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世界最前沿的两个科学问题及其解答

已有 3077 次阅读 2023-8-25 18:08 |个人分类:世界最前沿的两个科学问题及其解答|系统分类:科研笔记

世界最前沿的两个科学问题：中微子是它们自己的反粒子吗？质子会衰变吗。依据多重德拜球层机制，中微子是由极小粒子组成的一段等离子体条，中微子是它们自己的反粒子；太阳系内左旋中微子占主导，中子衰变几率极高，质子也衰变但几率极低。

世界最前沿的125个科学问题

在2005年7月1日，世界著名期刊《科学》在其125周年之际公布了世界最前沿的125个科学问题。其中第33，37号问题分别为中微子是它们自己的反粒子吗？质子会衰变吗？

微宏观球状旋转体系的南北半球的定义

1. 垂直于旋转轴，划分该球状体系为体积几乎相等两半球的平面为赤道面；

2. 旋转轴与两半球有两交点，由此两点所构成的线段的方向与旋转(轴)的方向相同时，该线段的起点所在半球为南半球，而其终点所在半球为北半球。

太阳系内星体运动的动力

1. 星体与太阳系质量中心（近似太阳所在位置）之间的万有引力；

2. 太阳系多重德拜球层（CMDS_日）相邻层间该星体释电条的驱动力（作用）。

太阳系内星体代表的分布

1. 将质量较大，有较强偶极子磁场，即磁偶极矩较高的星体，称之为星体代表。八大行星为星体代表。虽然火星与金星的偶极子磁矩现在极弱，但以前应很强。

四大内行星与四大外行星分别分布于太阳系多重德拜球层（CMDS_日）的相邻层间CMDS_日_-⁺（-：日冕所在层；+：小行星带所在层）与CMDS_日₊^-（+：小行星带所在层；-:柯依伯带所在层）。如图1所示。

2. 星体磁偶极矩南向，即负磁偶极矩，即其方向与该星体旋转(轴)的方向逆向；星体磁偶极矩北向，即正磁偶极矩，即其方向与该星体旋转(轴)的方向顺向。

磁偶极矩南向的星体代表，即负磁偶极矩的星体代表分布在CMDS_日_-⁺；磁偶极矩北向的星体代表，即正磁偶极矩的星体代表分布在CMDS_日₊^-。

3. 依据微宏观球状旋转体系的南北半球的定义，以太阳赤道面划分太阳系为南北两半球。

CMDS_日_-⁺多数星体代表的椭圆轨道的近日点在北半球，如水星，金星，火星，地球的近日点在北半球；CMDS_日₊^-多数星体代表的椭圆轨道的近日点在南半球，如木星，土星，海王星的近日点在南半球，而天王星近日点在北半球。

4. CMDS_日_-⁺星体代表的表层组为CMDS_行星_-⁺，即行星表面荷负电； CMDS_日₊^-星体代表的表面层组为CMDS_行星₊^-，即行星表面荷正电。

原子核内粒子分布的规律

宇宙中微宏观系统彼此和谐统一，规律一致;将上文中“太阳系”置换成“原子核”，“星体”置换成“粒子”其表述不变。

1.原子核内粒子运动的动力：

（1）粒子与原子核质量中心之间的万有引力；

（2）原子核多重德拜球层（CMDS_原子核）相邻层间该粒子释电条的驱动力（作用）。

2.粒子磁偶极矩南向，即负磁偶极矩，即其方向与该粒子旋转(轴)的方向逆向；粒子磁偶极矩北向，即正磁偶极矩，即其方向与该粒子旋转(轴)的方向顺向。

3.将质量较大，有较强偶极子磁场，即磁偶极矩较高的粒子称为粒子代表。

磁偶极矩南向的粒子代表，即负磁偶极矩的粒子代表分布在CMDS_原子核_-⁺；磁偶极矩北向的粒子代表，即正磁偶极矩的粒子代表分布在CMDS_原子核₊^-。

4.CMDS_原子核_-⁺多数粒子代表的椭圆轨道的近心点在北半球，CMDS_原子₊^-多数粒子代表的椭圆轨道的近心点在南半球。

5.CMDS_原子核_-⁺粒子代表的表面层组为CMDS_粒子代表_-⁺，即粒子代表表面荷负电；CMDS_原子核₊^-粒子代表的表层组为CMDS_粒子代表₊^-，即粒子代表表面荷正电。

微观粒子体系中更微粒子的分布规律

宇宙中微观系统与宏观系统彼此和谐统一，规律一致。基于对太阳系的认识，人类可认识宇宙中微观与宏观系统。将上文中“原子核”置换成“粒子体系”，“粒子”置换成“更微粒子”其表述不变。

1.负磁偶极矩的更微粒子代表分布在CMDS_粒子体系_-⁺；正磁偶极矩的更微粒子代表分布在CMDS_粒子体系₊^-。

2. CMDS_粒子体系_-⁺多数更微粒子代表的椭圆轨道的近心点在北半球；CMDS_粒子体系₊^-多数更微粒子代表的椭圆轨道的近心点在南半球。

3. CMDS_粒子体系_-⁺更微粒子代表的表层组为CMDS_{更微粒子代表}_-⁺，更微粒子代表表面荷负电；

CMDS_粒子体系₊^-更微粒子代表的表层组为CMDS_{更微粒子代表}₊^-，更微粒子代表表面荷正电。

总结

综上所述， “多数”即表明“高几率”。因此，进一步统一表达为，

1. 在宇宙中，微观与宏观旋转系统，以右旋为主导。

2. 多重德拜球层（CMDS）普遍存在于宇宙微观与宏观系统中。

3. 微观或宏观的多重德拜球层（CMDS）体系中，相邻层间C₊^-代表（物体），即有较强磁偶极子和较高质量的物体，其椭圆轨道的近心点高几率在南半球；相邻层间C_-⁺代表（物体）的椭圆轨道的近心点高几率在北半球。这基于代表（物体）的椭圆轨道的近心点处，相邻层间该代表（物体）释电条最强，相邻两层组的相邻层间近同经纬度的释电互相抑制。如相邻层间C₊^-释电与相邻层间C_-⁺释电相互抑制，尤其近同经纬度。

4. 微观或宏观的多重德拜球层（CMDS）中各层，以及相邻层间代表（物体）释电条，由等离子体粒子组成。

微观粒子的结构

依据多重德拜球层（CMDS）机制，微观粒子的基本结构如图2-8所示。

1. 原子核的结构

中子在表层组相邻层间C_-⁺中及其内部的C_-⁺中，质子在C₊^-中。若原子核内有反质子，那么反质子只能分布在C_-⁺中；若原子核内有反中子，那么反中子只能分布在C₊^-中。

2. 质子的结构

正电子e+在表层组相邻层间C₊^-中；向内相邻层组的相邻层间C_-⁺中还分布着更小的可发育成电子的负荷电粒子（e-）,更向内的C₊^-分布着更更小的可发育成正电子的正荷电粒子（（e+））。

质子的结构-3.jpg

3. 反质子的结构

电子在表层组相邻层间C_-⁺中；向内相邻层组相邻层间C₊^-中还分布着更小的可发育成正电子的正荷电粒子（e+）,更向内的层组的相邻层间C_-⁺中分布着更更小的可发育成电子的负荷电粒子（（e-））。

4. 中子的结构

电子在表层组相邻层间C_-⁺中；向内的层组C₊^-中分布着正电子；更向内的层组C_-⁺分布着可发育成电子的更小的负荷电粒子(e-)，更更向内的层组C₊^-中分布着可发育成正电子的更更小的正荷电粒子((e+))。

5. 反中子的结构

正电子在表层组相邻层间C₊^-中；向内的层组C_-⁺中分布着电子；更向内的层组C₊^-分布着可发育成正电子的更小的正荷电粒子(e+)，更更向内的层组C_-⁺中分布着可发育成电子的更更小的负荷电粒子((e-))。

反中子的结构-ok.jpg

6. 电子的结构

可发育成电子的微小负荷电粒子（e-）,在表层组相邻层间C_-⁺中;向内的层组C₊^-中分布着可发育成正电子的更微小的正荷电粒子((e+))。

7. 正电子的结构

可发育成正电子的微小正荷电粒子（e+）,在表层组相邻层间C₊^-中;向内的层组C_-⁺中分布着可发育成电子的更微小的负荷电粒子((e-))。

中微子的本质

1. 中微子源于微观粒子体系的多重德拜球层（CMDS）相邻层间释电条。质子，反质子，中子，反中子等，这些微观粒子体系的多重德拜球层（CMDS）相邻层间释电条向外发射就形成了中微子。因此，中微子是由极小粒子组成的一段等离子体条。

2. 中微子通常有右旋与左旋之分。由微观旋转粒子体系的北半球发出的中微子为右旋中微子，从其南半球发出的中微子为左旋中微子。

3. 从微观旋转粒子体系的低纬度发出的中微子，其螺旋度（或螺旋性）极弱。

4. 从微观旋转粒子体系的赤道面即零纬度发出的中微子其螺旋度（或螺旋性）为零。即该中微子无左旋或右旋。

5. 中微子就是它们自己的反粒子。

中子在左旋中微子作用中的衰变

中子的表层组内C_-⁺代表粒子e-的椭圆轨道的近心点高几率在北半球。在C_-⁺北半球的正气旋式释电条运动，是右旋螺旋向外（或上）运动的。其磁场上端S,下端N。

1. 在近心点位置，C_-⁺代表粒子e-释电条（图9A中棕黄色柱体所示）已经很强，即驱动代表粒子e-的上升力已经很强。

2. 若有一段左旋的与C_-⁺代表粒子e-释电条近同组成成分的等离子体条，由外射入C_-⁺北半球，并到达北半球近心点位置的C_-⁺代表粒子e-释电条的下部，作为整个C_-⁺代表粒子e-释电条的下段。如图9A中沿4所示方向射入的一段左旋的等离子体条，成为C_-⁺代表粒子e-释电条的下段（图9B中绿色柱体所示），由于C_-⁺该段释电条（绿色柱体所示）的磁场为上端N而其下端S，而上段释电条（棕黄色柱体所示）的磁场为上端S而下端N，则C_-⁺代表粒子e-释电条的上、下段之间产生磁斥力，驱动含有代表粒子e-的上段释电条更强力地向上（外）运动。

在1，2联合作用下，导致C_-⁺代表粒子e-向外跃迁，即引发了中子衰变。所以，与中子的表层组内C_-⁺代表粒子e-释电条近同组成成分的左旋等离子体条高几率引发中子衰变，即左旋中微子高几率激发中子衰变。

图9. 中子衰变的机理示意图

A在左旋中微子背景中的中子

左旋中微子分别沿（1，2，3，4）四个方向入射到旋转中子体系的北半球中近心点位置的C_-⁺代表粒子e-释电条（棕黄色柱体所示）上。来自四个方向的左旋中微子高几率不同时打在该释电条上。

中子衰变机制-1.jpg

图B左旋中微子激发中子衰变

当左旋中微子（沿图A中4所示方向）射入到北半球中近心点位置的C_-⁺代表粒子e释电条的下部并成为该释电条的下段（绿色柱体所示），致使整个C_-⁺代表粒子e-释电条分成上段（棕黄色柱体所示）与下段（绿色柱体所示）。由于上段仍保持着右旋向上运动，而下段左旋向上运动，在C_-⁺相邻层间电场作用下，电流经过这两段，两段交界处的磁场相斥，驱动含有代表粒子e-的上段更强有力地向外运动，导致代表粒子e-向外跃迁，即激发中子衰变。

质子在右旋中微子作用中的衰变

质子的表层组内C₊^-代表粒子e+的椭圆轨道的近心点高几率在南半球。在C₊^-南半球的正气旋式释电条运动，是左旋螺旋向外（或上）运动的。其磁场上端S,下端N。

1. 在近心点位置，C₊^-代表粒子e+释电条已经很强，即驱动代表粒子e+的上升力已经很强。

2. 若有一段右旋的与C₊^-代表粒子e+释电条近同组成成分的等离子体条由外射入C₊^-南半球，并到达南半球近心点位置的C₊^-代表粒子e+释电条的下部，作为C₊^-代表粒子e+释电条的下段。如图10A中沿4所示方向射入的一段右旋的等离子体条，成为C₊^-代表粒子e+释电条的下段（图10B绿色柱体所示）。由于C₊^-该段释电条的磁场为上端N而其下端S，则C₊^-代表粒子e+释电条的上、下段之间产生磁斥力，驱动含有代表粒子e+的上段释电条更强力地向外运动。

在1，2联合机制作用下，导致C₊^-代表粒子e+会向外跃迁，即引发了质子衰变。所以，与C₊^-代表粒子e+释电条近同组成成分的右旋等离子体条高几率引发质子衰变，即右旋中微子高几率激发质子衰变。

图10. 质子衰变机理示意图

A．右旋中微子背景中的质子

右旋中微子分别沿（1，2，3，4）四个方向入射到旋转质子体系的南半球中近心点位置的C₊^-代表粒子e+释电条（棕黄色柱体所示）上。来自四个方向的左旋中微子高几率不同时打在该释电条上。

B．右旋中微子激发质子衰变

右旋中微子（沿图A中4所示方向）射入到南半球中近心点位置的C₊^-代表粒子e+释电条的下部并成为该释电条的下段（绿色柱体所示），致使整个C₊^-代表粒子e+释电条分成上段（棕黄色柱体所示）与下段（绿色柱体所示）。由于上段仍保持着左旋向上运动，而下段右旋向上运动，在C₊^-相邻层间电场作用下，电流经过这两段，在两段交界处的磁场相斥，驱动含有代表粒子e+的释电条的上段更强有力地向外运动，导致代表粒子e+向外跃迁，即激发质子衰变。

太阳系内中微子背景

在太阳内部核聚变中，质子与质子的聚变反应中生成左旋中微子：

其具体过程为：

1. 在太阳的中心区域，高温高压下，质子之间强烈挤压碰撞中，引发质子p表层组相邻层间C₊^-的间距被强烈压缩，导致C₊^-中代表粒子e⁺释电条大幅增强，其释电上升力也随之大幅增强。

2. 由于在南半球C₊^-中代表粒子e⁺近心点位置，C₊^-代表粒子e⁺释电条已经很强或足够强，则在C₊^-代表粒子e⁺释电条大幅增强下，导致南半球C₊^-中代表粒子释电条极强，随之其释电上升力也极强，驱动该释电条及其所包裹的代表粒子e⁺向外发射。

3.由于在南半球C₊^-中代表粒子释电条正气旋式运动是左旋向外（上）运动的，因此，向外发射出的等离子体条是左旋的，即左旋中微子。

4. 当质子的表层组相邻层间C₊^-中代表粒子e⁺向外发射后，表层组相邻层间C₊^-释电大幅减弱，导致内层组相邻层间C_-⁺释电大幅增强，引发C_-⁺中（e-）释电条迅速增强，促使（e-）迅速发育成e-。即质子变为反质子。

5. 反质子与质子的湮灭

反质子体系不稳定，反质子与质子相遇中，两粒子湮灭过程：由于质子的表层组中代表粒子e+近心点高几率在南半球，而反质子的表层组中代表粒子e-的近心点高几率在北半球，双方表层组中代表粒子在各自近心点处相邻层间释电条最强，且发射出的释电条段（即中微子），恰可极易造成在彼此表层组中代表粒子的近心点处,相邻层间释电条的波动增强以及代表粒子向外发射。因此，极易造成彼此衰变或湮灭。

6. 反质子转变为中子，氘核的生成

当彼此靠近的质子与反质子随机分别进入某一微小粒子体系的多重德拜球层（CMDS）的相邻层间C₊^-与C_-⁺，由于C₊^-质子的近心点高几率在南半球，而C_-⁺反质子的近心点高几率在北半球，减小了该两粒子的接触几率和衰变几率，又导致反质子体系中表层组C_-⁺e-释电条的波动强度与释电强度都减弱。