丁榮培：超弦理論的新進展

1、摘要：本文從射線在重原子核附近可產生正負電子對這一物理現(xiàn)象出發(fā)，分析了電子經典半徑的由來及其存在的問題，提出電子、質子內部本質上就是量子化渦旋閉合電磁場的假設。再由麥克斯韋方程組導出的電磁場能量密度公式以及愛因斯坦的質能公式、電磁學中的電磁強度公式三個公式結合推導出粒子能量來源公式、粒子質量來源公式、粒子電荷來源公式和粒子質量半徑關系常數(shù)及電子、質子半徑公式等系列新公式并說明其物理意義。據(jù)此對現(xiàn)有一些疑難物理現(xiàn)象作出新的解釋，并根據(jù)系列新的計算公式，計算出描述電子、質子有關物理特征的系列新參數(shù)，從全新的角度統(tǒng)一地解釋物質的微觀世界和宏觀世界，并初步分析了可能由此對物理學帶來的影響。 目錄目錄

2、1.引言引言2.電子與質子的本質就是量子化的渦旋閉合電磁場電子與質子的本質就是量子化的渦旋閉合電磁場3麥克斯韋方程組與斯托克斯公式結合的啟示：電子、質子外部的麥克斯韋方程組與斯托克斯公式結合的啟示：電子、質子外部的電位移通量必然對應電子、質子內稟渦旋電磁場的存在電位移通量必然對應電子、質子內稟渦旋電磁場的存在4電子、質子半徑的新計算公式電子、質子半徑的新計算公式5. 關于電子、質子的能量、質量、電荷的本質與聯(lián)系關于電子、質子的能量、質量、電荷的本質與聯(lián)系6.電子、質子半徑的新計算結果電子、質子半徑的新計算結果7.對黑洞物理學和宇宙物理學的影響對黑洞物理學和宇宙物理學的影響8.關于電子、質子性質

3、的部分新公式及其物理意義關于電子、質子性質的部分新公式及其物理意義9.描述電子、質子的有關物理參數(shù)估算表描述電子、質子的有關物理參數(shù)估算表10.引申意義：有效解釋此前難以理解的一些物理現(xiàn)象引申意義：有效解釋此前難以理解的一些物理現(xiàn)象11. 20個推論（或科學問題）個推論（或科學問題）12.關于開展質子顯微鏡和新型介入式可控核裂變研究的建議關于開展質子顯微鏡和新型介入式可控核裂變研究的建議摘要：摘要：本文從射線在重原子核附近可產生正負電子對這一物理現(xiàn)象出發(fā)，分析了電子經典半徑的由來及其存在的問題，提出電子與質子內部本質上就是量子化渦旋閉合電磁場的觀點。再由麥克斯韋方程組導出的電磁場能量密度公式以

4、及愛因斯坦的質能公式、電磁學中的電磁強度公式三個公式結合推導出粒子能量來源公式、粒子質量來源公式、粒子電荷來源公式和粒子質量半徑關系常數(shù) 及電子、質子半徑公式等系列新公式并說明其物理意義。據(jù)此對現(xiàn)有一些疑難物理現(xiàn)象作出新的解釋，并根據(jù)系列新的計算公式，計算出描述電子、質子有關物理特征的系列新參數(shù)，從全新的角度統(tǒng)一地解釋物質的微觀世界和宏觀世界，并初步分析了可能由此對物理學帶來的影響。 關鍵詞：關鍵詞：量子化渦旋閉合電磁場 粒子能量來源公式 粒子質量來源公式 粒子電荷來源公式 粒子質量半徑關系常數(shù) 黑洞物理 宇宙物理 1.1.電子對的產生與湮滅電子對的產生與湮滅中國物理學家趙忠堯首先發(fā)現(xiàn)了能量大

5、于兩倍電子靜質量能（2m0c2=1.02MeV）的射線在重原子核附近可產生正負電子對。1物理教科書上估算的電子經典半徑re2.810-15 m，2質子半徑r 1.210-15m。3質子質量約是電子質量的1836倍，按我們通常理解質子直徑比電子直徑大得多，事實恰恰相反；現(xiàn)有物理框架對此仍然無法作出合理解釋。1.2.目前電子的經典半徑的由來目前電子的經典半徑的由來4及其存在的問題及其存在的問題估算電子經典半徑re2.810-15m基于以下設想：（1）設想電子是一個半徑為re均勻帶電球；（2）設想電子靜止質量對應的能量 由靜電自能提供。1.3.存在的主要問題存在的主要問題（1）如果電子電荷是一個半徑

6、為re均勻帶電球，為什么球內的點電荷不會因排斥而分開，那么這個球的內部結構是怎樣的？（2）為什么電子和質子所攜帶的電量恰好相等、電性相反？這有什么深層次原因？（3）電荷的本質是什么，電荷從何而來？電子的質量、能量本質是什么，或者說電子是以什么方式表現(xiàn)自己的能量和質量的。(4) 目前，這種假定電子能量由靜電自能提供的圖景給我們看到的是一幅靜態(tài)的電子圖畫，但是，我們所看到宇宙中的一切都在運動，大到星系、日月、星辰，小到分子、原子，連電子都在繞原子核不停運轉。由此可見，電子內部也應當是處于不停運動之中，而不是靜止不變的。1.引言引言2.2.電子、質子的本質電子、質子的本質就是量子化的渦旋閉合電磁場就

7、是量子化的渦旋閉合電磁場2.1.2.1.光子不可能有無限可分的結構，這樣，由并非無限可分的光子不可能有無限可分的結構，這樣，由并非無限可分的光子對在經過重光子對在經過重原子核附近時產生出的正、負電子同樣不可能具有無限可分的結構。原子核附近時產生出的正、負電子同樣不可能具有無限可分的結構。否則這一過程就如“幽靈的作用”一樣神秘。物質每分到一個層次，則該層次粒子間必然存在未知的相互作用，隨著粒子分層的深入，未知的力（相互作用）及未知的粒子也會越來越多。我們將永遠不能搞清楚物質相互作用的規(guī)律，即會陷入“不可知論”的漩渦。2.2. 2.2. 論微觀局域時空彎曲狀態(tài)下閉合弦量子振動形成基本粒子的動力學機

8、制論微觀局域時空彎曲狀態(tài)下閉合弦量子振動形成基本粒子的動力學機制55一文論證電子、質子內在本質就是攜帶能量的渦旋閉合電磁場。一文論證電子、質子內在本質就是攜帶能量的渦旋閉合電磁場。其中主要觀點歸納如下：2.2.1.2.2.1.從電子對的產生與湮滅的過程看，電子內部的本質就是攜帶能量的渦旋閉從電子對的產生與湮滅的過程看，電子內部的本質就是攜帶能量的渦旋閉合電磁場。合電磁場。2.2.2.2.2.2.電子、質子就是以一定頻率在高速旋轉運動并相互感生激發(fā)的渦旋電場和電子、質子就是以一定頻率在高速旋轉運動并相互感生激發(fā)的渦旋電場和渦旋磁場形成的閉合弦。渦旋磁場形成的閉合弦。能量子運動具有“趨膚效應”，就

9、象一個皮球，相對來講里面是真正的“真空”。閉合弦振動的彎曲與閉合是由于高能量密度下空間自然彎曲的必然結果。2.2.3.2.2.3.光子對從電場角度看是兩個旋向相反的渦旋電場。光子對從電場角度看是兩個旋向相反的渦旋電場。當光子對經過鉛原子核附近時，在鉛原子核（質子組成的帶正電的核子團）的電場作用下，產生相斥、相吸這兩個相反的作用效果，因而相互分離、發(fā)生實物化的突變生成為正、負電子對飛離出去?？梢钥闯?，正是因為渦旋電場方向的不同，形成的實物粒子有了正、負電荷之分。2.2.4.2.2.4.電子、質子內部不是靜電場，而是渦旋電磁場。電子、質子內部不是靜電場，而是渦旋電磁場。既然如此，那么可以得出結論：

10、電子、質子內部運動規(guī)律、物理參數(shù)可以用麥克斯韋方程組、質能公式及其延伸出來的計算公式進行描述。()()LSVAdlAdSA dV 從高斯公從高斯公式、斯托克斯公式出發(fā)式、斯托克斯公式出發(fā)，對麥克斯韋對麥克斯韋方程組方程組有有進一步理解：進一步理解：()SSLqD dSEdSA dlADE ()A 3 3麥克斯韋方程組與斯托克斯公式結合的啟示：麥克斯韋方程組與斯托克斯公式結合的啟示：電子、質子外部的電位移通量必然對應電子、質子內稟渦旋電磁場的存在電子、質子外部的電位移通量必然對應電子、質子內稟渦旋電磁場的存在 4電子、質子半徑的新計算公式電子、質子半徑的新計算公式電磁場能量密度表達式221111

11、2222wEDHBEH電子、質子內部質量能表達式23243VVWwdVdVEr E電場強度表達式24qr電子、質子的半徑計算公式電子、質子的半徑計算公式221 2rm cq 5. 關于電子、質子的能量、質量、電荷的本質與聯(lián)系關于電子、質子的能量、質量、電荷的本質與聯(lián)系（包含：暗物質來源新解）（包含：暗物質來源新解）5.1.5.1.電子、質子能量來源公式電子、質子能量來源公式22VmdVc5.2. 電子、質子質量來源公式電子、質子質量來源公式5.4.電子、質子體外電場能量公式電子、質子體外電場能量公式（可能是暗物質來源之一）5.5.引力引力場能量公式場能量公式（可能是暗物質另一重要來源之一 ，推

12、導過程略，推導過程略）5.3. 電子、質子電荷來源公式電子、質子電荷來源公式2VmdVBSqdS223gWmc22222322211342()224882oooorrrroSqqqWdSdrrE rrmcrrrE 理論應用：理論應用： 6.電子、質子半徑的新計算結果電子、質子半徑的新計算結果1根據(jù)以上公式，產生的電子、質子半徑計算值自然要接受實驗的檢驗，無論如何，畢竟這是我們人類第一次用自己總結出的純理論模型、推導出相應公式計算出來的結果。如果結論正確，將對原子核物理、高能物理、黑洞物理、宇宙物理等帶來影響。比如，對質子、中子、夸克、膠子以及核力本質、核能來源、黑洞本質、宇宙大爆炸等將會有新的

13、理解。6.1.電子半徑的新計算結果電子半徑的新計算結果6.1.1.查常用物理常數(shù)，電子質量 為：9.109610-31，代入（DRP-1）式，得：電子半徑電子半徑re9.3710-16（0.937飛飛米）米）新的計算結果是原有數(shù)據(jù)（經典電子半徑2.810-15m）的約1，即原先估計的電子半徑是新計算結果的3倍。6.2.質子半徑的新計算結果質子半徑的新計算結果將質子質量代入公式（DRP-1），得：質子半徑質子半徑rp5.110-19（0.51阿米）阿米）6.2.1.質子半徑新的計算結果遠遠超過原先的估計，原來的估計質子半徑是新計算結果的2353倍。6.2.2.質子質量是電子質量的1800多倍，原

14、來，人們以為質子體積比電子體積要大得多，現(xiàn)在計算結果卻恰恰相反，電子的體積比質子體積大得多。6.2.3.太陽直徑約是地球直徑的100倍，而電子半徑卻是質子半徑的1800多倍。6.2.6.如果把電子的大小比喻成首都北京的鳥巢體育館，鳥巢體育館，則質子的大小不到一個籃球那么大，大概和一個排球大小差不多。6.3.粒子內部渦旋電場旋轉方向不同，則電荷變號。粒子內部渦旋電場旋轉方向不同，則電荷變號。一般規(guī)定順時針方向帶負電，逆時針方向帶正電。電子內部閉合渦旋電場強度： （即電子體內渦旋電場強度達到16萬億億伏每米，其強度之高遠超想象）。理論應用：理論應用：宇宙誕生時可以理解為一個超級大黑洞，這個質量非常

15、之大、半徑非常之小的超級大黑洞（或者說是超級粒子）的粒子半徑估算為：4699538.5432.5013.416101010odKg mrmmKgG 7.對黑洞物理學和宇宙物理學的影響對黑洞物理學和宇宙物理學的影響理論應用：理論應用：8.電子、質子性質的部分新公式及其物理意義電子、質子性質的部分新公式及其物理意義2322241343VSdVrEmErqrEEdSc能量電荷比公式能量電荷比公式與康普頓效應、德布羅意波與康普頓效應、德布羅意波、精細結構常數(shù)的關系的關系211(6)()(6)2eeeohrrqm chc康普頓波長與粒子相對論性變頻常數(shù)及電子半徑的關系161222411.47 9.37

16、102.43 10eehkrmmc2(6)2eoerhchm cq理論應用：理論應用：9.描述電子、質子的有關物理參數(shù)估算表描述電子、質子的有關物理參數(shù)估算表序號序號物理量物理量電子電子質子質子1粒子質量同mo9.110*10-31Kg1.673*10-27Kg2粒子內部總能量Wi0.511938.2723電荷（電量）-1（qo=1.602*10-19c）+1（qo=1.602*10-19c）4渦旋電場Es旋轉方向（定義）順時針方向逆時針方向5粒子內在電場強度粒子內在電場強度1.638*1021V.m-15.5*1027V.m-16粒子內在磁感應強度5.467*1012M-21.833*101

17、9M-27電荷量子化與粒子穩(wěn)定常數(shù)電荷量子化與粒子穩(wěn)定常數(shù)G=m*r（或稱（或稱“上帝上帝”常數(shù)）常數(shù)）8.543*10-46.（千克.米）8.543*10-46.（千克.米）8粒子質量密度 8.305*1014Kg.m-33.102*1027Kg.m-39粒子半徑r9.37*10-16m5.1*10-19m10粒子內部渦旋電場自旋角速度= 3.202*1023rad/s5.882*1026rad/s11粒子自旋轉動慣量 8.005*10-61Kg.m24.357*10-64Kg.m212粒子終極自旋角動量（第一層次自旋）粒子終極自旋角動量（第一層次自旋） 2.563*10-37Kg.m2.s-12.563*10-37Kg.m2.s-113粒子終極自旋磁矩（第一層次自旋）：粒子終極自旋磁矩（第一層次自旋）： 2.252*10-26J.T-11.226*10-2