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物质粒子形成的探询

(2009-12-16 17:06:10)
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杂谈

        
物 质 粒 子 形 成 的 探 询
找到了「对称性的破缺」的因由
张亚鹏
 
摘要:经实验证明在自然界中和实验里不存在右旋中微子;因而出现了「对称性的破缺」。由于实验证明中微子具有一定的方向性,又由于祇有磁体才具有这种方向性,因此也可以证明中微子是最微小的没有磁场的磁体。本文从多种角度分析出,质子、中子、电子及光子等所有粒子都是由中微子组成;中微子是由还没有发现的更加微小的(单N磁荷的终极正电荷粒子)正微子、(单S磁荷的终极负电荷粒子)负微子组成。即中微子是由正、反粒子的结合体。这样,在中微子的内部,整个的对称性就可以恢复了。
关键词:中微子、左旋中微子、右旋中微子、正微子、负微子、单N磁荷、单S磁荷、终极粒子、终极正电荷粒子、终极负电荷粒子、正粒子、反粒子、极限粒子
 
一、引 言
    我们知道,物质是由分子组成、分子是由原子组成、原子是由原子核和绕核运动的电子组成、原子核是由质子和中子组成。质子、中子、电子及光子等所有粒子又是由什么更加微小的粒子组成的呢?世界各国的核物理学家们为了研究物质粒子形成的理论和寻找能组成各种粒子的更加微小粒子,建造的加速器和对撞机的种类愈来愈多,愈来愈大型。至今核物理学家们在各类碰撞实验中,已发现了八百多种短寿命的粒子。为了研究物质粒子形成的理论,核物理学家们认为,目前各类碰撞实验中所发现的粒子的数量还不够多,还需要建造更大型的对撞机。但是,愈大型的对撞机的研究和设计的难度就愈高、建造费用也愈高。例如,美国德州的超导超级对撞机的建造费就需要六亿美元以上,而且有些项目动用了超过一千名有博士学位的物理学家进行合作;这一超导超级对撞机的建造过程,因为资金不足的原因使这项计划多次停顿下来。由于,没有科学家能肯定要提升到哪一级别的对撞机,才能跨出研究物质粒子的形成的理论的最后一步。因此,有很多科学家都希望能先从理论上研究探寻这物质粒子形成的理论。
    这一物质粒子形成的理论,不但能使我们了解到,质子、中子、电子及光子等所有粒子是由什么极限微小的粒子所组成?是什么作用力将这极限微小的粒子结合成各种粒子?质子、电子等粒子所具有的电能、磁能是怎样产生的?而且,还需要解释为什么电子和正电子能结合成不带电的光子呢?为什么物质可以转变成能量,能量又可以转变成物质呢?为什么会出现对称性破缺的疑难呢?等等各种各样的有关的疑难问题,都可以从这物质粒子形成的理论中找到理想的答案。
 
二、是否存在组成质子、中子、电子及光子等粒子的结合力?
    在发现质子和中子之后,人们认为质子和中子是不可以再分割,质子、中子、电子及光子是组成物质的最微小的粒子。
    在1936年,核物理学家安德森和尼德迈耶(S.H.Neddermeyer),首先在宇宙射线中发现了μ子。
    在1947年核物理学家鲍维尔(C.F.Powell)及其同事,又在宇宙射线中发现了p+ 和p- 两种介子。随后,核物理学家们,在一大质点的加速器中,令高能量的核子与靶中核子的高速碰撞,也产生了p+ 和p- 两种介子。这就说明,质子和中子也不是不可以再分割的最微小的粒子。
    从十九世纪末到二十世纪40年代,核物理学家们已发现了,电子、光子、质子、中子、中微子等粒子。随后又在宇宙射线的实验中发现了,D、S、X、K等另一批与前面一批粒子的性质不同的粒子,称它们为「奇异粒子」。从二十世纪50年代起,世界各国都陆续建造了大型的加速器,在各类的碰撞实验中,发现了一大批寿命很短的重子共振态粒子和介子共振态粒子。在很短的时期内,发现了数百个短寿命的共振态粒子。由于在加速器中可以使核子加速而获得极高的能量,使受到轰击的靶核子分裂成更多的更加微小的粒子和发现新的粒子,因此加速器种类愈来愈多,愈来愈大型,发现的新的暂时态的粒子也愈来愈多。可是,大家有没有考虑过,这已发现的八百多个短寿命的粒子,在从质子和中子及电子分离之时,一定要克服某种作用力。由于我们用公认的四大作用力不能解释这个现象,因此就需要存在一种新的能将从质子和中子及电子等粒子分离出来的众多的短寿命的粒子,再结合还原成质子和中子及电子等粒子的作用力。这就是说,假如,将这八百多短寿命的粒子再组合成分离之前的粒子,这种作用力是由各个具有不同的质量、电能、磁能、自旋等性质不同的短寿命的粒子所产生的,那么就会存在很多种很复杂的作用力,所以这个假设是不成立的。如果认为将各个不同的短寿命的粒子及稳定的中微子结合成质子、中子及电子等粒子是同一种普遍存在的作用力,那么就应该存在一种能组合成所有的粒子(包括各个不同的短寿命的粒子)的稳定的极限微小的「极限粒子」;这种稳定的「极限粒子」之间的结合力,才是真正的粒子的结合力;质子、中子、电子及光子和碰撞实验中发现的所有粒子,都是由这稳定的「极限粒子」所组成。而且,这种粒子的结合力,也是碰撞实验中,发现的这众多的短寿命的粒子,在从质子、中子和电子等粒子中分离之时,所克服的那种作用力。这样,我们首先需要寻找能组合成所有粒子的这种稳定的极限微小的「极限粒子」。
 
三、是否存在能结合成所有粒子的「极限粒子」呢?
    我们知道,电子、质子都具有电场和磁场及高速运动和高速自旋等等的性质和能力。因此组成电子、质子等粒子的极限微小的粒子,就必须具有能组成各种粒子的电场和磁场及高速运动和高速自旋等等的性质和能力。
我们从核物理学家在各类碰撞实验中,使受到轰击的靶﹣质子、中子及电子分裂成八百多种短寿命的粒子,它们都在极短的瞬间就转变为能量(即最微小的能量粒子),释放向周围空间。这可以证明质子、中子及所有的短寿命的实物粒子都是由极限微小的能量粒子所组成。
   我们从电子和正电子结合成光子的实验,可以证明了,组成电子、正电子等的实物粒子的最微小的粒子和组成不同频率的光子的最微小的光子是同一种「极限粒子」。从核物理学家们所发现的所有的粒子之中,祇有中微子是唯一的电中性的质量趋近于零的以光速运动的最微小的稳定的粒子。因此,可以推测「中微子」极可能是组成质子、中子、电子等实物粒子和光子的极限微小的稳定的「极限粒子」;「中微子」即是最微小的实物粒子也是最微小的光子所有的粒子所具有的电能、磁能及运动能都隐藏在「中微子」的内部。
    由于电磁波谱里(包括可见光和不可见光)的不同频率的电磁波的波粒子的能量都等于普朗克常数乘以频率(在本文中,我们将电磁波谱里,所有频率的电磁波的波粒子都称为光子)。
在1924年,法国的物理学家德布罗意(Louis De Broglie)提出,实物粒子也具有波、粒二象性。他认为,质量为m的粒子,在以速度u作匀速运动时,就有一定的平面单色波与之相应。若表征粒子性的物理量为能量E与动量P,表征波动性的物理量为波长l和频率n,则它们之间的联系为:
 
 
  这与爱因斯坦提出的光具有波、粒二象性的理论中,光子的能量e和动量P,与相应的光波波长l和频率n的关系是一样的,它们之间的联系为:
 
     
 
    实物粒子具有波、粒二象性的理论,很快得到实验的证实。由于,实物粒子的能量公式和光子的能量公式相同。这就表明,最微小能量的实物粒子,就是频率为1赫芝的粒子,它的能量等于普朗克常数h乘以(频率)1赫芝/秒;最微小能量的光子,也是最微小的光子,就是频率为1赫芝的光子,它的能量等于普朗克常数h乘以(频率) 1赫芝/秒。这样,从理论上证明了,最微小能量的实物粒子与最微小能量的光子的能量大小相同,它们都是频率为1赫芝的最小的普朗克能量子。我们从电子和正电子结合成光子的实验中,可以观测到,当正、负电子结合成光子的过程,正、负电子所具有的电场及磁场,都隐藏在光子的内部。由于中微子是中性不带电的粒子,因此可以进一步推测,中微子的内部可能同时存在一个极限微小的正电荷(也是N单磁荷)和一个极限微小的负电荷(也是S单磁荷)的结构。也就是说,中微子是由一个更加极微小的具有正电荷的粒子和一个更加极微小的具有负电荷的粒子组成。由于再也没有比中微子内部同时存在具有正、负电荷结构的两个粒子更微小的带电荷的粒子,因此组成中微子的这两个更加极限微小的带正、负电荷的粒子不会湮没,而组成具有敝合的正、负电场结构的正、反双体粒子的结合体。也就是说,由于中微子同时具有敝合的正、负电场的极限微小的互为反粒子的双体结构,而成为中性不带电的粒子,因而不存在互相为反粒子的中微子。如果认为,自由中子衰变的实验里,产生的中微子不是反粒子,那么就应该能验证这个中微子也是一个左旋中微子。著名的核物理学家吴健雄教授验证了,在极化核钴60Co 的β衰变的实验里,产生的中微子确实是一个左旋中微子。由于,在自然界和实验中探测到中微子的自旋都是与其运动方向相反,即服从左手定则,而称为左旋中微子;它的反粒子应该是右旋中微子。可是,经实验证明在自然界中和实验里不存在右旋中微子。因而出现了「对称性的破缺」(或者称为「对称性的丢失」)的疑难问题?
    如果我们从中微子是正、反粒子的结合体的这一角度来分析,中微子是由互相为反粒子的带正电的极限微小的单磁荷阳性粒子和带负电的极限微小的单荷阴性粒子所组成;在中微子内部,这极限微小的正电单N磁荷与极限微小的负电单S磁荷的自旋方向是互为平面镜中的像,符合正、反粒子的对称性,也符合了宇称守恒定律。也就是说,由于中微子是由最微小的正、反电单磁荷组成,因此在中微子内部宇称是对称守恒的。所以由互相为反粒子的带正电的极限微小的阳性粒子和带负电的极限微小的阴性粒子所组成的中微子就祇能是自旋与其运动方向相反的左旋中微子(而不存在自旋与其运动方向相同的右旋中微子)。由于实验证明在自然界中和实验里不存在右旋中微子,这就可以证明,中微子本身就是正、反粒子的结合体的观念是正确的。
    著名的物理学家李政道教授曾指出:『对称性意味着守恒定律,唯一麻烦的是,实验表明几乎所有这些守恒定律(因自然界中和实验里不存在右旋中微子)而受到破坏(即对称性的丢失);我们建议把物质与真空都考虑进去,于是整个的对称性就可以恢复了。』李教授这一观念正与我的观念吻合。目前世界最大的加速器是美国布鲁海文国家实验室的相对论性重离子对撞机(RHIC),它使两个加速到每个核子1000亿电子伏的金离子对撞,在如此高的能量下,两个金核中的物质互相穿过,而将所带的相当一部分能量留下来,产生激发态的真空。李政道教授认为,恢复整个的对称性的答案,应该在碰撞实验中所产生这一瞬间具有高能量的激发态的真空之中。由于这激发态高能量的真空之中,即不存在光子及任何微小的粒子,因此可以推测这激发态高能量的真空,正是由碰撞实验中一瞬间由组成两个金核的众多的中微子,分离出众多的极限微小的终极正电荷「阳性粒子」和极限微小的终极负电荷「阴性粒子」所显示出来的,这极限微小的终极正电单磁荷「阳性粒子」和极限微小的终极负电单磁荷「阴性粒子」在单独存在时,它们是静止的(不存在自旋),其具有的电荷的电场与正、负电子具有的电荷的电场的大小相同,因此在极短的瞬间又组回成中微子,向周围散射。由于在核实验中所观测到的中微子,都是受到弱电核力的作用所产生的激发态的中微子,而不是激发态的中微子很难观测到。这终极负电单磁荷「阴性粒子」和终极正电单磁荷「阳性粒子」所具有的电量于电子和正电子所具有的电量虽然相同;但是它们不具有自转和光速运动及磁场,而电子和正电子是具有自转和光速运动及磁场。虽然它们不存在磁场,但是由于再没有比中微子内部这极限微小的负电单磁荷和极限微小的正电单磁荷更加微子的电荷和磁荷,因此它们可称为终极负电单磁荷和终极正电单磁荷,也就是科学家一直在寻找的单S磁荷和单N磁荷 (即没有磁场的单磁荷),因此单S磁荷和单N磁荷组合成的中微子就成为最微小的没有磁场的磁体。由于这终极负电荷和终极正电荷具有的静电场的大小与电子和正电子具有的电场的大小也相同,因此它们相距很远的距离都可以在极短的瞬间结合成电中性的中微子;而它们具有的电场、电能及磁能,都隐藏在中微子的微表层的敝合的正、负电场之内;这隐藏的电场和电能就产生了中微子的自转和光速运动。
    如果从中微子本身就是正、反粒子的结合体的角度来分析,我们就可以解释这「对称性破缺」的疑难问题。也可以解释为什么宇宙中不存在反粒子组成的星系?这就是因为组成物质的所有粒子都是由正、反粒子的结合体「中微子」所组成。也就是说,在中微子内部宇称是对称守恒的。
    因此,我们可以进一步确定,「中微子」是由极限微小的终极正电荷「阳性粒子」和极限微小的终极负电荷「阴性粒子」
 
                      
组合成的。由于我们推测中微子是频率为1赫芝的光子,也是组成各种粒子的最微小的频率为1赫芝的粒子,因此将组成「中微子」的这极限微小的终极正电单磁荷「阳性粒子」称为「正微子」,将极限微小的终极负电单磁荷「阴性粒子」称为「负微子」。这样,「正微子」和「负微子」可以互相称为「反粒子」,它们组合成的中微子的结合力就称为「微子相互作用」,简称「微子力」。(如图1所示)由于中微子是组成各种粒子的「极限粒子」,因而组成中微子的正微子和负微子就可以称为「终极电荷粒子」。从理论上讲,所有粒子所具有的性质和能量,都是  由组成所有粒子的「极限粒子」内部的「终极电荷粒子」(即中微子之内的正微子和负微子)所具有的最原始的性质和能量所产生的。
   从另一角度讲,由于「正微子」和「负微子」是极限微小的「终极电荷粒子」,因此它们结合成中微子之后,仍然能保持原有的正、负电荷的微观结构,所以这个由「正微子」和「负微子」组合成的中微子在宏观上并不存在电场,但是在微观上会存在微观表层的敝合的正、负电场;由于组成中微子的正微子是单N磁荷,负微子是单S磁荷,因此中微子也存在偶极磁性,因此它也是极限微小的没有磁场的磁体,所以它不能吸引其它磁体,但是它能被有磁场的磁体吸引;因此它也是组成磁体的磁场的微观媒介质。当中微子之间在10-18cm左右的微观距离时,中微子表层的敝合的正、负电场之间就会产生异电相吸的引力,将各个中微子结合在一起。这种将各个中微子结合成各种稳恒态及暂时态的粒子的结合力就成为一种新的粒子相互作用力,简称「粒子力」。虽然这种将各个中微子结合成各种粒子的「粒子力」,与温伯格(Weinberg)等核物理学家们提出的「弱电核力」的理论有些相似,但是由于中微子和中微子之间的「粒子力的引力场」的结构与电子和中微子之间的「弱电核力的引力场」的结构是完全不同,因此它们不是相同的作用力。
 
四、粒子结合力的论证
 
正、负微子组成中微子的论证
    英国的物理学家麦克斯韦(J.C.Maxwell)指出,光是电磁场的一种最纯粹的形式。也就是说,光的频率是由光子的一种最纯朴的电磁振动产生的。这说明,组成光子的最微小的光子~中微子的内部,隐藏一种电磁能。
    我们知道,电子的自转也是最微观的环流电流,而产生了电子的偶极磁场。当电子和正电子结合成光子之后,电子和正电子所具有的磁场和静电场都隐藏在光子之内。前面我们已从多个不同角度分析出,「中微子」是由极限微小的终极正电荷「正微子」和极限微小的终极负电荷「负微子」组合成的。但是,由于中微子太微小了,因此很难直接探测到中微子所存在的表层的敝合的正、负电场。在自然现象和实验中是否存在可以探测到这种敝合的正、负电场的现象呢?
    在物理实验里,我们可以直接探测到电子与正电子形成的短寿命类原子结构。这可能是电子和正电子相结合的瞬间产生敝合的正、负电场,这敝合的正、负电场祇维持了10-7~10-10秒就破碎分解转变成不带电的2~3个光子。按照电子和正电子的自旋相互平行或反平行,分为正电子偶素和仲电子偶素。正电子偶素的平均寿命约10 -7秒,衰变为三个光子;仲电子偶素的平均寿命约10 -10秒,衰变为两个光子。这短寿命类原子结构就是可以探测到的具有敝合的正、负电场的现象。由于电子和正电子不是最微小的终极粒子,它们都是由众多的更加微小的「极限粒子」(即中微子)所组成,因此它们不能保持原有的微观结构,很快分解成若干具有敝合的正、负电场的中微子,并结合成2~3个光子。另外,我在1996年出版的《引力进化的论证》一书的第五章的〈分子力〉一文中提出,原子也存在表层的敝合的正、负电场。请看图2 所示的,氦原子的表层的敝合的正、负电场的示意图。我们知道,原子核是具有正电场,绕核运动的电子具有负电场,由于电子的高速的绕核运动的离心力的作用,使电子与原子核保持一定的距离,因此电子和原子核都可以保持原有的微观结构和它们的正、负电场。但是,原子在宏观上是中性的不带电的。为什么原子核和电子的电场不会释放到原子之外呢?这就是因为在原子表层存在原子核和电子的敝合的正、负电场,因此原子核的正电场和电子的负电场都不会释放到原子之外。由于原子表层存在敝合的正、负电场的层壳,所以在分子内结合在一起的各个原子内的高速绕核运动的电子,才不会产生互相碰撞的现象。这样,我们就可以间接的用实验证明了,中微子是由一个极限微小的终极正电荷(正微子)和一个极限微小的终极负电荷(负微子)所组成,在中微子表层同时存在由正微子的正电场和负微子的负电场组成的敝合的正、负电场的观念是成立的。也可以讲,中微子如同是粒子内部的微观世界中的微观原子
电子、质子等粒子的电能是怎样产生的?
 
    如果电子、质子等粒子的电能都是由中微子组成的,中微子是中性不带电的粒子,那么电子、质子等粒子的电能是怎样产生的呢?
    按照爱因斯坦的质、能互换的理论,电子的能量等于,电子的质量9.1093897 ×10-31㎏乘以光速的平方,等于8.1871112×10-14焦耳。按照本文所有粒子都是由中微子组成的观念,中微子的能量等于普朗克常数表示出的能量(普朗克常数等于6.6260755×10-34焦耳/秒)。这样,我们将电子的能量8.1871112×10-14焦耳,除以中微子的能量6.6260755×10-34焦耳,就可以计算出电子是由1.235589781×1020个中微子组成。
按照中微子是由终极正电荷正微子和终极负电荷负微子组成的观念,当一个中微子和一个电子产生「弱电核力」时, 
                           
就不需要「中间玻色子」W±和Z0为产生弱核力的媒介子(虽然中间玻色子为产生弱核力的媒介子的理论很成功,可是这个比电子质量还要大105数量级的中间玻色子W±和Z0,至今也没有在β衰变的实验里发现它们的存在。这也是弱核力理论的美中不足的地方);因为当电子发出的负静电场接触到中微子的微观表层的敝合的正、负电场的正静电场时,就可以直接产生正、负静电场之间的引力。由于组成电子的众多的中微子发出的负静波所组成的电场之中,祇有一个中微子内的负微子发出的几条负的静电波与这单独的中微子内的正微子发出的正静电场之间产生正、负静电场的引力。由于弱核力比电磁力弱1012倍,因此可以推测电子的表层是由1012个中微子组成;质子的表层是也是由1012个中微子组成。 
  
    请看图3 所示,电子是由1.235589781×1020个中微子组成,组成电子表层约有1012个中微子内的负微子全部向外(正微子全部向内),由于表层的每一个中微子内的向外的负微子为了保持所受到另一个中微子内的正微子的「粒子力」所需用本身的电场能的对称平衡,因此电子表层上的每一个中微子内的向外的负微子都会向外释放数条负的静电波,这样就产生了电子的负的静电场。
    正电子是由1.235589781×1020个中微子组成,组成正电子的表层约有1012个中微子内的正微子全部向外(负微子全部向内),每一个中微子内的向外的正微子为了保持所受到另一个中微子内的负微子的「粒子力」所需用本身的电场能的对称平衡,因此正电子表层上的每一个中微子内的向外的正微子都会向外释放数条正的静电波,这样就产生了正电子的正的静电场。再按照电子与质子、中子的质量的比率,我们就可以推测出:质子是由2.268731581 ×1023个中微子组成的球状体,其表层约有1012个中微子,表层的每一个组成中微子的正微子全部向外、负微子全部向内,向外的正微子为了保持所受到另一中微子内的负微子的「粒子力」所需用的电场能的对称平衡,这质子表层上的1012个中微子内的每一个正微子都会向外释放数条正的静电波,这样就产生了质子的正的静电场。中子大约由2.271858741 ×1023个中微子组合成的球状体,表层的中微子内的负微子和正微子之间全部处在对称平衡状态,因而显示出中子是中性粒子 (如图4所示) 。也就是说,如果组成一个粒子(如中子及光子等)的表层的中微子内,向外的正微子和向外的负微子的数目是相同的,产生粒子力的中微子之间相联接的正、负微子的排列是对称平衡的,这种粒子就不会向外释放静电波,而成为电中性的粒子。在这里用「粒子力」和「对称原理」解释了为什么有些粒子(包括短寿命的粒子)可以具有正、负电能及电中性的原因。
 
    我们知道,中子在β衰变的过程中,分裂成一个质子和一个电子及一个中微子。可是如按照以上的推测由中微子组成的中子、质子和电子的中微子的数目,中子在β衰变的过程分裂成一个质子、一个电子和1.891570219 ×1020个中微子。这1.891570219×1020个中微子到哪里去了呢?按照1993年出版的《星空之探》第二册、第六章中,我在〈磁的微观结构〉一文里的分析,组成磁场的磁波也都是由「光仔对」 (即中微子)组成。这样,由于中子是不存在磁场的,当中子分裂出质子和电子的同时,这失去的1.891570219 ×1020个中微子正是供给组成质子磁场和电子磁场所需要的足够数目的(中微子)组成磁场的媒介质。前面提出了,中微子也是最微小的没有磁场的偶极磁性物质,因此中微子是组成磁场的最理想的媒介质。这真是十分完美的,否则组成质子磁场和电子磁场的物质是由哪里来的呢?那就真的出现了疑难问题。也就是说,组成质子磁场和电子磁场的磁波物质需要用1.891570219 ×1020个中微子,因此我们在中子β衰变的过程,观测到中子会衰变成一个质子和一个电子和一个中微子(这个中微子是因为与电子之间的弱电核力,而产生激发态所以能被观测到)。如果认为中子在β衰变的过程祇放出一个中微子,那么就需要解释组成质子磁场和电子磁场的磁波的物质是由哪里来的呢?也就是说,中子在β衰变的过程分裂成一个质子、一个电子和1.891570219 ×1020个中微子,这1.891570219 ×1020个中微子之中祇有一个中微子与电子产生了弱电核力,其它的中微子全部成为组成质子磁场和电子磁场的媒介质。
                         
   
    按照这新的粒子结合力的观念,由于光子是由中微子组成,中微子具有表层的敝合的正、负电场的同时,它也是最微小的没有磁场的偶极磁体。这样,磁场对不同频率的光子(即由不同数目的中微子这最微小的磁体组成的光子)具有的不同大小的一种磁感应力,因此光束在经过磁场时能产生弯曲、分裂及变宽的塞曼效应的现象及光子在地球磁场之中会产生横向振动的现象(即横波)。
 
粒子力与传统理论的一致性的论证
    在1865年,麦克斯韦接收了法拉第的电场和磁场的观念,建立了经典电动力学的基本运动方程(即麦克斯韦方程组)。麦克斯韦方程预言了电磁波的存在,预言了光也是一种电磁波,各种波长不同的电磁波的传播速度都与光速相同。直至1888年,德国的物理学家赫芝(H.R.Hertz)在莱顿瓶发电的实验中,发现了电磁波的存在,并且证明了光也是一种电磁波。          
    在1900年,普朗克(M.Planck)发现了能量子的观念,为量子理论奠定了基础;他研究黑体辐射时,发现电磁辐射的振子(即能量子)的能量E = hn (当时他从实验中得到的h的值为6.55 ×1034J•S)。1905年,爱因斯坦在解释光电效应实验的论文中,提出光具有波、粒两象性;他将光辐射中的能量子,称为光量子,光量子的能量E = hn 。在1923年,德布罗意提出的实物粒子也具有波、粒二象性的理论。1926年美国的化学家刘易斯(G..N.Lewis)将光量子命名为「光子」。
 
    我们在爱因斯坦的光具有波、粒二象性的理论,德布罗意提出的实物粒子也具有波、粒二象性的理论,普朗克的能量子的理论的基础上,分析出所有的实物粒子和所有频率的光子(能量子)都是由中微子组成,组成各个粒子的各个中微子之间的微观距离在10-18cm左右时,中微子表层的敝合的正、负电场之间就会产生异电相吸的引力,将各个中微子结合在一起。这种将各个中微子结合成各种稳恒态及暂时态的粒子的结合力就简称为「粒子力」。
 
  以上各式中,表示为中微子的静质量,表示为电子的质量,表示为质子的质量,表示为中子的质量,表示中微子的能量,表示为电子的能量,表示为质子的能量,表示为中子的能量,h是普朗克常数(也表示中微子具有的能量),c表示光速,表示中微子的频率(为1赫芝/秒),表示组成电子的中微子的数量,表示组成质子的中微子的数量,表示组成中子的中微子的数量。   
  
    以上用爱因斯坦的质能转换的理论和德布罗意提出的实物粒子也具有波、粒二象性的理论的计算结果与粒子力的观念的计算结果完全吻合,这说明了粒子力的观念是成立的。同时,也说明了,用粒子力的观念推测出,由中微子组成的电子、质子和中子的数目也是正确的。这样,使量子化的理论更加完善。
    由于所有的粒子(包括光子在内)都是由中微子组成的观念,是与爱因斯坦的质能转换的理论和德布罗意提出的实物粒子也具有波、粒二象性的理论及普朗克的能量子的理论完全融合在一起。可以使我们了解到,为什么物质可以转变成能量,能量又可以转变成物质;也可以了解到为什么物质的能量与物质的质量和光的速度有关。
                 
五、粒子的结合力的大小
 
    前面我们从多个不同的角度分析出,电子、质子和中子等所有粒子,都是由中微子组成;中微子是由带正电荷的正微子和带负电荷的负微子组成。
    由于中微子呈电中性,祇有当中微子互相之间的距离小于10-18㎝时,中微子表层的敝合的正、负电场之间才会产生粒子之间的结合力。如同正电子与电子的正负电场之间的引力。但是,由于正微子和负微子是极限微小的终极电荷粒子,因此它们结合成中微子之后仍可以保持正、负微子的微观结构及表层的敝合的正、负电场结构。而正、负电子组成的光子的内部结构不能保持正、负电子的微观结构。由于电子、质子及一些暂时态的粒子所具有的电能、动能等等的能量都是来自正、负微子;这说明,正微子和负微子所具有的能量是很大的,由于正微子和负微子结合成中微子之后,正、负微子所具有的能量,祇局限在中微子表层的敝合的正、负电场之内,因此显示不出正、负微子所具有的能量。这样,如果,正、负微子单独存在的瞬间,它们具有的电场的大小和具有的静电波的条数同电子具有的电场的大小和具有的静电波的条数都相等,但是中微子的质量比电子的质量小1020数量级,相比之下,正、负微子的电场的强度是最强的。由于,正、负微子的静电场大小的范围如同电子的静电场大小的范围,因此单独存在的正、负微子能在很远的距离就可以吸引在一起,所以正、负微子单独存在的机率是极微小的,因此很难直接观测到单独的正、负微子的存在。
    由于中微子是由带正电荷的正微子和带负电荷的负微子组成,正微子和负微子组成中微子的结合力,就称为「微子力」,「微子力」是由微小的正、负静电波为媒质引起的。又由于电子、质子及光子的电能及热能和动能,都是由组成中微子的正微子和负微子所具有的电能、动能等等的能产生的。由于组成中微子的正微子和负微子之间没有斥力,因此中微子内的正微子和负微子之间没有间隙,它们之间的质心的距离R是不变的,等于正微子(或负微子)的直径。这样,我们可以分析出一个「微子力定律」:『由于中微子是由极限微小的终极正电单磁荷的「正微子」和极限微小的终极负电单磁荷的「负微子」组成,这样组成中微子的正微子和负微子之间就会产生「微子力」。微子力的大小,与组成中微子的正微子的电量和负微子的电量的乘积成正比,与它们之间的质心的距离的平方成反比。』用公式表示为:
 
 
  公式中,表示为微子力,表示为正微子的电量,表示为负微子的电量,r表示为正微子和负微子之间的质心的距离,为比例系数。 
    从以上的分析来推测,而正微子和负微子之间的相互作用力(即微子力),比电磁力约强104倍左右,比核力约强102倍左右。在物质内部的微观世界里,所有的粒子之中,祇有中微子内的正微子与负微子之间的间隙为零。由于正微子和负微子所具有的电场和能量是最原始的,电子、质子及光子等所有粒子所具有的能量都是来源于正微子和负微子,因此正微子与负微子之间的相互作用力是一种比核力还要强的引力。
 
 
粒子的结合力的大小
    按照新的观念,所有的粒子都是由中微子组成,中微子是由带正电的正微子和带负电的负微子组成。在粒子之内,产生粒子力的两个中微子的两个相交的敝合的正、负电场之间,存在异性电之间的引力的同时,也存在同性电之间的斥力,因此各个中微子之间就存在间隙。中微子与中微子之间产生的粒子力的微观媒质,应该是与组成电子的电场相同的静电波。由于正微子和负微子组成的一个中微子的敝合的表层电场里,从正微子流出的静电波,全部沿正微子和负微子表面各个方向对称的流入负微子,而没有静电波流出这敝合的表层电场,因此在宏观上中微子的电性是中性粒子;但是当中微子与中微子之间的距离在大约小于10-18 ㎝左右时,互相接触到中微子表层的静电场时,中微子与中微子之间就会产生「粒子力」的引、斥力。
                        
 
 
    也就是说,「粒子力」的引、斥力都是由微小的静电波为媒质引起的。如图5所示,不同的粒子内的中微子与中微子之间产生的粒子力时,中微子内的正微子和负微子与另一中微子内的负微子和正微子之间存在正、负电的引力;同时,这中微子内的正微子和负微子与另一中微子内的正微子和负微子之间存在正电与正电、负电与负电的斥力。由于不同的粒子内的产生粒子力的中微子与中微子之间,同时存在引力和斥力,因此产生粒子力的各个中微子之间能保持一定的位置和距离。
    这样,我们可以分析出一个「粒子力定律」:『组成各个粒子的中微子与中微子之间的距离在小于10-18 ㎝左右,中微子表层的敝合的正、负电场相互接触时,就会产生「中微子之间的引、斥力」。其中,中微子之间的粒子力(引力)的大小,与两个相邻的产生粒子力的中微子内的正(或者负)微子和另一个中微子内的负(或者正)微子,它们所具有的电量的乘积成正比,与它们之间的质心距离的平方成反比。另外,产生粒子力的两个中微子之间的斥力的大小,与两个相邻的产生粒子力的中微子内的正(或者负)微子和另一中微子内的正(或者负)微子所带有的电量的乘积成正比,与它们之间的质心距离的平方成反比。』
按照前图5所示,不同的粒子内各个相联接的中微子之间有不同的相接的角度,那么使产生粒子力的两个中微子内的两个相同的正微子或负微子有不同的微观距离,而且微观距离愈远它们之间的粒子力的引、斥力就愈小,微观距离愈近它们之间的粒子力的引、斥力就愈大。
 
六、结论
 
    本文在爱因斯坦的质能转换的理论和光的波、粒两象性的理论,德布罗意的实物粒子也具有波、粒二象性的理论和普朗克的能量子的理论及一些物理实验的基础上分析出,质子、中子、电子及光子等所有粒子都是由中微子组成,中微子是由正微子和负微子组成。这使我们得到一个完美的结论:『物质是由分子组成、分子是由原子组成、原子是由原子核和绕核运动的电子组成、原子核是由质子和中子组成;质子、中子、电子及光子等所有粒子都是由中微子组成,中微子是由正微子和负微子组成。』如果科学家们能进一步鉴定,质子、中子、电子及光子等所有粒子都是由中微子组成,中微子是由正微子和负微子组成的观念是正确的,那么我们就跨出研究物质粒子的形成的理论的最后一步,而不需要再建造更大型、更超级的加速器和对撞机了。由于经实验证明在自然界中和实验里不存在右旋中微子,我们探测到的中微子都是左旋中微子。又由于我们探测到的中微子都是受到电弱核力的作用所产生的激发态的中微子,而不是激发态的中微子很难观测到。因此我推测已发现的电子中微子中微子和τ中微子都是不同激发态的同一种中微子。也就是说,同一个中微子在不同激发态中,可以显示出电子中微子、中微子和τ中微子这三种类型。
 
    我们在探寻物质粒子的形成的同时,利用这粒子力的新观念,可以使我们了解到,质子、电子等粒子所具有的电能、磁能及动能的能量及光子的能量和光速运动的来源?可以了解到,为什么物质可以转变成能量,能量又可以转变成物质;也可以了解到为什么物质的能量与物质的质量和光速有关?也可以了解到,为什么电子和正电子能结合成不带电的光子呢?同时也解释了,「对称性破缺」等等的物理学中的一些重要的疑难的问题。
    以上我们分析和论证了,所有物质的粒子都是由中微子组成。我们知道,当一个音叉的振动频率与其附近的一个玻璃杯的共振频率相同时,这个玻璃就会产生破碎。假如,有一个超极粒子对撞机,在粒子以极高的速度和极大的力量产生对撞时,其产生的振动频,如能产生中微子共振,那就会使这组成物体的所有粒子被分解成中微子。那就可能引起整个地球上的物质被分解,而造成人为的世界末日。

                                        参考文献
 
[1]  (美)﹞Steven Weinberg 着  张蔡舜 译《最终理论》 牛顿出版股份有限公司出版 1995年  312
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[4]  张亚鹏 着《星空之探》第一册 (香港)长城出版社出版 1990年  99
[5]  张亚鹏 着《引力进化的论证》(香港)长城出版社出版 1996年  147
[6]  爱因斯坦(A.Einstein) 英费尔德(L.Infeld)合着郭沂译《物理学的进化》晨曦书店出版 1960年 179
[7]  刘连寿 舒忠铭 李家荣 编 《物理学词典》粒子物理学分册 科学出版社出版 1982年 21
[8]  杨家福 王炎森 陆福全 着 《原子核物理》复旦大学出版社出版 1993年  375
[9]  张丹海 洪小达  主编《简明大学物理》粒子物理学分册 科学出版社出版 1998年  385
[10] 陈泽民 主编 《近代物理与高新技术物理基础—大学物理续编》清华大学出版社出版 2001年  119
[11] 陈宏芳 编 《原子物理学》中国科学技术大学出版社出版 1997年  38
[12] 李政道 着  朱允伦 柳怀祖编《对称与不对称》清华大学出版社和暨南大学出版社出版 2000年71

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