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化合引力场


http://www.sina.com.cn 2005年05月09日13:13 人民网

  卢杲

  在原子组合成分子的过程中,两个或多个原子核引力场(图46)相互吸引,首先克服原子外围负电子间的库仑斥力,使原子紧密的粘合在一起,分子中原子都是非球形的,象被压扁了似的(图2),这是一种强大吸引力,传统理论已无法给出正确的回答,实际这就是原子核引力场,它们在彼此靠近中形成“化合引力场”。化合引力场实质上只是多个原子核引力场(图46)的相互作用,原子核引力场、化合引力场是离子键、共价键、金属键、色散力、氢键的主要成分。

  金属键最能说明强大“原子核引力场”的存在。金属原子结构的特征是最外层价电子数目少(通常1-2个),而且价电子与原子核间的结合力很弱,极易脱离原子核成为自由电子,金属原子失去价电子后成为正离子。在金属晶体中大部分都是正离子,其余都是中性原子,这些正离子之间的库仑静电排斥力(M)远远大于正离子对自由电子的库仑静电吸引力(K)(参见图1及表1,在§1.2中),因为原子核与自由电子(原来的价电子)的结合力很弱,而且金属原子外围有着很多负电子,因此金属原子间的库仑静电排斥力是很大的,按照传统理论推演,金属晶体本应该是最不坚固的,或者根本不能使两个金属正离子靠近,金属晶体根本无法存在。而实际上恰恰相反,金属键结合力最强,组合成的金属非常坚固,这是为什么?笔者指出,这是因为金属原子的原子核引力场强,组合成的“化合引力场”也最强,表现为金属键的结合力强。在金属晶体中,是金属原子的“原子核引力场”的引力与原子外围的众多负电子之间的库仑静电斥力形成平衡。当金属原子相互靠近,形成“化合引力场”,由于金属原子最外层的价电子极易受到其它金属原子的原子核引力场的吸引,因此这些“价电子”极易成为“共享电子”,就象有机分子的“共享电子”。

  离子键的特点是没有方向性和饱和性,那么与此有关的传统理论就存在很大漏洞。Na、Cl都是电中性的,Na+和Cl-组合后必然是电中性的,那么在NaCl晶体中,每个Na+离子就不可能用库仑静电吸引力吸引着6个Cl-离子,同样每个Cl-离子也不可能用库仑静电吸引力吸引着6个Na+离子,这显然与事实不符,因此其中必然还有一种未知的强大吸引力,那就是原子核引力场。传统理论将正离子与负离子之间库仑静电吸引力描绘得很强,其实正离子的“正电”之源在原子核,它对负离子外围的负电子的库仑吸引力(K)远远小于正、负离子外围的负电子之间的库仑斥力(M),因为后两者距离近,且正、负电荷同量级,因此用“库仑静电力”根本无法使正、负离子结合在一起(参见图1,2,表1)。

  离子键的本质:金属原子之所以容易形成正离子,是因为金属原子的原子核引力场强,束缚了大量的负电子,而使外围的负电子间存在较强库仑静电斥力,加之当中有大量负电子阻挡,使原子核引力场输出的引力子对最外围的负电子的束缚力降低,在负电子间库仑斥力作用下,金属原子最外围的负电子较易脱离原子核引力场,形成正离子,与太阳引力场对外围行星的束缚力低的情况相似。在离子型化合物中非金属原子的情况恰恰相反,非金属原子的原子核引力场相对弱,外围的负电子少,负电子间的库仑静电斥力也相对小,非金属原子的原子核引力场较易吸引一个额外的负电子,形成负离子。由于正离子的引力场强,能与负离子形成较强的“化合引力场”,因此离子型化合物一般都是固体。这其中当然也有过去认为的正负离子库仑静电吸引力的作用,但绝不是主要作用,因为正负离子的库仑吸引力还远不及正反离子间最外围的负电子间库仑斥力,因为后两者距离近。

  共价键的本质:两个原子(A、B)在彼此原子核引力场的吸引下靠近,当下列吸引力与斥力形成平衡,即成键,吸引力:A(B)原子核引力场对B(A)原子核与B(A)负电子的引力,A(B)原子核对B(A)负电子的库仑吸引力;斥力:A负电子与B负电子的库仑斥力,A原子核与B原子核之间的库仑斥力。如两个氢原子互相靠近时,氢原子核引力场之间的引力克服负电子间的库仑斥力,当它们渐渐靠近直到两电子的波函数发生叠加,两电子由原来各从属于一个质子变成两个质子所共有,成为一个氢分子。两个质子组合成的“化合引力场”束缚着两个电子。

  在有机分子中一般都具有自旋相反的成对电子,这些负电子都有相同的左右引力场和左右反引力场,之所以看上去自旋相反,是因原子在组合成分子的过程中,原子核引力场中的引力子运行路线有所改变,形成“化合引力场”,在这种引力场的作用下,其中一个负电子被倒置,就象两个人分别处于直立态和倒立态。

  在分子中有一种规律,即大质量的原子居于分子的核心(图47,48,49,50,51),如血红蛋白,原儿茶酸根3,4—双加氧酶,细菌核苷酸还原酶的R2蛋白质中都是以铁原子为核心,这是为什么?这是传统理论无法解释的。笔者提出,这是因为铁原子的引力场强,能束缚较多轻原子在它周围,如铁等重原子引力场能束缚15-20个原子直径范围内的原子。铅、铊、汞等重原子之所以对生物体有害,是它们的引力场过强,使周围分子的主链断裂,如汞离子对硫醇类化合物具有较大的亲和性,这种相互作用以及伴随所形成化合物的稳定性,使得许多蛋白质和酶结构中的必需硫醇类失去活性。

  分子间作用力可分色散力、静电力、诱导力三种,其中色散力是其中主要成分,它存在于所有的分子之间,是一种吸引力,没有方向性和饱和性,作用范围约几百pm,属于长程作用力。色散力就是原子核引力场或化合引力场形成的。分子间相距较远时,主要表现为引力(万有引力),而当分子靠近时,就会出现排斥力,这是一种短程力,正是负电子间的库仑静电斥力。


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