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正负电子湮灭或产生一种载力粒子

已有 1014 次阅读 2021-11-14 21:29 |个人分类:暗物质|系统分类:论文交流

这种载力物质实际上是暗物质,因为我们暂时无法直接探测到!


上世纪30年代,瑞士天文学家Fritz Zwicky注意到一个遥远星团中的星系彼此绕行的速度比给定的可见质量的行星要快得多,于是提出了“暗物质”的概念,认为可能是暗物质在引力上拖曳了这些星系的轨迹。此后,研究人员证实,这种神秘的物质充斥着整个宇宙,其含量是构成恒星和人体等普通事物的正常物质的六倍!尽管科学家认为在整个宇宙中都存在暗物质,但直至今天,有关暗物质仍然存在11个最大且悬而未决的谜团。

什么是暗物质?

最令人困惑的是,迄今为止研究人员仍然不确定暗物质到底是什么。一些科学家推测,宇宙中丢失的质量是由小的微弱的恒星和黑洞组成的,然而详细的观察并没有发现足够多的证据来说明暗物质的影响。目前,暗物质的主要竞争者是一个假设的粒子,称为弱相互作用质量粒子(WIMP),其行为类似于中子,质量是质子的10至100倍。然而,这种猜想只会引发更多问题,例如:我们可以检测到暗物质吗?

我们可以检测到暗物质吗?

如果WIMP产生了暗物质,那么它们应该在我们周围,为什么我们没有检测到呢?尽管暗物质不会与普通物质发生很大的相互作用,但暗物质粒子在穿过太空时总是有少许机会撞击质子或电子等正常粒子。因此,研究人员进行了一个又一个的实验,研究地下深处的大量被屏蔽了的普通粒子,这些粒子可以模仿暗物质粒子碰撞的干扰辐射。但是经过数十年的搜索,探测器仍然没有取得可信的证据。暗物质粒子似乎比WIMP小得多。

暗物质是否包含一个以上的粒子?

普通物质是由质子和电子等寻常粒子以及诸如中微子和介子等更奇特的粒子组成。因此,研究人员想了解构成宇宙物质85%的暗物质是否也可能同样复杂。哈佛大学的物理学家安德烈·卡兹(Andrey Katz)表示:没有充分的理由认为宇宙中所有暗物质都是由一种粒子构成的。暗质子可以与暗电子结合形成暗原子,产生与在可见世界中发现的一样多样和有趣的构型。尽管在物理实验室中越来越多地提出了这样的建议,但迄今为止,科学家们还没有想出一种方法来确认或否认这些建议。

是否存在暗力量?

除了暗物质的其他颗粒外,暗物质还可能会受到类似于常规物质所感受到的力的作用。一些研究人员已经探索了“暗光子”,就像在普通粒子之间交换的光子会产生电磁力,只是只有暗物质粒子才能感觉到它们。如《生命科学》报道,意大利的物理学家正在加紧准备将一束电子及其反粒子(称为正电子)粉碎成钻石。如果确实存在暗光子,则电子-正电子对可能会湮灭并产生一种奇怪的载力粒子,从而有可能打开宇宙的全新领域。

暗物质是由轴子组成吗?

无法被证明的WIMP被越来越多的物理学家所摒弃,但其他暗物质粒子开始受到青睐。首当其冲的是一种假设粒子,称为轴子,其重量的1041倍相当于一个质子。目前科研人员正在一些实验中寻找轴子。最近的计算机模拟提出了这样的可能性,即这些轴子可能形成星形物体,可能会产生可检测到的辐射,这与被称为“快速无线电爆发”的神秘现象非常相似。

(1) 宇宙之所以有序运转,一切皆因万有引力。如果失去万有引力,宇宙将陷于极度混沌状态,更不会有生命的存在。因此,要了解宇宙的过去、现在与未来,首先要了解万有引力规律。

(2) 暗物质粒子是连接星系与行星的谱带,暗物质具有传递能量的粒子效应。暗物质可以与不同可见物质相互作用,是物质间万有引力的传递桥梁,并能够合理解释万有引力超距作用。

(3) 已经有大量的实验研究表明在真空中可以生成电子对,且电子对可以湮灭消失,暗物质粒子是稳定的正反粒子偶极子粒子,但主要成分为电子偶极子。

(4) 建立暗物质正反粒子偶极子模型,一个正反粒子偶极子中含有一对正反粒子,正反粒子相互作用,不停地围绕共同的中心做圆周运动,在一般的情况下,正反粒子偶极子既不显电性也不显磁性。

(5) 正反粒子偶极子是一种能量较低的稳定粒子,在一定条件下吸收足够的能量电离成电子对;而电子对在一定的条件下释放出能量,形成较稳定的正反粒子偶极子。

(6) 正反粒子偶极子之间的作用力包括瞬时库仑力、瞬时洛伦兹力、瞬时取向力和瞬时诱导力,均同时存在吸引力和推斥力。当正反粒子偶极子处于任何一个稳定的平衡状态时,吸引力与推斥力平衡,此时间距为平衡间距;当正反粒子偶极子间距小于平衡间距时,吸引力与推斥力均提高,而推斥力提高较快;当正反粒子偶极子间距大于平衡间距时,吸引力与推斥力均减小,而推斥力降低较快。而这里的平衡态,都是暂时的,一旦边界条件或内部条件变化,都会形成一个新的平衡态。

(7) 可见物质与正反粒子偶极子之间的作用力包括瞬时库仑力、瞬时洛伦兹力、瞬时取向力和瞬时诱导力,均同时表现为吸引力和推斥力。因此,可见物质与正反粒子偶极子之间的作用力主要表现为吸引力和推斥力。随着间距增大而减小,随着间距减小而增大。在一定距离内,瞬时取向力和瞬时诱导力主要表现为相互吸引力,总会吸引一定数量的正反粒子偶极子在可见物质周围,因此二者有变密的趋势。当密度逐渐增大,使正反粒子偶极子有压缩变形的趋势,使推斥力增加较多,正反粒子偶极子在一定密度时,吸引力和推斥力达到平衡状态。

(8) 正反粒子偶极子遍布整个宇宙。如果没有可见物质,正反粒子偶极子将均匀分布。当空间存在可见物质,正反粒子偶极子的密度提高,可见物质质量越大,正反粒子偶极子的密度提高越多。正反粒子偶极子的密度具有一定的梯度,随着距离增加而密度降低。

(9) 电场是由正反粒子偶极子规律极化产生的,可采用正反粒子偶极子的极化来表示电场,采用正反粒子偶极子的极化强度可表示电场强度。采用正反粒子偶极子的极化表示电场反映电场本质上是暗(实体)物质的规律变化,使暗(实体)物质与()场物质得到合理统一。用正反粒子偶极子的极化强度计算能够准确反映电场强度。

(10) 由于电流存在,是正反粒子偶极子内的正反粒子轨道发生偏转,此时,正反粒子偶极子内的正反粒子的轨道不在一个平面内运动,而是分别在两个交叉的平面内运动,如果稳定的电流,会致使正反粒子偶极子内的正反粒子的运行平面发生偏转,形成稳定的磁场。磁场是正反粒子偶极子内的正反粒子的运动平面发生规律偏转产生的,可采用正反粒子偶极子的偏转来表示磁场,采用正反粒子偶极子的偏转率表示磁场强度。采用正反粒子偶极子的偏转表示磁场反映磁场本质上是暗(实体)物质的规律变化,使暗(实体)物质与()场物质得到合理统一。正反粒子偶极子偏转强度计算能够准确反映磁场强度。

(11) 电磁波是正反粒子偶极子震荡传递的,震荡正反粒子偶极子本质上是微观震荡电偶极子,也是电磁波传递机理背后的物理原因。采用正反粒子偶极子的振荡频率区分电磁波种类,这反映电磁波本质上是暗(实体)物质的相互作用规律,使暗(实体)物质与(电磁)场物质合理统一。

(12) 引力场是由正反粒子偶极子密度规律变化产生的,可采用正反粒子偶极子的密度变化表示引力场,采用正反粒子偶极子的密度变化率表示引力场强度。引力始终指向正反粒子偶极子密度梯度增加最大方向是可见物之间只存在引力而不存在斥力的物理原因,并且是引力场超距作用的根本原因。因此正反粒子偶极子引力不仅具有合理的理论基础,更具有坚实的物质基础。正反粒子偶极子无处不在地存在使引力这种梯度力能够伸向无穷远。采用正反粒子偶极子的密度变化表示引力场反映引力场本质上是暗(实体)物质的规律变化,使暗(实体)物质与(引力)场物质得到合理统一。正反粒子偶极子密度变化计算和正反粒子偶极子吸引强度计算均能够准确反映引力场强度。

(13) 采用正反粒子偶极子模型可以很好地解释电场、磁场、电磁波和引力场,实现了场论的统一。暗物质正反粒子偶极子理论建立在暗物质极化、定向偏转、震荡感应和密度变化的基础上,放弃了物质引起时空变形的弯曲时空理论。通过进一步的正反粒子偶极子模型研究,可以逐渐取代场论的概念,使场具有实体物质的物理含义。

(14) 暗物质和可见物质在本质上没有区别,且二者可以相互转化;唯一的区别是暗物质粒子是对称粒子组成,而可见物质粒子是不对称的。

(15) 粒子的存在状态包括显现态和隐身态。只有对称的正反粒子偶极子才能处于隐身态,这是由于垂直于正反粒子偶极子偶极方向辐射最强,而平行正反粒子偶极子偶极方向辐射为零。如果把振动电子视为偶极,则在反射光方向辐射为零。场态粒子包括所有正反粒子偶极子,是一种对称粒子,暗物质=隐态粒子=场态粒子=对称粒子=正反粒子偶极子=电偶极子。

(16) 显态粒子是除正反粒子偶极子以外的其他任何非对称粒子,属于对称性破缺粒子。虚拟粒子是相互作用的媒介粒子,不是真实存在的粒子,仅仅是粒子间某种状态的相互作用,也可以理解为粒子间的能量交换。虚拟粒子本质上是粒子间的相互作用,长期以来被称为粒子,这是为了衔接现有理论而提出的。虚拟粒子对于粒子的动力学研究至关重要,但物质与相互作用有着本质区别,虚拟粒子的概念将会被逐渐弱化,相互作用的概念会逐渐被强化并取代虚拟粒子而成为规范性描述词语。

(17) 只有显态粒子或只有场态粒子都不会形成场,只有显态粒子和场态粒子不断地相互作用才能产生场。场是场态粒子和显态粒子相互作用形成的,粒子和场是辩证统一的。没有可见物质影响时,暗物质本身不能形成场。当受到外界物质影响时,产生不同的势能,并形成各种场,即各种场是场态粒子的不同势能。

(18) 量子场论认为的粒子凭空产生和消失本质上是场态粒子和显态粒子的相互转化,仅仅是粒子存在状态的变化,物质没有创生,也没有消灭。实际上,场态粒子是量子场论的物质基础。




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