质子

2020年8月4日14:51:56 发表评论

质子大约在1920年被欧内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford)正式命名。这一发现是对电子的补充,它是先前发现的电子,可以平衡原子中的电荷。质子以及将在十年后发现的中子被认为是存在于原子核中的核子。质子带正电荷,电子带负电荷,中子为中性。

当前对质子的解释是它由称为夸克的粒子组成。在大多数实验中,虽然也发现了奇异的五个夸克,但质子有三个夸克。后一种五夸克的布置于2003年首次报道,并创造了五夸克,其由四个夸克和一个反夸克组成。直到2015年,欧洲核子研究组织(CERN)才可以复制五子夸克。

在三夸克模型中,质子被认为由两个上夸克和一个下夸克组成。夸克永远不会孤立,这意味着永远不可能一个人发现它(一个夸克)。取而代之的是,当将粒子粉碎在一起并检测到夸克时,它们的描述就像橡皮筋的末端一样,它们伸展但最终又将夸克拉回了一起。这称为夸克禁闭。

质子

尽管相信质子由三个夸克组成,但在电子俘获和β衰变方面进行了以下观察:

  • 在原子中,质子可以捕获电子成为中子
  • 质子可能会随着正电子和中微子的发射而衰减为中子

最近的高能实验发现了质子的真正五夸克模型:四个夸克和一个反夸克。实际上,这些夸克可能是高能电子,既可以通过EWT中的波动方程确定,也可以通过实验证明。该模型与“ 弱力”部分中说明的并且在“ 力”论文中概述的beta衰减实验匹配。五夸克模型的另一个证明是质子半径的计算 。在这里,将解释来自质子碰撞实验的常见观察结果。 提议的质子结构基于电子,正电子和中微子,当它们自然衰变(β衰变)时,所有这些物质都存在于质子和中子中。

质子

质子

复合粒子

质子是已知的复合颗粒,由其他颗粒形成。就像粒子本身的形成一样,复合粒子遵循相同的规则:

可以将粒子放在振幅最小的驻波节点处以创建复合粒子
如果粒子可以保留在节点处或附近(例如四面体)的几何形状,则复合粒子将在3D空间中保持稳定

低能碰撞–三夸克

为什么质子被认为具有三个夸克?在1960年代,低能粒子加速器实验开始碰撞质子,并发现了三个夸克。质子确实是五夸克(五个夸克),但是由于破坏性波干扰,低能碰撞未能检测到其中一个夸克和反夸克。因此,仅检测到三个夸克。此外,第四个夸克和反夸克对其余三个夸克中的一个的影响可能会引起轻微的建设性波干扰,因此它似乎比其他两个夸克(向上夸克)具有更多的能量(向下夸克)。

质子

高能碰撞-五夸克

到2015年,CERN验证了质子的真正五夸克结构。现在,在较高的能量碰撞下,其余的夸克具有足够的动能将它们分开,并且所有四个夸克和一个反夸克都出现了。

 

什么是夸克?

质子

从未在质子或中子之外孤立地发现夸克,因此它们不太可能成为构成这些粒子的基础的基本粒子。自然界中存在的稳定粒子的结合更有可能是电子和正电子。实际上,这些粒子是在质子和中子的衰变过程中发现的。

由于行波的相长波干涉,两个电子或两个正电子通常相互排斥。但是,在驻波内,粒子在振幅为零的节点处稳定。如果有足够的能量到达节点,则这将使两个相同电荷的粒子保持稳定。在《 力》一 书中,两个电子到达该节点的计算能量非常重要-接近光速。一旦到达节点,能量将存储在胶子中的粒子之间,并且自旋所需的连续能量会减小纵向波幅度,以使电子不再具有相同的电荷。现在,大部分能量是在强力中看到的横向波,并且还将电子保持在轨道上。电子现在显示为夸克。在最近的实验中发现了电子作为夸克的解释。 电子-正电子的碰撞确实会产生夸克,包括四夸克,该夸克 是该模型中质子的拟议顶点。

  • 四个夸克(核子壳)–四个高能电子或四个高能正电子在驻波结点被强力束缚,能量被存储为横波(胶子),从而形成具有中性电荷的复合粒子。

质子

  • 五个夸克(质子)– 在核子壳中心被电场弱力保持的正电子变成质子。
  • 六个夸克(中子)–质子中心的电力将电子弱地保持在质子上,该电子由于破坏性的波干扰而中和了正电子,从而形成了中子。

质子自旋与颜色

颜色和质子自旋的解释还必须与所提出的质子结构中的实验相匹配。首先,可以在下图中说明自旋。四面体的顶点中的四个电子的自旋可能加到零。正电子的自旋为+½或-½,使质子自旋。

质子

旋转可能是确定夸克或将每个夸克连接在一起的胶子的颜色的原因。颜色模型基于对质子三夸克排列的当前理解。有三种颜色:红色,绿色和蓝色。夸克实际上没有颜色,但是开发此模型是为了简化对夸克排列的理解。当检测到三个夸克时,将有三个具有自旋的电子和一个未被检测到的电子-正电子组合,可能会影响其中一个电子,从而使其成为该排列中的向下夸克。

因此,以下是上图中胶子排列的可能组合(给每个颜色名称以映射到已知颜色):

  • 红色:两个自旋相同的电子(+½和+½;或-½和-½)
  • 绿色:两个自旋相反的电子(+½和-½)
  • 蓝色:一个电子和受the灭的电子-正电子影响的电子的组合(+½和-½+-½+½;或-½和+½+-½+½)

质子衰变

一个核子是稳定的,直到一个事件以给定的概率发生,该事件增加了释放中心粒子之一的能量。四面体粒子需要大量的能量才能分离,而且只能暂时这样做-称为夸克限制。是通过电力而不是强力将核子的中心粒子固定在适当位置。

诸如太阳中微子之类的随机但可预测的碰撞可能会提供驱散粒子的能量。考虑具有入射动能的太阳中微子与原子中的粒子碰撞,从而引起电子捕获或β衰变。这将满足质子产生和衰变的条件:

电子俘获–中微子与原子中的电子碰撞,将能量转移至电子,以克服质子的排斥力。电子 an灭 了中心的正电子,现在是破坏性波。质子变成中子。
Beta减去衰减 –中微子与质子中心的正电子碰撞,使其消失。质子射出正电子,成为中子。

证明

  • 质子的能量波解释的证明是以下各项的计算,推导和解释:
  • 精细的结构常数 -推导显示出与电子的关系(如夸克)
  • 强力 –计算夸克结合能的力以及对轨道的排斥力
  • 轨道力 –解释了在质子围绕夸克排列的同一轴线上与强力相同的轨道中的电子
  • 弱力 –针对所有可能的衰减情况,显示了β衰减和弱力的解释
  • 质子半径 –夸克的计算间距和质子的大小均在范围内。
  • 质子质量 – 质子的计算质量(也在下面)

质子质量–计算

质子是一个复合粒子(由其他粒子组成),不能使用纵向能量方程。质子的质量使用本页上建议的结构计算。质子质量与电子质量之间以波常数形式存在的相似性进一步证实了夸克在驻波节点位置时夸克是高能电子的提议,其中包括质子质量导数中出现的两个电子常数(K e和O e)。

等式:质子质量

EWT推导和计算质子质量

质子

结果: 1.6726E-27 kg

评论:与质子质量的CODATA值没有差异(0.000%)。

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