本題涉及反物質理論,本文將給出鮮為人知的物理新視野,有無科學道理,讀者自行判斷。 正電子的定義:基于最小作用量正電子的提出,最初來自安德森云室實驗。但最有說服力的是正負電子對撞實驗。 注意閱讀上面圖片中“第6~7行”兩句話: 如果是電荷相同的相撞,就必須要建立兩個環(huán)。兩個環(huán)的外加磁場方向相反。 這兩句話蘊含的意思是: 通常,在所有物態(tài)中的分子、原子、等離子體,根本就沒有正電子的蹤影。我們只發(fā)現的負電子,簡稱電子,寫成“e”或“e?”。 怎么獲得正電子呢?最常用的辦法是:用電子槍(即電子發(fā)生器),通過光電效應原理,以幾十萬伏特的加速電壓,將核外電子(e?)發(fā)射出來,然后把這e?導入一個反向磁場(B?),就有了反向偏轉的正電子(e?)。 這里的反向磁場,是與核電荷(Ze?)磁場方向相反的磁場。顯然,原子內的核外電子之所以為負電荷,是因為核電荷是正電荷。這也可以解釋為什么通常的電子總是負的。 既然反向磁場(B?)與核電荷磁場(B?)方向相反,那么,負電子經過B?時,就會顛倒自己的南北極,變成所謂的正電子。 為什么會出現“顛倒南北極”現象呢?因為根據最小作用量原理,兩個電荷相互作用的極性配置,只有當南北極相反時,總的電勢能才是最低的,才可能趨向穩(wěn)定的動態(tài)平衡狀態(tài)。 有人說“正電子是反向自旋的負電子”,這個說法不靠譜,這違背了最小作用量原理。 打個比方:快速上坡的汽車突然反向下坡的姿勢,最可能是翻車(類比顛倒南北極),而不可能是倒車(類比逆向自旋)。 由此可見,我們可以這樣定義: 當正常的負電子經由反向磁場就會顛倒原有的南北極,這樣的負電子,可定義為正電子。 這個定義表明: ①正電子還是那個負電子,只是顛倒了南北極。這就好比,把上南下北的磁條,倒過來,變成上北下南的磁條。磁條還是那個磁條。 ②正電子與負電子之間不是數學上的鏡像對稱,也不是反向自旋的電荷。而是可類比汽車上下坡的“翻車現象”,顛倒了南北極。 ③正電子與負電子之間相互作用,不可能輕易碰撞而發(fā)生湮滅反應。這好比核外電子不可能輕易墜入核電荷。只有在電子被加速到光速之極端條件下,才可能彼此碰撞。 為何用正負電子而不用負負電子碰撞?理由1:正負電子之二體系統(tǒng)的電勢能最小,至少可以大大節(jié)約加速電壓。 理由2:相同電子之間相處,服從泡利不相容原理,本來就是同性相斥、格格不入。 理由3:電子是宇宙最穩(wěn)定的基本粒子,獨立自主,秋毫無犯,表現為極強的抗簡并壓能力。 強子物理學證實了那么多的反粒子?強子對撞機,除了用正負電子對撞之外,主要是用負質子去撞擊類鉛原子核的核電荷。 與正電子的發(fā)生機制一樣,負質子(p?)還是那個正質子(p?),只是整體上顛倒了南北極。 如果把類鉛原子核也置入反向磁場,原子核內部的所有亞原子南北極與玻色子的矢徑,也就同時顛倒了原初方向。 質子→三夸克(uud?) 膠子(g) 繆子(μ?),有反質子,就等于有了反夸克、反膠子與反繆子。 中子→質子 電子 反中微子(νe?),有反中子,其實是有反質子、反電子、中微子(νe?)。 電子有突顯的荷性,是因為電子半徑很小,電荷密度很大。光子有微弱的荷性,是因為光子半徑遠大于電子半徑,電荷密度太小。 粒子都有一定的荷性,絕對零荷性的粒子不存在的。這也是反向磁場有反粒子的一個原因。 在標準粒子模型理論中,連同沒有標注出來的反粒子與中性粒子,有太多的“基本粒子”。 有物理思維的讀者自然會問,大自然有這么復雜?既是基本粒子,有這么多“基本”嗎? 按照反物質理論,任何粒子都有它的反粒子。進而推出反原子、反分子、反地球、反宇宙。 可是有關資料說,傳遞弱力的W介子有±,而Z介子沒有Z?與Z?。傳遞電磁波的光子(γ?)無反光子,說光子的反粒子就是正光子。 還有說,制造質量的希格斯子H?應該還有H?與H?。這些說法,讓人覺得有點“語無倫次”。 現在的理論物理界,似乎不敢再提或故意回避基本粒子這個稱謂。所謂基本,至少是壽命較長的獨立存在。 可是,除了最穩(wěn)定的電子、次穩(wěn)定的質子,不穩(wěn)定的中子(半衰期約15分鐘),其它的壽命都是不會長于10?2?秒。 筆者認為,夠得上基本粒子的充其量只有電子與質子,質子=電子 繆核介子,中子是復合粒子,中微子可以歸入高頻伽瑪頻譜的光子,所有的玻色子都是基于場介質的場量子。 如果代表場介質的玻色子都是虛粒子,那么真正的費米子只有一個——電子(e?)。玻色子不過是電子運動激發(fā)的場效應指標。 Stop here。物理新視野與您共商物理前沿與中英雙語有關的疑難問題。 |
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