（41）零空间论与原子的电子层和轨道

零空间论与原子的电子层和轨道

现代化学认为，原子核外空间具有分层的结构，由内到外分别为第一层、第二层、第三层……或 K 层、L 层、M 层、N 层、O 层、P 层、Q 层。每层含有一定数量的电子，并遵循一定的规律，比如 K 层不超过 2 个，最外层不超过 8 个或 2 个（当原子只有 K 层时），次外层不超过 32 个，倒数第三层不超过 18 个，第 n 层不超过 2n² 个。再比如电子层由内向外其能量由小到大逐步升高。根据电子的分布特征可知，核外空间应该具有层次的结构。这里有一个我们无法回避的问题，那就是核外空间这些一层一层的结构到底是如何形成的？首先我们要明白，所谓核外空间一层一层的结构，是指这些层次具有相对独立性，层次内具有一定大小且相对稳定的自身零收缩力和零能量。零空间论认为，宇宙所有相对独立的物质或系统一般都由零能量自旋平衡运动形成，核外电子层也不例外，每个电子层都在不停地发生着自身零空间的自旋平衡运动。也正是因为电子层的零能量自旋平衡运动才使得电子层中的能量由内到外必然会逐步升高。

现代化学认为电子层内包含电子轨道，轨道又称为电子亚层。电子层和电子亚层又分别被称为能层和能级。电子在轨道上的运动速度极快，可以达到光速，我们无法确定电子在某一时刻的具体位置，所以其准确的运动轨迹我们很难清晰地观察出来。我们在显微镜下看到核外电子的运动也只是云雾状的现象，这种云雾状的现象通常称为电子云。电子云的形状可以展示电子轨道的形状，电子轨道的形状就是电子的运动轨迹。现代化学将电子轨道分为 s、p、d、f 等几种类型，并认为 s 为球形，p 为纺锤形，d 为花瓣形等。我们首先要明白轨道是怎么形成的？零空间论认为，轨道具有一定的基本形状以及轨道可以容纳一定数量的电子虽然在实验中已经得到证实，但轨道并不包含零能量自旋平衡运动，即轨道并不是由零能量自旋平衡运动形成，它不是物质。可以想象，轨道应该是由电子的运动特性自然形成，是电子层处于稳定状态时电子表现出来的运动轨迹。我们知道电子层处于稳定状态只存在两种情况：一种是收缩状态，一种是持续性膨胀状态。电子层属于收缩状态和持续性膨胀状态又告诉我们，层内电子总是不断在收缩和膨胀两种运动中交替发生。根据电子的这一特性我们推测，电子的运动存在两种基本类型，一种是电子一直向前运行从而在前进的过程中完成收缩和膨胀两种形式的交替运动，一种是电子收缩运动到一定时候会调转方向做膨胀运动，而膨胀运动到一定时候又会调转方向做收缩运动，电子就是这样通过不断地来回运动从而完成收缩和膨胀两种形式的交替运动。在第一种类型中，电子要在电子层中长久运行，电子实际是围绕原子核周围运动的，即电子一方面围绕原子核周围旋转，一方面完成收缩和膨胀两种形式的交替运动。这样一来电子的运动轨迹其实是围绕原子核的齿轮形或锯齿形。齿轮的顶点是电子从膨胀运动转为收缩运动的转换点，齿轮的凹陷点是电子从收缩运动转为膨胀运动的转换点。在这里我们看出，宏观行星围绕恒星的运动和微观电子围绕原子核的运动是不同的。行星围绕恒星旋转属于自由平衡运动，行星的运行速度相对均匀，行星的轨迹方向是圆形，而电子围绕原子核旋转属于自由收缩运动和自由膨胀运动，属于收缩运动和膨胀运动的交替运动形式，电子的轨迹方向是围绕原子核的波浪形，这种形式的运动速度会经常发生变化，具体地说，电子自由收缩运动速度会逐渐加快，而电子自由膨胀运动速度会逐渐减慢。为什么电子围绕原子核运动不能是平衡运动，而只能是收缩运动和膨胀运动呢？我们可以从两方面来理解这一现象。一方面，零空间论认为，电子层处于收缩状态和持续性膨胀状态，层内电子的基本运动方式是收缩运动和膨胀运动的交错发生过程。另一方面，电子的平衡运动不会产生电磁力，如果是平衡运动就会使电子的运动失去意义，而收缩运动和膨胀运动可以产生电磁力，这将对化学键的形成起到重要作用。事实也说明了这一点，我们知道氢原子只含有一个电子，这个电子的轨道形式就是围绕原子核的球形，实验告诉我们氢原子是存在电磁力的，既然氢原子存在电磁力，且已知氢原子中的一个核外电子是在围绕原子核旋转，则我们可以推断这个电子一定是在做收缩运动和膨胀运动，而不是在做平衡运动。此外现代科学对电子运动的光谱实验表明，电子的运动具有一份一份的性质，就是说电子的运动具有间断性、不连续性或阶段性。电子的运动为什么具有阶段性？试想如果电子在做匀速的平衡运动，那么这种运动将是连续的，不间断的，光谱实验也不会呈现阶段性，不会呈现一份一份的性质。我们猜测，正是因为电子不断在进行着收缩运动和膨胀运动的交替发生，电子的运动才表现出间断性和阶段性，才表现出一份一份的特性。电子的这种运动特性就是现代化学所说的 s 形，但现代化学所说的 s 形指的是球形，零空间论认为，现代化学这种所谓的球形轨迹是很不严密的，它和零空间论的认识存在很大的区别，严格地说，这种 s 轨道不是围绕原子核的球形，而是围绕原子核的齿轮形或锯齿形。在电子运动的第二种基本类型中，由于电子是来回往返运动的，所以电子的运动轨迹会组成一个块状的物体形态，现代化学所说的 p、d 等轨道就属于这种类型。零空间论对电子轨道的这两种基本类型的形成机理已经有了初步的理解， s 轨道是因为电子层收缩差较大，电子的收缩运动至电子层内部边缘时仍没有耗尽收缩差的能量，因此电子只好围绕原子核继续做收缩运动和膨胀运动，最终形成齿轮形的运动轨迹。P、d 等轨道是因为电子层收缩差较小，电子的收缩运动在到达或未到达电子层内部边缘时已经耗尽收缩差的能量，这种情况会使电子在相对固定的空间范围内不断重复收缩和膨胀来回往返的运动，最终形成具有一定物质形状的轨道。根据泡利不相容原理可知，任何电子轨道最多能容纳两个自旋相反的电子，零空间论认为这可能与电子层初始的收缩差有关。初步认为，电子的所有运动规律和运动特征，均离不开电子层的收缩差和膨胀差以及同缩同胀运动规律的统治和制约作用。至于 p、d 等轨道的具体形态零空间论目前还无法确定，好在现代化学已给出了答案，即 p 为纺锤形，d 为花瓣形等。