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论物质与电荷的关系

姓名:房爱省           学号:021001047          物理学

本文章的观点只是我个人的一些想法,可能本身就是错误的,或者早就被人论证了,但它毕竟是我独立思考的结果,我愿意把它看作我自己的新大陆。

论断一:一切物质都带电。

我们知道宏观物体是由原子构成的,原子是由质子、中子和电子构成的,也就是说宏观物体是带电的质子和电子构成的,它确实含有电的成份。

我们不仅要问整体显电中性的中子是否含有电的成份呢?如果我们不相信夸克理论的话那么就让实验告诉我们事实吧。

以往的理论认为中子不带电荷,然而美国弗吉尼亚州汤马斯·杰弗逊国家加速器实验室最新实验结果表明,中子的中心带有正电荷,中子的表面带有负电荷。为了了解中子的电荷结构,研究小组在实验中对冷氘进行了分析。冷氘是氢的同位素之一,含有一个中子和一个质子。他们绘制出约为中子直径4%的电荷分布圈,分布圈显示,中子内核带正电,而外层带负电。

------本段摘自《科技日报》

构成物质的质子、中子和电子都含有电的成分,这决不是偶然,电性应该是物质的固有属性。

论断二:电性和质量是物质的两个最基本的属性。

只要存在物质就存在电性和质量,这两种性质是物质客观存在的,是物质的两个固有属性。质量和电量是描述物质属性的两个方面。这里说的电性有两层含义,质量也有俩层含义。

 电性 :整体带电和整体不带电但含有电成分        质量:惯性质量和场质量                                          

所以我说一切物质都存在电量和质量,与爱因斯坦所说的光子没有质量并不矛盾。光是一种电磁波,而光子只是电场和磁场所表现出来的一种性质,也就是说光子并不是什么特别的物质,它的本质应给是电场和磁场按照某种方式的叠加。而场是一种物质,场物质具有场质量。

光子虽然没有经典意义上的惯性质量,却有场质量。

论断一中我们分析了过去我们对基本粒子的认识,中子、电子和质子都含有电性,在进入我的第三个基本假设之前,先让我们看看目前对基本粒子的认识。

表一:

物质的基本组成

 

作用力的携带者

在日常生活中

夸克

轻子

 

电弱力

光子

电子

W中间玻色子

电子型中微子

Z中间玻色子

在高能物理环境中

µ

强力

胶子

µ子型中微子

τ

引力

引力子

τ子型中微子

 

 

表二:

夸克

u

d

s

c

 b

t

质量

10 Mev

5Mev

100Mev

2Gev

5Gev

不详

电量

2/3e

-1/3e

-1/3e

2/3e

-1/3e

2/3e

对着这两个表格我们还有许多疑问。这个表中有些粒子是不带电的,如光子和电子型中微子,它们是真的不带电还是含有电的成分呢?

为什么奇夸克和下夸克带有相同的电量,而它们的质量却不同呢?

另外我们知道质子质量是电子质量的1836倍,而它们所带的电量却几乎相同,这又是为什么呢?

为什么质子和电子的电量是个常数?

为什么质子和中子的质量近似相等,而一个带电一个中性呢?

为什么正负电子的质量相同,所带电量却相反呢?

论断三:存在正电质和负电质两种物质,称之为物质的电质说。

正电质,指的是带有正电质量的物质。负电质,指的是带有负电质量的物质。正电质和负电质是构成物体的基本元素,所有的一切物体都是由这两种物质按照一定的方式耦合而成的。为了方便,正电质的符号记为:  下标+1指的是质量单元,上标+1指的是正电量单元。负电质的符号记为:    下标+1指的是质量单元,上标-1指的是负电量单元。这里所说的质量单元和电量单元并不是经典意义上的质量和电量的单位,它只代表一个量度。由于正负电质的组合含量不同,粒子的质量、电量和正负性均可不同。由达到相同的电量,显然正电质和负电质的含量是多样的。例如,要得到电量为+5的粒子,它可以是:5=  也可以是:6+=等等。也就是说有可能两个粒子所带的电量相同,而它们的质量却相差很大。这也可以说明一些粒子的电中性问题。

至于为什么电子和质子的电量是一个常数,为什么质子和中子质量是一个近似相等常数?等一些常数问题,我觉得这些现象与QCD(量子色动力学)理论中的夸克禁闭现象有些相似。在量子色动力学中把真空看成一种复杂的介质,核子和介子看成为在这种介质里的气泡(半径大约为1费米),在每个气泡的内,对介子有一个夸克和反夸克对,对核子有三个夸克,由于真空对气泡的压力,夸克不可能出来,这就造成了“夸克禁闭”现象。也就是说,当正电质和负电质耦合到一定数量,因受到束缚的作用,就会出现束缚常数。产生束缚的原因就是由于物质带有电量和质量,正电质和负电质存在相互作用力,因耦合量不同存在的束缚常数也不同。这样说来,物质具有连续性,而由于束缚律的存在物质才具有粒子性。我想应该能够推出一个束缚态方程,从而直接解出质量和电量的饱和度,以后我会尝试求解。

论断四:引力场和电磁场是同一种物质的两种性质,即统一场论。

场是一种物质,而物质同时具有电量和质量,这样场就同时具有了电场力和引力的性质,在不同的情况下变现为不同的场性质,另外,磁场可以用电场来解释。因此说引力场和电磁场是同一种物质,他们并不是各自独立的场,我们称这个场为物质场。他不仅可以传递万有引力,还可以传递电场力。

这里有必要弄清质量、能量和场的关系。爱因斯坦说:“质量就是能量,能量就是质量,两者只是相差一个常数。”这样说质量和能量本质都是物质,只是形式不同。质量亏损产生能量并不意味着质量和能量不守恒,他们是一回事只是相差个变换常数。惯性物质的亏损经质能变换后的能量就是场。场物质是一种基态物质,它是均匀的,本身具有质量和电量,但是无法测量,质量、能量和场是相互联系的。场整体是均匀的,但并不否定场的涨落,场的涨落可能不断发生粒子反粒子的产生和湮灭。场确实可以产生惯性质量,这在真空中已经被测量到。注意,这里说的场物质并不是传统意义上的以太介质。爱因斯坦在狭义相对论中光速不变性中说:光在真空中的传播速度相对任何惯性参考系都是常数c,与光源和观察者的速度无关。迈克耳逊——莫雷实验证实了光速不变性,否定了存在以太介质,然而,相对论不变性并不意味着一切;这并不意味着真空不复杂,也不意味着真空中不存在场物质。真空不空这也被证实了。

现在让我们看看正负电子发生湮灭的情况。两个高能正负电子碰撞产生一对子,另一个产生夸克反夸克对。已经知道这两个碰撞是分两步走的:

这个过程中产生了大量的能量,这个能量是质量亏损产生的:E=M。我们已经知道质量和电量是物质的两种性质,那么电量的湮灭是否也产生一种亏损呢?

体现质量的万有引力公式:F=G 和体现电量的库伦公式:F=k有如此完美相似平等的形式,那么电量湮灭是否也可以写成E=e呢?这个能量又跑到哪里去了呢?

狄拉克       1928年,年仅26岁的英国物理学家狄拉克在对电子的理论研究中提出了电子的相对论性运动方程,来描述电子运动的性质,即狄拉克方程。在这个方程中,电子除了有正的能态之外,还存在负的能态。对于这个结果狄拉克是这样解释的:电子可以处于正能态和负能态,而负能态已被“无穷的电子海所占据,此外还有大量处于正能态的电子。因为电子服从一种被认为不相容原理的规律,那些处于负能态的电子在吸收到足够大的能量之后,可能跳到正能态中。这时,在原已占满的负能态中就留下一个空穴,这个空穴就叫反电子,他的质量和电子相同,而所带电荷却与电子相反。狄拉克这个描述虽预言了   Diract

反电子存在,但解释却不尽合理。空穴带有正电还可以理解,但空穴具有质量却不可想象,       

如果用电质说却很容易解释正负电子的存在。正电子和负电子质量相同电荷相反,释放的是质量的能量,因为正电子和负电子含有的正负电质产生的负能态和正能态相互抵消,所以不能释放电量的能量。顺便说一下,湮灭是束缚态的解除。

由于物理规律普遍具有对称性,设想存在负物质。

论断五:存在负物质,在那个宇宙中物质与物质之间相互排斥,具有万有斥力。在那里物质不断的碰撞而趋于混乱,在碰撞中不断趋于稳定均匀。

物质存在四种形式:

已知物质:        

未知物质:

 

物质的湮灭理论:

释放质能: 

释放质能:

释放电能:          

释放电能: