強相互作用和弱相互作用原理

2021年06月02日22:23:21 資訊 1551

科技創新日益成為推動社會進步的主導力量,國家現代化目標的實現離不開科技人員的自立自強。哲學創新不是科技創新的“僕人”,而是科技創新的“幫手”,哲學創新為科技創新注入了思維和文化的活力,在科學思維和科學文化的塑造上發揮了積極的引領作用。多數人做科學和技術、哲學和經濟學創新的“裁判員”,或者看到了國家科技實力的強大,或者了解到國家科技實力的不足。少數人成為了科技和文化創新的“運動員”,他們或者是火箭製造和發射的“大國工匠”、雜交水稻育種的“大國農匠”,或者是公司、廠礦和機構的“泥瓦匠”、“教書匠”、“裁縫匠”。自創一套哲學體系不是自己“嚮往的目標”,我的“人生哲學”是當一名哲學創新的“運動員”,創新者不是坐在看台上,而是在賽道上奔跑,在賽場上博擊。

宇宙學的“人擇原理”分為強人擇原理和弱人擇原理,相對論物理學的“等效原理”分為強等效原理和弱等效原理,微觀物質的作用力分為弱力或弱相互作用和強力或強相互作用。弱力僅作用於電子、夸克、中微子等費米子,而對光子希格斯粒子、理論假設的引力子等玻色子不起任何作用,原子放射性現象產生於最短程的弱力作用。強力是質子和中子結合為原子核的作用力,由於質子和中子由更微小的夸克組成,強力實際上也是夸克之間的結合力。物質作用力的強弱之分與選擇的時空尺度和單位力的大小有關,比如:萬有引力在微觀的尺度上是最弱的力,而在宏觀的尺度是最強的力,我們在原子結構的受力分析中可以忽略原子核和電子的萬有引力,而把原子核和電子的電磁力看成是兩者之間的主要作用力,微觀單位的電磁力比引力高出了10的36次方倍。拿強力和電磁力對比,強力還是強力,而電磁力是“弱力”,強力是電磁力的100倍;拿電磁力和弱力對比,電磁力是“強力”,弱力還是弱力,電磁力是弱力的100億倍。

惰性物質是指化學性質十分穩定、在一般條件下不與其它物質發生化學反應的物質,比如:稀有氣體惰性氣體和不活潑的金屬或惰性金屬。惰性氣體包括:氦、氖、氬、氪、氙、氡,它們是在常溫下都以單原子為分子的氣體。空氣中的惰性氣體含量約為0.94%,其中絕大部分為氬氣。惰性氣體好像空氣中的“暗氣體”,它們是無色、無味、無臭的“三無氣體“,熔點和沸點的溫差小於10℃,僅在很小的溫度範圍內呈液體形態。利用惰性氣體極不活躍的化學性質,人們將惰性氣體廣泛地應用在工業、醫療、航天和深海探測、日常生活的領域,比如:霓虹燈實際上是“氖燈”,填充氖氣燈管發出穿透力很強的紅光。氦氣氫氣以外最輕的氣體,氫氣非常不穩定,容易燃燒和爆炸,現在的氣球和飛艇都用氦氣替代了氫氣。

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活性物質分為化學活性物質、生物活性物質、食品活性物質等,化學活性物質是指某些化學元素物質的活性較強,它們很不穩定,容易和其它物質發生化學反應或分解,其元素原子核外的電子容易失去或得到,從而產生氧化或還原反應。簡而言之,化學活性物質是指化學反應活性較強的物質,通常包括溶液中的離子、自由原子和自由基。可以從科學哲學的概念上把物質劃分為三大類,第一類是物理、化學、生物變化或反應緩慢、遲鈍或不活躍的物質,簡稱為情性物質;第二類是物理、化學、生物變化或反應快速、敏銳或活躍的物質,簡稱為活性物質;第三類是介入第一類和第三類之間的物質,簡稱為中性物質,它們的物理、化學、生物變化或反應不快不慢,既不是很活躍,也不是很惰性。科學哲學定義的惰性物質和活性物質符合科學哲學概念論的反等效原理。

惰性物質並不是完全惰性的,它有活躍的性質;活性物質並不是完全活性的,它有惰性的性質。比如:氫氣是宇宙中最豐富的物體,廣泛地分布在星際空間和恆星、氣體行星之內。氫氣在常溫下表現得非常穩定,顯現了惰性物質的性質,而在點燃或加熱的條件下能與許多物質發生化學反應。氫氣是一種無色、無味、無毒的氣體物質,它的生物學效應被廣泛地應用於臨床醫學的治療。它的易燃易爆性顯現了活性物質的性質,氫氣和氟氣氯氣、氧氣、一氧化碳、空氣的混合均會發生爆炸,氫氣與氟氣的混合物即使在低溫和黑暗的環境也發生自發性爆炸,氫氣與氯氣混合物的體積比達到1:1時,在光照作用下會發生爆炸。在了解氫氣的活性氣體特性之後,人們在儲存時通常將氫氣罐儲放在溫度不超過30℃的室內,禁止陽光直射和在附近使用明火,氫氣與氧氣、壓縮空氣、氟氣和氯汽等分開儲存。

科學哲學的相互作用原理分為兩種類型,一種是強相互作用原理,一種是弱相互作用原理。科學哲學強相互作用和弱相互作用的劃分對應了原子物理學強力和弱力的劃分,對應了相對論物理學強等效原理和弱等效原理的劃分,對應了宇宙學強人擇原理和弱人擇原理的劃分,也對應了物理化學情性物質和活性物質的劃分。具體事物的強作用關係和弱作用關係符合科學哲學形式論的等效原理,具體事物的相互關係上升為抽象事物的相互關係,從具體科學的強相互作用和弱相互作用提煉出抽象哲學的強相互作用和弱相互作用原理。所謂的惰性物質在科學哲學的概念上是指參與的相互作用弱的物質,其中的惰性物理物質的物理反應遲緩,惰性化學物質的化學反應遲鈍,惰性生物物質的生物反應緩慢;所謂的活性物質在科學哲學的概念上是指參與的相互作用強的物質,其中的活性物理物質的物理反應快速,活性化學物質的化學反應快捷,活性生物物質的生物反應靈敏。強相互作用和弱相互作用原理符合科學哲學原理論的反等效原理。

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