不可思議的微觀世界計算表明粒子半徑與其質量成反比20

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1、不可思議的微觀世界：計算表明粒子半徑與其質量成反比——以電子、質子為例丁榮培湖南省長沙市白沙路255號（410002）E－ｍａｉｌ:34625119@qq.com摘要：本文從γ射線在重原子核附近可產生正負電子對這一物理現(xiàn)象出發(fā)，分析了電子經(jīng)典半徑的由來及其存在的問題，提出電子與質子內部本質上就是量子化渦旋閉合電磁場的觀點。再由麥克斯韋方程組導出的電磁場能量密度公式以及愛因斯坦的質能公式、電磁學中的電磁強度公式三個公式結合推導出粒子能量來源公式、粒子質量來源公式、粒子電荷來源公式和粒子質量半徑關系常數(shù)及電子、質子半徑公式等系列新公式并說明其物理意義。據(jù)此對現(xiàn)有一些疑難物理現(xiàn)象作

2、出新的解釋，并根據(jù)系列新的計算公式，計算出描述電子、質子有關物理特征的系列新參數(shù)，從全新的角度統(tǒng)一地解釋物質的微觀世界和宏觀世界，并初步分析了可能由此對物理學帶來的影響。關鍵詞：量子化渦旋閉合電磁場粒子能量來源公式粒子質量來源公式粒子電荷來源公式粒子質量半徑關系常數(shù)黑洞物理宇宙物理中圖分類號：O41，O57文獻標志碼：A1.引言1.1.電子對的產生與湮滅中國物理學家趙忠堯首先發(fā)現(xiàn)了能量大于兩倍電子靜質量能（2m0c2=1.02MeV）的γ射線在重原子核附近可產生正負電子對。[1]物理教科書上估算的電子經(jīng)典半徑re≈2.8×10-15m，[2]質子半徑rｐ≈1.2×10-15m

3、。[3]質子質量約是電子質量的1836倍，按我們通常理解質子直徑比電子直徑大得多，事實恰恰相反；現(xiàn)有物理框架對此仍然無法作出合理解釋。1.2.目前電子的經(jīng)典半徑的由來[4]及其存在的問題估算電子經(jīng)典半徑re≈2.8×10-15m基于以下設想：（1）設想電子是一個半徑為re均勻帶電球；（2）設想電子靜止質量對應的能量由靜電自能提供。1.3.存在的主要問題（1）如果電子電荷是一個半徑為re均勻帶電球，為什么球內的點電荷不會因排斥而分開，那么這個球的內部結構是怎樣的？（2）為什么電子和質子所攜帶的電量恰好相等、電性相反？這有什么深層次原因？23（3）電荷的本質是什么，電荷從何而來？

4、電子的質量、能量本質是什么，或者說電子是以什么方式表現(xiàn)自己的能量和質量的。(4)目前，這種假定電子能量由靜電自能提供的圖景給我們看到的是一幅靜態(tài)的電子圖畫，但是，我們所看到宇宙中的一切都在運動，大到星系、日月、星辰，小到分子、原子，連電子都在繞原子核不停運轉。由此可見，電子內部也應當是處于不停運動之中，而不是靜止不變的。2.電子與質子的本質就是量子化的渦旋閉合電磁場2.1.光子不可能有無限可分的結構，這樣，由并非無限可分的γ光子對在經(jīng)過重原子核附近時產生出的正、負電子同樣不可能具有無限可分的結構。否則這一過程就如“幽靈的作用”一樣神秘。物質每分到一個層次，則該層次粒子間必然存

5、在未知的相互作用，隨著粒子分層的深入，未知的力（相互作用）及未知的粒子也會越來越多。我們將永遠不能搞清楚物質相互作用的規(guī)律，即會陷入“不可知論”的漩渦。2.2.《論微觀局域時空彎曲狀態(tài)下閉合弦量子振動形成基本粒子的動力學機制》[5]一文論證電子、質子內在本質就是攜帶能量的渦旋閉合電磁場。其中主要觀點歸納如下：2.2.1.從電子對的產生與湮滅的過程看，電子內部的本質就是攜帶能量的渦旋閉合電磁場。2.2.2.電子、質子就是以一定頻率在高速旋轉運動并相互感生激發(fā)的渦旋電場和渦旋磁場形成的閉合弦。能量子運動具有“趨膚效應”，就象一個皮球，相對來講里面是真正的“真空”。閉合弦振動的彎曲

6、與閉合是由于高能量密度下空間自然彎曲的必然結果。2.2.3.γ光子對從電場角度看是兩個旋向相反的渦旋電場。當光子對經(jīng)過鉛原子核附近時，在鉛原子核（質子組成的帶正電的核子團）的電場作用下，產生相斥、相吸這兩個相反的作用效果，因而相互分離、發(fā)生實物化的突變生成為正、負電子對飛離出去。可以看出，正是因為渦旋電場方向的不同，形成的實物粒子有了正、負電荷之分。2.2.4.電子、質子內部不是靜電場，而是渦旋電磁場。既然如此，那么可以得出結論：電子、質子內部運動規(guī)律、物理參數(shù)可以用麥克斯韋方程組、質能公式及其延伸出來的計算公式進行描述。3．麥克斯韋方程組與斯托克斯公式結合的啟示：電子、質子

7、外部的電位移通量必然對應電子、質子內稟渦旋電磁場的存在3.1.麥克斯韋方程組【6】及其意義3.1.1.麥克斯韋方程組是英國物理學家麥克斯韋在19世紀建立的描述電場與磁場的四個基本方程。方程組的微分形式，通常稱為麥克斯韋方程。在麥克斯韋方程組中，電場和磁場已經(jīng)成為一個不可分割的整體。該方程組系統(tǒng)而完整地概括了電磁場的基本規(guī)律，并預言了電磁波的存在。3.1.2.麥克斯韋提出的渦旋電場和位移電流假說的核心思想是：變化的磁場可以激發(fā)渦旋電場，變化的電場可以激發(fā)渦旋磁場；電場和磁場不是彼此孤立的，它們相互聯(lián)系、相