金日光语录
永不忘当年钱老劝导我们“用当代科学传承《黄帝内经》医理和建立《中药本草》科学药理标准”的教导·八十一｜中
d电子活动空间有哪些形态？和对称的正八面体之间是什么关系？
问题的起因
上一篇文章（阅读文章：金日光教授：（八十一｜上）永不忘当年钱老劝导我们“用当代科学传承《黄帝内经》医理和建立《中药本草》科学药理标准”的教导）我们谈到，电子在原子核外拥有固定的“活动范围”，但总是东奔西跑的。
那么，这些复杂的形态是如何产生的呢？钱老看完冯院长画的活动地图后表示，冯院长的活动范围可以用“8”字描述。
一、“8”字的活动范围
钱老解释道，可以把冯院长的活动简化成一个模型，假设她的家是“负空间”，海军总医院是“正空间”，她每天在这两个地点之间往返。
图片来源：金日光教授手绘
如果我们将她的位置随时间绘制成一张图，横坐标是时间，纵坐标是空间位置，那么这条轨迹就会呈现出规律的起伏：
（负）→（正）→（负）→（正）
→（负）→（正）→（负）
这个波动曲线如何变成一个“8”字呢？曲线的“波峰”和“波谷”代表了冯院长最常出现的两个地点。
如果我们将这两个高概率区域（活动中心）在地图上标出，两个核心活动圈连接起来，自然就像一个平放的“8”字。
当然，活动轨迹不仅可以是“8”字，也可以有其他形态。
如果冯院长一直待在家里，那她的活动范围就是一个圈（O）。
冯院长每一天除了往返家（负）和单位（正）一次，还要从家（负）去政协（正）开会，这一天的活动轨迹在图上的波动曲线就呈现出更密集的形态，频率增加了一倍。
如果冯院长同一天还要从家（负）前往人民大会堂（正）参加会议，那么波动频率就变成了三倍，说明冯院长能量充沛，把一天当成了三天用。
图片来源：金日光教授手绘
用量子化学思维来理解，冯院长的量子数从0至1又增加至3，好比一个电子的量子数增加了，能量跃迁到了更高的级别。
把这些内容体现到图上：
一次往返（一个正负波动周期），构成了双叶的“8字形”活动范围图。
两次往返（两个波动周期），构成了“四叶草形”活动范围图。
三次往返（三个波动周期），构成了六叶型活动范围图。
通过这个类比，冯院长、林主任也理解了，电子的能量越高，活动范围就越复杂、越广阔，而且s、p、d、f电子活动空间形态也不同。
二、万变不离其宗的数学本质
为了让大家明白其中的道理，我当时也向大家展示了我从薛定谔方程解出的、描述电子活动范围的函数公式，大约有数十页。但核心万变不离其宗，无论形态多复杂，它都离不开正弦sin和余弦cos的波动表示式。
公式 ψ中包含r(n) 、bcos(lθ)、csin(lθ)、dcos(mφ)、esin(mφ)，我向大家解释一下这些内容：
径向部分：R(r, n)
角度部分（θ 相关）：P(cos(lθ), sin(lθ))
角度部分（φ 相关）：F(cos(mφ), sin(mφ))
其中，公式中的各个符号代表了电子在原子坐标中的精确地址：
r：是原子核与电子之间的距离。
n：是主量子数，决定电子所在的能层。
l：是角量子数，与 θ 角相关，决定轨道的形状 (s, p, d, f)。
m：是磁量子数，与 φ 角相关，决定轨道在空间中的朝向。
θ (theta)：是电子位置矢量 r 与 Z 轴的夹角。
φ (phi)：是电子位置矢量 r 在 XY 平面上的投影与 X 轴的夹角。
当我们将轨道在XYZ三维空间中的六个主要活动端点连接起来时，一个完美对称的正八面体就浮现了——它就像上下两个底座相连的“金字塔”。
图片来源：完全依照金日光教授手绘图生成
三、d电子的双刃剑
看到这里，大家应该明白了d电子活动范围的由来。
除了东西南北和上下六个方向外，八个面上也都是d电子活动区。
当一个阳离子拥有如此复杂的d电子活动区时，既有好处也会产生问题，是一把“双刃剑”。
好的一面是：d轨道的多方位分布，可以成为一个“能量天线”，向宇宙空间聚焦能量，向人体提供“通天气之能”，是生命活力的重要来源。
不好的一面是：d电子非常容易受到外界环境影响，比如寒、热、湿、燥等气候变化的影响。这种变化会使d电子的磁矩（可以想象成微小的磁针）相互吸引，在体内形成大大小小的“磁畴”。
这些“磁畴”会阻碍气血和经脉的顺畅运行，造成“瘀堵”，最终可能引发心脑血管等疾病。
所以，我们必须重视每年“五运六气”所揭示的天气变化规律，并遵循《黄帝内经》的教导，顺应自然以养生。
为了解决d电子带来的这个健康隐患，钱老当时特别指示北京化工大学的研究中心，针对性展开了研究。
具体说来话长，下一篇我再为大家深入讲讲我们当时的研究成果，以及“五运六气”的现代化解读。
常州《黄帝内经》当代科学解读馆
主持人：金日光
2025年9月18日
