〈物理篇〉衰變鏈名稱和弱力解釋－次元空間理論

衰變鏈名稱和弱力解釋

提要

筆者認為四種天然衰變鏈代表核种至少有一种名稱命名方式不當，況且有衰變鏈前段短缺問題，所以重新整理和命名，並且作出合理的解釋。

第𝟙節釷系

4n系列傳統名稱是釷系，沿用舊名稱，²³²釷是4n系列最長命同位素所以釷實在有資格當作是4n衰變鏈的代表元素，只差4 n 衰變鏈第一個長命同位素不是釷232而是鈾236，同樣的α衰變，²³²釷半衰期1.405×10¹⁰年＞鈾236 2.36×10⁷年，釷232半衰期＞鈾236，更具備母核种的資格。長半衰期的鈾核种不僅出現在4n+2系列，其他三种系列都有長命的鈾同位素，因此鈾同位素屬於背景同位素，不具代表性同位素的資格。

232/4=58，232可以被4整除所以釷232是4n系列，232=200+32，200可被4整除，故釷系屬於4n+?系列的簡易判斷方法是看後兩位數32/4的餘數，餘數0故釷232是4n系列。釷的原子价+4和4n系列特性一致，因為4是可以被4整除的數。4n系列可以當作4n+0系列，釷的原子序數90，尾數0也和4n系列的特性一致。

4n衰變鏈的代表元素是釷，理由有以下三點：

(一) ²³²釷有α、SF、β⁻β⁻ (不常見)三种衰變模式，從輻維法則觀點，α-1維，SF -4維，雙β⁻是+3維，所以釷232的衰變模式滿足弱力的次元屬性 ₋₁_維⁺³^維₋₄_維三兼。釷是第七列元素，屬於+ 7/-1維，α衰變相當於它的列次元。釷是第四族元素，次元屬性±4維，SF 相當於它的族次元，-1和-4維的平均次元+3維，釷的行列次元平均值+3，相當於它的雙β⁻次元，也是弱力平均次元。

(二) 釷燃燒會發出明亮白光，有煤气燈的用途；含氧化釷的玻璃有高值折射率和低值色散特性是高品質透鏡材料。上述兩者是釷的光學性質，光學性質是-5維符合釷的弱力性質－－衰變鏈代表核种所屬元素，也符合釷的行列次元平均值。筆者觀點：既然光學性質是+3/-5維屬於弱力符合釷的行列次元，可見光子屬於輕子是一种弱力玻色子，目前學界光子歸類為電磁力玻色子是一种錯誤。

(三) 筆者觀點，元素的氧化態和它的次元屬性有搭配關係，其他元素的情形因主題、篇幅等顧慮從略，本文僅討論衰變鏈代表核种的四個元素。釷有+1、+2、+3、+4四种价態，氧化數平均值2.5。2.5²=6.25，根維表√6是+3維的數，√7是+2維的數，∴√6.5是-2維的數，√6.25介於+3/-5維的√6和-2維的√6.5之間理應屬於-2和-5的平均次元+4。分維表2.5是+2維的數，∴2.5在分維表和根維表顯示的平均次元應是+2和+4的平均值+3，與釷的行列次元平均值+3一致，滿足釷是衰變鏈代表元素的條件。

第𝟚節鈾系

4n+2系列代表核种鈾238，238=59×4+2，餘數2和鈾的原子序數92的尾數2一致。238=200+38，200可被4整除故判斷鈾238屬於4n+?系列僅需考慮38/4的餘數，餘數2故鈾238屬於4n+2系列。

4n+2系列傳統名稱有兩种說法，維基百科命名鐳系，教科書命名鈾系，筆者支持教科書的命名，因為有以下七點理由顯示鐳系命名不當應該改名鈾系：

(一) ²²⁶鐳是單純的α衰變，若是弱力次元應該表現的是α和SF兩兼的衰變模式。

(二) 重复出現鈾的兩种長命同位素²³⁸鈾、²³⁴鈾的唯一系列是4n+2，²³⁸鈾的衰變排序是第二位，但是半衰期是第一位，²³⁸鈾是鈾系的代表核种，排序(不)占第(一)二位可以理解為它的質量數偶數的緣故。鐳226是4n+2系列第七排序的同位素，從排序觀點，鐳實在沒有理由當作4n+2系列的代表核种。

(三) 衰變鏈的代表核种通常有最長或次長的半衰期，4n+2系列比鐳226半衰期1,620年更長的核种有鈽242α,SF 376,000年→鈾238 α,SF 4.5×10⁹年→鈾234 α,SF 2.67×10⁵年→釷230α,γ8.3×10⁴年等四种，它們有比鐳更具備代表核种的資格。鈾238不僅是此衰變鏈最長命同位素也是鈾的各种同位素半衰期最長的同位素。

(四) 鈾的最高价態+6，6=4×1+2(4n+2系列n=1的值)，所以鈾至少有238和6兩數的數理符合4n+2的理論值。鈾238也有α、SF、β⁻β⁻三种衰變模式，類似釷232的情形，滿足弱力的次元屬性 ₋₁_維⁺³^維₋₄_維三兼。

(五) 鈾离子有四种顏色變化、鈾可以製造鈾玻璃甚至鈾顏料，這是它的光學性質，光學性質是+3/-5維特性。鈾有三种同素異形体也可以認為屬於-5維特性，通常兩种同素異形体當作-3維特性，三种以上的同素異形体是-5維，類似衰變情形，一次衰變是-3維，連續衰變是-5維〔衰變次元的解釋參考"七种作用力的整合"/電磁力和弱力〕。

(六) 鈾238質量數238/8=29.75，尾數0.75表示238在分維表是+3維的數，符合弱力平均次元，鈾是第六列第六個元素，最高价態+6，6在分維表是+3維的數，畢尤定理3³+4³+5³=6³，6在畢尤定理也是+3維的數，但是根維表6是-3維的數，因為6²=36，反序數√ 63=7.937，根維表7.937是+2維的數，所以6²有意義表示6有-2維特性，6兼具-2和-3維雙重特性平均次元+3符合理論預期。

鉻族是第六族，第六族的鉬、鎢是同列元素當中熔點最高者，鉻的熔點僅略遜於同列元素的釩，上述事實可以舉証6是+3維數的看法。

由於鈾的高密度和高硬度特性，鈾合金有穿甲彈的軍事用途，可以摧毀重裝甲目標，鈾似乎延續鉻族元素高熔點高硬度的特性，因為它是鉻族的同行元素，鈾並非錒系元素熔點最高的元素，它是天然元素質量數最高的元素，質量數高可以解釋鈾合金的高強度特性。

根据次元空間理論/巨、世界方程式及其解釋/第貳節圖片微世界式(1) 等號右邊的m表示主過渡元素，有高熔點高強度的固態元素含意，該特性可以+3維來解釋，例如鉻族三元素，固体的三維形狀是固定的，三維形狀安定故以高熔點、高強度來表示其特徵，質量數高屬於m特質故與高強度特性有關。

(七)鈾有+1~+6六种連續价態，氧化數平均值3.5。3.5²=12.25，根維表√12是-3維的數，√13是-4維的數，√12.5是+4維的數，√12.25介於+5/-3維的√12和+4維的√12.5之間理應應是兩者是平均次元-4。分維表3.5是+3/-5維的數，根維表3.5是-4維的數，3.5的次元應是兩种算法的平均值+5/-3維。

鈾和錼有原子量排序顛倒的情形，若取鈾的鄰近五元素質量數平均值236.4當作鈾的原子量背景值可以消除上述矛盾，鈾的背景M/Z比2.5696，2.5696²=6.6，6.6是回文數，反序數的√是它自身，故鈾的背景M/Z比是-2維的數，上段的結論，鈾的氧化態平均值3.5是-3維的數，-2和-3維的平均次元+3符合鈾是衰變鏈代表元素的弱力平均次元。

鈾的行列平均次元(2+7)/2= 4.5相當於-4維，不符合鈾是弱力次元的預期，但是鈾有額外的兩個-1維的數理，一方面鈾是第六列元素排序第六個，最高价態也是+ 6，6可視同06，它的反序數6 0是釹的原子序數，釹是第五列第六個元素，兩者有縱向關係和反序數關係，符合-1維特性，-1和前述-4維兩种次元的平均值+3符合弱力次元。

再方面鈾的M/N比238/(238-92) = 1.630，鈾的同行元素₁₀₆𬭳的最長命同位素²⁶⁹𬭳中子數163，163和1.63是百倍關係，百倍和十倍同屬十進位-1維特性。上述兩項鈾的-1維特性可以和鈾的行列平均次元-4結合，因為-1和-4的平均次元+3符合弱力平均次元。

第𝟛節錼系

4n+1系列傳統名稱是錼系沒錯，沿用傳統名稱，錼237是這個系列半衰期最長命的同位素，但是並非起始核种，維基百科錼系列的起始核种是鈽241β⁻14.4年→鋂241α432.2年→錼237，漏失鋦245 α 8,250年→鈽241。

若沿用傳統名稱會產生一個問題，4n、4n+2、4n+1、4n+3分別代表釷(90號)系、鈾(92號)系、錼(93號)系、鋦(96號)系，三偶一奇的原子序數不規則，按理4n+1系列命名鈽系，鈽是94號元素比較規則，但是鈽239是β⁻衰變，半衰期14.4年太短，作為母核种沒有資格。

筆者觀點，4n+ 1系列母核种例外地採用奇原子序數93可以理解，因為根據等差法則，排序差正好可以顯示相互之間的次元關係符合弱力次元，若為規律性考量，4n+ 1系列命名鈽系，那麼代表元素的原子序數排序差是2、4、6則不符合弱力次元排序。尊重事實，鈾和錼的排序差1，釷和鈾的排序差2，錼(釷)和鋦(錼)的排序差3，鈾和鋦的排序差4，釷和鋦的排序差6，從等差法則觀點，差1 (3)是-0 (-2)維，差6 (4)是-5 (-3)維，-0 (-2)和-5 (-3)的平均次元+3符合弱力次元；差2是-1維，差3是-2維(差3出現兩次,第二次和差2共用)，-1和-2維兩兼平均次元+2, +2是"介質隱性"次元故可忽略。

第𝟜節鋦系

247= 61×4+3，餘數3所以鋦247是4n+3系列的代表核种，247=240+7，240可被4整除故247/4的餘數可簡化為7/4=1餘3故屬4n+3系列。4n+3系列傳統名稱是錒系，建議改名為鋦系，理由有以下三點：

(一) 錒227的衰變模式半衰期僅21.77年，錒227的前趨核种有：鋦247α 1.56×10⁷年→鈽243 β⁻ 4.956h→鋂243 α 7,370年→錼239 β⁻ 2.355天→鈽239 α 2.411×10⁴年→鈾235α, SF 7.13×10⁸年→鏷231 α, SF 3.43×10⁴年。

維基百科(一般教科書)的起始核种是鈽239(鈾235)，至少短缺四(五)個核种，它們都是錒的前趨核种，半衰期＞＞錒，錒227是4n+3系列的第十個衰變同位素，無論從排序或壽命觀點，鋦、鋂、錼、鈽等半衰期＞錒的同位素都有比錒更充足的理由作為4n+3系列的代表核种。

鋦是4n+3系列的第一個長命同位素，α衰變半衰期1.56×10⁷年足夠的長，實在有資格當作4n+3系列的代表核种。所以4n+3系列代表核种命名不當，4n+3系列建議改名為"鋦系"。

(二) 錒的主要同位素 ²²⁷錒α、β⁻衰變，α衰變-1維，β⁻ -3維，平均次元-2不符合弱力次元。鋦247唯一的衰變模式是α衰變，α衰變-1維也不符合弱力次元，但是原子半徑鋦174皮米、鋂173皮米，微差的一大一小兩個圓球共构形成薄殼籠球形從共构法則觀點是-4維，鋦和鉳的質量數都是247，圓球是+4維形狀，兩個圓球相同大小是四維對稱所以也是-4維，總之鋦原子有-4維的特性，鋦質量數高是典型過渡元素特性，次元屬性+3，α衰變次元屬性-1，-1和-4的平均次元+3，平均次元+3符合鋦高質量數的特性，+3也是弱力平均次元，所以鋦比錒更适合代表4n+3衰變鏈。

(三) 鋦的原子价+3和+4兩种，氧化數平均值3.5，鈾的原子价有+1~ +6六种，氧化數平均值也是3.5，所以鋦和鈾的氧化數平均次元都是+5/-3維。鋦的行列次元平均值+2，+2和+5的平均次元-3，+2是+5/-3的三角共生次元故相容。鋦和鈾的M/Z比同樣是-2維的數理，但是兩者數值略有差異，解釋方法也不一樣，²⁴⁷鋦的M/Z比2.5729≒2.5755，2.5755²=6.6332，6.6332²=44，44是回文數故6.6332是-2維的數，6.6332在根維表是-3維的數，鋦的氧化數平均值也是-3維的數，-3和-2的平均次元+3，符合弱力次元平均值，故此說成立。

第𝟝節衰變鏈母核种關係位置次元整合說

"衰變鏈代表元素原子序排序差的次元關係"第3節錼系末段已經討論，以下就論述內容化為圖形表示如下：

號數差.jpg

差1是-0維，差6是-5維，-0和-5的平均次元+3符合弱力次元。差3是-2維，差4是-3維，-2和-3的平均次元+3亦符合弱力次元。差2是-1維，差3是-2維，-1和-2維兩兼平均次元+2, +2是"介質隱性"次元故可忽略("介質隱性"一詞參考本節倒數第二段的解釋)，顯性次元都是+3，符合弱力次元的理論預期。

衰變鏈母核种質量數排序差的次元關係亦有跡可循，原則上弱力次元有- 2和- 3、- 1和- 4、- 0和- 5三种組合，每組各有兩种負次元相互抵消，四個衰變鏈母核种可以相互抵消僅出現在- 1和- 4、- 0和- 5兩組，- 2和- 3這一組未能發現，這一點可以理解，-0和-5的平均次元+3符合弱力次元可以當作背景次元，-1和-4是錒系元素的理論次元，因為-1和-4的平均次元+3，₋₁維 ⁺³維₋₄維的三角共生關係是次元空間理論/物理篇/巨、微世界方程式及其解釋/第肆節/乙項/申目過渡元素次元屬性表/錒系元素次元屬性的主張。

四大衰變鏈母核种(半衰期最長命同位素,粗体字大號)從質量數排序差亦能發現符合理論預期的結果，今繪圖說明如下：

〈物理篇〉衰變鏈名稱和弱力解釋

藍色字体區塊右方鋦247和錼質量數差10，分維表10是-1維的數；上方錼237和釷232質量數差5，分維表5是-4維的數，-1和-4的平均次元+3，+3的八和共生次元-5，符合弱力次元。黃色字体下方鋦247和鈾238質量數差9，分維表9是±0維的數，

±0維⇔-0維；左方鈾238和釷232質量數差6，分維表6是-5維的數，-0和-5的平均次元+3，符合弱力次元。

捺斜對角線兩個母核种質量數差15，分維表15是+2維的數，撇斜對角線兩個母核种對角線的質量數差1，分維表差1是±0維的數。鋦247和鈾238質量數差9屬於±0維，±0維既可當作顯性次元亦能當作隱性次元，對於左下方黃色區塊平均次元+3沒有影響。9在分維表是±0維的數，9的平方根恰為整數，所以9又是+2維的數，+2是介質隱性次元，±0是真空隱性次元。

筆者觀點，弱力的隱性次元有兩种，一种是"真空隱性"以±0維表示，另一种是"介質隱性"屬於+2維特性，所謂介質隱性意指+2是傳送弱力的載体次元，類似玻色子的角色，提供像水平面或光滑表面的介質方便力的傳遞，+2維可視為一种背景次元所以像是一种隱性次元可以視若無睹，不必考慮它的次元屬性是否符合弱力次元，例如它的次元屬性+2應該和另一种次元屬性+4合併才能符合平均次元+3的弱力次元，諸如此類的想法是沒有必要，+2是可以默認的獨立次元，它是介質隱性，這樣的想法不失為一种解決方案，讓思路簡潔，避免產生多餘的邏輯程序干擾，徒然製造問題增加困難度。

A 1000 Year Old Trick for Divisibility by 37 去九驗算法，9是隱性數字所以可以作為算術計算的驗算工具，9的隱性特質有真空隱性和介質隱性兩种，9在分維表是±0維的數，這是它的真空隱性次元；9的平方根恰為整數，所以9又是+2維的數，+2是介質隱性次元，微觀世界+2維是介質隱性。類似情形，巨觀世界+2是背景次元，背景次元也算是某种程度的隱性次元，例如所有圓錐曲線都是二次曲線，其實每一种圓錐曲線都有它的獨特次元屬性，二次曲線的形狀只是它的二維投影形狀，這是一种"全像原理"，關於圓錐曲線的次元屬性請參考"次元空間理論/數學篇/圓錐曲線的次元屬性" 一文。