简析自旋在物质极性以及物质构成中的作用

刘德民

摘要：粒子为什么能结合在一起，构成各种结构及形态不同的物质？单极子及双极子是怎样形成的？这里我们重点分析了自旋现象，判断自旋是构成物质的初原力，也是物质产生极性的根本原因。

关键词：单双极子、初原力、物质构成原因

1.初原力

自旋元：单个粒子自旋或做圆周运动，那么这个自旋或圆周运动叫自旋元。每个自旋元有两个面，我们把顺时针旋转的一面定义为N极，逆时针旋转的面定义为S极。这样每个自旋元就有两个极，同种自旋元遵循同极相斥异极相吸的规律，同时自旋元圆周相切处存在一种弱引力或弱斥力。两极产生的力我们称之为强力，圆周产生的力我们称之为弱力（证明参照《物质空间法则》中电磁本质一节中有关磁畴的论述）。

下面是一种有自旋元弱引力结合构成的一种平面点阵网。

即每个自旋元都可以通过彼此切点处产生的弱引力相互连接能够构成一个稳定的网状点阵结构。每个同样的平面点阵网面与面上下平行排列就构成了一个立面点阵体。每一个平面点阵网还可以卷曲成一个圆筒状。相同的圆筒之间可以通过自旋元的强引力黏连成一体。一个粒子通过旋转变成自旋元就可以组合成各种几何结构，甚至一些不规则结构。通过粒子自旋及卫星粒子的绕轨可以形成更加复杂的力，进而构成更加复杂的结构。可以看出，粒子通过自旋产生的力是可以构成物质的，而自旋元提供了构成物质的初原力。每种级别的力都必须有一定的介质，比如飞机需要空气，船需要水，电子需要电以太。而每种力的产生都是物质与介质之间空间博弈的结果。物质的运动会使介质的密度及能量发生变化。介质的密度与能量决定介质的空间压的大小。比如空气在同样密度下，0度与100度的时候对外界的压强是完全不一样的。所以介质产生的力F应该是密度与温度的一个函数。介质密度与能量的变化就会使介质的空间变化，进而向物质施加了力，包括初原力，于是各种各样物质便产生了。

因此，物质内的（以太）空间压要小于真空（以太）。而光的介质为以太，以太压的大小决定光的传播速度。所以透明物质内光的传播速度要小于真空。

2.单极子与双极子

如图所示，当某种自旋元在平面自旋方向相同，那么这个平面就拥有了极性，平面的两

面各为一极，且顺时针的一面为N极，另一面为S极。这种能够构成两极的平面自旋系我们称之为双极子系。比如磁铁中的磁畴就是如此。

如图所示，某种自旋元在球面上以相同的自旋方向排列，这时，球的内外表面各为一极。

由于向里的一极被封闭在球体内对外不显极性，故对外只有一个极显极性，我们称为单极子球面自旋系。这里所说的球面也适用于闭合曲面。我们所说的正负电子就属于单极子。假设电子不是最基本的粒子，还有结构，那么正负电子很可能自旋元旋转方向不同的球面自旋系，同种电子排斥，异种电子相吸。

这里我们不用去纠结这两种自旋系究竟是怎么形成的，而是这两种结构确实起到了双极子单极子的效果。

3.超流体量子化的涡度

当超流体置于容器内旋转，就会形成量子化的漩涡。超流体微粒获得一定的线动能，这时微粒要求自己的空间扩大，但是由于空间被容器束缚，拥有过多能量的超流体被禁锢在固定的空间内，如果是普通流体，那么他们可以通过与容器的摩擦将能量传递出去。但是超流体其能量损耗非常小，故超流体拥有的线动能与其空间不匹配，这时他们必须将线动能转化为自旋能，借此进一步降低空间消耗。故每个量子化的涡度都可以当作一个自旋元。同样的道理，当物质的温度降低，其空间被压缩，那么物质内部的自旋方式会出奇的一致，也就是我们所说的玻色凝聚态。超导磁悬浮现象中的以太龙卷风其中心也会出现量子化的涡度，这些涡度取向一致，就像陀螺仪一样，使其浮在上方的磁铁保持平衡。

螺线管加铁芯，通电螺线管内部的以太也会形成量子化的涡度。而铁芯內的磁畴也可以看作量子化的涡度，只不过其取向是混乱的。当铁芯放入螺线管内，铁芯内取向一致的磁畴也可以看作量子化的漩涡，磁畴的取向与螺线管内量子化涡度高度一致，这种排列方式也最节约空间，所以螺线管的磁力几乎被铁芯完全吸收，磁畴与量子化的涡度共同作用，使电磁铁的磁性大大加强。此外，磁致旋光效应，也说明了螺线管内发生了量子化的涡度，致使光波发生了偏振。

真空中，以太的速度是很难改变的，当能量有限的扰动以太时会形成量子化的涡度，并不能形成直线速度。但在物质中，物质的运动会带动以太的运动。因为物质先于以太运动，所以拖拽以太具有滞后性。斐索实验及萨格纳克现象已经证明光速在介质中遵循波的速度叠加原理。而真空中光速不易改变，但并不表示光速是恒定不变的，至少在不同的参考系，同一光束的相对速度是不同的。endprint