原創
銀湖香樟
《二十世紀物理學批判》續集
冷聚變宇宙的探討
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我們的宇宙是怎樣形成的？
光子是我們這個宇宙的物源，基本粒子是由光子冷聚變形成的，我們的宇宙是由基本粒子冷聚變形成的。
磁力塌縮基本粒子形成，電力塌縮元素原子形成，引力塌縮太陽系、銀河系、河外星系，整個宇宙形成。
當光子透過磁力塌縮，冷聚變形成電子後，
電子就成了宇宙的主角。
當電子透過磁力塌縮，冷聚變形成中子、質子後，
中子、質子就成了宇宙的主角。
當中子、質子透過磁力塌縮，冷聚變形成氫（氕、氘、氚）核和氦核（α粒子）後，
氫核和氦核就成了宇宙的主角。
中子、氫（氕、氘、氚）核和氦核（α粒子）再透過磁力塌縮，冷聚變成形形色色的同位素核子。
核子透過電力塌縮捕獲電子，冷聚變成形形色色的元素原子。
現如今的宇宙就是個冷熱裂變聚變時代，化學時代和萬有引力時代的共存時代。
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第二章 電子對
在論著《二十世紀物理學批判》（科學技術文獻出版社2013、06）第二篇的第四、第五、第六章已經對電子的軌道運動進行了研究，現在仿效論著《二十世紀物理學批判》第三篇的第三、第四章對光子的研究，再對“電子對”進行研究。
§2.1 電子的質量、電荷、自旋和磁矩
光子可以產生正、負電子對；正、負電子質湮也能產生光子，所以電子也是由光子組成的。電子具有電荷和自旋，因而電子應有四種狀態：右旋正電子，左旋正電子，右旋負電子，左旋負電子。用符號表示為
電子質量與光子質量比為
電子電量與光子電量比為
由式可知，正電子是由正光子（正電光子對，正電光子團）組成的；負電子是由負光子（負電光子對，負電光子團）組成的。光子總數為
個。
四種電子形態在磁場中的表現，會因所帶電荷的正、負或雖帶同種電荷但自旋方向的不同而相反。
電子的質量為：
（0。51 MeV/c2）
電子的電荷為：
電子的自旋方向量子數為：
電子的自旋量子數為：
電子的軌道磁矩為（論著《二十世紀物理學批判》第二篇《原子輻射的新觀點》公式（6。7））：
＝1，2，3，…。
當
＝1 時，就是電子的最小軌道磁矩，也就是波爾磁子。
電子的自旋磁矩為（論著《二十世紀物理學批判》集第二篇《原子輻射的新觀點》公式（6。28））：
式中
電子的自旋磁矩是電子最小軌道磁矩（波爾磁子）的2倍，電子的自旋磁比率也是電子軌道磁比率的2倍。
電子的自旋磁矩，順著磁場的為正，反著磁場的為負。所以電荷相反或自旋相反的，磁矩也相反。即帶電粒子在磁場中的表現與兩個因素有關。其一是電荷的正負；其二是自旋的轉向。
不要迷信試驗，試驗根據電子在磁場中的偏轉方向不同，就斷言一個是正電子，一個是負電子。但也有可能都是負電子，只是它們的自旋方向不同而已。
§2.2 電子的三種相互作用力
§2.2.1電子具有質量，因而電子間有萬有引力作用
（2。1）
式中G為萬有引力常數，
；
為電子質量；d為兩個電子間的距離。
§2.2.2電子具有電量，因而電子間有電性力作用
（2。2）
式中
為電子電量；
為真空介電係數。
§2.2.3電子具有磁矩，因而電子間有磁力作用
（2。3）
式中
為電子的磁矩；
為磁導率。
§2.3 電子間相互作用力的比較
§2.3.1 電性力和萬有引力的比較
（2。4）
由式（2。4）知，電性力比萬有引力大
數量級，電子間的萬有引力是很小的，可忽略不計。
§2.3.2 電性力和磁性力的比較
因為電子間的電力與
成反比，而電子間的磁力與
成反比。磁力比電力的變化快，所以在某個距離上，電子間的電力可以等於磁力，由，
則有
（2。5）
解得
（2。6）
由式（2。6）我們看出，當兩個電子間的距離小於
時，磁力大於電力，磁力占主導地位；當兩個電子間距離大於
時，電力大於磁力，電力占主導地位。在微觀領域，電子間的電力可忽略不計，因為它遠小於磁力。
§2.4 電子的基本組態
電子間的萬有引力太小可以忽略。因為電子所帶電荷有正、負之分，而電子的自旋有兩個方向，所以兩個電子可能有四種基本組態。
上述四種電子組態，第四種兩個電子電力和磁力都相斥故它們不能組成一個穩定的體系。第一種兩個電子的電力和磁力都相吸，兩個電子的組態最穩定，當它們圍繞共同質心旋轉時（軌道運動也有兩個方向），離心力和向心力平衡，組成穩定的體系。第二、第三種情況，則視兩個電子間的距離d是大於還是小於
而決定是電力還是磁力占主導地位。但不管怎樣，當這樣的兩個電子圍繞它們的共同質心旋轉時，也能組成穩定的系統。對於第二種組態，穩定體系的迴轉直徑d大於
；對於第三種組態，穩定體系的迴轉直徑小於
。
上述第一種穩定體系，因電荷相反，磁極相反，對外表現為中性，體系的質量等於2倍電子質量。
第二種穩定體系因d大於
，已不能視為核子體系了。因為原子核的勢力範圍在10 ^－14 到10 ^－16之間。
第三種穩定體系的對外表現則是既有電荷（正電荷或負電荷），又有磁矩。但因為兩個電子的自旋相反，自旋總磁矩為零。這裡所說的磁矩應為兩個電子繞其共同質心作迴轉運動的軌道磁矩。軌道磁矩的方向，以攜帶正電荷的電子
為準，按右手螺旋定則判別。
§2.4.1 電子對
，
和
的回轉半徑
同荷電子對的情況應該是相同的；異荷電子對在電力、磁力共同作用下與同荷電子對的情況有所區別。但因為電力與磁力相比小得多，可以忽略不計。
設r為回轉半徑，仿照電子繞核運動情況，我們建立電子對的迴轉運動方程
（2。7）
由於在核子微觀領域，電子間的相互作用主要是磁力，電力和萬有引力可忽略不計，所以式（2。7）可寫為
（2。8）
解得
。n＝1，2，3··· （2。9）
n 越大，r 越小。這裡 n 取什麼值呢？如果我們像電子繞核運動一樣，把n視為軌道運動的發射能力，即電子每繞核一圈，具有發射 n 個光子的能力。則這裡是兩個電子組成的迴轉體系，n 不能≥3，最多隻能發射兩個光子，或者說只具有發射兩個光子的能力。就一個電子而言，n 只能等於1。
當 n＝1 時，代入有關常數解得
§2.4.2 電子對的迴轉速度
將式（2。9）代入式（2。8）解得
。n＝1，2，3··· （2。10）
當 n＝1 時，代入有關常數得
。
這速度大得驚人。在微觀領域，我們必須承認超光速現象。這裡的速度是電子對的迴轉速度。
當然，電子不會有這樣大的自由運動速度，下文我們將會看到。
§2.4.3 電子對的軌道磁矩
電子對軌道磁矩的計算公式為：
式中 I 為電子對的軌道電流，S 為電子對的軌道面積，e 為電子的電量，v 為電子對的迴轉速度，r 為電子對的回轉半徑。
代入公式（2。9）和（2。10）得：
n＝1，2，3···（2。11）
當 n＝1，電子對的軌道磁矩為：
這和一個電子的自旋磁矩相等，而一個電子的最小軌道磁矩是
正好是電子對軌道磁矩的一半。
一般來說，“電子對”的磁矩是兩個電子軌道磁矩和自旋磁矩的向量和
，它應該具有如下形式
（2。12）
式中
為電子對的軌道磁矩；
為電子的自旋磁矩。
“電子對”作為核子體系的組成部分，只能有兩種，或者“異荷電子對”或者“同荷電子對”。
對於“異荷電子對”（第一種組態），
＝0。
＝0。對外表現為中性。
對於“同荷電子對”（第三種組態），
＝0，
。
那麼電子對的軌道磁矩為：
這兩種組態，因r＜
，所以磁力起主導作用。
綜上所說，我們可以把電子及其組態列表顯示如下：
§2.4.4 電子對的能量和功
由式（2。8）知道，在電子對體系中，不管是中性的
，還是帶電的
或
，體系的離心力等於向心力。根據論著《二十世紀物理學批判》第二篇《原子輻射的新觀點》§3。2的論述，在這種體系中，電子的動能為
（2。13）
與動能相聯絡的功為
（2。14）
這體系的勢能為
（2。15）
我們看到，電子對體系與原子體系不同。在原子體系中，電子的動能等於勢能，而在電子對體系中，電子的動能僅為勢能的一半。兩個電子的動能之和才與勢能相等。
與勢能相聯絡的功為
（2。16）
這體系的機械能並不守恆，守恆量是功
（2。17）
式中
為與輻射能相聯絡的功，負號表示體系對外做功；
為與勢能相聯絡的功；
為與動能相聯絡的功。
體系的輻射能在數值上等於輻射功
。n＝1。（2。18）
代入有關常數得
。
電子對體系的能量比起光子對體系的能量小多了。
異荷光子對，也就是中性的光子，或者說是最小質量的中微子，其迴轉運動的輻射能量可以達到：
，其本身的運動動能也很大，這就是為什麼中微子具有非常強的穿透能力。
這體系的輻射頻率為
。n＝1。（2。19）
代入有關常數得
。
輻射波波長為
。 （2。20）
可見，由電子對體系的輻射功所激起的光子海洋中的德布羅意組合波的波長（輻射波長）是極短的，呈現明顯的粒子性。
§2.5 電子的其它組態
電子除了上述基本組態――異荷電子對
和同荷電子對
、
外，還可以有新的組合形式。
§2.5.1 由異荷電子對組成的電子團
異荷電子對
，無論是電荷還是磁矩外觀表現都是中性，而且在電子對的線度上，萬有引力極小，電力也很小。那麼中性的就不會參與新的組合了嗎？不，會參與的。因為在電子的線度上，回轉半徑為
距離很小，比原子核還小。而磁力極大，為
（2。21）
如圖 4－1 所示，當自由電子
或
以某一速度接近電子對
時，由於電力可忽略不計，而單個電子磁力極大，自由電子將被加速，最後“吸附”在電子對
上，以相同的速度 v 旋轉，結成電子團。
§2.5.2 由同荷電子對
、
組成的電子團
對於同荷電子對，不但每個電子具有自旋磁場，整個電子對也具有軌道運動磁場，自由電子可以因吸附，結成電子團；也能以同荷電子對為中心，構成有心迴轉體系，像電子繞核運動一樣。例如自由負電子和同荷電子對
、結成如圖2－2（a）所示結構；自由正電子和同荷電子對
結成如圖2－3（a）所示結構。
此圖是根據論著《二十世紀物理學批判》第二篇《原子輻射的新觀點》§9。3的軌道翻轉和自旋翻轉原理畫出的，並考慮了泡利不相容原理。
圖2－2（a）和圖2－3（a）象是物質與反物質結構。圖2－2（b）組成了帶正電的電子團；圖2－3（b）則組成了帶負電的電子團。
由圖2－2和圖2－3我們還可以看出，自由負電子和自由正電子當它們自旋方向相反時，在磁場中的表現實際上是等效的。
由於電子的不同組合，結成的穩定體系可以是中性的，也可以帶有電荷。所帶電荷可以是正電荷也可以是負電荷。又由於電子的自旋和體系的自轉都只能具有兩個方向，而軌道磁矩和自旋磁矩可以相等也可以不等，所以不同穩定體系的磁矩可以為正，可以為負，也可以為零。
§2.5.3 各種體系所帶電荷總是電子電荷的整數倍。
我們已經推得電子自旋磁矩等於兩個玻爾磁子
。但是各種電子體系的磁矩卻不一定是電子磁矩的整數倍。因為磁矩是向量，電子軌道運動也會發生取向問題，向量合成的結果，總磁矩就不一定是玻爾磁子的整數倍了。
由此我們得出結論：在電子的兩種基本組態的基礎上，不斷地組合下去，就會得到各種微觀粒子，例如介子，中子，質子等等。
