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 2|||
新思维之:强子的质量推导
我们认为:黑洞视界内外世界互为虚实对称。下为我们以氢原子模型理论进行讨论会更为方便直观些。以黑洞视界为界,在黑洞视界外,电磁力场占统治地位,电子处于一系列分离的轨道上,以sinα/n倍光速(sinα为精细结构常数1/137)转动,当电子偏转了α角(即精细结构常数1/137)释放出光子时,就会由一个轨道跳跃到另一个轨道。
在黑洞视界内:在虚电磁力场的作用下,重子处于一系列分离的轨道上,以cosα/n倍(cosα≈1)光速转动,当重子偏转了α角,释放出介子或玻色子时,才会由一个轨道跳跃到另一个轨道。
一、强子的能级
下面,我们在此基础上,对强子的质量进行推导,与氢原子中电子的能量一样,重子拥有一系列分离能级,黑洞视界内强子所处的能级为:
En= m强υ2/2 = m强c2cos2α/2 n2
因cosα≈1,上式写为:
En≈m强c2/2 n2
当n=1时称为重子轨道的基态,其基态能量为电子静质能m电c2。因此
m电c2= m强c2/2 n2
m强c2 =2 n2 m电c2
由此我们可得出强子的能级公式,n为主量子数。其表现为,电子的能量是固定的,而强子的能量是不断变化的,我们可以通过固定的电子能量反推导强子的能级。很明显:m强c2 =2 n2 m电c2为强子的质量推导公式。
下面要要分析的是强子在虚电磁力场作用下主量子数n的构成。
二、强子的质量推导
强子的主量子数n实际上是由构成强子的夸克的不同量子态组合而成。
1、夸克有三种色态,所以夸克色量子数为3,即s=3。
2、夸克的味有不同的组合,味SU(3)八重态与十重态的量子数分别为8与10。
3、重子所携带超荷Y的多少,直接影响强子的主量子数。
由此得出了强子的能级轨道:
(1) 重子八重态主量子数:
主量子数=(味的组合+色量子数)×构成粒子的夸克数+3×超荷
n=(8+3)×3 +3 Y (Y=-1, 0, 1)
由公式:m强c2 =2 n2 m电c2
推导重子八重态理论质量与测定质量的对比:
重子: n(p)、Σ(Λ0)、Ξ
理论质量:920、 1113、 1325(Mev)
测定质量:939、 1116、 1318(Mev)
二者质量基本一致。
(2) 重子十重态主量子数:
主量子数=(味的组合+色量子数)×构成粒子的夸克数+2×超荷
n=(10+3)×3 +2 Y (Y=-2, -1, 0, 1)
由公式:m强c2 =2 n2 m电c2
推导重子十重态理论质量与测定质量的对比:
重子: Δ、 Σ*、 Ξ*、 Ω-
理论质量:1252、1399、1554、1718(Mev)
测定质量:1236、1385、1530、1672(Mev)
二者质量也基本一致。
(3) 赝标介子八重态主量子数:
介子是重子间发生强相互作用而释放出的粒子,分为两类:
①、重子横坐标同位旋I3间能级跃迁而释放出π介子,其间量子间隔为1/2。因此,其主量子数:
主量子数=(味的组合+色量子数)×构成粒子的夸克数×I3量子间隔1/2
n=(8+3)×2×(1/2)
π介子理论值124 Mev,测量值138 Mev
②、重子纵坐标纵坐标Y(超荷)间能级跃迁而释放出K介子,其间量子间隔为1。因此其主量子数:
主量子数=(味的组合+色量子数)×构成粒子的夸克数×超荷量子间隔1
n=(8+3)×2×1
K介子理论值495Mev,测量值496 Mev
以上强子质量的理论值与测量值基本符合,其实排除电荷、粒子结合能等精细结构对质量的影响,这种推导是非常成功的。
三、介子与玻色子质量的另类推导
其实,从相对的意义上来说,强子就是电子以n倍光速运动时的动质量,电子是强子的基态质量。
电子由基态直接跃迁而成为超荷轨道为1的八重态中子(质子)时,释放出W玻色子。而电子在强子超荷轨道间的跃迁释放出介子罢了。
我们很容易推导出W玻色子与π介子的质量。
1、π介子质量
电子能级跃迁导致重子超荷或同位旋I3轨道变化时,释放出介子。在这个过程中,电磁力起作用,电子转变为大统一粒子。其质量关系为:
m电子=m大统一粒子sinα。(电场力参与作用过程,故sinα=1/137)
电子的质量=0.51Mev,可得:m大统一粒子一代质量=70 Mev
π介子是正反两个大统一粒子在传递电磁相互作用力的过程中形成,所以
π介子质量=2×m大统一粒子一代=2×70=140Mev
π介子测量值138 Mev,考虑到结合能的因素,其测量值与理论值基本一致。
2、W玻色子质量
电子由基态跃迁而成为超荷为1的中子时,释放出W玻色子。W玻色子为大统一粒子二代构成,由电子跃迁而成为W玻色子,其过程为:
电子-电磁相互作用sinα→大统一粒子一代-强相互作用sinβ→夸克-电磁相互作用sinα→大统一粒子二代
m夸克= m大统一粒子一代×sinβ
其中强相互作用强度为混沌常数sinβ=δ=4.6692
所以,m夸克=326.8 Mev
m大统一粒子二代=m夸克/sinα=44.78 Gev
W玻色子=2×大统一粒子二代=2×44.78=89.56Gev
W玻色子质量80Gev,Z玻色子质量91 Gev,二者值基本相同。