【簡介：】如果搞清了“磁鐵吸鐵”的微觀機(jī)制，那么，就等于找到了動(dòng)力學(xué)的“統(tǒng)一方程組”。
不過請牢記：磁鐵與磁鐵之間必須遵循一個(gè)重大法則：同極相斥，異極相吸 (Like repel and unlike att

如果搞清了“磁鐵吸鐵”的微觀機(jī)制，那么，就等于找到了動(dòng)力學(xué)的“統(tǒng)一方程組”。

不過請牢記：磁鐵與磁鐵之間必須遵循一個(gè)重大法則：同極相斥，異極相吸 (Like repel and unlike attract)。

磁鐵吸鐵的深層機(jī)制，目前沒有合格的解釋方案。得從“質(zhì)子·電子·量子”三大基元粒子(簡稱三基元)說起。

這里的量子，是“場量子·光量子·引力子”的統(tǒng)稱，量子是空間(真空場)的基本單元。為簡化起見，本文的這三種量子不作區(qū)別。

根據(jù)電子湮滅方程規(guī)定：量子質(zhì)量≡電子質(zhì)量(m?)，量子引力勢能≡電子慣性勢能(m?c2)。

磁性，源于基元粒子的光速自旋根據(jù)粒子物理學(xué)常識(shí)，量子既是構(gòu)成空間的基本單元，也是構(gòu)造實(shí)體的基元物質(zhì)。

根據(jù)電子湮滅反應(yīng)：電子是光子急遽收縮的產(chǎn)物，光子是電子急遽膨脹的產(chǎn)物。

▲圖2. 三基元粒子的“陀螺自旋體”模型磁性的微觀機(jī)制本文把“三基元”看成“陀螺自旋體”模型，簡稱“基元陀螺”，見上面的圖2。

基元陀螺皆以光速自旋，形成南北極。頂部有凹面錐的叫北極。底部有凸面錐的叫南極。

從上往下看，陀螺順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，凹面錐的底部將灌入量子反彈出去，形成正壓強(qiáng)。

從下往上看，陀螺逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，凸面錐的頂部將空間量子分野開來，形成負(fù)壓強(qiáng)。

于是，陀螺南北極附近就有了“負(fù)壓差”，表現(xiàn)為“引力場”，或磁偶極矩，也叫磁性。

換言之，磁偶極矩即磁性，磁性來自南北極，磁單極子不存在，磁性來自負(fù)壓差。

▲電子·質(zhì)子·光子，三大基元粒子，可以共用同一種“陀螺自旋體”模型。電扇如同自旋體，電扇自旋有磁性：正面有正壓，負(fù)面有負(fù)壓。大家皆可琢磨這個(gè)實(shí)驗(yàn)。

臺(tái)風(fēng)如同自旋體，臺(tái)風(fēng)自旋有磁性：頂面有正壓，底面有負(fù)壓，故有龍吸水與拔大樹。

▲電扇旋轉(zhuǎn)葉片，正面看上去是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的凹面錐，背面看上去是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的凸面錐。

螺旋槳如自旋體，螺旋槳也有磁性：后面有正壓，前面有負(fù)壓，飛機(jī)吸上天、輪船吸向前。

電子自旋有磁性，頂部凹錐有正壓，底部凸錐有負(fù)壓，電子因有負(fù)壓差，電子才有真空場。

質(zhì)子自旋有磁性，頂部凹錐有正壓，底部凸錐有負(fù)壓，質(zhì)子因有負(fù)壓差，質(zhì)子才有真空場。

光子自旋有磁性，繼承電子自旋體。光子必有真空場。光子必有引力場，光子才是場量子。

▲場，或電場、磁場、電磁場、引力場，都是場物質(zhì)(即真空介質(zhì))，其基本單元叫場量子。光子作為空間真空場的基本單元(或計(jì)算單元)，具有廣義磁性，所以才有吸收光譜。

質(zhì)子含有正電子，電子與質(zhì)子耦合，正負(fù)電荷相互切割磁力線，產(chǎn)生洛倫茲力與電磁場。

電子繞旋原子核，電子從近核點(diǎn)進(jìn)動(dòng)到遠(yuǎn)核點(diǎn)進(jìn)動(dòng)，激發(fā)多頻場量子，故有多頻原子光譜。

電子磁力或場引力：F?=m?c2/r?...(1)，

電子固有引力勢能：E?=F?r?=m?c2...(2)

質(zhì)子磁力或場引力：F*=m*c2/r*...(3)，

質(zhì)子固有引力勢能：E*=F*r*=m*c2...(4)

光子磁力或場引力：F?'=m?c2/r?'...(5)，

光子固有引力勢能：E?'=m?'c2=hc/λ?...(6)

為什么“同極相斥·異極相吸”？兩個(gè)磁鐵北極相遇會(huì)排斥(N斥N)，是因?yàn)楸睒O有抵觸的正壓強(qiáng)，好比兩電扇迎接有斥力。

兩個(gè)磁鐵南極相遇會(huì)排斥(S斥S)，是因?yàn)槟蠘O有向背的負(fù)壓強(qiáng)，好比兩電扇背靠有斥力。

兩個(gè)磁鐵異極相遇會(huì)吸引(N吸S)，是因?yàn)楸睒O正壓向與南極負(fù)壓向相同，一推一拉很默契。

電子與質(zhì)子好比兩個(gè)磁鐵，中子≈質(zhì)子+電子。質(zhì)子攜帶1個(gè)正電子(e?)。正電子的真諦是：

通常，電子(e?)，圍繞核電荷(Ze?)，總是南北極相向分布。故這個(gè)世界幾乎只有負(fù)電子。

但是，若電子投入反向磁場，南北極軸就可能顛倒過來表現(xiàn)為正電子。其實(shí)還是那個(gè)電子。

狄拉克過度類比鏡像對稱，預(yù)言反電子，安德森云室實(shí)驗(yàn)“證實(shí)”反電子，都是陰差陽錯(cuò)。

其實(shí)，自然界不存在宇稱對稱(即軸對稱或鏡像對稱)：反物質(zhì)不存在，反軸向分布可以有。

反電子不存在，而正電子可以有。反質(zhì)子不存在，而負(fù)質(zhì)子可以有。反中子是天方夜譚。

強(qiáng)力的定義：基元粒子固有強(qiáng)磁力F=mc2/r，簡稱強(qiáng)力。電子/質(zhì)子強(qiáng)力如方程(1)/(2)。

就全自洽與可釋然的物理邏輯而言，強(qiáng)力是各種力的總根源，可是如何解釋這些問題：

為什么電子不易墜入原子核？為什么會(huì)有核子或分子之間的引斥力？為什么水星不會(huì)墜入太陽？強(qiáng)力是怎么弱化為極弱的萬有引力呢？

有兩個(gè)大邏輯，可以歸入物理公理集：

第一法則：獨(dú)立自由的排它法則，

粒子必須確保有足夠光速自旋簡并壓與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不均衡導(dǎo)致的進(jìn)動(dòng)自由空間，以抵制外來碰撞而保持固有的內(nèi)空間。

基元體積不可再壓縮，固有光速自旋不可輕易被破壞。這也說明，電子與質(zhì)子極其穩(wěn)定，極不輕易被縮小，極不輕易被解體。

第二法則：同斥異吸的節(jié)約法則。

同斥異吸，即同極相斥異極相吸。節(jié)約法則，也叫最小作用量原理，是自然界的普適規(guī)律。

1個(gè)或2個(gè)(或n個(gè))自旋體，構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)保持最低能態(tài)，沒有多余，此稱節(jié)約法則。

電子與質(zhì)子構(gòu)成原子，雖然各自強(qiáng)力很大，但由于相互吸引，原子勢能反而<<各自勢能和。

質(zhì)子與質(zhì)子構(gòu)成原子核，由于兩個(gè)質(zhì)子之間的同斥異吸效應(yīng)，原子核勢能<<各自勢能和。

這就是電磁力<<強(qiáng)力，萬有引力<<電磁力、弱力(中子內(nèi)電磁力)<<強(qiáng)力的原因所在。

可以推出：電弱力與強(qiáng)力統(tǒng)一方程：

F?=ke2/R2=K?(m?c2/R+m*c2/R)，即：

F?=ke2/R2=K?c2(m?+m*)/R...(1)

式(1)，K?是電磁力對強(qiáng)力的節(jié)約系數(shù)，簡稱“電強(qiáng)系數(shù)”，R是電荷的引力場半徑。

有：K?=ke2/c2(m?+m*)R...(2)，

也可推出，萬有引力與強(qiáng)力統(tǒng)一方程：

F?=Gm?m?/R2=K?c2(m?+m?)/R...(3)

式(2)，K?是萬有引力對強(qiáng)力的節(jié)約系數(shù)，簡稱“引強(qiáng)系數(shù)”，R是實(shí)體引力場半徑，

有：K?=Gm?m?/c2(m?+m?)R...(4)

可見，萬有引力既適合宏觀天體，也適合微觀大粒子，如原子、分子，但不適合亞原子。

參與零和博弈的敵對勢力構(gòu)成的系統(tǒng)，總能量<<各自能量之和。有如兩虎相爭兩敗俱傷。

參與雙贏博弈的聯(lián)合勢力構(gòu)成的系統(tǒng)，總能量<<各自能量之和。有如社會(huì)節(jié)約勞動(dòng)原理。

即使是同性戀，也是因?yàn)閭€(gè)性基因之遺傳變異，本質(zhì)上還是遵從雌雄相吸的自然法則。

為什么“磁鐵只吸鐵鈷鎳”？顯然，三基元陀螺自旋體的負(fù)壓差，決定了它們真空引力場，具有普遍吸引的磁性。對于多粒子的實(shí)體，表現(xiàn)為萬有引力。

而且，磁鐵是實(shí)體，當(dāng)然有真空引力場，表現(xiàn)出很弱的萬有引力之共性。

但是，磁鐵另有強(qiáng)磁性，完全覆蓋了原有的萬有引力。尤其釹鐵硼是普通磁力的800倍。

磁鐵，不僅吸鐵(????Fe)，還可以吸鈷(????Co)與鎳(????Ni)，這是因?yàn)樗鼈冊咏Y(jié)構(gòu)極相似。

不妨把鐵鈷鎳及同位素統(tǒng)稱“類鐵元素”。不排除磁鐵對25號錳元素(????Mn)有一定磁性。

釹鐵硼是基于Nd2Fe14B化合物的永磁鐵。釹Nd，可用部分鏑Dy鐠Pr其他稀土替代，鐵可用部分鈷Co鋁Al替代，硼用來形成四方晶體金屬間化合物，具有高飽和磁化強(qiáng)度，高的單軸各向異性和高的居里溫度。

就宏觀而言，質(zhì)子數(shù)是強(qiáng)力的標(biāo)志。鐵磁性是因?yàn)殍F原子質(zhì)子的占有數(shù)與占比數(shù)之“雙占指標(biāo)”尤其突出。觀察以下元素的雙占指標(biāo)：

釩?1??V=45.1%，鉻?2??Cr=46.2%，錳????Mn=45.5%，鐵????Fe=46.4%，鈷????Co=47.4%，鎳????Ni=48.3%。

可見，鐵鈷鎳的雙占指標(biāo)最為接近，它們各自南北極的磁性，具有更好的匹配性。因此磁鐵對鐵鈷鎳具有顯著的強(qiáng)磁性。

就微觀而言，類鐵原子核子南北極排列的有序性最好，其節(jié)約效應(yīng)最小。表現(xiàn)出強(qiáng)磁性。

地球是個(gè)大磁鐵，地核全是鐵，鐵元素占比最大，其次才是氧元素。地磁性與鐵磁性的解釋方案，是一樣一樣的。

結(jié)語1. 萬物有磁性，與萬有引力是一個(gè)意思，其根源是電子·質(zhì)子·光子，這三基元粒子，都是光速自旋體，都有南北極與負(fù)壓差，導(dǎo)致真空引力場。

2. 強(qiáng)力是萬有磁性的總根源。同斥異吸法則，導(dǎo)致多粒子系統(tǒng)有最低能態(tài)效應(yīng)，極大弱化了強(qiáng)力疊加性。

3. 磁鐵的顯著磁性，是由于類鐵原子所含質(zhì)子數(shù)占有量與占比值很接近而匹配，使得核子南北極排列有最好的有序分布。

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就目前來看，在自然界中，一切力的作用歸根結(jié)底無外乎只有四種——引力、電磁力、強(qiáng)核力以及弱核力。磁鐵能夠吸鐵，這是電磁力在起作用。那么，磁鐵和鐵之間為什么可以產(chǎn)生電磁力呢？

這個(gè)問題需要從微觀角度來闡述。原子的組成有兩部分，一部分是帶正電荷的原子核，還有一部分是原子核外圍帶負(fù)電的電子。電子自旋會(huì)產(chǎn)生自旋磁矩，從而產(chǎn)生磁場。另一方面，原子核外的電子在軌道上運(yùn)動(dòng)還會(huì)產(chǎn)生軌道磁矩，這也會(huì)產(chǎn)生磁場。此外，原子核的自旋也有自旋磁矩，同樣也能產(chǎn)生磁場。

原子中的各種磁矩結(jié)合在一起產(chǎn)生一個(gè)總的原子磁矩，而原子磁矩的有序度決定了物質(zhì)是否具有磁性。如果原子中的磁矩互相疊加，原子磁矩有序度高，這樣就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場，從而使物質(zhì)具有磁性。這樣的物質(zhì)就是我們所說的磁鐵，最常見的磁鐵主要是由四氧化三鐵組成。另一方面，如果原子中的磁矩互相抵消，原子磁矩?zé)o序排列，這樣無法產(chǎn)生磁場，物質(zhì)也就沒有磁性。

在磁鐵產(chǎn)生的磁場的作用下，鐵的原子磁矩排列會(huì)從混亂變成有序，從而被磁化，并產(chǎn)生磁場。這樣磁鐵和鐵之間就能產(chǎn)生電磁力，所以磁鐵可以吸鐵。

而對于磁鐵無法吸引的其他物質(zhì)，它們的原子磁矩在磁場作用下不會(huì)從混亂變成有序，這樣就無法產(chǎn)生磁場，所以它們無法與磁鐵通過電磁力而吸引在一起。