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稳定粒子的数理模型-宇宙暗物质压强作用下的“液滴”效应
作者:tongzr(xxx.xxx.xxx.xxx) 2003/02/13 22:38   字节:17K 点击:12次 帖号:28486
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基本粒子稳定态的数理模型 ─  稳态粒子基体(B体)

8.1 粒子基体稳定存在的条件


    尽管我们已经了解产生强相互作用的本因，但更重要的问题是需要了解形成稳定粒子的条件。显然，这样的粒子只有在高压，高密度的情况下才能够产生。


    另外存在的问题是，宇宙光物质WG的压强效应如此强大，如果没有其它的作用存在的情况下，粒子必然会不断地吸收光物质WG而无限增大。所以，我们必须进一步研究以下的情况：


    假定一定量的WG在强力的作用下密集于某一微观区域，简称为B，振动必然是这些WG的基本运动状态。振动的振幅则于B的尺度相当。值得我们特别注意的是，尽管宇宙暗物质以太的压强非常强大，但B仍然会有一定的WG波，粒能量向外幅射。幅射强度与振幅(B的尺度)的平方成正比。这种幅射的结果导致B能量的减小，体积缩小。


    另外我们必须考虑的问题是宇宙光物质的波粒幅射。从谱线物理学中的空间谱线强度的分布曲线，我们可以看到各种频率的强度分布是非线性的。那些幅射的波长对应于宇宙幅射高频区域的l 值小于或相当于B的尺度。根据波动理论它们会进入B的内部，部分为B所吸收。其物理学效果是B受到的压强作用减弱，B的内能增大，体积增大。与之同时，B向外的WG幅射也相应地增大。


    那些幅射的波长对应于宇宙幅射低频区域的l 值大于B的尺度，它们在B表面反射，对B产生实质上的压强效应。


    鉴于上述情况，我们讨论下面的规范机理问题。当B从外部空间吸收的宇宙幅射量值等于自身的对外幅射量，则处于所谓的动态平衡。或所谓的稳定态。我们则称之为“粒子基体”或“B体”。这是说，客观上应该存在着一些自控稳定态的实物粒子。从另一意义上分析，上述机理揭示了一个非常重要的事实，即，这种稳定态B体的质量和尺度大小是唯一的。下面的章节，将会给出该结论进一步的数理分析。


8.2 WG以太的动态随动牵携。


    上面我们提出的WG以太动态随动牵携是鉴于两方面考虑。





  1. 稳定的粒子基体存在的基本条件是，体系必须保持吸收和幅射WG的动态平衡。



  2. 所有的惯性系框架是由粒子基体的一些不同的稳定态，即通常慨念下的物质粒子组成，每个粒子每时每刻吸收外部WG波粒质能的同时幅射自身的WG质能以保持处于动态平衡的稳定态(本章8.4有专门讨论)。框架粒子间的空间事实上存在着由这些粒子发出的光物质WG。构成光的传播空间媒体，具有惯性系相同的运动分量。形式上象是一种间接的随动的以态牵携。当然，这也是迈克尔逊实验无法观测到干涉条纹的根本原因。


    在强相互作用下，光物质WG可以凝聚而形成B体，或以幅射进入B体。后者系B体对空间光物质的吸收，它将引起体系动能和体积的增大，并抵御相应的外部强力的作用。此外，宇宙光物质的幅射是由各种不同的频率组成，只有波长小于或与B体尺度相当的幅射才能渗入B体，即是说，λ < d W 。相反，那些波长λ > d W的幅射将在B体的表面反射，对B体产生强力的作用。因为B体受到的强力的衰减是非线性的。必然存在一个临界的波长λ0 ，使B体保持在稳定的WG幅射和吸收的动态平衡状态。对于稳定的B体，它的质量和尺度大小必然是唯一的。


    我们可以用下面的数学关系描述这种动态的平衡状态：


I0 = I = ANdW2                                    (9.1)


    其中I0 表示B体周围来自宇宙空间的平均幅射强度； I 表示B体对外的幅射强度；N表示B体幅射WG的数量密度；dW表示B体内WG运动的平均振幅；A为常量。


    对于任一B体，存在着一个外部的中心力场，指向它的质心。B体外部空间的WG应满足球对称薛定谔方程


               (8.2)


8.3 稳定粒子基体的质能模型和唯一半径，质量特性。


    仅从定性的原理分析，我们似乎发现，B体是处于一种吸收和幅射光物质WG的动态平衡状态。它的存在，它的粒子质量和尺度(或半径值)是唯一的。这对物理学来说是一个非常重要的结论。但定性的分析是不够的。根据我们掌握的物理学数理方法，我们完全能够更精确地，定量定性地研究粒子基体的存在问题。


    这是一个经典的数学问题 ，数学方程式与氢原子结构的情况完全相同。我们仅需以万有引力的作用项去替换氢原子结构中的对应项。根据二阶偏微分方程理论，如果方程的形式，边值条件相同，则解的形式也相同。我们由此得到WG第一轨道半径值如下：


                             (8.3)


    这里 G, mw, Mμ, h 是常量，所以r1 必定也是常量。


    即使读者没有偏微分方程的有关知识和数学技巧，也可以理解并接受这些结果，因为这些数学方法是当前物理学中已被充分证明，极其重要的成就。


    WG第一轨道半径值为常量的结论在粒子物理学中具有非常特殊的意义，因为由此可以揭示电荷量子化的本质原因。众所周知，这也是物理学家们当前面对和急需解决的重大问题之一。我们将在研究了电磁相互作用有关实验和WG理论相互关系问题后，以专门的章节加以讨论。


    现在我们可以讨论上面方程的解(9.3)所提供的一些情况。


                             (9.3)


    r1 是B体的第一WG轨道半径。显然，它是一个常量，是讨论电荷量子化，即e的整数倍的基本条件。在方程(9.2)的解中，各个能级间的差是很小的，轨道密集。当WG充满轨道时，将会产生以下的效应：





  1. 轨道WG的几率运动将以波能的形式渗入B体，这将减弱对B体的强力作用。



  2. 轨道WG间的万有引力的作用产生能级的交错，其结果导致 WG云的区域变薄，主量子数及WG的轨道数量增大。WG云外部的强力作用迅速衰减为电相互作用场。


我们以上的一些分析，该结构模型决定了B体只有三个稳定的存在状态。





  1. B体的满轨道状态。



  2. B体的类空轨道状态。



  3. WG云的共有耦合状态。


    这个研究结果的合理性我们可以从实际存在的三个稳定基本粒子态得到具体的验证。同时从一些已为人们广泛了解的有关物理现象中来领悟其中的合理性和它的正确性。譬如，饱和气体中的雾粒析出就是一个大同小异的物理现象。


8.4 稳定粒子质能模型和它的稳态解。


B体模型中的能级塌缩现象


    如果我们考虑轨道WG之间的万有引力引起的能级交错现象，就薛定谔方程的形式上来看它和氢原子结构模型有相似的地方。但事实上存在着以下的本质区别。


    在氢原子结构模型中，由于轨道上的电子之间存在着的电场斥力。轨道电子与质心质子间的作用是静电引力。轨道电子间的斥力产生的能级简并使能级的间隔加宽，使轨道量子数相应地减少。


    然而在B体的质能模型中，因轨道WG间的引力产生的能级简并使能级的间隔缩小，轨道数量增大以至于产生WG云塌缩在很薄的壳层之间。这种能级塌缩大大减少了可能存在的粒子稳定态的数量，仅有上面我们提到过的三个可能情况。





  1. B体的满轨道状态。这时B体处于相对微弱的振动状态，B体轨道层WG充满。我们可以确定这与稳定粒子质子相对应。



  2. B体的类空轨道状态。对应于B体处于相对剧烈的振动状态，导至B体轨道WG大部分散失。正象棒糖上粘贴的芝麻，当我们旋转棒糖时，芝麻会飞散那样。显然我们可以认为这与稳定粒子电子相对应。


    当然，我们也自然会考虑一种WG云的共有耦合状态。正象原子结构理论中的耦合状态那样，质子和电子事实上具有相同的心核即B体，质子和电子都有结合WG云使系统趋向稳定的这种潜在倾向。当质子和电子相互接近到某临界值时，它们共有WG云形成耦合的情况也是一种非常稳定的状态。我们因然确认这与中子的稳定态相对应。


    为什么中子呈现电中性的特性？我们将在电场本性研究的有关章节中加以讨论。大家可以看到，中子电中性的事实正是上述耦合原理的最有力的证据。我们所有结论的合理性是由广泛的物理现象，实验以及坚实可靠的理论作为基础。我们以饱和气中的雾滴析出现象作为对照比较，一些本质上的区别不过在于WG理论的数理模型研究微观更细小层次的物理现象，给出的是粒子基体和它的微定态，而且它们与质子，电子，和中子这三个现实存在着的基本稳定粒子相对应。


8.5短命不稳定态的基本粒子状态。


    也许，读者已经意识到，本文的研究涉及到一些物理学非常重大的课题。我们用到了一些简单却又极其基本的数理方法。粒子基体问题给出的稳定态与稳定基本粒子的实际存在完全吻合。是物理界资深的研究学家无法想象的。


    基于WG理论对于光传播本质机理的研究，进一步验证了量子力学的假设前题 ，即粒子动量量子化的前题假设是完全正确的。所谓粒子动量量子化就是WG 理论中波粒干涉的驻波运动的数理描述。WG 理论提出了稳定粒子的质，能模型，把瞬时存在的基本粒子归结为B体即粒子基本体的那些不定态模型的研究。粒子物理学家在这些问题中事实上取得了很大的成功，他们通过粒子加速器发现了大量的不稳定态新粒子。当然，这方面读者了解得一定会比我更多。