粒子的量度詳細(xì)介紹
目前基礎(chǔ)粒子觀察、量度、實(shí)驗(yàn)主要工具是電離室、照相核乳膠法、威耳孫云室、蓋革計(jì)數(shù)器、氣泡室、正比計(jì)數(shù)器、閃爍計(jì)數(shù)器等。不管計(jì)數(shù)器,還是電離室所測(cè)量觀察的是帶電粒子數(shù)目強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)軌跡,其中猜測(cè)計(jì)算成份很大。就是設(shè)備龐大各種加速器,所觀察測(cè)量的仍然帶電粒子,對(duì)于中性粒子測(cè)量觀察無能為力。實(shí)際上現(xiàn)有粒子實(shí)驗(yàn)設(shè)備都沒有證明電是長久性,倒是觀察到的都是帶電粒子軌跡有限長度,甚至沿著螺旋線逐漸縮小軌跡運(yùn)動(dòng),*后消失,本來就是電暫態(tài)性的證明。要進(jìn)一步證明,可以通過加速器進(jìn)行的?!段镄哉摗窋嘌裕喝魏螏щ娏W佣疾豢赡芗铀俚焦馑?,達(dá)到光速時(shí)便全部轉(zhuǎn)化為光量子或其它場(chǎng)物質(zhì)。
粒子內(nèi)外不同交換方式是其相互作用原理、粒子磁性和電的暫態(tài)性原理、基礎(chǔ)粒子的原子或原子核碎片及其衰變過程原理等構(gòu)成粒子物理的基礎(chǔ)原理。這三條基礎(chǔ)原理可否解釋粒子物理基礎(chǔ)現(xiàn)象?粒子物理重要現(xiàn)象有放射性元素自然衰變、原子核裂變或聚變爆炸、原子核受轟擊破裂、粒子運(yùn)行軌跡、粒子電或磁性、粒子共振態(tài)等現(xiàn)象應(yīng)能夠用這三條基礎(chǔ)原理給予解釋。如果交換是能量子交換,所不同的是交換頻率、強(qiáng)度、速度、成分和不平衡程度等不同。那么介子、量子、微子是重粒子間、輕重粒子間、輕粒子間的不同交換能量子。對(duì)中性粒子又如何測(cè)定,而且電的可變暫態(tài)性,因此用電子伏特測(cè)定粒子能量是不**的也不可靠的。不如直接用品質(zhì)和變換頻率測(cè)定粒子能量,但目前尚無可行量度工具。
粒子或量子周期性變換,使其運(yùn)行的途徑上狀態(tài)具有波動(dòng)性。大量同類粒子或量子同一方向運(yùn)動(dòng)而相位與方位是隨機(jī)的,它們之間處于不同步的不相干狀態(tài)。但入射到光滑介面時(shí),動(dòng)能改變量ΔE愈大,與介面交換所需時(shí)間Δt愈短,反之動(dòng)能改變量ΔE愈小,與介面交換所需時(shí)間Δt愈長。即
ΔEΔt=ΔpΔι=ΔNΔθ=h/2π 。也可用動(dòng)量改變量Δp與位移Δι,或角動(dòng)量ΔN與角移Δθ間關(guān)系表示,起了相位與方位調(diào)整作用,使它們處于同步運(yùn)行狀態(tài)。粒子和量子交換特性公式可能成為量度重要依據(jù)。
微觀粒子不僅具有周期變換,還具有周期交換,而ΔE包含能量差或交換頻率差或品質(zhì)乘以速度平方差,那么粒子愈輕,即品質(zhì)愈小,交換強(qiáng)度愈弱,而交換時(shí)間Δt愈長,正如強(qiáng)(交換)作用、電磁(交換)作用、弱(交換)作用間的關(guān)系。強(qiáng)作用產(chǎn)生于重粒子之間交換,品質(zhì)大交換作用強(qiáng)而交換時(shí)間短。弱作用產(chǎn)生于輕粒子之間交換,品質(zhì)小交換作用弱而交換時(shí)間長。電磁作用產(chǎn)生于重輕粒子之間交換作用,品質(zhì)和交換時(shí)間介于兩者之間。這樣可將三種作用統(tǒng)一于交換觀念之中,而萬有引力屬于渦旋運(yùn)動(dòng)濃縮品質(zhì)引起的作用,它只有與電磁輻射合起來,才可以看成另一類交換的方式,對(duì)于微觀粒子交換強(qiáng)度太小,可略去。
同類粒子或量子運(yùn)動(dòng)周期性變換和波動(dòng)性運(yùn)行,在介質(zhì)中動(dòng)能周期性變換,其改變量愈大,交換時(shí)間愈短,反之能改變量愈小,相應(yīng)交換時(shí)間愈長,它跟介面作用情況一樣。而粒子之間交換情況類似,品質(zhì)愈小所需交換時(shí)間Δt愈長。由于粒子比量子除平動(dòng)和周期變換外還有其它能量,因此交換特性公式為 h/2π≤ΔEΔt≤m(c2-υ2)Δt=(hν。-hν)Δt 。此式是微觀粒子交換特性公式。粒子(相對(duì)量子)間不僅有相位、方位差異,而且還存在品質(zhì)、頻率等差異,使ΔEΔt≥h/2π。它是微觀粒子作用和量度基礎(chǔ)依據(jù)。宏觀物體品質(zhì)m大,相應(yīng)能量ΔE非常大而作用時(shí)間非常短,幾乎瞬時(shí)發(fā)生的Δt≈0。光速時(shí),表示不相干。
相互作用類型(交換)強(qiáng)度比值 (交換)特性時(shí)間(秒)
強(qiáng)作用 1 10&sup-23∽10&sup-22
電磁作用 1/137 10&sup-20∽10&sup-18
弱作用 10&sup-14 10&sup-10∽10&sup-8
交換特性公式的三種類型可分成:粒子入射介面交換作用所引起的相位調(diào)整;形成上述強(qiáng)、弱、電磁三類作用;粒子之間交換作用因品質(zhì)(包含交換頻率、相位方位)等差異使交換存在一定寬度,相應(yīng)引起的同元素原子線光譜存在一定的寬度,成為交換特性統(tǒng)一表達(dá)式。強(qiáng)度比值是由強(qiáng)作用公式2πf2/hc≈1和弱作用公式2πg(shù)2/hc,以及電磁作用公式μce2/2h=1/137等計(jì)算得到的,f、g‘荷’實(shí)際上是強(qiáng)、弱交換場(chǎng)質(zhì)總量,稱為強(qiáng)、弱交換荷,相當(dāng)于電荷是電場(chǎng)質(zhì)總量類似,可以用交換場(chǎng)散度描述。電磁交換是重輕粒子間的交換,又與電場(chǎng)與磁場(chǎng)聯(lián)系起來的公式,比較特殊,但仍跟電荷平方有關(guān),即強(qiáng)、弱場(chǎng)質(zhì)交換描述參量。如果改寫成相應(yīng)關(guān)系式,則 2πě2/hc=μce2/2h ;ě2=μc2e2/4π 。其中ě可以看成電磁交換荷或稱電磁交換荷。