第一章 自然界存在三种力
在这一章我们有必要重述一下本论文集第三篇《基本粒子只有一种：光子》§8.1的有关内容。
我们已经论证了光子是我们这个世界的物源。微观粒子，各种原子以及宏观物体都是由光子组成的。光子具有质量、电荷和磁矩（光子有自旋），因而自然界也具有三种力：万有引力、电力和磁力。
所谓物质间的相互作用，就是三种力的相互作用，我们用F表示合力，Fm表示万有引力，FQ表示电力，Fμ表示磁力，则有
 （1.1）
§1.1 物质间相互作用的比较
设物质的质量为m，电荷为Q，磁矩为μ，则荷质比＝ ；磁电比＝ ；磁质比＝ 。
物质间的万有引力、电力和磁力分别为
 （1.2）
 （1.3）
 （1.4）
将这三种力进行比较，则有
 （1.5）
 （1.6）
 （1.7）
由式（1.5），
当 时， ＝ ，电力与万有引力相等；
当＞＞ 时，＞＞，电力起主导作用；
当＜＜时，＜＜，万有引力起主导作用。
式中  （1.8）
由式（1.6），
当 时， ＝，磁力与电力相等；
当＞＞ 时，＞＞，磁力起主导作用；
当 ＜＜时，＜＜，电力起主导作用。
式中  （1.9）
由式（1.7），
当 时，＝，磁力与万有引力相等；
当＞＞ 时，＞＞，磁力起主导作用；
当＜＜时，＜＜，万有引力起主导作用。
式中  （1.10）
一、对于光子来说
 ，
 ，
 。
于是有
荷质比： （1.11）
磁质比： （1.12）
磁电比： （1.13）
 （1.14）
 （1.15）
把式（1.11）和（1.8）相比较，因为 ＞＞ ，所以两个光子间电力和万有引力相比，电力起主要作用。
由式（1.14）看出，两个光子在 ＜ 时，磁力与万有引力相比，磁力起主要作用。
再由式（1.15）看出，两个光子在＜ 时，磁力与电力相比，磁力起主要作用。
综上所述，两个光子间在＜时，是磁力起主要作用，电力和万有引力可忽略不计。
二、对于电子来说
 ，
 ，
。
于是有
荷质比： （1.16）
磁质比： （1.17）
磁电比： （1.18）
 （1.19）
 （1.20）
把式（1.16）和（1.8）相比较，因为 ＞＞，所以两个电子间电力和万有引力相比，电力起主要作用。
由式（1.19）看出，两个电子在＜ 时，磁力与万有引力相比，磁力起主要作用。
再由式（1.20）看出，两个电子在＜ 时，磁力与电力相比，磁力起主要作用。
综上所述，两个电子间在 ＜的范围内，是磁力起主要作用，而在＞时，是电力起主要作用。在原子中，原子核的磁矩比电子的磁矩还小1836.1倍，因而在玻尔半径（ ）数量级上，电子和原子核间相互作用主要是电力。磁力和万有引力可忽略不计。
三、对于质子来说
 ，
，
 。
于是有
荷质比： （1.21）
磁质比： （1.22）
磁电比： （1.23）
 （1.24）
 （1.25）
把式（1.21）和（1.8）相比较，因为 ＞＞，所以两个质子间电力和万有引
力相比，电力起主要作用。
由式（1.24）看出，两个质子在＜ 时，磁力与万有引力相比，磁力起主要作用。
由式（1.25）看出，两个质子在＜ 时，磁力与电力相比，磁力起主要作用。
综上所述，两个质子间在＜的范围内，是磁力起主要作用。而在＞时，是电力起主要作用。所以在原子中，质子与质子间的相互作用主要是磁力。由上述数据看出氢核的半径不会超过 数量级，电子的实体半径实际还要小。
对于宏观物体来说，因为质量很大，所以万有引力起主要作用。
§1.2 力的运用范围
由上述讨论，我们看出在微观领域当相互作用的距离＜时，无论是光子、电子还是质子都是磁力起主要作用。我们知道原子核的半径在 ～
数量级之间，主要是光子间的强大磁力，将核子结合在一起的。因为质子就是正电子加上中性的光子团，无论是正电子还是中性的光子团，其最外层的光子，通过无头无尾的短程自旋磁场而紧密结合。因而在核内公式（1.1）就可以写为
 （1.26）
在原子半径（数量级）线度上，是电力起主要作用，因而公式（1.1）可写为
 （1.27）
在宏观线度上，主要是万有引力起主要作用，因而公式（1.1）可写为
 （1.28） |
