質(zhì)電統(tǒng)一理論

1、質(zhì)電統(tǒng)一理論上海市寶山中學(xué)嚴(yán)正崗內(nèi)容提要：1、將萬有引力定律和庫侖定律看成是同一定律，原理上就導(dǎo)致了電量和質(zhì)量的同一性，類電磁理論證明了它的可能性。2、用虛擬實(shí)驗(yàn)導(dǎo)出了質(zhì)電統(tǒng)一理論的內(nèi)容：質(zhì)量和電量在本質(zhì)上是相同的；電是超光速運(yùn)動的產(chǎn)物；質(zhì)和電是存在于兩個截然不同的速度世界的；質(zhì)量和電量是靜質(zhì)在不超光速和超光速運(yùn)動中的表象。3、將本理論應(yīng)用到基本粒子的研究上，得到基本粒子的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。由此得到以下結(jié)論：（1）微觀粒子一定是量子化的，基本粒子確實(shí)服從泡利原理或色量子原理。（2）量子力學(xué)波函數(shù)所描述的基本粒子在空間出現(xiàn)的幾率，本質(zhì)是電磁波的運(yùn)動和快子在宇宙中豐度的一個概率值的綜合結(jié)果。（3）物質(zhì)世界

2、的本原是光子和快子。關(guān)鍵詞：宇宙斥力 質(zhì)電統(tǒng)一理論 類電磁理論 虛擬實(shí)驗(yàn) 超光速運(yùn)動 基本粒子的結(jié)構(gòu) 快子 物質(zhì)世界的本原一 引言傳統(tǒng)的基本粒子理論認(rèn)為，電量和質(zhì)量是物質(zhì)粒子的兩個基本屬性，它們是不相關(guān)的。因?yàn)閼T性質(zhì)量反映的是物質(zhì)粒子慣性大小的物質(zhì)因素；引力質(zhì)量反映的是物質(zhì)粒子間萬有引力大小的物質(zhì)因素；而電量反映的是物質(zhì)粒子庫侖力大小的物質(zhì)因素。雖然前兩者已被實(shí)驗(yàn)證明是同等的，但電量和質(zhì)量卻被認(rèn)為是無關(guān)系的?？晌覀冋J(rèn)為后兩者也是有緊密關(guān)系的，理由有以下三點(diǎn)：1、如果電量和質(zhì)量是無關(guān)系的，那么自然界里應(yīng)該存在等質(zhì)量而不等電量的基本粒子，即有和的存在，但從來就沒有發(fā)現(xiàn)它們的蹤影；2、萬有引力定律和

3、庫侖定律的數(shù)學(xué)一致性，我們猜測引力和電力可能是統(tǒng)一的，因而電量和質(zhì)量是有關(guān)系的，是存在著內(nèi)在的聯(lián)系的（其實(shí)我們更認(rèn)為，所有的描述基本粒子基本屬性的物理量都是有關(guān)系的，包括自旋量和量子量）；3、雖然沒有實(shí)驗(yàn)?zāi)苤苯幼C明理由2的猜測，但由質(zhì)電統(tǒng)一理論的推論類電磁理論能解釋天文學(xué)的觀察現(xiàn)象，這就間接地證明了這種關(guān)系是確實(shí)存在的。同時不用廣義相對論，類電磁理論還能說明宇宙膨脹的動力原因。另外如果質(zhì)電統(tǒng)一理是正確的話，那它將進(jìn)而解決基本粒子的結(jié)構(gòu)、量子理論（波函數(shù)）的決定論本質(zhì)及物質(zhì)世界的本原是什么等諸問題。本文將對上述理由的第三點(diǎn)進(jìn)行說明，在這基礎(chǔ)上引入質(zhì)電統(tǒng)一理論。二 類電磁理論對天文學(xué)觀察現(xiàn)象的解釋

4、 麥克斯韋的電磁理論是相對論不變性的，這在電磁學(xué)理論里是很重要的。因?yàn)殡姶艑W(xué)一切現(xiàn)象的解釋所用到的理論就只有兩個，一個是庫侖定律，另一個是狹義相對論理論的。因?yàn)榇努F(xiàn)象的本質(zhì)是電現(xiàn)象的狹義相對論效應(yīng)。同樣如果質(zhì)和電是同一的，那么非電磁學(xué)的一切現(xiàn)象其解釋也只有兩個，即一個是萬有引力定律，另一個是狹義相對論。朝著這個思路我們認(rèn)為，運(yùn)動的物質(zhì)能產(chǎn)生類磁現(xiàn)象（也即有類磁場存在），而類磁場也是引力場的狹義相對論效應(yīng)引起的。這樣，我們用類比的方法就可以對天文學(xué)觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行解釋。這里廣義相對論的四大經(jīng)典實(shí)驗(yàn)就是最好的例子。廣義相對論認(rèn)為，在引力場中的物體，在不受其它力作用時，總是沿著四維時空的短程線運(yùn)動的

5、；從三維空間來看，物體是沿著彎曲的途徑作慣性運(yùn)動的。它的結(jié)論是，三維空間由于質(zhì)量的存在而彎曲，由此它解釋了四大經(jīng)典實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和宇宙的膨脹。我們認(rèn)為宇宙空間并非彎曲，宇宙的運(yùn)動應(yīng)該由所有宇宙物質(zhì)的引力場和由它們的運(yùn)動產(chǎn)生的類磁場來支配。下面就幾個典型的天文學(xué)現(xiàn)象及宇宙的膨脹進(jìn)行解釋說明。1 光在引力場中的折彎現(xiàn)象 銀河系和其它星系一樣，由于宇宙的膨脹而在高速地運(yùn)動著。在地球上已觀察到其它星系的高速退行，證明了銀河系也應(yīng)該有能和真空中光速相比擬的運(yùn)動速度，處在銀河系內(nèi)的太陽的速度是和銀河系基本一樣的。將宇宙的中心看成是一絕對慣性系的原點(diǎn)，u為運(yùn)動的銀河系相對于該原點(diǎn)的速度，我們來研究運(yùn)動的太陽所產(chǎn)生

6、的引力場和類磁場及它們對其它質(zhì)點(diǎn)的力。將質(zhì)量為M的太陽看成質(zhì)點(diǎn)，和電現(xiàn)象類似，則恒定運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)的場 1為 （2.1）r/和/為絕對慣性系測量的場源和場點(diǎn)的距離和角度。用電磁學(xué)高斯CGS單位制，引力場和類磁場對質(zhì)點(diǎn)m/的合力，可簡單地表示為 （2.2） y 黃道平面由于實(shí)際的測量點(diǎn)是在黃道平面上的地球，所以直接用式（2.1）計算是較為困難的，簡便的方法是將式（2.2）轉(zhuǎn)換為太陽系的關(guān)系式。因此我們必須將引力場和類磁場及合力在太陽系和絕對慣性系進(jìn)行兩次變換。設(shè)黃道平面在空間直角坐標(biāo)系的x=kz平面上，太陽在原點(diǎn)，太陽的絕對運(yùn)動方向?yàn)閤方向。我們來考察在第一卦限距離為r pr的點(diǎn)p，如圖1所示。又設(shè)

7、Ex、Ey、Ez為太陽引力場E=GM/r2的三個分量，類似電場和磁變場的變化關(guān)系，在絕對慣性系中，太陽 u x太陽的電場和磁變場2為0 Ex/=Ex=GMRcos/r3、Ey/ =Ey =GMy/r3、Ez/ =Ez =GMRsin/r3B/x=0、B/y=Ez/ =GMRsin/r3、 zB/z=-Ey/ =-GMy /r3 （2.3） 圖1=，R為太陽的半徑，u為太陽的絕對運(yùn)動速度，tg=k，=u/c。而力的變化式為Fx =Fx/、Fy =Fy/、Fz =Fz/(2.4)為了能說明光在引力場中的折彎現(xiàn)象,考察光的方向是為正y方向的即，且距太陽為R 所以由式（2.2）式（2.3）式（2.4）

8、可得因?yàn)楣夥较虻牧Σ挥绊懝獾钠?，所以我們不需考察它。在黃道平面上使光折彎的力為 (2.5)m/為光子絕對系的動質(zhì)量，它和太陽系光子的關(guān)系是由多普勒橫向效應(yīng)m/=m決定的。因?yàn)閷?shí)際測量出光線偏轉(zhuǎn)角很小，所以可以用沖量近似方法計算。求得的光線的偏轉(zhuǎn)角度其結(jié)果3為 =， 其中 的計算結(jié)果是0.87，實(shí)際值為1.75，所以系數(shù)k=2。由于未知，所以太陽的絕對速度不能直接求得。若=0，可得 u=0.866c；若=90，可得 u=/的偏轉(zhuǎn)。實(shí)際上光線在通過太陽時發(fā)生的偏角，是隨銀河系的運(yùn)動方向和光運(yùn)動的方向的夾角改變而改變的。若光的方向不是正y方向的，則在不同時間里測量不同的星光，其偏轉(zhuǎn)角可能是不一樣的

9、。要精確得到銀河系的運(yùn)動速度，最好是用一般的方法，但其運(yùn)算較為復(fù)雜。（不過大量的實(shí)驗(yàn)告訴我們，光線的偏轉(zhuǎn)視乎沒有較大的變化，在統(tǒng)計范圍內(nèi)應(yīng)該是沒有變，這意味著太陽系的絕對速度方向應(yīng)該和黃道平面垂直。如果這樣，那=90， u=0.454c。）本文沒有這樣做，是因?yàn)槲覀儾⒎且玫姐y河系的運(yùn)動速度，只是為了要說明類電磁理論也能解釋光在引力場中的折彎現(xiàn)象，進(jìn)而說明本理論也是有實(shí)驗(yàn)依據(jù)的。 2 類磁效應(yīng)對水星進(jìn)動的非廣義相對論解釋人們對太陽黑子活動的仔細(xì)研究，發(fā)現(xiàn)在太陽表面有較緩慢的自旋。由于它是一個巨大的流體球，內(nèi)部的自旋可能是很快的，因此它可能會有明顯的類磁效應(yīng)，水星的進(jìn)動正是這種類磁效應(yīng)的微擾結(jié)果

10、。用以上的類似方法4我們能得到，太陽對水星產(chǎn)生的類磁力為 （2.6）式中M為太陽的質(zhì)量，而和R分別為它的旋轉(zhuǎn)角速度和半徑， m和r分別為水星的質(zhì)量和水星到太陽的距離，v為水星的軌道（在x-y平面）速度， G為萬有引力恒量，c為真空中的光速，為Z軸方向的單位矢，如圖2所示。那么，式（2.6）是如何來解釋水星的進(jìn)動的呢？而水星的進(jìn)動如果全是太陽的類磁力作用而產(chǎn)生的，那么太陽的平均自旋角速度又應(yīng)該有多大呢？ 水星受到的太陽的萬有引力和類磁力的合力為 y v F 太陽 r x為水星運(yùn)動的加速度矢量。用平面極坐標(biāo)系，并注意到 z 在r和各有一項(xiàng)分量，上式可分 圖2 水星的軌道及水星受到太陽萬有引力為兩個

11、式子，即 和類磁力的合力 上兩式中， 式（2.8）消去dt，并做一次積分，有 （2.9）A為積分常數(shù)?？紤]到水星的進(jìn)動是微小的量（是一個很小的量，在式2.7中可忽略），將表示為1+2，1為橢圓軌道的量，2為進(jìn)動的量，式（2.7）和式（2.9）又可分為三式，即 （2.11） （2.12）式（2.10）、式（2.11）為橢圓軌道方程，式（2.12）為橢圓軌道附加的運(yùn)動方程。這樣A就為不考慮水星進(jìn)動時的角動量除以水星的質(zhì)量，既A=J/m。將上兩式消去dt，有 （2.13）我們注意到水星橢圓軌道方程為，e為橢圓軌道的偏心率，B為GMm2/J2，因?yàn)镴2=I（1-e2）GMm2，因此，I為半長軸。所以式

12、（2.13）在0-2的積分為 將各常數(shù)代入，可得水星運(yùn)動一周的進(jìn)動量為=1.211×10-5（rad）。若太陽的平均角速度為4.135×10-2rad/s，則每世紀(jì)的進(jìn)動量為=43（角秒），這就和實(shí)驗(yàn)的測量值相吻合。這里我們所假設(shè)的太陽的平均角速度為4.135×10-2rad/s是有合理的因素的。因?yàn)樘柕钠骄芏葹?.409×103kg/m3是地球的四分之一，這說明其表面是密度并不大的大氣，因此，它受到太陽內(nèi)核旋轉(zhuǎn)牽引作用并不大。這樣我們可以認(rèn)為，雖然太陽內(nèi)部有巨大的自旋，但其表面的可測值就可能為2.865×10-6rad/s。另外太陽內(nèi)核的

13、高速旋轉(zhuǎn)正好能說明太陽核燃燒的穩(wěn)定性。因?yàn)樘杻?nèi)由于離心力和類磁力的存在，部分抵消了太陽的引力作用，所以太陽的核心的壓強(qiáng)并不大。我們知道太高的溫度和壓強(qiáng)可使核燃燒是爆炸型的，這樣太陽就不可能穩(wěn)定地燃燒了50億年了。這正是太陽能夠穩(wěn)定存在的根本原因。3 宇宙的膨脹現(xiàn)象的原因說明類磁效應(yīng)更為體現(xiàn)在宇宙的膨脹方面。這和本人在水星進(jìn)動的非廣義相對論解釋的道理一樣，都是同向轉(zhuǎn)動物體具有的排斥力(并非慣性力)的緣故?？梢宰C明5膨脹的宇宙總體必然是在旋轉(zhuǎn)的，且宇宙在膨脹之初徑向速度為零，橫向速度接近光速。所以我們認(rèn)為正是因?yàn)橛钪媾蛎浿醯臉O大的橫向速度，才是產(chǎn)生宇宙斥力及使宇宙膨脹的主要原因。那么宇宙斥力理

14、論有沒有實(shí)驗(yàn)的佐證呢？有兩個,一個就是水星的進(jìn)動事實(shí)反過來對本理論的證實(shí)；第二個是1997年發(fā)現(xiàn)的超新星“1997ff”的亮度是大爆炸理論的兩倍的實(shí)驗(yàn)事實(shí)。要解釋這個現(xiàn)象，只有認(rèn)為宇宙膨脹之初徑向速度很小時，那么它的平均速度就可能比較小，星系跑的距離也就不會大，因此才有目前它的亮度的測量值。以上所述，不僅說明了廣義相對論并非是唯一能解釋天文觀察現(xiàn)象的正確的理論；更是為了說明運(yùn)動物質(zhì)有類磁效應(yīng)，它和運(yùn)動電荷的磁效應(yīng)是一樣的。后者告訴我們一個可能存在的事實(shí)質(zhì)量和電量是具有內(nèi)在的聯(lián)系的。三 虛擬實(shí)驗(yàn)及質(zhì)電統(tǒng)一理論之內(nèi)容我們看到了萬有引力定律和庫侖定律的數(shù)學(xué)一致性，也知道了類磁效應(yīng)和磁效應(yīng)都是這兩個定

15、律的狹義相對論效應(yīng)，他們是一脈相承的。因此，我們有理由相信，質(zhì)量和電量在本質(zhì)上是相同的。那么為什么在感覺上它們是截然不同的呢？我們生活在常速情況下，我們也不可能人為地超光速，更有甚者，愛因斯坦的著名公式m=m0 禁錮了人們的思想多年，以為自然界不存在超光速的問題。其實(shí)超光速現(xiàn)象是天然存在的，只不過我們不能發(fā)現(xiàn)它或它存在于另外一個表象8中。我們的理論研究將揭示這一規(guī)律。由于我們不能人為地超光速，所以只能通過一個假想的虛擬實(shí)驗(yàn)來得到它如果我們能先念地認(rèn)為質(zhì)量和電量是相同的、認(rèn)為萬有引力定律和庫侖定律是同一個定律、而狹義相對論是正確的理論的話。設(shè)A、B兩質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量均為m，被緊固在速度為v的某一慣性系Z

16、中，使另一個靜止的觀察者看到它們的距離始終不變，則A、B兩質(zhì)點(diǎn)的萬有引力為 （3.1）m0為A、B在慣性系Z的靜質(zhì)量。當(dāng)慣性系Z的運(yùn)動速度變大時，由于質(zhì)量是隨速度的改變而改變的，使得A、B兩質(zhì)點(diǎn)的萬有引力也隨之增大。當(dāng)慣性系Z的速度超過光速時，式（3.1）的表象性質(zhì)就發(fā)生了改變，不僅引力變成了斥力，而且隨速度的增大，力變得更小。如果我們認(rèn)為質(zhì)和電是同一的，萬有引力定律和庫侖定律也是同一的，那么，式（3.1）就是兩個相同電荷的作用力了，也就是說質(zhì)變成了電。將式（3.1）和庫侖定律公式F=kQ2/r2比較，我們會發(fā)現(xiàn)質(zhì)量和電量的轉(zhuǎn)換關(guān)系為Q=m （3.2） 這就是質(zhì)和電的內(nèi)在關(guān)系。上式表明在不超光

17、速的情況下，質(zhì)量是虛的電量，而電量也就是虛的質(zhì)量。另外上式也可寫為 Q=m0當(dāng)c時，上式是實(shí)數(shù)，這表明電的本質(zhì)是質(zhì)量。也就是說當(dāng)物體的速度超過光速時，物體的質(zhì)的表象就變?yōu)閷?shí)電的表象。更有趣的是超光速的運(yùn)動越大，電量也就越?。划?dāng)速度達(dá)無窮大時物質(zhì)就消失了。當(dāng)然不能人為地超光速，也就是說不能人為地將質(zhì)變成了電（質(zhì)和電在自然界的存在是天生），因此質(zhì)和電是永遠(yuǎn)不能互換的。有一個事實(shí)必須說明，麥克斯韋的電磁理論是相對論不變性的，這個結(jié)論的條件是電量是不變的。可上式告訴我們電量是可變的，那相對論會有問題嗎？不會。因?yàn)樵陔姮F(xiàn)象里非光速是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于超光速的，電荷的速度變化不影響上式中的本征速度，可以認(rèn)為電量是不

18、變的。由此我們認(rèn)識到，電是超光速運(yùn)動的產(chǎn)物，質(zhì)和電是存在于兩個截然不同的速度世界的。質(zhì)量和電量是靜質(zhì)在不超光速和超光速運(yùn)動中的表象。四 基本粒子的結(jié)構(gòu)將質(zhì)電統(tǒng)一理論應(yīng)用到基本粒子的研究上，我們就能得到基本粒子的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。其實(shí)我們還未給基本粒子下定義，但現(xiàn)在我們?nèi)匀谎赜脗鹘y(tǒng)的方法，認(rèn)為基本粒子可分類為帶電的和不帶電的，仍然認(rèn)為帶電的粒子是自旋的而且質(zhì)體是剛性的。那么根據(jù)以上理論，我們可以得到一個基本的結(jié)論，帶電的基本粒子邊緣一定是超光速的，也就是說電荷分布在粒子的外圍。這是本理論對帶電體的基本要求。基本粒子既帶電量又有質(zhì)量可以理解成，“剛性”粒子的高速自旋使得外層某范圍內(nèi)已超過光速，物質(zhì)的量已變

19、為電量，而內(nèi)層和部分外層沒有超過光速，其物質(zhì)的量就是質(zhì)量。當(dāng)然我們也可以反過來認(rèn)為，因?yàn)榛玖Ｗ蛹葞щ娏坑钟匈|(zhì)量，所以它必定處在高速自旋狀態(tài)，粒子上所考察點(diǎn)的速度是隨著考察點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離r增大而線性增大的，當(dāng)距離r大于真空中的光速除以角速度時，這個范圍就是超光速范圍，也即為電量區(qū)域。在這個區(qū)域里，“質(zhì)量”已全部變?yōu)殡娏?。而在另外一個區(qū)域由于沒有超過光速，所以就沒有電量存在。因此，基本粒子所帶的電量和質(zhì)量的分布，在空間上也是經(jīng)緯分明的。圖3基本粒子的質(zhì)量和電量分布示意圖。電量部分 質(zhì)量部分圖3在這個模型里，有兩個更為重要的問題需要解釋：（）基本粒子的穩(wěn)定性問題。大家知道，在通常的原子核物理中引入

20、核力來解決原子核的穩(wěn)定性；在基本粒子理論中，引入夸克去分割基本電荷。在這里我們無須引入這些“物理概念”就可以解釋粒子的穩(wěn)定性，因?yàn)槲覀兺耆梢杂昧Ｗ拥耐鈬馑賮碚f明之。在電磁學(xué)里有一個重要的結(jié)論，同向電流相互吸引，既然粒子的外圍因超過光速而變成了電量，這些電量也因粒子的旋轉(zhuǎn)自然地形成了許多同軸環(huán)線電流，由于運(yùn)動已超過光速，磁的作用力可以等于電的作用力，所以粒子就能夠處在穩(wěn)定狀態(tài)。（2）在奇點(diǎn)v=c處，質(zhì)量的積分會不會發(fā)散？這要通過對質(zhì)量和電量的積分的推算來說明之。r R 設(shè)粒子靜質(zhì)量為M0半徑為R，則密度為M0/（4R3/3）, 現(xiàn)考察環(huán)帶dm.(如圖4所示),由相對論質(zhì)量公式 圖4 dm上

21、式dV為環(huán)帶體積，為粒子自旋角速度，r為環(huán)帶上的點(diǎn)到原 點(diǎn)的距離,因?yàn)閐V=2rsindr.rd，代入上式并積分 (4.1) 先對進(jìn)行0的積分,可得(4.2)式(4.2)中出現(xiàn)奇點(diǎn)及虛量。將積分區(qū)間分為兩段,第一段為0rc/，值為I1；第二段為c/wr,值為I2。由式(4.2)的積分 ,I1為 當(dāng)r/c1，上式收斂，既I=2c/ (4.3)此為基本粒子的質(zhì)量的一部分。對于第二段，因?yàn)閞/c已大于1，所以，積分出現(xiàn)虛數(shù)部分?？紤]到虛數(shù)公式logki=logk+logi=logk+ni，（n=±,±3,±5），在式（4.2）中，令k=（c+r）/（r -c），則第二段

22、的積分為 (4.4)式（4.4）中的第一項(xiàng)積分的原函數(shù)和式（4.3）類似，其積分為 (4.5)當(dāng)r/c1,式（4.5）也收斂，即I21=2ccR+1/2(2R2-c2)ln(c+R)/(R-c) /3-2c3/3此為基本粒子質(zhì)量的另一部分。所以，對于滿足Rc的基本粒子，其總的質(zhì)量為 (4.6)式（4.4）的第二項(xiàng)積分為 I=c (R-c/)ni/ (n=±1,±3,±5)這是基本粒子的虛質(zhì)量部分。由式3.2可求出電量為 Q=I22=-2c(R2-c2/2)n/ (4.7)上式告訴我們，基本粒子所帶電量是量子化的，電荷只能有正負(fù)兩種，質(zhì)量相同、電量也相同、但電性相反

23、的反基本粒子是存在的。由于基本粒子所帶的電量是其超光速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的結(jié)果，所以我們大膽地認(rèn)為，n的正負(fù)是正反方向旋轉(zhuǎn)的結(jié)果，也即正反粒子的基本差別僅僅是旋轉(zhuǎn)的方向相反而已。另外，氫原子基態(tài)的總磁矩為兩倍的電子自旋磁矩，這說明電子自旋方向和它的軌道旋轉(zhuǎn)方向是相同的，這可以作為正負(fù)電子的定義：相對軌道旋轉(zhuǎn)方向而言，自旋方向和它的軌道旋轉(zhuǎn)方向一致的是負(fù)電子，而相反的則是正電子（這樣看來，反氫原子磁矩很小）。在氦原子基態(tài)，由于總磁矩為零，所以可以確定是兩電子的軌道方向相反，而非電子自旋方向相反。（量子力學(xué)的泡利原理是根據(jù)氦原子基態(tài)的總磁矩為零，因此認(rèn)為原子的同一能態(tài)不能有兩個自旋方向相同的電子，其實(shí)應(yīng)該是

24、原子的同一能態(tài)不能有兩個軌道方向相同的電子）。從以上我們能看出，電荷分布在球體的rsinc/范圍內(nèi)，而質(zhì)量分布在rsinc/的范圍內(nèi)，它們是不參合的。另外對于滿足Rc的基本粒子，其只有質(zhì)量而無電量，質(zhì)量大小為 (4.8)特別地，若基本粒子是不旋轉(zhuǎn)的，即=0，則上式的極限值為 m=4R3/3,這就是球體的質(zhì)量式。 以上對奇點(diǎn)處的討論,我們得到了一些重要的結(jié)論：1、式（4.1）在奇點(diǎn)處不會發(fā)散，因而質(zhì)電統(tǒng)一理論可能正確。2、基本粒子所帶電量必然是量子化的，這有助我們?nèi)ビ懻摿孔永碚摰谋举|(zhì)。3、基本粒子所帶電荷的正負(fù)，僅僅是由其旋轉(zhuǎn)的方向決定的。4、正反粒子都應(yīng)該存在。我們將以上理論應(yīng)用于電子和質(zhì)子（

25、假如把質(zhì)子也能看成基本粒子的話），利用電子和質(zhì)子的測量值，并應(yīng)用近似計算方法6，可算出它們的角速度和半徑的乘積為 ， .電子：eRe=2.16×1021c/n （4.9）質(zhì)子：PRP=1.42×1018c/n （4.10）c為真空中的光速，n為量子數(shù)，一般取n=1。從上兩式看到，電子的角速度和半徑的乘積是質(zhì)子的2000倍左右，這說明了電子的自旋是質(zhì)子的數(shù)千倍。要計算出和R的值,必須要推算出質(zhì)電統(tǒng)一下的基本粒子的旋轉(zhuǎn)磁距和角動量的公式的近似式7,其為m磁=cR4n/2（4.11）將式（4.6）、式（4.7）也作近似，可得 m=4cR/（4.12） Q=cRn/（4.13）聯(lián)立

26、式（4.12）、式（4.13）和式（4.11），可得 R=mm磁n2/（2 n/Qc）（4.14） =32 n/3c3Q8/ n8()56m4m3磁 （4.15） =8 n/Q3c/n3m磁(m) (4.16) 將電子和質(zhì)子的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入，可得電子：Re=1.487×10-34n2 /n/ (米), e=5.248×1063 n/n3(弧度/秒), e=1.493×10113 n/3 /n8 (千克/米3)質(zhì)子：Rp=4.15×10-34 n2 /n/ (米), p=1.022×1060 n/n3 (弧度/秒), p=3.726×10

27、108 n/3 /n8 (千克/米3)上面的數(shù)字表明，質(zhì)子和電子的半徑在同一個數(shù)量級上，而在角速度和密度方面，電子分別是質(zhì)子的3個數(shù)量級倍和5個數(shù)量級倍。這就告訴我們，電子在宇宙的物質(zhì)構(gòu)成方面并非是一個微不足道的“小個子”，恰恰相反它是一個“巨無霸”，在宇宙中它占主導(dǎo)地位。更為有趣的是，當(dāng)我們?nèi)ビ嬎慊玖Ｗ拥脑|(zhì)量時，會發(fā)現(xiàn)原質(zhì)量和現(xiàn)實(shí)測量值成反比，這只要將式(15)、式(16)代入靜質(zhì)公式得到，式子為 m0=R3/3=16kQ2n2/(32Gm)上式表明m0m，所以電子的靜質(zhì)量是質(zhì)子到2000倍左右。這更加說明了電子在宇宙質(zhì)量方面的舉足輕重的作用（這將在宇宙運(yùn)動的討論中用到）。另外，還須說明

28、的是，式（4.11）、（4.12）、（4.13）中，不同的、R、n、的值，決定了千姿百態(tài)的基本粒子世界，如n的正負(fù)表示正反粒子等；而式（4.14）、（4.15）、（4.16）中，當(dāng)量子數(shù)n、n/ 改變時，使得基本粒子的內(nèi)秉值、R、發(fā)生了改變，但外部特征Q、m、m磁是不會改變的。這樣的情形表明，基本粒子的狀態(tài)，確實(shí)服從泡利原理或色量子原理。五 基本粒子的運(yùn)動及量子理論的決定論本質(zhì) 牛頓的運(yùn)動定律是將物質(zhì)的運(yùn)動看成是不變的粒子機(jī)械地在空間的位置改變，而量子理論則認(rèn)為運(yùn)動物質(zhì)在空間出現(xiàn)是由一個叫波函數(shù)表示的概率來決定的，在我們看來這兩者都是錯誤的。根據(jù)本理論，正反粒子僅僅是旋轉(zhuǎn)方向的差異，當(dāng)正反粒子

29、相遇湮滅時，旋轉(zhuǎn)方向的差異消失了（是抵消了），而留下的是不能抵消的質(zhì)量和電量，前者化為了以光速運(yùn)動的電磁波（能量，它滿足愛因斯坦的質(zhì)能關(guān)系），后者化為了超光速運(yùn)動的虛質(zhì)量（快子）。我們認(rèn)為宇宙中大量地存在著各種超光速的快子，它們的速度極其快，很容易得遨游宇宙一周回到原來的相近位置。以電子為例，電子湮滅時產(chǎn)生的快子的速度達(dá)1030m/s，而且可證明8快子在宇宙中的運(yùn)動是能返回的（并非空間的彎曲效應(yīng)），因此各類快子在宇宙中的豐度是極高的。電子能湮滅的事實(shí)給我們一個啟示，單個的基本粒子也可能是很不穩(wěn)定的，因?yàn)榇嬖谥鴺O高的快子在宇宙中的豐度，使得基本粒子的消失和產(chǎn)生可能是頻繁發(fā)生的。所謂的基本粒子的運(yùn)

30、動正是在這個基礎(chǔ)上是產(chǎn)生的。我們沒能了解的可能事實(shí)是，基本粒子頻繁地產(chǎn)生和消失，是快子頻繁地和電磁場（能量）相遇和相遇后的結(jié)果。當(dāng)快子遇到了能量（即電磁波）就將無形的“快子”和無形的電磁波轉(zhuǎn)換為有形的基本粒子，能量轉(zhuǎn)換為質(zhì)量，快子轉(zhuǎn)換為電荷，這就是基本粒子的產(chǎn)生。基本粒子其實(shí)是極不穩(wěn)定的，它很快就還原。還原的電磁波能量，很快就和另一個快子結(jié)合產(chǎn)生新的同樣的基本粒子，這一過程中位置發(fā)生了改變，這便是基本粒子的運(yùn)動。顯然該運(yùn)動具有電磁波的特性和快子的“性能”快子在宇宙中的豐度，它是決定論的。那么基本粒子的運(yùn)動為何不象電磁波或快子運(yùn)動得那么快呢？其實(shí)基本粒子的運(yùn)動是電磁場的波包中心的運(yùn)動。當(dāng)基本粒子

31、有初速度時，那是電磁場的波包中心有一個相同的初速度。在基本粒子消失和產(chǎn)生的時間里，電磁場的波包中心定向運(yùn)動了一個位移，在這個位置上的和運(yùn)動方向垂直的平面內(nèi)，波包上的某點(diǎn)可能正好和快子相遇便產(chǎn)生了基本粒子。從這里我們看到：1、基本粒子的運(yùn)動不會象電磁波或快子運(yùn)動得那么快，它完全取決于基本粒子的初速度；2、新產(chǎn)生的粒子是出現(xiàn)在和運(yùn)動方向垂直的平面內(nèi)，在該平面內(nèi)的哪個位置上是取決于快子在宇宙中的豐度的一個概率值（可能是由熱學(xué)中宇宙作為孤立體系內(nèi)的快子的吉布斯分布決定的）。當(dāng)外界加一個電場或磁場時，電磁場的波包中心就發(fā)生了附加的位移，這是基本粒子的加速過程。以上的分析和說明使我們認(rèn)識到，量子力學(xué)波函數(shù)

32、所描述的基本粒子在空間出現(xiàn)的幾率，并非是上帝在玩的精妙游戲，而實(shí)際上是電磁波的運(yùn)動和快子在宇宙中豐度的一個概率值的綜合結(jié)果?；玖Ｗ拥牟６裥哉沁@種綜合結(jié)果的真實(shí)反映。一個基本粒子對應(yīng)于一個單位的電磁波的能量，這和一個光子一樣，在空間本身是就是波粒二像性，所以當(dāng)它和快子結(jié)合時產(chǎn)生的基本粒子是具有波粒二像性的并不為奇，不過它和純的光的波粒二像性是有一定的區(qū)別的，這在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該能觀察到。比如用電子湮滅時產(chǎn)生的光子來做光的波粒二像性實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該和電子在同樣環(huán)境下，電子的波粒二像性實(shí)驗(yàn)是有區(qū)別的，可能是明暗條文的位置和寬度都有區(qū)別，這個區(qū)別應(yīng)該是有快子在宇宙中豐度的一個概率值決定的。假如我們能在理論上得到快子的概率并能和電磁理論結(jié)合，那我們就能計算出這一差別，如果和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是一致的，那就證明了本理論是正確的。這里我們提供了一個實(shí)驗(yàn)的可能性。六 物質(zhì)世界的本原物質(zhì)世界的本原究竟是什么？這看來不是什么大問題。通常我們認(rèn)為，基本粒子是物質(zhì)世界的本原，也即萬物是有基本粒子組成的。但是基本粒子并不基本，它也有結(jié)構(gòu)。是基本粒子組成物質(zhì)世界還是光子和快子組成物質(zhì)世界呢？我們說都是。從時間上講由于光子和快子獨(dú)力存在的時間較長，而兩者組成的