变化的元电荷的质量是质量的起源
(2022-08-15 07:57:10)
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科学探索学术研究 |
分类: 物理理论 |
粒子的质量是从哪里来的呢?到目前为止仍然是一个未解之谜。元电荷是否存在质量?我的回答是肯定的。从摩擦起电,到质子和中子可以相互转化等,大量事实证明不带电的粒子、物体也是由带电的粒子、物体组成的。元电荷是最小电荷,已经被科学证实,难道元电荷的质量不是最小质量吗?我的回答也是肯定的。即元电荷不仅存在质量,还是最小的质量,这里我们称之为——元质量。元电荷的大小是不变的,但是元质量的大小是可变的,正因如此元质量才能使任何粒子存在质量。构造元电荷存在的数学模型,计算元电荷的质量。
元电荷是否存在质量?若元电荷存在质量,它的质量是如何形成的呢?我认为,孤立的元电荷是不存在,元电荷的存在方式是——至少是两个元电荷,并且元电荷之间是相互绕转的。也就是说,绝对静止的元电荷是不存在的。假设存在绝对静止的元电荷,它的质量是零,质量是零的元电荷是不存在的;所以如果相互绕转的元电荷的速度等于零时,元电荷的质量也等于零,这是不可能发生的,否则宇宙就不存在质量。即元电荷的绕转速度决定着元电荷的质量,元电荷的质量和元电荷的绕转速度成正比,数学描述:m=kv。其中m是元电荷的质量,k是比例常数,v元电荷是元电荷的绕转速度,理论上v是相对于真空的速度。所以我可以断言:质量起源于曲线速度,匀速直线运动不能形成质量,直线运动和曲线运动一起形成能量。元电荷存在最简单的结构是两个相互绕转的元电荷,其数学模型是一个圆环。下面我们推算一下方程:m=kv的比例常数k的值。
从上面的论述我们知道,单个的元电荷是不能独立存在的,至少是两个相互绕转的元电荷。其实,两个相互绕转的元电荷就是一个光量子(绕转半径的2倍,就是光量子的波长)。由量子力学知识我们知道一个光子的能量等于hγ,其中h普朗克恒量,γ是光量子的频率;由于一个光子的能量也可以表示为:mc2,其中m是光子的运动质量、c是光速。所以hγ= mc2——(1)由于一个光量子由两个元电荷组成,因为一个元电荷的质量等于kv,所以一个光量子的质量等于2kv,用2kv代替(1)式中的m得:hγ=2kvc2,改写这个方程得:hγ=(2kc2)v——(2),其中,v=nλπ/T=ncπ——(3),n是相互绕转元电荷的频率(即一个周期绕转的圈数)、λ是波长、T是周期。将(3)式中的v代入(2)并整理得:hγ=(2kπc3)n——(4),因为(4)式是一个恒等式,(4)中恒量等于恒量,我们可以得出:h=2kπc3,进而得出k=h/2πc3=3.97×10-60。这就是元电荷绕转速度和质量的比例常数。我们分析(4)式得,变量等于变量我们还可以得出:n=γ——(5)。代入(3)得:v=cπγ——(6),即元电荷的绕转速度等于该光量子频率的cπ倍。
我在2015年科学智慧火花栏目发表的《 关于光量子模型的猜想》这样论述光子的结构:现代物理学对光量子的理解,它是一种基本粒子,被认为是物质的一种最基本的单元,不再有更小的组成单元。我猜想,光量子是一个环,环的直径就是光量子表现为波动性的波长。这样的环直线运动——即光的传播,体现为光的粒子性。多个光量子相互作用或通过极窄的缝隙,光量子的形状会暂时被改变,运动的光子能发生干涉、衍射现象也是由光量子的结构决定的,光量子环的半径与光量子内部相互绕转的速度平方的乘积是一个常数。
解析如下:开普勒第三定律的数学表达式:R3/T2=A,其中,R是绕转的轨道半径如果是椭圆是指长轴的半径、T是绕转周期、A是常数。开普勒第三定律是实际观测、计算的结果,并且数学描述中也没有质量的参与,即质量变化也是适用的。在光量子内部,相互绕转的元电荷也是适用的,应该也适用于高速运动(甚至是超光速)的运动情况,在自然界具有普遍性,不仅适用于宏观,也一定适用于微观。改写开普勒第三定律:R3/(2ΠR/v)2=A,进一步推导可得,4π2A=Rv2=T1,T1是一个常数。因为m=kv,k是常数,我们还可以推出:Q=M2R=T1k2也是一个常数。既然Q是常数,我们代入红光粒子的质量:2.37×10-36kg,波长λ=2R=6.5×10-7m,代入Q=M2R=(2.37×10-36)2×3.25×10-7=1.83×10-78——(7),其中M元电荷的质量、R是元电荷的绕转半径。将m=kv(k=3.97×10-60,k是元电荷绕转速度和元电荷质量的比例常数)代入Q=M2R得:T1= Rv2=1.16×1041——(8),其中R是元电荷绕转的半径、v是元电荷绕转的速度。
由我推算元电荷的质量和元电荷的绕转速度成正比的比例常数,可以看出,我是在光子环相切的情况下推出的,即普朗克恒量不是普遍存在的,这一观点和最新研究的普朗克常数的特性不谋而同(物质世界能产生普朗克常数,这一定有所原因。有新的观点认为带电粒子做圆周运动时,只要向心力是与到圆心的距离的三次方成反比,就能产生一个常数,这个常数乘以圆周运动频率等于带电粒子动能。如果电子受到这种向心力,那么这个常数就是普朗克常数。通过对电荷群的研究证实电子是受到这种向心力的)。但是我构造的等式是恒等式,所以我推导的三个常数是普遍适用的。
下面我们计算一下元电荷存在于紫光光粒子中的质量,可见红光波长2R=4×10-7m,R=2×10-7,代入 Q=M2R=Tk2=1.83×10-78——(7),M=3.02×10-36kg,所以元电荷存在于红光粒子中,其质量是:3.02×10-36kg,和紫光粒子的质量符合的很好。
我们推算一下电子辐射到外部空间(阴极射线),电子之间相互绕转的,我们知道电子的质量:9.1×10-31kg m=9.1×10-31kg=kv,解得:v=2.3×1029m/s,两个元电荷所以,2v=4.6×1029m/s代入T1= Rv2=1.16×1041——(8)解得:R=5.5×10-19m,合乎客观事实。存在于质子、中子绕转的元电荷的半径,一定不大于电子之间绕转半径,假设存在于质子、中子元电荷相互绕转的半径: 10-19m,代入Q=M2R=1.83×10-78——(7)计算得:M=4.3×10-30kg,所以存在于中子、质子元电荷的质量是:M/2=2.15×10-30kg。质子、中子的质量是:1.67×10-27kg,一个质子含元电荷的数量:1.67×10-27kg/2.15×10-30kg=777个,即质子大约由777个元电荷组成,估算和现在实验数据相符。
现有极端波长和极端能量的元电荷质量的值的范围:相关资料显示长波电台发出的电磁波粒子的最大波长是108m(宇宙间一定还存在大于这一数值的电磁波),R=5×107m,Q=M2R=1.83×10-78——(7)计算:M=1.91×10-43kg,M/2=0.955×10-43kg存在于这类波的元电荷的质量是:0.955×10-43kg;伽玛射线暴粒子的能量可以达到950亿电子伏,我们把这一数据的单位转化为焦耳,950×108×1.6×10-19J=1.52×10-8J=Mc2,解得M=1.7×10-25kg,存在于这类波的元电荷的质量是:M/2=8.5×10-26kg;所以元电荷的质量范围至少在:0.955×10-43kg到8.5×10-26kg,能组成现在已知任何基本粒子,所以元电荷是最基本的粒子。
我们计算一下迄今发现最强伽玛射线暴粒子元电荷的绕转半径,将M=1.7×10-25kg代入Q=M2R=1.83×10-78——(7)计算得:R=0.633×10-28m,2R=1.27×10-28m,而最强伽玛射线暴粒子的波长是:950×108×1.6×10-19J=1.52×10-8J=Mc2=hγ,解得:γ=2.3×1025Hz,因为:c=λγ,λ=1.3×-13m,即最强伽玛射线暴粒子的波长是:1.3×-13m
小结:一个光量子能量最准确的数学表达式:E=2Mc2,其中M元电荷的质量、c是光速。显然元电荷的质量是可变的,比用普朗克恒量表示光量子的能量更准确,表达范围也用比普朗克恒量表示光量子广,能准确描述伽玛射线暴光量子的能量,即能解释伽玛射线暴光量子为何具有极高的能量。
我在上篇文章《质量、半径变化的光量子是“基本粒子”的基本粒子》光量子是基本粒子。所以我们可以得出结论:基本粒子质量的起源是相互绕转的元电荷。
我还推算过光量子的另外的两个常数:T=Rv2,其中R是光量子的半径——波长的一半、v是元电荷的绕转速度、T是常数;M2R=Q,其中M是光量子的质量、R是光量子的半径——波长的一半、Q是常数。这两个常数可以相互转化——桥梁是:m=kv,质量结合这两个常数能更好地理解——质量的起源及粒子质量的合理性。
关于T=Rv2=1.5×1022常数推导过程:

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