論粒子能量、質量、電荷的本質聯系及其引申意義
——萬物之理初探

丁榮培

（中國農工黨長沙市委科技委員會，湖南 長沙，410002）

論粒子能量、質量、電荷的本質聯系及其引申意義
——萬物之理初探

丁榮培

（中國農工黨長沙市委科技委員會，湖南 長沙，410002）

本文從作者《論電子、質子半徑的新計算方法及其延伸意義》[1]一文基礎上再出發，對γ射線在重原子核附近可產生正負電子對這一物理現象進行分析，鞏固了電子、質子內在本質就是量子化渦旋閉合電磁場的觀點并推廣到一般粒子。通過優化改進的數理分析模型，深入分析了電子、質子能量、質量、電荷、原始宇宙的本質聯系，得到粒子能量來源公式、質量來源公式、電荷來源公式、質量半徑關系常數等，同時還得出中子就是電子渦旋磁場本體內疊加質子自旋體形成的復合粒子的新觀點、新論據和實驗驗證方法。根據系列新的計算公式，計算出描述電子、質子、中子有關物理特征的系列新參數，從全新的角度統一地解釋物質的微觀世界和宏觀世界。

渦旋磁場；粒子能量來源；粒子質量來源；粒子電荷來源；質子電磁形狀半徑；中子電磁形狀半徑

1 引言

1.1 萬物之理的探索之路

大統一理論（grand unified theories，GUTs），簡稱GUT，又稱為萬物之理，探索萬物之理一直是科學界孜孜以求的大事業[2]。由于微觀粒子之間僅存在四種相互作用力，萬有引力、電磁力、強相互作用力、弱相互作用力，理論上宇宙間所有現象都可以用這四種作用力來解釋。通過進一步研究四種作用力之間聯系與統一，尋找能統一說明四種相互作用力的理論或模型稱為大統一理論。

早在20世紀20年代，著名物理學家愛因斯坦就致力于尋找一種統一的理論來解釋所有相互作用，也可以說是解釋一切物理現象，因為他認為自然科學中“統一”的概念或許是一個最基本的法則。

超弦理論是人們拋棄了基本粒子是點粒子的假設而代之以基本粒子是一維弦的假設而建立起來的自洽的理論，該理論認為自然界中的各種不同粒子都是一維弦的不同振動模式。

1.2 麥克斯韋方程組可以描述電子、質子的內在本質及其運動規律

中國物理學家趙忠堯首先發現了能量大于兩倍電子靜質量能（2m0c2=1.02MeV）的γ射線在重原子核附近可產生正負電子對。[3]同理，更高能量的電磁波中的光子對在一定條件下可以產生正負質子對。

如果把光子對比喻為“雞蛋”，那么正負電子對、質子對就好比光子對“孵化”出來的“小雞”，光子對和質子對不是絕然不同、沒有關系的事物，既然麥克斯韋方程組這個“基因組”可以描述電磁波和光子對，那么在一定的條件下麥克斯韋方程組同樣應當是可以解釋和描述正負電子、正負質子的，麥克斯韋方程組不應當是和正負電子、正負質子完全無關的一組方程。只是，應當如何描述，我們需要找到一把打開神秘之門的鑰匙。

1.3 在《論電子、質子半徑的新計算方法及其延伸意義》一文基礎上再出發，繼續向前推進

原文得出的電子、質子內在本質就是量子化的渦旋閉合電磁場的觀點是站得住腳的，能量本質來源于電子、質子的渦旋電磁場也是站得住腳的，但是前文中電子、質子內部充滿著渦旋閉合電磁場的觀點需要修正，修正的理由是作者經過進一步思考認識到電子、質子內部充滿著渦旋閉合電磁場與質子內部“漸近自由”[4]這一目前有實驗支持的物理現象存在矛盾之處，唯有電子、質子內部是“空的”，在電子、質子本體半徑處存在渦旋磁場并對應產生與之垂直徑向向外電場才與質子內部“漸近自由”性質相兼容。系列計算公式也將因此進行修正，從全新的角度統一地解釋物質的微觀世界和宏觀世界。

1.4 本文中計算得到系列電子、質子、中子參數，有些數據是不久的將來可以進行對比驗證的。詳見表1。

表1 電子、質子、中子的系列參數

1.5 對四種力大統一的表述

本文認為能量、質量、電荷、原始宇宙以及四種力均起源于渦旋磁場，即從終極層面看渦旋磁場是宇宙的萬物形成發展的本質原因。可以統一用一組方程式來描述四種力。

2 電子、質子的內在本質就是量子化的渦旋閉合電磁場

2.1 光子不可能有無限可分的結構，這樣，由并非無限可分的γ光子對在經過重原子核附近時產生出的正、負電子同樣不可能具有無限可分的結構。

2.2 《論微觀局域時空彎曲狀態下閉合弦量子振動形成基本粒子的動力學機制》[6]一文論證電子、質子內在本質就是攜帶能量的渦旋閉合電磁場。

其中主要觀點歸納如下：

2.2.1 從電子對的產生與湮滅的過程看，電子內部的本質就是攜帶能量的渦旋閉合電磁場。

2.2.2 電子、質子就是以一定頻率在高速旋轉運動渦旋磁場形成的閉合弦并感生激發與之垂直的渦旋磁場。能量子運動具有“趨膚效應”，就象一個皮球，相對來講里面是真正的“真空”。閉合弦振動的彎曲與閉合是由于高能量密度下空間自然彎曲的必然結果。

2.2.3 γ光子對從磁場角度看是兩個旋向相反、以光速運動的渦旋磁場。可以看出，正是因為渦旋磁場方向的不同，形成的實物粒子有了正、負電荷之分。

2.2.4 電子、質子的本質就是場，渦旋閉合磁場感生與之垂直的電場，磁場與電場構成坡印廷矢量關系。

電子、質子內部運動規律、物理參數可以用麥克斯韋方程組、質能公式及其推導出來的計算公式進行描述。

3 麥克斯韋方程組與斯托克斯公式結合的啟示

3.1 麥克斯韋方程組[7]及其意義

3.1.1 從麥克斯韋方程組，可以推論出光波是電磁波。麥克斯韋方程組和洛倫茲力方程是經典電磁學的基礎方程。從這些基礎方程的相關理論，發展出現代的電力科技與電子科技。

3.1.2 麥克斯韋方程組的積分形式：

這是1873年前后，麥克斯韋提出的表述電磁場普遍規律的四個方程。其中：

（1）描述了電場的性質。在一般情況下，電場可以是庫侖電場也可以是變化磁場激發的感應電場，而感應電場是渦旋場，它的電位移線是閉合的，對封閉曲面的通量無貢獻。

（2）描述了磁場的性質。磁場可以由傳導電流激發，也可以由變化電場的位移電流所激發，它們的磁場都是渦旋場，磁感應線都是閉合線，對封閉曲面的通量無貢獻。

（3）描述了變化的磁場激發電場的規律。

（4）描述了變化的電場激發磁場的規律。

3.2 高斯公式與斯托克斯公式

3.2.1 高斯公式與通量和散度[8]

高斯公式的數學形式如下：

其中，V對應于閉合曲面S所包圍的體積。

3.2.2 斯托克斯公式與環流量和旋度[9]

斯托克斯公式的數學形式如下：

3.3 從高斯公式、斯托克斯公式出發對麥克斯韋方程組的進一步理解

從高斯公式與斯托克斯公式的結合，可得：

以電場高斯公式為例，可得：

電位移的高斯定律意義：通過任意封閉曲面的電位移通量等于該封閉面包圍的自由電荷的代數和。這說明電位移(電通密度)只取決于自由電荷Q而與電介質中束縛電荷無關。根據（4）式，電通密度D（或稱電位移、電感應強度）的通量必對應環量，將（5）式代入（4）式，得：

綜上可得：

其中ρ為體電荷密度。

3.3.1 電位移極矩的物理意義：

（1）渦旋磁場的存在是電子、質子產生能量、質量、電荷的根本原因，或者是電位移極矩是本質，能量、質量、電荷是物質的表象。

（2）對電子、質子來說，其內部電位移極矩的環量等于電位移通量，并等于電子、質子電量的絕對值。

（3）根據高斯公式與斯托克斯公式可知，有電位移通量，電子、質子內部必對應有環量，電位移極矩所對應的環量是本質，與電位移通量對應的電量q是事物的屬性、是表象。

3.3.2 電磁場是物質的一種形態[10]：

（1）電磁學理論表明電磁場具有能量和動量，證明它是與實物一樣的一種物質存在形態。

（2）隨著科學技術的發展，發現“場”與“實物”之間的界限日益消失。

（3）電磁波的頻率越低，波的特性越顯著，電磁波的頻率越高，物質的“粒子”特性越顯著。γ射線在重原子核附近可產生正負電子對即是這種特性的生動反映。

（4）我們所看到的是電產生磁，但是更深入一層，到物質微觀世界的內部，磁場比電場更基本，或者說在宇宙、在物質世界的終極層面，磁場比電場更基本。

3.3.3 電子、質子是特殊的電磁現象并且可用麥克斯韋方程組加以描述、闡釋。既然正、負電子以至正、負質子產生過程是一種特殊的電磁作用現象。那么，正、負電子以至正、負質子這種特殊的電磁現象應當可以用描述電磁作用普遍規律的麥克斯韋方程組加以描述、闡釋。

3.3.4 電位移極矩是個向量。從數學表達式看電場強度E方向是從電子、質子中心發出，即是一個徑向向量。

3.3.5 從外部看通過電子、質子球表面的電位移通量（數值上等于該封閉面包圍的電子、質子電荷）必對應存在內部環量。電子、質子內部環量是因，電位移能通量是果。或者說內部環量是本質，電位移通量是表象。

3.4 愛因斯坦認為“物質是由場強很大的空間組成，在這種新物理學中并非既有場又有物質，因為場才是唯一的實在”[11]

顯然，在這里愛因斯坦把場看成是基本的物質實體，粒子只是場在局域空間的凝聚。電位移極矩的存在揭示了愛因斯坦“物質是由場強很大的空間組成，在這種新物理學中并非既有場又有物質，因為場才是唯一的實在”這一哲學思想的數學原理。

4 電子、質子內在本質統一描述模型及其本體半徑理論值的計算

4.1 電子、質子內在本質是量子化的渦旋磁場及其伴隨產生徑向電場

《電磁學》已經推算出電場能量密度的表達式、磁場能量密度的表達式以及電磁場能量密度的表達式[12]如下：

將E與H的比例關系代入上式，可得

那么，可以看出能量子運動具有“趨膚效應”，就象一個皮球，相對來講里面是真正的“真空”,電子、質子的能量本質是渦旋磁場感生的電場蘊含的電場能，具體表現為電子、質子這一電磁場能量子半徑周圍的電場能。以積分形式表達式為：

其中，用W表示電子、質子的質量能（一般習慣用E表示能量，因另一些場合習慣用E表示電場強度，為免混淆，本文用W表示能量，E表示電場強度），S為穩定粒子（如電子、質子）球體球表面面積[14]，π為圓周率，r為粒子球體的半徑。

又，電場強度表達式為：

其中，q表示電荷所對應的電量為1.602×10-19c（此處c不是光速，為電量單位庫侖）。[15]

4.2 電子、質子本體半徑計算公式

根據狹義相對論質能公式，電子的質能還可以表達為：

可得：

由此，得出電子、質子本體半徑計算公式為：

4.3 電子、質子本體半徑計算公式的意義

4.3.1 電荷電量q、真空介電常數ε、光速c均為常數，只要知道粒子質量m就能算出粒子半徑。

4.3.2 粒子質量與粒子半徑成反比關系，粒子質量m越大，粒子半徑r越小。同一粒子，其運動速度越快、其質量越大、其半徑越小。

4.3.3 電子、質子本體半徑是對應于電子、質子第一層次自旋（渦旋磁場的自旋）形成的物理半徑。

4.4 中子是由一個電子與一個質子組成的復合粒子

中子的“外殼”就是電子本體（量子化的渦旋磁場體），中子里面是一個質子本體（本體半徑7.65×10-19m）在以四分之一光速、以0.84×10-15m為半徑（一個周長剛好等于該運動質子德布羅意波長）作圓周運動。故中子本體半徑等于電子本體半徑。

5 關于電子、質子的能量、質量、電荷的本質與聯系

電子、質子的能量、質量、電荷均起源于電子、質子內在渦旋磁場，是同一事物的不同屬性或者說是同一事物不同的表現形式。

5.1 電子、質子能量來源公式

其中r0為電子、質子本體半徑，公式計算電子、質子自身產生的電場中所儲備的能量。

公式意義：

5.1.1 公式左邊對應電子、質子體外靜電場的電場能（電場能同時也對應質量）。電子、質子體外靜電場的電場能（電場能同時也對應質量）是電子、質子質量能的來源。

5.1.2 作者認為，粒子引力場也有對應的能量和質量，宇宙中暗物質、暗能量很可能大部分來源于引力場對應的能量和質量，另外一部分則來源于未知黑洞。

5.1.3 萬事萬物（如粒子）既在其他事物（如粒子）的場中運動，同時，其他事物又在自己的（如粒子）場中運動，所以，萬事萬物（如粒子）通過場的作用既受其他事物影響又被其他事物“感知”，另一方面，萬事萬物（如粒子）通過場的作用影響和“感知”其他事物（如粒子狀態的改變）。場與場的相互作用不同玻色子的作用，它使萬事萬物（如粒子間）發生作用更直接，場使得事物具有“你中有我，我中有你”的奇妙性質。量子通訊中糾纏態量子的相互作用就是最好的注釋。

5.1.4 分數電荷并不存在，能量、質量、電荷有緊密的內在聯系，是同一事物的不同屬性。相應地，中子等不帶電荷的粒子都是復合粒子。

5.2 電子、質子質量來源公式

查電磁學理論公式

可得，

即:公式意味著以光速運動的渦旋磁場B必然產生電場E，電磁強度E等于磁感應強度B乘以光速C。這個公式僅適用于同一事物內相互感生的電場與磁場間，不適用于不同事物沒有直接關聯的電場與磁場間。

將公式（17）兩邊同時除以光速的平方，可得：

可得：

公式意義：

5.2.1 公式左邊對應粒子質量。

5.2.2 公式右邊反映的是對應粒子的質量來源于粒子體內的渦旋磁場，粒子質量與粒子體內磁感應強度B的平方成正比。

5.3 電子、質子電荷來源公式

公式意義：

5.3.1 公式左邊是對應電子、質子電量，與（17）式、（21）式在數學形式上有很好的對稱性。

5.3.2 公式右邊反映的是對應粒子的電量來源于電子、質子本體渦旋磁場所產生的徑向電場。

5.4 粒子質量半徑常數God=mr

我們用一個新的符號God代表mr，這是一個反映宇宙根本規律的常數。

我們將 q、π、ε、c代入得到 mr=1.281×10-45Kg·m（千克·米），其意義為：

5.4.1 mr等于一個常數1.281×10-45Kg·m，這常數反映了粒子狀態下能量密度極大時微觀局域空間自然彎曲的規律。

5.4.2 這個常數同時反映了粒子狀態下能量密度極大時量子化渦旋磁場內的角動量守恒，同時這個角動量與電荷常數相聯系。

5.4.3 普遍反映從電子、質子到黑洞、宇宙的質量與半徑反比關系，穩定粒子（或稱穩定質量單元）質量m與粒子半徑r成反比關系，即粒子質量越大、粒子半徑越小。

5.4.4 大爆炸前的原始宇宙就是一個超級黑洞，其本質就是一個超級粒子。

6 關于電子、質子性質的部分新公式及其物理含義

推導過程從略，列出公式如下：

6.1 能量電荷比公式

6.2 電子、質子質量與半徑關系公式

6.3 穩定粒子能量電場比公式（能量電荷比公式的等價表述）

其他等價表述為：

6.4 粒子第一層次渦旋閉合磁場運動周期與自旋角頻率（角速度）公式

粒子第一層次渦旋閉合電磁場組成的能量子以光速運動，內部運動角頻率（渦旋閉合電磁場自旋角速度）ω為：

粒子第一層次渦旋磁場運動周期（以光速圓周運動一周時間）：

粒子第一層次渦旋磁場角速度

6.5 γ射線光子轉化為電子對時的空間收縮效應

h為普朗克常數，f1為γ射線中所對應光子對在重原子核附近轉化為電子對時的頻率，

f2為電子內渦旋磁場頻率，

即：電子、質子內渦旋磁場頻率是γ射線中光子對在重原子核附近轉化為電子對、質子對時所對應γ射線的頻率的137倍，剛好等于精細結構常數的倒數，這決不是一種巧合。這反映了γ射線光子在重原子核附近轉化為電子對時從光子對光速運動狀態到電子對相對靜止狀態時發生了空間的收縮效應。轉化前后半徑可作對比，光子對的半徑是電子對半徑的137倍。

由此可見，γ射線中光子對在重原子核附近轉化為電子對的本質是一對以光速旋轉、旋向相反、如齒輪嚙合前進（速度即為光速）的光子對（本質即為渦旋電磁場能量子，渦旋磁場是本質，渦旋磁場伴隨產生與之相垂直的電場）在向無限遠處運動過程中，遇到重原子核，被重原子核的電場所“制動”，運動的光子對變成相對靜止的在有限空間“凝聚”的實物粒子，即正負電子。

換句話說，正負電子、正負質子就是運動著的渦旋電磁場能量子在局域空間的凝聚，“凝聚”過程中，光子對尺寸收縮到原來的1/137，從這層意義上說，物質的本質就是場。

中子是電子、質子的復合粒子，外殼為電子（渦旋電磁場能量子，半徑為1.406*10-15m），中間是一個質子（本體半徑為7.65*10-19m）在以四分之一光速、圍繞一個半徑為0.84*10-15m的圓作與德布羅意波相聯系的自旋運動。

電子、質子的旋轉分三個層次，電子、質子第一層次自旋（即內稟渦旋磁場）速度為光速，電子、質子第二層自旋（即我們通常所理解的自旋）速度為光速的四分之一，電子第三層次旋轉，即圍繞原子核的軌道旋轉，第一軌道速度是光速乘以精結構常數（即光速的1/137）。

6.6 精細結構常數與康普頓效應、德布羅意波的關系

6.6.1 電子的康普頓波長

6.6.2 電子的德布羅意波長

兩者在公式形式上是一致的，當電子的運動速度等于光速（當然，電子只能以接近但低于光速運動）v=c時，兩式一致。

6.6.3 γ射線中光子對在重原子核附近轉化為電子對時的頻率所對應的波長

6.6.4 康普頓波長與精細結構常數及電子本體半徑的關系

6.6.5 康普頓波長與精細結構常數的關系

精細結構常數是物理學中一個重要的無量綱數，常用希臘字母α表示，精細結構常數更接近于1/137。根據玻爾模型，很容易推算出基態軌道上電子的速度為，它與光速之比，正是我們前面看到的精細結構常數的公式。

康普頓波長與精細結構常數的關系式

由此，可得：

公式的意義：康普頓波長與2倍電子周長之比等于光速與基態軌道上電子的速度之比，從另一角度可以理解為反映出的由直線前進的光子收縮為電子時的空間收縮之比。

公式（30）、（31）、（32） 與前面推導出的公式（16）以及與之相關的系列公式在邏輯上是相互包容、環環相扣的。

6.6.6 原子內的電子有三個層次的運動。一是電子圍繞原子核的運動，與之相對應有電子軌道角動量和軌道磁矩。二是電子有與自身德布羅意布波相聯系的自旋運動，與之相對應有電子自旋角動量和自旋磁矩（第二層次自旋運動）。三是電子內渦旋磁場運動，與之相對應有終極自旋角動量和終極自旋磁矩（第一層次自旋運動）。

6.6.7 粒子有與自身德布羅意布波相聯系的自旋運動說明，如果把電子、質子比作渦旋磁場量子的“今生”，而把光子比作渦旋磁場量子的“前世”，“今生”的自由電子和自由質子除了有內部渦旋磁場運動外，同時會自覺地圍繞“前世”光子的“影子”作相對應的“圓周”運動，與這個運動相對應形成了電子、質子的自旋角動量和自旋磁矩，因此，電子、質子的自旋角動量和自旋磁矩決不能理解為電子、質子是圍繞自身軸線運動形成的。

6.7 粒子第一層次自旋角動量

與粒子外部運動如電子繞原子核公轉的軌道角動量、自旋角動量（第二層次自旋）相區別

無論電子還是質子，其自旋角動量都是這一常數值God·c，這可從另外一個角度解釋的為什么不管電子還是質子其電荷電量的絕對值都會等于1.602*10-19c這一常數，這兩者都之間是緊密相關的。

6.8 粒子第一層次自旋磁矩

與粒子外部運動如電子繞原子核公轉的軌道磁矩、自旋磁矩（第二層次自旋）相區別

M為粒子第一層次磁矩，I為粒子第一層次渦旋磁場B運動形成的視同電流I，S為粒子球體過中心橫截面積。dq為渦旋磁場B運動一周通過的視同電荷，dt為粒子第一層次渦旋磁場B運動一周所需時間t。

6.9 粒子第一層次（或內稟）自旋磁矩與粒子第一層次（或內稟）自旋角動量之比（回旋磁比率）

本文從與傳統量子力學不同的另一個角度得出的回旋磁比率公式，完整地解釋粒子第一層次（或內稟）自旋磁矩與粒子第一層次（或內稟）自旋角動量真實含義、產生的深層次原因和動力學機制問題。

7 描述電子、質子的有關物理參數估算表詳見表2

表2 電子、質子、中子有關物理參數估算表

8 引申意義

8.1 電子、質子內部本質上就是量子化的渦旋閉合電磁場。總結出關于電子、質子質量、能量、電荷的三個相互關聯的表達式，并且具有極為優美的數學形式。

8.2 粒子質量、能量、電荷是同一事物不同屬性，但是這些不同屬性有共同的起源，即起源于其內部渦旋磁場。電子、質子能量來源于渦旋磁場產生的徑向電場，并與電場強度E的平方成正比。電子、質子的慣性質量來源于渦旋磁場，并與磁感應強度B的平方成正比。具體回答了超弦理論中關于粒子第一層次弦振動形式、振動原理、振動參數等問題。

8.3 電子、質子的質量與本體半徑之積為一常數（1.281×10-45Kg·m），其意義：一是在微觀世界，粒子的質量越大，其體積越小。二是對應電荷常數。三是對應終極自旋角動量為一常數。四是對應不同能量的光子其自旋角動量也為一個常數。

8.4 電子本體半徑新計算結果為：re＝1.406×10-15m（1.406費米或稱飛米），新的計算結果是原有數據（經典電子本體半徑2.8×10-15m）的約二分之一，即原先估計的電子本體半徑是新計算結果的2倍。粒子能量、質量增大、其半徑減小。

8.5 質子本體半徑的新計算結果為：rp＝7.65×10-19m（0.765阿米），令人驚奇的是，計算表明：質子本體半徑遠小于電子本體半徑。如果把電子本體的大小比喻成首都北京的鳥巢體育館，則質子本體的大小不到一個籃球那么大，大概和一個足球大小差不多。

8.6 物質的微觀世界和宏觀世界可以從全新角度統一解釋（mr=1.281×10-45Kg·m）。

8.7 黑洞本質上可能就是超級粒子（以1億倍于太陽質量的黑洞為例，太陽質量為1.99×1030kg，則此黑洞質量為 1.99×1038kg，其半徑由公式

8.8 初始宇宙本質上就是超級黑洞、超級黑洞本質上極有可能就是超級粒子

8.9 如果黑洞或初始宇宙的質量是有限的，那么它就不是奇點，換言之，黑洞或初始宇宙都可以用質量、內部渦旋磁場強度、粒子半徑、自轉角頻率等參數進行描述。

8.10 電子、質子能量來源于粒子第一層次渦旋磁場產生的徑向電場，并與粒子“皮球”表面處電場強度的平方成正比，表達式為：

8.11 電子、質子質量來源于與粒子第一層次渦旋磁場，并與粒子“皮球”表面內部磁感應強度的平方成正比，表達式為：

8.12 電子、質子電荷來源于粒子第一層次渦旋磁場所產生的垂直電場，并與電場強度成正比，表達式為。其意義是：穿過電子或質子任一閉合面射入或射出的電場線條數都是相等的。

8.13 能夠解釋電子自旋磁矩為什么遠遠大于質子自旋磁矩。能夠解釋為什么中子具有負的磁矩。

8.14 根據上述計算公式，可以推導出系列關于電子、質子性質的新公式，得出描述電子、質子有關物理性質的渦旋磁場強度E、磁感應強度B、半徑r、質量密度、內部渦旋磁場角速度ω、內部渦旋閉合磁場旋轉周期t、自旋角動量L、自旋磁矩M、能量電荷比、能量電場比、自旋動能、粒子本體質量等共計20多個參數。

8.15 根據電子、質子本體半徑新的計算結果，我們可以推斷，中子是一個復合粒子，具體來說是質子“鉆進”電子本體（類似一個“皮球”，里面是“空的”）內形成的復合粒子，這會完全改變人們對于中子的認識。

8.16 夸克存在的理論基礎發生動搖。

8.17 目前，實驗物理學家間接測量到的所謂“質子”半徑實際上是質子自旋體半徑（即質子電磁形狀半徑為0.84*10-15m）。

正因為原子核內的中子是質子存在于電子之中形成的復合粒子，所以，原來認為的中子半徑實際上就是等于電子本體半徑（即中子電磁形狀半徑為1.406*10-15m）。

8.18 膠子可能并不存在。理由是：（1）如果膠子傳遞核力，則要么表現為引力，要么表現為斥力，目前，人們認為膠子既傳遞引力又傳遞斥力，這是不可思議的，是用一種更大的不可知來代替現有的不可知。（2）如果核力是兩種或兩種以上的力綜合作用，隨距離此消彼長，則是可以理解的。（3）深度非彈性散射實驗中，如果高能電子撞擊到的不是中子而是質子自旋體，則在質子自旋體表面（類似“皮球”）感受到的是正電外殼，突破“皮球”外殼后，進入到里面，因為“皮球”里面是“空的”，所以得核子內部“漸近自由”的結論。（4）力是場與場的作用。引力子只是引力場振動產生的一種現象，引力子不傳遞引力，穩定的引力場不會產生引力子，但卻有引力作用。同理，核力、電磁力也不是由相應的粒子來傳遞，而是相應場與場的作用。

8.19 核裂變的能量很可能是由核子間的靜電勢能提供或磁矩勢能提供。

8.20 質子本體半徑的改變還會影響到中子星的密度、體積等的改變。

9 關于開展質子顯微鏡和新型介入式可控核裂變研究的建議

9.1 正因為計算表明質子本體半徑遠遠小于電子本體半徑，那么，意味著可能研發出比電子顯微鏡放大倍數大得多的質子顯微鏡，電子顯微鏡的放大倍數如果達到200萬倍的話，質子顯微鏡放大倍數可能會達億倍以上。電子顯微鏡[18]由鏡筒、真空裝置和電源柜三部分組成。鏡筒主要有電子源、電子透鏡、樣品架、熒光屏和探測器等部件，這些部件通常是自上而下地裝配成一個柱體。估計質子顯微鏡與電子顯微鏡原理大致相似，最大的不同是鏡筒裝置中的質子源比電子顯微鏡復雜得多。如果能成功研發出質子顯微鏡，除了對物理研究和醫學研究等帶來極大好處外，同時，也將是本文所提出理論基礎的最好證明。

9.2 將來可能可以用人為而不是自發裂變的方法，例如控制質子、中子轟擊鈾的同位素或某些質量數接近鈾的重金屬原子核的方法或者采用多束高能激光照射（類似目前核聚變研究的一種方法）鈾的同位素或某些質量數接近鈾的重金屬原子核的方法，可能實現一種新型介入式可控核裂變。如果成功，這將是一種新核裂變方式，從而達到對外輸出能量（凈輸出能量大于凈輸入能量）和發電供電的目的。

[1]丁榮培.論電子、質子本體半徑的新計算方法及其延伸意義[J].湖南工業職業技術學院學報,2016,16(2):14-16.

[2]章乃森.粒子物理學[M].北京：科學出版社，1987年第11月第一版：234.

[3]吳知非.原子核物理學[J].北京：高等教育出版社，1983年第5月第3版：52.

[4]章乃森.粒子物理學[M].北京：科學出版社，1987年第11月第一版：44.

[5]吳知非.原子核物理學[M].北京：高等教育出版社，1983年第5月第3版：206-207.

[6]丁榮培.論微觀局域時空彎曲狀態下閉合弦量子振動形成基本粒子的動力學機制[J].發現，2000：49-51.

[7]張玉民，戚伯云.電磁學[M].合肥：中國科技大學出版社，1997：493-495.

[8]同濟大學教研室.高等數學[M].北京：高等教育出版社，1988年9月第三版：214-224.

[9]同濟大學教研室.高等數學[M].高等教育出版社，1988年9月第三版：224-235.

[10]張玉民，戚伯云.電磁學[M].合肥，中國科技大學出版社，1997：514.

[11]許良英，李寶恒，趙中立譯.愛因斯坦文集[M].北京：商務印書館，2009：579.

[12]張玉民，戚伯云.電磁學[M].合肥：中國科技大學出版社，1997：509-512.

[13]張玉民，戚伯云.電磁學[M].合肥：中國科技大學出版社，1997：513.

[14]同濟大學教研室.高等數學[M].北京：高等教育出版社，1988年9月第三版：134-138.

[15]張玉民，戚伯云.電磁學[M].合肥：中國科技大學出版社，1997：14.

[16]馬文蔚，柯景鳳.物理學[M].南京：高等教育出版社，1982年10月第2版：229-231.

[17]張玉民，戚伯云.電磁學[M].合肥：中國科技大學出版社，1997：511.

[18]倪光炯，王炎森，錢景華，方小敏.改變世界的物理學[M].上海：復旦大學大學出版社，1998：198.

On the Essential Relation of Particle Energy,Mass and Charge and Its Extended Meaning——the nature ofall things and the essence ofmatter

DINGRong-pei
(Changsha Municipal Science and TechnologyCommission ofChina Nonggongdang,Changsha 410002,Hunan)

This paper is based on the author's new calculation method of electron and proton radius and its extension significance(Journal ofHunan IndustryPolytechnic,2016,16(2):14-16).For gamma rays,positive and negative electrons can be produced near the nucleus of heavy atoms,and the physical phenomena are analyzed.Consolidating the intrinsic nature of electrons and protons is the viewpoint of quantized vortices closing electromagnetic fields and generalized to general particles.By optimizing and improving the mathematical analysis model,the electronic and proton energy,mass,charge and the essential relationship of the primitive universe are deeply analyzed.The energy source formula,the mass source formula,the charge source formula and the mass radius relation constant are obtained.At the same time,it is concluded that neutron is a new viewpoint,a newargument and an experimental verification method for composite particles formed by proton spin bodies in the electron vortex magnetic field.A series of new parameters describing the physical characteristics of electrons,protons and neutrons are calculated according to a series of new formulas.From a new perspective,the micro world and the macrocosm of matter are explained.

vortex magnetic-field;particle energy source;particle mass source;article charge source;proton electromagnetic shape radius

O41

A

1671-5004（2017）04-0020-10

2017-06-11

湖南省自然科學基金資助項目“新型茂金屬配合物催化劑應用研究”（項目編號：2016JJ3034）

丁榮培（1972-），男，湖南長沙人，碩士，中國農工黨長沙市委科技委員會工程師，研究方向：理論物理、機電工程。