—中微子与光子到底会怎样运动

                               作者  苟文俭

【摘要】：中微子运动中，当它有惯性质量时，由于惯性构成的初始运动的参与，其运动速度都会小于或大于光速，但偏离光速的情形一般都微乎其微，而且它的惯性及惯性质量、以及偏离光速的运动情形，都是脆弱易变的。

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本文标题的符号“ND2”，表示该文是有关中微子问题的专题论文的第二篇。

前面的《中微子运动速度问题专题之一(ND1)》已指出：(1)有静止质量的稳定粒子，都是Vˇc在nˇ0个f追求Vˇ0对称中组织了V的最小V集团；(2)在粒子V集团聚集的aˇi，就是粒子静止质量物质或惯性物质，聚集的aˇct就是使粒子的Vˇc发生形变、产生了粒子运动的转移物质；(3)对一对左、右手性的单手性真空态Vˇnl与Vˇnr，它们个体在相互追求Vˇ0对称中，就会组成现实真空的最小量子化单位Q（符号“ˇ”表示下标）。

（－）

对组成粒子的单手性Vˇc，当它有aˇct发生了形变时，如果aˇi数不能满足在nˇ0个f实现的Vˇ0对称、把V组织起来的特定需要时，这个Vˇc就会以碰撞挤压真空中单个Q的方式存在。这样的Vˇc就记为Vˇcs，它的多余a都只能以aˇi的可动方式持续转移，具有了中微子的全部特性(1)，它也就是在实验室观测到的中微子。

假定有一个右手性的中微子Vˇcsr与单个Q发生了挤压碰撞，它转移多余a的表示如图1所示。该图中：

1、A表示中微子Vˇcsr，B、C分别表示组成了Q的一对左、右手性真空态Vˇnl与Vˇnr；它们相互挤压在了一起，但为了便于分辩，画图时就把它们分开了。

2、在A与Q的挤压碰撞中，当A的多余a转移完毕时，如一对箭头Iˇc 所示，A与B个体就会在对Vˇ0对称的追求中再组成新的Q，而原来Q中的C便被置换了出来，效果上也就发生了A经过一个Q位置的运动，其方向如箭头cˇν所示。

3、当某些多余a以aˇi的可动方式滞留在A的时间较长、A也有了可观测的各向同性存在的表现后，这些a就会具表现出附加惯性，对它们就会测量到质量；这也就是中微子质量，本文就都用专门符号Δm表示。

设中微子全体转移物质构成的能量为E，某些多余a在A滞留形成的附加惯性质量(用能量作单位)的取值为ΔEˇm，在作者的研究中，E与ΔEˇm的取值关系表示式是（2）：

ΔEˇm=f(α)E……………(1)。

该式α是量子力学中描述原子能级的超精细结构常数，它与通过真空转移物质的两个因素有关。(1)式中ΔEˇm将随E增大而增大，但由于f(α)是α的二次非线性函数，ΔEˇm随E增大具有非线性的复杂性。

（四）

IV模型中，当存在物的多余a以aˇct的可动方式进入真空、通过真空量子Q持续转移时，它们的可动性就会把一些Q组织成为形变Q集团，并具有电场与磁场同步振动的量子化特性(3)；这也就是我们常说的光子。

在粒子衰变中，如果粒子V集团的Vˇc个体在Vˇ0对称中转移了多余a，它们也就只能以aˇct的可动方式进入真空持续转移，并在多余a的这种转移中组织起了形变Q集团。这也就是我们所说的粒子电磁衰变。

产生光子的存在物称辐射源；它辐射光子的表示如图2。该图中：

1、A是辐射源，R表示成为光子的形变Q集团。箭头k是A转移多余a的方向，箭头c是R以aˇct的可动方式转移多余a的方向，也即是光子的运动方向。

2、因为R的所有多余a通过不同Q的转移都是固有的，其速度就只能是真空中的光速c。

与光子的情形不同，有质量的中微子Vˇcs的全部物质a持续转移的同时，部分多余a还可以滞留于Vˇcs形成附加惯性，这就会把中微子运动分成了如下这两个部分：

1、全体多余a在真空以恒定光速c的固有转移，称是中微子运动的转移部分；多余a在这部分运动中的质量，也即是中微子的转移质量Mˇt。

2、当部分多余a滞留于Vˇcs形成了惯性质量Δm时，它在中微子产生中要分配系统的能量或动量，形成的初始运动有惯性要保持，对此就称是中微子运动的惯性部分。

中微子实际运动即是上述这两个部分的合运动：(1)这种合运动与运动学描述的合运动有根本区别；所有粒子只有中微子运动才可能有这两个部分；(2)Δm是相对论质量，Mˇt则是非相对论质量，中微子总质量Δm与Mˇt之和也自然是非相对论质量。

（五）

中微子运动惯性部分的初始速度在物质转移方向的分量，称是初始运动有效速度，设为v，它影响转移质量Mˇt的速度设为V，称是Mˇt的附加速度。由动量守恒即得：

V=(Δm/Mˇt)v…………（2）。

中微子实际运动速度用cˇν表示，它应是光速c与V的矢量和：cν=c+V…………（3）。

以Л^±介子大几率衰变为例，它的末态粒子是μ^±重轻子及μ中微子。假定Л^±介子衰变是一个孤立系统，初态与末态粒子都在同一直线，其特殊的动量分配表示如图3。

该图中：E是μ中微子运动转移部分的能量，其动量为Pˇ2，惯性部分的动量为ΔPˇ2，Л^±介子衰变前的质量为Mˇs、速度为Vˇs，反向运动的μ±重轻子质量为Mˇr、速度为Vˇr，它们都是SR的物理量。由动量守恒即得：MˇsVˇs=Δmv+E/c-MˇrVˇr。

结合(1)式即得Mˇt的附加速度为V=[(MˇsVˇs+MˇrVˇr)/Pˇ2-1]c…………(4)。

由(4)式，当P2取特殊值Pˇk=(MsVs+MrVr)时，V=0，中微子将以光速运动，当Pˇ2≠Pˇk时：

1、当(MˇsVˇs+MˇrVˇr)<Pˇ2时，V取负值，中微子运动速度将小于光速c；

2、当(MˇsVˇs+MˇrVˇr)>Pˇ2，V取正值，中微子运动速度将大于光速c。

对Л^±介子衰变系统使用能量守恒，即可以得Δm=Mˇs-(Mˇr+E/c^2)…………(5)

Δm不能小于零，由(4)式当Δm=0时E有特殊值Eˇk=(Mˇsc^2-Mˇrc^2)，此时必有V=0，中微子将以光速运动。当E<Eˇm时，Δm>0，中微子就会偏离光速运动。

（六）

注意(4)、(5)式只适用于上述假定的理想情形。中微子实际产生中，不同粒子之间有复杂的相互作用，绝不可能是真正的孤立系统，所有相关粒子动量也绝不可能是在同一直线的特殊分配，图3中的Pˇ0、Pˇ1及ΔPˇ2均可以是任何可能的方向、任意可能的取值，因而(4)式中的V完全有可能取正值或负值，使中微子运动速度可以大于或小于光速，此时上述图1中A经历Q位置的运动就不再是a转移的固有情形：

1、若惯性部分的运动对A经历Q位置形成了阻碍，中微子就会小于光速运动。

2、若惯性部分的运动A经历Q位置形成了推动，中微子就又会超光速运动。

在图1的表示中，当中微子A通过B、C实现a转移时，除了完全有可能与粒子中的Vˇc发生碰撞外，也还要受真空Q海洋大量随几涨落的影响，这就完全有可能：(1)使滞留于A中多余a的情形发生改变；(2)使A经历Q位置运动受阻碍或被推动的情形发生改变。如此，中微子的质量及其运动速度就会自动发生变化，对此就称是中微子振荡。

以重子为例，它的惯性物质是单独聚集的aˇi，其惯性及惯性质量是牢固的。但对中微子，它的惯性物质是转移物质a附加的，其惯性及惯性质量就容易在振荡中发生变化，对此也称中微子惯性及惯性质量是脆弱的。

在上述(1)式中，电子型中微子的Δm实际都为零，μ中微子的Δm也都远远小于Mˇt，由Vˇcs初始运动形成的附加速度V一般都远远小于光速c，而且是脆弱可变的。因此，中微子运动惯性部分对全部物质转移产生的影响一般都微乎其微，而且是脆弱可变的。

中微子与光子是性质不同的粒子，它们的运动自然遵循不同的物理规律。总结以上的所有相关陈述，对中微子运动就很容易做如下解读：

1、中微子Vˇcs的运动中：当它有惯性质量时，由于有惯性保持的Vˇcs初始运动的参与，其运动速度都会小于或大于光速；只有在惯性质量可以忽略时，其速度才等于光速。

2、当中微子有惯性质量时，它运动偏离光速的情形一般都微乎其微。

3、中微子惯性及惯性质量、以及偏离光速的运动情形，都是脆弱易变的。

对上述三个重要结论以及本文的(1)、(5)式，都可以设计恰当实验做直接验证。

参考文献：

1、《粒子及其质量计算》，苟文俭，教育科学出版社2008年11月第1版，第214页。

2、同上，第217页。原书中的该公式为Eˇm=f(n、k)E，其中n、k，就具体表示了稿件中所说的、“与通过真空转移物质的两个因素有关”的内容。书中217页的kˇα，也就是原子能级的超精细结构常数α的倒数，对此的具体论述可见该书的第329页。即本文中的(1) 式是对书中质量公式的改进。

3、同上，第138页。

                                   最后完成于2012-10-20