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化学元素周期八卦表 ——从<<周易>>古代原素周期表得到的启示
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广告招租，e-mail:yesize@hotmail.com 目前中西学术界之间，无形中存在一条很深的鸿沟。鸿沟的两边都研究得热火朝天，各自都说自己有无限广阔的发展前景。例如，周易研究协会，不仅大陆上有，海峡对岸也有，全世界都有。他们定期召开理事会、发表论文、出版杂志等等。占统治地位的西学派，当然更搞得生气蓬勃，不必多说，但它几乎排斥任何与国学结合的可能性。这就使我们联想起来，如果当年不发生“毛泽东提倡中西医结合和西医学中医”这回事，至今在中国大陆一定还是：西医管西医，中医管中医，两者不可能结合得像现在那么好。其实，刻苦钻研的人一定会发现：中西文化的实质精髓是根本相通的，正如一句名言所说：“真正民族的东西都是世界性的”，那些坚持认为两者截然对立的人，实质上他们对中西文化两者的认识都只是些皮毛，即只了解一些表面形式上的东西，根本没有深入领会其中包含的深邃意义。 本文作者试图尽可能地消除中西学术界之间存在着的鸿沟。运用《周易》[1]八卦 原理，对化学元素周期表作了重新排列，即将物质世界中已被发现和待发现的元素，以完整的層次排列到放射性八卦图中去。从而消除了第一周期6个空位和镧系、锕系元素的例外排列，并初次提出了化学元素周期分割点公式，把原子结构与化学元素周期系密切联系了起来，使元素周期表得到了进一步完整。从而预测到尚有22个主族元素和84个副族元素等待人们去发现。 《周易》及其中的八卦是我国古代文化的精髓，是我们祖宗传下来的重要文化遗产；这种采用主观臆想进行判断的方法也是从实践中摸索出来的，好像陈景润研究的哥德巴赫猜想不是凭空猜想的一样。由于当时没有做“受控试验”的条件，摸索出这样一种方法确实很不简单，其中必有深奥的道理值得我们去钻研。哥德巴赫猜想当我国著名数学家陈景润尚未证明它的时候，它仅仅是个猜想，一经证明，不就成为数学定理了吗？由此可以推出：用《周易》及其中的八卦预测出来的有待于我们去发现的22个主族元素和84个副族元素，至少也可以作为一种化学上的猜想，如果能与西学的“受控试验”结合起来，即如果能早日出现化学上的“陈景润”，不也就得到证实了吗？ 2000年8月8日中央人民广播电台广播了一个好消息：“俄罗斯科学家制成第166号元素”，同日大陆上各大报纸也都刊登了这个消息。这就说明了我们预测的一半左右元素已被得到证实。但遗憾的是：第一个化学上的“陈景润”竟是俄罗斯科学家！俄罗斯科学家能做到的，我们中国的科学家一定也能做到！还有一半就留给我们自己的科学家了！ 1. 元素周期律及其表述形式的改进过程 自从1869年门捷列也夫发现元素周期律至今已有120多年历史了。但是表述元素周期律的方式正在经历着第二阶段的变化过程。第一阶段从1869年至1916年，门捷列也夫第一次描述元素周期律的内容为：元素的性质是随原子量迭增而发生周期性变化的，这样的描述不够确切。当用X射线测定了元素的核电荷以后，1916年德国化学家柯塞尔（W.Ｋ ossel）提出＂以核电荷大小顺序来排列元素＂的学说，将元素性质修正为随原子序数递增而周期性地变化。从１９１６年至今这８０多年间，人们总感到元素周期表例外排列太多，从而规律性不够显著，例如：氢和氦两个元素, ;中间有6个空位， 又如镧系和锕系元素被安排在表外, 影响了元素周期系的完整性。另外，又没有把原子结构与元素周期系密切地联系起来。对待这6个空位有两种态度：一是让它们去，空就空着；另一种是寻找更合理的排列表式，使它既能继承现有表式的全部符合规律的东西，又能合理地消除这些空位，而一旦消除了这些空位，则意味着更逼近了客观规律。为了寻找更合理的元素排列表式，作者在美国科学家西博格（Seaberg.G.T.）和中国学者刘少炽提出所谓“未来元素周期表”[2]的基础上,运用中国古代周易理论（见表1）进一步作了改进,提出了“元素周期八卦表”[3]（表2），消除了镧系、錒系、超锕系和远超錒系共92个元素的例外排列，和6个空位，并将原子结构与元素周期系联系了起来。简言之，作者把现代元素周期表中的7个周期改为9个周期，50个格位增加到66个格位。在本文第3节中讨论的周期表就是经过这样改进以后的完整的周期表。 2. 八卦学说及八卦原素周期表 我们从文献[1]中得到一个重要的发现，可以用64卦方阵表示物质元素属性的周期性变化。中国古代的“八卦”和“六十四卦”可以看作是由“- -”（阴爻）和“—”（阳爻）两个符号（分别对应于二进制的“0”和“1”）按顺序递增方式编定的特征码。古人所定的8个单卦（由三根爻组成）和64个复卦（由上下三爻组合而成）都符合数学上“完全排列”的规律。为了研究方便，我们将8个单卦，64个复卦以及太极圈中“阳”和“阴”两个原素全部列出其卦名（使总原素数为66），并把用二进制符号排列的爻符转化成十进制数码，然后再把十进制数码表示的特征码命名为原素的“特性值”。接着，我们将64卦方阵整体旋转180゜，从乾到坤依次排列，并将太极圈中阳、阴两原素作为第一周期，从而构成了对上述方阵稍加改造的“矩阵式八卦原素周期表”（见表3）。 从该表可看出下列3个特点：（1）金属性从第1族（乾宫）到第8族（坤宫）逐渐减弱，从第2周期到第9周期逐渐增强，这符合现代元素排列的特征；（2）第8族中9个原素（序列数为2、10、18、26、34、42、50、58与66）是每个周期的终点原素，称为“周期分割点”。用全体原素格位数66减去原素的排列序数就等于该原素的特性值。（3）周期分割点公式列出如下： B = 2∙（n – 20 ）∙22 + 2 ┄┄┄┄┄ （1） 式中: B — 第n周期分割点以上所排列的原素数； n — 周期序数。 3.矩阵式八卦原素周期表与改进型门氏化学元素周期表的内在联系特征 我们将表3（矩阵式八卦原素周期表）与表4（改进型门捷列也夫化学元素周期表）进行对照，可以看出4项特征性的内在联系： 3.1 两表的相等性 构成两表的3个基本因数都是相等的：8族，9周期，66个格位。 3.2 两表的相似性 两表的相似性有两点：①周期分割点公式都是以2为基数发展变化的。按照上述同样的方法，在门氏化学元素周期表的第8族内可以找到9个元素分割点：2、10、18、36、54、86、118、168与218。周期分割点公式如下： &nbs p; Z1 = 2∙ 2N2–2 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄ （2） Z2 = 2∙ 2N2–2N2–2 ┄┄┄┄┄┄ (3) 式中： Z1— 奇周期分割点以上所排列的元素数； Z2— 偶周期分割点以上所排列的元素数； N --- 为各周期组成元素的原子所具有的最多的亚层数（见表6，例如：第1周期一个s亚层，第2、3两周期为s，p两个亚层，第4、5两周期为s、p、d三个亚层，第6、7两周期为s、p、d、f四个亚层，第8、9两周期为s、p、d、f、g五个亚层）。②阳爻（与阴爻）的相对位置以及阳爻的根数（0---6）不同就构成特性值不同的卦素，与此相对应，阳电荷（质子）数不同就构成化学性质不同的元素。 3.3 两表的对应性 两表的对应点有三处：①第1周期阳原素（最活泼）阴原素（具惰性）对应于氢元素（金属性最强）[4] 氦元素（惰性气体）；②族序数由卦素中的“上卦”描述（上卦相同的卦素排在同一族）；对应于族序数由原子外能级组价电子数所代表的化学性质来描述（见表5）；③周期序数由卦素中的“下卦” 决定（下卦相同的卦素纳入同一周期）；对应于周期序数由原子结构的主量子数决定（主量子数n相同的元素纳入同一周期），见表6。 3.4 两表的同构性 根据现代数学“群论”的原理，可以把主族元素（66个）群（Y）与八卦原素（也是66个）群（B）两者看成是同构群。这样，卦素中最高‘爻位’是2的5次幂，则元素的原子结构中，亚层数（N）最多也只能是5。以N = 5代入公式（2），算出第9周期的终点元素是218。则： B = {阳，阴， 乾， ┄兑， ┄离， ┄震， ┄巽， ┄坎， ┄艮， ┄坤} Y = { H， He， Li， ┄Mg， ┄Ga， ┄Sn， ┄Bi，┄116， ┄167， ┄218} 坤原素与主族元素218相对应。 &nbs p; 4．元素周期八卦表 根据八卦理论以及表3与表4内在联系各点，我们就大胆地把已发现和未发现的元素、按每个元素原子外能级组价电子数所对应的上卦，以及原子结构主量子数所对应的下卦，往八卦表中填。由于八卦只能宏观地将元素纳入特定的格位，无法判定它属于主族还是副族。为此，只好借助于现代原子结构理论。根据每个元素最后一个电子所属亚层、就可判定它是主族（A）还是副族（B或C）。判定规则如下：最后一个电子属s或p亚层者为主族元素、属d亚层者为B副族元素、属f亚层者为C副族〈镧系，錒系〉元素、属g亚层者为C副族〈超錒系，远超錒系〉元素。最后一个电子的排列顺序值按下式计算： En = n + 0.8∙I ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (4) 式中： En — 第n周期外能级组各亚层电子的排列顺序值（见表6）； n — 主量子数(对d, f, g 各亚层电子，分别以n-1，n-2，n-3代入)； I — 亚层量子数（例如：s，p，d，f，g依次为0，1，2，3，4） 0.8 — 根据八卦理论推定的计算系数。 经过多次计算、安排与修改，终于成功地绘成了“元素周期八卦表”[3]（见表2）。 从表上我们可以看到，尚有22个主族元素、84个副族元素[5]等待人们去发现。 但是，元素周期八卦表有两个缺点： 1． 绘制比较困难； 2． 操作性较差。 为了克服这两个缺点，我们提出表4。该表继承了元素周期八卦表的优点，克服了操作性较差这个缺点。 本文在编写过程中得到中国科学院上海有机化学研究所朱自莹教授的鼓励和推荐。谨致数语，以表谢忱。
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