| 中微子的结构和组成 | | 点击： 作者：51protocol收集 来源： 时间： 2007-05-30 本站论坛 |
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中微子的结构和组成
0 摘要：一个正电子和一个负电子相结合，就形成了一对γ光子，同样，一对γ光子又可以转化成一对正、负电子。但是两对或多对正、负电子相互结合在一起时，就不是简单的数量上的加减和质量上的简单堆积。多对正、负电子相互结合在一起时形成粒子时，当数量低于一定的范围内，即正、负电子对的数量在临界数量以下时，由于每个正电子或负电子内禀的自旋对整个粒子的挠动作用，使这些正、负电子对的数量在临界数量以下时的粒子，处于严重的不稳定状态，即这些粒子：时而转变为电磁波即光子，表现为光的特性，只有动质量，没有静质量；时而又回到粒子状态，表现为有静质量。这就是中微子。
2.0 关键词:正、负电子，中微子，电磁波，自旋，磁矩，角动量
3.0 中图文分类法：O412-2
4.0 正、负电子组成基本粒子的几个定理：
4.0.1 氢原子的半径为：r=0.53×10^(-10)m。氢原子核的半径：R＝r0A^(1/3)=1.2fm×A^(1/3)=1.2×1×10^(-15)m
=1.2×10^(-15)m。（1fm=1×10^(-15)m）。原子核的密度为：2×10^17kg/m^3，中子星的密度为：10＾18kg/m^3。地球的半径为：6370km,如果把地球压缩成中子星的密度，那么，地球的半径只有6.7cm，如果把地球压缩成弥你黑洞，那么，地球的半径只有9.00mm。因此，组成地球的分子和原子中，有巨大的空隙，中微子穿过地球时，地球相对于中微子，就如同一个巨大的玻璃球。所以，中微子穿过地球只有10×10^(-10)的中微子与地球中的质子或中子发生反应。
4.0.2 两个金属环相互靠近，当两个金属环刚好相互交叉时，两个金属环之间的万有引力为最大。这既可以通过数学中的微积进行计算出来，又可以通过实验进行验证。要打破这种最大的万有引力，就必须要外界给予一个外力。可以看出，要使两个金属环分开的外力和使两个金属环相互重叠的外力是几乎相等的。
所以，当一个正电子和一个负电子相互结合时，如图3-9，也是当正、负电子刚好相互交叉时，为最稳定状态。同时，要打破这种稳定，即要使正、负电子转变成γ光子时，要给予一个2.67MeV的能量，也就是正负电子的最低结合能，即一个正电子和一个负电子之间的结合能。因些，要使正、负电子分开的核力和使正、负电子转变成γ光子的核力基乎相等的。即均为8/3MeV=2.67MeV。
4.0.3 在原子核中，每个核子的平均结合能大约为8MeV。最大结合能大约为16MeV。一个正电子只能与6个负电子相结合，即把一个正电子或一个负电子放入一个正方体（正六面体）内，正方体的每个面与另一个放入负电子或正电子的正方体相结合。那么，在原子核中，一个正电子或一个负电子与周围的负电子或正电子平均结合能为：一个正电子或一个负电子与周围的3个负电子或正电子相结合的能量。因些，每个正或负电子与另一个负电子或正电子相结合的能量为：8MeV×2/6=8/3MeV=2.667MeV。所以，核力中最小结合能大约为:8/3MeV=2.667MeV；最大结合能大约为16MeV。
4.0.4 正负电子形成γ光子时的能量分别有四种：三分之一负电子的原电荷：在X坐标轴的上方，有一个磁力线环，磁通量为：Φ/3=7.064╳10-17Φe/3=2.335╳10-17╳1.6╳10-19=3.74╳10-36wb。磁力线环的半径为：re/2＝2.82×10-15/2=1.42×10-15m。磁力线环中磁力线的方向为顺时针方向，与X轴相切于坐标原点O点，磁力线环和X轴在同一平面上。同时，这个磁力线环绕X轴旋转，具体运动方向如下，用右手握住X轴，拇指的方向和X轴的方向一致，那么，磁力线环绕X轴旋转的方向和右手四个手指的方向一致。这时，在这个X轴上旋转的磁力线环就产生了三分之一负电荷的原电荷。
负电子原电荷的磁力线环上，磁力线的磁通量为：Φ/3=7.064╳10-17Φe/3=2.335╳10-17╳1.6╳10-19=3.74╳10-36wb。而正电子原电荷的磁力线上，磁力线的磁通量也为：Φ/3=7.064╳10-17Φe/3=2.335╳10-17╳1.6╳10-19=3.74╳10-36wb。
这两个磁力线环上磁力线方向均为顺时针方向。如图3-8，因此当这两个磁力线环相互啮合的方式在一起的时候，在啮合处的磁通量为：2×Φ/3=7.064╳10-17Φe/3=2.335╳10-17╳1.6╳10-19=3.74╳10-36wb＝7.48╳10-36wb。
也就是说磁场强度的磁通量从3.74╳10-36wb增加到7.48╳10-36wb，磁场强度发生了变化，因此，此时，组成正、负电子原电荷的磁力线环，开始向外发射电磁波，即γ射线。
由于这时正、负电子原电荷的磁力线环向外发射了一个λ的电磁波，即一个波长的γ光子，所以，组成正、负电子原电荷的磁力线环的磁通量减小。
经过发射了若干个波长的λ（即若干个波长的γ光子）后，组成正、负电子原电荷的磁力线环的磁通量减到了零。
些时组成正、负电子三分之一原电荷转变成了γ光子。由些，转入正、负电子在Y轴上三分之一原电荷继续转变成γ光子的过程。
一个正电子或一个负电子的三分之一原电荷，其波动频率为：一个正电子和一个负电子生成γ光子的能量为：Er=mec2=0.511MeV
根据Er=ε=A=hυ=0.511MeV
可得：hυ＝h（c/λ）=0.511MeV，
γ光子的频率：υo=A/h=4.9×10^19(Hz)，
γ光子的波长：λ＝1/[4.9×10^13]= 2.0408×10^(-20)m
γ光子的动质量：meγ=0.511MeV/ c2
=0.511×1.602×10^(-19)/[9×10^(-16)]
如果一个正电子或一个负电子的三分之一原电荷可以与四个负电子或正电子的三分之一原电荷，如图3-6，相互啮合在一起，那么，在发射γ光子的过程中，三分之一原电荷上的磁力线环在绕X轴旋转一周，要与四个负电子或正电子的三分之一原电荷上的磁力线环在绕，相互啮合四次；因此，发射的γ光子的频率为：4×υo=4×A/h=4×4.9×10^19(Hz)=1.96×10^20(Hz)，γ光子的能量为：4×0.511MeV=2.044MeV。
同理，如果正电子或负电子的三分之一原电荷与两个负电子或正电子的三分之一原电荷上的磁力线环，如图3-4，相互啮合在一起，那么，γ光子的频率为：2×υo=2×A/h=2×4.9×10^19(Hz)=9.8×10^19(Hz)，能量为：
2×0.511MeV=1.022MeV，以此类推，正电子或负电子的三分之一原电荷与三个负电子或正电子的三分之一原电荷上的磁力线环，如图3-5，相互啮合在一起，那么，γ光子的频率为：3×υo=3×A/h=3×4.9×10^19(Hz)=1.47×10^20(Hz)，能量为：3×0.511MeV=1.533MeV，
4.0.5 正负电子形成粒子的自旋为：把一个正电子或一个负电子放进一个正方体内即正六面体内，那么，这个正方体的对角线就是正电子或负电子的自旋或角动量方向。
这样，一个正电子与一个负电子结合，即两个正方体放在一起时，由于正电子的自旋或角动量方向与负电子的自旋或角动量方向刚好相反，因此，一个正电子与一个负电子结合的自旋为1，自旋方向改变为两个正方体中心的连线方向，由正电子指向负电子的方向，而磁矩为0。
5.0 中微子的结构和组成
中微子中，ve由两对正、负电子组成，如图3-3；vμ由八个正、负电子组成即四对正、负电子组成，如图3-2；vτ由64个正、负电子即32对正、负电子组成，如图3-7。更大的正、负电子对组成的粒子如果不符合“核心学说”，就要发生衰变。
5.0.1 ve子的真实静质量为:
4×0.511MeV/c^2=2.044MeV/c^2。但在实验室测定的质量小于0.00002MeV/c^2，可得，ve子只有1/100000的时间是以粒子的形式存在，其余时间都是以电磁波即光子的形式存在。vμ子的真实静质量为8×0.511MeV/c^2=4.088MeV/c^2，但在实验室测定的质量小于0.16 MeV/c^2，可得，vμ子只有1/25.6的时间是以粒子的形式存在，其余时间都是以电磁波即光子的形式存在。vτ子的真实静质量为：
64×0.511MeV/c^2=32.704MeV/c^2，但在实验室测定的质量小于31 MeV/c^2，可得，vτ子只有1/1.055的时间是以粒子的形式存在，其余时间都是以电磁波即光子的形式存在。
5.0.2 在原对撞实验室里，一定能量范围内的粒子去撞击其它的粒子时，只能产生几个固定的粒子，这是由核力的大小决定的，而且，放出2.11MeV的γ光子的过程，是在粒子内部产生的，即一个正电子与周围6个负电子，或一个负电与周围6个正电子，在正负电子对中的正-负电子键(结合力为2.67MeV)，受到撞击后，使正-负电子键的稳定性被破坏，而发生反应。当撞击其它的粒子的能量超过这一范围时，就会在原对撞实验室里产生和发现新的粒子。
6.0 讨论
6.0.1 组成粒子的正负电子数为：N=(2n 1)^3 6(n-3)^2 … 6×5^2 6×3^2 6×1^2
即由许许多大小相等的正方体堆积起来的近似球形的球体。
6.0.2 在由4个正负电子，即两个正电子和两个负电子的组成和结构中，在组成正负电子的每个电子的三个三分之一原电荷中，有两组三分之一原电荷与另外电子的两组三分之一原电荷发生反应，可转变成0.511×2MeV=1.112MeV的γ光子，而另一个三分之一原电荷与另外电子的一个三分之一原电荷发生反应，会可能生成0.511MeV的γ光子，如图3-1，图3-4和图3-8。
由于这个原因，使得中微子中，存在着两个频率的γ光子，因此，中微子不能完全转变γ光子，而只能在粒子和γ光子间不断相互转变。
同样，对于8个正负电子的中微子和64个正负电子的中微子，也存在着同样的特点和性质。
7.0 结论
7.0.1 在以3个正负电子为边长，即以9个正负电子为一层，组成一个由27个正负电子为粒子的正方体中，由于处于该粒子中心即以之为核心的正电子(或负电子)，在粒子外，其核心中的正电子(或负电子)的电场力，还大大渗透到了粒子外面，所以，由于处于该粒子中心的正电子(或负电子)的电场力渗透到了粒子外面，对粒子外的其它负电子(正电子)的影响，使这种粒子难以存在。
同样，对于以5个正负电子为边长，即以25个正负电子为一层，形成的以125个正负电子为粒子的正方体中，由于处于该粒子中心的正电子(或负电子)的电场力渗透到了粒子外面，对粒子外的其它负电子(正电子)的影响，也使这个粒子难以存在。
7.0.2 在中微子中，中微子是极不稳定的，因为中微子会不断地转变成电磁波即光子。书上所说的稳定，是指中微子不会发生衰变和不会发生分裂，同时，由于中微子在光子和粒子中不断地相互转变，也难以和其它粒子发生反应。所以这两者是统一的，没有矛盾的。
7.0.3 所有粒子的结构中，都必须要符合宇称定律和核心学说，即粒子的结构中，所有粒子必须以一个正电子(反物质粒子中以一个负电子)为核心，在这个正电子(反物质粒子中以一个负电子)为核心外，由成双成对的正负电子相间排列，以正方体的接近球形的形状为基础的结构，才是比较其它结构更为稳定的结构的粒子。
所以，2个正负电子组成的结构中，会发生完全转变成γ光子。在以4个正负电子组成的单层结构，以8个正负电子组成2层的正方体结构，以64个正负电子组成4层的结构的粒子中，都是不稳定的粒子，会不断地在光子和粒子中不断地相互转变。
而在以27个正负电子组成的3层结构中，以及以125个正负电子组成的5层结构中，由于处在核心的正电子的电场力远远渗透到了粒子外面，与其它的负电子发生相互作用，变得不稳定，在实验室里难以被发现。
7.0.4 在5层以上的基本粒子结构中，都是以2n 1层(n为自然数)，以(2n 1)^3 6(n-3)^2 … 6×5^2 6×3^2 6×1^2个正负电子组成的近似球形的正方体结构。即用正方体堆积起来的球体。
8.0参考文献：大学物理，清华大学出版社，第一至第五册，张三慧主编。1999.4第二版。
大学物理，科学出版社，上、下册，吴百诗主编。2001.6第一版。
电磁学，高等教育出版社，赵凯华主编。185.6第二版。
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