维完全不具物理学素质。

稍经分析不难发现,图(1)所示物理意义可用图(2)类比。谁都知道图(2)表示的内容是三个人在同一时刻的官位(级),或者表示一个人在三个不同时期的官位。但决不表示一个人在同一时刻具有三种官位(级)。

那么图(1)也如此:或者表示在同一时刻三个氢原子的能级(画在一起),或者表示一个氢原子在三个不同时刻的能级。但图(1)决不表示在同一时刻氢原子有三个能级(注意氢原子只有唯一电子)。

要知道,这种认识上的差异将产生完全不同乃至相反的结论。同样,量子力学这种推广也未经证明而普遍应用。

研究表明,原子结构这种性质是由量子化根源决定的。量子力学对此一无所知,严彦却夸夸其谈什么"量子"、什么"力学",实在误人不浅!

经量子力学如此推广,其结果必然使得原子结构--物质世界变得一塌糊涂。因之,物质结构必然由测得准变为测不准的了。这就是量子力学的【测不准原理】。稍经分析也不难发现【测不准原理】的哲学错误。

所以如上述,量子力学所谓符合实验,实际上是对实验进行貌似合理(但谬之千里)的猜测并作勇敢推广而已。

1.5关于【测不准原理】问题

如果人们要问,量子力学就会说:【测不准原理】是根据实验的总结。

根据什么实验?

还是根据"物质波"。

但须知,与其说世界公认量子力学是理论物理权威,毋宁说世界公认"波粒二象"性问题仍是世界性遗难问题。在此问题尚未彻底解决之前怎么可以总结呢?!

所以,在问题循环不解情况下,由于量子力学诡辩性及其狡辩能力,方才成为世界理论权威!以致人们对量子力学【测不准原理】的哲学错误丧失分辨能力。又由于这种错误原理隐藏在高深难懂的量子力学之中,常人不可涉才得以免遭非难。现在有必要给这错误原理充分揭露!

大量研究可以结论,目前为止的实验已经给出大部物理世界准确信息,这就是普朗克常数h

=2π?给出的信息。根据这种信息,本文已经给出目前大部物理学问题以准确具体描述,其中包括目前困难问题,也包括"波粒二象"性问题。并且这种描述全部具有8位数字有效精度与并实验完全相符的结果,以下将做这种描述。这表明〖测得准原理〗成立(参见提要)。这就在事实上完全打了破了量子力学【测不准原理】的神话--鬼话!

然而量子力学由于缺乏了解又理论贫乏,却完全错误地应用了大自然给出的准确信息:

Δp·Δx≥(1/2)?―――――――――――(11)

这就是量子力学【测不准原理】的数学表达式。显然竟将大自然给出的准确信息--普朗克常数?作为测不准的量度,是乃天大谬误。

第二章普朗克常数给出物质世界准确信息

本文大量研究,现总结普朗克常数:

h=2π?――――――――――――――――――(12)

给出的物质世界准确信息:

2.1?已经给出所有元素原子结构的准确信息

据此可以准确具体描述任何原子的真实结构,并都将与实验符合很好。文献[5]、[6]、[7]已经做了这种描述,这在事实上已经打破了量子力学【测不准原理】的神话--鬼话。

2.2?已经给出任何微观粒子(质子、中子、电子、光子以及场粒子等)自身结构准确信息

例如,可以算得质子自身结构理论半径,以rP表示,准确为:

rP=1.3214100×10-13(cm)―――――(13)

并可从能量、电荷、自旋、磁矩、元素周期率五方面算得完全相同的这一结果,已无可否认地证明这结果唯一正确。这是目前任何理论都办不到的!

又例如,可以算得电子自身结构理论半径,以re表示,准确为:

re=2.9742175×10-14(cm)----------(14)

同样可证明此结果唯一正确(繁琐,略),量子力学对此望尘莫及。

2.3?已经给出普适常数Φ的准确信息

普适常数定义:任何光子的波长λ与发射该光子的电子在原子中的轨道半径r之比为常数,以Φ表示之,那么有:

Φ=λ/r=常量=1/(ε。·α)

=4π×137.03600=1722.0451--------(15)

(说明:当电子跃迁为r∞时,轨道半径直接用r;当电子跃迁为rArB时,式中要用当量轨道半径,略。)

研究表明这是一个斩新的物理常数,虽无量纲,但具有丰富重要物理意义。由(15)式已经看出,普适常数Φ严格规定着光子和电子;以下还将看到,普适常数还严格规定着质子和中子以及粒子的磁矩及其"反常"。相形之下,量子力学竟将光速C称作"普适常数",不知多么无聊!

此外,根据普适方程(见下)和普适常数Φ还可算得任何光子的形成机制、光子的尺寸、质量、能量、性质以及光子的自身内部结构。此类问题,由于量子力学【测不准原理】的限制,人们连想都不敢想。可见量子力学荒谬已极!并且,这种计算完全表明光子的粒子实在性,而所谓波动性只不过是粒子实在性的客观反映。

2.4?已经给出分子结构、晶体结构、固体性质、液体性质、气体性质等物质结构准确信息

本文如下普适方程可以变为:

V=n2?2/mr2――――――――――――(16)

式中V为引力势能,它将准确决定晶体晶格能;而r则决定晶体晶格常数(略)。

2.5?已经给出量子数n=0,1,2,3…真实物理意义的准确信息

但在量子力学中,量子数n=0,1,2,3…只表示自然数,除此之外无任何物理意义。大量研究可以结论:宏观温度T就是量子数n在统计意义上的单值函数,即:

T=f(n)――――――――――――――(17)

研究还表明,对单个粒子(原子、分子)该式也严格成立,只不过对单个粒子(原子、分子)则无需统计。这已表明,微观粒子的温度也是"量子化"的,不能连续取值。此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!

2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息

周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。

2.7?已经给出天体结构准确信息

据此可以准确描述任何天体的天文结构。

研究表明,任何天体天文结构与原子一样,都只能有唯一稳态解,他们遵循完全相似的基本规律,也就是普适方程即(20)式所揭示的规律。

也周知,据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构(位置、动能),但却实际上无穷多解,不能得到唯一稳态解。

这恰表明目前理论困难所在,量子力学对此无能为力,只能缺省"上帝一次推动"说!。

宇宙正在膨胀,没有稳态解呀!有人说。

不管你膨胀(例如银河系)还是稳态(例如太阳系),哪怕你收缩,都逃不脱普适方程严格支配!也所以这叫:普适方程!

2.7.1太阳系唯一稳态解

太阳系的唯一稳态解的意义在于:若用强大火箭推动,改变任意行星(例如地球)轨道(黄道面内)半经大小,待火箭动力消失后,该行星(例如地球)将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定,也由普适方程所规定。

通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算,可以得到太阳系的三个重要天文结构常数:K1、K2、K3,其中K1、K2是基本的,K3是导出的(略)。可惜,量子力学半个也不知!

2.7.2太阳系第一天文结构常数K1:

K1=Vi2·Ri=常数

=1.327×1026(达因·cm2/克)――――(18)

式中Vi为各行星轨道速度,Ri为各行星轨道半径。并且,由此可直接推出开普勒定律(略)。

2.7.3太阳系第二天文结构常数K2:

K2=mi2·Vi2·Ri2/ri5=常数

=9.747×1049(克2/cm·秒2)―――(19)

式中mi为各行星质量,ri为各行星携带半径(定义:包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径)。

研究表明,太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸(包括大气)、轨道、速度以及轨道曲线性质,无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果,并由普适方程所确定。(说明:①普适方程计算天文结构要经过变换;本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②《太阳系天文结构计算》一文已送南京大学。)

2.8?已经给出大自然内在本质规律准确信息

见以下,物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。

第三章普朗克常数的真实物理意义

上述可见,普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容,量子力学所知无几。不仅如此,由于缺乏了解,量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证[参见(11)式]。

现初步总结普朗克常数h=2π?真实物理意义如下:

3.1?对宏观,谓最小能量单位。

这就是:E=ω?=nh,这由普朗克首先发现,并由此人们公认能量"量子化"。

3.2?表征微观能量交换的最大单位。

研究表明,?是微观能量交换的最大单位。研究表明,还有更小级别的量子化能量单位:(1/Φn)?,其中,n=0,1,2,3…为量子数;而Φ=1722.0451为普适常数即(15)式。

3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示,那么有:Le=n·?,其中n=0,1,2,3…为量子数。

3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)?是完全错误的结果。

3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为?。

需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!

3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:

第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。

第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。

也所以,量子力学认为原子不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:

T=(1/2)V――――――①

T=E――――――――②―――(20)

E=n2·?2/2m·r2――――③

该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。

3.7?表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。

这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,?将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。

3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。

3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容(准确具体证明待续)。

3.10?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。

然而量此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!

2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息

周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示,那么有:Le=n·?,其中n=0,1,2,3…为量子数。

3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)?是完全错误的结果。

3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为?。

需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!

3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:

第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。

第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。

也所以,量子力学认为原子不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:

T=(1/2)V――――――①

T=E――――――――②―――(20)

E=n2·?2/2m·r2――――③

该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。

3.7?表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。

这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,?将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。

3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。

3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容(准确具体证明待续)。

3.10?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。

然而量此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!

2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息

周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示,那么有:Le=n·?,其中n=0,1,2,3…为量子数。

3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)?是完全错误的结果。

3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为?。

需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!

3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:

第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。

第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。

也所以,量子力学认为原子不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:

T=(1/2)V――――――①

T=E――――――――②―――(20)m·r2――――③

该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。

3.7?表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。

这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,?将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。

3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。

3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容(准确具体证明待续)。

3.10?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。

然而量此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!

2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息

周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示,那么有:Le=n·?,其中n=0,1,2,3…为量子数。

3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)?是完全错误的结果。

3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为?。

需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!

3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:

第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。

第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。

也所以,量子力学认为原子不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:

T=(1/2)V――――――①

T=E――――――――②―――(20)

E=n2·?2/2m·r2――――③

该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。

3.7?表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。

这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,?将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。

3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。

3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容(准确具体证明待续)。

3.10?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。

然而量此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!

2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息

周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。

2.7?已经给出天体结构准确信息

据此可以准确描述任何天体的天文结构。

研究表明,任何天体天文结构与原子一样,都只能有唯一稳态解,他们遵循完全相似的基本规律,也就是普适方程即(20)式所揭示的规律。

也周知,据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构(位置、动能),但却实际上无穷多解,不能得到唯一稳态解。

这恰表明目前理论困难所在,量子力学对此无能为力,只能缺省"上帝一次推动"说!。

宇宙正在膨胀,没有稳态解呀!有人说。

不管你膨胀(例如银河系)还是稳态(例如太阳系),哪怕你收缩,都逃不脱普适方程严格支配!也所以这叫:普适方程!

2.7.1太阳系唯一稳态解

太阳系的唯一稳态解的意义在于:若用强大火箭推动,改变任意行星(例如地球)轨道(黄道面内)半经大小,待火箭动力消失后,该行星(例如地球)将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定,也由普适方程所规定。

通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算,可以得到太阳系的三个重要天文结构常数:K1、K2、K3,其中K1、K2是基本的,K3是导出的(略)。可惜,量子力学半个也不知!

2.7.2太阳系第一天文结构常数K1:

K1=Vi2·Ri=常数

=1.327×1026(达因·cm2/克)――――(18)

式中Vi为各行星轨道速度,Ri为各行星轨道半径。并且,由此可直接推出开普勒定律(略)。

2.7.3太阳系第二天文结构常数K2:

K2=mi2·Vi2·Ri2/ri5=常数

=9.747×1049(克2/cm·秒2)―――

(19)

式中mi为各行星质量,ri为各行星携带半径(定义:包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径)。

研究表明,太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸(包括大气)、轨道、速度以及轨道曲线性质,无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果,并由普适方程所确定。(说明:①普适方程计算天文结构要经过变换;本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②《太阳系天文结构计算》一文已送南京大学。)

2.8?已经给出大自然内在本质规律准确信息

见以下,物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。

第三章普朗克常数的真实物理意义

上述可见,普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容,量子力学所知无几。不仅如此,由于缺乏了解,量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证[参见(11)式]。

现初步总结普朗克常数h=2π?真实物理意义如下:

3.1?对宏观,谓最小能量单位。

这就是:E=ω?=nh,这由普朗克首先发现,并由此人们公认能量"量子化"。

3.2?表征微观能量交换的最大单位。

研究表明,?是微观能量交换的最大单位。研究表明,还有更小级别的量子化能量单位:(1/Φn)?,其中,n=0,1,2,3…为量子数;而Φ=1722.0451为普适常数即(15)式。

3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示,那么有:Le=n·?,其中n=0,1,2,3…为量子数。

3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)?是完全错误的结果。

3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为?。

需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!

3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:

第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。

第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。

也所以,量子力学认为原子不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:

T=(1/2)V――――――①

T=E――――――――②―――(20)

E=n2·?2/2m·r2――――③

该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。

3.7?表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。

这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,?将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。

3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。

3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容(准确具体证明待续)。

3.10?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。

然而量此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!

2.6?已经给出宇宙最低温度准确信息

周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。

2.7?已经给出天体结构准确信息

据此可以准确描述任何天体的天文结构。

研究表明,任何天体天文结构与原子一样,都只能有唯一稳态解,他们遵循完全相似的基本规律,也就是普适方程即(20)式所揭示的规律。

也周知,据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构(位置、动能),但却实际上无穷多解,不能得到唯一稳态解。

这恰表明目前理论困难所在,量子力学对此无能为力,只能缺省"上帝一次推动"说!。

宇宙正在膨胀,没有稳态解呀!有人说。

不管你膨胀(例如银河系)还是稳态(例如太阳系),哪怕你收缩,都逃不脱普适方程严格支配!也所以这叫:普适方程!

2.7.1太阳系唯一稳态解

太阳系的唯一稳态解的意义在于:若用强大火箭推动,改变任意行星(例如地球)轨道(黄道面内)半经大小,待火箭动力消失后,该行星(例如地球)将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定,也由普适方程所规定。

通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算,可以得到太阳系的三个重要天文结构常数:K1、K2、K3,其中K1、K2是基本的,K3是导出的(略)。可惜,量子力学半个也不知!

2.7.2太阳系第一天文结构常数K1:

K1=Vi2·Ri=常数

=1.327×1026(达因·cm2/克)――――(18)

式中Vi为各行星轨道速度,Ri为各行星轨道半径。并且,由此可直接推出开普勒定律(略)。

2.7.3太阳系第二天文结构常数K2:

K2=mi2·Vi2·Ri2/ri5=常数

=9.747×1049(克2/cm·

2)―――(19)

式中mi为各行星质量,ri为各行星携带半径(定义:包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径)。

研究表明,太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸(包括大气)、轨道、速度以及轨道曲线性质,无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果,并由普适方程所确定。(说明:①普适方程计算天文结构要经过变换;本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②《太阳系天文结构计算》一文已送南京大学。)

2.8?已经给出大自然内在本质规律准确信息

见以下,物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。

第三章普朗克常数的真实物理意义

上述可见,普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容,量子力学所知无几。不仅如此,由于缺乏了解,量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证[参见(11)式]。

现初步总结普朗克常数h=2π?真实物理意义如下:

3.1?对宏观,谓最小能量单位。

这就是:E=ω?=nh,这由普朗克首先发现,并由此人们公认能量"量子化"。

3.2?表征微观能量交换的最大单位。

研究表明,?是微观能量交换的最大单位。研究表明,还有更小级别的量子化能量单位:(1/Φn)?,其中,n=0,1,2,3…为量子数;而Φ=1722.0451为普适常数即(15)式。

3.3?表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号Le表示,那么有:Le=n·?,其中n=0,1,2,3…为量子数。

3.4?表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)?是完全错误的结果。

3.5?表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为?。

需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!

3.6?表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:

第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。

第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。

也所以,量子力学认为原子不同壳层K,L,M,N…中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3…是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:

T=(1/2)V――――――①

T=E――――――――②―――(20)

E=n2·?2/2m·r2――――③

该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。

3.7?表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。

这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,?将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。

3.8?表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。

3.9物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数?表演的内容(准确具体证明待续)。

3.10?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。

然而量子力学一无所知,严彦却夸夸其谈,自欺欺人又听不得不同意见。认真地研究表明,量子力学并未解决任何实质性物理学问题。量自力学的贡献主要在于在人类文明史上建立一个永久性纪念碑--【测不准原理】--科学史上奇耻大辱!历史将证明这是对量子力学恰如其分的评价。

上述可见,普朗克常数h=2π?已经揭示并将揭示大自然内在本质规律…

量子化学论文范文第3篇

[关键词]学科评价 文献计量 指标

[分类号]G353 G359

1 引 言

自20世纪80年代中期以来,随着量化方法在科研评价中的应用,科研评价也经历了从专家定性评价到定性和定量评价相结合的过程。值得一提的是,文献计量方法在科研评价中的作用逐渐受到重视。科研评价由部分使用文献计量指标,到完全使用文献计量指标体系,再到使用高级文献计量指标,进而到有意识地进行文献计量评价指标的有用性、公正性、透明度及指标使用总结的转变,开始了文献计量指标从使用到反思的过渡。澳大利亚REPP“科研评价指标战略评估”项目预示着文献计量科研评价指标将从使用实践上升到理论反思阶段。国内科研评价还形成系统的文献计量评价指标体系。文献计量评价指标理论研究,除《社会科学评价的文献计量理论与方法》系统研究了社会科学文献计量指标的评价机理和功能,较少见对科研评价之文献计量指标的系统研究和总结。

研究学科评价中的文献计量指标,以科研评价的第三层级学科评价为平台,明确文献计量指标的评价机理、评价功能,有助于科学地选择评价文献计量指标,最大限度地发挥文献计量指标在学科评价中的有效性,进而促进文献计量方法在科研评价中的利学使用。本文在为我国科研决策人员、科研人员、基金管理人员在学科评价中科学使用文献计量指标提供帮助,为国家科研知识创新工程的全面系统提供有效的工具参考。

2 研究样本及分析方法设计

2.1 指标研究样本

选取7套国内外代表性文献计量评价指标集(见表1),这些指标集中①②③⑦指标完全用于学科评价、⑤⑥指标部分用于学科评价、④是通用指标。经过合并去重,选取了111项代表性衍化指标,以下的分析都是基于衍化指标。

2.2 指标分析方法设计

衍化指标是评价指标集中直接用于学科评价的原始指标。基础指标对衍化指标作了概念上的抽象。文献计量指标的识别标志是反映指标形式与内容特征的标志。其中,指标评功能是学科评价主体选择指标的依据,识别标志和基础指标是设计指标的依据。

按照指标分析过程(见图1),抽象衍化指标,站在宏观角度整理得到基础指标,为进一步提炼或拓展衍化指标做准备;基于基础指标,识别文献计量指标的本质特征,挖掘基础指标间的内在联系,得到指标识别标志。根据识别标志评价机理,总结衍化指标的评价功能;最后将整个分析结果制成识别标志一指标评价功能集成图(集成图结构见图2)

3 学科评价代表性文献计量指标

3.1 学科评价文献计量指标集成图

限于篇幅,截取指标集成图中部分指标(见图3)。图3是学科研究热点及未来发展趋势评价的指标集成,各项指标从上到下严格按照识别标志―基础指标―衍化指标评价功能四个层次集成。从图中可清楚地看到文献计量衍化指标、基础指标、指标评价功能、指标识别标志之间的联系。

3.2 学科评价文献计量指标参考集

从识别标志―指标一评价功能集成图中,得到衍化指标111项及其对应基础指标58项(见表2),作为学科评价重要参考指标。A学科指被评价学科,x指代除A外的各个学科,a、b分别指代某一个学科,x指代任一科研基金。指标以科学产出中的论文为统计对象进行说明。

4 文献计量指标的评价功能

IMEC指出,文献计量用于评价,主要具备两类评价功能。①绩效评价。以科学产出和引用为基础,用以评价国家、大学、机构、个人等科研绩效水平;②科学映射。目的在于说明:A学科指被评价学科,x指除A外的各个学科,a、b分别指某一子学科,x指任一科研基金。

揭示科学研究的结构和变化趋势。从识别标志-指标-评价功能集成图中,得到文献计量指标具有的学科评价功能如下;

学科群规律分析。包括:学科群中各学科相互引用情况,间接预测学科交叉趋势,选择凯德洛夫的当采学科理论,确定科学中心,计算科学中心科学兴隆期。

学科产出与影响力基本特征分析。包括:学科国际论文产出对国际论文产出的贡献,被评价国家对学科国际论文产出的贡献,学科二级子学科国际论文产出和对学科的贡献,学科二级子学科国际论文产出规模的变化过程,被评价国家学科论文产出对本国论文产出的贡献,学科国际论文质量,学科被评价国家论文质量,学科国际论文影响力,学科国内论文影响力,学科被评价国家在国际的影响力,学科中文论文在国内的影响力,学科中文论文在国外的影响力,学科二级子学科论文影响力,学科论文质量,学科高影响力论文对学科的贡献,学科被评价国家发表国际的高影响力论文及对学科的贡献,学科老化趋势、学科发展阶段,学科对国外文献使用情况,学科列各类科学资源的使用情况,学科科学产出类别(“被评价国家”可根据需要换成被评价机构、个人等实体)。

学科结构分析。包括:学科子学科产出规模及分布。

学科与相关学科分析。包括:学科独立性、稳定性,识别学科的相关学科及其联系程度。

学科研究热点及未来发展趋势分析。包括:识别学科研究领域,学科活跃研究领域,学科子学科活跃研究领域,学科国际关注热门论文,预测学科各子学科交叉发展方向,追溯学科发展历史、预测发展趋势,学科国际研究热点子学科,学科中国研究热点子学科,学科与其它学科分化、组合趋势。

学科内国家及地区分析。包括:识别学科主要研究国家。识别子学科主要研究国家,学科被评价国家国际论文产出,学科被评价国家地区布局及论文产出,学科国际有影响力国家,学科被评价国家的学科影响力。

学科内机构分析。包括:识别学科发文机构类型,识别学科核心机构,学科研究机构的科学生产力、机构地位,学科机构主要研究领域、及在该领域活跃水平,学科核心机构的地区布局,学科核心影响力的机构,学科研究机构对学科的影响力分析,学科研究机构对各子学科影响力,机构对学科的影响力、机构论文质量,学科核心研究机构地区布局。

学科科研人员分析。包括:学科科研人员整体规模,学科主要科研人员,学科子学科主要科研人员,学科科研人员组织结构,学科核心影响力科研人员,学科被评价科研人员特征参数。

学科期刊分析。包括:学科主要研究期刊,学科期刊对学科的影响力。

学科基金分析。包括:学科可使用基金及其产出对学科的贡献,学科基金产出对学科的贡献,基金在各学科产出,学科基金论文产出的年度变化。

学科合作情况分析。包括:学科合作率,国家的国际合作水平,机构合作水平,学科个人合作水平,国家合作伙伴分析,学科机构合作伙伴,学科个人合作伙伴。

量子化学论文范文第4篇

关键词:玻尔理论;能级;跃迁;光谱

中图分类号:G633.7

文献标识码:A

文章编号:1003-6148(2008)1(S)-0014-3

1 “能级”的来历――玻尔理论

19世纪,人们已经知道物质是由原子组成。1911年E.卢瑟福提出原子核式模型,这一模型与经典物理理论之间存在着尖锐矛盾。按照经典物理理论会得出原子将不断辐射能量而不可能稳定存在的结论;原子发射连续谱,而不是实际上的离散谱线。玻尔着眼于原子的稳定性,吸取了M.普朗克、A.爱因斯坦的量子概念,于1913年考虑氢原子中电子圆形轨道运动,提出原子结构的玻尔理论。

1.1 玻尔的假设

理论的两条基本假设是:①定态假设:原子系统中存在具有确定能量的定态,原子处于定态时,电子绕核运动不辐射也不吸收能量。原子的定态可通过经典力学和角动量量子化条件得出。②跃迁假设:原子系统从一个定态过渡到另一个定态,伴随着光辐射量子的发射和吸收。

1.2 玻尔理论对氢原子光谱的解释

玻尔由基本假设出发,计算出氢原子的轨道半径和能量公式如下:

氢原子的轨道半径为

可见,氢原子的轨道半径和能量都不是连续的,即是量子化的。

把这种量子化的能量值称为原子能级(简称能级)。当氢原子由一个能级跃迁到另一能级时,就产生一条谱线。玻尔的计算结果与实验数据符合的很好。

1.3 玻尔理论的成功及局限性

玻尔理论对氢原子光谱的解释获得了很大的成功,在原子理论和量子力学的发展过程中起到了很大的作用。然而,玻尔只考虑了电子绕原子核的运动,实际上分子、原子、电子、原子核的运动是相当复杂的。所以玻尔理论对复杂的碱金属光谱就难以解释,对谱线的强度、色散现象、偏振等问题更无法处理。直到1926年,薛定谔等人建立了量子力学,人们才对微观粒子的运动规律有了更全面、深刻的认识。

2 教材对玻尔理论内容的处理

本章“量子论初步”分五节。第一、二节介绍光的波粒二象性,初步接触量子化、二象性、概率波等概念,第三节介绍能级概念,第四节介绍物质波的概念,第五节介绍不确定关系。

第三节“能级”分以下几部分讲述:

①引入:简述有核模型与经典物理理论之间的矛盾,玻尔理论提出的科学历史背景;

②玻尔理论的内容介绍和评判:介绍轨道量子化的概念和定态假设的内容,分析玻尔理论的成功和局限性;

③能级:提出能级、基态、激发态、电离的概念;

④光子的发射和吸收:讲述玻尔理论跃迁假设的内容,介绍能级图以及跃迁公式;

⑤“原子光谱”部分:介绍氢原子光谱,分析玻尔理论对氢原子光谱的解释。

3 教学中对教材的利用和改进

我认为在教学中应把教材中那些过时的,远离学生实际的材料、知识舍弃。对教材中主干知识和体现物理方法的内容,针对重点、难点,结合学生实际,结合物理学、科技的新发展花大力气进行拓展延伸。使学生能熟练地理解、掌握这些基本概念,基本规律和方法。对于非主干知识的拓展,只限于科普式的介绍一些最新的、正确的观点、材料,只要求学生知道是什么,不要求知道为什么,更不用介绍技术和操作的细节,起到扩大学生知识面和视野的作用即可。特别是在这个信息时代,应让学生用有限的时间和精力去高效的学习正确、有用的知识,而不是探索、重复前人的错误。应该吸收其优秀成果,走捷径去继承并加以发展。

3.1 关于“量子”

本节课整篇围绕“量子化”展开,可在全文却没有给出“量子”的概念或解释。“量子”一词来源于拉丁文,原意是“分立的部分”或“数量”。所谓量子或量子化,本质是不连续性。在宏观领域中,这种量子化(或不连续性)相对宏观尺度极微小,完全可以忽略不计。我认为,在接触玻尔理论之前搞清楚“量子”含义,对本节内容的理解有很大帮助。

3.2 引入部分

教材指出,根据卢瑟福原子模型和经典电磁理论推出原子应当不稳定和辐射电磁波的频率是连续的这一结论与实验事实相矛盾。可以让学生体会到,正是这个矛盾,推动了能量量子化理论的提出,促进了量子力学的建立和发展,从而达到对学生进行辩证唯物论、认识论和方法论的教育目的。教学中可让学生阅读自主学习。

3.3 玻尔理论的内容介绍和评判部分

教材中将玻尔的“定态假说”称为“原子结构假说”。按照经典电磁理论,原子应是不稳定的,但实际情况不是这样,这一点,教材并未强调,原因是学生过去并没有“做加速运动的带电粒子要辐射能量”这样的认识。相应地,教材也没有提到玻尔理论中“定态”这个概念。讲到轨道量子化的时候,教材重点描述了“量子化”,有意淡化了“轨道”,没有采用过去教材中常用的以同心圆代表氢原子轨道的插图。这样做,避免了强化轨道的图景。为了使学生更深刻理解玻尔理论的这部分内容,我让学生总结,这些假设解决了经典电磁理论和卢瑟福原子模型的哪些矛盾?学生在逐条对比中加深认识。

然而在下面的类比分析中,教材还是用了地球和人造卫星这个例子。它确实可以帮助学生理解原子状态的不连续性,但也更容易使学生产生电子做匀速圆周运动的错误认识,也在无形中强化了“轨道”的概念。所以在教学中有必要对学生解释,经典的理论在这里已经不再适用,其实氢原子中的电子是没有轨道的,电子在原子中运动的“轨道”这样的说法,表达的只是一种可能性。

3.4 “能级”和“光子的发射和吸收”部分

主要讲解玻尔理论中“跃迁假设”的内容。教材突出了最有积极意义的能量量子化的观点,舍去了能级公式的推导和计算,直接给出了氢原子的能级图和一些可能的能量值,可能的跃迁方式。这样做就是为了提高学生的学习效率,体现课改和素质教育的精神。在一些习题中还会看到关于能级公式的计算,我认为应该大胆舍弃。高考考察的重点是能级跃迁的规律,这部分内容应当做适当的拓展。

原子跃迁是一个比较难理解的知识点。在教学中,我先讲授了跃迁的概念及跃迁公式hν=Em-En,让学生阅读教材,然后请他们例举生活中与原子跃迁相似的事件,交流他们对此知识点的理解。学生举出了非常好的例子:能级就好比台阶,原子跃迁就好比一个人在跳台阶。人可以从上跳到下,也可以从下跳到上,可以跳一级,也可以跳多级,但是不可能跳到某两级之间。向上跳相当于原子由低能级向高能级跃迁,跳的台阶越多,需要的能量就越大,如果上跳时具有的能量在到达二级与三级之间,他就无法到达第三级台阶而是落在第二阶上。这样一个类比,形象生动地描述了原子跃迁的过程,很容易突破了难点。但它也有一个缺点,生活中的台阶大多是高度一致的,而能级图中每两个能级的差是逐级递减的。目前还没找到更合适的例子,我就让学生记住这个区别。

3.5 “原子光谱”部分

玻尔理论的一个重要贡献就是正确解释了氢原子光谱。教材中“原子光谱”这部分内容也可以看成是玻尔理论的应用。可以围绕几个问题展开:

①能量量子化的观点怎样解释原子光谱是线状光谱?

②为什么各元素的原子光谱不同?

③为什么可以用光谱分析确定样品中有哪些元素?

④光谱分析有什么优越性?光谱分析在现代科学,如地质、冶金、石油、生物医学、地球化学、材料和环境科学等各个领域内获得了广泛应用。可向学生做简单介绍,使其了解物理在科技进步以及社会发展中发挥的重要作用。

4 有待解决的问题

一些学生在学完整章会有这样的烦恼:“学完能级,对原子结构有了清晰的认识,但是学了物质波,看了氢原子的电子云好像又变得糊涂了。”其实,对电子等微观粒子,由于不能用确定的坐标描述他们在原子中的位置,因此,电子在原子中运动的“轨道”这样的说法其实是没有意义的。电子云表示的是电子在原子核各个位置出现的概率。

我想学生之所以会有这样的疑惑,是因为学习能级这节中“轨道量子化”时留下了错误的前概念。这部分内容建立在卢瑟福的核式结构模型之上,本身就是不完善的,教材出现它的目的应该是为“能量量子化”做准备。

这块“鸡肋”,舍掉,学生该如何理解能级?不舍,错误概念又怎样消除呢?

参考文献:

[1]杨福家.原子物理学.北京:高等教育出版社,1991

[2]戴剑锋.物理发展与科技进步.北京:化学工业出版社,2005

量子化学论文范文第5篇

此乃特殊重要文稿,几乎涉及物理世界全部问题。文中全部用8位数字有效精度并与实验完全相符的计算结果表明下述原理成立:

〖测得准原理〗:世间万物,无例外,都是测得准的(准确程度最终都将取决于普朗克常数 h=2π? 的准确度),绝非测不准的;世间只存在测不准的学者,并不存在【测不准原理】--《量子力学》的基本原理。

文中用大量无可否认的事实,全面、系统、严格地证明了量子力学--世界权威理论,纯系伪科学。其基本原理--【测不准原理】系反科学的理论,由此量子力学已把科学引入歧途,并使之陷于恶性循环不解之中!

由于量子力学已修成了诡辩内禀属性,任何单方面对其论说全然无效,必须给量子力学以全面充分曝光,所以篇幅显得较长。实乃:

有道僧是愚氓忧可训,

奈何量子愚氓胜和尚!

第一章.世界是测得准的,并非测不准的

乍看,题目好象哲学的。不屑哲学,只谈物理。

大量研究表明,目前为止的实验已经给出物质世界准确信息,物理学重要任务之一就在于找出这信息并揭示其内在规律。遗憾的是,目前为止的理论(无例外)均未能如此。然而国内外学界却一致认为理论物理大厦框架--《量子力学》已经建成,剩下只是装修和美化了。

但经本文研究表明,《量子力学》对一些基本物理学问题的实质并不清楚,往往似是而非。然而《量子力学》却娓娓动听、夸夸其谈,实则以其昏昏使人昭昭!请看事实:

1.1 关于"量子化"根源问题。

微观世界"量子化"已被证实,人们已经公认。但接踵而来的就是"量子化"根源问题,又机制怎样?这本是物理学根本任务之一。已有的理论包括爱因斯坦、玻尔、量子力学都未能回答。然而量子力学家们却置这本职任务于不顾,翩翩起舞与数学喧宾夺主、相互玩弄!

就是说,《量子力学》是在未有弄清量子化根源前提下侈谈"量子"的"科学"。其结果只能使原子结构凭空量子化,量子化则成为无源之水,无本之木。这就是目前物理科学之现状!

可有人,例如一位量子力学教授辩论时说:"量子化是电子自身固有属性,阴极射线中的电子能量也是量子化的"。

虽然,这量子力学家利用了"微小量子"数学"极限"概念进行诡辩,显得很聪明,但却误了人类物理学前程!

不可否认的事实是:阴极射线中的电子、x射线韧致辐射电子、高能加速器中电子或其它自由电子能量都连续可变,决不表现量子化!这无疑表明量子化不是电子自身固有属性。那末,原子结构中能量量子化必有其它原因。显然这是基本物理学问题,作为理论物理又是非弄清不可的问题。其它科学例如数学,由于任务不同尚可不必关心量子化根源问题。然,作为理论物理决不可以!本文如下将准确具体讨论量子化根源问题以及物质世界又怎样量子化的,并给出8位数字有效精度与实验完全相符的计算结果。

1.2 理论与实践关系问题

既然凭空将电子能量量子化,就难免臆造之嫌,所以《量子力学》就下意识往实验上靠――"符合"试验。然而,既下意识就难免拙劣,请看事实:

世界著名理论物理第六册--《量子力学》(文献 [1]) 中著:"量子力学,可建立于数个基本假定上,大体上这些基本假定分属两大项……,两项的假定便构成一量子力学完整系统"。

这明确表明,量子力学就是建立在基本假定上的(种种猜测)。"科学学"研究还表明:任何建立在基本假定上的东西都不可能是科学!然而量子力学家们却娓娓动听说:"量子力学是建立在实验基础上的科学"。这不是弥天大谎么?!

文献 [1] 在建立对易关系:

pq -qp = (?/i)e ――――――――― (1)

时说:"这是一基本假定"。并告诫人们:"不可懂"!就是说(1)式不能用任何数学--物理方法导出,即:不否认这是一种猜测。然而,(1)式就是昭著世界的"波动方程"的基础,也就是量子力学的理论基础。

所以确切地说,量子力学就是建立在基本假定上的种种猜测。这分明表现的是量子力学家们主观意识!

研究表明,量子力学所谓实验基础,首先在于德布罗意"物质波"理论。认真研究表明,物质波究竟是什么?德布罗意本人未有弄清,后人至今仍未弄清,又怎能说"建立在实验基础上"呢?!

研究表明,量子力学的实际过程是:德布罗意对自然现象进行一次连他自己也弄不清的抽象(猜测)(以下证明),提出"物质波"概念。量子力学对这不清的概念又进行一次抽象(猜测)(以下证明),提出"波函数"(ψ)概念,并且通过一种算符将其作用到一个基本假定即(1)式上,便铸成了著名的"波动方程" --量子力学的理论基础:

(h2/2m)2ψ + (e-v)ψ = 0 ――――― (2)

由于量子力学凭空引进"波函数ψ",实际上就赋予了电子神奇性质。正是这种神奇性质使得量子力学具备了非凡诡辩能力。

1.3 量子力学诡辩伦理

1.3.1 关于理论基础诡辩

以上及以下讨论都证明,量子力学是,由于缺乏了解,错误地估计了试验(以下严格证明),用了错误的基本假定(不能由任何合理方法导出)而形成的,错误理论。然而量子力学家们却口口声声:"量子力学是建立在实验基础上地科学"。这分明是在诡辩,再加上社会意识,量子力学又具备了狡辩能力。

1.3.2 关于物质波的狡辩

对于"物质波"概念,量子力学 [1] 应用了三个基本假定:其一假定"对易关系"即(1)式,由此构成量子力学骨架;其二假定"测不准原理",由此编造了电子"几率云"图像;其三假定"波粒互补原理",这种原理本身就是一种诡辩,因为"波粒二象性"问题目前仍属困难不解的世界性难题。于是量子力学精心泡制出"波函数ψ"并强加给电子。经如此之假定,电子便具备了神奇性质--量子力学家们的主观意识。

然而"波函数"的物理意义究竟是什么?量子力学家们着实应向人们交代清楚,遗憾的是任何学家都未能如愿。实际上对波函数ψ的真实物理意义,量子力学家们也只是:你知、我知、天知、地知,凡人不可知。这分明是狡辩理论!

如果需要,量子力学(文献 [1])首先拿出:

2πa=n ―――――――――――――― (3)

很明显式中 2πa是粒子中心轨迹。于是说,物质波是粒子轨迹波动。此说极易征服初学者,但此说问题也易败露。量子力学立即改变说法,言(3) 式系近代物理概念,对此不能用经典概念理解。于是又出现:

1.3.3 关于"经典"与"近代"狡辩

量子力学经常炫耀是近代科学理论,已经超脱经典,又不时贬低经典理论。

然而,以下讨论完全证明:量子力学除了主观臆造因素外,完全没有离开经典物理一步,也未超出经典物理一点,就连波函数 ψ 的表达式(无例外)也完全是经典数学和经典力学关系式,并且以下用不可否认的事实--量子力学所犯经典错误,表明量子力学连经典理论也不通。所以,量子力学所谓超脱经典,正在于一些基本假定连同主观臆造。在此种意义上说,量子力学不仅超脱经典,而且也超脱科学!1.3.4 量子力学方法论狡辩

确切说,量子力学不能给波函数 ψ 做出完整的真实物理学定义,但在理论中却轮番使用: ①波函数 ψ 表示粒子中心轨迹波动;②波函数 ψ 表示粒子出现几率;③波函数 ψ 表示弥撒物质波包三种概念。有了三种概念,又可各取所需,自然一切物理问题都"迎刃而解"了。

然而,量子力学同时又"有权"轮番否定这三种概念。但却不是自我否定,而是另一种需要--否定其它理论,其中包括真理。要指出的是,量子力学轮番使用三种概念,又轮番否定这三种概念,并不是在同一时间同一地点进行的。因为应用一种概念的同时又否定这种概念,这是卖矛又卖盾的故事,连儿童都知道是蠢事。显然量子力学家比儿童高明得多,这叫认识方法狡辩。

似这样,在哲学面前,用"建立在实验基础上"量子力学可以蒙混过关;其它科学由于研究任务不同,不会关心"量子化"根源,又由"领地"限制也无权过问波函数的真实意义;量子力学又可各取所需轮番应用和轮番否定①、②、③三种概念。于是,量子力学便以狡辩赢得了世界理论权威!

1.4 关于"符合"试验问题

以下将证明,量子力学所谓符合实验,实际上系对实验的猜测。量子力学很善于做貌似合理实则谬误的猜测(以下揭示),并美其名曰"符合"试验。其实,对实验的真实物理过程并不清楚,又何谈相符呢?请看事实:

基于玻尔理论的成功,量子力学作两项重要推广。心理学原因,人们对这种推广又愿意接受。然而却出现本质性原则错误,请看:

1.4.1 量子力学推广(一)

由于氢原子的试验电离能与玻尔理论真实能级相近,于是量子力学推广为:

试验电离能 = 原子真实能级 ―――――――――― (4)

将该式推广到多电子原子中显然很省力气,但这是严重错误。请看氦原子事实:

试验(文献[1])测得氦原子两个电离能,这里分别用 e1,e2 表示为:

e1= 1.80(rhc) = 24.58(ev) ―――――――― (5)

e2= 5.80(rhc) = 79.01(ev) ―――――――― (6)

量子力学[1]认为这就是氦原子的两个真实能级。

若用 e玻 表示类氢氦离子基态能玻尔理论值,则

e玻 = 54.42(ev) ――――――――――――― (7)

显然下式成立:

e2 = e1+ e玻 ―――――――――――――― (8)

该式明确表明 e2 不是氦原子的真实能级,因为其中包含有 e1 ,即第一电离能。

那么,实验值 e2 即(8)式表示什么物理内容呢?

研究表明:要使氦原子第二电子电离,仪器必先付出能量 e1=24.58(ev) 先使第一电子电离,这好比代价,氦原子于是变成类氢氦离子,其基态能为 e玻=54.42(ev)。要使它电离,仪器必须再付出与 e玻 相等的能量,才能使第2电子电离。那么仪器付出总能量必为 e2=e1+e玻,这就是氦原子电离实验真实过程,由此不难结论:

1.4.2 据电离实验本文结论

电离实验结论一:氢原子及类氢氦离子玻尔理论值正确。

电离实验结论二:目前电离能实验值 ≠ 原子真实能级。

电离实验结论三:所有元素最低能级皆为其类氢离子能级,不存在比这更低的能级。

然而量子力学(文献[1]、[3])却竞相用"微扰法"、"变分法"乃至用修正核电荷方法逼近计算这氦原子的"能级"e2 :

e2= 5.80(rhc) = 79.01(ev) ―――――― (9)

显然,量子力学这种下意识"符合"实验,拙劣以极,形同瞎子摸象!

这是由于量子力学对原子结构缺乏了解,又没有搞清电离实验真实物理过程所致。

对此,进一步证明如下,参见表(一):

表(一)几个元素的类氢离子能级

原子序    元素    e1(ev)     e玻(ev)    e1+e玻     e实(ev)    注

13    al    5.986    2299.3799     2305.3569    2304    

14    si    8.151    2666.7364     2674.8874    2673    

15    p    10.486    3061.3046     3071.7906    3070    

16    s    10.360    3483.0843     3493.4443    3494    

17    cl    12.967    3932.0756     3945.0426    3946    

18    ar    15.759    4408.2786     4424.0376    4426    

表中 e1 为元素第一电离能实验值,e玻为类氢离子基态能玻尔理论值,e实 表示类氢离子电离能实验值,可见下式成立:

e实 = e1+e玻 ――――――――――――― (10)

该式明确表明类氢离子电离能实验值 e实 不能直接代表其真实能级,因为 e实 中包含有e1(第一电离能)。有说这是巧合。然而表中六个元素都完全巧合必有规律,这种规律就是以上三条结论。实际上(9)、(10)二式等价,但(10)式只对表中几个元素成立。对于其它元素或其它情况问题变得更为复杂,不可一日而语。

这进一步证明了上述三条结论,再做如下推论:

1.4.3 据电离试验本文推论

电离实验推论一:任何电离实验过程都是电子几经碰撞交换能量综合结果。注意氢原子的电离能与真实能级相近但并不相等的事实,因此

电离实验推论二:任何元素任何电离能目前实验值均不能直接代表原子的真实能级。

电离实验推论三:随着理论与技术进步将来完全可以试验直接测得原子的真实能级。

以上证明(4)式完全错误,然而量子力学对此未经证明却实际应用。可见,量子力学逻辑上粗糙、理论荒诞!

1.4.4 量子力学推广(二)

根据玻尔理论的成功,量子力学(文献[4])又作一项重要推广: 认为多电子原子结构不同壳层 k,l,m,n …中电子的量子数分别为 n=1,2,3,4…

显然,这种推广也很省力,然而也是严重错误!

参见图(1)氢原子的能级,这代表玻尔理论的成功。可是量子力学毫不思索原封不动将图(1)推广到多电子原子中。量子力学很善于做这种貌似合理实则谬之千里的推广。从中可见量子力学理论思维完全不具物理学素质。

稍经分析不难发现,图(1)所示物理意义可用图(2)类比。谁都知道图(2)表示的内容是三个人在同一时刻的官位(级),或者表示一个人在三个不同时期的官位。但决不表示一个人在同一时刻具有三种官位(级)。

那么图(1)也如此:或者表示在同一时刻三个氢原子的能级(画在一起),或者表示一个氢原子在三个不同时刻的能级。但图(1)决不表示在同一时刻氢原子有三个能级(注意氢原子只有唯一电子)。

要知道,这种认识上的差异将产生完全不同乃至相反的结论。同样,量子力学这种推广也未经证明而普遍应用。

研究表明,原子结构这种性质是由量子化根源决定的。量子力学对此一无所知,严彦却夸夸其谈什么"量子"、什么"力学",实在误人不浅!

经量子力学如此推广,其结果必然使得原子结构--物质世界变得一塌糊涂。因之,物质结构必然由测得准变为测不准的了。这就是量子力学的【测不准原理】。稍经分析也不难发现【测不准原理】的哲学错误。

所以如上述,量子力学所谓符合实验,实际上是对实验进行貌似合理(但谬之千里)的猜测并作勇敢推广而已。

1.5 关于【测不准原理】问题

如果人们要问,量子力学就会说:【测不准原理】是根据实验的总结。

根据什么实验?

还是根据"物质波"。

但须知,与其说世界公认量子力学是理论物理权威,毋宁说世界公认"波粒二象"性问题仍是世界性遗难问题。在此问题尚未彻底解决之前怎么可以总结呢?!

所以,在问题循环不解情况下,由于量子力学诡辩性及其狡辩能力,方才成为世界理论权威!以致人们对量子力学【测不准原理】的哲学错误丧失分辨能力。又由于这种错误原理隐藏在高深难懂的量子力学之中,常人不可涉才得以免遭非难。现在有必要给这错误原理充分揭露!

大量研究可以结论,目前为止的实验已经给出大部物理世界准确信息,这就是普朗克常数 h

=2π? 给出的信息。根据这种信息,本文已经给出目前大部物理学问题以准确具体描述,其中包括目前困难问题,也包括"波粒二象"性问题。并且这种描述全部具有8位数字有效精度与并实验完全相符的结果,以下将做这种描述。这表明〖测得准原理〗成立(参见提要)。这就在事实上完全打了破了量子力学【测不准原理】的神话--鬼话!

然而量子力学由于缺乏了解又理论贫乏,却完全错误地应用了大自然给出的准确信息:

δp·δx ≥ (1/ 2)? ――――――――――― (11)

这就是量子力学【测不准原理】的数学表达式。显然竟将大自然给出的准确信息--普朗克常数 ? 作为测不准的量度,是乃天大谬误。

第二章 普朗克常数给出物质世界准确信息

本文大量研究,现总结普朗克常数:

h=2π? ―――――――――――――――――― (12)

给出的物质世界准确信息:

2.1 ? 已经给出所有元素原子结构的准确信息

据此可以准确具体描述任何原子的真实结构,并都将与实验符合很好。文献[5]、[6]、[7]已经做了这种描述,这在事实上已经打破了量子力学【测不准原理】的神话--鬼话。

2.2 ?已经给出任何微观粒子(质子、中子、电子、光子以及场粒子等)自身结构准确信息

例如,可以算得质子自身结构理论半径,以 rp 表示,准确为:

rp = 1.3214100×10-13 (cm) ――――― (13)

并可从能量、电荷、自旋、磁矩、元素周期率五方面算得完全相同的这一结果,已无可否认地证明这结果唯一正确。这是目前任何理论都办不到的!

又例如,可以算得电子自身结构理论半径,以 re 表示,准确为:

re = 2.9742175×10-14(cm) ---------- (14)

同样可证明此结果唯一正确(繁琐,略),量子力学对此望尘莫及。

2.3 ? 已经给出普适常数 φ 的准确信息

普适常数定义:任何光子的波长 λ 与发射该光子的电子在原子中的轨道半径 r 之比为常数,以 φ 表示之,那么有:

φ = λ/r =常量=1/(ε。·α)

= 4π×137.03600 = 1722.0451 -------- (15)

(说明:当电子跃迁为r∞时,轨道半径直接用r;当电子跃迁为rarb时,式中要用当量轨道半径,略。)

研究表明这是一个斩新的物理常数,虽无量纲,但具有丰富重要物理意义。由(15)式已经看出,普适常数 φ 严格规定着光子和电子;以下还将看到,普适常数还严格规定着质子和中子以及粒子的磁矩及其"反常"。相形之下,量子力学竟将光速 c 称作"普适常数",不知多么无聊!

此外,根据普适方程(见下)和普适常数 φ 还可算得任何光子的形成机制、光子的尺寸、质量、能量、性质以及光子的自身内部结构。此类问题,由于量子力学【测不准原理】的限制,人们连想都不敢想。可见量子力学荒谬已极!并且,这种计算完全表明光子的粒子实在性,而所谓波动性只不过是粒子实在性的客观反映。

2.4 ? 已经给出分子结构、晶体结构、固体性质、液体性质、气体性质等物质结构准确信息

本文如下普适方程可以变为:

v = n2 ?2/mr2 ―――――――――――― (16)

式中v为引力势能,它将准确决定晶体晶格能;而 r 则决定晶体晶格常数(略)。

2.5 ? 已经给出量子数 n=0,1,2,3… 真实物理意义的准确信息

但在量子力学中,量子数 n=0,1,2,3… 只表示自然数,除此之外无任何物理意义。大量研究可以结论:宏观温度 t 就是量子数 n 在统计意义上的单值函数,即:

t =f(n) ―――――――――――――― (17)

研究还表明,对单个粒子(原子、分子)该式也严格成立,只不过对单个粒子(原子、分子)则无需统计。这已表明,微观粒子的温度也是"量子化"的,不能连续取值。此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!

2.6 ? 已经给出宇宙最低温度准确信息

周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。

2.7 ? 已经给出天体结构准确信息

据此可以准确描述任何天体的天文结构。

研究表明,任何天体天文结构与原子一样,都只能有唯一稳态解,他们遵循完全相似的基本规律,也就是普适方程即 (20) 式所揭示的规律。

也周知,据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构(位置、动能),但却实际上无穷多解,不能得到唯一稳态解。

这恰表明目前理论困难所在,量子力学对此无能为力,只能缺省"上帝一次推动"说!。

宇宙正在膨胀,没有稳态解呀!有人说。

不管你膨胀(例如银河系)还是稳态(例如太阳系),哪怕你收缩,都逃不脱普适方程严格支配!也所以这叫:普适方程!

2.7.1 太阳系唯一稳态解

太阳系的唯一稳态解的意义在于:若用强大火箭推动,改变任意行星(例如地球)轨道(黄道面内)半经大小,待火箭动力消失后,该行星(例如地球)将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定,也由普适方程所规定。

通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算,可以得到太阳系的三个重要天文结构常数:k1、k2、k3,其中k1、k2是基本的,k3是导出的(略)。可惜,量子力学半个也不知!

2.7.2 太阳系第一天文结构常数 k1 :

k1 = vi2 ·ri = 常数

= 1.327×10 26 (达因·cm2/克) ―――― (18)

式中vi为各行星轨道速度,ri为各行星轨道半径。并且,由此可直接推出开普勒定律(略)。

2.7.3 太阳系第二天文结构常数 k2 :

k2 =mi2·vi2·ri2 / ri5 = 常数

= 9.747 ×10 49(克2/cm·秒2) ――― (19)

式中 mi为各行星质量,ri为各行星携带半径(定义:包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径)。

研究表明,太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸(包括大气)、轨道、速度以及轨道曲线性质,无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果,并由普适方程所确定。(说明:①普适方程计算天文结构要经过变换;本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②《太阳系天文结构计算》一文已送南京大学。)

2.8 ? 已经给出大自然内在本质规律准确信息

见以下,物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。

第三章 普朗克常数的真实物理意义

上述可见,普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容,量子力学所知无几。不仅如此,由于缺乏了解,量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证 [参见(11)式]。

现初步总结普朗克常数 h=2π? 真实物理意义如下:

3.1 ? 对宏观,谓最小能量单位。

这就是:e= ω? = nh ,这由普朗克首先发现,并由此人们公认能量"量子化"。

3.2 ? 表征微观能量交换的最大单位。

研究表明,?是微观能量交换的最大单位。 研究表明,还有更小级别的量子化能量单位:(1/φn)? ,其中,n=0,1,2,3… 为量子数;而 φ=1722.0451 为普适常数即(15)式。

3.3 ? 表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号 le 表示,那么有:le=n·? ,其中 n=0,1,2,3… 为量子数。

3.4 ? 表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)? 是完全错误的结果。

3.5 ? 表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为 ? 。

需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!

3.6 ? 表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:

第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。

第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。

也所以,量子力学认为原子不同壳层 k,l,m,n… 中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3… 是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:

t= (1/2)v ―――――― ①

t= e ―――――――― ② ――― (20)

e=n2·?2 / 2m·r2 ―――― ③

该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。

3.7 ? 表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。

这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,? 将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。

3.8 ? 表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。

3.9 物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数 ? 表演的内容(准确具体证明待续)。

3.10 ?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。

然而量此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!

2.6 ? 已经给出宇宙最低温度准确信息

周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。

2.7 ? 已经给出天体结构准确信息

据此可以准确描述任何天体的天文结构。

研究表明,任何天体天文结构与原子一样,都只能有唯一稳态解,他们遵循完全相似的基本规律,也就是普适方程即 (20) 式所揭示的规律。

也周知,据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构(位置、动能),但却实际上无穷多解,不能得到唯一稳态解。

这恰表明目前理论困难所在,量子力学对此无能为力,只能缺省"上帝一次推动"说!。

宇宙正在膨胀,没有稳态解呀!有人说。

不管你膨胀(例如银河系)还是稳态(例如太阳系),哪怕你收缩,都逃不脱普适方程严格支配!也所以这叫:普适方程!

2.7.1 太阳系唯一稳态解

太阳系的唯一稳态解的意义在于:若用强大火箭推动,改变任意行星(例如地球)轨道(黄道面内)半经大小,待火箭动力消失后,该行星(例如地球)将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定,也由普适方程所规定。

通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算,可以得到太阳系的三个重要天文结构常数:k1、k2、k3,其中k1、k2是基本的,k3是导出的(略)。可惜,量子力学半个也不知!

2.7.2 太阳系第一天文结构常数 k1 :

k1 = vi2 ·ri = 常数

= 1.327×10 26 (达因·cm2/克) ―――― (18)

式中vi为各行星轨道速度,ri为各行星轨道半径。并且,由此可直接推出开普勒定律(略)。

2.7.3 太阳系第二天文结构常数 k2 :

k2 =mi2·vi2·ri2 / ri5 = 常数

= 9.747 ×10 49(克2/cm·秒2) ――― (19)

式中 mi为各行星质量,ri为各行星携带半径(定义:包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径)。

研究表明,太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸(包括大气)、轨道、速度以及轨道曲线性质,无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果,并由普适方程所确定。(说明:①普适方程计算天文结构要经过变换;本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②《太阳系天文结构计算》一文已送南京大学。)

2.8 ? 已经给出大自然内在本质规律准确信息

见以下,物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。

第三章 普朗克常数的真实物理意义

上述可见,普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容,量子力学所知无几。不仅如此,由于缺乏了解,量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证 [参见(11)式]。

现初步总结普朗克常数 h=2π? 真实物理意义如下:

3.1 ? 对宏观,谓最小能量单位。

这就是:e= ω? = nh ,这由普朗克首先发现,并由此人们公认能量"量子化"。

3.2 ? 表征微观能量交换的最大单位。

研究表明,?是微观能量交换的最大单位。 研究表明,还有更小级别的量子化能量单位:(1/φn)? ,其中,n=0,1,2,3… 为量子数;而 φ=1722.0451 为普适常数即(15)式。

3.3 ? 表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号 le 表示,那么有:le=n·? ,其中 n=0,1,2,3… 为量子数。

3.4 ? 表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)? 是完全错误的结果。

3.5 ? 表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为 ? 。

需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!

3.6 ? 表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:

第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。

第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。

也所以,量子力学认为原子不同壳层 k,l,m,n… 中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3… 是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:

t= (1/2)v ―――――― ①

t= e ―――――――― ② ――― (20)

e=n2·?2 / 2m·r2 ―――― ③

该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。

3.7 ? 表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。

这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,? 将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。

3.8 ? 表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。

3.9 物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数 ? 表演的内容(准确具体证明待续)。

3.10 ?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。

然而量此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!

2.6 ? 已经给出宇宙最低温度准确信息

周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。

2.7 ? 已经给出天体结构准确信息

据此可以准确描述任何天体的天文结构。

研究表明,任何天体天文结构与原子一样,都只能有唯一稳态解,他们遵循完全相似的基本规律,也就是普适方程即 (20) 式所揭示的规律。

也周知,据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构(位置、动能),但却实际上无穷多解,不能得到唯一稳态解。

这恰表明目前理论困难所在,量子力学对此无能为力,只能缺省"上帝一次推动"说!。

宇宙正在膨胀,没有稳态解呀!有人说。

不管你膨胀(例如银河系)还是稳态(例如太阳系),哪怕你收缩,都逃不脱普适方程严格支配!也所以这叫:普适方程!

2.7.1 太阳系唯一稳态解

太阳系的唯一稳态解的意义在于:若用强大火箭推动,改变任意行星(例如地球)轨道(黄道面内)半经大小,待火箭动力消失后,该行星(例如地球)将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定,也由普适方程所规定。

通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算,可以得到太阳系的三个重要天文结构常数:k1、k2、k3,其中k1、k2是基本的,k3是导出的(略)。可惜,量子力学半个也不知!

2.7.2 太阳系第一天文结构常数 k1 :

k1 = vi2 ·ri = 常数

= 1.327×10 26 (达因·cm2/克) ―――― (18)

式中vi为各行星轨道速度,ri为各行星轨道半径。并且,由此可直接推出开普勒定律(略)。

2.7.3 太阳系第二天文结构常数 k2 :

k2 =mi2·vi2·ri2 / ri5 = 常数

= 9.747 ×10 49(克2/cm·秒2) ――― (19)

式中 mi为各行星质量,ri为各行星携带半径(定义:包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径)。

研究表明,太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸(包括大气)、轨道、速度以及轨道曲线性质,无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果,并由普适方程所确定。(说明:①普适方程计算天文结构要经过变换;本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②《太阳系天文结构计算》一文已送南京大学。)

2.8 ? 已经给出大自然内在本质规律准确信息

见以下,物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。

第三章 普朗克常数的真实物理意义

上述可见,普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容,量子力学所知无几。不仅如此,由于缺乏了解,量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证 [参见(11)式]。

现初步总结普朗克常数 h=2π? 真实物理意义如下:

3.1 ? 对宏观,谓最小能量单位。

这就是:e= ω? = nh ,这由普朗克首先发现,并由此人们公认能量"量子化"。

3.2 ? 表征微观能量交换的最大单位。

研究表明,?是微观能量交换的最大单位。 研究表明,还有更小级别的量子化能量单位:(1/φn)? ,其中,n=0,1,2,3… 为量子数;而 φ=1722.0451 为普适常数即(15)式。

3.3 ? 表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号 le 表示,那么有:le=n·? ,其中 n=0,1,2,3… 为量子数。

3.4 ? 表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)? 是完全错误的结果。

3.5 ? 表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为 ? 。

需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!

3.6 ? 表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:

第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。

第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。

也所以,量子力学认为原子不同壳层 k,l,m,n… 中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3… 是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:

t= (1/2)v ―――――― ①

t= e ―――――――― ② ――― (20)

e=n2·?2 / 2m·r2 ―――― ③

该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。

3.7 ? 表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。

这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,? 将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。

3.8 ? 表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。

3.9 物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数 ? 表演的内容(准确具体证明待续)。

3.10 ?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。

然而量子力学一无所知,严彦却夸夸其谈,自欺欺人又听不得不同意见。认真地研究表明,量子力学并未解决任何实质性物理学问题。量自力学的贡献主要在于在人类文明史上建立一个永久性纪念碑--【测不准原理】--科学史上奇耻大辱!历史将证明这是对量子力学恰如其分的评价。

上述可见,普朗克常数 h=2π? 已经揭示并将揭示大自然内在本质规律…

第四章 大自然(物质世界)内在本质规律一

大量研究,现总结普朗克常数已经揭示的大自然内在本质规律。对这些规律,量子力学完全科盲!

量子化学论文范文第6篇

此乃特殊重要文稿,几乎涉及物理世界全部问题。文中全部用8位数字有效精度并与实验完全相符的计算结果表明下述原理成立:

〖测得准原理〗:世间万物,无例外,都是测得准的(准确程度最终都将取决于普朗克常数 h=2π? 的准确度),绝非测不准的;世间只存在测不准的学者,并不存在【测不准原理】--《量子力学》的基本原理。

文中用大量无可否认的事实,全面、系统、严格地证明了量子力学--世界权威理论,纯系伪科学。其基本原理--【测不准原理】系反科学的理论,由此量子力学已把科学引入歧途,并使之陷于恶性循环不解之中!

由于量子力学已修成了诡辩内禀属性,任何单方面对其论说全然无效,必须给量子力学以全面充分曝光,所以篇幅显得较长。实乃:

有道僧是愚氓忧可训,

奈何量子愚氓胜和尚!

第一章.世界是测得准的,并非测不准的

乍看,题目好象哲学的。不屑哲学,只谈物理。

大量研究表明,目前为止的实验已经给出物质世界准确信息,物理学重要任务之一就在于找出这信息并揭示其内在规律。遗憾的是,目前为止的理论(无例外)均未能如此。然而国内外学界却一致认为理论物理大厦框架--《量子力学》已经建成,剩下只是装修和美化了。

但经本文研究表明,《量子力学》对一些基本物理学问题的实质并不清楚,往往似是而非。然而《量子力学》却娓娓动听、夸夸其谈,实则以其昏昏使人昭昭!请看事实:

1.1 关于"量子化"根源问题。

微观世界"量子化"已被证实,人们已经公认。但接踵而来的就是"量子化"根源问题,又机制怎样?这本是物理学根本任务之一。已有的理论包括爱因斯坦、玻尔、量子力学都未能回答。然而量子力学家们却置这本职任务于不顾,翩翩起舞与数学喧宾夺主、相互玩弄!

就是说,《量子力学》是在未有弄清量子化根源前提下侈谈"量子"的"科学"。其结果只能使原子结构凭空量子化,量子化则成为无源之水,无本之木。这就是目前物理科学之现状!

可有人,例如一位量子力学教授辩论时说:"量子化是电子自身固有属性,阴极射线中的电子能量也是量子化的"。

虽然,这量子力学家利用了"微小量子"数学"极限"概念进行诡辩,显得很聪明,但却误了人类物理学前程!

不可否认的事实是:阴极射线中的电子、x射线韧致辐射电子、高能加速器中电子或其它自由电子能量都连续可变,决不表现量子化!这无疑表明量子化不是电子自身固有属性。那末,原子结构中能量量子化必有其它原因。显然这是基本物理学问题,作为理论物理又是非弄清不可的问题。其它科学例如数学,由于任务不同尚可不必关心量子化根源问题。然,作为理论物理决不可以!本文如下将准确具体讨论量子化根源问题以及物质世界又怎样量子化的,并给出8位数字有效精度与实验完全相符的计算结果。

1.2 理论与实践关系问题

既然凭空将电子能量量子化,就难免臆造之嫌,所以《量子力学》就下意识往实验上靠??"符合"试验。然而,既下意识就难免拙劣,请看事实:

世界著名理论物理第六册--《量子力学》(文献 [1]) 中著:"量子力学,可建立于数个基本假定上,大体上这些基本假定分属两大项……,两项的假定便构成一量子力学完整系统"。

这明确表明,量子力学就是建立在基本假定上的(种种猜测)。"科学学"研究还表明:任何建立在基本假定上的东西都不可能是科学!然而量子力学家们却娓娓动听说:"量子力学是建立在实验基础上的科学"。这不是弥天大谎么?!

文献 [1] 在建立对易关系:

pq -qp = (?/i)e ????????? (1)

时说:"这是一基本假定"。并告诫人们:"不可懂"!就是说(1)式不能用任何数学--物理方法导出,即:不否认这是一种猜测。然而,(1)式就是昭著世界的"波动方程"的基础,也就是量子力学的理论基础。

所以确切地说,量子力学就是建立在基本假定上的种种猜测。这分明表现的是量子力学家们主观意识!

研究表明,量子力学所谓实验基础,首先在于德布罗意"物质波"理论。认真研究表明,物质波究竟是什么?德布罗意本人未有弄清,后人至今仍未弄清,又怎能说"建立在实验基础上"呢?!

研究表明,量子力学的实际过程是:德布罗意对自然现象进行一次连他自己也弄不清的抽象(猜测)(以下证明),提出"物质波"概念。量子力学对这不清的概念又进行一次抽象(猜测)(以下证明),提出"波函数"(ψ)概念,并且通过一种算符将其作用到一个基本假定即(1)式上,便铸成了著名的"波动方程" --量子力学的理论基础:

(h2/2m)?2ψ + (e-v)ψ = 0 ????? (2)

由于量子力学凭空引进"波函数ψ",实际上就赋予了电子神奇性质。正是这种神奇性质使得量子力学具备了非凡诡辩能力。

1.3 量子力学诡辩伦理

1.3.1 关于理论基础诡辩

以上及以下讨论都证明,量子力学是,由于缺乏了解,错误地估计了试验(以下严格证明),用了错误的基本假定(不能由任何合理方法导出)而形成的,错误理论。然而量子力学家们却口口声声:"量子力学是建立在实验基础上地科学"。这分明是在诡辩,再加上社会意识,量子力学又具备了狡辩能力。

1.3.2 关于物质波的狡辩

对于"物质波"概念,量子力学 [1] 应用了三个基本假定:其一假定"对易关系"即(1)式,由此构成量子力学骨架;其二假定"测不准原理",由此编造了电子"几率云"图像;其三假定"波粒互补原理",这种原理本身就是一种诡辩,因为"波粒二象性"问题目前仍属困难不解的世界性难题。于是量子力学精心泡制出"波函数ψ"并强加给电子。经如此之假定,电子便具备了神奇性质--量子力学家们的主观意识。

然而"波函数"的物理意义究竟是什么?量子力学家们着实应向人们交代清楚,遗憾的是任何学家都未能如愿。实际上对波函数ψ的真实物理意义,量子力学家们也只是:你知、我知、天知、地知,凡人不可知。这分明是狡辩理论!

如果需要,量子力学(文献 [1])首先拿出:

2πa=n ?????????????? (3)

很明显式中 2πa是粒子中心轨迹。于是说,物质波是粒子轨迹波动。此说极易征服初学者,但此说问题也易败露。量子力学立即改变说法,言(3) 式系近代物理概念,对此不能用经典概念理解。于是又出现:

1.3.3 关于"经典"与"近代"狡辩

量子力学经常炫耀是近代科学理论,已经超脱经典,又不时贬低经典理论。

然而,以下讨论完全证明:量子力学除了主观臆造因素外,完全没有离开经典物理一步,也未超出经典物理一点,就连波函数 ψ 的表达式(无例外)也完全是经典数学和经典力学关系式,并且以下用不可否认的事实--量子力学所犯经典错误,表明量子力学连经典理论也不通。所以,量子力学所谓超脱经典,正在于一些基本假定连同主观臆造。在此种意义上说,量子力学不仅超脱经典,而且也超脱科学!1.3.4 量子力学方法论狡辩

确切说,量子力学不能给波函数 ψ 做出完整的真实物理学定义,但在理论中却轮番使用: ①波函数 ψ 表示粒子中心轨迹波动;②波函数 ψ 表示粒子出现几率;③波函数 ψ 表示弥撒物质波包三种概念。有了三种概念,又可各取所需,自然一切物理问题都"迎刃而解"了。

然而,量子力学同时又"有权"轮番否定这三种概念。但却不是自我否定,而是另一种需要--否定其它理论,其中包括真理。要指出的是,量子力学轮番使用三种概念,又轮番否定这三种概念,并不是在同一时间同一地点进行的。因为应用一种概念的同时又否定这种概念,这是卖矛又卖盾的故事,连儿童都知道是蠢事。显然量子力学家比儿童高明得多,这叫认识方法狡辩。

似这样,在哲学面前,用"建立在实验基础上"量子力学可以蒙混过关;其它科学由于研究任务不同,不会关心"量子化"根源,又由"领地"限制也无权过问波函数的真实意义;量子力学又可各取所需轮番应用和轮番否定①、②、③三种概念。于是,量子力学便以狡辩赢得了世界理论权威!

1.4 关于"符合"试验问题

以下将证明,量子力学所谓符合实验,实际上系对实验的猜测。量子力学很善于做貌似合理实则谬误的猜测(以下揭示),并美其名曰"符合"试验。其实,对实验的真实物理过程并不清楚,又何谈相符呢?请看事实:

基于玻尔理论的成功,量子力学作两项重要推广。心理学原因,人们对这种推广又愿意接受。然而却出现本质性原则错误,请看:

1.4.1 量子力学推广(一)

由于氢原子的试验电离能与玻尔理论真实能级相近,于是量子力学推广为:

试验电离能 = 原子真实能级 ?????????? (4)

将该式推广到多电子原子中显然很省力气,但这是严重错误。请看氦原子事实:

试验(文献[1])测得氦原子两个电离能,这里分别用 e1,e2 表示为:

e1= 1.80(rhc) = 24.58(ev) ???????? (5)

e2= 5.80(rhc) = 79.01(ev) ???????? (6)

量子力学[1]认为这就是氦原子的两个真实能级。

若用 e玻 表示类氢氦离子基态能玻尔理论值,则

e玻 = 54.42(ev) ????????????? (7)

显然下式成立:

e2 = e1+ e玻 ?????????????? (8)

该式明确表明 e2 不是氦原子的真实能级,因为其中包含有 e1 ,即第一电离能。

那么,实验值 e2 即(8)式表示什么物理内容呢?

研究表明:要使氦原子第二电子电离,仪器必先付出能量 e1=24.58(ev) 先使第一电子电离,这好比代价,氦原子于是变成类氢氦离子,其基态能为 e玻=54.42(ev)。要使它电离,仪器必须再付出与 e玻 相等的能量,才能使第2电子电离。那么仪器付出总能量必为 e2=e1+e玻,这就是氦原子电离实验真实过程,由此不难结论:

1.4.2 据电离实验本文结论

电离实验结论一:氢原子及类氢氦离子玻尔理论值正确。

电离实验结论二:目前电离能实验值 ≠ 原子真实能级。

电离实验结论三:所有元素最低能级皆为其类氢离子能级,不存在比这更低的能级。

然而量子力学(文献[1]、[3])却竞相用"微扰法"、"变分法"乃至用修正核电荷方法逼近计算这氦原子的"能级"e2 :

e2= 5.80(rhc) = 79.01(ev) ?????? (9)

显然,量子力学这种下意识"符合"实验,拙劣以极,形同瞎子摸象!

这是由于量子力学对原子结构缺乏了解,又没有搞清电离实验真实物理过程所致。

对此,进一步证明如下,参见表(一):

表(一)几个元素的类氢离子能级

原子序 元素 e1(ev) e玻(ev) e1+e玻 e实(ev) 注

13 al 5.986 2299.3799 2305.3569 2304

14 si 8.151 2666.7364 2674.8874 2673

15 p 10.486 3061.3046 3071.7906 3070

16 s 10.360 3483.0843 3493.4443 3494

17 cl 12.967 3932.0756 3945.0426 3946

18 ar 15.759 4408.2786 4424.0376 4426

表中 e1 为元素第一电离能实验值,e玻为类氢离子基态能玻尔理论值,e实 表示类氢离子电离能实验值,可见下式成立:

e实 = e1+e玻 ????????????? (10)

该式明确表明类氢离子电离能实验值 e实 不能直接代表其真实能级,因为 e实 中包含有e1(第一电离能)。有说这是巧合。然而表中六个元素都完全巧合必有规律,这种规律就是以上三条结论。实际上(9)、(10)二式等价,但(10)式只对表中几个元素成立。对于其它元素或其它情况问题变得更为复杂,不可一日而语。

这进一步证明了上述三条结论,再做如下推论:

1.4.3 据电离试验本文推论

电离实验推论一:任何电离实验过程都是电子几经碰撞交换能量综合结果。注意氢原子的电离能与真实能级相近但并不相等的事实,因此

电离实验推论二:任何元素任何电离能目前实验值均不能直接代表原子的真实能级。

电离实验推论三:随着理论与技术进步将来完全可以试验直接测得原子的真实能级。

以上证明(4)式完全错误,然而量子力学对此未经证明却实际应用。可见,量子力学逻辑上粗糙、理论荒诞!

1.4.4 量子力学推广(二)

根据玻尔理论的成功,量子力学(文献[4])又作一项重要推广: 认为多电子原子结构不同壳层 k,l,m,n …中电子的量子数分别为 n=1,2,3,4…

显然,这种推广也很省力,然而也是严重错误!

参见图(1)氢原子的能级,这代表玻尔理论的成功。可是量子力学毫不思索原封不动将图(1)推广到多电子原子中。量子力学很善于做这种貌似合理实则谬之千里的推广。从中可见量子力学理论思维完全不具物理学素质。

稍经分析不难发现,图(1)所示物理意义可用图(2)类比。谁都知道图(2)表示的内容是三个人在同一时刻的官位(级),或者表示一个人在三个不同时期的官位。但决不表示一个人在同一时刻具有三种官位(级)。

那么图(1)也如此:或者表示在同一时刻三个氢原子的能级(画在一起),或者表示一个氢原子在三个不同时刻的能级。但图(1)决不表示在同一时刻氢原子有三个能级(注意氢原子只有唯一电子)。

要知道,这种认识上的差异将产生完全不同乃至相反的结论。同样,量子力学这种推广也未经证明而普遍应用。

研究表明,原子结构这种性质是由量子化根源决定的。量子力学对此一无所知,严彦却夸夸其谈什么"量子"、什么"力学",实在误人不浅!

经量子力学如此推广,其结果必然使得原子结构--物质世界变得一塌糊涂。因之,物质结构必然由测得准变为测不准的了。这就是量子力学的【测不准原理】。稍经分析也不难发现【测不准原理】的哲学错误。

所以如上述,量子力学所谓符合实验,实际上是对实验进行貌似合理(但谬之千里)的猜测并作勇敢推广而已。

1.5 关于【测不准原理】问题

如果人们要问,量子力学就会说:【测不准原理】是根据实验的总结。

根据什么实验?

还是根据"物质波"。

但须知,与其说世界公认量子力学是理论物理权威,毋宁说世界公认"波粒二象"性问题仍是世界性遗难问题。在此问题尚未彻底解决之前怎么可以总结呢?!

所以,在问题循环不解情况下,由于量子力学诡辩性及其狡辩能力,方才成为世界理论权威!以致人们对量子力学【测不准原理】的哲学错误丧失分辨能力。又由于这种错误原理隐藏在高深难懂的量子力学之中,常人不可涉才得以免遭非难。现在有必要给这错误原理充分揭露!

大量研究可以结论,目前为止的实验已经给出大部物理世界准确信息,这就是普朗克常数 h

=2π? 给出的信息。根据这种信息,本文已经给出目前大部物理学问题以准确具体描述,其中包括目前困难问题,也包括"波粒二象"性问题。并且这种描述全部具有8位数字有效精度与并实验完全相符的结果,以下将做这种描述。这表明〖测得准原理〗成立(参见提要)。这就在事实上完全打了破了量子力学【测不准原理】的神话--鬼话!

然而量子力学由于缺乏了解又理论贫乏,却完全错误地应用了大自然给出的准确信息:

δp·δx ≥ (1/ 2)? ??????????? (11)

这就是量子力学【测不准原理】的数学表达式。显然竟将大自然给出的准确信息--普朗克常数 ? 作为测不准的量度,是乃天大谬误。

第二章 普朗克常数给出物质世界准确信息

本文大量研究,现总结普朗克常数:

h=2π? ?????????????????? (12)

给出的物质世界准确信息:

2.1 ? 已经给出所有元素原子结构的准确信息

据此可以准确具体描述任何原子的真实结构,并都将与实验符合很好。文献[5]、[6]、[7]已经做了这种描述,这在事实上已经打破了量子力学【测不准原理】的神话--鬼话。

2.2 ?已经给出任何微观粒子(质子、中子、电子、光子以及场粒子等)自身结构准确信息

例如,可以算得质子自身结构理论半径,以 rp 表示,准确为:

rp = 1.3214100×10-13 (cm) ????? (13)

并可从能量、电荷、自旋、磁矩、元素周期率五方面算得完全相同的这一结果,已无可否认地证明这结果唯一正确。这是目前任何理论都办不到的!

又例如,可以算得电子自身结构理论半径,以 re 表示,准确为:

re = 2.9742175×10-14(cm) ---------- (14)

同样可证明此结果唯一正确(繁琐,略),量子力学对此望尘莫及。

2.3 ? 已经给出普适常数 φ 的准确信息

普适常数定义:任何光子的波长 λ 与发射该光子的电子在原子中的轨道半径 r 之比为常数,以 φ 表示之,那么有:

φ = λ/r =常量=1/(ε。·α)

= 4π×137.03600 = 1722.0451 -------- (15)

(说明:当电子跃迁为r∞时,轨道半径直接用r;当电子跃迁为rarb时,式中要用当量轨道半径,略。)

研究表明这是一个斩新的物理常数,虽无量纲,但具有丰富重要物理意义。由(15)式已经看出,普适常数 φ 严格规定着光子和电子;以下还将看到,普适常数还严格规定着质子和中子以及粒子的磁矩及其"反常"。相形之下,量子力学竟将光速 c 称作"普适常数",不知多么无聊!

此外,根据普适方程(见下)和普适常数 φ 还可算得任何光子的形成机制、光子的尺寸、质量、能量、性质以及光子的自身内部结构。此类问题,由于量子力学【测不准原理】的限制,人们连想都不敢想。可见量子力学荒谬已极!并且,这种计算完全表明光子的粒子实在性,而所谓波动性只不过是粒子实在性的客观反映。

2.4 ? 已经给出分子结构、晶体结构、固体性质、液体性质、气体性质等物质结构准确信息

本文如下普适方程可以变为:

v = n2 ?2/mr2 ???????????? (16)

式中v为引力势能,它将准确决定晶体晶格能;而 r 则决定晶体晶格常数(略)。

2.5 ? 已经给出量子数 n=0,1,2,3… 真实物理意义的准确信息

但在量子力学中,量子数 n=0,1,2,3… 只表示自然数,除此之外无任何物理意义。大量研究可以结论:宏观温度 t 就是量子数 n 在统计意义上的单值函数,即:

t =f(n) ?????????????? (17)

研究还表明,对单个粒子(原子、分子)该式也严格成立,只不过对单个粒子(原子、分子)则无需统计。这已表明,微观粒子的温度也是"量子化"的,不能连续取值。此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!

2.6 ? 已经给出宇宙最低温度准确信息

周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。

2.7 ? 已经给出天体结构准确信息

据此可以准确描述任何天体的天文结构。

研究表明,任何天体天文结构与原子一样,都只能有唯一稳态解,他们遵循完全相似的基本规律,也就是普适方程即 (20) 式所揭示的规律。

也周知,据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构(位置、动能),但却实际上无穷多解,不能得到唯一稳态解。

这恰表明目前理论困难所在,量子力学对此无能为力,只能缺省"上帝一次推动"说!。

宇宙正在膨胀,没有稳态解呀!有人说。

不管你膨胀(例如银河系)还是稳态(例如太阳系),哪怕你收缩,都逃不脱普适方程严格支配!也所以这叫:普适方程!

2.7.1 太阳系唯一稳态解

太阳系的唯一稳态解的意义在于:若用强大火箭推动,改变任意行星(例如地球)轨道(黄道面内)半经大小,待火箭动力消失后,该行星(例如地球)将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定,也由普适方程所规定。

通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算,可以得到太阳系的三个重要天文结构常数:k1、k2、k3,其中k1、k2是基本的,k3是导出的(略)。可惜,量子力学半个也不知!

2.7.2 太阳系第一天文结构常数 k1 :

k1 = vi2 ·ri = 常数

= 1.327×10 26 (达因·cm2/克) ???? (18)

式中vi为各行星轨道速度,ri为各行星轨道半径。并且,由此可直接推出开普勒定律(略)。

2.7.3 太阳系第二天文结构常数 k2 :

k2 =mi2·vi2·ri2 / ri5 = 常数

= 9.747 ×10 49(克2/cm·秒2) ??? (19)

式中 mi为各行星质量,ri为各行星携带半径(定义:包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径)。

研究表明,太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸(包括大气)、轨道、速度以及轨道曲线性质,无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果,并由普适方程所确定。(说明:①普适方程计算天文结构要经过变换;本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②《太阳系天文结构计算》一文已送南京大学。)

2.8 ? 已经给出大自然内在本质规律准确信息

见以下,物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。

第三章 普朗克常数的真实物理意义

上述可见,普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容,量子力学所知无几。不仅如此,由于缺乏了解,量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证 [参见(11)式]。

现初步总结普朗克常数 h=2π? 真实物理意义如下:

3.1 ? 对宏观,谓最小能量单位。

这就是:e= ω? = nh ,这由普朗克首先发现,并由此人们公认能量"量子化"。

3.2 ? 表征微观能量交换的最大单位。

研究表明,?是微观能量交换的最大单位。 研究表明,还有更小级别的量子化能量单位:(1/φn)? ,其中,n=0,1,2,3… 为量子数;而 φ=1722.0451 为普适常数即(15)式。

3.3 ? 表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号 le 表示,那么有:le=n·? ,其中 n=0,1,2,3… 为量子数。

3.4 ? 表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)? 是完全错误的结果。

3.5 ? 表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为 ? 。

需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!

3.6 ? 表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:

第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。

第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。

也所以,量子力学认为原子不同壳层 k,l,m,n… 中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3… 是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:

t= (1/2)v ?????? ①

t= e ???????? ② ??? (20)

e=n2·?2 / 2m·r2 ???? ③

该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。

3.7 ? 表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。

这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,? 将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。

3.8 ? 表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。

3.9 物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数 ? 表演的内容(准确具体证明待续)。

3.10 ?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。

然而量此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!

2.6 ? 已经给出宇宙最低温度准确信息

周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。

2.7 ? 已经给出天体结构准确信息

据此可以准确描述任何天体的天文结构。

研究表明,任何天体天文结构与原子一样,都只能有唯一稳态解,他们遵循完全相似的基本规律,也就是普适方程即 (20) 式所揭示的规律。

也周知,据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构(位置、动能),但却实际上无穷多解,不能得到唯一稳态解。

这恰表明目前理论困难所在,量子力学对此无能为力,只能缺省"上帝一次推动"说!。

宇宙正在膨胀,没有稳态解呀!有人说。

不管你膨胀(例如银河系)还是稳态(例如太阳系),哪怕你收缩,都逃不脱普适方程严格支配!也所以这叫:普适方程!

2.7.1 太阳系唯一稳态解

太阳系的唯一稳态解的意义在于:若用强大火箭推动,改变任意行星(例如地球)轨道(黄道面内)半经大小,待火箭动力消失后,该行星(例如地球)将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定,也由普适方程所规定。

通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算,可以得到太阳系的三个重要天文结构常数:k1、k2、k3,其中k1、k2是基本的,k3是导出的(略)。可惜,量子力学半个也不知!

2.7.2 太阳系第一天文结构常数 k1 :

k1 = vi2 ·ri = 常数

= 1.327×10 26 (达因·cm2/克) ???? (18)

式中vi为各行星轨道速度,ri为各行星轨道半径。并且,由此可直接推出开普勒定律(略)。

2.7.3 太阳系第二天文结构常数 k2 :

k2 =mi2·vi2·ri2 / ri5 = 常数

= 9.747 ×10 49(克2/cm·秒2) ??? (19)

式中 mi为各行星质量,ri为各行星携带半径(定义:包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径)。

研究表明,太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸(包括大气)、轨道、速度以及轨道曲线性质,无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果,并由普适方程所确定。(说明:①普适方程计算天文结构要经过变换;本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②《太阳系天文结构计算》一文已送南京大学。)

2.8 ? 已经给出大自然内在本质规律准确信息

见以下,物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。

第三章 普朗克常数的真实物理意义

上述可见,普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容,量子力学所知无几。不仅如此,由于缺乏了解,量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证 [参见(11)式]。

现初步总结普朗克常数 h=2π? 真实物理意义如下:

3.1 ? 对宏观,谓最小能量单位。

这就是:e= ω? = nh ,这由普朗克首先发现,并由此人们公认能量"量子化"。

3.2 ? 表征微观能量交换的最大单位。

研究表明,?是微观能量交换的最大单位。 研究表明,还有更小级别的量子化能量单位:(1/φn)? ,其中,n=0,1,2,3… 为量子数;而 φ=1722.0451 为普适常数即(15)式。

3.3 ? 表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号 le 表示,那么有:le=n·? ,其中 n=0,1,2,3… 为量子数。

3.4 ? 表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)? 是完全错误的结果。

3.5 ? 表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为 ? 。

需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!

3.6 ? 表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:

第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。

第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。

也所以,量子力学认为原子不同壳层 k,l,m,n… 中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3… 是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:

t= (1/2)v ?????? ①

t= e ???????? ② ??? (20)

e=n2·?2 / 2m·r2 ???? ③

该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。

3.7 ? 表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。

这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,? 将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。

3.8 ? 表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。

3.9 物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数 ? 表演的内容(准确具体证明待续)。

3.10 ?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。

然而量此外还表明,任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学(文献[8])却说:"对于个别分子,温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损,由理论贫乏导致理论错误!

2.6 ? 已经给出宇宙最低温度准确信息

周知,由气体状态方程可以导出绝对零度。那么,由普适方程即(20)式可以推出宇宙最低温度。并且,不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸,那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。

2.7 ? 已经给出天体结构准确信息

据此可以准确描述任何天体的天文结构。

研究表明,任何天体天文结构与原子一样,都只能有唯一稳态解,他们遵循完全相似的基本规律,也就是普适方程即 (20) 式所揭示的规律。

也周知,据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构(位置、动能),但却实际上无穷多解,不能得到唯一稳态解。

这恰表明目前理论困难所在,量子力学对此无能为力,只能缺省"上帝一次推动"说!。

宇宙正在膨胀,没有稳态解呀!有人说。

不管你膨胀(例如银河系)还是稳态(例如太阳系),哪怕你收缩,都逃不脱普适方程严格支配!也所以这叫:普适方程!

2.7.1 太阳系唯一稳态解

太阳系的唯一稳态解的意义在于:若用强大火箭推动,改变任意行星(例如地球)轨道(黄道面内)半经大小,待火箭动力消失后,该行星(例如地球)将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定,也由普适方程所规定。

通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算,可以得到太阳系的三个重要天文结构常数:k1、k2、k3,其中k1、k2是基本的,k3是导出的(略)。可惜,量子力学半个也不知!

2.7.2 太阳系第一天文结构常数 k1 :

k1 = vi2 ·ri = 常数

= 1.327×10 26 (达因·cm2/克) ???? (18)

式中vi为各行星轨道速度,ri为各行星轨道半径。并且,由此可直接推出开普勒定律(略)。

2.7.3 太阳系第二天文结构常数 k2 :

k2 =mi2·vi2·ri2 / ri5 = 常数

= 9.747 ×10 49(克2/cm·秒2) ??? (19)

式中 mi为各行星质量,ri为各行星携带半径(定义:包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径)。

研究表明,太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸(包括大气)、轨道、速度以及轨道曲线性质,无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果,并由普适方程所确定。(说明:①普适方程计算天文结构要经过变换;本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②《太阳系天文结构计算》一文已送南京大学。)

2.8 ? 已经给出大自然内在本质规律准确信息

见以下,物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。

第三章 普朗克常数的真实物理意义

上述可见,普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容,量子力学所知无几。不仅如此,由于缺乏了解,量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证 [参见(11)式]。

现初步总结普朗克常数 h=2π? 真实物理意义如下:

3.1 ? 对宏观,谓最小能量单位。

这就是:e= ω? = nh ,这由普朗克首先发现,并由此人们公认能量"量子化"。

3.2 ? 表征微观能量交换的最大单位。

研究表明,?是微观能量交换的最大单位。 研究表明,还有更小级别的量子化能量单位:(1/φn)? ,其中,n=0,1,2,3… 为量子数;而 φ=1722.0451 为普适常数即(15)式。

3.3 ? 表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。

电子在原子结构中的轨道角动量若用符号 le 表示,那么有:le=n·? ,其中 n=0,1,2,3… 为量子数。

3.4 ? 表征微观粒子自旋角动量的单位。

实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心,狄拉克用量子力学算得费米子(电子、质子)的自旋量皆为(1/2)? 是完全错误的结果。

3.5 ? 表征粒子自身能量量子化的单位。

实验已经表明人们也已公认,原子核自身能量也是量子化的,其量子化的单位为 ? 。

需要指出,原子核这种量子化状态并不是孤立的,然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明,原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界,尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系,遗憾的是所有理论均未能如此。并且,量子力学家们皆置此本职任务于不顾(可谓不务正业),而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹!

3.6 ? 表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。

研究表明,原子核的量子能量状态首先作用到核外电子,而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配:

第一,核外所有电子同时受静电(库仑)引力能(场)支配,这种作用是经典的。在这种作用下,电子有落向原子核的趋势。

第二,原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此,原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且,这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因!也因此,核外所有电子的量子状态必与原子核一致,同一原子中核外所有电子的量子数必都相同,且都等与原子核的量子数。

也所以,量子力学认为原子不同壳层 k,l,m,n… 中电子的量子数分别为:n=0,1,2,3… 是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象!量子力学很善于这种猜测,又美其名曰"符合"试验。多么荒唐!

若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用,这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程:

t= (1/2)v ?????? ①

t= e ???????? ② ??? (20)

e=n2·?2 / 2m·r2 ???? ③

该方程因具有普遍意义,故称普适方程。研究表明,普适方程适于所有元素的原子结构,还适用于天体的结构,并且计算与实验真正符合很好(普适方程物理意义见下)。

3.7 ? 表征任何粒子(含天体)间相互作用能量的最大量子化单位(还有更小单位)。

这不是简单推广,而有极为丰富的物理内容。例如,? 将准确决定晶体结构,还准确决定天体天文结构。

3.8 ? 表征物质与场、场与场间相互作用常数。

它直接与普适常数相关,还将决定粒子的"反常磁矩",附录中具体讨论。

3.9 物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数 ? 表演的内容(准确具体证明待续)。

3.10 ?(普朗克常数)将贯穿于全部物理世界全部内容,其中包括宇宙的爆炸和膨胀,光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题,核力与弱力问题等无一例外。

然而量子力学一无所知,严彦却夸夸其谈,自欺欺人又听不得不同意见。认真地研究表明,量子力学并未解决任何实质性物理学问题。量自力学的贡献主要在于在人类文明史上建立一个永久性纪念碑--【测不准原理】--科学史上奇耻大辱!历史将证明这是对量子力学恰如其分的评价。

上述可见,普朗克常数 h=2π? 已经揭示并将揭示大自然内在本质规律…

第四章 大自然(物质世界)内在本质规律一

量子化学论文范文第7篇

关键词: 结构化学教学 量子化学软件 应用

结构化学是一门从微观角度研究原子、分子和晶体的结构及其结构与性能之间关系的科学。这门课程以严谨的数学逻辑推导为基础,建立比较抽象的理论概念,需要学生具备扎实的高等数学基础,特别是量子力学中许多新概念、新方法和新原理,使得学生普遍感到艰涩难懂,缺乏学习的积极性。要提高学生的学习兴趣,培养学生的量子化学思维,使其能够运用结构化学理论知识解释化学事实、阐明分子结构及揭示化学的内在规律,仅用传统的教学方式很难达到目的。在此介绍比较新颖的量子化学软件Gaussian和GaussView,将其应用于结构化学教学过程中,可使枯燥乏味的理论学习变得生动形象,大大提高教学质量,取得良好的教学效果。

一、软件介绍

Gaussian是目前计算化学领域内最流行、应用范围最广的商业化量子化学计算程序包。它最早是由美国卡内基梅隆大学的约翰・波普在上世纪60年代末、70年代初主导开发的。Gaussian最早的版本是Gaussian 70,现在常用的是Gaussian 03,最新版本为Gaussian 09。该程序可在不同型号的大型计算机、超级计算机及工作站上运行,是当今理论计算化学科研工作的基本工具之一。

Gaussian程序是由许多程序相连接的体系,用于执行各种半经验和从头算分子轨道计算。Gaussian 03 可用来预测气相和液相条件下,分子和化学反应的许多性质,包括:分子的能量和结构、过渡态的能量和结构、分子体系的振动频率、NMR、IR和拉曼光谱及热化学性质、分子轨道、原子电荷、多极矩、电子亲和能、离子化势,等等[1]。

GaussView是与Gaussian配套的辅助图形软件,可用于绘图、文本和结构编辑;显示结构(从计算输出文件中读取优化的结构)、振动模式和化合物的分子轨道;查询键长、键角、二面角和耦合因子等。

二、计算并显示分子轨道

分子轨道理论是结构化学教学的重点内容之一。由于“分子轨道”中的轨道不同于经典物理中的轨道,指的是分子中的单电子波函数φi,即分子中每个电子都是在由各个原子核和其余电子组成的平均势场中运动,那么第i个电子的运动状态用波函数φi描述,该波函数又称为分子轨道[2]。关于分子轨道的概念理解需要学生具有较好的抽象思维能力,在结构化学教学中是重点和难点。在讲述这部分内容时,可用Gaussian软件计算相关双原子分子的分子轨道,并用GaussView演示分子轨道的分布特点、电子填充情况等,帮助学生很好地理解分子轨道的概念。

下面以N2为例进行介绍。首先,用GaussView软件搭建分子模型、编辑输入文件,然后用Gaussian 03程序优化分子,就可得到各分子轨道能级。Gaussian 03优化结果文件中会具体给出N2的各分子轨道能级大小及其对称性。用GaussView软件可显示优化分子的分子轨道形状,见图1。

在“分子轨道的对称性和反应机理”一节中,涉及前线分子轨道理论、LUMO、HOMO等概念,以及离域π键和共轭效应,均可用Gaussian 03和GaussView软件计算并显示分子轨道形状,辅助教学。通过借助这些量子化学软件来描述分子轨道,使得过于抽象、艰涩难懂的理论、概念变得生动形象,直观易懂,易被学生接受,方便教学。

三、显示分子的振动模式

分子光谱是测定和鉴别分子结构的重要实验手段,也是分子轨道理论发展的实验基础。分子光谱和分子的内部运动密切相关。如红外光谱来源于分子中原子的振动,不同化学键或基团具有不同的振动模式,对应有不同的特征振动频率。在讲述这一部分内容时,如用GaussView给学生以动画形式展示每一种振动,可大大提高课堂趣味性。

下面以HO为例,首先用GaussView搭建水分子的分子模型并编辑输入文件,然后用Gaussian 03软件进行优化和频率计算,最后用GaussView打开结果文件。打开GaussView中Results下拉菜单下的Vibrations,得到图2所示的窗口,可以看到3个振动模式。点击图2显示的Display Vibratons文本框中的#1行,可以看到图2(1)所示的弯曲振动;点击#2行,可看到图2(2)所示的2个氢原子的对称伸缩振动;点击#3行,可看到图2(3)所示的2个氢原子的不对称伸缩振动。每一种振动的振动频率均可从图2显示的Display Vibratons文本框中读出。点击Display Vibratons文本框中的start按钮,可显示所选振动模式的振动动画,点击stop,可停止该振动。点击spectrum按钮,可以生成水分子的红外光谱图。在课堂上,这样的动画演示可使枯燥乏味的知识变得生动活泼,大大增强结构化学的趣味性。

四、结语

Gaussian 03和GaussView等量子化学软件在结构化学教学中的应用远不止以上几种,还可以建立和显示三维分子结构模型、获得分子化学反应的性质,等等。总之,常用量子化学软件可提供许多具体的量子化学计算结果,帮助阐述结构化学中抽象的概念、理论,让学生用分子模拟的方法,通过具体的实践领悟微观世界的运动规律、建立抽象的量子化学思维,提高学习结构化学的积极性。

参考文献:

[1]Gaussian 03中文用户参考手册.

量子化学论文范文第8篇

关键词:高中物理 量子论内容 演变

中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)03(c)-0041-01

在现代化教育理念下,物理教育也必须要紧跟现代化教学要求设置内容。但是在设置量子论内容上不能空谈,需要分析量子论发展的演变,进而在发展基础上探析内容演变过程,再在该基础上逐步提升和发展,这才是量子论内容设置的发展方向。

1 高中物理量子论内容设置演变

对于我国教育改革来说,新的课程该正在如火如荼的进去,必须要改变传统课程内容的繁、难、旧以及偏以及照本宣科的现状,要结合时展发展新的课程内容,适应现代化发展要求和任务。在这种形势下,必须要强化内容和学生的生活及现代化科学发展相联系,让课程具备基础性、时代性以及选择性,分析学生学习中的兴趣与经验,从各种技能之中精选必备基础制度和技能,在这种情况下量子论成为了发展必然趋势。

事实上自从量子论问世以来,距今大约有一百年的历史了,它逐渐成为了支柱近代物理学两大理论之一,并且被物理学广泛使用到各个领域,给人类提供新方法与新思想,给人类科学乃至社会科学都产生出深远影响,依据相关统计到了20世纪中叶,具备量子论背景下获取了医学奖和其他生理学奖站占据比例较大。但是从近代先进发现,现代物理知识对社会科学素养具备基本要求,同时,还具备重要教育价值。但是对于高中物理的量子论来说,目前所涉及到的课程依然比较少。因此,要在高中物理课程中要适当引入一些量子论的知识。还必须要依据公众的科学素养需求深入到现代物理知识,并将量子论及其他一些内容融入到物理课程,这是高中物理发展必然趋势。而且在现代高中物理知识中渗透一些量子论,就能够为学习适当开设一些科学窗口,让学生通过这个窗口能够见识世界,一开眼界,让学生感受到外面世界的精彩,相关人士探究发现发达国家都开设课程较多,但是研究发现都将量子论作为重点内容,例如美国所用的《PSSCPhysixs》物理教材,就将电和原子结构作为了渗透原子论观点。并且在现代的物理学中也涉及到量子论的内容,在现代物理学中量子论内容占据比例相当大,很多宇宙学与天文学都将量子论与相对论作为主要内容。而且澳大利亚如今高中物理教材之中,对于宇宙、天体物理以及太空、量子到夸克等都是以单章节出现的。美国科学教师协会所指定出来的物理考的中都将现代物理作为重要内容,占据了15%的内容。

从许多文献研究中可知,一些国家都开始将量子论编入到近代的物理课程内容之中,而且多占据的比例逐渐变重。因此将量子论的内容编入高中物理是现代化物理课程发展必然趋势。而且将课改物理大纲以及新课程标准融入了量子论,就必须要对高中物理内容的设置演变进行适当探讨,清晰意识到物理量子论课程设置,期望该课程对物理教学有所指导,这也是我国物理量子论发展必然趋势。

1.1 新课程下物理大纲与量子论知识的关系

在新课程之下物理大纲有了较大发展,而且也是紧跟社会人才需求所编撰,因此就具备了现代性,这二者之间的比较主要体现在以下几个方面:

从改革开放以来,高中物理大纲与新课标都将量子论设为新知识、重要知识,也只有在数量上一致,并且这些知识点都造成数量在逐渐增加。在2005年、2008年以及2011年,大纲中所加入内容基本度差不多,在该基础知识上逐渐提升;而且应用渗透方式融入大纲之中,进而体现出原子结构,但是许多教学中并没有将量子论作为专题讲述。但是从实际课程设置来看,量子论内容正在逐渐成为专题课程步入正轨教育。

其实在2000年以来大纲之中就适当加入了一些量子论,各种内容都是大同小异,并且逐渐加入物质波,逐渐成为了必学内容,明确表明学生所能够接受形式,同时,还对现代科学技术进行适当介绍,通过量子论反映出现代物理学重要的观点,让学生进一步了解现代物理学发展必然趋势。事实上,1998年的教学大纲和2005年的新课程标准中所涉及量子论内容基本上相同,同时,还会加强知识点数量。2008年物理大纲之中就明确提出,物理教学内容必须要更新时展,处理好经典物理和近代物理之间关系,依据实况适当的加强现代物理观点,通过物理量子论来开拓学生眼角与思路,进而体现出物理量子论的重要内容。

1.2 通过物理大纲列置出量子论的部分知识点

虽然物理课程中量子论确实也是比较重要知识,但是也有学校将该课列入到选修课中,在讲解物理课程中量子论时划分成AB两个层次。自从我国融入进微观世界后,量子化就成为重要研究对象,而到了2003年大纲也是第一次列入到课程中,但是那个时候仅仅是将该类课程设置成选修课程,并没有设计出独立的量子论专题,也没有将量子论融入到原子与原子核中,这样学习的目标就比较模糊,就需要设置成模糊和选题模式相结合,把力学成绩和局限性相结合。在上面的大纲以及新课程有关量子论基础上,体现出新的局限性,从量子论因重要作用来看,还需要高中物理提进一步明确其内容,这样才能够加强物理内容的改革,加强现代物理知识可持续化发展。

2 结语

随着现代技术的高度发展,物理学成为高中重要的课程之一,尤其是一些特殊内容都是发展必然趋势。在这种情况下,就必须要分析高中物理的量子论演变过程,探究物理量子论涉及到的重要知识,进而在该演变基础上推动物理教学可持续发展。

参考文献

[1] 梁国志,郭玉英.从报刊看我国公众对近现代物理知识的需求[J].学科教育,2008(11):76-78.

[2] 李自强.浅析近现代物理知识的教学价值[J].现代物理知识,2007(2):108-112.

[3] 课程教材研究所20世纪中国中小学课程标准[S].教学大纲汇编,2005:37.

量子化学论文范文第9篇

摘要:

通过追踪原始文献,分析结构化学中价键理论部分的教学内容,特别是对氧气分子基态电子结构的处理,发现价键理论不仅能够正确解释或预测分子结构,而且对芳香性、铁磁性等化学键本质的描述表现更优。

关键词:

价键理论;化学键;氧气;芳香性

1引言

价键理论与分子轨道理论是预测分子结构与化学键本质的代表性模型,也是结构化学课程教学的重要内容[1-10]。两种理论的区别在于构造波函数的方式不同。早在1916年,Lewis[11]就提出了“电子对键”的思想。1927年,Heitler与London[12]在处理氢分子结构时首次采用两个氢原子基态电子波函数的乘积表示电子对键,通过共振结构波函数的线性组合获得薛定谔方程的解。随后经过Sugiura、Rosen、Hylleraas、特别是我国量子化学先驱之一王守竞等[13]的发展,Pauling[14]在1931年建立了较为完善的电子对键与杂化轨道理论模型,随后以电子配对形成定域化学键为核心思想的价键理论,凭借其既直观又能定量计算的优势,得以在化学领域迅速推广应用。与此同时,Mulliken[15]提出了分子轨道理论,虽然同样受Heitler与London处理氢分子的启发,但是他们将分子中的每一个电子分开来考虑,即所谓的单电子波函数近似,把分子的多电子Schrodinger方程转化为多个单电子运动方程。由于数值计算的困难,直到六十年代,分子轨道理论才随着计算机技术的飞速发展和计算软件的普及得以广泛应用。特别是近年来大量几乎“黑盒子”式的商业模拟计算软件的涌现,使得分子轨道理论逐渐取得了在量子化学领域的统治地位。与此同时,部分面向本科生的结构化学教材也存在着一些关于价键理论缺点的说法[5-8]。例如,价键理论无法正确得到简单氧气分子基态的结构与性质,特别是实验测定的顺磁性;对于环丁烯、C5H5+的结构、甲烷分子的光电子能谱等问题价键理论也无能为力。相反地,这些价键理论的问题,分子轨道理论则可以给出正确的预测或解释。诸如此类看似矛盾的论述不仅是对结构化学学科严谨性与科学性的损害,而且不利于结构化学的教学工作,更让刚开始学习结构化学的学生感到困惑,严重影响了他们学习结构化学、从理论角度思考化学问题的兴趣。因此,我们认为很有必要对价键理论进行深入探讨,澄清事实真相,恢复对价键理论应有的认识与评价。本文以氧气分子为例,结合文献调查与分析,对其基态结构与化学键特征进行了详细讨论。证明价键理论不仅能够正确定性描述氧气分子的成键与顺磁特性,而且还可以定量计算得到其化学键本质。然后通过对环丁烯芳香性判断以及锂金属团簇的不成对铁磁性键两个具体例子,表明价键理论在处理复杂分子体系结构与性质方面同样优越。最后通过分析价键理论与分子轨道理论的本质,探讨了两种理论的一致性。

2价键理论对基态氧气分子结构的解释

光谱实验证明基态氧气(O2)分子为三重自旋态,即包含两个未成对电子,呈顺磁特征。根据分子轨道理论,两个O原子的2p轨道可以形成两个π成键轨道与两个π*反键轨道。按照Aufbau原理、Pauli不相容原理以及Hund规则,形成O2分子时有两个电子分别填充在两个π*反键轨道上且自旋平行,故很自然地得到O2基态为三重态的结论[16]。若采用价键理论,根据电子配对方法,由O原子的电子组态出发,将其配对形成完美的O=O双键结构,分子中不存在单电子,从而得到O2分子基态为单重态的结论。Lewis[11]最早提出“立方体原子(CubicalAtom)”模型解释分子结构问题,其中氧原子的结构如图1A所示。当形成O2分子时,Lewis认为可能存在两种互变异构结构,如图1B、1C所示,其中1B为四电子双键结构(:Ö::Ö:),而C则为双键断开后的单键结构(:Ö•:Ö•:)。虽然根据Lewis结构无法判断哪种分子结构更稳定,但是鉴于实验上氧气分子参与的反应大多首先生成过氧化物,Lewis推测O2分子更偏向于不含双键的C结构,即存在未配对的单电子[17]。随后,Pauling[18]利用价键理论详细研究了O2分子的结构问题。他首先发现对于对称的同核双原子分子,经典价键模型的确会出现问题,将O2的基态组合为1S激发态(:Ö::Ö:),而不是能量更低(~1.62eV)的3S态。因此,Pauling推测可能存在额外的简并度,使得相同的原子之间形成所谓的“三电子”键。通常情况下,含成对电子的原子与含单电子的原子间的共振能(即三个电子的交换能)呈排斥态。但是,当两个原子相同或者非常相似时,将存在两种能量相近的共振结构,即:A:∙B和A∙:B,共振将导致形成稳定的三电子键结构。例如He原子与H原子不会形成分子,但He原子与He+离子可以形成较为稳定的三电子键结构,即He⋯He+,键长约为0.105-0.113nm,并已经被实验证实[19]。同样地,Pauling认为O2分子存在由一个单键与两个三电子键构成(:O:⋯⋯O:)的3S态。虽然无法直接预测该三电子键与经典双键结构的相对能量高低,但是三电子键能够正确解释O2分子的顺磁性特征以及化学稳定性与反应活性。我们发现可以根据直观的电子配对成键图像理解O2分子的结构。根据Pauling的价键理论和s-p杂化近似波函数的构成条件,每个O原子有6个价电子(2s22p4),当组合形成O2分子时,除用于形成两个σ键与一个σ*反键外,共剩余6个电子,将填充于两个相互垂直的π平面(px-px,py-py)内,则共存在4种可能的填充方式,如图2所示。从图2可以很明显看出:A与B两种填充方式得到两个π平面上各含3个电子的双自由基(Biradical),而C与D两种填充方式则得到闭壳层单重态结构。通过简单的键级分析可知,A/B填充方式的键级均为0.5+0.5=1,而C/D填充方式的键级亦为1+0或0+1=1,说明O2存在4种互变异构的共振结构。另一方面,通过对C/D的进一步观察,不难发现键级为0的py-py平面上存在2对孤对电子的Pauli排斥作用,表现为反键特征,而A/B结构存在较强的电子离域特征。因此,C/D的能量应该比A/B更高,说明O2分子的基态应以A/B两种填充方式占主导地位。A/B中2个单电子可以形成单重态或三重态波函数,由于单电子轨道的正交性质与交换相关作用,三重态能量更低,所以氧气分子呈双自由基结构。如果将图2所示的4种共振结构构造成为价键波函数,即可进行定量计算,获得O2分子的价键结构与能量。1973年Goddard等[20]曾使用广义价键理论(GeneralizedValenceBond,GVB)方法得到了正确的O2基态。1991年McWeeny[21]采用价键理论计算了O2的基态结构,其价键波函数包含两种离子共振结构,发现价键理论要比基于自洽场的分子轨道理论更为精确,也更能直观地揭示O2分子双键的本质。从以上讨论可以看出,无论是Lewis结构还是Pauling的价键结构,无论定性分析还是定量计算,都能够对O2分子的基态电子结构进行解释,文献中并不存在价键理论无法正确描述O2化学键的依据。

3价键理论与芳香性及不成对铁磁性键

芳香性是一个重要的化学概念,而分子轨道理论在分子芳香性预测方面非常成功。结构化学中用于判断单环共轭多烯芳香性的4n+2或4n规则即建立在Huckel分子轨道理论基础之上[22],判断多环共轭多烯的芳香性与反芳香性则常用Craig的分子轨道模型[23]。然而,这些基于分子轨道理论的判断方法也会出现误判问题。根据Craig规则,环丁二烯不具有芳香性,与实验观测相符;联环丁二烯包含通过两个四元环中心的对称轴,Craig规则预测它们是芳香性化合物,但是实验结果证实联环丁二烯为反芳香性,分子轨道理论无法正确解释这一观测结果,即使采用高级电子相关计算也无能为力。1998年Zilberg与Hass[24]基于价键理论提出了双态模型,能够很好地预测C2nH2n(n³2)共轭烯烃的芳香性。对于环丁二烯分子的价键理论处理如图3所示。可以看出,L与R两种共振结构是等价的,可以用二者的线性组合构造价键波函数,其中L+R称为“in-phase”波函数,L-R称为“out-of-phase”波函数。根据价键理论的计算结果,可知:当有偶数个电子对时,L-R能量低,呈反芳香性;当有奇数个电子对时,基态为L+R,呈芳香性。环丁二烯分子有偶数个电子对,故为反芳香性化合物。对于联环丁二烯分子,它们具有数个键交替的价键共振结构,可以形成多种in-phase或out-of-phase的线性组合波函数,如图4所示。它们均有偶数个共振电子对,基态为out-of-phase,即RR-LL或RR-RL等,体系应该呈反芳香性,价键理论的预测与实验相符。除用于判断芳香性之外,价键理论在处理更复杂的化学体系时也具有明显优势,较为典型的例子是对Lin金属团簇的电子结构预测[25]。利用价键理论发现Li原子团簇除了以电子配对成键形式存在之外,还存在极高自旋态,且Lin的稳定化能随n的增加而增大。n=2时每原子的稳定化能只有2.5kJ∙mol-1,而n=7时则达到32.7kJ∙mol-1,最大可至50.2kJ∙mol-1。这是一种不通过电子配对方式形成的共价键,称为不成对铁磁性键。这种价键理论的计算结果是常规的分子轨道理论计算所无法比拟的,只有充分考虑组态相互作用之后,分子轨道理论才能得到与价键模型相一致的结论。

4结语

价键理论与分子轨道理论自始至终一直存在各种争论。2003年Hoffmann、Shaik、Hiberty三人[26]曾对这两种量子力学理论的历史和发展进行了充分讨论。事实上VB和MO并不存在本质的区别,更不是相互对立的两种理论体系,二者的所谓“区别”只不过是由于所考虑的截断或近似不同而导致的表面现象。当严格求解时,无论价键理论还是分子轨道理论,都能够正确描述客观事实。虽然分子轨道理论更易于研究结构或者与轨道对称性有关的问题(如激发态),而价键理论在研究反应势垒、反应机理等方面具有优势。只有恰当地比较价键理论和分子轨道理论的优缺点及其应用范围,才能有效避免各种片面性的认识。与此同时,我们发现追踪原始文献对辨析结构化学中的模糊概念起着至关重要的作用。因此,在结构化学的教学过程中,应强化学生对原始文献的认知,提高学生对原始文献的重视程度,这对深化研究型教学改革非常有利。

参考文献:

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[9]朱月香,钱民协,段连运.大学化学,2011,26(5),15.

量子化学论文范文第10篇

论文摘要:将量子化学原理及方法引入材料科学、能源以及生物大分子体系研究领域中无疑将从更高的理论起点来认识微观尺度上的各种参数、性能和规律,这将对材料科学、能源以及生物大分子体系的发展有着重要的意义。

量子化学是将量子力学的原理应用到化学中而产生的一门学科,经过化学家们的努力,量子化学理论和计算方法在近几十年来取得了很大的发展,在定性和定量地阐明许多分子、原子和电子尺度级问题上已经受到足够的重视。目前,量子化学已被广泛应用于化学的各个分支以及生物、医药、材料、环境、能源、军事等领域,取得了丰富的理论成果,并对实际工作起到了很好的指导作用。本文仅对量子化学原理及方法在材料、能源和生物大分子体系研究领域做一简要介绍。

一、 在材料科学中的应用

(一)在建筑材料方面的应用

水泥是重要的建筑材料之一。1993年,计算量子化学开始广泛地应用于许多水泥熟料矿物和水化产物体系的研究中,解决了很多实际问题。

钙矾石相是许多水泥品种的主要水化产物相之一,它对水泥石的强度起着关键作用。程新等[1 ,2]在假设材料的力学强度决定于化学键强度的前提下,研究了几种钙矾石相力学强度的大小差异。计算发现,含Ca 钙矾石、含Ba 钙矾石和含Sr 钙矾石的Al -O键级基本一致,而含Sr 钙矾石、含Ba 钙矾石中的Sr,Ba 原子键级与Sr-O,Ba -O共价键级都分别大于含Ca 钙矾石中的Ca 原子键级和Ca -O共价键级,由此认为,含Sr 、Ba 硫铝酸盐的胶凝强度高于硫铝酸钙的胶凝强度[3]。

将量子化学理论与方法引入水泥化学领域,是一门前景广阔的研究课题,它将有助于人们直接将分子的微观结构与宏观性能联系起来,也为水泥材料的设计提供了一条新的途径[3]。

(二) 在金属及合金材料方面的应用

过渡金属(Fe 、Co、Ni)中氢杂质的超精细场和电子结构,通过量子化学计算表明,含有杂质石原子的磁矩要降低,这与实验结果非常一致。闵新民等[4]通过量子化学方法研究了镧系三氟化物。结果表明,在LnF3中Ln原子轨道参与成键的次序是:d>f>p>s,其结合能计算值与实验值定性趋势一致。此方法还广泛用于金属氧化物固体的电子结构及光谱的计算[5]。再比如说,NbO2是一个在810℃具有相变的物质(由金红石型变成四方体心),其高温相的NbO2的电子结构和光谱也是通过量子化学方法进行的计算和讨论,并通过计算指出它和低温NbO2及其等电子化合物VO2在性质方面存在的差异[6]。

量子化学方法因其精确度高,计算机时少而广泛应用于材料科学中,并取得了许多有意义的结果。随着量子化学方法的不断完善,同时由于电子计算机的飞速发展和普及,量子化学在材料科学中的应用范围将不断得到拓展,将为材料科学的发展提供一条非常有意义的途径[5]。

二、在能源研究中的应用

(一)在煤裂解的反应机理和动力学性质方面的应用

煤是重要的能源之一。近年来随着量子化学理论的发展和量子化学计算方法以及计算技术的进步,量子化学方法对于深入探索煤的结构和反应性之间的关系成为可能。

量子化学计算在研究煤的模型分子裂解反应机理和预测反应方向方面有许多成功的例子, 如低级芳香烃作为碳/ 碳复合材料碳前驱体热解机理方面的研究已经取得了比较明确的研究结果。由化学知识对所研究的低级芳香烃设想可能的自由基裂解路径,由Guassian 98 程序中的半经验方法UAM1 、在UHF/ 3-21G*水平的从头计算方法和考虑了电子相关效应的密度泛函UB3L YP/ 3-21G*方法对设计路径的热力学和动力学进行了计算。由理论计算方法所得到的主反应路径、热力学变量和表观活化能等结果与实验数据对比有较好的一致性,对煤热解的量子化学基础的研究有重要意义[7]。 转贴于

(二)在锂离子电池研究中的应用

锂离子二次电池因为具有电容量大、工作电压高、循环寿命长、安全可靠、无记忆效应、重量轻等优点,被人们称之为“最有前途的化学电源”,被广泛应用于便携式电器等小型设备,并已开始向电动汽车、军用潜水艇、飞机、航空等领域发展。

锂离子电池又称摇椅型电池,电池的工作过程实际上是Li + 离子在正负两电极之间来回嵌入和脱嵌的过程。因此,深入锂的嵌入-脱嵌机理对进一步改善锂离子电池的性能至关重要。Ago 等[8] 用半经验分子轨道法以C32 H14作为模型碳结构研究了锂原子在碳层间的插入反应。认为锂最有可能掺杂在碳环中心的上方位置。Ago 等[9 ] 用abinitio 分子轨道法对掺锂的芳香族碳化合物的研究表明,随着锂含量的增加,锂的离子性减少,预示在较高的掺锂状态下有可能存在一种Li - C 和具有共价性的Li - Li 的混合物。Satoru 等[10] 用分子轨道计算法,对低结晶度的炭素材料的掺锂反应进行了研究,研究表明,锂优先插入到石墨层间反应,然后掺杂在石墨层中不同部位里[11]。

随着人们对材料晶体结构的进一步认识和计算机水平的更高发展,相信量子化学原理在锂离子电池中的应用领域会更广泛、更深入、更具指导性。

三、 在生物大分子体系研究中的应用

生物大分子体系的量子化学计算一直是一个具有挑战性的研究领域,尤其是生物大分子体系的理论研究具有重要意义。由于量子化学可以在分子、电子水平上对体系进行精细的理论研究,是其它理论研究方法所难以替代的。因此要深入理解有关酶的催化作用、基因的复制与突变、药物与受体之间的识别与结合过程及作用方式等,都很有必要运用量子化学的方法对这些生物大分子体系进行研究。毫无疑问,这种研究可以帮助人们有目的地调控酶的催化作用,甚至可以有目的地修饰酶的结构、设计并合成人工酶;可以揭示遗传与变异的奥秘, 进而调控基因的复制与突变,使之造福于人类;可以根据药物与受体的结合过程和作用特点设计高效低毒的新药等等,可见运用量子化学的手段来研究生命现象是十分有意义的。

综上所述,我们可以看出在材料、能源以及生物大分子体系研究中,量子化学发挥了重要的作用。在近十几年来,由于电子计算机的飞速发展和普及,量子化学计算变得更加迅速和方便。可以预言,在不久的将来,量子化学将在更广泛的领域发挥更加重要的作用。

参考文献:

[1]程新. [ 学位论文] .武汉:武汉工业大学材料科学与工程学院,1994

[2]程新,冯修吉.武汉工业大学学报,1995,17 (4) :12

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[9]Ago H ,Kato M,Yahara A K. et al. Journal of the Electrochemical Society, 1999, 146(4):1262

量子化学论文范文第11篇

关键词:心理阻力;社会文化;幸福;性别文化

中图分类号:B84 文献标志码:A 文章编号:1002-2589(2013)27-0058-05

一、信息子与快乐模型

(一)信息子的概念、分类与性质

在神经系统内部可以传递使用的最小信息单位称为信息子。通过学习记忆过程,神经系统可以将新信息转换为自身可识别的信息子,称为新信息的标准化过程。在神经系统内部排列组合信息子时依据的特定规则或方式称为标准化新信息的标准。神经系统可以将新信息不断地标准化为自身可识别的信息子,这些信息子按照一定的标准聚集在一起形成信息库,新产生的信息子可以在神经系统内相应的信息库之间进行信息的交流。

根据信息子的传递方式不同,信息子可以划分为两种类型:只能单方向传递的信息子称为单子,可以双方向传递的信息子称为双子。在被标准化的信息库中,单子常常以“应该”、“不应该”、“必须”、“天生”、“不可以”、“不能”、“因为…所以…”等风格的语言组合在一起,双子常常以“可以”、“可能”、“也许”、“或者”等风格的语言组合在一起。

在学习记忆过程中,信息子是被标准化为单子还是双子完全取决于在标准化新信息时选择的标准。即使新信息被标准化为单子以后,单子还是可以继续被标准化为双子,但是需要进行学习记忆1个信息子的过程。因为双子可以进行信息的双方向传递,所以他不可以再被标准化为其他类型的信息子。双子也可以认为是由2个向相反方向传递的单子组成。因为信息子是在神经系统内部可以传递使用的最小信息单位,因此,1个单子是由1个信息子组成,1个双子是由2个信息子组成。不同信息子之间的信息交流并不是自由的,而是受到限制的,只有达到了在标准化新信息时设定的传递条件,相关信息库内的信息子之间才可能发生信息交流。

在某种标准的限制下,新信息被标准化为相应的信息子以后,还没有达到设定的传递条件的心理状态称为对此传递条件的心理渴望。当达到了设定的传递条件时,相关信息库内的信息子之间开始发生信息交流,这种心理状态称为对此传递条件的心理满足。个人一旦对某种传递条件产生了心理渴望,为了获得心理满足,他就会产生主动创造条件达到此传递条件的心理动机。对标准的选择和传递条件的设定决定着个体在神经系统内部建立起来的信息库结构和大小,也决定着个体可以体验到怎样的心理体验(如快乐或痛苦等感觉)以及何时才能产生这样的心理体验。

当按照一定的标准将新信息标准化为相应的信息子以后,如果多次达到设定的传递条件,但是其中只有一些信息子可以发生多次信息交流,而另外一些信息子却只能发生一次信息交流,那么我们就把那些可以发生多次信息交流的信息子称为可以重复使用的信息子,把那些只能发生一次信息交流的信息子称为一次性使用的信息子。当然这些信息子可能包括单子和双子两种类型。我们知道,只有通过学习记忆过程新信息才可以被标准化为信息子,如果一个人花费了大量的精力和时间建立起来的信息子只能使用一次,相对于可重复使用的信息子而言,他付出的精力和时间是有些浪费了。因此,在新信息的标准化过程中,选择合适的标准是非常重要的。

如果一个人根据不同的标准和传递条件建立了太多的信息库,由于信息库内的信息子发生信息交流的前提条件是达到设定的传递条件,因此即使他建立的信息库容量非常大,但是在神经系统内部发生的信息交流量还是有可能会非常小。发生这种现象的主要原因是,选择的标准和设定的传递条件不合理,导致各种信息库之间相互独立,信息库内的信息子不能跟其他信息库内的信息子发生信息交流。如果可以找到这样一种标准,个体在此标准下建立的信息库可以包括所有的其他信息库,那么信息库内的信息子在这个人的神经系统内部就可以很容易地进行信息交流。

(二)快乐(pleasure)模型

根据信息子所处的状态不同,我们可以把已经形成长时记忆的信息子称为正信息子,把正在处于学习记忆过程中的新信息子称为负信息子。由于神经依赖现象的存在,正信息子在发生信息传递时需要投入的精力和时间较少,而且心理感觉也比较轻松;而负信息子在发生信息传递时则需要个体投入较多的精力和时间,而且会产生阶段性的心理不适感觉。因此,我们可以把正信息子在发生1次信息传递时的轻松心理感觉和负信息子在发生1次信息传递时的心理不适感觉相互抵消。也就是说,如果正信息子在发生1次信息传递时的心理体验是(+1),那么负信息子在发生1次信息传递时的心理体验正好是(-1),因为(+1)+(-1)=0,所以正信息子和负信息子分别发生1次信息传递时的心理体验正好相互抵消。

根据所处的活动状态不同,可以把正信息子分为两种类型:激活状态和静息状态。虽然神经系统已经对正信息子形成了长时记忆,但是要想维持长时记忆还需要一定的精力和时间。我们把那些维持长时记忆状态的正信息子称为激活状态的正信息子。激活状态的正信息子如果长时间不使用,神经系统就会分阶段地将他们逐渐遗忘,从而形成静息状态的正信息子。激活状态的正信息子转变为静息状态的正信息子的过程称为神经系统的遗忘过程。在神经系统的遗忘过程中,个体在心理上会产生阶段性的不适感觉,这种在心理上表现出来的阶段性不适感觉是个体在产生神经依赖时的主要表现症状。正信息子发生的信息传递次数越多,一个人的心理感觉越轻松;负信息子发生的信息次数越多,一个人的心理不适感觉越明显。因此,我们可以把一个人在一段时间内正信息子发生的信息传递次数和负信息子发生的信息传递次数的差值称为在此段时间内的净信息子传递次数。

如果神经系统内的正信息子在时间t内共发生了n次信息传递,神经系统内的负信息子在时间t内共发生了m次信息传递,那么,个体在时间t内的净信息子传递次数是次,单位时间内发生的净信息子传递次数可表示为:

由于受到生理条件的限制,在单位时间内发生的净信息子传递次数P不可能达到无限大,而是存在一个最大值,我们把当时的心理状态称为快乐,把当P=0时的心理状态称为平淡。如果在单位时间内个体产生的正信息子传递次数小于负信息子传递次数(即n-m

由于神经系统内建立的信息子数量是确定的,而且一个人学习记忆新信息子的速度是受到生理条件限制的,因此,一个人的心理状态不可能一直保持在痛苦水平,只要学习记忆的时间足够长,足够数量的可以保持在幸福水平的信息子就可以被建立起来。由于某种类型的信息子可以被重复使用,因此,只要那些可以重复使用的信息子数量足够多,选择的标准和设定的传递条件非常合理,就可以使一个人保持在自由状态。另外,在某些极其特殊的情况下(一个人可能只有一次机会),在体验到强烈快乐的同时,一个人可能会在大脑内部体验到电流或者闪光的短暂出现。为了描述上的方便,可以把这个心理学模型称为快乐模型[1]。

二、创造性与科学理论的转换过程

(一)创造性

为了描述上的方便,我们可以把创造性的概念定义为:神经系统内部建立的双子数量与信息子数量的比值。用公式表示为:

根据定义可知,如果一个人在标准化新信息的过程中建立的信息子类型都是双子,那么他具有的创造性就是1,也就是说他具有最大的创造性;如果一个人在标准化新信息的过程中建立的信息子类型都是单子,那么他具有的创造性就是0,也就是说他具有最小的创造性或者没有创造性。在建立的信息子数量相同的情况下,一个人的创造性越大,他在接受新事物的过程中遇到的心理阻力越小。当一个人具有的创造性是1时,由于他遇到的心理阻力是0,我们就认为这个人是可以自由选择的。在建立的信息子数量相同的情况下,一个人的创造性越小,他在接受新事物的过程中遇到的心理阻力越大。因为1个单子需要进行学习记忆1个信息子的过程才可以被标准化为双子,如果一个人在神经系统内建立的单子数量很多,那么要想提高他的创造性就需要将这些数量很多的单子逐步地标准化为双子。在这种标准化过程中,很有可能会出现在短时间内学习记忆大量新信息子(即负信息子)的情况,从而使个体体验到抑郁或者痛苦等心理不适感觉,增加了个体接受新事物的心理阻力。因此,在时间充足的情况下,我们应该逐步提高一个人的创造性。

如果一个人想要获得持续时间很长的快乐,那么他应该建立足够数量的可以重复使用的信息子,即使这些信息子代表的信息目前还没有发现任何现实的使用价值,只要他们可以发生信息传递,我们就可以体验到快乐的心理感觉。例如,数学理论中存在着许多目前还没有发现具体应用价值的理论,但是数学家把他们创造出来了。因此,从获得快乐的角度分析,建立的可以重复使用的信息子数量越多越好,而且建立的信息子类型应该是双子。另一方面,自然科学的发展历史表明(以物理学为例),我们生活的现实世界是按照一些基本的科学理论在精确地运行,如果我们发现了这些基本的科学理论,那么我们就可以从这些基本的科学理论开始,通过严密的推理,一步一步地推导出整个现实世界。也就是说,这些科学理论是具有方向性的,而且他们在形式上也是很简洁的,是可以被人类发现的。当这些具有方向性的科学理论被标准化为信息子时,他们在信息库内的信息子类型应该是单子,而不应该是双子。因此,从科学研究的角度分析,建立的可以重复使用的信息子数量越多越好,而且建立的信息子类型应该是单子。于是就出现了一个看起来相互矛盾的问题:在建立信息子时我们是应该以获得持续时间很长的快乐为标准呢,还是应该以发现基本的科学理论为标准呢。如果以获得快乐为标准,应该建立足够数量的双子,如果以发现基本的科学理论为标准,应该建立足够数量的单子。我们应该怎样理解这个问题呢?或者说怎样才能统一理解他们呢?

首先,如果人类发现了终极的科学理论,那么只要建立足够的可以重复使用的单子,我们还是可以体验到持续时间很长的快乐。其次,自然科学的发展历史表明:我们已经掌握的科学理论并不是静止的,而是不断变化发展的,只要达到了需要的条件,现在的科学理论总是会被新的科学理论代替。而且没有任何迹象表明人类可以发现终极的科学理论,当发现了一个新的科学理论以后,总是可以发现一些用这些科学理论还不能解释的现象。因此,当我们标准化现在的科学理论时,如果可能,建立的信息子类型应该全部是双子,只有这样,我们才可能具有最大的创造性1,我们才可能比较容易地发现、创造出新的科学理论。或者即使我们没有发现新的科学理论,但是当面对新的科学理论时,由于遇到的心理阻力很小,我们也会很容易地认可并接受新的科学理论。因此,无论是以获得快乐为标准,还是以发现基本的科学理论为标准,我们建立信息子的类型都应该是双子。

(二)科学理论的转换过程

自然科学的发展历史表明:我们已经掌握的科学理论并不是静止的,而是不断变化发展的;只要达到了需要的条件,现在的科学理论总是会被新的科学理论代替。当发现并创立新的科学理论以后,因为在学习并接受新的科学理论的过程中会遇到不同程度的心理阻力,因此那些掌握现在科学理论的人并不会主动地放弃现在的科学理论,然后自觉地、积极地学习并接受新的科学理论。在科学理论的转换过程中,存在着一些相对稳定的结构。

一个理论想要发展为科学理论,通常需要具备以下3个条件:第一,这个理论可以较好地解释或者预测在一定范围内发生的足够数量的客观现象;第二,这个理论的正确性可以被精确设计的实验或者发生的客观事实进行证明;第三,这个理论已经被足够数量的人学习、接受和应用。

经过一段时间的争论和正确性证明,现在的科学理论终于代替了以前的科学理论。以现在的科学理论作为标准化新信息的标准,在足够数量的人的神经系统内部建立了大量的与现在科学理论相关的信息子,并且形成了与现在科学理论相关的信息库。按照通常的理解,因为可以解释或者预测更大范围内的更多数量的客观现象,所以现在的科学理论才有可能代替以前的科学理论。也就是说,现在的科学理论比以前的科学理论具有更大的优越性,科学理论的发展是具有方向性的,因此,在与现在科学理论相关的信息库中,必然存在着许多与现在科学理论相关的单子。因为一个科学理论的基本标准之一就是可以精确地解释或者预测发生的客观现象,因此,科学理论的应用也是具有方向性的。当这些具有方向性的科学理论被标准化为信息子时,他们在信息库内的信息子类型应该是单子。综上所述,如果不了解快乐模型和创造性的概念,在建立信息库时,相当数量的与现在科学理论相关的单子将会被建立起来。根据创造性的概念,信息库中以单子类型为主要结构的这些人的创造性必然会很小,他们在接受新事物的过程中将会遇到很大的心理阻力。

由于在短时间内学习记忆大量的新信息子(即负信息子)时,个体将会体验到抑郁或者痛苦等心理不适感觉,因此,如果在研究中发现了与现在的科学理论预测相矛盾的现象时,个体一般不会直接怀疑构成现在科学理论的基本原则是否正确,个体往往会采取这样的方式应对:在学习记忆新信息子的数量尽可能少的原则下,通过将已经建立的部分单子标准化为双子,或者学习记忆一些全新的信息子,使现在的科学理论预测现象与在研究中发现的现象达成一致。例如:把发现的矛盾现象解释为在观测或者试验过程中产生的在合理范围内的误差;或者在现在的科学理论基础上,增加一项补充规定;或者只是简单地把发现的矛盾现象记录下来,然后去研究其他的现象。

对现在科学理论的基本原则进行修改,意味着个体需要对以现在的科学理论作为标准化新信息的标准进行修改。以现在的科学理论作为标准化新信息的标准,个体在神经系统内部建立了大量的与现在科学理论相关的信息子,其中很有可能包含了许多单子。也就是说,对现在科学理论的基本原则进行修改,意味着个体需要在短时间内将相关信息库内的单子全部标准化为双子,在此过程中,个体很有可能会体验到一段时间的痛苦,也会遇到比较大的心理阻力。而且相关信息库内的单子数量越多,个体体验到痛苦的时间就越长,遇到的心理阻力就越大。因此,只有当建立的与现在科学理论相关的信息库内的单子全部被标准化为双子时,个体才有可能对现在科学理论的基本原则进行修改,才有可能比较容易地学习并接受新的科学理论。

虽然科学理论都是通过严密的推理过程建立起来的,但是科学理论的转换过程往往充满了不确定性和偶然性因素。科学理论的真实转换过程并不是像在教科书或者科学发展史中描述的那么简单:只要把与新的科学理论相关的内容通过或者出版书籍的形式展示给其他人,那么新的科学理论将会自动地代替现在的科学理论,那些掌握现在科学理论的人将会主动地放弃现在的科学理论,然后自觉地、积极地学习并接受新的科学理论。事实上,当面对一个新提出的理论时,那些掌握现在科学理论的人往往首先会怀疑新提出的理论的正确性,并且可能会想出各种方法试图证明新提出的理论是错误的,如果新提出的理论确实是即将代替现在科学理论的新科学理论,那么新的科学理论必然可以承受住来自各方面的挑战和怀疑,从而使试图证明这个理论是错误的想法不能实现。在这样不断地一次又一次地尝试过程中,个体建立的与现在科学理论相关的信息库内的单子逐渐地被标准化为双子,而且与新的科学理论相关的信息子也在不断地通过学习记忆过程建立起来。当建立的与现代科学理论相关的信息库内的单子全部标准化为双子时,如果个体建立的与新的科学理论相关的信息子也达到了足够的数量,那么个体就可以比较容易地接受新的科学理论。由于在神经系统内部存在着两种与科学理论相关的信息库,所以个体可以自由地从一种科学理论的思维方式进入到另一种科学理论的思维方式。

如果没有对学习新的科学理论产生强烈的动机,或者建立与现在科学理论相关的信息库内的单子数量太多,那么个体也有可能永远不会接受新的科学理论。虽然与新的科学理论相比他可能存在着一些不完美的方面,但是现在的科学理论也可以很好地解释或者预测大量的客观现象,也可以解决许多实际问题,他的正确性也是经过了严格的证明,所以现在的科学理论才会被足够数量的人学习、接受和应用。因此,个体建立的与现在科学理论相关的信息库内必然包含了许多可以重复使用的信息子,在应用现在的科学理论进行理论研究或者解决实际问题时,当单位时间内发生的净信息子传递次数达到了产生快乐的条件时,个体还是可以体验到快乐。

如果个体在学习新的科学理论以前还没有掌握现在的科学理论,或者个体只是一个处于学习阶段的学生,或者个体建立的与现在的科学理论相关的信息库内的信息子全部是双子,那么在学习并接受新的科学理论的过程中,他将不会遇到太大的心理阻力。仅对个体来说,首先学习并掌握的科学理论就是现在的科学理论,随后学习并掌握的科学理论就是新的科学理论,在学习过程中现在的科学理论与新的科学理论之间并没有太大的区别。但是,对整个社会来说,科学理论的发展是有方向性的。根据一些判断标准,我们就可以分辨出一种科学理论比另一种科学理论更优越。

当新的科学理论出现以后,在建立的与现在科学理论相关的信息子数量相同的情况下,那些创造性接近1的人最有可能首先理解并接受新的科学理论,那些创造性接近0的人在理解并接受新的科学理论过程中将会遇到非常大的心理阻力,经过不断地尝试那些创造性接近0.5的人中间将有一部分人可以理解并接受新的科学理论。由于建立的与现在科学理论相关信息库内的单子数量决定着个体在理解并接受新的科学理论过程中可能会遇到的心理阻力,因此,在创造性相同的情况下,建立的相关信息子数量越多,个体遇到的心理阻力越大。例如,虽然两个人的创造性都是0.8,但是如果一个人建立的信息子数量是10 000,另一个人建立的信息子数量是100,那么第一个人需要将2000个单子标准化为双子,第二个人需要将20个单子标准化为双子,显而易见,如果将两个人的创造性提高到1,那么第一个人遇到的心理阻力将会比第二个人大。在理解并接受新的科学理论过程中出现不同程度的心理阻力这种现象具有非常积极的意义,他的存在可以使人的思想在科学理论的转换过程保持相对稳定,不会出现剧烈的思想波动。

在现实生活中,当新的科学理论出现以后,我们常常会错误地认为:那些已经熟练掌握现在的科学理论方面的专家或者权威最有可能认识到新的科学理论的价值,并且他们在理解和接受新的科学理论时需要的适应时间比其他人要少。事实上,正是因为他们建立的与现在科学理论相关的信息库容量比别人大,建立的相关信息子数量比别人多,所以他们才会成为这方面的专家或者权威。如果让他们解决一个属于现在的科学理论领域范围内的实际问题,那么与其他人相比,他们当然具有明显的优势。但是,新的科学理论之所以能够代替现在的科学理论,就是因为他具有一些与现在的科学理论明显不同的特征,否则新的理论就不能称为新的科学理论。由于建立的与现在科学理论相关的信息子数量比别人多,即使他们具有较高的创造性,他们在相关信息库内建立的单子数量也有可能会非常多,因此,在理解和接受新的科学理论时,他们遇到的心理阻力很有可能会比其他人大,他们需要的适应时间可能会比其他人长一些。当然,在这些专家或者权威中间也有可能存在创造性接近1的人,经过短时间的适应和调整,他们就理解和接受了新的科学理论。正是由于这样的原因,在科学发展的历史中,当新的科学理论出现以后,往往会有一些熟练掌握当时科学理论方面的专家或者权威公开表示反对,在相当长的一段时间内拒绝接受被后来证明为正确的新的科学理论。上面的现象同样可以部分说明:为什么那些对人类科学发展进程产生重要影响的科学理论成果多数情况下是一个人在年轻的时候(25-40岁)提出来的。

经过一段时间的争论和尝试,理解并接受新的科学理论的人不断地增加,越来越多的处于学习阶段的学生开始直接学习新的科学理论,与新的科学理论相关的研究与应用也越来越多。在还没有熟练掌握现在的科学理论的情况下,越来越多的新人开始直接学习新的科学理论,这种现象的出现对推动新的科学理论代替现在的科学理论具有非常重要的意义。经过足够长时间的发展,新的科学理论成功地代替了现在的科学理论。现在的科学理论已经被认为是以前的科学理论,新的科学理论已经被认为是现在的科学理论[2][3]。

科学理论的转换过程与一个人学习语言的过程有一些类似。如果在学习语言时,你是在一个使用中文的生长环境中长大,那么你就可以比较容易地学会使用中文。如果在学习语言时,你是在一个使用英语的生长环境中长大,那么你就可以比较容易地学会使用英语。如果在学习语言时,你从小就有计划地坚持学习中文和英语两种语言,而且周围的生长环境也为你学习这两种语言提供了相应的条件,那么你就可以比较容易地学会使用这两种语言,而且你也可以比较自由地在中文和英语的语言系统中相互转换。如果从出生以后你一直在学习中文,到16岁以后才开始学习英语,虽然你使用的学习方法非常合理,但是却很难达到使用英语的能力与使用中文的能力一样好的理想目标。当然,经过不断地学习,即使在已经熟练地掌握一种语言以后,个体还是可以熟练地掌握另一种语言的,但是学习第一种语言的经历会对个体学习第二种语言的过程产生一定程度的干扰。在上面的情境中,已经熟练掌握的语言相当于现在的科学理论,需要学习的第二种语言相当于新的科学理论。由于新的科学理论比现在的科学理论具有更大的优越性,不同的科学理论可以解释和预测的现象有一部分是相同的,但是不同种类的语言系统在理论上的功能是一样的,因此,不同种类的语言学习过程与科学理论的转换过程还是有些差别的。

三、科学理论和社会文化

由于科学理论可以较好地解释或者预测在一定范围内发生的足够数量的客观现象,因此如果一个人已经熟练地掌握了现在的科学理论,说明他已经建立了大量的与现在科学理论相关的信息子,而且这些信息子主要是由可重复使用的信息子组成。即使新的科学理论的正确性和优越性已经获得了来自理论和事实方面的证明,而且新的科学理论已经在相关领域获得了广泛的应用,但是如果一个人建立的与现在科学理论相关的信息子类型主要是单子,由于在理解并接受新的科学理论的过程中将会遇到较大的心理阻力,为了避免体验到持续时间很长的痛苦,那么他很有可能会继续坚持现在的科学理论,直到与现在科学理论相关的单子全部被标准化为双子以后,他才有可能理解并接受新的科学理论。另外,由于建立的与现在科学理论相关的信息子主要是由可重复使用的信息子组成,因此,即使这个人一直拒绝接受新的科学理论,在现在科学理论的适用范围内他还是可以进行相应的科学研究,并且有可能做出相应的研究成果,还是可以从科学研究中体验到快乐。综上所述,在对科学理论的研究过程中,个体一般不需要在短时间内建立大量的信息子,因此,他很难体验到心理上的痛苦,特别是持续时间很长的痛苦。在科学研究过程中可能会体验到程度较轻的心理不适感觉(如抑郁等),而且这种心理不适感觉的变化幅度保持相对稳定,一般不会出现昨天感觉快乐今天感觉痛苦的心理感觉变化幅度。作为科学理论的研究对象——自然界,如果也像一个人一样对待同样的事情有可能做出两种完全不同的决定,例如,自然界今天可以按照现在的科学理论运行,明天也许会按照一种我们完全不能理解的规律运行,也就是说,我们建立的与现在科学理论相关的可以重复使用的单子有可能会出现需要在短时间内全部被标准化为双子的可能性,那么在已经熟练掌握现在科学理论的人中间将会体验到持续时间很长的痛苦。

总体上来说,现在的社会文化主要是属于幸福文化。在幸福文化的影响下,个体以幸福文化为标准化新信息的标准,建立了大量的一次性使用的信息子和一定数量的可以重复使用的信息子,这些信息子即包含单子也包含双子,并且根据需要为这些信息子设定了相应的传递条件,使个体对相应的传递条件产生心理渴望。在幸福文化的影响下,我们很容易会对一个人建立大量的单子,并且认为这样做是非常正常的,是理所当然的。

在幸福文化中,你很有可能会非常信任一个人,在毫无思想准备的情况下,如果你发现这个人完全地欺骗了你,你就需要在短时间内将以前建立的与这个人相关的单子全部标准化为双子,从而很有可能达到产生痛苦的标准,使你体验到持续时间很长的痛苦。当你非常喜欢或者爱的一个人也明确地表示喜欢或者爱你的时候,也就是说,当你们正在恋爱的时候,在毫无思想准备的情况下,如果这个人明确地表示要和你分手,你就需要在短时间内将以前建立的与这个人相关的单子全部标准化为双子,从而很有可能达到产生痛苦的标准,使你体验到持续时间很长的痛苦。在幸福文化中,你常常会拒绝建立与死亡相关的信息子,在毫无思想准备的情况下,如果你被确诊为患了一种重大疾病,将在不久后死亡,你就需要在短时间内将以前建立的与死亡相关的单子全部标准化为双子,或者建立足够数量的与死亡相关的新信息子,从而很有可能达到产生痛苦的标准,使你体验到持续时间很长的痛苦。因此,在幸福文化中,我们常常会遇到心理不适感觉出现大幅度变化的现象,也许在一分钟以前你还感觉到非常快乐,一分钟以后却体验到了剧烈的痛苦。

在幸福文化中,如果你在自己的房间里身上没有穿着任何衣服(例如在洗澡或者睡觉时),你被认为是正常的,如果你在公共场所时身上没有穿着任何衣服,你将被认为是不正常的。可以想象一下,当你身上没有穿着任何衣服出现在公共场所的时候,或者当你看到一个身上没有穿着任何衣服的人出现在公共场所的时候,在你的心里会出现什么样的想法,这些想法里面包含了多少具有单子风格的信息。在幸福文化中,针对不同的性别,我们分别建立了差异性很大的女性文化和男性文化。在正常情况下,虽然女性和男性都生活在同一个世界上,但是一个人很难在短时间内理解并接受另一个性别文化,并且主动放弃已经掌握的性别文化,完全按照另一个性别文化的标准规范自己的行为。我们可以把这两种性别文化看作两种不同的科学理论,从而可以深入了解不同科学理论之间的转换过程[1]。

我们的社会文化研究水平还没有达到与科学理论研究水平相同的精确度,在科学理论研究中已经广泛使用的许多研究方法和判断标准还不能直接应用到对社会文化现象的研究中。当出现了用现在的社会文化理论不能解释的现象时,或者当出现了与现在的社会文化理论预测相矛盾的现象时,我们的社会文化通常将这些现象当作不能解释的特殊现象,或者仅仅因为一些现象在社会生活中出现的可能性很小,而对他们选择性地保持沉默,一般不会对构成现在社会文化理论的基本原则产生怀疑,或者在没有出现新的社会文化理论以前就完全放弃现在的社会文化理论。事实上,在科学理论的发展过程中,正是由于出现了用当时的科学理论不能解释的现象,为了能够解释这些现象,所以才有可能发现并提出新的科学理论。我们完全可以按照科学理论的研究方法和判断标准对社会文化现象进行精确地研究,因此,现在的社会文化理论完全有可能被新的社会文化理论代替。例如,按照自然科学的研究标准,如果在生活中出现了一个具有生育能力但是却选择不生育的人,那么我们就不能得出这样的结论:生育自己的孩子是一个人天生具有的本能。我们只能得出这样的结论:一个人可以生育自己的孩子,也可以不生育自己的孩子。按照自然科学的研究标准,如果在生活中出现了一个具有进行的能力,但是因为没有产生渴望所以一直选择不进行的人,那么我们就不能得出这样的结论:在生长到一定年龄以后,一个人就应该产生渴望,并且应该进行有规律的,这是一个人天生具有的本能[4]。

四、结论

如果一个人在标准化新信息的过程中建立的信息子类型都是双子,那么他具有最大的创造性1,如果一个人在标准化新信息的过程中建立的信息子类型都是单子,那么他具有最小的创造性0或者没有创造性。在建立的信息子数量相同的情况下,一个人的创造性越大,他在接受新事物的过程中遇到的心理阻力越小,一个人的创造性越小,他在接受新事物的过程中遇到的心理阻力越大。无论是以获得快乐为标准,还是以发现基本的科学理论为标准,我们建立信息子的类型都应该是双子。

当发现并创立新的科学理论以后,那些掌握现在科学理论的人并不会主动地放弃现在的科学理论,然后自觉地、积极地学习并接受新的科学理论。在科学理论的转换过程中,存在着一些相对稳定的结构。只有当建立的与现在科学理论相关的信息库内的单子全部被标准化为双子时,个体才有可能对现在科学理论的基本原则进行修改,才有可能比较容易地学习并接受新的科学理论。在还没有熟练掌握现在的科学理论的情况下,越来越多的新人开始直接学习新的科学理论,这种现象的出现对推动新的科学理论代替现在的科学理论具有非常重要的意义。

我们的社会文化研究水平还没有达到与科学理论研究水平相同的精确度,在科学理论研究中已经广泛使用的许多研究方法和判断标准还不能直接应用到对社会文化现象的研究中。我们完全可以按照科学理论的研究方法和判断标准对社会文化现象进行精确地研究,因此,现在的社会文化理论完全有可能被新的社会文化理论代替。

参考文献:

[1]田聚群.身体性别与心理性别[J].中国性科学,2013,22(5):77-85.

[2][美]托马斯·库恩.科学革命的结构[M].金吾伦,胡新和,译.北京:北京大学出版社,2003,(1).

量子化学论文范文第12篇

在结构化学课程教学中设置课程论文作为激励学生学习知识和课程评价的手段。引导学生将课堂学习的结构化学理论知识应用于课程论文研究中,达到学以致用效果。论文指导过程中,注意学生创新思维模式的培育,教学的重点应放在课程论文研究的过程上,同时注意培养学生的科学道德,全面提升学生的科学素养。

【关键词】 结构化学 课程论文 创新思维

《结构化学》是理科院校化学专业的一门重要基础理论专业课。这门课程以严谨的数学逻辑推导为基础,建立比较抽象的理论概念,学生一般感到难学难懂。因此,学生易缺乏学习的积极性,影响到教学效果。根据结构化学教学的特点,我们在教学中,设置课程论文作为激励学生学习知识和评价教学效果的手段。对此, 我们在教学实践中, 在掌握学生基本学习情况的基础上,根据本课程的教学内容和教学特点,设置与教学目标和教学要求相适应的,注重理论研究和解释实际实验现象的课程论文题目,引导学生尝试应用结构化学/量子化学的理论计算结果来解释化学实验,深入了解分子结构和理论性质,揭示其内在规律性。从而在应用理论的过程中加深对理论知识的认识,提高学生的学习积极性,取得较好的教学效果。

1 设置课程论文的重要性

与其他化学专业课程不同,《结构化学》的内容主要是抽象理论,缺乏合适的配套实验对所学理论知识进行加深、拓宽和巩固。该门课程的对象一般是大学三年级学生,具有相当的化学专业知识。设置课程论文可以让学生在搜寻研究对象或者范围时,对以前专业知识进行回顾和分析,思考大学一年级以来学习的知识是否存在可以采用结构化学理论解释的地方,引发学生对化学知识、原理和现象进行思考,在自由选择题目范围的情况下,激发学生的学习和研究兴趣。在指导学生进行课程论文研究时,注意讲述一般科学研究的方法和步骤及科学工作者所应当具备的科学道德,全面提升学生的科学素养。在指导学生进行课程论文撰写时,着重讲授一般论文的写作格式,培养学生的逻辑思维,提高学生的书面表达能力,形成一定论文写作规范。这对于一般理工科学生尤其重要。设置的课程论文同时为四年级毕业论文研究阶段所需要的逻辑思维和论文写作打下基础。

2 理论化学计算软件的讲授

让学生进行课程论文研究,首先必须先教导学生使用理论化学的计算软件,让计算软件成为学生进行课程论文研究的工具,所以教师本身需要对该类软件非常熟悉,同时具备利用该类软件进行科学研究的能力和经验,这对教师的教学和科研能力有较高的要求。在众多量子化学理论计算软件中,HyperChem比较适合一般学生使用。可视化软件使深奥的理论计算结果形象化、直观化进行表达,让学生好学易懂,同时操作简单,适合用来作为课程论文研究的计算软件。在实际教学中,我们只需要1学时就能教会学生有关HyperChem的基本操作和应用于简单的理论计算。谭君[1]介绍了HyperChem软件的一些使用操作和特点,这里不再重复叙述。

3 科学研究思维和步骤的指导

授之以鱼不若授之以渔,所以我们在课堂上,教导学生一般的科学研究思维和步骤。课堂上以苯环上亲电取代反应的定位规律作为计算例子,采用Hyperchem软件计算各原子电荷并解释定位规律的实验现象。众所周知,苯环上的取代基分为邻对位定位基和间位定位基两类。这里选择了氨基和甲醛基分别作为邻对位定位基和间位定位基两类代表,通过计算其量子化学指数,讨论其计算结果,从理论上解释定位效应。

首先分析影响亲电反应的因素。一般认为碳原子的电子云密度是主要因素,所以我们可以通过计算苯环上的碳原子电荷来解析亲电反应规律。

在Hyperchem构造并以PM3分别计算氨基苯和苯甲醛,按display中的labels,选定charge项,在分子中显示各碳原子的电荷分布。

电荷分布显示氨基苯上邻位和对位的C原子带负电荷,分别为-0.191和-0.169,均大于间位C原子电荷(-0.05),所以对于氨基苯来说,亲电基团会首先进攻邻位和对位。而在苯甲醛的情况恰好相反,间位C原子电荷为最负,为-0.119。亲电基团会首先进攻间位。根据上述计算结果和讨论,应用原子电荷的规律变化很好地解释了亲电取代定位规则。

转贴于   4 拟定结构化学计算题目

自由选择题目范围,可以激发学生的学习和研究兴趣,教学中,我们设定以下方向(题目):

① 药物分子的结构与活性关系

通过对分子的结构计算,讨论结构与活性关系,寻找分子活性中心和主要影响活性的因素。

② 化学反应原理与规律解释

以理论方法计算和解释常见化学反应的产物与规律,如丁二烯的加成反应。

③ 分子结构与性质

计算出分子的量化指数,寻找量化指数与分子性质的关系,如HOMO、LUMO与颜色的关系。

④ 光谱的移动

研究分子结构与光谱移动的关系,如分子中的键长的变化直接影响红外吸收峰的移动。

⑤ 分子的结构/构型/构象

以理论方法研究分子的结构、具体构型和构象。

⑥ 分子间的相互作用

分子间的作用一般为氢键和范德华作用,与化合键作用相比,属于弱作用,是生物大分子主要相互作用。

5 论文指导与创新思维模式的培育

创新思维的特征是求同与求异的统一、发散与收敛思维的统一、敏锐的直觉与理论思维的统一。课程论文布置下去以后,学生在对课题的思考会有许多新的问题和新的想法,我们要鼓励学生在对新的问题进行创新思维。安排课程讨论,将学生的想法在课堂上讨论,尊重学生的新想法,引导学生将课堂学习的结构化学理论知识应用于课程论文研究中。

具有独立思考判断能力是学生创新思维模式的主要表现。传统教师讲、学生听的缺乏互动的教学模式已表现出许多弊端,影响了学生独立思考和动手的素质及其能力的形成。学生自己选题,成为培养学生独立思考判断能力跨出的第一步,也是重要的一步。独立开展课程论文研究,进一步培养学生独立思考判断能力。因此,教学的重点应放在课程论文研究的过程上,而非结论。教会学生从抽象的数理推导中评选出适合个体所需的条件。同时,学生只有具备独立的思考判断能力和获取知识的能力,才能在终身教育过程中面对日新月异的世界,不断实现知识的更新[2]。

【参考文献】

1 谭君. HyperChem 在结构化学教学中的应用. 重庆教育学院学报,2004,17(6):20~22.

量子化学论文范文第13篇

关键词:结构化学;创新精神;高等教育;教育改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)02-0083-02

结构化学是高等院校化学、材料等相关专业的一门专业基础课,是理论化学的一个重要分支。它是探究原子、分子、晶体结构的微观结构,原子和分子中电子的运动规律,及原子和分子结构和性质之间关系的一门科学[1-3]。开设结构化学课程的目的是使相关专业的学生对微观世界的结构和运动规律有所了解,初步掌握结构与性质的相互关系;从而使学生更进一步地从更深的层次上理解其他化学相关的专业课程,包括无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等。

一、结构化学课程的特点

结构化学这门课程特点明显,如下:(1)综合程度高;(2)理论性强;(3)内容抽象。由于这一系列的特点,初学者在开始接触这门课程时,常有听“天书”无从下手的感觉;作者在教学过程中也因此遇到了一些问题。下面将遇到的问题做一概括:

1.综合程度高。结构化学这门课程不是建立在经典力学体系下的课程,而是一门以量子力学为基础的课程[4]。因此在此门课程的学习开始,就要求学生们巩固好大一、大二所学的四大化学(无机化学、有机化学、分析化学、物理化学)课程以及其他学过的化学理论基础知识,并在脑海中建立起一套完善的量子力学体系。此外量子力学论还是近代物理的重要组成部分,因此同学还要兼备一定的物理知识基础。只有综合掌握了物理和化学的相关基础知识后,才能从本质上理解微观化学领域各个粒子的结构与性能的特征,学懂结构化学这门课程。由此可见,该课程不管是教还是学,两方面都存在着较大的难度。

2.理论性强。结构化学授课困难的一个重要原因就是课本中含有大量的公式推导过程,复杂的数学模型和大段的文字叙述求解过程。公式推导过程用到比较多的包括微积分、线性代数等高等数学知识。而高等数学方面向来是化学专业学生们的弱点,一步步的推导过程枯燥乏味,让学生感觉云里雾里般,进而忙于应付求解过程忽略了公式中各个变量的深层次含义。

3.内容抽象。微观粒子的结构和运动规律是结构化学的主要研究内容,而看不见摸不着的微观粒子的运动给同学们学的过程带来了一定的困难,文字叙述无法直观表达,只能靠学生的凭空想象。因此这门课程对学生的逻辑思维能力和空间想象能力都有较高的要求。

二、结构化学课程授课过程中存在的问题及改革建议

本文作者根据自己多年的教学授课经验,结合学生课后的反馈意见,对改革结构化学的教学方式提出了一些建议,旨在激发学生的学习兴趣充分调动学生的学习积极性,活跃课堂气氛提高课上学生的吸收率。

1.重视引导。结构化学是一门化学专业类的理论基础课,学生们看到教材上大段的文字叙述还有繁杂的数学公式推导过程,往往还没有开始学习就对此门课程失去了兴趣。所以,在上第一节课的时候就应对学生进行正确的引导,在绪论课上给大家讲述一些结构化学发展史。首先便是1900年,普朗克提出了量子假说,勇敢地打破了能量必须连续变化的经典理论,规定了以间断形式存在的能量,电磁场中的能量和物质交换间的能量,能量子的大小同辐射频率成正比,用普朗克常数作为二者之间的比例常数,从而得出黑体辐射能量分布公式,完美地诠释了黑体辐射现象。其次在1905年,爱因斯坦意识到了量子化概念在微观领域的重要性,引进了光子的概念,从而解释了光电效应,开启了量子力学的新篇章。学生们在听故事的同时,会不知不觉地克服恐惧心理,激发学习的兴趣。最后顺着教学大纲的思路,引导大家用量子力学体系的思维去思考分析结构化学中所遇到的问题,让同学们处于愉快的气氛中,带着笑容下课。

2.充分利用多媒体教学手段辅助教学。结构化学在教学内容上涉及一些相对抽象的模型,如原子轨道形状、多原子分子的组合方式、配位化合物的配位形式、晶体的点阵结构等都涉及原子和分子的空间排布规律,这些内容要求学生具备较强的空间想象能力。传统的板书教学方式很难将结构化学中较为抽象的理论以直观的形式表现给同学们,大段大段的纯文字描述也使得学生感到晦涩难懂。多媒体技术可以将授课内容动态化、立体化[5],绝大多数的分子、晶体结构都可以用3D软件结合FLASH等做成可360°观看,任意缩放、平移、旋转的模型,同学们可任意角度观看,有利于巩固加深记忆。

3.注重理论与实际的联系。由于结构化学是一门理论基础学科,因此学生们理解起来可能会有一定的难度,容易学过即忘,在教学过程中应让学生通过理论联系实际中所熟知或已学过的现象,通过类比的方法巩固加深记忆。比如,在讲晶体的宏观对称性时,联系大自然,启发学生思考:大自然虽然讲究对称美,但为什么很少有五边形和七边形的物体呢?由此引入晶体的空间点阵结构、对称元素、对称操作的概念并对对称轴次加以证明,得出结论:晶体结构中的对称轴次只允许存在1、2、3、4、6这五种不存在5和7,这与大自然世界的对称美是相呼应的。而讲到离域键的共轭效应时,以碱性条件下酚酞会变成红色为例,结合学生高中所学知识让学生理解酚酞变色的根本原因,主要过程是酚酞与碱性溶液发生反应,形成了离域键,产生了共轭效应,酚酞-碱性溶液体系能量下降,能级间隔变小,光谱偏移至可见光区,因此我们看到无色的酚酞变成了红色。通过这种由外至内、循序渐进的引导方式使学生转变对结构化学这门课程的印象,说明这门课程不是凭空想象漫无边际地研究我们用不到的东西,而是服务于实践,解释着实践中所遇到的问题,从而使他们树立起学习信心,增加学习动力,真正做到课上讲过的东西当堂就吸收理解掌握。

4.弱化公式推导。结构化学教学的目的就是让同学们理解掌握结论和推导过程中各符号的物理意义及这些符号在化学中起到了什么样的作用,有什么应用。结构化学中的公式推导过程用到的高等数学的课程知识比较多,包括微积分的多重积分求解,线性代数中的行列式求值等。而数学功底普遍是化学专业学生们的弱项,大部分所用到的数学知识又都是在大一学习的可能已经被忘到了脑后,因此在讲述结构化学课本中的公式时应尽可能弱化公式推导过程,强化学生对整体大局和结论的理解,不再单独强调详细的求解过程。因此在讲到公式部分时,首先要明确每个符号所代表的物理意义,从本质上理解结构化学这门课程,引导学生们如何去解决问题,解决问题后又能得出怎样的结论,所得结论的实际意义是什么,然后再回到研究数学推导求解过程上。让学生抓住该课程的主线厘清学习这门课程的基本思路,顺着大纲学下去,把握住主要的大方向,这样继续向后面章节学习就不会出现断层。反之如果从数学公式推导出发,进行烦琐的化简计算,就容易忽略需要解决的问题的主体,不知道这些纯数学求解过程是要干什么,得出的结果有什么意义,事倍功半。

5.科学的完善考核机制。考试是教学活动不可缺少的一部分,也是衡量教师授课成果和学生掌握课程情况的主要方法。现代大学是以培养综合创新型人才为目的的,因此在教学考核过程中,应该用科学的、多元的方式去综合评价每个学生,拒绝一考定终身的制度,取代传统的单一闭卷考试方法,转变学生们认为只要死记硬背课本就能取得好成绩的惯性思维。将最终成绩定为三部分之和,其中,平时成绩占30%;期中成绩30%;期末成绩40%。平时成绩的30%包括课堂表现(10%)、习题作业(10%)和专业课小论文(10%)。课堂上教师有针对性地提出问题并根据学生的回答情况给出分数,既能随时掌握学生们的学习状况还能根据学生们的整体掌握情况随时调整课程安排。有利于增强师生课上的互动、改变课堂沉闷的授课氛围,培养学生们独立自主的思考问题,讨论问题,解决问题的能力,同时还可以锻炼他们的语言表达能力和应变能力。课后的习题作业主要是引导学生正确地复习所学内容。专业小论文则偏重于考查学生查阅相关文献、获取知识的能力。这样灵活的考试机制有利于引导学生改变突击复习期末考试的方法,树立正确的学习观,从平时开始做到课后即复习,查漏补缺,也只有这样才能真正达到结构化学的教学目的。

根据笔者多年来对结构化学课程改革的摸索,使用上述方法学生们学习结构化学课程的积极性明显提高,课堂气氛也活跃起来了,学生们爱听了,授课效率明显提高。

总之,结构化学是一门其中理论在实际生活中接触较少,学习的知识内容相对抽象,老师和同学们在教与学的过程都感到较为困难的理论基础课。教师们应精心备课,认真设计教学内容,研究课程改革,由浅入深的教学,消除学生们对课程的恐惧心理。通过一系列的改革过程,改变课堂环境,活跃课堂气氛,让学生体会到独立自主创新和团队合作精神的重要性,培养他们对问题分析和解决的能力;最后引入科学合理的考核机制对学生进行综合评价,引导学生树立正确的学习观,不断充实结构化学理论基础知识,提高主动获取知识、综合运用知识的能力,培养多能创新型优秀人才。

参考文献:

[1]杨志广,彭鹏,石晓明,周凯.如何激发学生学习结构化学的兴趣[J].教育教学论坛,2014,(20):118-120.

[2]令狐文生,董华平.结构化学课程建设的实践与思考[J].教育教学论坛,2011,(35):214-215.

[3]韩波.结构化学教学实践与初探――引导启发式教学[J].科技信息,2013,(25):218,259.

量子化学论文范文第14篇

天体物理学属于应用物理学的范畴,是研究天体的形态、结构、化学组成、物理状态和演化规律的天文学分支学科。由于天体物理学是一门很广泛的学问,天文物理学家通常应用很多不同学术领域的知识,包括力学、电磁学、统计力学、量子力学、相对论、粒子物理学等。

本书作者Leonard S Kisslinger是美国卡内基梅隆大学教授,他意在使任何学科的学生对于近几十年天体物理学取得的那些令人兴奋和感到神秘的发展有一些了解。本书解释了宇宙从早期到现在的演化过程,运用通俗易懂的讲述方式使任何一个拥有高等数学基础的大学生都能够理解。

全书由10章组成:1.天体物理学的物理概念:速度、加速度、动量和能量的基本概念,温度(作为一种能量形式),力和牛顿运动学定律;2.力和粒子:基本粒子的标准模型,原子、原子核、重子等;3.哈勃定律―宇宙膨胀:首先定义和讨论了光的多普勒频移和红移,然后从星系中光的多普勒频移的测量回顾了哈勃定律,最后讨论了宇宙的膨胀;4.恒星、星系等:地球怎样绕着太阳旋转,太阳(作为一个熔炉)的特性,大质量恒星由于引力坍塌导致脉冲星和黑洞形成的过程;5.中微子振荡、对称性和脉冲星冲击:称为中微子振荡的中微子相互转化的三种标准模型的重要属性,怎样利用中微子振荡来测量宇称性、电荷共轭和时间演化对称性,通过中微子发射来解释脉冲星冲击的可能原因;6.爱因斯坦狭义和广义相对论:狭义相对论中的重要假设,以及由此产生的长度收缩和时间膨胀,由洛伦兹变换得到的附加速度的爱因斯坦方程与假设的相一致性,利用相对动量和张量简单讨论了广义相对论;7.从广义相对论得到的宇宙的半径和温度:宇宙的弗里德曼方程、宇宙膨胀的引力辐射和重力波,以及引力量子场理论;8.宇宙微波背景辐射:宇宙微波背景辐射相关的一些概念,重点是温度和时间的相关性;9.电弱相变(Electroweak phase Transition):定义了量子力学的相变和潜伏热,重点讨论了电弱理论和电弱相变,电弱相变和其产生的重力波间磁场的建立过程;10.量子色动力学相变:量子色动力学相变和银河系和星系团之间磁场的关系,由于相对论性的重离子碰撞量子色动力的产生。

本书的目的是使大学生理解描述宇宙演化的基本物理概念,并基于此讲述早期到现在宇宙演化背后的天文物理学理论。本书不要求学生有太深的数学基础,适用于所有对科学尤其是天文科学感兴趣的大学生,同时也适合于对这些话题感兴趣的读者。

量子化学论文范文第15篇

关键词 燃烧热;密度泛函(DFT) ;共振能;苯

中图分类号O64 文献标识码A 文章编号 1674—6708(2012)76—0109—02

“燃烧热测定”是物理化学中一个经典的实验,在实验室中一般测定固体物质萘或蔗糖等有机物固体的燃烧热[1—2]。本文通过热力学综合测定仪中的燃烧热测定装置,可以测量出液体苯、环己烷、环己烯的燃烧热,进行计算可得到苯的共振能。应用量子化学理论算方法亦可计算苯的共振能,通过计算方法的选择,并与文献值比较[3],可找到计算适合苯、环己烷、环己烯系列物质的最佳方法。

1 实验部分

1.1 实验仪器及药品

物理化学热力学综合实验装置RLXZH— ?(配计算机及相关软件),氧弹量热计,压片机,电子天平,氧气钢瓶;苯甲酸,苯(A.R),环己烯(A.R),环己烷(A.R),药用胶囊(本实验用的是重庆申高生化制药有限公司生产的氨咖黄敏胶囊,把药粉倒出,只用外包装的胶囊)。

1.2 空心胶囊燃烧热的测定

取6个空心胶囊,将其叠压在一起,量取约15cm的铁丝,在分析天平上准确称取铁丝的质量,然后把铁丝绑在胶囊上面,准确称量总质量。利用量热计测出空心胶囊的燃烧热。

1.3 测定试剂的燃烧热

选取一个密封完好的药用胶囊,在分析天平上准确称取它的质量,取适量铁丝,准确称取它的质量,放入胶囊中,用滴管小心加入苯,使其装满,再把胶囊套好,在分析天平上准确称取质量,算出苯的质量。再把装好的胶囊置于氧弹中,冲入氧气,利用氧弹量热计测出燃烧热,扣除胶囊的燃烧热,即得到苯的燃烧热,用同样的方法测出环己烷和环己烯的燃烧热。

1.4 实验记录及其数据处理

根据所测的数据作图,并对各测定做温度雷诺校正图,直接通过南大万和综合热测定仪随即软件作图,求出每次实验时温度差T。之后再作雷诺校正图得到温差,图l是四个实验的雷诺校正图,温差T已标出;计算量热计的热容,计算结果可由南大万和物理化学热力学综合实验装置随机软件记录并处理数据。从量热计的热容、各液体样品燃烧时的水温升高值以及胶囊的燃烧热值,计算苯、环己烷和环己烯的恒容燃烧热,并由H=QP=QV+ nRT计算恒压反应热,结果见表1。

2 理论计算部分

2.1 计算方法

在ChemDraw程序中构建苯、环己烷和环己烯的分子结构模型,先用AM1半经验算法对分子模型进行初步的几何优化。之后分别用半经验法(AM1)、从头算方法HF(6—311+g*和6—311++g*基组水平)和密度泛函(B3lyp/6—31)进行优化构型的量子化学计算,整个计算过程使用Gaussian 03程序包完成。

2.2 计算结果

分别使用半经验AM1法,从头算方法HF(6—311+g*)、HF(6—311++g*)、B3lyp/6—31进行结构全优化计算。苯是一个完全对等的正六边形,6个C—C单键完全。由于苯环的共轭作用,使得苯环中C—C单键长度介于环己烷的C—C和环己烯的C=C双键之间。环己烷是较为稳定的椅式结构,6个C原子不在一个平面上。

3 结果与讨论

3.1 实验结果与计算结果对比

按照下列公式求得苯的共振能E[4],计算结果如表2所示。

3.2 误差分析

文献值是123.58kJ·mol—1[5],从实验测量与计算结果上分析,实验方法与文献值相差较大,测量了多次仍存在较大误差,主要原因:1)由于苯、环己烷和环己烯都具有强挥发性,在装入氧弹并排出氧弹中空气的过程中已有部分挥发所导致;2)用胶囊盛装液体,在高温时胶囊变软,从而导致液体挥发,使液体燃烧不完全引入误差。用量子化学理论计算方法,经过半经验法(AM1)、从头算方法HF(6—311+g*和6—311++g*基组水平)和密度泛函(B3lyp/6—31)4 种方法计算,密度泛函方法计算得到的结论与文献3值吻合较好,而且在用HF方法计算时,我们用了不同的基组,发现基组的改变对计算数值影响不大,所以用密度泛函方法使用较小的基组也能得到与文献值相符的结果。

4 结论

通过实验和量子化学理论计算均能得到苯的共振能,通过方法和误差分析也可比较两种方法的优点。从误差分析,实验方法得到的结果误差较大,经过多次改进仍不理想。量子化学理论计算方法中的密度泛函(DFT)方法得到的结果与文献值接近,是计算该类物质能量的较好的方法。

参考文献

[1]复旦大学.物理化学实验[M].北京:高等教育出版社,2002,6:24—26.

[2]孙尔康.物理化学实验[M].南京:南京大学出版社,2010,1:8—10.

[3]马沛生.有机化合物实验物性数据手册[M].北京:化学工业出版社,2006,8: 476—480.