夸克的内在本质.docx

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1、夸克的内在本质胡良摘要，夸克（层子）是基本粒子组成部分，夸克不可能直接被观测到（或是被分离出来），仅仅只能够在强子（质子，中子）内部找到夸克。强子（质子，中子）可相互结合成更大的粒子。关键词，夸克，强子，O引言夸克（层子）是基本粒子组成部分，夸克不可能直接被观测到（或是被分离出来），仅仅只能够在强子（质子，中子）内部找到夸克。强子（质子，中子）可相互结合成更大的粒子。库仑定律是定量规律；在真空中，两个静止的点电荷Ql及Q2之间的相互作用力的大小与QI、Q2的乘积成正比，而与它们之间的距离r的平方成反比，作用力的方向沿着它们的连线。此外，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。值得注意的是，库仑定律

2、成立的条件：真空中，静止的点电荷。信号速度是孤立量子体系的内禀属性，与参考系无关；体现为洛伦兹变换。相对速度与参考系有关，体现为伽利略变换。信号速度与相对速度属于两个完全不同的理论体系。光谱（光学频谱）是复色光通过色散系统（例如，光栅，棱镜等）进行分光之后，依据光的波长（或频率）大小及强度，按顺序排列而构成的图谱。对于氢气发光的光谱来说，具有如下特点：不连续（由一些亮线组成），不同颜色（每种颜色对应一种波长），不等距（相邻两种光的波长间距并不相同）。弦论的核心逻辑是，宇宙最基本的组成单元是一维的弦。对于底层逻辑来说，各种力（强力、电磁力、弱力及引力），粒子，相互作用，各种物理现象等，都应该由同

3、一个理论表达。假如，两个相互靠近的导体之间夹一层不导电的绝缘介质，就构成了电容器。当电容器的两个极板之间加上电压时，电容器就能够储存电荷。电容器的电容量在数值取决于，第一，一个导电极板上的电荷量（Q）;第二，两个极板之间的电压（以-UN；第三，两个极板之间的距离（d）；第四，极板的面积（三）。对于原子来说，电子与原子核的联系有三种。第一种情况，电子（基态电子）直接与原子核接触，类似于人在地球上走路。第二种情况，电子（电子吸收了光子，增加了能量）围绕原子核运行，类似于人坐飞机围绕地球运行。第三种情况，电子（电子吸收更多高能量光子）离开原子核，类似于人坐宇宙飞船离开地球运行。总之，电子具有波粒二象

4、性，也就是说，电子是由电荷及相应的电通量（场属性）组成的。电荷具有刚性，原子核也具有刚性，所以电子不会进入原子核内。电子具有场，所以电子总是在运动。已有的物理学都是实验的科学。而量子三维常数理论（真正的大统一理论）才让物理学成为真正的科学。拉莫尔进动是指电子，原子核及原子的磁矩在外部磁场作用下的进动。外部磁场对磁矩施加了一个力矩。抗磁性是指一种弱磁性;对于组成物质的原子中，运动的电子在磁场中受电磁感应而表现出的属性。量子力学的量子化是将经典场论中的场转换成量子算符。正则量子化是指场论的正则量子化类比于从经典力学的衍生出量子力学。正则量子化可应用于任何场论的量子化（不管是费米子或玻色子）及任何内

5、部对称。路径积分量子化取对于作用量的泛函变分的极值为容许的组态。通过路径积分表达的方法，可根据系统的作用量，推出对应于经典系统的量子力学表达。根据量子三维常数理论，物质是量子化的。广义相对论是表达物质之间引力相互作用的理论。根据广义相对论，引力是时空弯曲的几何效应。在广义相对论中，一个是爱因斯坦场方程，另一个是测地线方程（运动方程）。超导是指某些物质在一定温度条件下（较低温度）电阻降为零的属性。在超导状态时，超导体内的磁感应强度为零。超导体在一定的低温条件下，其直流电阻率突然消失就称为零电阻效应。如果，粒子向前运动，背景空间将会提供了一个与该粒子运动方向相反的力，体现为耗散力。涨落（耗散）体现

6、为粒子之间的相互作用。对于物理学来说，量纲是最重要，最重要，最重要的。通过量纲分析，就能定性知道，某个理论是否正确。国际单位制是国际计量大会（CGPM）采纳及推荐的一种一贯单位制。在国际单位制中，将单位可分成三类：基本单位，导出单位及辅助单位。基本单位是：长度（米），质量（千克），时间（秒），电流（安培），热力学温度（开尔文），物质的量（摩尔）及发光强度（坎德拉）。基本单位在量纲上彼此独立，导出单位很多，都是由基本单位组合起来而构成的。国际单位制有两个辅助单位（已并入导出单位），即，弧度及球面度。对于一个孤立量子体系（属于保守系统）来说，该孤立量子体系具有内禀的能量（E,内能，拉格朗日量，）o

7、因此，该孤立量子体系在同一个做功过程中，保守力所做的功（W）,既等于动能（Ek）变化量，也等于势能变化量的负值（-U）；这是做功（W）及能量属性的不同决定的；功（W）与外界（背景空间）有关，能量（动能及势能）属于孤立量子体系内禀属性。E=Ek+（-U）=Ek-U.相速度（相速）是指波的相速度（或相位速度）。相速度的内涵是指电磁波（光子）的恒定相位点的推进速度。换句话说，波的任一频率成分所具有的相位都将以此速度传递；因此,可挑选波的任一特定相位来观察（例如，波峰，波谷），则此处将会以相速度前行。群速度是指许多不同频率正弦电磁波的合成信号，在介质中传播的速度。不同频率正弦波的振幅及相位不同;在色散

8、介质中，相速不同；因此，在不同的空间位置上的合成信号形状会发生变化。群速是包络波上任一恒定相位点的推进速度，是一个代表能量的传播速度。量子色动力学是一种强相互作用的规范理论，表达组成强作用粒子（强子）的夸克和与色量子数相联系的规范场的相互作用，可统一地描述强子的结构和它们之间的强相互作用。一个更高效的物理学理论（真正的大统一理论），即，量子三维常数理论；可惜很多人都不愿意学习。因为，觉得学习新理论较麻烦，而现有的理论似乎也能用；体现为强烈的路径依赖。这也是创新理论很难推广的原因。其实，真理是简约的，并不难学。物理学将一个存在又不存在的点就称为奇点，空间及时间具有无限曲率的一点（空间及时间在该处

9、完结）。不确定性原理是指：不可能同时确定一个基本粒子的位置及动量（时间及能量、角度及角动量等）。粒子位置及动量的乘积必然大于（或等于）普朗克常数。该原理表明：一个微观粒子的物理量（位置及动量，方位角及动量矩，时间及能量等），不可能同时具有确定的数值波函数与场是完全不同的概念。例如，光子的波函数可表达为：(,y,z,D=送=(Vp入;光子的波函数揭示了光子的空间荷(VP)具有概率波的属性。光子可表达为：Vp*C3=(Vp*f)C2*:其中，C2*入，表达光子的电通量,量纲,量纲,L73)T(-2).根据量子三维常数理论(真正的大统一理论)，光子的真实量纲是，*L3)T(-2)I(3)T(T)*1

10、1(3)/(-2)L(2)(0)L71)(O)Ko例如1,对于一个电子来说，(-,*p)*(C2*p),其电场强度(后)可表达为，后=丝包2.其中，4nr(2)4nr(2)丹干Et量纲，I(l)r(-2)厂(3)丁(-2)。例如2,对于点光源来说，其所发出的光的照度可表达为:%跖耻,光的照度(单位面积的光通量)，量纲，*l(0)(-2)；Ligt,光通量(与发光功率成正比)，对于一个功率恒定的光源来说，光通量(光功率)是一个守恒量，量纲，!/(2)丁(-2)；值得一提的是，所有具备与距离平方成反比律的物理定律，都是由于一种守恒量(通量)；体现为该物理定律表达的物理量，都是通量与面积之比(单位面

11、积内的通量)。这意味着,该物理定律表达的都是一种守恒量随空间的扩展而被摊薄。由于球体表面积与半径的平方成正比；因此，单位面积所分摊到的通量就与半径(距离)平方成反比。1.2 万有引力公式引力与通量具有内在的联系；但是引力(或斥力)二个物体的联系。例如，万有引力是二个物体之间的引力，因此，万有引力与该两个物体的共同质心有关。对于一个大质量物体与一个小质量物体之间的万有引力(&$)来说，可表达为：p _ r * m*m2 - f,r * m*m2 _* mm2 _r 7s-G*h-(47rG)*Rj-G*kG*m1m2r+rL(1)TXO);厂2,第二个物体到共同质心的距离，量纲，1(DT(O)I

12、(1)TXO);第一个电荷到共同质心的距离，量纲，L71)(0)口(1)丁(0)r(2)(-2)L70)(l);时电偶极矩，量纲，1/(3)丁(-1)*1/(1)丁(0)I(O)丁(T);r,离开中心的距离，量纲,L(1)(O);此外，位于原点的电偶极子在远方产生的电场强度,可表达为:P_1*r3(Pef)*r_Je,1苴中一4EIrL(1)(-2)0值得注意的是，电偶极子仅在非均匀外电场中受到非零合力。其所受合力(户)可表达为,F=peVE,其中，F,力，量纲，*忆1(-2)。在外场中电偶极子受到的力矩(M)可表达为：M=peE,其中M,力矩，量纲，*L2)T(-2).例如，电介质分子的正、

13、负电荷中心不重合，则本身就形成电偶极子(极性分子晨另外，电介质分子的正，负电荷中心重合，就称为非极性分子，但在外电场作用下，两个电荷中心会相互出现偏移，也可形成电偶极子。2.2磁偶极子磁偶极子是具有等值异号的两个点磁荷构成的系统就称为磁偶极子。例如，一条小磁针就相当于一个磁偶极子。磁偶极子受到力矩的作用将会发生转动。磁偶极子的模型是一个载有电流的圆形回路。=1*,其中，.磁偶极距,量纲，*11/(I)T(O);1.回路电流，量纲，L(2)(0)o磁场所做的机械功(W)可表达为：W=uB,其中，W,磁场所做的机械功，量纲，*LX2)T(T);7,磁偶极距，量纲，*I(I)T0)；豆，磁感应强度，

14、量纲，I(1)丁(-1)L(1)(-2)1/(2)丁(0)；Q,电荷量，量纲，；,真空介电常数，量纲，17(0)丁(1)L(1)(-1)L(2)T70)L(l)T-2)L(1)T70)L(3)(-1)L(0)(l)L(DT(-1)L(1)T(O)(-2)(1)I(O)T(I);0E,电通量，量纲，L73)(-2)L(0)(l);，曲面包含的电流,量纲，:C,最大的信号速度,量纲，I(1)T(T)值得一提的是，电流是导体中的一群电荷(由自由电子组成的电子气)的流动。电流的大小就称为电流强度；电流强度(I)是指某一瞬间，通过导线某一截面(三)的电荷量(Q)。电流可表达为：I=第=黑电阻(R)可表达

15、为：R=当；其中，1.电流强度,量纲，；Q自由电荷量,量纲，;S,导线的截面,量纲,L(2)(0);P，导体中的一群电荷(由自由电子组成的电子气)的总动量，量纲，*U;(I)T(T)；R,电阻,量纲，L(3)(-2)L(0)(l)值得注意的是，位移电流可表达为：、D,位移电流,量纲，(O)T(I);E,电场强度，量纲，Ll)T(-2);q，电荷，量纲，;r,长度,量纲,L1)(0)L(3)(-2)L(1)T(O);D,位移电流,量纲，；S,封闭曲线(D为边界的曲面,量纲,L(2)(0).电子可表达为：(-Vp*fp)*(C2*p):电荷，(-玲*心)，具有体积及大小的。电荷之间具有相互作用，同

16、类电荷相互推斥，异类电荷相互吸引：通过，电通量，(C2*lp),联系(超距)。本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体就称为点电荷。值得一提的是，内禀自旋的电子可表达为：K-%*5)*5*c*入;；其中，(一%*。)*%=q11r内禀自旋电子的磁荷，量纲，；C*入，=B=豆*4Jir(2),内禀自旋电子的磁场，量纲，L(3)T(-1)(3)(-1)L1)(-1)L(1)(0)-L73)(-l)I(3)T(-2)L(-2)(1)(O)T(1);qm,磁荷，量纲，;r,距离，量纲,r(D(O)这意味着，其中，Bt磁感应强度，LI)T(T)L1）T（-1）1/（0）;而水的密度是，Pw量纲，;则在某

17、时间（t）内，量纲,（O）（1）5流过该水管某一横截面（SW）的水的体积（V）,量纲，可表达为：V=九*Svv*t；而在时间（t）内流过该横截面（SW）的水的质量（m）,量纲，；可表达为：m=pw,*i*Sw*t;显然，单位时间内，可流过该水管横截面（SW）的水的质量就称为，水阻（RW）,量纲,I（3）T7-2）；可表达为：JKv.yW-7nW其中，却,水流强度，量纲，I(I)TXT)；Fw,力，量纲，I(3)丁(-1)*1/(1)丁(-2)；Rw,水阻，量纲，L73)(-2)o这意味着，水流强度(心)与水压(片Z)及水阻(RW)有关。例如一，如果没有水压(母)，水流将不流动；此时，水流强度(

18、及)将是零。例如二，如果水阻(RW)无限大，这意味着，所有的水龙头都关闭，水根本无法流出去；则水流强度(心)也将是零。第二种情况，电流的逻辑导线(相当于水管)中的自由电子可形成电子气(相当于水)。导线中的电子气(由导线中的自由电子组成)朝向某个方向流动，就能够形电子气流。假如，电子气流动的速度是,4as；导线的横截面积是，Sg.而电子气的密度是，Pgas；则在某时间代)内,流过导线某一横截面(SgaS)的电子气的体积(V),可表达为：V=%s*Sgas*如而在时间(t)内流过该导线横截面(SgaS)的电子气的电荷量(Q)，可表达为：Q=Pgas*O5SgaS*仁其中，Q,电荷量，量纲，Pgas

19、，电子气电荷密度，量纲，；Vgas,电子气的流动速度，量纲,La(1)(-1)L72)(0)L(0)(l)1/(3)丁(-2)。更进一步来说,假设电压不变，并且总保持有相应的电子气补充到导线；如果导线的横截面积(SgaS)是变化的，则相应的电子气的速度(%s)也相应地变化；而电子气的电荷密度(PgaS)是一个常数(不同的导体材料具有不同的常数)：导线的电阻(RgaS)可表达为：-RgclS=Pgas*%sl*SgaSIPgaS*YgaS2*gas2=Pgas*Ygasn*SgaSri；这意味着，对导线来说，电阻(RgaS)是一常数。例如，在导线的横截面积(SgaS)变小时，相应的电子气速度(外

20、公)将变快。此外，当电压(U)变大时，如果导线的横截面积(SgaS)保持不变，则相应的电子气速度(s)将变快。当电压(U)及电阻(RgaS)都保持不变时，电流强度(gs)可表达为:f=，一其中,“asRgaS只H%as,电流，量纲，;U,电压，量纲，*I(1)丁(-2);Rgas，电阻，量纲，L(3)丁(-2)；这意味着，电流强度(IgaS)与电压(U)及电阻(RgaS)有关。例如一，如果没有电压（U）,电流强度QgaS）将是零。例如二，如果电阻（RgaP无限大，这意味着，导线是断开的，电子气根本无法流动，则电流强度（IgaS）也将是零。电流强度（Igas）可简称为电流（I）。显然，电压类似于

21、水压，电阻类似于水流的粘滞阻力，而电流类似水流。举一个现实中的例子，假如，游行队伍从街道的东入口进入，再从西出口离开。单位时间内，可通行该街道（街道具有宽度）进入的人数，体现为街道的阻力强度（类似于电阻），阻力强度（类似于电阻）体现为街道的内禀属性；如果选择较宽的街道（路况较好的街道），单位时间内，可通行该街道的人数将变多，体现为街道的阻力强度变小；如果选择较窄的街道（路况较差的街道），单位时间内，可通行该街道的人数将变少，体现为街道的阻力强度变大；当街道内某个地方维修导致不能通行时，则单位时间内，将没有人可通行该街道，体现为街道的阻力强度无限大。假如，游行队伍从街道的东入口进入，再从西出口离

22、开。如果要求大家跑步通过该街道，体现为增加了推动力（相当于电压）。假如，同一条街道（具有相同的阻力强度），同样的推动力（相当于电压），则街道宽度（横截面积）可拥有的人数，就体现为人流强度（相当于电流）。同一条街道（具有相同的阻力强度），将推动力（相当于电压）变大；则街道宽度（横截面积）可拥有的人数变多，就体现为人流强度（相当于电流）变大。选择更宽的街道（具有更小的阻力强度），但保持同样的推动力（相当于电压）；则街道宽度（横截面积）可拥有的人数将变多，就体现为人流强度（相当于电流）变大。单位时间内，可通行该街道的人数将变多，体现为街道的阻力强度变小；如果选择较窄的街道（路况较差的街道），单位时间

23、内，可通行该街道的人数将变少，体现为街道的阻力强度变大；当街道内某个地方维修导致不能通行时，则单位时间内，将没有人可通行该街道，体现为街道的阻力强度无限大。值得一提的是，导体中的电子气（导体中的自由电荷组成）发生定向移动时，就能够形成电流。而单位时间内通过导体某一横截面的电荷量就称为该导体的电阻（内禀属性）；经典的理论将该电阻错误定义成电流了，导致了混乱。例如，超导在零电阻情况之下，电压是怎么建立起来的；反之，没有电压，电流又是如何产生的。此外，在导线中，电子气流入导线的同时，也有电子气流出该导线。可表达为：I=UR;其中，I,电流，量纲，I（1）丁（T）D;U电压,量纲，*L（DT-2）L3

24、）（-2）:值得一提的是，电流与物体的速度是完全不同的物理学量，其内涵也完全不同；电流的量纲是，；物体速度的量纲是,Ll）（-l）o61力及场强的内涵对于由N个基本粒子组成的孤立量子体系来说，可表达为：N*玲*C3=%*穿)=(4*4)*呼2)*；In=Tnrl*服)*；如果该孤立量子体系是一个球体，则有:第一种情况，该孤立量子体系时空弯曲内涵，4r*r(2)r,距离球体中心的距离，量纲，!/(I)TYO);用,在球面上的力,相当于广义相对论的时空弯曲，量纲,I(3)TX0)*l/(1)T(-3)o第二种情况，该孤立量子体系引力场强可表达为：取=转抵其中，r,距离球体中心的距离，量纲，D丁(0

25、)；En,该孤立量子体系的引力场强，量纲，丁丁(-2)。第三种情况，质量荷的运动强度可表达为：，其中,m,质量荷的运动强度,质量荷流强度(相当于电流)，量纲，LI)T(T)；mn,质量,量纲，11(3)T(-1):Sn,受阻的面积(背景空间属性),量纲，L2)(0)o62雷诺数的内涵动力粘度(动态粘度，绝对粘度，简单粘度)是指，应力与应变速率之比，其数值上等于面积为111f相距Inl的两平板，以lms的速度作相对运动时，因之间存在的流体互相作用所产生的内摩擦力。动力粘度的单位:Ns/m牛顿秒每平方米)，即，Pas(帕秒)；也就是表征液体粘性的内摩擦系数，可用U表示。换句话说，粘性系数(U)是指

26、，当速度梯度是一个单位时，流体在单位面积上受到的切向力数值。根据国际单位制，粘性系数的单位是Pa-s。当流体的流动为层流时，则在层与层之间的内摩擦力(户)分别与液体中定向运动的速度梯度(吟)及层流切片面积(A)成正比的关系，可表达为：P=F*字*A,其中，F,层与层之间的内摩擦力(当流体的流动为层流时)，量纲，I(3)/(T)*11(l)T(-2);小粘度系数(流体的内禀属性)，量纲，Pas,或，L72)(-2),或I(2)丁Vf定向运动的速度(相对于参考系的速度)，量纲，L(1)T(-1);z,距离，量纲,L(l)(0)s液体中定向运动的速度梯度，dzAt层流切片面积，量纲，L(2)(0)o

27、雷诺数(雷诺准数)是表征流体流动情况的无量纲数。根据雷诺数可区分流体的流动状态(层流或湍流)，此外，也可用来确定物体在流体中流动所受到的阻力。雷诺数体现了惯性力与粘性力量级的比。当雷诺数较小时，粘滞力对流场的影响大于惯性，流场中流速的扰动会因粘滞力而衰减，流体流动稳定(层流)；而，当雷诺数较大时，惯性对流场的影响大于粘滞力,流体流动较不稳定，流速的微小变化很容易发展(增强)形成紊乱及不规则的紊流流场。雷诺数是判别流动特性的依据；雷诺数越小则粘性力影响越显著；雷诺数越大则惯性力影响越显著。Re=竿;其中，Re，雷诺数(作用于流体微团的惯性力与粘性力之比)，量纲，1/(O)TC(O)L(1)T(-

28、1);P，流体的密度，量纲，；d,特征长度，量纲，Ll)(0)L(2)(-2)o对于外流问题，V,d,可取前方来流的速度(正)和物体主要尺寸(d,例如，机翼的弦长或圆球的直径)；对于内流问题，可取通道内平均流速(户)和通道直径(d)。根据量子三维常数理论，流体可表达为：(Vn*fn)*i2)*n=mn*42)*n,显然，=噂乃；其中，片,体现为流体的声速(流体的内禀属性)。从广义的角度来看，当流体相对于背景空间(外界环境，参考系)的速度大于流体内禀的信号速度(流体内禀的声速)时；则体现为雷诺数较大(惯性对流场的影响大于粘滞力)，则流体流动变得不稳定。63.扩散系数扩散系数(D)是指气体(或固体

29、)扩散程度的物理量。具体来说，扩散系数是指当浓度梯度为一个单位时，在单位时间内通过单位面积的量。例如，在气体中，如果相距1厘米的两部分，其密度相差为1克每立方厘米，则在1秒内通过1平方厘米面积上的气体质量，就称为气体的扩散系数。量纲:cm2S.菲克第一定律是指，在单位时间内，通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物质流量(扩散通量，J)与该截面处的浓度梯度成正比。这意味着，浓度梯度越大，则扩散通量越大。菲克第一定律适应于扩散通量(J)不随时间变化(稳态扩散)的场合。稳态扩散是指扩散过程中，各处的扩散单元的浓度(Cd)只随距离(X)变化，而不随时间(t)变化。菲克第一定律可表达为：J=D*嗯;其中

30、，J,扩散通量，量纲,kg/2s,或,jD,扩散系数(与流体温度，粘度及分子大小有关)是表达扩散速度的物理量(流体的内禀属性)，相当于浓度梯度为1时的扩散通量，扩散系数(D)值越大，则扩散越快，量纲,m2s,L72)(-1);Cd,为扩散物质(组元)的体积浓度,量纲,(kgm,3),或，;嗯，浓度梯度，量纲，L1)T(0);值得注意的是，“-，表示扩散方向是浓度梯度的反方向(扩散单元由高浓度区向低浓度区扩散)。这意味着，浓度梯度越大，扩散系数越高(温度越高，流体粘度越小，分子体积越小等)，则，分子扩散的速度就将越快。菲克第二定律可表达为：a”。_na2cp(x,0.tGX其中，CDQM扩散物质

31、（组元）的体积浓度,量纲，;Dt扩散系数，量纲，r（2）T-l）L（O）（1）L（l）T（0）o这意味着,某点分子浓度的随时间的改变速度与扩散系数及浓度梯度的二阶导数体现为正相关。解析菲克第二定律，就能知道某点分子浓度是如何随着时间变化。64宇宙具有核式结构第一条理由，哈勃红移就是引力红移；哈勃定律就是宇宙空间（宇宙核式结构，无穷大）各级引力场中不同等势面与测测点之间的光子引力红移。这意味，星系（相对于观测者更接近于核式结构中心的星系）辐射的光子，都体现为引力红移。第二条理由，宇宙存在微波背景，而宇宙微波背景辐射温度趋于一致；这意味着，宇宙是无穷大的，宇宙具有平均质量密度；因此，光子是从宇宙核式结构中心辐射出来的；值得注意的是，由于宇宙核式结构中心是处于无穷远的地方，因此，通常取相对宇宙核式结构中心（相对于观观测者距离比较远的核式结构中心）。宇宙核式结构中心就是宇宙的引力中心点，相对宇宙核式结构中心就是相对宇宙核式结构的引力中心点。宇宙空间的质量密度可表达为：D（r）=-*-;其中，I8nr（2）*G8K2）*G%一D（r）,空间质量密度,量纲，L70）（-l）r（i）r（-i）1/（1）r（0）L（-2）（1）La（0）（1）*