物理學(xué)被劃分為兩大類，理論物理學(xué)和實(shí)驗(yàn)物理學(xué)。

理論物理學(xué)，以理論模型、理論思考為主，以在模型基礎(chǔ)上進(jìn)行的研究思考的成果，建立起來的系統(tǒng)的物理理論體系，被稱之為理論物理學(xué)。

實(shí)驗(yàn)物理學(xué)，以實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)手段為主，在對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀測結(jié)果，加以分析整理、研究思考、歸納總結(jié)基礎(chǔ)上構(gòu)建起來的系統(tǒng)的物質(zhì)體系，被稱之為實(shí)驗(yàn)物理學(xué)。

理論物理學(xué)、實(shí)驗(yàn)物理學(xué)都是以物理研究思考方法對宇宙物質(zhì)存在、運(yùn)動(dòng)與變化現(xiàn)象及其規(guī)律進(jìn)行研究、思考與探索的科學(xué)。前者重視模型的建立、系統(tǒng)性、邏輯性、規(guī)范性、統(tǒng)一性；后者重在現(xiàn)象模擬、觀察記錄、研究思考、歸納總結(jié)，從現(xiàn)象中尋找規(guī)律。

計(jì)算機(jī)廣泛使用之后，又新興出一類計(jì)算機(jī)應(yīng)用物理學(xué)-數(shù)值研究物理學(xué)。

數(shù)值研究物理學(xué)本質(zhì)上還是實(shí)驗(yàn)物理學(xué)，是實(shí)驗(yàn)物理學(xué)的擴(kuò)展，是現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)設(shè)備與數(shù)值處理設(shè)備的改進(jìn)，由過去的人工模型設(shè)計(jì)、人工實(shí)驗(yàn)控制、人工數(shù)據(jù)處理，向計(jì)算機(jī)模型設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)控制、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理的拓展，這種拓展使得過去的人為經(jīng)驗(yàn)個(gè)性研究思考向計(jì)算機(jī)共性研究思考轉(zhuǎn)變，弱化了人的個(gè)性在實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、?shí)驗(yàn)控制、實(shí)驗(yàn)結(jié)果中的作用，這種改進(jìn)有利于增加實(shí)驗(yàn)物理學(xué)的規(guī)范性，但是，也弱化了人在物理學(xué)研究思考中的的重要作用，不利于物理學(xué)對事物本質(zhì)性的解釋揭示，不利于物理學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展。

實(shí)驗(yàn)手段、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、數(shù)學(xué)公式表達(dá)，都是某種物理研究手段與方法，物理學(xué)中中為重要的研究思考，是對事物的觀察認(rèn)知、對規(guī)律的歸納總結(jié)。

無論物理學(xué)如何發(fā)展變化，物理學(xué)研究思考解釋揭示宇宙物質(zhì)本質(zhì)，探究物質(zhì)存在、物質(zhì)運(yùn)動(dòng)、物質(zhì)變化及其規(guī)律的主旨不會變化。

物理理論是研究宇宙物質(zhì)存在、運(yùn)動(dòng)變化的指導(dǎo)性理論，理論物理學(xué)理論應(yīng)該是物理學(xué)的核心理論，一切物理實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)模擬應(yīng)用都是基于理論物理研究的需要與創(chuàng)新而設(shè)計(jì)的，它們都是理論物理研究的手段與工具，物理實(shí)驗(yàn)基于某種物理理論而設(shè)計(jì)，且在物理理論指導(dǎo)下進(jìn)行。

而觀測方法、手段也是一種物理物理學(xué)常用的方法和手段，只是這些觀測有很多時(shí)候，不屬于人為提前設(shè)計(jì)的偶然性遇見，絕大多數(shù)的觀測是基于某種事實(shí)或理論預(yù)測的啟示。

原子核為一個(gè)質(zhì)子，只有一個(gè)質(zhì)子，這是最簡單元素氫的原子的原子核，原子核中不含有中子。

整個(gè)氫原子只有一個(gè)原子質(zhì)子（陽子、正電荷+中子光子堆）核和一個(gè)核外陰子（電子、負(fù)電荷），為最簡單組合性具有穩(wěn)定化學(xué)性質(zhì)的氫氣原子。

陽子（正電子、正電荷）、陰子（電子、負(fù)電荷為最小的物質(zhì)基本粒子）由它們組合而成的基本粒子最小的為光子，最小的組合物質(zhì)，最小的光子堆物質(zhì)，最小的電偶極子。

現(xiàn)代物理學(xué)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了大量的比質(zhì)子、中子更小的物質(zhì)基本粒子，但是，基本粒子物質(zhì)無論多么復(fù)雜，歸根結(jié)底，只有正電子（正電荷）、電子（負(fù)電荷）和光子（電中性），這三種基本粒子組合而成的三大類物質(zhì)。

1、正電子類，正電性物質(zhì)，正電子、原子核、質(zhì)子、阿爾法射線粒子和陽離子等等；

2、電子類，負(fù)電性物質(zhì)，電子、伽馬射線粒子、陰離子（反物質(zhì)）等等；

3、光子類，無電性物質(zhì)，光子、光子堆、中子、準(zhǔn)光子堆（原子、分子、天體）等等。

根據(jù)帶電荷與不帶電荷，光子類和非光子類可以劃分為兩大類：

光子類物質(zhì)（光子堆）和非光子類物質(zhì)（非光子堆）。

光子堆物質(zhì)，劃分為光子堆物質(zhì)和準(zhǔn)光子堆物質(zhì)。

狹義上講，光子堆物質(zhì)是指物質(zhì)的所有的正電子、電子基本粒子物質(zhì)組成顆粒，都穩(wěn)定地、一一配對為光子類的物質(zhì)，為狹義上的光子堆物質(zhì)，光子堆物質(zhì)為非電荷特性物質(zhì)。

廣義上，把由等量陽子（正電子、正電荷）與陰子（電子、負(fù)電荷）構(gòu)成的宏觀不顯電性的組合物質(zhì)稱之為準(zhǔn)光子堆物質(zhì)，準(zhǔn)光子堆物質(zhì)陽子陰子（正電荷負(fù)電荷）數(shù)量相同，但不一定是一一配對組合的物質(zhì)，而是以陽子群、陰子群形式一一對應(yīng)的組合物質(zhì)，準(zhǔn)光子堆物質(zhì)屬于廣義上的光子堆物質(zhì)，如原子、分子。

非光子堆物質(zhì)，就是宏觀上有電性顯示的物質(zhì)，或有正電荷顯示，或有負(fù)電荷顯示，這樣的物質(zhì)就是陽子（正電子、正電荷）與陰子（電子、負(fù)電荷）的數(shù)量不相等，或者陽子數(shù)量大于陰子數(shù)量，或者陰子數(shù)量大于陽子數(shù)量，也就是有絕對的正負(fù)電荷數(shù)量差異，有未被配對的陽子或陰子存在，物質(zhì)整體呈現(xiàn)或正電荷余量、或負(fù)電荷余量顯示。這種宏觀上具有正電荷或負(fù)電荷顯示的物質(zhì)被稱之為非光子堆物質(zhì)，非光子堆物質(zhì)為有自由電荷存在宏觀上有電性顯示的物質(zhì)，如陽子、陰子、質(zhì)子、阿爾法射線粒子、原子核、陽離子、陰離子等等。

非光子堆物質(zhì)又被稱之為電荷性物質(zhì)；光子堆物質(zhì)又稱之為非電荷性物質(zhì)。

電荷與色荷之間的關(guān)系

粒子物理學(xué)中，色荷（英語：color charge）是夸克與膠子的一種性質(zhì)，在量子色動(dòng)力學(xué)（QCD）的架構(gòu)底下，與它們之間的強(qiáng)相互作用有關(guān)。

色荷與粒子的電荷呈類比關(guān)系，但因?yàn)镼CD的數(shù)學(xué)復(fù)雜性，色荷與電荷有許多技術(shù)上的不同。

夸克與膠子的“顏色”與視覺上的色彩無關(guān)，僅僅是對于一種表現(xiàn)上幾乎不超過原子核大小范圍的性質(zhì)的一項(xiàng)奇特名稱。

“顏色”這個(gè)詞單純是因?yàn)樯捎腥N類型，類比于三原色；相對地，電荷就只有一種類型（但其中尚有正負(fù)之分）。

1964年，夸克的存在被提出之后不久，奧斯卡·格林柏格（Oscar Greenberg）引入了色荷的概念，試圖解釋幾個(gè)夸克如何能夠共同組成強(qiáng)子，處于在其它方面完全相同的狀態(tài)但卻仍滿足泡利不相容原理。這概念后來證實(shí)有用并且成為夸克模型的一部分。

從1970年代，QCD開始發(fā)展，并構(gòu)成粒子物理學(xué)中標(biāo)準(zhǔn)模型的重要成分。

夸克的顏色可以下面三者中的一種：“紅”、“綠”或“藍(lán)”，而反夸克（antiquark）則為三者的“反色”（anticolors）中的一種，有時(shí)稱作是“反紅”（antired）、“反綠”（antigreen）及“反藍(lán)”（antiblue）。

有些時(shí)候也會用互補(bǔ)色──青（cyan）、洋紅（magenta）及黃（yellow）來表示。

同樣的模式下，膠子可說是兩種顏色的混和：舉例來說，紅加反綠構(gòu)成了此種膠子的色荷。QCD中考慮從9個(gè)可能的顏色/反色所組成的8個(gè)獨(dú)特的膠子。

原子核，是由質(zhì)子+中子構(gòu)成的，由n個(gè)質(zhì)子+m個(gè)中子構(gòu)成的，如若，質(zhì)子有N+1個(gè)陽子+N個(gè)陰子所構(gòu)成，中子由M個(gè)陽子+M個(gè)陰子，所以，原子核中，質(zhì)子含有的最小基本粒子的數(shù)量為nN+n個(gè)陽子和nN個(gè)陰子；中子含有的最小基本粒子的數(shù)量為mM個(gè)陽子+mM個(gè)陰子。

原子核中最小基本粒子總量為（nN+n+mM）個(gè)陽子和（nN+mM）個(gè)陰子，而nN個(gè)（陽子+陰子），即為nN個(gè)光子，mM個(gè)（陽子+陰子）則為mM個(gè)光子，因而原子核中有（nN+mM）個(gè)光子和n個(gè)陽子（原子的核外有n個(gè)陰子繞核運(yùn)行）。

由于質(zhì)子與中子之間的差異主要為電性差異，質(zhì)子為非光子堆物質(zhì)，正電荷數(shù)量與負(fù)電荷數(shù)量之差為一，正電性顯示，且為陽子+光子堆；中子為光子堆物質(zhì)，正電荷數(shù)量與負(fù)電荷數(shù)量之差為零，無電性顯示。

質(zhì)子有明顯的正電荷電場和弱光子堆電磁場；中子有弱光子堆電磁場，無明顯的電場。

質(zhì)子得陰子變?yōu)楣庾佣盐镔|(zhì)，質(zhì)子失陽子也變?yōu)楣庾佣盐镔|(zhì)；中子得陽子變?yōu)榉枪庾佣盐镔|(zhì)，中子失陰子也變?yōu)榉枪庾佣盐镔|(zhì)，均成為質(zhì)子型光子堆物質(zhì)，而中子得陰子、失陽子都變成為反質(zhì)子型物質(zhì)。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，質(zhì)子與質(zhì)子、中子與中子的物質(zhì)含量基本相同，也就是說，質(zhì)子與質(zhì)子是基本一致的，中子與中子是是大致相同的，而且，質(zhì)子與中子之間的物質(zhì)含量差異也不大，因此，可近似地認(rèn)為，質(zhì)子得陰子（或失陽子）變?yōu)橹凶?/span>；中子失陰子（或得陽子）變?yōu)橘|(zhì)子。

根據(jù)“《新理論物理學(xué)》理論架構(gòu)”理論，光子在物質(zhì)中的作用近似于增大團(tuán)隊(duì)規(guī)模，通過增加光子，增大物體的電磁場的強(qiáng)度，如前所述，隨著光子數(shù)量的增大，物質(zhì)的電性減弱，磁性增強(qiáng)。因此，對于一個(gè)物體來說，多一個(gè)或少一個(gè)光子，物體的性質(zhì)沒有多大的改變，當(dāng)其等效光子數(shù)量達(dá)到千位數(shù)時(shí)，多一個(gè)光子感覺不到多，少一個(gè)光子感覺不到少。

中子是陽子與陰子的組合物質(zhì)，也可以視之為光子的組合物質(zhì)，中子與中子含有陰陽對（陽子+陰子）的數(shù)量并非是全同的，也就是說，中子與中子是有差異的，差異的是中子中陰陽對的總數(shù)，中子與中子完全相同之處在于所有中子的陽子總數(shù)與陰子總數(shù)之差值為零，無電荷差值，無直觀電性顯示，光子堆物質(zhì)（光子堆物質(zhì)的共性：陽子總數(shù)與陰子總數(shù)比值為一）。

同樣地，質(zhì)子與質(zhì)子也非全同的，質(zhì)子與質(zhì)子在具有一個(gè)自由的陽子（最小單位正電荷，）陽子正電荷總數(shù)減去陰子負(fù)電荷總數(shù)，一個(gè)正電荷差數(shù)，決定質(zhì)子特性的就是這個(gè)正電荷差數(shù)，質(zhì)子為正電荷物質(zhì)，非光子堆物質(zhì)，一個(gè)陽子（正電荷）與一個(gè)光子堆（中子）的組合物質(zhì)（非光子堆物質(zhì)的共性：陽子總數(shù)與陰子總數(shù)比值不為一，正物質(zhì)比值大于一，反物質(zhì)比值小于一）。

質(zhì)子可以等效地視為，一個(gè)中子與一個(gè)陽子正電荷的組合，中子與中子不是全同的，質(zhì)子與質(zhì)子也應(yīng)該不是全同的。

質(zhì)子與中子的區(qū)別：

1、中子為光子堆物質(zhì)，所有的正電荷與負(fù)電荷都是成雙成對的，沒有未配對的自由電荷。質(zhì)子為非光子堆物質(zhì)，所有正電荷與負(fù)電荷一一配對之后，尚有一個(gè)未配對的自由正電荷。

2、中子有微弱電磁場，無明顯的電性顯示。質(zhì)子有微弱電磁場，有明顯的電性顯示，有較強(qiáng)電場。

3、中子是原子核的輔助部件，增加原子核的物質(zhì)含量，增強(qiáng)原子核的電磁場，增加原子核的電磁引力，對質(zhì)子與質(zhì)子進(jìn)行隔離，減弱質(zhì)子與質(zhì)子之間的電斥力，增強(qiáng)原子核的穩(wěn)定性。質(zhì)子是原子核的核心部件，是保持“原子核與核外陰子組合而成的原子”的基本特性的關(guān)鍵物質(zhì)，原子中質(zhì)子的數(shù)目決定著原子與他原子之間的本質(zhì)區(qū)別。

原子核由質(zhì)子與中子合成，非光子堆與光子堆的組合物質(zhì)，顯然，原子核為較質(zhì)子更大的非光子堆物質(zhì)，原子核為非光子堆，有弱點(diǎn)磁場，有明顯的電性顯示，較強(qiáng)正電荷電場。原子核中的中子與質(zhì)子都有電磁場利用電磁引力，中子與中子、中子與質(zhì)子組合為更大的光子堆物質(zhì)和非光子堆物質(zhì)。

當(dāng)原子核存在多質(zhì)子時(shí)，增加原子核中的中子數(shù)量，增大原子核整體物質(zhì)含量，增強(qiáng)原子核及整個(gè)原子加速運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性；利用中子與質(zhì)子組合體，增加質(zhì)子與質(zhì)子之間的時(shí)空距離，減弱質(zhì)子與質(zhì)子正電荷之間電斥力，增強(qiáng)質(zhì)子、質(zhì)子與中子組合體的電磁引力，使整個(gè)原子核內(nèi)質(zhì)子與質(zhì)子之間的電場作用力減弱，使原子核內(nèi)物質(zhì)單元之間的電磁引力增強(qiáng)，增加原子核的物質(zhì)聚集力，增加內(nèi)部物質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，原子核對外電磁引力同時(shí)增強(qiáng)。

原子核質(zhì)子數(shù)量增加、中子數(shù)量增加，都會增強(qiáng)原子的對外電磁引力，也就是原子的萬有引力增大。

然而，由于中子、質(zhì)子數(shù)量的增加，原子核的體積增大，原子內(nèi)部的電磁斥力也在增大，所以，原子核中的質(zhì)子越多，原子核的穩(wěn)定性越差，原子核中子數(shù)量多，整體而言，可以增強(qiáng)原子核的穩(wěn)定性，但是，卻增加了原子維護(hù)穩(wěn)定性的難度，所以，簡潔高效的自然優(yōu)擇法則，原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)具有一個(gè)合理的比值范圍，而不是中子越多越好，這也是宇宙時(shí)空中穩(wěn)定的化學(xué)元素不超過百種的自然選擇。

現(xiàn)代物理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，“幾乎所有的核子的質(zhì)量，宇宙中幾乎所有普通物質(zhì)的質(zhì)量”，均源自于“純粹的能量”，似乎宇宙物質(zhì)就不存在什么質(zhì)量。

“《新理論物理學(xué)》理論架構(gòu)”中，始終就沒有質(zhì)量的位置，在所有的公理性假設(shè)中，均不涉及到質(zhì)量的概念，所具有的描述物質(zhì)的特性的事物，就是物質(zhì)的最小基本粒子的數(shù)量，最小基本粒子的電荷數(shù)量（一一對應(yīng)的），電荷的性質(zhì)，電荷與電荷之間的相互作用關(guān)系（吸引還是排斥），電荷的運(yùn)動(dòng)，加速度，加速度動(dòng)力源，物質(zhì)組分（正電荷、負(fù)電荷）、物質(zhì)結(jié)構(gòu)（正電荷與負(fù)電荷的組合排列關(guān)系）、物質(zhì)變化（電荷聚集數(shù)量變化、電荷與電荷之間的結(jié)構(gòu)排列方式變化）。

質(zhì)量，在物理學(xué)中，一直以來，沒有給出一個(gè)確切的本質(zhì)性定義，到底什么是質(zhì)量。通常，質(zhì)量的量度都是用力來表征的，如重力、引力等等，所謂的物體質(zhì)量的概念，是指物體含有物質(zhì)的多少，就是含有正電荷與負(fù)電荷數(shù)量和它們的總量，是一個(gè)電量的概念，物體的質(zhì)量實(shí)際上就是物體所含有的正電荷數(shù)量、負(fù)電荷數(shù)量及其結(jié)構(gòu)關(guān)系，通常的稱重就是衡量它所在宇宙時(shí)空中的相互電磁引力的大小，也就是以萬有電磁引力代替形成萬有電磁引力的正電荷、負(fù)電荷的數(shù)量、結(jié)構(gòu)關(guān)系、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等等隱含性內(nèi)容，質(zhì)量就成為了電荷多少與物質(zhì)存在、運(yùn)動(dòng)、作用影響及其規(guī)律的總和。

所以，物質(zhì)就沒有一個(gè)準(zhǔn)確的質(zhì)量，物質(zhì)就是由物質(zhì)最小的正電荷、負(fù)電荷基本單元的數(shù)量、最小電荷單元在排斥力、吸引力、和在斥力、引力作用下的結(jié)構(gòu)關(guān)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系、變化及其規(guī)律的統(tǒng)一，這就是宇宙物質(zhì)的全部。

物質(zhì)的質(zhì)量與物質(zhì)的最小電荷基本單元的數(shù)量有關(guān)、與正電荷、電荷和光子（正電荷+負(fù)電荷）的搭配比例、位置關(guān)系及最小電荷單元組合體與組合體之間的相互作用關(guān)系。

在這些相互關(guān)系中，有一個(gè)重要的關(guān)系就是物質(zhì)等效電偶極子電磁場與宇宙基底電磁場之間的作用關(guān)系，全體物質(zhì)交互作用形成動(dòng)態(tài)分布的宇宙電磁場及其與某個(gè)具體物質(zhì)體之間的相互作用關(guān)系，表征等著宇宙的物質(zhì)性本質(zhì)。

所以，物質(zhì)的質(zhì)量是物質(zhì)的一種本質(zhì)特性，是物質(zhì)含有物質(zhì)基本粒子數(shù)量多少的量度。通常質(zhì)量的是由力來表征的，這種力表征的質(zhì)量是一種由電磁引力、轉(zhuǎn)動(dòng)離心力等等電荷相互作用、相互影響，在某個(gè)宇宙時(shí)空中的作用結(jié)果；物質(zhì)的質(zhì)量，是物質(zhì)在其所在時(shí)空中，物質(zhì)與外部環(huán)境中他物質(zhì)實(shí)體之間的作用力、影響力的體現(xiàn)。

同一物體在不同的時(shí)空中，會有不同的質(zhì)量顯示，而其本質(zhì)就是物質(zhì)含有正電荷物質(zhì)、負(fù)電荷和光子的組合數(shù)量與組合結(jié)構(gòu)的綜合體現(xiàn)，所以，質(zhì)量的表征變成了對物質(zhì)與他物質(zhì)作用、影響能力大小和受它物質(zhì)作用影響保持自身定力的衡量指標(biāo)。

中子與質(zhì)子相互轉(zhuǎn)換

中子向質(zhì)子轉(zhuǎn)換、質(zhì)子向中子轉(zhuǎn)換，這些轉(zhuǎn)換過程是實(shí)實(shí)在在地發(fā)生著，驅(qū)動(dòng)這些轉(zhuǎn)換過程的作用力依然是電磁力。

量子力學(xué)關(guān)于粒子變化轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)方程表達(dá)式的一個(gè)基本數(shù)學(xué)原則：就是粒子方程兩邊可以通過變號（+、-）移向另一邊，粒子數(shù)學(xué)方程式保持恒等不變（這不是初中常識？還需要如此創(chuàng)新嘗試？），比如，將一個(gè)粒子替換變成它的反粒子，然后，把這個(gè)反粒子，移動(dòng)到粒子數(shù)學(xué)方程表達(dá)式的另一邊，或者，將變化轉(zhuǎn)換的方向箭頭換成相反方向，那么，粒子變化轉(zhuǎn)換方程式所反映的粒子變化轉(zhuǎn)換的過程同樣有效（數(shù)學(xué)游戲兼文字游戲）。

夸克轉(zhuǎn)換

現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為，“質(zhì)子和中子都是由更為基礎(chǔ)的夸克、膠子（等等-5616注）基本粒子經(jīng)過復(fù)雜的結(jié)構(gòu)組合而成的組合體”，質(zhì)子由兩個(gè)上夸克、一個(gè)下夸克組合而成；中子由一個(gè)上夸克、兩個(gè)下夸克組合而成，自由中子的壽命就是在緩慢地衰變的十五分鐘左右”（膠子和其他不可知粒子呢？）。

質(zhì)子---中子之間的轉(zhuǎn)換。

所謂的弱力，弱相互作用力，簡稱弱力，四種基本力中第二弱的、作用距離第一短的一種力。它只作用于電子、夸克、中微子等費(fèi)米子，并制約著放射性現(xiàn)象，而對光子、引力子等玻色子不起作用。

在基本粒子之間還存在另一種短程相互作用力——弱力，弱力的作用距離比強(qiáng)力更短，作用力的強(qiáng)度也比強(qiáng)力小得多，但在放射現(xiàn)象中起重要作用，β衰變中放出電子和中微子，電子和中微子之間只有弱力作用。弱力也存在其它基本粒子之間。

這一連串的新奇發(fā)現(xiàn)，引起了科學(xué)家們的震驚和注意。原來，原子量很大的元素，幾乎都具有放射性。經(jīng)過一段研究之后，人們才弄清了放射出來的射線具有三種不同的成分：一種叫α射線，這是由α粒子組成的正電荷粒子流，經(jīng)過質(zhì)量和電荷測定，確定α粒子就是氦的原子核，具有強(qiáng)電離作用，在電場中偏向負(fù)極；一種是β射線，也就是貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的射線，它其實(shí)就是一種高速運(yùn)動(dòng)的電子流0/-1e，貫穿能力很強(qiáng)，電離作用弱，在電場中偏向正極；還有一種射線叫γ射線，這是一種比X射線穿透力還要強(qiáng)得多的射線，它是一種不帶電的高能電磁波，波長很短（0.001-0.0001nm），穿透力強(qiáng)，射程遠(yuǎn)，一次可照射很多材料，而且劑量比較均勻，危險(xiǎn)性大，必須屏蔽（幾厘米的鉛板或幾米厚的混凝土墻），在電場中不偏向。物理學(xué)家們開始把注意力集中到原子核內(nèi)部。

那些來自原子核深處的神秘射線顯示出：物理學(xué)中尚有一塊未被開懇的“處女地”。到底是什么力量把α、β、γ射線中的粒子從原子核內(nèi)部拋出來的呢？直到20世紀(jì)30年代，人們對原子核內(nèi)部有了一個(gè)初步了解之后，才發(fā)現(xiàn)了支配微觀世界規(guī)律的，又有一種新的自然力。

從上世紀(jì)末開始，人們的視野穿透到了另一個(gè)天地——微觀世界。人們弄清了原子是由很小的原子核和繞核旋轉(zhuǎn)的電子所組成。隨后，人們又弄清了原子核是由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子構(gòu)成的。還搞清了它們之間的一些變化關(guān)系：中子發(fā)射一個(gè)電子就變成質(zhì)子；質(zhì)子又可發(fā)射一個(gè)正電子變成中子。表面看來，人們已弄清了一些新奇的、微觀粒子的“換身術(shù)”。

中子→質(zhì)子+電子

質(zhì)子→中子+正電子

天然的β衰變，正是原子核內(nèi)的中子放出電子，衰變成一個(gè)質(zhì)子的現(xiàn)象。當(dāng)人們想進(jìn)一步弄清β衰變時(shí)，物理學(xué)竟在微觀領(lǐng)域遇上了一場生死存亡的挑戰(zhàn)。按照物理學(xué)中最重要的能量守恒定律，β衰變過程中，原子核內(nèi)部中子衰變成質(zhì)子而失去的能量，應(yīng)該等于它所放出的電子帶走的能量。然而，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電子所帶走的能量，總比原子核應(yīng)該放出的能量少得多。直接觀測的β衰變過程表明，電子具有從零到某一上限的不同動(dòng)能。這說明原子核所失去的能量并不恒等，有多有少。物理學(xué)家們?yōu)榇颂岢隽朔N種假設(shè)，但都無法解釋這樁怪事。

正在這個(gè)緊要關(guān)頭，在玻爾領(lǐng)導(dǎo)的哥本哈根理論物理研究所里，有位大膽的青年物理學(xué)家泡利，于1933年提出了一個(gè)嶄新的理論：在微觀世界，確實(shí)存在著一個(gè)“竊能賊”，把原子核內(nèi)釋放的一部分能量偷走了。泡利假設(shè)：它可能不帶電，質(zhì)量也非常小，同周圍的相互作用力很弱，所以就不知不覺地從測量儀器下溜走了。

恩里科·費(fèi)米緊緊抓住泡利關(guān)于“中微子”的假設(shè)，繼續(xù)向縱深思索：如果中微子真的存在，那么，在原子核里出現(xiàn)的β放射性行為，就可以解釋為這樣一個(gè)道理：原子核中的中子在衰變成質(zhì)子的過程中，不僅是放出一個(gè)電子，同時(shí)還放出一個(gè)中微子。這就是說，前面所講的那種“換身術(shù)”不對，正確的方法應(yīng)是：

中子→質(zhì)子+電子+中微子

究竟是一種什么力促使這種變化呢？仔細(xì)分析，電磁力不可能產(chǎn)生這個(gè)過程，因?yàn)殡姶帕Φ膫鬟f者是光子，而在這種衰變中沒有光子參加。費(fèi)米作了一個(gè)大膽的嘗試，他假定：從質(zhì)子到中子的衰變過程，是由于自然界中某種新的力引起的。經(jīng)過一番琢磨，費(fèi)米得出了幾個(gè)新穎奇特的結(jié)論：

1.這個(gè)力要比電磁力弱10的11次方倍，但比萬有引力要強(qiáng)得多；

2.這個(gè)力只能發(fā)生在四個(gè)自旋為二分之一的基本粒子之間；

3.這個(gè)力的作用力程非常短，幾乎為零，即參與相互作用的粒子彼此一離開，力就迅速地消失了。

弱力沒有本領(lǐng)把任何粒子束縛在一個(gè)較復(fù)雜的體系中，它只存在于一些粒子發(fā)生衰變和俘獲的一瞬間，粒子之間一離開，弱力馬上就消失。

人們認(rèn)為自然界果真是存在著一種新的自然力——弱力。

繼1956年發(fā)現(xiàn)中微子之后，1957年人們又弄清了弱力還有一個(gè)奇怪的特性。事情發(fā)生在一種叫K介子的基本粒子身上。1949年，科學(xué)家第一次在宇宙射線的照片中，看到一種奇異的粒子，四年之后，用強(qiáng)大的加速器又人為地獲得了這種粒子，后來把它命名為K介子。K介子有四種，其中兩種分別帶正、負(fù)電荷，記作K ±，另外兩種不帶電荷，記作K°、K 。所以稱K -24介子為奇異粒子，其原意是，這類粒子產(chǎn)生的時(shí)間非常短，約只有10-24秒；但平均壽命則一般在10-10秒以上，相對來講又很長。

說起K介子之奇異，還有它另一段很不平凡的經(jīng)歷。1955年前后，圍繞著奇異的K介子，物理學(xué)上發(fā)生了一樁大疑案，當(dāng)時(shí)物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)有兩種K介子：一種衰變成兩個(gè)π介子；一種衰變成三個(gè)π介子。為了區(qū)別它們，便將前者命名為θ介子，后者命名為τ介子。θ和τ介子除了衰變的差別之外，其它性質(zhì)幾乎一模一樣。假如認(rèn)為θ介子和τ介子是同一種粒子，只不過具有兩種衰變方式，那么，就要?jiǎng)訐u現(xiàn)代微觀物理學(xué)中一條神圣的基本定律——宇稱守恒定律。宇稱守恒定律是關(guān)于微觀粒子體系的運(yùn)動(dòng)或變化的、具有左右對稱性的定律。微觀粒子體系在發(fā)生某種變化過程時(shí)，如核反應(yīng)、基本粒子的產(chǎn)生和衰變等，其變化前的總宇稱（其值為+1或-1）必須等于變化后的總宇稱。其物理意義是：粒子體系和它的“鏡像粒子”體系都遵從同樣的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律。這條定律后來被李政道和楊振寧所打破，證實(shí)基本粒子的弱相互作用中，宇稱并不守恒。

在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的自然力中，弱力是最獨(dú)特的一種，費(fèi)米理論在解釋弱作用過程中，盡管得到成功；但他提出：弱力只發(fā)生在基本粒子直接接觸的一霎那間。很多物理學(xué)家不喜歡弱力的這種脾氣，他們總是致力于追求大自然的和諧統(tǒng)一。

50年代末，李政道、費(fèi)曼和蓋爾曼等人，提出了一種新的理論——荷電中間玻色子理論。這種理論的建立，在相當(dāng)大的程度上是基于電磁理論的啟發(fā)。從中間玻色子理論來看，弱力和電磁力之間，只要把“電荷”換成“弱荷”，把“電流”換成“弱流”，把傳遞電磁力的“光子”換成傳弱遞力的“中間玻色子”，就立即可以得到有關(guān)弱力理論的新概念。弱力被描寫成交換一種叫中間荷電玻色（這種中間荷電玻色子記作W±粒子）的過程，根據(jù)測不準(zhǔn)關(guān)系，作用力的力程與交換的粒子的質(zhì)量成反比。（測不準(zhǔn)關(guān)系即一個(gè)微觀粒子和某些成對的物理不可能同時(shí)具有確定的數(shù)值，其中一個(gè)量愈確定，則另一個(gè)量的不確定程度就愈大。）電磁力和引力的作用力程為無限大，被交換的光子和猜想的引力子的質(zhì)量為零。而弱力的作用力程如此之短（小于10-15厘米），那么，被交換的W±粒子的質(zhì)量必然很大。理論計(jì)算出這種粒子的質(zhì)量，約為質(zhì)子質(zhì)量的75倍，為幾十億電子伏。正因?yàn)橹虚g玻色子太重，現(xiàn)在的高能加速器很難把它產(chǎn)生出來，弱力的中間玻色理論，和費(fèi)米理論一樣，也可以用來解釋基本粒子中的弱過程，并且很難區(qū)分哪一種理論更好些。

研究指出電荷群的穩(wěn)定過程中存在對稱性自發(fā)破缺。只有從其它途徑獲得與異號電荷吸引力等量且相反的力才能使電荷群穩(wěn)定。電荷群外電場的變化可能改變電荷群的穩(wěn)定性。未把微觀物質(zhì)看作電荷群時(shí)提出的強(qiáng)相互作用力和弱相互作用力是電荷群內(nèi)部的力在兩種不同情況下的表現(xiàn)。其中弱相互作用力是電荷群內(nèi)部演變產(chǎn)生的電磁作用力。這里所說的電荷群定義是：電量絕對值相等且數(shù)量相等的異號點(diǎn)電荷混合，正電荷與負(fù)電荷不重合。這些點(diǎn)電荷在空間中聚集形成的群體被稱為電荷群。

粒子的自旋是粒子固有的角動(dòng)量，是其內(nèi)稟的屬性，每種粒子都有其固定的大小不會改變。在數(shù)值上，粒子的自旋角動(dòng)量S=[s(s+1)]^(1/2)h'（其中s是自旋量子數(shù)，電子質(zhì)子中子的s=1/2，光子的s=1，介子的s=0；h'=h/(2π)≈1.05*10^-34(J.s)，h是普朗克常數(shù)）。s是整數(shù)還是半整數(shù)對粒子的統(tǒng)計(jì)性影響很大，著名的泡利不相容原理本質(zhì)上就是s為半整數(shù)的粒子遵循費(fèi)米-狄拉克統(tǒng)計(jì)。

自旋為1，就是象光子那樣指其自旋量子數(shù)s=1，相應(yīng)的其實(shí)際角動(dòng)量S=√2 h'。自旋可以粗略地理解為自己旋轉(zhuǎn)，但嚴(yán)格來說這是不對的，因?yàn)槲⒂^粒子是被認(rèn)為是點(diǎn)粒子的，一個(gè)點(diǎn)怎么旋轉(zhuǎn)？注意，這里說的粒子都是指基本粒子——沒有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的點(diǎn)粒子。像原子、分子這樣的復(fù)合粒子還是一個(gè)模糊的形狀的。

傳播弱力的傳播子有W+、W-、Z這三種矢量玻色子。所謂矢量就是指其自旋為1，跟光子一樣；所謂玻色子也是指其自旋是整數(shù)。

粒子自旋通常都會使它帶有磁矩，這樣它就像一塊小磁鐵，在有梯度的磁場中它就會受力偏轉(zhuǎn)（打到接收屏上后一般都明顯地分為上下兩條曲線，不是連續(xù)的一片）。這應(yīng)該屬于間接測自旋吧。自旋不僅在大小上是固定不變的，它在空間的任意方向上的投影的大小也只能取兩個(gè)固定的數(shù)值——±sh'。這兩點(diǎn)都與宏觀物體的旋轉(zhuǎn)大不相同，后者的角動(dòng)量不論是總的大小還是它在某方向上投影的大小都是連續(xù)可變的，而粒子則是固定的或量子化的。由于粒子沒有“形狀”和“大小”，其“自轉(zhuǎn)線速度”和“自轉(zhuǎn)角速度”都是沒有意義的。

粒子的自旋是除了它的三維外部空間的自由度以外的內(nèi)部空間的第四個(gè)自由度，這個(gè)自由度上只有±sh'這兩個(gè)分立的取值。不像空間坐標(biāo)那樣可以連續(xù)取值。最初是實(shí)驗(yàn)逼得人們認(rèn)識到這一點(diǎn)的，后來狄拉克構(gòu)建了著名的狄拉克方程，這是一個(gè)關(guān)于自由帶電粒子的滿足狹義相對論要求——在洛侖茲變換下不變的波動(dòng)方程，它自動(dòng)給出了電子的自旋及其分量的分立取值。

量子力學(xué)給出的諸多結(jié)論連同量子力學(xué)本身都是匪夷所思的。玻爾曾說：“如果誰沒被量子力學(xué)搞得頭暈，那他就一定是不理解量子力學(xué)?！睈垡蛩固拐f：“我思考量子力學(xué)的時(shí)間百倍于廣義相對論，但依然不明白?！辟M(fèi)曼說：“我們知道它如何計(jì)算，但不知道它為何要這樣去計(jì)算，但只有這樣去計(jì)算才能得出既有趣又有意義的結(jié)果?！保ㄔ捒赡苡谐鋈耄笠馊绱耍?/span>。

一、強(qiáng)力

原子核由帶正電的質(zhì)子和中子組成，它們聚集在約10^（-15）m的范圍內(nèi)，為什么質(zhì)子正電荷之間的庫侖排斥力沒有使核子飛散開來呢？那是因?yàn)楹俗又g存在一種能壓服庫侖斥力的強(qiáng)相互作用力――強(qiáng)力或核力。在原子核的尺度內(nèi)強(qiáng)力比庫侖力大得多，但強(qiáng)力是短程力，核子間的距離大于2×10^（-15）m時(shí)，強(qiáng)力很快下降消失，核子間的距離在（1-2）×10^（-15）m之間，核力表現(xiàn)為吸引力，小于1×10^（-15）m又表現(xiàn)為斥力，且隨距離的減小斥力迅速增大。強(qiáng)力對維持穩(wěn)定的原子核有重大的作用。

二、弱力

在基本粒子之間還存在另一種短程相互作用力，弱力的作用距離比強(qiáng)力更短，作用力的強(qiáng)度僅為強(qiáng)力的10^（-13）倍。弱力在β衰變中起重要作用，β衰變中放出電子和中微子，電子和中微子之間只有弱力作用。弱力也存在其它基本粒子之間。

?

                                    （示圖源自網(wǎng)絡(luò)）

實(shí)際上，就是物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，組合作用力？就是原子核內(nèi)質(zhì)子與中子中的陽子（正電子、正電荷）與陰子（電子、負(fù)電荷）被釋放重組的現(xiàn)象的作用過程與結(jié)果，就是多質(zhì)子原子核內(nèi)形成的多陽子（正電荷）搶奪陰子（負(fù)電荷），或者多陰子（負(fù)電荷）搶奪陽子（正電荷）的過程。

綁架式搶奪這很自然，這進(jìn)一步說明了原子核中質(zhì)子與中子的結(jié)構(gòu)，恰恰就是質(zhì)子為光子堆物質(zhì)+陽子的組合結(jié)構(gòu)，中子則是光子堆。

核外電子多，與核內(nèi)質(zhì)子上的正電子們進(jìn)行拔河比賽。

一種情形，外面電子們獲勝，一個(gè)阿爾法粒子被揪下逃離原子核，成為阿爾法射線粒子，同時(shí)一個(gè)核外電子隨著一同逃逸；原子核內(nèi)多了一個(gè)中子，原子核內(nèi)少了兩個(gè)質(zhì)子，兩個(gè)中子，原子核外多了兩個(gè)電子。

所以，原子還要繼續(xù)變化，核外兩個(gè)電子墜入原子核，原子核又失去了兩個(gè)質(zhì)子，多了兩個(gè)中子，再放射出伽馬射線粒子，光子。光子為結(jié)構(gòu)調(diào)整所放出來的基本粒子，其實(shí)，可以視為就是核內(nèi)質(zhì)子上的正電子（正電荷）與墜入核內(nèi)的電子（負(fù)電荷）的組合體。

由此看出，放射釋放出阿爾法射線粒子的原子應(yīng)該是具有較大能量的原子原子元素，而且，一次阿爾法射線粒子衰變，原子由原來的原子核減少了四個(gè)質(zhì)子，也就是原子元素的序號，比衰變之前降低了四個(gè)排序，這種情形通常難以發(fā)生。

最可能以這樣情形出現(xiàn)，核外多余的兩個(gè)陰子（電子，負(fù)電荷），由于原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)目的減少，正電荷總數(shù)減少，整個(gè)原子核的正電性減弱，原子核正電荷電場強(qiáng)度降低，因而，原子核對核外電子的電引力減弱，核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)處于暫時(shí)的動(dòng)蕩之中，運(yùn)行軌道半徑普遍增大，在新的軌道上暫時(shí)達(dá)到準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)，隨著時(shí)間的推移，多余的兩個(gè)電子脫離軌道，離開原子核的的引力范圍，成為貝塔放射性粒子，離開原子，成為自由負(fù)電荷基本粒子。

如若在一個(gè)封閉環(huán)境中阿爾法射線粒子與它們的故友兩個(gè)自由負(fù)電荷基本粒子結(jié)雙成對，這不就是那完美的氦氣分子嗎（氦氣也可以在地幔環(huán)境里自然形成）？

另一種情形，原子核內(nèi)正電子們獲勝，原子核外軌道上的電子被拉進(jìn)原子核，原子核內(nèi)，與原子核內(nèi)一個(gè)質(zhì)子的正電子組合為光子，結(jié)果原子核外少了一個(gè)電子，核內(nèi)少了一個(gè)質(zhì)子，核內(nèi)多了一個(gè)中子，原子釋放出一個(gè)伽馬射線粒子。

補(bǔ)記：整理閱讀《美麗之吻-宇宙萬物大設(shè)計(jì)》讀書筆記，其中關(guān)于“中子與質(zhì)子”的相互關(guān)系與轉(zhuǎn)換，提及“弱力”、“強(qiáng)力”，由于沒有系統(tǒng)學(xué)過現(xiàn)代物理學(xué)，因此，對現(xiàn)代物理學(xué)中的許多概念，沒有概念，所以只好查百度百科，摘錄閱讀，并粘貼到讀書筆記之中，邊學(xué)習(xí)，邊做資料積累，然后，合上電腦出門到海邊走走，路上琢磨弱力、強(qiáng)力，思考原子衰變，隨手在手機(jī)上記錄下，思考結(jié)果，一家之言。

海邊歸來隔空傳遞到電腦上，算是學(xué)習(xí)量子力學(xué)“弱力、強(qiáng)力、電磁力與萬有引力”的思考筆記。

海天雨虹團(tuán)隊(duì)嘗試應(yīng)“《新理論物理學(xué)》理論架構(gòu)”理論，從理論上實(shí)現(xiàn)強(qiáng)力、弱力、電磁力和萬有引力四種力的大統(tǒng)一，結(jié)果達(dá)到了這樣的目標(biāo)：強(qiáng)力、弱力、電磁力和萬有引力四種力，它們都是電場力的不同組合形式構(gòu)成的電磁場力，統(tǒng)稱為電磁力。

弱力就是原子的核外電子群與原子核內(nèi)質(zhì)子上的正電子群之間的角斗力，這種力作用的結(jié)果，造成了原子原子核內(nèi)部分質(zhì)子的變異、核外電子數(shù)量的減少，原子衰變?yōu)?/span>新原子+射線粒子，導(dǎo)致這種情形發(fā)生的主導(dǎo)力被稱之為弱力，其實(shí)，主作用力為電場力，輔助作用力為原子核內(nèi)的電磁斥力。

強(qiáng)力則是維系質(zhì)子、中子為穩(wěn)定的基本粒子的力，這個(gè)力就是光子等效電偶極子的電磁力，與萬有引力的電磁力是同一種力。

現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為弱力、強(qiáng)力都屬于物質(zhì)的組合結(jié)構(gòu)方式，而不能夠算是力。其實(shí)，它們都是最小基本粒子及其組合物質(zhì)的電磁學(xué)特征顯示，都是電磁力。

進(jìn)一步確認(rèn)弱力、強(qiáng)力、電磁力、萬有引力是同一種力，電磁力，自然地將四大力統(tǒng)一為物質(zhì)電磁力（2023年6月12日21:19）。

“《新理論物理學(xué)》理論架構(gòu)”自成理論體系，整體屬于經(jīng)典物理學(xué)的范疇，遵循經(jīng)典物理學(xué)的基本原理和原則，沒有東拼西湊的假設(shè)，集理論簡潔性、系統(tǒng)性、邏輯性、一致性、統(tǒng)一性與于一體，對宇宙事物的解釋詮釋，是理論自洽的，從最小物質(zhì)基本粒子陽子、陰子（最小的正電荷、負(fù)電荷單元、最小的電場力物質(zhì)單元）入手，以最小物質(zhì)組合基本粒子光子為宇宙主體物質(zhì)（最小組合物質(zhì)基本粒子、等效電偶極子、最小電磁力物質(zhì)單元），推知宇宙全體物質(zhì)的物質(zhì)組分、物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)之間相互作用、影響、運(yùn)動(dòng)、變化及其規(guī)律。

詳情請參閱海天雨虹團(tuán)隊(duì)在本公眾號中發(fā)布的（海天雨虹理論物理研究思考團(tuán)隊(duì)熱切期待諸位專家、教授和科學(xué)之友評頭論足、批評指正）：

《光、光子》

《“新理論物理學(xué)”理論簡介》

《萬有引力與天體電偶極子》

《天體公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)及其效應(yīng)》

《對現(xiàn)代物理學(xué)與經(jīng)典物理學(xué)理論分歧的再思考》

《〈新理論物理學(xué)〉物質(zhì)架構(gòu)設(shè)計(jì)思路與模型詮釋（修訂版）》

《“原子論”問題的解決與大統(tǒng)一理論的實(shí)現(xiàn)》

《問思拾貝雜集》