四个基本作用力统一完成了

基于元子的时空模型构建及引力、电磁力、强力和弱力的产生机制和统一

朱成明 王帅

概要:本文通过时空关系,将时空量子化,确定时空最基本单元:元子,给出元子相关参数,并用元子构建时空模型。同时解释引力,强力,弱力,电磁力的产生机制、基本作用力的量子化与统一。

关键词:时空模型,元子模型,引力、电磁力、强力和弱力产生机制。

纲要

一,旋进运动与时空关系

二,元子模型与时空模型

三,质子模型

四,强力产生机制

五,引力产生机制

六,电磁力产生机制

七,弱力产生机制

正文

一,旋进运动与时空关系

我们观察宇宙天体运动会发现一个规律:所有天体都是在做螺旋进动。如月球一边自转一边围绕地球公转;地球一边自转一边围绕太阳公转;太阳一边自转一边围绕银河中心公转,银河一边自转一边围绕本星系群公转。

所有物质的运动都可以分成旋动和进动,进动使物体位置发生变化,即产生位移;旋动产生周期,即产生时间。在微观世界里,我们知道粒子是由能量转换而来,而能量的速度是光速C,我们把物质的速度分成进速V和旋速U,则有C2=V2 U2。从公式可以看出如果进速增加则旋速减小,反之亦然。再根据进速产生空间,旋速产生时间,即空间膨胀则时间收缩,时间膨胀则空间收缩。这个结论可以根据相对论或者本人的旋进论推导出来。所以时空关系如下图所示

如果空间继续膨胀,时间则继续收缩,直到时间收缩到极限:普朗克时间5.39116x10-44秒。

二,元子模型与时空模型

我们取普朗克时间单位和普朗克长度单位组成宇宙最小时空单位,并命名为元子。根据公式C^2=V^2 U^2,及周期公式T=2πr/U,解出周期:

T1= 2πr/√C^2-V^2

T2=-2πr/√C^2-V^2

即时空是由正、反元子构架而成。根据能量公式E=T2/L,T取普朗克时间5.39116x10^-44秒,L取普朗克长度1.616229x10^-35米。解出元子能量E=1.7982975x10^-52秒^2/米(秒^2/米与焦耳等价)。元子不具备三维物质结构,所以元子并没有实质量,只有虚质量,根据E=mc^2,可算出元子虚质量m=0.20008758x10^-68千克。

根据量纲换算关系表,时间与磁通量相同,电量与能量相同,则元子磁通量为5.39116x10^-44秒,元子电量为1.7982975x10^-52秒^2/米。元子其它参数不一一列举。我们可以给出原子模型如下图。

元子是组成时空的最小单元,元子是如何排列组成时空的?在五个正多面体中,只有正六面体可以铺满整个空间,所以元子分布在正六面体的八个顶点,且每个元子周围分布六个反元子,时空是正、反元子按正六面体间隔排布而成的网格形状。每个格点上的元子受到周围相反元子的作用,元子必须在三个维度同时旋转,即元子具有自旋性质。元子动态图如下:

进而我们可以排列出静态时空模型(没有任何振动时的时空模型),静态时空是一个由普朗克长度为边长的正六面体晶格组成的时空网格,每个交点上间隔分布着正、反元子。每个元子在三个维度上自旋。

三,质子模型

质子是由驻波形成的三叶扭结结构(原夸克模型),是三维不自交的三叶扭结,由于三叶扭结是一个整体,破环任何一处,整体结构将会解体,所以“夸克”不可能单独现身。三叶扭结如同一根弹簧互相缠绕成的“死结”,在不破环其结构的情况下,质子永远无法解体,所以质子寿命无限长。三叶结构还有个特征,如果我们试图将其中一部分分开,扭结则越拉越紧,相反,在我们不干涉的情况下,扭结之间的作力越小,即相互之间渐近自由。由于三个扭结波矢不同,所以具有不同的色荷。如果将三叶扭结镜相处理会得到两个不同的扭结,可用其解释宇称不守恒。

四,强力产生机制

电子质量m=9.109x10^-31千克,元子质量m’=2.0008x10^-68千克,可以计算出每个电子是由4.55679x10^38个元子组成。两个电子相互作用产生的力线是由4.55679x10^38个元子产生,由下图可知,两个异性电子会产生4.55679x10^38个元子闭环线(从正电子指向负电子的闭环),只有两个元子产生的力线无法形成闭环。即每两个异性电子会存在两个元子端口,两根离散力线,所以两个基本电子之间一定存在一根孤力线,即存在1/4.55679x10^38的离散力。

根据本人的原子核模型,原子核中没有夸克,也不存在中子,原子核中只有共用电子的质子,质子和电子一样是不可再分的基本粒子。中子只是在离开原子核时带着电子的质子。

根据四个基本作用力统一公式,强力是由原子核内两个质子共用电子产生,即强力是基本电荷之间的电磁力。根据四个基本作用力统一公式,引力与强力同源,将引力量子化后,我们取n=1,即带有两个异种基本电荷之间强力为最小值,计算得到两者之间的强力最远作用距里为10^-15米。

五,万有引力产生机制

根据以上分析,任何两个基本电荷之间都会存在1/4.55679x10^38的孤力。所有物质都是由质子和电子组成,质子和电子带有相同的电量,即所有带电基本粒子之间都存在1/4.55679x10^38的孤力。这个孤力只有与其它基本带电粒子发生作用,这种作用即是万有引力。如果将强力设为1,则引力是2.19563x10^-39,可见,万有引力的本质是强力的离散力。

根据hv=mC^2及v=C/λ=C/2πr我们代入元子质量可计算得到离散力半径约1.6666667x10^26米(约930亿光年),所以引力作用半径约930亿光年。同时也可以看出无电荷的基本粒子不会与其它物质产生万有引力。

六,电磁力产生机制

不管在原子中还是在通电导线中,电子的运动都会形成电流,产生磁场,进而产生电磁力。电磁力的公式可以表示为F=P/t,动量P=mV。电子运动同样可视为旋进运动,把电子公转速度视为进动,其进速为V。自转速度设为旋动,其旋速设为U。根据公式C^2=V^2 U^2,可得出电子旋速U=√(C^2-V^2)。(电子模型将在后面章节论述)。电子进速产生电磁力,电子旋速产生的是强力,电磁力与强力之比为两者动量之比P电/P强=V/U=V/√(C2-V2)≈α(α宇宙精细结构常数,电子基态速度V为2.2x10^6米/秒,光速C=299792458米/秒),由此可知电磁力与强力之比为α,约为1/137。

七,弱力产生机制

两个同性基本电荷之间会产生斥力,但是斥力只在三个维度中一个维度产生,另两个维度互不干涉,所以弱力大小是强力开三次方,如果将强力设为1,则引力是2.19563x10-^39。开三次方为1.299729x10^-13,作用距离只有10^-18米。

总结

四个基本作用力都是元子运动产生,强力是异性元子形成基本粒子时以接近光速旋动产生,作用距离只有10^-15米。万有引力是强力破缺产生的离散力,作用距离约930亿光年。电磁力是带电基本粒子进动产生。弱力是两个同性基本电荷之间产生的斥力,作用距离为10^-18米。我们将强力设为1,引力则为2.19563x10^-39,电磁力为1/137,弱力1.299729x10^-13。

本文仅仅用时空模型解释了万有引力、强力、弱力、电磁力产生的机制,本模型还可以揭开光的本质,电子能级跃迁,自旋等其它物质属性,其它内容将在以后章节中论述。

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