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《黄帝内经》生命-夸克-超弦组装 来源: 王红旗 李新洲> >孙珏岷> 冰极烈> 乔汝> 转化医学是现在医学研究最时髦的概念，近10余年来从美国到欧洲再到亚洲各主要经济科技大国，都相继跟进，形成风靡全世界一场学术甚至社会运动。而组装医学是量子中医内藴研究的概念，但有人说现在量子理论陷入绝地，其发展需新的方法。量子物理真陷入绝地了吗？其发展真需新的方法吗？ 请听我国的钱旭红院士说："量子思维是一次激动人心的思维革命，美国和日本因抓住了这个机会，在发展中拔得头筹。"而我们说《黄帝内经》是揭示未来科学的几何学，正是说《黄帝内经》在当时类似提供了一种把量子理论及夸克-超弦发展，引导到人类自身生存、发展的完整应用上，做出今天我们可借鉴的完整范例。《黄帝内经》是类似《几何原本》意义上的一种可持续开放组装的科学思维，由此中国医学《黄帝内经》的阐述与衍化，也是和夸克-超弦到量子理论的组装如出一辙。 尽管《黄帝内经》成书以前的那个时代，中国虽没有任何实质的量子力学科学实验基础，但它已经拥有了组装医学这种思维方式。针对不完备的思维方式，将导致不完备的世界观，进而对经济发展和社会进步产生影响，这有从科学经济具体到医疗经济的缩影例子可探寻。到今天量子力学已证明是完备的，那么《黄帝内经》的阐述，真能寻找衍化出的类似量子力学的"波粒二象性"的内涵吗？我们现在从"组装"概念，反过来看"生命智力"概念到"夸克-超弦"层次的组装。
一、生命智力是一种高层次的组装 众所周知，中医理论的核心是脏腑-五行学说的组装。用此医疗模式实施临床诊断和治疗，取得良好的疗效。反过来把这种层次的组装概括命名为"生命智力"，以此解读中医脏腑-五行学说，那么五脏这种人体组装网络，就是"生命智力"组装的子系统。在此组装智力的操控下，其中五脏组装子系统彼此之间发送的类似信息激素，具有协调五脏组装的功能。所谓神秘的五脏与五行相生相克协调，即是一种信息编码的数学。
这种生命智力组装设计的信息编码的数学，是把世界万物划分为五种要素标记：木、火、土、金、水的类似字母的代号，并且把这五种要素彼此之间存在着相生（促进）相克（抑制）的关系抽象出来，作为类似数学的一种演算，例如定义：木生火，火生土，土生金，金生水，水生木；木克土，土克水，水克火，火克金，金克木。 三旋量子色动力学对夸克、轻子等物质族基本粒子的费米子和玻色子的自旋组合编码，也是分成体旋、面旋、平凡线旋、左斜不平凡线旋、右斜不平凡线旋等五种标记的，而且它们每种又分正反自旋两类，这如也还有阴阳的区别一样。对"生命智力" 组装设计虽然是避开了这种自旋编码组装的"夸克-超弦"层次阐述，但在中医称为的阴阳五行学说，也简称的五行学说或五运学说，这种简化却又恰好类似对应中医理论的运用，即能明白说清五脏中的任何一个脏器的功能，较其他脏器强或弱，就会影响到人体生理活动和心理活动的平衡，这也是身体健康或病貌的前提基础。 这种生命智力组装设计的信息编码数学，具体的定义是：肝脏属木、心脏属火、脾脏属土、肺脏属金、肾脏属水。套用到五脏上彼此之间推演的相生相克关系是： 木（肝脏）生火（心脏），火（心脏）生土（脾脏），土（脾脏）生金（肺脏），金（肺脏）生水（肾脏），水（肾脏）生木（肝脏）；木（肝脏）克土（脾脏），土（脾脏）克水（肾脏），水（肾脏）克火（心脏），火（心脏）克金（肺脏），金（肺脏）克木（肝脏）等信息组织调控。因此中医治疗类似脾脏方面的疾病，往往是肝脾共治，遵循"扶土抑木"的组装原则。也就是说，人体脏腑，实际上包括人体所有的细胞、组织、器官、躯体等集成组装，彼此之间都存在着物质-信息的直接和间接的相互调控关系。由此人体是一种和谐的组装集成整体，而中医师根据它们共同维持人体协调稳定组装设计"的原理，在医疗实践中也取得了很好地效果。 2、物质-信息操控工具类似激素组装的生命智力设计 人体由此简化为是一种"生命智力"概念的组装，那么就还有DNA生命智力组装、细胞膜生命智力组装、细胞膜网络生命智力组装、神经元生命智力组装、大脑思维生命智力组装等，是它们共同集成、耦合、叠加、网络、纠缠构建起协调统一的生命体的。 1）细胞膜生命智力组装，是由细胞膜（包括生物膜）及其内外附着物、衍生物（包括细胞内除DNA生命智力组装之外的各种细胞器、糖类和酯类等有机分子，以及多种化合物和元素的无机分子、离子）集成、耦合、叠加、网络、纠缠组成的。具有识别内外物质并选择内外物质通过细胞膜的功能，能够识别外来信息并启动反应机制，能够向外界或其它细胞膜发出信息。还可以把细胞膜生命智力组装上的功能区或功能块设计，命名为"膜因"或"胞因"，把细胞膜生命智力组装上的潜在功能区或功能块设计，命名为"膜智因"或"智膜因"。膜因通常是由一种或一组蛋白质及其附着物、衍生物、相关物组装、集成、耦合、叠加、网络、纠缠构建起来的，能够承担生命活动过程中的某项具体的功能。同理，相对于"基因开关"来说，也存在着"膜因开关"。 2）细胞膜网络生命智力组装是由若干单细胞生命智力组装集成、耦合、叠加、网络、纠缠共同组建起来的新的生命智力组装生命形式，即多细胞生物，它们对应着多细胞生物的组织、器官、躯体等结构及其功能组装。细胞膜网络生命智力组装可以通过发送物质-信息指令信号和设置膜因开关（包括基因开关），操控各种组织和器官等子系统组装彼此协调工作。多细胞生物组装的每一个细胞与其他细胞都存在着密切的联系，它们集成、耦合、叠加、网络、纠缠共同组成了细胞膜网络生命智力组装，其物质-信息指令广义可通过血液、经络、淋巴、神经来传递。 据此可知，中医理论描述的五脏存在五行相生相克组装，以及神奇的经络穴位等组装，其内在的原因即在于此。有鉴于此，不知晓量子力学的"波粒二象性"内涵到"夸克-超弦"层次的组装的中医师和西医师，也可以深入研究人体脏腑发出的物质-信息指令类似激素及其对相关脏腑的作用。 3、基因遗传角度的DNA生命智力及神经元生命智力组装设计
神经元生命智力组装和大脑思维生命智力组装的状态，对五脏（实际上包括人体所有的细胞、组织、器官、躯体）运行状态产生的影响，反之五脏的状态也能够对神经元生命智力组装和大脑思维生命智力组装状态产生的影响，构成了病貌学的基础。具体来说，可以对五脏发出不同的物质-信息指令，如类似激素对五脏产生的促进（改善）或抑制（损害）的作用时，五脏的不同运行状态也在向神经元生命智力组装和大脑思维生命智力组装，反馈发出不同的的物质-信息指令激素，正是这些"黄帝内经生态反馈环"群落的集成、耦合、叠加、网络、纠缠组装产生的促进（改善）或抑制（损害）作用，引导着中医的实践活动，其中医病貌学效应即源于此。
二、自由王国夸克-超弦层次的组装追踪 波兰华沙大学物理系教授莱万多斯基的新版本"圈量子引力"（LQG）理论，探索的思路是空间-时间的结构，在某种程度上相似于一个纤维组织，圈量子引力的时空由大密集数量的、微小的、缠绕成圈状的纤维组织构成，而能将量子力学和广义相对论联系起来。在这个数学模型的时空结构中，一个拥有每1平方厘米的"时空场，由1066根纤维构成。而圈量子引力理论是在20世纪80年代中期由Ashtekar和其他科学家发展起来的，它将时空描述成蜘蛛网，包含着各种信息。其中每一条线最终都会头尾相连形成循环，其携带的信息定义了它们周围的时空织物的形状。 生命智力组装设计中医称为的阴阳五行学说，也简称的五行学说或五运学说，对应广义色荷、纠缠环圈及多重自旋编码的三旋量子色动力学，具体有两种类似的简便处理夸克-超弦层次量子的方法。一是"李后强方法"。 这类似从数学上描述大分子的空间构象----类似酶和蛋白质的大分子链，无论链线弯曲、封闭等类似丝卷的无规行走，或"树近似"的凝胶渗流等，如能找出局部链节或链段聚合标度，以此形态和整链形态缩影作比较判断，可分为线型链、支化链和网状链等具有明显的简单的分形特征。类此具体联系类圈体自旋：如一个物体作平动，取其一标记点的轨迹，可以看成一条流线，用这种思想处理类圈体三旋的62种自旋状态，李后强教授的大分子链无论链线弯曲、封闭等类似丝卷的无规行走，或"树近似"的凝胶渗流等分形特征分类标记，就能扩张进来。 二是"杨振宁方法"。杨振宁的规范场，是把球面自旋扩张为相性因子和广义电荷，最后自旋各态，变成了虚拟的粒子加进计算。学杨振宁方法，类圈体三旋的62种自旋状态，既可以编码各种味夸克、色夸克，也能变成虚拟的粒子加进计算。这可以说是科 学之所以是科学，在于它本身是不断发展着的。当然这对人的心智而言，是过于复杂了。而这条漫长的道路，是从量子场论开始的。
1831年法拉第设想电力起因于力线，而力线发源于荷电物体，并充斥于荷电物体之间的空间。紧接着这种见解的出现，关于电磁场的现代观念随之诞生。以后的进展表明，场的概念是物理学最基本的概念。开始时，法拉第只是把电磁场与荷电物体联系在一起。但不久他便意识到，电磁场也可以独立存在。但法拉第的直觉的成功，并未地建立完备的理论，直到1861年麦克斯韦才系统地阐述了关于电磁现象----麦克斯韦方程组正确地描绘了包括从星系范围到原子核内的一切电磁现象。继后，相对论和量子论正好用来进一步阐明麦克斯韦方程组的组装涵义。 量子场论中的组装通常用称为耦合常数的强度参量，表示相互作用的强度。强作用力是自然界四种基本力中短距离内最强的组装。电磁相互作用组装的强度参量，称为精细结构常数，由实验确定为α=1/137.036。量子场论原则上能适用于四种力中的每一种力，但在实际计算某些量子贡献的概率时，会出现无穷大。但这些困难首先在描述电子、正电子和光子的量子场论，即量子电动力学中得到克服，并使量子电动力学的预言极其精确地得到了证实。组装的几何对称性，可理解为一种运动，通过这种运动，图案或物体形状可保持不变。但在物理理论中，经过变换后保持不变的不是图案或物体形状，而是该理论本身的数学形式，这也类似中医的数学和计算机模拟产生的基础。
对称性在人体组装中起着极为重要的作用，但对称性存在性质不相同的整体对称性和局部对称性。整体对称性是对空间中一切点施以相同变换的一种对称性，而在局部对称性中空间每一点都可独立变换。所以物理学中整体对称性向局部对称性过渡后，就能描绘电磁力的起源，并且有理由猜测其他的力也产生于局部对称性。用群论的数学来说，电磁力起源于U(1)局部对称性，弱力起源于SU(2)局部对称性，而强力起源于SU(3)局部对称性。U(1)是阿贝尔群，SU(2)和SU(3)都属于非阿贝尔群。在量子场论中，荷电粒子由场来描述，而这种场在时空中的每一点都有两个参数：场的振幅和相位。 振幅度量在某一点粒子出现的概率，这类似场分布的表面积度量；相位描述粒子的波动性，这类似场振动或自旋的频率度量，如驻波观察量就保持不变，场在相位变换时就具有整体对称性。局部对称性如类圈体自旋，相位在每一点都可独立变化且观察量可不变；杨振宁引进作为规范场的电磁场，仅用到面旋和体旋就足够了。这对于电磁量子理论的重正化，只是一类特殊的量子场论。在这类场论中无穷大可以用校正该理论中如电子的质量和电荷等基本参数就得以消除。
类似中医叫作"气"的分类详情一样，1960年代量子物理参与强相互作用的粒子已达到数百种之多，这些粒子叫作"强子"。它们分类，早在1956年日本的坂田昌一利用对称性更高的群描述，从同位旋的SU(2)转向SU(3)，用质子、中子和Λ超子作为SU(3)群的基本三重态。群论对应自旋论，但自旋有球面与环面不同论的拓扑类型的区别，坂田只是一个球体无限可分论者，大自然拒绝他是必然。到1961年美国的盖尔曼等人研究强子结构，同样使用SU(3)这种更高的对称群，却成功了。 为什么？球面无限可分，虚与实始终是分离的；环面圈体是实体，环孔是虚空，虚与实始终不是分离的。这类似哥本哈根学派讲量子力学的"波粒二象性"的互补内涵，也类似《黄帝内经》阐述"气"的物质-信息互补内涵始终分离。由此中医被看成反经典唯物论，不科学。坂田反哥本哈根学派，我们也跟着反哥本哈根学派。毛泽东主席是懂中医的，所以他很快由此悟出从坂田到我们的层子的难言之隐，于是在1966年时就不动声色大手笔起动正能量，把所有反哥本哈根学派的和不反的都请出殿堂，到工农兵中去，到大气大浪中去见世面。这类似为打造"种子"作了准备，也为后来的改革开放类似翻土播种作了准备。毛泽东主席当然看到正是这种正能量，1969年盖尔曼获得诺贝尔物理学奖。这类似《黄帝内经》阐述"气"，就是1963年盖尔曼和茨威格独立提出的"夸克"概念。夸克理论中一个质子包含三个夸克，类似海鸟叫声"夸克"。 叫声是信息，是虚的，反经典唯物论，不反哥本哈根学派，这就是夸克何中医的本质。一把小刀可以切开一块糖，但是无论怎样锐利的刀也劈不开原子。毛泽东思想的正能量释放了我国的"种子"和改革开放，他的"刀刃"的正能量远远大于原子的正能量。毛泽东主席赞成物质无限可分，虽是从卢瑟福用α粒子探测劈开原子核的结构，弗里德曼、肯德尔和泰勒用高能加速器产生的轻子去探测劈开核子的结构，看到物质可分的一面，但毛泽东主席更深沉地看到卢瑟福、弗里德曼、肯德尔和泰勒等的大脑信息"刀刃"的正能量的一面，在引领风靡全世界的这一场学术甚至社会运动。 1967年大型粒子加速器（SLAC）在斯坦福大学建成，弗里德曼等人在SLAC上做了被称作深度非弹性散射的实验，测得的电子大角度散射概率比弹性散射实验大得多，且分析表明代表过程发生概率的散射截面，只与一个量有关，这个量是电子传递给粒子的能量和传递给离子的动量之比。轻子与核子深度非弹性散射截面的这种特征称为标度无关性。当时正在SLAC工作的比约肯首先在理论上预言：标度无关性反映出电子轰击质子时撞到了其内一些点状结构中的一个，而且发生碰撞时与除此点状结构之外的其他结构没有关系，也就是说，点状结构间几乎没有相互作用。这与中医经络穴位理论在人体表面的穴位全息效应的标度无关性类似。随后，费曼研究了强子内点状结构的分布后得出，相对于高速运动的电子，这些点状结构相互间几乎没有作用。如果认为这些点状结构就是夸克，上述实验将得到很好的解释。 这种"夸克"实际不同盖尔曼的"夸克"模型，而被称为"部分子"，它还是后来量子夸克中海夸克、夸克海以及量子色动化学的基础，但核子的深度非弹性散射实验仍属于证实了盖尔曼的夸克模型，因为深度非弹性散射实验给出了如下物理图像：电子虽然未从质子中打出单个夸克，但电子碰到了夸克，因此弗里德曼、肯德尔和泰勒获得了1990年的诺贝尔物理学奖。深度非弹性散射实验说明组装在电子能量很高、传递给质子的能量也很大的情况下，电子探测到的是质子内部空间的小尺度区域，这时候，夸克行为表现为相互无关的自由态，即夸克间的相互作用很弱，且能量愈高，相互作用愈弱。这被称为"渐近自由"。另一方面，由于实验没有观测到单个夸克从质子中游离出来，因此可认为夸克之间的吸引力会愈来愈大，最终将企图离开的夸克拉回到质子里，这被称为"红外奴役"。接下去的组装是对非阿贝尔规范场进行微扰计算。 4、中医病貌学数学与渐进自由组装 人类生病，与也许也有类似深度非弹性散射实验的渐进自由的现象。在可重正化量子场论中，存在一个被称作卡伦-西曼吉克方程的一阶微分方程，其中的β函数是微分算子的系数，它依赖于微扰计算。1970年，西曼吉克指出，只有β函数为负的理论才会蕴涵标度无关性。而1950年代盖尔曼等人证明，量子电动力学是标度依赖的。在量子电动力学的情形，β函数是正的，它的有效耦合常数随能量增加而增加。西曼吉克找到了一种具有负β函数的场论模型，然而它不具备稳定的粒子谱。 1971年霍夫特利用其导师韦尔特曼的计算方法，证明了非阿贝尔规范理论可以重正化，因此与其导师共同获得了1999年度的诺贝尔物理学奖。普林斯顿大学的格罗斯和他的研究生威尔切克深入研究非阿贝尔规范理论，哈佛大学研究生波利策也在独立进行研究。1973年美国《物理评论快报》同时发表了他们的两篇文章，结论是一致的，即非阿贝尔规范理论的β函数是负的。这两篇文章为渐近自由的物理图像奠定了理论基础，格罗斯、威尔切克和波利策因此共同获得了2004年诺贝尔物理学奖。 这就是量子色动力学的诞生了，它说明有效色荷组装，受两种竞争性的效应支配。一种是与量子电动力学相类似的屏蔽效应，即真空极化现象。量子色动力学的真空充满了不断出现而又迅速消逝的虚夸克-反夸克对，即如海夸克、夸克海。其次也说明如果一个实在夸克放在真空申，则带相反色荷的虚粒子就会被吸引，而带相同色荷的虚粒子则被排斥，因而该夸克的色荷就被包围在一层异性色荷中，这样有效色荷就随距离的增大而减小。这种极化真空中的夸克本身也不断发射和吸收胶子，从而改变自己的色。 带色胶子能传播到相当远的距离，它的场组装是将自己散布到整个空间，从而掩饰了作为色荷源的夸克。以夸克为中心的某一任意空间区域越小，该区域中所包含的该夸克的色荷便越少。于是当带不同色的另一夸克趋近这夸克时，它所"感受"到的色荷便越来越少。仅在较大距离上，色荷的全部作用才能充分表现出来。量子色动力学组装强相互作用的行为，是屏蔽效应和掩饰效应的净效应。夸克既是永久禁闭的，又具有渐近自由性质；量子色动力学数学与强相互作用行为和观测到的夸克二重性也一致。 世界的学术及社会运动的正能量以大约50年时间证明所有的物质均由夸克和轻子组成，它们通过交换不同类型的量子而相互作用，这些量子由规范场来描述。这为中医量子学时代的到来，的确激动人心，发展更会惊世骇俗。
三、《黄帝内经》写就物质-信息弦学史 从中医病貌学逐渐深化对物质结构的认识，说起近年来创建的所谓"超弦理论"，广义的弦学框架从中医脉象与切脉可联系各种弦乐器上的弦线、弦膜，以及还有射箭用的弓弦，天体月球运转说的月弦，等等。其实，物质结构量子夸克-超弦层次和普通的琴弦、弓弦是非常相似的，只不过是描述微观粒子的一种科学假说，是一种结构信息和交换信息纠缠的产物。量子夸克-超弦理论超越统一了广义相对论和量子力学，类似《黄帝内经》写就的关于时空、引力及分子、原子、基本粒子等微观领域一切现象物质-信息弦学史。因为《黄帝内经》从来就没有把物质-信息的结构信息和交换信息当成一个点粒子研究。类似电场和引力场能量的应用，其中的不确定关系而把电子看成模模糊糊一片，不再是个点一样，克服引力理论和量子力学之间的不协调，诞生了超弦理论。 其实从拓扑类型有球面与环面不同伦，根据庞加莱猜想的变换和共形变换，如果把真空和时空的整体规范变换，产生的"开弦"和"闭弦"对应的球与环，称为第一类规范变换。那么庞加莱猜想定域规范变换，"开弦"产生的"杆线弦"及"试管弦"，"闭弦"产生的"管线弦"及"套管弦"，就称为第二类规范变换。但西方早在20世纪20年代虽然就有人提出过超弦理论，然而到了70年代初也只是请来拓扑类型的球面"开弦"，在70年代后期仍然对超弦拓扑类型环面"闭弦"缺乏兴趣。1984年美国物理学家史瓦兹和英国物理学家格林共同提出的超弦开始接近包容拓扑类型环面，1985年美国格劳斯教授和他的同事们提出所谓的"杂交弦理论"，才对超弦"闭弦"中刮目相看，这比中医使用的五行五运圈态和太极图说圈态，晚了几千年。
中医弦学在现代科学大厦能中占得了一席之地吗？在超弦理论中，电子不再是一个点，而是一段小小的振动着的弦。不但电子，而且夸克、光子、引力子等粒子也都被一段很小的弦所代替。这些弦有多大呢？它们大约只有10-33厘米，这够小了。由超弦构成的最小的亚原子粒子夸克，从莱万多斯基教授的新版本圈量子引力理论相似于的纤维组织，可知是由大密集数量的、微小的、缠绕成圈状的纤维组织构成，一个拥有每1平方厘米的"时空场，由1066根纤维构成。由此为中医称为的阴阳五行或五行五运学说，联想三旋量子色动力学对应广义色荷、纠缠环圈及多重自旋的编码，提供广阔空间，其具体有"李后强方法"和"杨振宁方法"两种类似的简便处理夸克-超弦层次量子的方法描述。超弦或呈环状，或呈线状，始终振动着、碰撞着，振动和碰撞的不同模式，则决定了该弦的性质。诸如电荷性和自旋性等等，亦即决定了该弦所对应的微观粒子。 至于超弦理论认为，空间有9维，加上时间1维，统称10维时空，或者再加1维成11维时空。而在三旋量子色动力学的自旋编码看来，这只是一种数学计算，实际只须4维或者5维就够了。即使这增加出来的6维或者5维空间，也类似只在10-33厘米这样极小极小的范围内才存在。一般目前粒子物理学的实验尺度，才达到10-16厘米数量级，人们熟知的质子尺度是10-13厘米，在这些尺度上可感知的空间仍然是三维的。
目前自然界存在的四种基本作用力，超弦理论都能包含和协调起来，这是超弦理论的一个惊人的成就。而且利用超弦理论，能量计算结果不再是无穷大，而是有限的，这也是很有意义的。有人说，超弦理论没有被实验证实。实际情况是，现代超弦理论应该向中医学习把量子理论及夸克-弦学发展，引导到人类自身生存、发展的完整应用上看齐。这将引起的物理学革命将比夸克-弦学的物理学革命更有深远的意义。 所谓实验物理学家们一直对弦理论持怀疑态度，那么究竟有没有可能用实验验证超弦理论呢？弦小到只有10-33厘米，而目前粒子物理学的实验尺度才达到10-16厘米数量级，离10-33 厘米相去甚远，这样微小的尺度，是目前人类没有任何希望在实验室直接测量的，这样弦理论和实验的联系就是一个空白吗？ 其实费曼在研究强子内点状结构的分布时，得出与盖尔曼的"夸克"模型不同的被称为"部分子"的夸克，后来成为高能量子夸克中海夸克、夸克海以及量子色动化学基础的实验，也许就已经看到了外源性超弦场的本身"地貌"，我们可以通过检验它所直接预言的某些粒子的存在，间接证明其正确性，中医的病貌学就是它的一个样板。量子中医时代对超弦所描绘的宏伟远景充满了希望和信心。 3、超弦理论转入更加深入细致研究见仁见智 弦理论把构成物质最小的"点"改变为无限细的"弦"，或者微观振动的线圈。这就解决了量子力学与广义相对论之间的矛盾；弦理论不允许宇宙大爆炸之前"奇点"致密为零。在弦理论眼里，万物都是音乐，宇宙就是一个庞大的交响曲，微观世界到处都是小小的琴弦，每个人也类似一把小小的弦琴......至此反过头再回顾看量子电动力学，它是建立量子场论>发展历史上的一个重要里程碑。它结合了量子力学>和狭义相对论>，用量子场的方法来描述粒子之间的电磁相互作用>，也可能是人类历史上最为精确的物理理论。 1）从1913年玻尔>发表玻尔原子模型>，假设电子>只能在一系列特定能量的轨道上绕原子核>做圆周运动，当电子从一个能级跳到另一个能级上时，就会发射或者吸收与能级之间能量差相对应的光子>，很好地解释了氢>原子光谱线的分布规律。进一步发现，氢原子光谱线具有精细结构，原先的一条谱线实际上是有几条靠得很近的谱线组成的。 2）玻尔原子模型不能解释光谱的精细结构组装，德国>物理学家索末菲>在玻尔原子模型的基础上就做一些改进。在索末菲模型>中，电子绕原子核运动的轨道不一定是正圆形，而是椭圆形>。电子的轨道能级不仅与玻尔模型中的主量子数> n 有关，还与角量子数>有关。不同角动量量子数的轨道之间的能级差正比于某个无量纲常数的平方。这个无量纲常数是索末菲在解释光谱的精细结构时引入的，因此被称为精细结构常数。引入精细结构常数后，玻尔模型中电子的运动速度和能级可以表示成更为简洁的形式。人们对它物理含义的第一个解释，就是玻尔模型中处于基态的电子运动速度与光速的比值。然而随着量子力学>的发展，薛定谔方程>建立起来，人们开始用电子云>和几率>组装描述核外电子，抛弃了电子具有经典理论中确定的轨道和速度组装的概念。 3）英国物理学家狄拉克>把量子波动力学与相对论>相结合，提出电子的相对论性量子力学方程--狄拉克方程>。狄拉克方程认为光谱的精细结构是由电子的自旋-轨道作用>引起的，是一种相对论效应。随后发展起来量子电动力学>认为，精细结构常数是电磁相互作用>中电荷之间耦合强度的度量，表征了电磁相互作用的强度。精细结构常数的数值无法从量子电动力学推导出，只能通过实验测定。 在量子电动力学中，电子之间通过相互交换光子而发生相互作用。相互交换光子的复杂程度对最终结果的贡献随光子的吸收或发射次数呈指数式下降，这个指数的底就是精细结构常数，任何电磁现象都可以用精细结构常数的幂级数来表达。 4）在描述强相互作用>的量子色动力学>和描述弱相互作用>的电弱统一理论>中，都有类似量子电动力学中交换粒子的过程，也具有类似的精细结构常数--耦合常数>。耦合常数的大小表征相互作用的强度。强相互作用的耦合常数约为1，比电磁相互作用的精细结构常数大得多，因此强相互作用的强度也比电磁相互作用强很多。相比之下，弱相互作用的耦合常数约为10-13，引力相互作用>的耦合常数则为10-39。 以上的数学的精细结构进展，也可为量子中医是组装医学的内藴研究，提供参照。 |