丁榮培：風(fēng)云激蕩——愛因斯坦相對論與麥克斯韋方程組的完美結(jié)合

1、摘要：電子能量越高其半徑越小，電子的靜止質(zhì)量為 ,電子半徑為 ，康普頓波長為。一臺電子加速器，注入的電子能量為20GeV（1GeV=109 eV，也就是10億電子伏特），相應(yīng)的電子速度為0.99999999979倍光速,根據(jù)狹義相對論，此時電子的的半徑為 ，康普頓波長為 。電子經(jīng)加速器加速后，能量可達到100GeV，電子速度達到0.999999999987倍的光速，對應(yīng)的電子半徑和康普頓波長將會進一步縮小。電子具有的康普頓波長表征了電子波動性特征，是電子所對應(yīng)的測不準關(guān)系產(chǎn)生的根源，對電子半徑可測量精度范圍作出了限制。Kg311011. 9m161037. 9mcvrree2016522,10

2、92. 11037. 910049. 21m1210424. 2m1710967. 4 目錄目錄 1.引言引言2.電子與質(zhì)子的本質(zhì)就是量子化的渦旋閉合電磁場電子與質(zhì)子的本質(zhì)就是量子化的渦旋閉合電磁場3麥克斯韋方程組與斯托克斯公式結(jié)合的啟示：電子、質(zhì)子外部的麥克斯韋方程組與斯托克斯公式結(jié)合的啟示：電子、質(zhì)子外部的電位移通量必然對應(yīng)電子、質(zhì)子內(nèi)稟渦旋電磁場的存在電位移通量必然對應(yīng)電子、質(zhì)子內(nèi)稟渦旋電磁場的存在4電子、質(zhì)子半徑的新計算公式電子、質(zhì)子半徑的新計算公式5. 關(guān)于電子、質(zhì)子的能量、質(zhì)量、電荷的本質(zhì)與聯(lián)系關(guān)于電子、質(zhì)子的能量、質(zhì)量、電荷的本質(zhì)與聯(lián)系6.電子、質(zhì)子半徑的新計算結(jié)果電子、質(zhì)子半徑

3、的新計算結(jié)果7.對黑洞物理學(xué)和宇宙物理學(xué)的影響對黑洞物理學(xué)和宇宙物理學(xué)的影響8.關(guān)于電子、質(zhì)子性質(zhì)的部分新公式及其物理意義關(guān)于電子、質(zhì)子性質(zhì)的部分新公式及其物理意義9.描述電子、質(zhì)子的有關(guān)物理參數(shù)估算表描述電子、質(zhì)子的有關(guān)物理參數(shù)估算表10.引申意義：有效解釋此前難以理解的一些物理現(xiàn)象引申意義：有效解釋此前難以理解的一些物理現(xiàn)象11. 20個推論（或科學(xué)問題）個推論（或科學(xué)問題）12.關(guān)于開展質(zhì)子顯微鏡和新型介入式可控核裂變研究的建議關(guān)于開展質(zhì)子顯微鏡和新型介入式可控核裂變研究的建議摘要：摘要：本文從射線在重原子核附近可產(chǎn)生正負電子對這一物理現(xiàn)象出發(fā)，分析了電子經(jīng)典半徑的由來及其存在的問題，提

4、出電子與質(zhì)子內(nèi)部本質(zhì)上就是量子化渦旋閉合電磁場的觀點。再由麥克斯韋方程組導(dǎo)出的電磁場能量密度公式以及愛因斯坦的質(zhì)能公式、電磁學(xué)中的電磁強度公式三個公式結(jié)合推導(dǎo)出粒子能量來源公式、粒子質(zhì)量來源公式、粒子電荷來源公式和粒子質(zhì)量半徑關(guān)系常數(shù) 及電子、質(zhì)子半徑公式等系列新公式并說明其物理意義。據(jù)此對現(xiàn)有一些疑難物理現(xiàn)象作出新的解釋，并根據(jù)系列新的計算公式，計算出描述電子、質(zhì)子有關(guān)物理特征的系列新參數(shù)，從全新的角度統(tǒng)一地解釋物質(zhì)的微觀世界和宏觀世界，并初步分析了可能由此對物理學(xué)帶來的影響。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：量子化渦旋閉合電磁場 粒子能量來源公式 粒子質(zhì)量來源公式 粒子電荷來源公式 粒子質(zhì)量半徑關(guān)系常數(shù)

5、黑洞物理 宇宙物理 1.1.電子對的產(chǎn)生與湮滅電子對的產(chǎn)生與湮滅中國物理學(xué)家趙忠堯首先發(fā)現(xiàn)了能量大于兩倍電子靜質(zhì)量能（2m0c2=1.02MeV）的射線在重原子核附近可產(chǎn)生正負電子對。1物理教科書上估算的電子經(jīng)典半徑re2.810-15 m，2質(zhì)子半徑r 1.210-15m。3質(zhì)子質(zhì)量約是電子質(zhì)量的1836倍，按我們通常理解質(zhì)子直徑比電子直徑大得多，事實恰恰相反；現(xiàn)有物理框架對此仍然無法作出合理解釋。1.2.目前電子的經(jīng)典半徑的由來目前電子的經(jīng)典半徑的由來4及其存在的問題及其存在的問題估算電子經(jīng)典半徑re2.810-15m基于以下設(shè)想：（1）設(shè)想電子是一個半徑為re均勻帶電球；（2）設(shè)想電子靜

6、止質(zhì)量對應(yīng)的能量 由靜電自能提供。1.3.存在的主要問題存在的主要問題（1）如果電子電荷是一個半徑為re均勻帶電球，為什么球內(nèi)的點電荷不會因排斥而分開，那么這個球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的？（2）為什么電子和質(zhì)子所攜帶的電量恰好相等、電性相反？這有什么深層次原因？（3）電荷的本質(zhì)是什么，電荷從何而來？電子的質(zhì)量、能量本質(zhì)是什么，或者說電子是以什么方式表現(xiàn)自己的能量和質(zhì)量的。(4) 目前，這種假定電子能量由靜電自能提供的圖景給我們看到的是一幅靜態(tài)的電子圖畫，但是，我們所看到宇宙中的一切都在運動，大到星系、日月、星辰，小到分子、原子，連電子都在繞原子核不停運轉(zhuǎn)。由此可見，電子內(nèi)部也應(yīng)當是處于不停運動之中，

7、而不是靜止不變的。1.引言引言2.2.電子、質(zhì)子的本質(zhì)電子、質(zhì)子的本質(zhì)就是量子化的渦旋閉合電磁場就是量子化的渦旋閉合電磁場2.1.2.1.光子不可能有無限可分的結(jié)構(gòu)，這樣，由并非無限可分的光子不可能有無限可分的結(jié)構(gòu)，這樣，由并非無限可分的光子對在經(jīng)過重光子對在經(jīng)過重原子核附近時產(chǎn)生出的正、負電子同樣不可能具有無限可分的結(jié)構(gòu)。原子核附近時產(chǎn)生出的正、負電子同樣不可能具有無限可分的結(jié)構(gòu)。否則這一過程就如“幽靈的作用”一樣神秘。物質(zhì)每分到一個層次，則該層次粒子間必然存在未知的相互作用，隨著粒子分層的深入，未知的力（相互作用）及未知的粒子也會越來越多。我們將永遠不能搞清楚物質(zhì)相互作用的規(guī)律，即會陷入“

8、不可知論”的漩渦。2.2. 2.2. 論微觀局域時空彎曲狀態(tài)下閉合弦量子振動形成基本粒子的動力學(xué)機制論微觀局域時空彎曲狀態(tài)下閉合弦量子振動形成基本粒子的動力學(xué)機制55一文論證電子、質(zhì)子內(nèi)在本質(zhì)就是攜帶能量的渦旋閉合電磁場。一文論證電子、質(zhì)子內(nèi)在本質(zhì)就是攜帶能量的渦旋閉合電磁場。其中主要觀點歸納如下：2.2.1.2.2.1.從電子對的產(chǎn)生與湮滅的過程看，電子內(nèi)部的本質(zhì)就是攜帶能量的渦旋閉從電子對的產(chǎn)生與湮滅的過程看，電子內(nèi)部的本質(zhì)就是攜帶能量的渦旋閉合電磁場。合電磁場。2.2.2.2.2.2.電子、質(zhì)子就是以一定頻率在高速旋轉(zhuǎn)運動并相互感生激發(fā)的渦旋電場和電子、質(zhì)子就是以一定頻率在高速旋轉(zhuǎn)運動并

9、相互感生激發(fā)的渦旋電場和渦旋磁場形成的閉合弦。渦旋磁場形成的閉合弦。能量子運動具有“趨膚效應(yīng)”，就象一個皮球，相對來講里面是真正的“真空”(可以理解為有尺寸無體積的空心球)。閉合弦振動的彎曲與閉合是由于高能量密度下空間自然彎曲的必然結(jié)果。2.2.3.2.2.3.光子對從電場角度看是兩個旋向相反的渦旋電場。光子對從電場角度看是兩個旋向相反的渦旋電場。當光子對經(jīng)過鉛原子核附近時，在鉛原子核（質(zhì)子組成的帶正電的核子團）的電場作用下，產(chǎn)生相斥、相吸這兩個相反的作用效果，因而相互分離、發(fā)生實物化的突變生成為正、負電子對飛離出去?？梢钥闯?，正是因為渦旋電場方向的不同，形成的實物粒子有了正、負電荷之分。2.

10、2.4.2.2.4.電子、質(zhì)子內(nèi)部不是靜電場，而是渦旋電磁場。電子、質(zhì)子內(nèi)部不是靜電場，而是渦旋電磁場。既然如此，那么可以得出結(jié)論：電子、質(zhì)子內(nèi)部運動規(guī)律、物理參數(shù)可以用麥克斯韋方程組、質(zhì)能公式及其延伸出來的計算公式進行描述。()()LSVAdlAdSA dV 從高斯公從高斯公式、斯托克斯公式出發(fā)式、斯托克斯公式出發(fā)，對麥克斯韋對麥克斯韋方程組方程組有有進一步理解：進一步理解：()SSLqD dSEdSA dlADE ()A 3 3麥克斯韋方程組與斯托克斯公式結(jié)合的啟示：麥克斯韋方程組與斯托克斯公式結(jié)合的啟示：電子、質(zhì)子外部的電位移通量必然對應(yīng)電子、質(zhì)子內(nèi)稟渦旋電磁場的存在電子、質(zhì)子外部的電位

11、移通量必然對應(yīng)電子、質(zhì)子內(nèi)稟渦旋電磁場的存在 4電子、質(zhì)子半徑的新計算公式電子、質(zhì)子半徑的新計算公式(E為電場強度，為電場強度，B為磁感應(yīng)強度，為磁感應(yīng)強度，q為電子電荷，為電子電荷，為介電常數(shù)，為介電常數(shù)，為磁導(dǎo)率，為磁導(dǎo)率，D為電位移矢量，為電位移矢量，H為磁場強度，為磁場強度，r為粒子半徑；同一粒子內(nèi)為粒子半徑；同一粒子內(nèi)E=B*c, c為光速為光速)電磁場能量密度表達式2211112222wEDHBEH電子、質(zhì)子內(nèi)部質(zhì)量能表達式23243VVWwdVdVErE電場強度表達式24qr電子、質(zhì)子的半徑計算公式電子、質(zhì)子的半徑計算公式221 2rm cq 5. 關(guān)于電子、質(zhì)子的能量、質(zhì)量、電

12、荷的本質(zhì)與聯(lián)系關(guān)于電子、質(zhì)子的能量、質(zhì)量、電荷的本質(zhì)與聯(lián)系（包含：暗物質(zhì)來源新解）（包含：暗物質(zhì)來源新解）5.1.5.1.電子、質(zhì)子能量來源公式電子、質(zhì)子能量來源公式22VmdVc5.2. 電子、質(zhì)子質(zhì)量來源公式電子、質(zhì)子質(zhì)量來源公式5.4.電子、質(zhì)子體外電場能量公式電子、質(zhì)子體外電場能量公式（可能是暗物質(zhì)來源之一）5.5.引力引力場能量公式場能量公式（可能是暗物質(zhì)另一重要來源之一 ，推導(dǎo)過程略，推導(dǎo)過程略）5.3. 電子、質(zhì)子電荷來源公式電子、質(zhì)子電荷來源公式2VmdVBSqdS223gWmc22222322211342()224882oooorrrroSqqqWdSdrrE rrmcrrr

13、E 理論應(yīng)用：理論應(yīng)用： 6.電子、質(zhì)子半徑的新計算結(jié)果電子、質(zhì)子半徑的新計算結(jié)果1根據(jù)以上公式，產(chǎn)生的電子、質(zhì)子半徑計算值自然要接受實驗的檢驗，無論如何，畢竟這是我們?nèi)祟惖谝淮斡米约嚎偨Y(jié)出的純理論模型、推導(dǎo)出相應(yīng)公式計算出來的結(jié)果。如果結(jié)論正確，將對原子核物理、高能物理、黑洞物理、宇宙物理等帶來影響。比如，對質(zhì)子、中子、夸克、膠子以及核力本質(zhì)、核能來源、黑洞本質(zhì)、宇宙大爆炸等將會有新的理解。6.1.電子半徑的新計算結(jié)果電子半徑的新計算結(jié)果6.1.1.查常用物理常數(shù)，電子質(zhì)量 為：9.109610-31，代入（DRP-1）式，得：電子半徑電子半徑re9.3710-16（0.937飛米）飛米）新

14、的計算結(jié)果是原有數(shù)據(jù)（經(jīng)典電子半徑2.810-15m）的約1，即原先估計的電子半徑是新計算結(jié)果的3倍。6.2.質(zhì)子半徑的新計算結(jié)果質(zhì)子半徑的新計算結(jié)果將質(zhì)子質(zhì)量代入公式（DRP-1），得：質(zhì)子半徑質(zhì)子半徑rp5.110-19（0.51阿米）阿米）6.2.1.質(zhì)子半徑新的計算結(jié)果遠遠超過原先的估計，原來的估計質(zhì)子半徑是新計算結(jié)果的2353倍。6.2.2.質(zhì)子質(zhì)量是電子質(zhì)量的1800多倍，原來，人們以為質(zhì)子體積比電子體積要大得多，現(xiàn)在計算結(jié)果卻恰恰相反，電子的體積比質(zhì)子體積大得多。6.2.3.太陽直徑約是地球直徑的100倍，而電子半徑卻是質(zhì)子半徑的1800多倍。6.2.6.如果把電子的大小比喻成首

15、都北京的鳥巢體育館，鳥巢體育館，則質(zhì)子的大小不到一個籃球那么大，大概和一個排球大小差不多。6.3.粒子內(nèi)部渦旋電場旋轉(zhuǎn)方向不同，則電荷變號。粒子內(nèi)部渦旋電場旋轉(zhuǎn)方向不同，則電荷變號。一般規(guī)定順時針方向帶負電，逆時針方向帶正電。電子內(nèi)部閉合渦旋電場強度： （即電子體內(nèi)渦旋電場強度達到16萬億億伏每米，其強度之高遠超想象）。6.1.2.電子能量越高其半徑越小，電子的靜止質(zhì)量為 ,電子半徑為 ，康普頓波長為。一臺電子加速器，注入的電子能量為20GeV（1GeV=109 eV，也就是10億電子伏特），相應(yīng)的電子速度為0.99999999979倍光速,根據(jù)狹義相對論，此時電子的的半徑為 ，康普頓波長為

16、。電子經(jīng)加速器加速后，能量可達到100GeV，電子速度達到0.999999999987倍的光速，對應(yīng)的電子半徑和康普頓波長將會進一步縮小。電子具有的康普頓波長表征了電子波動性特征，是電子所對應(yīng)的測不準關(guān)系產(chǎn)生的根源，對電子半徑可測量精度范圍作出了限制。Kg311011. 9m161037. 9m1210424. 2mcvrree2016522,1092. 11037. 910049. 21m1710967. 4理論應(yīng)用：理論應(yīng)用：宇宙誕生時可以理解為一個超級大黑洞，這個質(zhì)量非常之大、半徑非常之小的超級大黑洞（或者說是超級粒子）的粒子半徑估算為：4699538.5432.5013.4161010

17、10odKg mrmmKgG 7.對黑洞物理學(xué)和宇宙物理學(xué)的影響對黑洞物理學(xué)和宇宙物理學(xué)的影響理論應(yīng)用：理論應(yīng)用：8.電子、質(zhì)子性質(zhì)的部分新公式及其物理意義電子、質(zhì)子性質(zhì)的部分新公式及其物理意義2322241343VSdVrEmErqrEEdSc能量電荷比公式能量電荷比公式與康普頓效應(yīng)、德布羅意波與康普頓效應(yīng)、德布羅意波、精細結(jié)構(gòu)常數(shù)的關(guān)系的關(guān)系211(6)()(6)2eeeohrrqm chc康普頓波長與粒子相對論性變頻常數(shù)及電子半徑的關(guān)系2(6)2eoerhchm cq161222411.47 9.37 102.43 10eehkrmmc理論應(yīng)用：理論應(yīng)用：9.描述電子、質(zhì)子的有關(guān)物理參數(shù)

18、估算表描述電子、質(zhì)子的有關(guān)物理參數(shù)估算表序號序號物理量物理量電子電子質(zhì)子質(zhì)子1粒子質(zhì)量同mo9.110*10-31Kg1.673*10-27Kg2粒子內(nèi)部總能量Wi0.511938.2723電荷（電量）-1（qo=1.602*10-19c）+1（qo=1.602*10-19c）4渦旋電場Es旋轉(zhuǎn)方向（定義）順時針方向逆時針方向5粒子內(nèi)在電場強度粒子內(nèi)在電場強度1.638*1021V.m-15.5*1027V.m-16粒子內(nèi)在磁感應(yīng)強度5.467*1012M-21.833*1019M-27電荷量子化與粒子穩(wěn)定常數(shù)電荷量子化與粒子穩(wěn)定常數(shù)G=m*r（或稱（或稱“上帝上帝”常數(shù)）常數(shù)）8.543*10-46.（千克.米）8.543*10-46.（千克.米）8粒子質(zhì)量密度 8.305*1014Kg.m-33.102*1027Kg.m-