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= 结构能与能量体系 =
本页阐述“新理论物理学架构”中关于'''结构能（Structural Energy）'''与整体能量体系的基本思想。  结构能是宇宙中一切物质、能量与相互作用的共同根源，体现了“组合—稳定—守恒”的统一机制。

== 一、结构能的定义 ==

; 定义 S1：
: '''结构能'''是指将所有组成粒子从无穷远处聚集、并形成稳定物质体所需的最小能量。
: 即：

<math>
U_{\rm str} = W_{\rm min}\big[\infty \to \text{bound state}\big].
</math>

; 命题 S2（广义定义）：
: 结构能不仅存在于物质组合过程中，也存在于其内部结构维持、形变、振动与场分布之中。
: 因此：

<math>
U_{\rm str} = U_{\rm bind} + U_{\rm conf} + U_{\rm field}.
</math>

== 二、势能关系 ==
势能是结构能的一种外在表现。电磁相互作用形成的势能，  实质上是由电荷与偶极子在空间分布引起的结构能差异。

; 示例：

<math>
U_{\rm pot}(r) = -\,k_e\,\frac{q_1 q_2}{r}
\quad \Rightarrow \quad
\Delta U_{\rm str} = -\,\Delta U_{\rm pot}.
</math>

即，当粒子间距减小时，体系势能降低，结构能上升，整体能量守恒。

== 三、能量守恒体系 ==
物体的总能量包括以下几部分：
{| class="wikitable"
!能量类型
!记号
!含义
|-
|自身结构能
|<math>U_{\rm self}</math>
|维持单体内部结构的能量
|-
|组合结构能
|<math>U_{\rm bind}</math>
|多体聚集成系统所需能量
|-
|相互势能
|<math>U_{\rm pot}</math>
|系统内部电磁相互作用能
|-
|动能
|<math>T</math>
|平动或旋转产生的能量
|-
|辐射能
|<math>E_{\rm rad}</math>
|光、热、波动形式的能量
|}

; 能量守恒式：

<math>
U_{\rm total} = U_{\rm self} + U_{\rm bind} + U_{\rm pot} + T + E_{\rm rad} = \text{常数}.
</math>

; 变化形式：

<math>
\Delta U_{\rm str} + \Delta T + \Delta V + \Delta E_{\rm rad} = 0.
</math>

== 四、光与能量 ==

; 命题 S3（发光原理）：
: 光的能量来自于发光体结构能的释放。
: 当体系内部结构调整至更稳定状态时，多余结构能以光（光子）的形式释放：

<math>
\Delta U_{\rm str} = -\,h\nu.
</math>

; 命题 S4（吸收原理）：
: 光被吸收时，其能量转化为结构能增量：

<math>
\Delta U_{\rm str} = +\,h\nu.
</math>

; 推论：
: 光子能量的频率依赖式 <math>E=h\nu</math> 反映了结构能的量化级差。

== 五、能量层级体系 ==
结构能是能量的最基本形态，其层级关系如下：
{| class="wikitable"
!层级
!能量形式
!来源与转换
|-
|基础层
|结构能
|由电偶极组合形成，构成物质基础
|-
|相互作用层
|势能 / 场能
|电荷、偶极分布产生的结构能差
|-
|动态层
|动能
|结构运动、旋转或震荡引起
|-
|辐射层
|光子能量
|结构能变化所释放的最小能量单元
|-
|宏观层
|热、引力能
|结构能统计平均效应
|}

; 对应转换式：

<math>
U_{\rm str} \leftrightarrow U_{\rm pot} \leftrightarrow T \leftrightarrow E_{\rm rad}.
</math>

== 六、结构能的物理表达 ==

; 二体系统的结构能：

<math>
U_{\rm str}(r,\theta) \approx -\,k_d\,\frac{p_1 p_2(1-3\cos^2\theta)}{r^3}.
</math>

; 多体系统的叠加：

<math>
U_{\rm str,total} = \sum_i U_{{\rm str},i} + \sum_{i<j} U_{{\rm int},ij}.
</math>

; 守恒性表达：

<math>
\frac{d}{dt}(U_{\rm str}+T+V)=0.
</math>

== 七、与光子、物质结构的关系 ==

* [[光子]] 是最小的结构能单元（基本电偶极子）；
* [[光子堆]] / [[准光子堆]] / [[非光子堆]] 的能量差异本质上是结构能分布差；
* [[电偶极子理论]] 提供结构能与场能转化的具体机制；
* [[万有电磁引力]] 是宏观层次上结构能差的表现。

== 八、能量平衡与宇宙演化 ==
在宇宙尺度上，结构能是能量循环的根基。  宇宙的“稳定—演化—再平衡”过程，可视为结构能的持续重组：

<math>
\text{结构形成（吸能）} \;\rightleftharpoons\; \text{结构解构（放能）}.
</math>

因此：

* 宇宙能量守恒但结构可变；
* 光、热、物质形成与消解，皆为结构能重分布的体现。

== 九、图示：能量体系结构 ==
<graphviz>
graph energy_system {
  graph [fontname="DejaVu Sans"];
  node  [fontname="DejaVu Sans", shape=box, style=filled, fillcolor="#e6f3ff"];
  rankdir=TB;

  Ustr [label="结构能\n(U_str)"];
  Upot [label="势能\n(U_pot)"];
  T [label="动能\n(T)"];
  Erad [label="辐射能\n(E_rad = hν)"];
  Macro [label="宏观能量\n(热 / 引力)"];

  Ustr -- Upot [label="组合/分离"];
  Upot -- T [label="运动转化"];
  T -- Erad [label="能量释放"];
  Erad -- Ustr [label="光吸收/再结构"];
  Erad -- Macro [label="宏观统计平均"];
}
</graphviz>

== 十、可检验性（判据草案） ==

* '''P1：能谱与结构能判据''' —— 分析物质能谱，验证能级差与结构能变化一致；
* '''P2：发光-吸收守恒判据''' —— 研究发光体释放光子的能量守恒平衡；
* '''P3：结构重组能判据''' —— 在物态变化中测定能量差，验证结构能转化路径。

== 十一、与其他条目的关系 ==
[[结构能]] · [[光子]] · [[光子堆]] · [[电偶极子理论]] · [[万有电磁引力]] · [[新物质体模型]] · [[宇宙观与总体结构]]

== 十二、版本与备注 ==

; 版本：1.2
; 说明：本条整合“结构能、势能、辐射能与守恒体系”的统一描述，是“新物理架构”能量系统的基础定义页。