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解析質子之間強相互作用的形成

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基本粒子是相互繞轉的兩個半元電荷,其組成規律是:M^2R=Q,其中,M是基本粒子的質量、R是基本粒子的繞轉半徑、Q是常數。其他所謂的基本粒子都是由基本粒子組合而成的,半元電荷是不能獨立存在的,所以基本粒子存在三種形式:正元電荷基本粒子、負元電荷基本粒子和中性基本粒子。我的這一結論被美國物理學會2022年冬季學術交流會議錄用,錄用截圖摘要如下:



質子是由基本粒子組合成的,電子是負元電荷基本粒子,根據電子和質子質量的關系——質子應該由大約1836個基本粒子組成,所以質子是由1836個基本粒子組成,其中只有一個正元電荷基本粒子,其余都是中性基本粒子。在原子核中,相鄰兩個質子狀態如下圖:



圖中黃色部分是兩個質子的基本粒子區域,BC黑色線段的長代表兩個相鄰質子兩個正元電荷基本粒子的距離。在原子核中,相鄰兩個質子由于基本粒子的相互吸引,使得兩個質子存在的基本粒子會靠的很近,與此同時由于兩個質子各自含有一個正元電荷基本粒子又相互排斥,這樣必然造成在原子核中,兩個相鄰的質子中性基本粒子會靠的很近,其距離在10^-23m,兩個正元電荷基本粒子會離的“較遠”,其距離在10^-15m。我在“基本粒子之間的作用力和距離的四次方成反比統一四種相互作用”一文中論述到,基本粒子之間的引力大小和距離的四次方成反比,數學描述:f=Gh^2/λ^4c^2,其中,G是萬有引力常數、h是普朗克常數、c是光速、λ是光子傳播的波長、f是兩個基本粒子之間的引力。

根據上面的計算公式,現在計算兩個質子之間的引力,nf=nGh^2/λ^4c^2=1836Gh^2/(10^-23)^4c^2=1836×6.67×10^-11×h^2/(10^-23)^4c^2=1.2×10^85/ h^2/c^2=8.8×10^4N。相對于中性基本粒子,兩個質子之間正元電荷基本粒子之間的引力可以忽略不計。

現在根據庫侖定律計算兩個正元電荷之間的斥力,由于兩個正元電荷基本粒子之間的距離r=10^-15m,所以F電=kee/r^2=9×10^9×(1.6×10^-19)^2/(10^-15)^2=2.3×10^2N。依據質子在原子核中結構模型及計算,兩個相鄰質子之間的引力可以大于兩個相鄰質子之間的靜電斥力,可以說,強相互作用就是特別的引力,強相互作用是作用距離極短的引力,是必須考慮粒子自身形狀的結果。

從上面的論證、計算可以得知:強相互作用是由組成質子的中性基本粒子的引力形成的,其大小和距離的四次方成反比,而正元電荷基本粒子遵循庫倫定律和距離的平方成反比,在原子核內部相鄰的兩個質子強相互作用和庫侖力趨于平衡,即質子因帶正電存在電磁斥力(如氦核內兩質子間斥力達90牛頓),但強相互作用通過核力形成更強吸引力,在原子核內實現動態平衡。由于中性基本粒子的相互作用和距離的四次方成反比,正元電荷基本粒子和距離的平方成反比,當相鄰的兩個質子距離增大時,兩個質子的中性基本粒子的相互作用減弱的程度遠大于兩個質子中兩個正元電荷基本粒子相互作用的減弱程度,可以說,核力在極短距離(約3×10?1?米)內主導,超過此范圍則迅速衰減趨近于零。所以會出現科學家描述的強相互作用的特性:質子間強相互作用通過核力實現,屬于四種基本相互作用中強度最大的短程力,超過某一范圍則迅速衰減趨近于零。

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