丁荣培：万物之理——致詹文龙理事长.ppt

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1、万物之理：大统一方程组初稿 （讨论稿） -报告粒子能量、质量、电荷、原始宇宙的本质联系及其引申意义 丁荣培,摘要：一、质子本体的内在本质是一个半径为5.110-19的量子化涡旋电磁场（质子第一层次旋转运动），其中磁场因能量密度极高自然弯曲形成闭合弦，以光速旋转运动，光速运动的涡旋磁场产生切向（从宏观看近似径向）电场；二、质子以四分之一光速、半径为0.8410-15（目前用电子 散射法测到的所谓质子“半径”就是这样一个近似值，或者称作电磁形状半径）作与德布罗意波（物质波）相联系的自旋运动（第二层次旋转运动），形成自旋角动量和自旋磁矩；三、质子在原子核内的运动类似电子围绕原子核的运动（第三层次旋转

2、运动），相应地有量子化的质子轨道、壳层（幻数的存在是证据之一）、轨道角动量和轨道磁矩。,目录,1.引言 2.电子与质子的本质就是量子化的涡旋闭合电磁场 3麦克斯韦方程组与斯托克斯公式结合的启示：电子、质子外部的电位移通量必然对应电子、质子内禀涡旋电磁场的存在 4电子、质子半径的新计算公式 5. 关于电子、质子的能量、质量、电荷的本质与联系 6.电子、质子半径的新计算结果 7.对黑洞物理学和宇宙物理学的影响 8.关于电子、质子性质的部分新公式及其物理意义 9.描述电子、质子的有关物理参数估算表 10.引申意义：有效解释此前难以理解的一些物理现象 11. 20个推论（或科学问题） 12.关于开展质

3、子显微镜和新型介入式可控核裂变研究的建议,摘要：本文从射线在重原子核附近可产生正负电子对这一物理现象出发，分析了电子经典半径的由来及其存在的问题，提出电子与质子内部本质上就是量子化涡旋闭合电磁场的观点。再由麦克斯韦方程组导出的电磁场能量密度公式以及爱因斯坦的质能公式、电磁学中的电磁强度公式三个公式结合推导出粒子能量来源公式、粒子质量来源公式、粒子电荷来源公式和粒子质量半径关系常数 及电子、质子半径公式等系列新公式并说明其物理意义。据此对现有一些疑难物理现象作出新的解释，并根据系列新的计算公式，计算出描述电子、质子有关物理特征的系列新参数，从全新的角度统一地解释物质的微观世界和宏观世界，并初步分

4、析了可能由此对物理学带来的影响。,关键词：量子化涡旋闭合电磁场 粒子能量来源公式 粒子质量来源公式 粒子电荷来源公式 粒子质量半径关系常数 黑洞物理 宇宙物理,1.1.电子对的产生与湮灭 中国物理学家赵忠尧首先发现了能量大于两倍电子静质量能（2m0c2=1.02MeV）的射线在重原子核附近可产生正负电子对。1 物理教科书上估算的电子经典半径re2.810-15 m，2质子半径r 1.210-15m。3质子质量约是电子质量的1836倍，按我们通常理解质子直径比电子直径大得多，事实恰恰相反；现有物理框架对此仍然无法作出合理解释。 1.2.目前电子的经典半径的由来4及其存在的问题 估算电子经典半径r

5、e2.810-15m基于以下设想： （1）设想电子是一个半径为re均匀带电球； （2）设想电子静止质量对应的能量 由静电自能提供。 1.3.存在的主要问题 （1）如果电子电荷是一个半径为re均匀带电球，为什么球内的点电荷不会因排斥而分开，那么这个球的内部结构是怎样的？ （2）为什么电子和质子所携带的电量恰好相等、电性相反？这有什么深层次原因？ （3）电荷的本质是什么，电荷从何而来？电子的质量、能量本质是什么，或者说电子是以什么方式表现自己的能量和质量的。 (4) 目前，这种假定电子能量由静电自能提供的图景给我们看到的是一幅静态的电子图画，但是，我们所看到宇宙中的一切都在运动，大到星系、日月、星

6、辰，小到分子、原子，连电子都在绕原子核不停运转。由此可见，电子内部也应当是处于不停运动之中，而不是静止不变的。,1.引言,2.电子、质子的本质 就是量子化的涡旋闭合电磁场,2.1.光子不可能有无限可分的结构，这样，由并非无限可分的光子对在经过重原子核附近时产生出的正、负电子同样不可能具有无限可分的结构。否则这一过程就如“幽灵的作用”一样神秘。物质每分到一个层次，则该层次粒子间必然存在未知的相互作用，随着粒子分层的深入，未知的力（相互作用）及未知的粒子也会越来越多。我们将永远不能搞清楚物质相互作用的规律，即会陷入“不可知论”的漩涡。 2.2. 论微观局域时空弯曲状态下闭合弦量子振动形成基本粒子的

7、动力学机制5一文论证电子、质子内在本质就是携带能量的涡旋闭合电磁场。其中主要观点归纳如下： 2.2.1.从电子对的产生与湮灭的过程看，电子内部的本质就是携带能量的涡旋闭合电磁场。 2.2.2.电子、质子就是以一定频率在高速旋转运动并相互感生激发的涡旋电场和涡旋磁场形成的闭合弦。能量子运动具有“趋肤效应”，就象一个皮球，相对来讲里面是真正的“真空”(可以理解为有尺寸无体积的空心球)。闭合弦振动的弯曲与闭合是由于高能量密度下空间自然弯曲的必然结果。 2.2.3.光子对从电场角度看是两个旋向相反的涡旋电场。当光子对经过铅原子核附近时，在铅原子核（质子组成的带正电的核子团）的电场作用下，产生相斥、相吸

8、这两个相反的作用效果，因而相互分离、发生实物化的突变生成为正、负电子对飞离出去。可以看出，正是因为涡旋电场方向的不同，形成的实物粒子有了正、负电荷之分。 2.2.4.电子、质子内部不是静电场，而是涡旋电磁场。 既然如此，那么可以得出结论：电子、质子内部运动规律、物理参数可以用麦克斯韦方程组、质能公式及其延伸出来的计算公式进行描述。,物质的本质 就是场,显然，在这里爱因斯坦把场看成是基本的物质实体，粒子只是场在局域空间的凝聚。电位移极矩的存在以及电位移极矩所对应的环量（即电子、质子内部的涡旋闭合电磁场）是爱因斯坦上述思想的最好的注解，如果爱因斯坦当初的思想是一种哲学的思考，本文对电位移极矩的存在

9、以及电位移极矩所对应的环量的数学推导则是对上述哲学思想的深化，揭示了爱因斯坦“物质是由场强很大的空间组成，在这种新物理学中并非既有场又有物质，因为场才是唯一的实在”这一哲学思想的数学原理。,爱因斯坦认为:“物质是由场强很大的空间组成，在这种新物理学中并非既有场又有物质，因为场才是唯一的实在”。,从高斯公式、斯托克斯公式出发，对麦克斯韦 方程组有进一步理解：,3麦克斯韦方程组与斯托克斯公式结合的启示： 电子、质子外部的电位移通量必然对应电子、质子内禀涡旋电磁场的存在,电磁场是物质的一种形态,麦克斯韦提出的涡旋电场和位移电流假说的核心思想是：变化的磁场可以激发涡旋电场，变化的电场可以激发涡旋磁场；

10、电场和磁场不是彼此孤立的，它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场（也是电磁波的形成原理）。 静电场是有源无旋场，稳恒磁场是无源有旋场。非静电电场是无源的旋度场。当电流流过导体（以金属为例）时，金属导体呈现电中性，但由于电感应效应，它两端可认为非别带了等量的正负电荷，此时端电荷激发的电场，从正端回到负端，这部分电场就是无源有旋电场。涡旋电场是指（vortex electric field） 变化的磁场在其周围空间激发的电场，即感生电场。涡旋电场是一种非保守场，其电场线是无始无终的闭合曲线。所以说，电场得依据情况来分别它是否有源。磁场，就目前而言它是无源的旋度场，但是如果找到了磁单极子，那么它

11、激发出来的磁场又是有源的了。一个场的旋度和散度，其实并非场的固有属性，它不是由这个场的名称决定，而是由它被激发的原因决定的。,电磁学理论表明电磁场具有能量和动量，证明它是与实物一样的物质的一种存在形态。 场和物质是物质存在的两种不同形态。随着科学技术的发展，发现“场”与“实物”之间的界限日益消失。 电磁波的频率越低，波的特性越显著，电磁波的频率越高，物质的“粒子”特性越显著。射线在重原子核附近可产生正负电子对即是这种特性的生动反映。 根据麦克斯韦方程组可知，交变的磁场产生交变的电场，交变的电场产生交变的磁场，两者犹如一个硬币的两个面，二者又互为因果，相辅相成。电子、质子内部的涡旋磁场可用类似涡

12、旋电场的原理加以描述，在此不作深入探讨。就涡旋电场与涡旋磁场的关系而言，因为稳恒磁场的有旋无源性和静电场的有源无旋性，所以涡旋磁场比涡放电场更本质，也就是说涡旋磁场是本质，涡旋电场是伴随涡旋磁场产生的现象。在电磁学中，我们所看到的是电产生磁，但是更深入一层，到物质微观世界的内部，涡旋磁场比涡旋电场更基本，或者说在宇宙、在物质世界的终极层面，磁场比电场更基本。,4电子、质子半径的新计算公式 (E为电场强度，B为磁感应强度，q为电子电荷，为介电常数，为磁导率，D为电位移矢量，H为磁场强度，r为粒子半径；同一粒子内E=B*c, c为光速),电磁场能量密度表达式,电子、质子内部质量能表达式,电场强度表

13、达式,电子、质子的半径计算公式,5. 关于电子、质子的能量、质量、电荷的本质与联系,5.1.1.粒子能量来源方程,5.1.4. 粒子质量来源方程,5.1.3. 粒子电荷来源方程,5.1.大统一源方程组（或称祖母方程，由6个方程（公式）组成，讨论及征求意见稿）,5.1.3. 粒子本体电场、磁场关系方程（其中C为光速）,5.1.5.粒子光子能量转化方程（普朗克公式）,5.1.6.粒子物质波方程（德布罗意公式）,等价表示为：,5.2.由祖母方程推导出的几个重要公式（包含：暗物质来源新解）,5.2.3.电子、质子体外电场能量公式（可能是暗物质来源之一）,5.2.4.引力场能量公式（可能是暗物质另一重要

14、来源之一 ，推导过程略）,5.2.1.“上帝”常数,5.2.2.稳定粒子本体半径计算公式,5.3.引力、电场力、强力、弱力的表达,5.3.1.引力表达式,5.3.2.电场力表达式,5.3.3.强力（核力：极其微观尺度范围内电场力与磁（矩）力的合力）表达式,5.3.4.关于弱力： 弱力在本质上不是力，而是因为在微观局域时空弯曲状态下能量密度变化带来时空弯曲的变化破坏了原来的平衡， 使得粒子（内在本质是涡旋电磁场振动）的弦振动的运动半径与由能量密度决定的局域时空弯曲半径不一致 导致稳定粒子的闭弦运动变成开弦运动，弦振动半径与局域时空弯曲半径的不一致程度决定了粒子衰变的快慢程度。,5.5.1.公式左

15、边对应电子、质子体外静电场的电场能（电场能同时也对应质量）； 5.5.2.电子、质子体外静电场的电场能（电场能同时也对应质量）是电子、质子静止质量能的1.5倍； 5.5.3.电子、质子总能量是体外静电场的电场能（电场能同时也对应质量）加上电子、质子静止质量，电子、质子总能量是粒子静止质量的2.5倍； 5.5.4.电子、质子作为个体而言，其本身的含义不现是其静止质量本身，电子、质子粒子本体加上其电场（理论上延伸至无限远）才是构成电子、质子的总体。换句话来说，电子、质子的静止质量构成电子、质量的“本体”，电子、质子外部电场构成电子、质子的“灵魂”。电子、质子作为个体的“身体”而言，是其“本体”和“

16、灵魂”的总和； 5.5.5.万事万物都是相互联系的，即万事万物（如粒子）既在其他事物（如粒子）的场中（“灵魂”）运动，同时，其他事物又在自己的（如粒子）场中（“灵魂”）运动； 5.5.6.力不是由玻色子传递的，力是场与场的相互作用，玻色子只是相应场的扰动产生的一种现象。例如，引力是引力场相互作用的结果，引力子是引力场扰动的结果，引力子并不传递引力；电磁力是电磁场相互作用的结果，光子是电磁场扰动的结果，光子并不传递电磁力； 5.5.7. 万事万物（如粒子）既在其他事物（如粒子）的场中（“灵魂”）运动，同时，其他事物又在自己的（如粒子）场中（“灵魂”）运动，所以，万事万物（如粒子）通过场的作用既受

17、其他事物影响又被其他事物感知，另一方面，万事万物（如粒子）通过场的作用影响和感知其他事物（如粒子状态的改变）；场与场的相互作用不同玻色子的作用，它使万事万物（如粒子间）发生作用更直接，场使得事物具有“你中有我，我中有你”的奇妙性质。量子通讯中纠缠态量子的相互作用就是最好的注释。 5.5.8.正因为物质粒子（如电子、质子）体外电场能量（对应质量）是其静止质量能的1.5倍，宇宙中暗物质、暗能量很可能大部分来源于电磁场、引力场对应的能量和质量，另外一部分则来源于未知黑洞。,理论应用：暗物质、暗能量及量子纠缠新解,理论应用：,6.电子、质子半径的新计算结果,1根据以上公式，产生的电子、质子半径计算值自

18、然要接受实验的检验，无论如何，毕竟这是我们人类第一次用自己总结出的纯理论模型、推导出相应公式计算出来的结果。如果结论正确，将对原子核物理、高能物理、黑洞物理、宇宙物理等带来影响。比如，对质子、中子、夸克、胶子以及核力本质、核能来源、黑洞本质、宇宙大爆炸等将会有新的理解。 6.1.电子半径的新计算结果 6.1.1.查常用物理常数，电子质量 为：9.109610-31，代入（DRP-1）式，得： 电子半径re9.3710-16（0.937飞米） 新的计算结果是原有数据（经典电子半径2.810-15m）的约1，即原先估计的电子半径是新计算结果的3倍。 6.2.质子半径的新计算结果 将质子质量代入公式

19、（DRP-1），得： 质子半径rp5.110-19（0.51阿米） 6.2.1.质子半径新的计算结果远远超过原先的估计，原来的估计质子半径是新计算结果的2353倍。 6.2.2.质子质量是电子质量的1800多倍，原来，人们以为质子体积比电子体积要大得多，现在计算结果却恰恰相反，电子的体积比质子体积大得多。 6.2.3.太阳直径约是地球直径的100倍，而电子半径却是质子半径的1800多倍。 6.2.6.如果把电子的大小比喻成首都北京的鸟巢体育馆，则质子的大小不到一个篮球那么大，大概和一个排球大小差不多。 6.3.粒子内部涡旋电场旋转方向不同，则电荷变号。一般规定顺时针方向带负电，逆时针方向带正电

20、。电子内部闭合涡旋电场强度： （即电子体内涡旋电场强度达到16万亿亿伏每米，其强度之高远超想象）。,6.1.2.电子能量越高其半径越小，电子的静止质量为 ,电子半径为 ，康普顿波长为 。一台电子加速器，注入的电子能量为20GeV（1GeV=109 eV，也就是10亿电子伏特），相应的电子速度为0.99999999979倍光速,根据狭义相对论，此时电子的的半径为 ，康普顿波长为 。电子经加速器加速后，能量可达到100GeV，电子速度达到0.999999999987倍的光速，对应的电子半径和康普顿波长将会进一步缩小。电子具有的康普顿波长表征了电子波动性特征，是电子所对应的测不准关系产生的根源，对电

21、子半径可测量精度范围作出了限制。,理论应用：,宇宙诞生时可以理解为一个超级大黑洞，这个质量非常之大、半径非常之小的超级大黑洞（或者说是超级粒子）的粒子半径估算为：,7.对黑洞物理学和宇宙物理学的影响,理论应用：,8.电子、质子性质的部分新公式及其物理意义,能量电荷比公式,与康普顿效应、德布罗意波、精细结构常数的关系,康普顿波长与粒子相对论性变频常数及电子半径的关系,电子、质子的旋转有三个层次,以电子为例： 一是电子围绕原子核的运动，与之相对应有电子轨道角动量和轨道磁矩（第三层次旋转）； 二是电子有与自身德布罗意布波相联系的自旋运动，与之相对应有电子自旋角动量和自旋磁矩（第二层次自旋运动）； 三

22、是电子内涡旋电磁场运动，与之相对应有终极自旋角动量和自旋磁矩（第一层次自旋运动）。 原子核内的质子、中子的的旋转与电子类似：有轨道旋转角动量（第三层次旋转）、也有与自身德布罗意布波相联系的自旋运动，与之相对应有电子自旋角动量和自旋磁矩（第二层次自旋运动）和质子内涡旋电磁场运动，与之相对应有终极自旋角动量和自旋磁矩（第一层次自旋运动）。,粒子有与自身德布罗意布波相联系的自旋运动说明，如果把电子、质子比作涡旋电磁场量子的“今生”，而把光子比作涡旋电磁场量子的“前世”，“今生”的自由电子和自由质子除了有内部涡旋电磁场运动外，同时会自觉地围绕“前世”光子的“影子”作相对应的“圆周”与运动，与这个运动相

23、对应形成了电子、质子的自旋角动量和自旋磁矩，因此，电子、质子的自旋角动量和自旋磁矩决不能理解为电子、质子是围绕自身轴线运动形成的。 目前的量子力学只理解到电子两个层次的运动，即电子围绕原子核的运动和“自旋运动”，而且，对“自旋运动”的实质存在理解偏差。电子、质子的“自旋运动”既有第一层次的自旋运动（内部涡旋电磁场运动），也有第二层次的自旋运动。例如，质子半径是5.1*10-19米，但是因为质子第二层次自旋运动的存在，自由质子的康普顿波长为 ，也就是说自由质子会在约 空间尺度范围做“圆周运动”并形成第二层次的自旋角动量和自旋磁矩（即目前所理解的自旋角动量和自旋磁矩）。第二层次的自旋的存在也是量子

24、力学中“测不准”关系存在的深层次原因。,理论应用：,理论应用：,9.描述电子、质子的有关物理参数估算表,重新认识质子,1.质子的内在本质就是场，并且是量子化的涡旋电磁场，涡旋磁场是其最本质的一面，涡旋闭合磁场在其切向（即质子球体“表面”）产生同步旋转的稳定电场。由坡印廷矢量特性和麦克斯韦方程可知，量子化涡旋闭合磁场将会在质子“球表面”产生与涡旋磁场相垂直并与涡旋磁场同步旋转的稳定电场（方向为质子“球表面”切向，因为尺寸小，从宏观尺度近似地可以看成是从中心发出的电场线），涡旋磁场闭合而旋转电场开放。在质子“球表面” ，涡旋电磁场的旋转电场强度非常之高，在质子“内部”，涡旋磁场的磁感应强度非常之高

25、。 2.质子(即量子化的涡旋电磁场)本体的半径为：5.1*10-19m，其内部的内禀自旋磁矩值为： (相应地,电子(即量子化的涡旋电磁场)内部的内禀自旋磁矩值为： ） 3.质子有与自身德布罗意波相联系自旋运动，其运动速度为 （光速的四分之一），其自旋运动半径为 米，质子自旋运动一周的长度刚好等于质子以四分之一光速作自旋运动时所对应的 一个德布罗意波长长度，质子以四分之一光速在半径为 0.8410-15米的圆周内自旋形成相应的自旋角动量和自旋磁矩经，计算与我们物理教科书上的计算值是高度吻合的。我们平时测量到的所谓质子“半径”，其实是质子在自旋时形成一个“类球体”或“圆盘”自旋半径（也可称为质子的

26、电磁半径），而非质子本体半径。 4.两个具有自旋的质子存在两个相互矛盾的相互作用，因为电荷的静电场产生相斥作用，质子因自旋产生的自旋磁矩而具有相吸作用。初步计算表明：当两自旋的质子“圆盘”在相互接近时会呈现奇妙的效应，在约0.1飞米处是个突变点，在大于约0.1飞米处电场产生的排斥力占据优势，两个质子间表现为排斥力，在小于约0.1小米处自旋磁矩产生的吸引力占据优势，两个自旋的质子间表现为吸引力，而且距离越小，吸引力越大。直至接近质子本体尺寸（阿米）空间范围时又会表现为排斥力。这意味着对核力的本质可能需要重新理解。 5.小结：一、质子本体的内在本质是一个半径为5.110-19的量子化涡旋电磁场（质

27、子第一层次旋转运动），其中磁场因能量密度极高自然弯曲形成闭合弦，以光速旋转运动，光速运动的涡旋磁场产生切向（从宏观看近似径向）电场；二、质子以四分之一光速、半径为0.8410-15作与德布罗意波（物质波）相联系的自旋运动（第二层次旋转运动），形成自旋角动量和自旋磁矩（二层次自旋不象地球围绕太阳有力心，类似于极限飞盘运动的自我盘旋返回或冰上运动的绕场转圈，其本质上来源于对应光子对的自旋，二者角动量守恒）；三、质子在原子核内的运动类似电子围绕原子核的运动（第三层次旋转运动），相应地有量子化的质子轨道、壳层（幻数的存在是证据之一）、轨道角动量和轨道磁矩。,10.引申意义：有效解释此前难以理解的一些物

28、理现象,10.1.总结出关于电子、质子质量、能量、电荷的三个相互关联的表达式，并且具有极为优美的数学形式，反映深刻的内在对称性、完美性、关联性； 10.2. 能够统一解释电子、质子、中子等粒子质量、能量、电荷的共同起源； 10.3. 能够解释电子、质子内部第一层次自旋磁矩的起源于其内部涡旋电磁场，表达式为： ，并与其电子、质子半径成正比； 10.4. 能够解释电子自旋磁矩为什么远远大于质子自旋磁矩； 10.5.能够有效解释为什么中子具有负的磁矩（是电子自旋磁矩与质子自旋磁矩的叠加）； 10.6.能够有效解释为什么高能物理实验中，会发现“质子”内部存在“质点”（“夸克”）； 10.7.能够对宏观

29、世界（宇宙、黑洞）和微观世界（电子、质子）进行统一描述； 10.8.能够解释为什么宇宙大爆炸时的初始宇宙空间尺寸趋近于无穷小； 10.9.本论文总结出电子、质子的质量与半径之积为一常数（ ），其意义是：在微观世界，粒子的质量越大，其体积越小。研究表明银河中心存在超级黑洞，经对银河系动态模拟运行图的计算显示，当星系收缩时，大量星系物质将向中心无限小空间收缩，与公式表达的意义高度契合。 10.10. 燃料电池是用一种特定的燃料，通过一种质子交换膜（PEMProtonExchangeMembrane）和催化层（CLCatalystLayer）而产生电流的一种装置，质子能通过质子交换膜，而电子不能通过

30、质子交换膜，这说明电子体积比质子大。,理论应用：,20个推论（或科学问题）,11.1.电子与质子内部本质上就是量子化的涡旋闭合电磁场； 11.2. 电子与质子质量能来源于内部涡旋闭合电磁场，并与电场强度E的平方成正比，具体回答了超弦理论中关于粒子内部弦振动形式、原理、参数问题； 11.3.电子、质子的质量与半径之积为一常数（ ），其意义是：在微观世界，粒子的质量越大，其体积越小； 11.4.电子半径新计算结果为：re9.3710-16（0.937费米或称飞米），新的计算结果是原有数据（经典电子半径2.810-15m）的约1，即原先估计的电子半径是新计算结果的3倍； 11.5. 质子半径的新计算

31、结果为：rp5.110-19（0.51阿米），令人惊奇的是，计算表明：质子半径远小于电子半径。如果把电子的大小比喻成首都北京的鸟巢体育馆，则质子的大小不到一个篮球那么大，大概和一个足球大小差不多。 11.6.物质的微观世界和宏观世界可以从全新角度统一解释（ = ）； 11.7.黑洞本质上可能就是超级粒子（以10倍于太阳质量的黑洞为例，太阳质量为1.991030，则此黑洞质量为1.991031，其半径由公式 ）； 11.8.初始宇宙本质上就是超级黑洞、超级黑洞本质上极有可能就是超级粒子（ ）； 11.9.如果黑洞或初始宇宙的质量是有限的，那么它就不是奇点，换言之，黑洞或初始宇宙都可以用质量、内部

32、涡旋电场强度、粒子半径、自转角频率等参数进行描述； 11.10.稳定粒子能量来源于粒子内部涡旋电场，并与内部涡旋电场强度的平方成正比，表达式为： ； 11.11.稳定粒子质量来源于与粒子内部涡旋电场相对应的涡旋磁场，并与内部磁感应强度的平方成正比，表达式为： ； 11.12.稳定粒子电荷来源于粒子内部涡旋电场，并与内部涡旋电场强度成正比，表达式为： ； 11.13.粒子质量、能量、电荷是同一事物不同属性，但是这些不同属性有共同的起源，即起源于其内部涡旋电磁场； 11.14. 根据上述计算公式，可以推导出系列关于电子、质子性质的新公式，得出描述电子、质子有关物理性质的涡旋电场强度E、磁感应强度B

33、、半径r、质量密度、内部涡旋电磁场角速度 、内部涡旋闭合电磁场旋转周期t、自旋角动量L、自旋磁矩M、能量电荷比、能量电场比、自旋动能、粒子本底质量等共计10多个参数； 11.15. 中子是质子“钻进”电子体内形成的复合粒子。根据电子、质子半径新的计算结果，可能会完全改变对于中子的认识。人们曾经认为电子存在于质子体内，现在，根据电子、质子半径的最新计算结果表明，最有可能的是，质子存在于电子体内，中子就是在电子（本质上就是顺时针旋转的涡旋电场）体内存在一个质子（本质上就是逆时针旋转的涡旋电场），即中子的本质是电子的涡旋电场内叠加质子的涡旋电场。 11.16. 夸克存在的理论基础发生动摇。高能物理实

34、验表明，核子内存在硬的小质点，这被认为是质子由夸克构成的重要理论基石。 11.17.目前，实验物理学家间接测量到的所谓“质子”半径很可能实际上是电子半径。正因为原子核内质子存在于电子之中，所以，原来认为的质子半径实际上是电子半径。电子就象一个“袋子”，里面装着质子。以前，人们认为撞击到的“质子”可能是中子的“外膜”（即由电子的涡旋电场构成的“屏障”）， 人们发现“质子”内部存在“质点”，阴差阳错地误以为是“夸克”，而实际上却正是质子本身（电子内部存在质子，构成复合粒子-中子）； 11.18介子可能并不传递核力，而胶子可能并不存在。理由是：（1）如果介子以及胶子传递核力，要么表现为引力，要么表现

35、为斥力，目前，人们认为介子、胶子既传递引力又传递斥力，这是不可思议的，是用一种更大的不可知来代替现有的不可知；（2）把胶子比喻成篮球，在打篮球时，接球感受到的应该是斥力，传球出去时感受的应该还是斥力，这才符合动量守恒定律。目前，对胶子传递力的方式的解释实质上违背了动量守恒定律；（3）如果核力是两种或两种以上的力综合作用，随距离此消彼长，则是可以理解的；（4）质子在电子之内，电子就象一个口袋，如果“电子口袋”里面已有1个质子，当另外1个质子将要进入口袋时，质子与电子间表现为引力作用，质子进入电子体内，会与另一个质子因带同等电荷，表现为斥力；（5）现有量子色动力学不能令人信服地解释为什么夸克质量之

36、和远小于质子质量之和，模型本身不能赋予粒子质量；（6）如果夸克不存在，胶子自然就不存在； 11.19. 核裂变的能量很可能是由质子之间的静电势能提供。如果原子核内质子与质子之间距离为10-15数量级，则两个质子之间的静电势能，估值约0.72MV，在原子核中，每个核子的平均结合能约为8.6MV，所以，以前人们会认为核能不可能来自静电势能，而是由神秘的核力提供。原子核内质子间距离的重大变化将可能颠覆这一认识。设质子与质子距离在10-17（当然实际距离可能远大于这一数量级），则两个质子之间的静电势能估算值约144.1MV（实际远小于这一数值，只是从原理上进行说明），是原先估算值0.72MV的约200

37、倍，如此，核裂变的能量的就很可能是由质子之间的静电势能提供； 11.20. 质子半径的改变还会影响到中子星的体积等，因为按照原来估计的质子半径估算的质子质量密度为 数量级，根据新的质子半径估算的质子质量密度是 数量级，相差非常之大。,理论应用：,夸克真的存在吗？,1996年12月2日,我国天津大学物理学教授崔君达指出：“物理学界并非全都公认夸克的存在，不同意见早在70年代就有了。中国物理学家朱洪元,诺贝尔奖得主量子力学奠基人海德堡都认为全世界许许多多物理学家花了那么大的力量寻找夸克,如果夸克真的存在,早就应该找到了”。 满足夸克模型要求的夸克粒子,必须是一种质量可以随意改变的魔术粒子。通过计算

38、表明组成三种介子、六种重子，每种夸克粒子质量应有三种取值。这样说来，要组成几百种质量不同的强子，每一种夸克粒子至少要取100多种数值。换言之，能满足夸克模型要求的夸克粒子必须是一种魔术粒子，要它变多大，它就变多大。就像孙悟空的金箍棒一样，叫它变小，它可变成一根绣花针，叫它变大，它可变成一根擎天柱。看来，夸克模型所描写的也类似是一种神话。 夸克理论中对中子衰变为质子过程的描述非常诡异，它是这么说的：中子衰变时释放一个电子和一个反中微子而成为质子，也就是衰变质子（u-u-d),中子（d-d-u),-衰变的实质就是下夸克（d）吸收能量转化为电子、上夸克（u）及反中微子，在此过程中，W-玻色子起了一个

39、传播作用，实际上是下夸克通过释放一个W-玻色子转化为了上夸克，而W-玻色子衰变为了电子和中微子，而所谓的夸克不可再分，可以看为是上夸克不可再分，夸克分为上、下、奇、粲、顶、底，其中奇、粲、顶、底夸克因为质量过大，会很快衰变为上、下夸克（第一代夸克），而其中下夸克又会通过前面所述转化为上夸克。之所以觉得诡异，是因为夸克理论所描述的下夸克转变为上夸克这一过程觉得很牵强附会，很不自然。 深度非弹性散射是指在质心系中某一入射粒子在碰撞后其能量有较大幅度的损失的情况。例如，将高能电子轰击到质子上，除了出现有电子对质子的弹性碰撞过程外，更多的是出现产生任意多个介子的情形,即有这时在质心系的电子在碰撞后必定

40、有大量的能量损失，即这些能量转移成介子的能量,因而就称之为电子对质子的深度非弹性散射或深度非弹性碰撞。 这是作为夸克存在的一个最重要的证据，然而，夸克理论告诉我们介子是由夸克与反夸克构成的，那么，在深度非弹性散射过程中生成介子的这些夸克和反夸克从何而来？为何凭空产生？本人认为深度非弹性散射并非证明夸克的存在，因为高能电子打到的只是在高速运动的质子运动体（由质子第二层次自旋形成，运动半径为0.84飞米，即质子的电磁形状半径），而非质子本体（由具有终极意义的第一层次自旋，即涡旋磁场形成，自旋运动半径为0.51阿米）。夸克是否存在是应当是存疑问的，我们对实物的理解需要变革。 强子物理还存在一些悬而未

41、决的困难，如夸克幽禁、质子自旋危机、质子衰变等。 高能正负电子对撞过程中可以产生介子和质子，而电子本身不含夸克，那么组成介子和质子的夸克从何而来，由此得出结论： 即使夸克存在，其内在本质也是涡旋电磁场组成的能量子；唯有能量才是物质的本源、场是有序的能量、物质的本质就是场。,12.关于开展质子显微镜和新型介入式可控核裂变研究的建议,质子显微镜 12.1.正因为计算表明质子半径远远小于电子半径，那么，意味着可能研发出比电子显微镜放大倍数大得多的质子显微镜，电子显微镜的放大倍数如果达到200万倍的话，质子显微镜放大倍数可能会达亿倍以上。电子显微镜【18】由镜筒、真空装置和电源柜三部分组成。镜筒主要有

42、电子源、电子透镜、样品架、荧光屏和探测器等部件，这些部件通常是自上而下地装配成一个柱体。估计质子显微镜与电子显微镜原理大致相似，最大的不同是镜筒装置中的质子源比电子显微镜复杂得多。如果能成功研发出质子显微镜，除了对物理研究和医学研究等带来极大好处外，同时，也将是本文所提出理论基础的最好证明。 估计，中科院物理所和一些相关单位具备质子显微镜可行性研究及后续研发能力，可行与否，可能在比较快的时间就能得出结论。,理论应用：,新型介入式可控核裂变,核能在本质上可能来源于静电势能，目前核裂变发电是对铀的自发核裂变进行人为控制，使其有序释放能量。将来可能可以用人为而不是自发裂变的方法，例如控制质子、中子轰

43、击铀的同位素或某些质量数接近铀的重金属原子核的方法或者采用多束高能激光照射（类似目前核聚变研究的一种方法）铀的同位素或某些质量数接近铀的重金属原子核的方法，可能实现一种新型介入式可控核裂变，这样，能够使核辐射的危险程度大大降低和实现核裂变材料来源的多样化、广泛化。如果成功，这将是一种新的实现核裂变方式，从而达到对外输出能量（净输出能量大于净输入能量）和发电供电的目的。 估计，中科院高能物理所、中科院等离子所、中科院应用物理所、中科院上海光机所、中科院长春光机所等相关单位具备单独或合作开展新型介入式可控核裂变可行性研究及后续研发能力，但是，可行与否，可能需要相当长一段时间才能有结果。,理论应用：

44、,当今世界，一些重要的科学问题和关键核心技术已经呈现出革命性突破的先兆。科学技术是世界性的、时代性的，发展科学技术必须具有全球视野、把握时代脉搏。,爱因斯坦发表狭义相对论之前，系瑞士伯尔尼专利局的一名小职员，最初也并非名牌大学教授或知名科研院所资深研究员。古人云，世上“千里马常有，而伯乐不常有”，衷心希望世上“千里马常有，伯乐亦常有”。,参考文献,1吴知非，原子核物理学，北京，高等教育出版社，1983年第5月第3版，52页 2 张玉民、戚伯云，电磁学，合肥，中国科技大学出版社，1997，139页 3吴知非，原子核物理学，北京，高等教育出版社，1983年5月第3版，5页 4张玉民、戚伯云，电磁学

45、，合肥，中国科技大学出版社，1997，131-139页 5丁荣培，发现杂志论微观局域时空弯曲状态下闭合弦量子振动形成基本粒子的动力学机制，北京，发现杂志社，2000年，49-51页 6张玉民、戚伯云，电磁学，合肥，中国科技大学出版社，1997，493-495页 7同济大学教研室，高等数学，高等教育出版社，1988年9月第三版，214-224页 8同济大学教研室，高等数学，高等教育出版社，1988年9月第三版，224-235页 9张玉民、戚伯云，电磁学，合肥，中国科技大学出版社，1997，514页 10 许良英、李宝恒、赵中立译，爱因斯坦文集，商务印书馆，2009，179页 11张玉民、戚伯云，

46、电磁学，合肥，中国科技大学出版社，1997，509-512页 12张玉民、戚伯云，电磁学，合肥，中国科技大学出版社，1997，513页 13同济大学教研室，高等数学，高等教育出版社，1988年9月第三版，134-138页 14张玉民、戚伯云，电磁学，合肥，中国科技大学出版社，1997，14页 15马文蔚、柯景凤，物理学，南京，高等教育出版社，1982年10月第2版，229-231页 16张玉民、戚伯云，电磁学，合肥，中国科技大学出版社，1997，511页 17吴知非，原子核物理学，北京，高等教育出版社，1983年5月第3版，5页 18倪光炯、王炎森、钱景华、方小敏，改变世界的物理学，复旦大学大学出版社，1998，198页 19 戴元本，相互作用的规范理论(第二版)，科学出版社，2006,谢谢！ ,