第刀 卷 第 期 么刀 年 月
以
。 目
湘潭 师范 学院 学报 自然科 学版 匕 岭习怕 沌盯旧 湘 翻 叫 加倒 歇细父泊
以
沁 吮目 拟 匕
四 种 基 本 力 可 能 起 源 于 电磁 相 互 作 用
焦善 庆 ‘ 张 金 伟
,
,
,
杨本立
加
】
,
江 光 佐‘ 都
,
,
军
,
张 晓 红“
侧
西 南交 通 大 学 四 川 成都
中国 工 程 物 理 研究 院工 学 院 四 川 绵 阳
摘
”
要 认 为 杜 子 的 电 荷 和 质 童 均 随杜 子 的 速 度 改 变 而 改 变 引入 了 随 速 度 而 变 化 的 地 动 电 滋 辐 合 强
, ,
“
度 概念后 则 四 种 自然 力 都 可 用 电 磁 相 互 作 用 作 出 统 一 表 述 视 为 超 弱 电毅 相 互 作 用
核 力 可视为 强 引 力
“
” 。
。
“
弱 力 可 归 结 为 弱 电 磁相 互 作 用
” , “
”
“
” , “
引力 可
” ,
”
“
” ,
强 作 用 力 核 力 到 可 归 结 为 孩 电磁 相 互 作 用
“
若 将 核 子 唯 象地视 为 强 黑 洞
则
关健词
四 种 自然 力 荷
一
质 联 合 守恒 强 引 力 吃 动 电 减 辐合 强 度 超 弱 电 磁 相 互 作 用
中 图 分 类号
文 献标 识 码
文 章编 号
卜似
一
田解
一
引
氏 坛山即启
、
言
枷
等最 近 提 出 川 质 量 惯 性 引 力 都产 生 于 基 本 电 磁 过 程 四 种 基 本 力 可 能
,
、
、
由 电磁 力作 出 统 一 解 释
。
在 实 验 证 实 中微 子 有 静 质 量
, ,
后 在文 献 〔 〕 」 不 同方 法估 算 了 〔用
,
、
中微 子 的 质 量 和 光 子 静 质量
的基 础 上 再 根据 经 实 验 测 量 与 理 论 分 析 已 证 实 粒 子 的 电荷 值
〕我 们提 出 了“ 跑 动 电 磁 藕 合 强 度
、
随 运 动速 度 而 改 变 的 事 实 ,
,
”
概 念 分析 认 为 四 种 自然 力 的
,
根 源 是 电磁 相 互 作 用 是 电 磁 作 用 在 不 同条 件 不 同 反 应 机 制 下 的 不 同表 现
弱 电磁 相 互 作 用
”
,
。
引力 可 视 为 超
“
“
弱作 用 力 可 归 结 为 弱 电 磁 相 互 作 用
“ ”
,
“
”
,
强作用 力 核力 可 归 结 为 强 电磁相
”。
互作用
“
” 。
若将 粒 子 唯 象地 视 为 强 黑 洞
” “ ”
则核 力 可 视 为 强 引 力
“
强 黑 洞 与 强 引力
已 文 献【 〕 给 出黑 洞 的 质 量 和 半 径 分 别 为
,
一
一
龚
又
一
,
、
一
。
口
、 了 、
‘
声 了 、 、
妞
矛
,
式 中 加 , 为普 朗克 粒 子 的质 童
,
。
为核 子 质 量
,
一
,
为 引 力 常数
,
为 光速 式
。
为 宇宙
演化 中 核 子退 藕 为相 对 论性 粒 子 时 的 自由 流 阻尼 标度
。
收稿 日期
幻 么又 一
卜
兜
一
,
谷金项 目 中 国工程 物理 研究 院科学 预 研 基 金 资 助 项 目 的位
作 者简 介 焦 善 庆 男 云 南 南 润 人 西 南
交通 大学 物 理 系 教授 研 究 方 向 理论 物 理
,
,
,
已 知核 子 的 半 径 可 表 示 为
‘
一
孟又
“
”
,
若 将 核 子 唯 象地 视 为 强 黑 洞
写 为 经 典 黑 洞 半径 的 形 式 即
,
‘
与 之 相 应 的 强 引力 强 度 用 七 表 示 则 式
,
“
”
中的
应改
七琳
‘
一了
易得
一 一
由式
一
旦
乙
哭
式中
“
与 七 的 比 值 恰 好 是 引力 的相对 强 度与 强 作 用 相 对 强 度 之 比 这 意 味着 如 果 把 核 子
,
。
“ 视 为 强 黑 洞 则 发 生 强 作 用 的 核 力 即 可 视 为 强 引力
”
,
其 相 对 强 度 为七 等价 于 核 力 的 强 引
。
“
力 通 过 大数
”
一
与通 常 的 引 力 常数
“
存在 相 应关联
。
荷
一
质 联 合 守恒 和 跑 动 电磁 祸 合 强 度
”
爱 因 斯 坦 的 相 对 论 已 给 出 了 粒 子 的质 量 依 速 度 而 变 化 的 关 系 式 为
二
万 跳石万
、 一 ,
一
,
夕二
老
‘
,
小、
分别 为 电 子 的 静 或 低 速 时 质 量 和 运 动 质 量
,
为 电子 运 动速 度 电 子 的 电 荷 值 是 否 也
。
。
随 电 子 的运 动速 度 而 改 变 呢 据人 们 在 不 同速 度 下 对 电子 的 荷 一 质 比
、
,
的 测量 结 果 以 及
等 人 直 接 测 量 电子 在 不 同速 度 下 的 电 子 电 荷 数 值 都 表 明 了 电 子 的 电 荷 值 也 随 电 子 速 度增 加 而 上 升 , , 〕
。
电 子 的 电 荷值 何 以 会 与速度 有 关 电子 论 已 经 给 出 了 带 电 粒 子 的 电量 与 质 量 的 关 系 式 为
爪
一 ｝
一 卫
,
一
兰
,
祀
。
为 电子 的 半 径
的 理 论 研究 指 出 在 高 速 运 动 下 电 子 的 半 径 可 近 似视 为 不 变 若 令 答
,
分别 表 示 电子 的 运 动 电量 和 静 止 电 量 则 由式
护
、
易得
、 ‘ 了
尸 、
诱
飞
“
一
矛 、
尸
”
,
刘 名
。。
。
公式
表 示 电 子 的 电 荷 随 电 子 的 运 动速 度 改 变 而 改 变
, ,
式 表 示 电子 的 电荷 和 质 量 之
,
间 彼 此 可 以 相 互 转 换 以 往 认 为 粒 子 的 电荷 和 质 量 是 分 别 守 恒 的 式
则 表 明 粒 子 的 电荷 和
按 爱 因 斯 坦 的五 维 四 维
质 量 将 是联 合 守 恒 我 们称 之 为 荷 一 质 守 恒 律 且 与
空 间 一 维 时 间 重 力 公 式 推 测 的结 果 相 同
。
。
一
如 果 认 为 惯 用 的 精 细 结构 常 数
一”
一 ’
。
一
一
’
‘ 一
、
”
’
一
“
’
’
一 ”
一
”
’
一
”。
夔适 一
‘
’
只
用 于 低 能 情 况 对 高 速 运 动 的 带 电粒 子 贝 应 取 。
,
‘
一
一
并 里” 称 之 为 一
‘一‘
’
,
“
跑 动 电磁藕 合强 度
”” 两 者 的 比值 为
”州
’‘
”
一
”
‘“
”
’
’
一
’
卜
’
一
心
产
”
一
一
‘
’
一
”
‘
川
一
叼
一
一
而 护 一
,
皿
或
一
、
一
卫
、
等 发 表 在 物 理 论 评 上 的 论 文 提 出 质 量 惯 性 引 力 四 种 基 本 力 都 可 能起 源
,
,
、
、
‘ 于 电 磁 过 程 的 观 点 〔 〕看 来 是 有 一 定 意 义 的 最 近 欧 洲 混 合谱 仪 组
。
一
飞
对多重 强子
产 生 数据 的 粒 子 论是危险的
,
一
粒 子 关 联 函 数 的研 究 指 出
“
不考虑 电荷
一
一
电荷 组 合 而 得 出 强 子 动力 学 结
,
。 ”
实验 指 出在 费 米 量 级 的 强 作 用 量 子 场 空 间 区 域 内 电 荷
,
一
电荷相 互 作用 比预 想
”
的大得 多 在 多 重 强 子 产 生 过 程 中 一 般 的 电 荷 电 荷 相 互 作 用 强 度 微 扰 量 子 色 动 力 学 与 量 子 电 动 力学 计 算 结 果 仅 为 实 验 值 的 这 是 否 是 受 跑 动 电磁 藕 合 强 度 的影 响 呢
。
“
如 果 认 为 正 负 电 子 对 湮 灭 而 生 成 末 态 粒 子 的 过 程是 正 负 电 子 对湮 灭 成 光 子 的 同 时 光
,
、
“
、
经 强 大 电 磁 场 的 催 化 藕 合 场 的强 度 不 同 藕 合 成 末 态 粒 子 的 质 量 和 性 质 也 不 同 下 面 据 此 进
, , ,
行讨 论
。
对 四 种 自然 力 的 统 一 表述
引力 作 用 可 视 为 超 弱 电 磁 相 互 作 用
“ ”
考 虑 极 低 能量 的 次 级 光 子 在 引力 场 中散 射 情 况 正 反 电 子 对 能 量 也 极 低 强 度 衣极 弱 不 足 以 对 光 子 发 生 催 化 藕 合 反 应 过 程 表 为
, ,
’ ,
,
、
,
“
跑 动 电磁 藕 合
。一 一
已 文 献 〔 」 据 此估 算 出光 子 的静 质 量为
二‘
,
一
一
肠
一
一
。
克
一
,
每个 电子 提 供
‘
’
。 , 一一一 , “ ‘ 一一 一 一 一一 给光 子 的 质 量 包 括 在 同 速 下 电 荷 转 变 的 质 量 在 内 为 业兰乙半 甲型巳 已 知 电 子 的静 质 量 是 曰 “ 目 , 一 一 一一 “ 叫 一 一一 、 于是 由 式 可得
,
,
。
、
、 ,
‘
二
,
动
甲
、
”切
’
一
’
”研
「
,
产
’
。
,
铲
粤
一
一
,
或
早
“
。
一
一
,
该 比 值恰 好 是
大 数 的 倒 数 是 氢 原 子 系 统 中引 力 相 互 作 用 和 电 磁 相 互 作 用 之 比 这
。
。
一 结 果 也 与最 近 的 实 验 数据相 符 言
算恰 好 与引力 作 用 强 度 相 当
”
,
可将 引力 作用 视为 超 弱
“
电磁 相 互 作 用
” 。
强 相互 作 用 可 视 为 “ 强 电磁 相 互 作 用
核 力是 核 子 间 交 换 磁 相互 作 用 的 护
一
介 子 的一 种 强 相 互 作 用 力 力 程 短 作 用 强 实 验 指 出 其 强 度 约 为 电
, ,
。
倍
。
分析
介子
。
。一
。
。
一 砂 过程
。
高能 正 反 电子 对湮 灭 为 光 子 的 同时 光 经 强 电
磁 场催 化藕 合 而 合
。
、
成 砂 介 子 催 化 藕合 机 制 是 使
一
,
或
、
。
一刁
、
或 五 的 转 化发 生 同 时 组 成 砂
刃或
据三 代 轻 子 一 夸 克 对 称 观 点
,
。一
、
,
、
。
、
一刁 转 化 在 强 电 场 催 化 下 是 允 许 的
,
,
虽然这种转
化 机 制 将破 坏 一 些 守 恒 律 如 电荷 轻 子 数 重 子 数 超 荷
的守 恒 律 均 遭 破 坏 只 有 同位旋 三
分 量 几 守 恒 但 当夸克 反 夸 克 构 成 俨 后 对
,
。
、
。一
。一
, 俨 上 述 这 些 量 都是 守恒 的
,
。
从 轻 子 夸 克 强 子 的价 海 亚 夸 克 混 合模 型 看 价 亚 夸 克 有 无 色 有 味 的 亚 夸 克
, ,
、
、
、
二
、
,
…
,
,
有无 味 带 色 的亚 夸 克
。
。
。
二
,
,
,
有无 色无 味 的亚 夸克
,
、
。
另 外 还 有 由这 些 正 反
,
亚 夸 构成 的 海 电子 的 亚 夸 克 结 构 表 为
,
。一
,
夸克
则表 为
。 ,
。
催化藕合
,
机 制就是 在 强 电 磁 场作 用 下 电子 的 价 亚 夸 克 结 构从 海 中 俘 获
对 奢 的 对 而 将 君百 归 还 于 海 则丁 , 豆
,
则发 生
。
一
护
的 转 化 同理 丁 俘 获 对 万
。
。
而将
归 百 还 给海
,
与
再 给 合为 二 。
。
砂 介子 的 质 量
畴
。 二
。
,
每 个 电 子 提 供 给 砂 的 质 量 包 括 在 同 速 下 电 荷转 变 的
可得
一
质量 在 内 为
则 从 公式
晋
。
一
・
叭
或
子
”
・
护
实 验 指 出 强 相 互作 用 强 度 与 电磁 相互 作 用 强 度 之 比 为 护 一 护
好 相 符 强 相 互 作 用 可 归 结 为 强 电磁 相 互 作用
由于
二
’ “ ” 。
式 的 结 果 与 实验 很
‘
与 砂 的质 量 差 为
,
・
” ,
计算 结 果
。
翻
‘
、
二
与
誉
, 的量 级 相 同
,
前 面 的系数相
对 差 别约 为
基 本 符 合 核 力 的 电荷 无 关 性
弱 相 互作 用 可 归结 为“ 弱 电磁 相 互 作 用 ”
典 型 的弱 作 用 交换 的传播子 是 重 矢 量 玻 色子
下 面分析这 两 类 过 程
。一
。
在 轻 子 层 次 中微 子 只 参 与 弱 作 用
,
。
。一
,
过程
一
目前 高 能 粒 子 间碰 撞 的 力 程 已 达
’。 ,
以 内 两 带 电粒 子 间传递 的 能 量 达
,
量级 既
,
有 可 能 探 测 电 子 内部 的 结 构 电子 半 径 上 限 为 实验 测 得
佗
一
且
,
也 有 条件 发 生
。一
。
一
过程
。
的质量
衅
一
,
据式
算得
言
子
一
实 验 测 得 两 个 相 邻质 子 间 的弱 力 约 为 电子 衰 变
一
,
两 者亦 较 好 相符
。
电子 是 否 稳 定 若 不 稳 定 则 最 可 能发 生 的 是
、
,
。一
衰变 为
,
。
的过 程 对 轻 子 层 次 是 在 轻 子 数
,
。
守恒 超 荷 守 恒 的 条 件 下 电子 的 同 位
旋 三 分 量 八 发 生 反 转 从
,
令 其守恒 律被 破 坏
,
石
从 而 破坏 了 电 量 守 恒 使 之 从
,
一
,
,
,
于是
。一
衰变 为
,
。
过程发生
, ,
。
从 价 海 亚 夸 克 混 合模 型 看 其 价 结 构 可 分 别 表 为 化 藕合 作 用 下 电 子 从 海 中俘 获
,
、
。一
、
,
,
,
。
在 电 场催
,
万 亚 夸克 对伺 时 将
,
不 释放于海 或
, ,
转变 为
。
同位 旋
、
几 反 转实 际 上 就 是
,
可 对与
不 对 的相 互 交 换 或 同 代 味 数转 变 属 味 动 力 学 向题 对 价 海
。
、
系 统来说 各 物 理 量 都 是 守恒 的
实验 给 出 估算 方 法 得 出
。
,
。
质 量 的下 限 为
二
,
、
价 的结 果
,
土
以
〕文 献
,
〔 用 实验 常数 相 互 关 联 的 唯 象
,
。,
用 文 献【 〕 宇 宙 大 尺 度 结 构 理 论 的 自由 流 阻 尼 标 度 估 算 出
。
、
下 面 计算采用 文 献
,
。
在 电子 的 同 位旋 石 发 生 反 转 或 电 子 系统 的价 海 之 间 发 生
程 电 子 给 中微 子
,
不 对与
可得
而 对 的交换 过
提供 的质量 为
价
。
一
。
,
由公 式
一 一
一
护 产 一
今,
一
弱 作 用 强 度 与 电 磁 作 用 强 度 比的 实 验值 为
“ 一
一
,
,
两 者很 好 相 符 可 见 弱 相 互 作 用 可
,
。
归 结为 弱 电 磁 相互作用 综 上 所 述 本 文 认 为 电 子 或带 电 粒 子
,
“
”。
的 质 量 电 荷 均 随 运 动 速度 变 化 而 变化 质 荷 不
。
一
”
、
、
是分 别守恒 而 是 质
护
,
一
荷 联 合 守 恒 精细 结 构 常 数
’
。
” ” 一 ” 一 ”” 一 一 。 “ 跑 动 电磁 藕 合 强 度 言 这 样 可 以 认 为 四 种 基 本 力 都 源 于 电磁 同 时 也 提 示 电 子 可 能 不 是 稳
“
,
心
一
”
一
‘
州
,
‘
一
“
”‘
一
扩只 在 静 止 时 适 用” 高”能 时 则 应 采 用 一 一 一 一
,
‘
’
一
’
’一
’
’ ‘
’
’
一 ‘
’ ,
。
定 粒 子 可 能 发 生 衰变
,
。
参考 文 献 班 ‘ 质 量 惯性 引力都 产 生 于 电磁过程【 程 水平 译 国 外 科技 动态 燮况 【 日 美 国 际 合作 组 中微 有 质 量 和 振 荡【 中 国科 学 院 高能 物理 参考资料 〔 超神 冈 幻 姚 一 焦 大 【 」 普庆 易兆 雄 中徽 子 质量 讨 论【 〕 自然探 索 卯 焦 【 〕 善 庆 杨 本 立 江 光 佐 等 光 子 暗 物 质粒 子 普 朗克 粒 子 和 肠 皿 大数【 云 南大 学 学 报
,
、
、
,
,
一 一
,
,
,
,
,
,
,
,
,
、
,
,
以刃
,
一
〔 焦 善庆 〔 程功 译 张 〔 」 多文 焦 善庆 【
,
江光 佐 张 晓 红 光 子 质 量 讨 论【
,
研 究进 展
, ,
,
以刃
,
刀
一
翔
一
电 子 电量 的 可 变性【 国 外科技 动态 卯 粒 子 的 电荷 量 可 变 与
光 子 物 质 化 的推 测【
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一
大 自然探 索
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,
。
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“
。
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“
彻 动
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讨嗯
卿
“
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“
而
抽
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“
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一
加抓咧势
攻
悦 珍 , 目记
娜司
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“
“
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旧
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”
舜
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耐
毋罗
迅己
口如佣
切川
比幻 们
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