博客栏目停服公告
因网站改版更新,从9月1日零时起美国中文网将不再保留博客栏目,请各位博主自行做好备份,由此带来的不便我们深感歉意,同时欢迎 广大网友入驻新平台!
美国中文网
2024.8.8
热度 1|
新思维之:引力场与基本粒子的产生
通过引力场方程的解去推导基本粒子的产生,是我一直思考的问题。以下是我的一个尝试吧。其主要是通过引力场方程的复时空解与费米弱相互作用理论的一一对应,得到耦合常数与空时度规的关系。
一、引力场方程的实部空时度规
引力场的存在导致了时空的弯曲,引力场方程的施瓦西度规是用来描述外部引力场的,在复时空理论中,黑洞视界内的引力场照样可以用施瓦西度规来描述。
在复时空理论中,引力场中“四维复时空间隔”写为ds2exp(2iα),用球坐标系(r,θ,φ)将四维复时空弧元改写成:
ds2矢量=(-c2dt2 +dr2+r2dθ2+r2sin2θdφ2){exp(2iα)}
略去球坐标系中角度坐标,写为:
ds2矢量=(-c2dt2 +dr2){exp(2iα)}
按照复时空理论的时空运算法则,取其实部可得:
ds2实= -c2dt2cos(2α) +dr2/ cos(2α)
如果空间中没有质点,g=sinα=e/m=0(e/m为电荷与质量比),此时为平直时间与空间度规:
η00=1,ηrr=-1
如果空间中存在质点,离质点很远,力场很弱时,时间与空间度规为:
g00 =-1+2sin2α,grr=1+2sin2α
二、引力场方程的实部解与费密子耦合系数的关系
我们必须认为时空是不断流动的,时空的流形是一种无序的混沌状态。这样,我们可以把引力场理论与费米弱相互作用理论(V-A理论)结合起来,即:
1、平直的时空度规---对应于-→弱流的轴矢量流(A)
费密子的轴矢量流的耦合系数:
gA=-1, giA=1 ------------------------(1)
以上对应的结果显示时空关系式对应于轻子与夸克关系式:
dr+ict
轻子为:(μ、e、τ) +i(νμ、νe、ντ)
夸克为:(d、s、b)+i (u、c、t)
很明显,轻子与夸克的二重态就是同一个粒子的虚实两态罢了。
2、弯曲时空度规---对应于→弱流的矢量流(V)
费密子的矢量流耦合系数:
gV=-1+2Qsin2α,giV=1
gV=-I3+2Q 2sin2α,giV= I3------------(2)
根据所带电荷可进一步写为:
gV=-I3+2n 2sin2α,giV= I3
此时1/2可看成是同位旋I在Z轴上的分量I3
n=Q/e=(0,1,1/3,2/3)
下面我们来分析一下n从何而来。
在复时空理论中,基本粒子所带电荷的复数式写为:
Q=(2e/π)exp(iθ)
当θ=0、π/6、π/4、π/3、π/2时,电荷就会处于五种不同的进动状态。我们分别用中微子ν、d夸克、大统一粒子g、u夸克、电子e来表示。
取Q导数的模,得电量:Q=︱Q ︳=(2θe/π)
可得,当n=0,1,1/3,2/3时,分别代表中微子、电子(μ、e、τ)、夸克(u、c、t)、夸克(u、c、t)。
三、力荷与质量的产生
由(1)(2)式混合组成另两种态。
gA=-1, giA=1 ------------------------(1)
gV=-I3+2Q 2sin2α,giV= I3------------(2)
这两种态就是左手和右手费米子,因此可得到左右手费米子的耦合系数。
gL = -2I3+2 Q sin2α---------------(3)
gR=Q sin2α---------------(4)
1、质量的由来
质量来源于各种量子的组合。
当gL看成是超荷Y时,由(3)式可得以下量子关系式:
Q sin2α= I3+Y/2
当Q sin2α看成一个完整量子电荷时,我们就得到了盖尔曼-西岛量子关系式:Q = I3+Y/2
对于重子而言,其量子轨道就是其质量的来源:
现在我们来看看强子的能级轨道与质量的关系:
(1)重子八重态:n=(8+3)×3 +3 Y +Q sinα(Y=-1, 0, 1)
(2)重子十重态:n=(10+3)×3 +2 Y +Q sinα(Y=-2, -1, 0, 1)
(3)赝标介子八重态:
n=(8+3)×2 +I3 + Q sin2α(当I3=-1/2, 1/2时)
n=(8+3)×2×(1/2)+I3 +Q sinα(当I3=-1, 0, 1时)
2、同样,由(4)式我们通过变换可以得到弱作用耦合系数g与电荷e的关系式:
e=g sinθ
三、引力场方程的虚部解与耦合系数的关系
ds2矢量=(-c2dt2 +dr2){exp(2iα)}
按照复时空理论的时空运算法则,取其虚部可得:
ds2实= -c2dt2sin(2α) +dr2/ sin(2α)
所以空时度规为sin(2α),其空时度规与基本粒子的玻色子的耦合系数相对应,
玻色子二重态为超荷与电荷的混合,当超荷不变时,耦合系数
超荷S=g cosα
当超荷为1时,其耦合系数为:
电荷e=g sinα
二者混合后得:2g2 cosαsinα=g2 sin(2α)
虚部耦合系数的意义:
该耦合系数与空时度规的虚部分量一致为:
g = Qsin(2α)=2 sinαcosα
1、电场力、弱作用力
因弱电力是统一的,其作用过程电磁相互作用强度相关。故将二者放在一起讨论。
因g虚=2i sinαcosα,g值由α的取值决定。
当kπ<α<kπ+π/2时,g>0,电场力表现为吸引力;
当kπ>α>kπ-π/2时,g<0,电场力表现为排斥力。
2、强作用力
强相互作用强度为混沌常数δ=4.6692,由于其强度远大于是1,故需单独进行讨论。
1)、超光速与sinα>1 此时cosα≈ i sinα
2)、强作用力场的空时度规g<0,表现为斥力。
强作用力空时度规:g=2i sinαcosα≈2(i sinα)^2
虚数i^2=-1。
故g=-2(sinα)^2 <0
总为斥力。