如何區分玻色子與費米子?亞原子粒子的結構和組成

2020-11-14 老胡說科學

在本文中,我們將討論兩個基本算符在亞原子粒子形成中的作用。我們將證明亞原子粒子不是基本粒子,而是複合粒子。它們僅僅是它們的量子場在局部時空矩陣中幾何激發的表現。

標準模型

粒子物理學家已經發展了一個理論模型,它構成了一個框架,讓我們理解基本粒子和構成我們宇宙的四種已知的自然力。這個框架被稱為標準模型。它的主要成分之一是負責給粒子質量的希格斯場。希格斯場有一種粒子與之相關,即希格斯玻色子。根據我們的假設,本文中希格斯場代表時空矩陣,而希格斯玻色子代表時空粒子(SPs)。

第一代費米子粒子是由六組具有不同自旋構型的奇點組成。當奇點與相鄰SPs相互作用時,它們獲得左手或右手螺旋性弦,由軌道動量驅動,給予費米子粒子質量。

當奇點以軌道動量驅動弦時,奇點的自旋力處於支配SPs和費米子粒子波函數的向心力定律的後面。

  • F為奇點產生的自旋力,mc為弦的質量,弦的固有速度為光速,r為弦受奇點驅動時的軌道半徑。奇點自旋力將弦的固有線性動量mc轉化為軌道動量mc^2/r。它們是控制粒子,解釋了費米子粒子的電荷。

軌道弦的波形代表特定費米子粒子隨時間的量子場。波函數佔據三個空間維度,賦予費米子粒子體積和波粒二象性。弦的軌道動量使每個費米子粒子成為一個微時鐘,每個軌道代表特定費米子粒子的微秒。這是薛丁格方程時間量子化背後的機理。微秒流逝的時間隨軌道弦的半徑成比例的變化。半徑依次隨軌道弦的能級(能量)變化,符合F =mc^2/r =E/r的規律。

量子場論解釋亞原子粒子的產生和湮滅。由於所有亞原子粒子都是複合粒子,因此它們只能通過改變它們的兩個基本操作符的配置來改變它們的類型。這一事實提供了強有力的證據,證明標準模型中的亞原子粒子不是基本粒子而是複合粒子。費米子粒子和它們對應的反粒子不會被湮滅,但它們會轉化為較輕的費米子粒子(比如中微子)和能量。這個結論是基於提出的奇點守恆定律得出的。

如果中微子是無質量的,那麼它們一定是由奇點組成,沒有繞軌道運行的弦。當它們吸引弦時,它們獲得質量。沒有軌道弦和吸引一些弦之間的波動解釋了中微子振蕩的質量。

中微子和反中微子之間的相互作用可能通過改變奇點的構型和從局部SPs吸收能量而產生其他費米子粒子對。在核反應堆附近發現的相對較高數量的中微子和反中微子支持奇點守恆定律,因為費米子粒子的湮滅總是以更輕的粒子加上能量而結束。在夸克的約束下,費米子粒子在持續的相互作用和奇點構型的改變中不斷地發生「味道」變化。每一種「味道」的變化代表一種不同類型的費米子粒子。

亞原子粒子的類型

下圖顯示了兩種FPs的不同配置,它們組成了標準模型的亞原子粒子。奇點的自旋方向是奇點電荷的來源。例如,一個電子是由一個具有6個奇異點的原子核組成的,這些奇異點圍繞著左弦旋轉,因此假設它的整數電荷為-1e。另一方面,夸克是由六種自旋的奇點組成的,它們被一種相關螺旋度弦圍繞,因此它們的電荷是非整數。

  • 圖片來源:維基百科。

這兩個FPs是亞原子粒子二進位代碼的位源。它們是組裝能量-質量-信息所需硬體的模塊化方法的組成部分。以等價為基礎構建宇宙。下面是推測的亞原子粒子的二進位代碼。如惠勒所推測的,每根弦和每個奇點都代表「它」中的一個「位」。

W+和Z+規範玻色子被認為是輕子粒子與從SPs(凝聚態)借來的能量的複合。

玻色子

玻色子構成了兩種亞原子粒子中的一種。例如光子、膠子、引力子以及W+和Z+玻色子等規範玻色子。標準模型中的四個載力規範玻色子(力的載體或中介)通常被認為是虛粒子。虛玻色子被認為是一種「忽隱忽現」的粒子,因此它們的存在被假定但尚未被證實。光子是電磁輻射(包括光)的量子。

玻色子的一個重要特徵是,它們的統計並不限制它們中的若干個佔據相同的量子態,而兩個費米子卻不能佔據相同的量子空間。玻色子是一維粒子而費米子是三維粒子。

玻色子是由具有相反螺旋形的耦合弦組成的(沒有形成原子核的奇點)。它們具有一維幾何,因此幾個玻色子可以佔據同一個空間。玻色子沒有靜止質量,因為它們的弦不受軌道動量中的奇點驅動。由於這個原因,泡利不相容原理不適用於玻色子。所有玻色子都表現為整數自旋:自旋1、自旋2等等。

玻色子可以是虛的,如虛光子、引力子和膠子,也可以是可觀察到的組成電磁輻射光譜的光子,這些光子取決於它們的波長和頻率。所有玻色子在真空中以光速勻速運動。虛玻色子是短暫的(瞬態的),作為力(能量)的載體。另一方面,光子是穩定的,以線性動量運動。

同樣值得注意的是,根據我們的量子力學模型,所謂的W+和Z+規範玻色子,是由耦合弦攜帶的輕子粒子,它們來自於衰變的夸克約束,因此它們有質量、電荷和整數自旋。因為這個原因,它們並不是嚴格意義上的玻色子。泡利不相容原理將適用於他們的情況。

費米子

在粒子物理學中,費米子是一種遵循費米-狄拉克統計量的粒子,而費米統計量只適用於那些遵守泡利不相容原理的粒子。這種粒子具有半整數自旋,並根據正確描述其行為的統計數據被命名為費米子。例如,費米-狄拉克統計適用於電子、質子和中子。

費米子可以是基本粒子,比如電子和夸克,也可以是複合粒子,比如質子。根據任何合理的相對論量子場理論中的自旋統計定理,自旋為整數的粒子是玻色子,而自旋為1/2倍數的粒子是費米子。

除了自旋特性之外,費米子還有另一個特性:它們擁有守恆引力子子或輕子量子數。因此,通常所說的自旋統計關係實際上是自旋統計-量子數關係。

費米子通常與物質有關,而玻色子通常是載力(力的載體或中介)粒子。複合費米子,如質子和中子,是日常物質的關鍵組成部分。

提出了每一代費米子都有一個由六個奇異點組成的核,但它們自旋方向的構型不同。不同的構型範圍從所有的六個奇點都是自旋CCW,圍繞左手螺旋度弦旋轉,就像電子的情況,到所有的六個奇點都是自旋CW,圍繞右手螺旋度弦旋轉,就像正電子的情況。當我們考慮到這兩種類型時。弦的特性和奇點的不同組合在這一代中只有8個費米子粒子。

下表顯示了每個費米子粒子的組成。

  • 圖片來源:維基百科!

從上表可以看出,它們的核是由不同的奇點組合組成的,這些奇點所圍繞的是左手螺旋度或右手螺旋度的不耦合弦。軌道弦的類型由奇異點的淨自旋方向決定。費米子粒子表現為自旋-½,這是因為它們的波形由它們的不耦合弦和奇點的角軌跡決定。

一個自旋為1/2的粒子需要轉720⁰度才能回到它原來的位置,而自旋為1的粒子只需要轉360⁰度。

費米子粒子不能佔據相同的量子時空。它們由奇點與局部SPs的相互作用而顯現。兩組奇點不能同時與同一局部SPs相互作用,否則它們就會形成一個更重的費米粒子。這個原理解釋了泡利不相容原理。

一個時空粒子由12個奇點組成,每個自旋方向上有6個奇點被兩個螺旋的不耦合弦圍繞。在這種構型下,它可以分裂成第一代費米子的四對粒子中的任何一對。這就解釋了真空中虛粒子的自發出現和消失。SPs串的耦合和解耦也解釋了真空擾動現象。微擾被物理學家稱為觸發機制,用來解釋量子力學的某些方面。

所有費米子粒子都有大於零的靜止質量,只要它們有弦圍繞奇點旋轉。還值得注意的是,中微子和反中微子都具有相同的奇點構型。但是它們可以吸引任意一種類型的弦。由於這個原因,它們在零質量和有質量之間振蕩,也在兩種不同類型之間振蕩。它們通過吸引任意螺旋度的鬆散弦,在時空矩陣的對稱守恆中起著關鍵作用。它們在宇宙中的豐富性是由於它們在奇點守恆中起著關鍵作用。當一個費米子粒子和它對應的反粒子被湮滅時,它們會以電磁輻射的形式釋放能量,最終釋放出中微子和反中微子來保存奇點。

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