丁荣培：原子核壳层模型新增强有力证据

1、 目录目录 1.引言引言 2.电子与质子的本质就是量子化的涡旋闭合电磁场电子与质子的本质就是量子化的涡旋闭合电磁场 3麦克斯韦方程组与斯托克斯公式结合的启示：电子、质子外部的麦克斯韦方程组与斯托克斯公式结合的启示：电子、质子外部的 电位移通量必然对应电子、质子内禀涡旋电磁场的存在电位移通量必然对应电子、质子内禀涡旋电磁场的存在 4电子、质子半径的新计算公式电子、质子半径的新计算公式 5. 关于电子、质子的能量、质量、电荷的本质与联系关于电子、质子的能量、质量、电荷的本质与联系 6.电子、质子半径的新计算结果电子、质子半径的新计算结果 7.对黑洞物理学和宇宙物理学的影响对黑洞物理学和宇宙物理学的

2、影响 8.关于电子、质子性质的部分新公式及其物理意义关于电子、质子性质的部分新公式及其物理意义 9.描述电子、质子的有关物理参数估算表描述电子、质子的有关物理参数估算表 10.引申意义：有效解释此前难以理解的一些物理现象引申意义：有效解释此前难以理解的一些物理现象 11. 20个推论（或科学问题）个推论（或科学问题） 12.关于开展质子显微镜和新型介入式可控核裂变研究的建议关于开展质子显微镜和新型介入式可控核裂变研究的建议 摘要：摘要：本文从射线在重原子核附近可产生正负电子对这一物理现象出发， 分析了电子经典半径的由来及其存在的问题，提出电子与质子内部本质上 就是量子化涡旋闭合电磁场的观点。再

3、由麦克斯韦方程组导出的电磁场能 量密度公式以及爱因斯坦的质能公式、电磁学中的电磁强度公式三个公式 结合推导出粒子能量来源公式、粒子质量来源公式、粒子电荷来源公式和 粒子质量半径关系常数 及电子、质子半径公式等系列新公式并说明其物理 意义。据此对现有一些疑难物理现象作出新的解释，并根据系列新的计算 公式，计算出描述电子、质子有关物理特征的系列新参数，从全新的角度 统一地解释物质的微观世界和宏观世界，并初步分析了可能由此对物理学 带来的影响。 关键词：关键词：量子化涡旋闭合电磁场 粒子能 量来源公式 粒子质量来源公式 粒子 电荷来源公式 粒子质量半径关系常数 黑洞物理 宇宙物理 1.1.电子对的产

4、生与湮灭电子对的产生与湮灭 中国物理学家赵忠尧首先发现了能量大于两倍电子静质量能（2m0c2=1.02MeV）的射线在 重原子核附近可产生正负电子对。1 物理教科书上估算的电子经典半径re2.810-15 m，2质子半径r 1.210-15m。3质子质量 约是电子质量的1836倍，按我们通常理解质子直径比电子直径大得多，事实恰恰相反；现有 物理框架对此仍然无法作出合理解释。 1.2.目前电子的经典半径的由来目前电子的经典半径的由来4及其存在的问题及其存在的问题 估算电子经典半径re2.810-15m基于以下设想： （1）设想电子是一个半径为re均匀带电球； （2）设想电子静止质量对应的能量 由

5、静电自能提供。 1.3.存在的主要问题存在的主要问题 （1）如果电子电荷是一个半径为re均匀带电球，为什么球内的点电荷不会因排斥而分开，那 么这个球的内部结构是怎样的？ （2）为什么电子和质子所携带的电量恰好相等、电性相反？这有什么深层次原因？ （3）电荷的本质是什么，电荷从何而来？电子的质量、能量本质是什么，或者说电子是以什 么方式表现自己的能量和质量的。 (4) 目前，这种假定电子能量由静电自能提供的图景给我们看到的是一幅静态的电子图画，但 是，我们所看到宇宙中的一切都在运动，大到星系、日月、星辰，小到分子、原子，连电子 都在绕原子核不停运转。由此可见，电子内部也应当是处于不停运动之中，而

6、不是静止不变 的。 1.引言引言 2.2.电子、质子的本质电子、质子的本质 就是量子化的涡旋闭合电磁场就是量子化的涡旋闭合电磁场 2.1.2.1.光子不可能有无限可分的结构，这样，由并非无限可分的光子不可能有无限可分的结构，这样，由并非无限可分的光子对在经过重光子对在经过重 原子核附近时产生出的正、负电子同样不可能具有无限可分的结构。原子核附近时产生出的正、负电子同样不可能具有无限可分的结构。否则这一过程就 如“幽灵的作用”一样神秘。物质每分到一个层次，则该层次粒子间必然存在未知的 相互作用，随着粒子分层的深入，未知的力（相互作用）及未知的粒子也会越来越多 。我们将永远不能搞清楚物质相互作用的

7、规律，即会陷入“不可知论”的漩涡。 2.2. 2.2. 论微观局域时空弯曲状态下闭合弦量子振动形成基本粒子的动力学机制论微观局域时空弯曲状态下闭合弦量子振动形成基本粒子的动力学机制 55一文论证电子、质子内在本质就是携带能量的涡旋闭合电磁场。 一文论证电子、质子内在本质就是携带能量的涡旋闭合电磁场。其中主要观点归纳 如下： 2.2.1.2.2.1.从电子对的产生与湮灭的过程看，电子内部的本质就是携带能量的涡旋闭从电子对的产生与湮灭的过程看，电子内部的本质就是携带能量的涡旋闭 合电磁场。合电磁场。 2.2.2.2.2.2.电子、质子就是以一定频率在高速旋转运动并相互感生激发的涡旋电场和电子、质子

8、就是以一定频率在高速旋转运动并相互感生激发的涡旋电场和 涡旋磁场形成的闭合弦。涡旋磁场形成的闭合弦。能量子运动具有“趋肤效应”，就象一个皮球，相对来讲里 面是真正的“真空”。闭合弦振动的弯曲与闭合是由于高能量密度下空间自然弯曲的 必然结果。 2.2.3.2.2.3.光子对从电场角度看是两个旋向相反的涡旋电场。光子对从电场角度看是两个旋向相反的涡旋电场。当光子对经过铅原子 核附近时，在铅原子核（质子组成的带正电的核子团）的电场作用下，产生相斥、相 吸这两个相反的作用效果，因而相互分离、发生实物化的突变生成为正、负电子对飞 离出去。可以看出，正是因为涡旋电场方向的不同，形成的实物粒子有了正、负电荷

9、 之分。 2.2.4.2.2.4.电子、质子内部不是静电场，而是涡旋电磁场。电子、质子内部不是静电场，而是涡旋电磁场。 既然如此，那么可以得出结论：电子、质子内部运动规律、物理参数可以用麦克 斯韦方程组、质能公式及其延伸出来的计算公式进行描述。 ()() LSV AdlAdSA dV 从高斯公从高斯公式、斯托克斯公式出发式、斯托克斯公式出发，对麦克斯韦对麦克斯韦 方程组方程组有有进一步理解：进一步理解： () SSL qD dSEdSA dl ADE ()A 3 3麦克斯韦方程组与斯托克斯公式结合的启示：麦克斯韦方程组与斯托克斯公式结合的启示： 电子、质子外部的电位移通量必然对应电子、质子内禀

10、涡旋电磁场的存在电子、质子外部的电位移通量必然对应电子、质子内禀涡旋电磁场的存在 4电子、质子半径的新计算公式电子、质子半径的新计算公式 电磁场能量密度表达式 221111 2222 wEDHB EH 电子、质子内部质量能表达式 2324 3 VV WwdVdV Er E 电场强度表达式 2 4 q r 电子、质子的半径计算公式电子、质子的半径计算公式 2 2 1 2 r m c q 5. 关于电子、质子的能量、质量、电荷的本质与联系关于电子、质子的能量、质量、电荷的本质与联系 5.1.5.1.电子、质子能量来源公式电子、质子能量来源公式 22 V mdV c 5.2. 电子、质子质量来源公式

11、电子、质子质量来源公式 5.4.电子、质子体外电场能量公式电子、质子体外电场能量公式 5.5. 电荷量子化与粒子稳定条件常数电荷量子化与粒子稳定条件常数 （或称（或称“上帝上帝”常数）常数） 5.3. 电子、质子电荷来源公式电子、质子电荷来源公式 2 V mdV B S qdS 22 2 22322 2 113 42() 224882 o ooo r rrr o S qqq WdSdrrE rrmc rrr E 2 2 1 2 o d m r c q G 理论应用：理论应用： 6.电子、质子半径的新计算结果电子、质子半径的新计算结果 1根据以上公式，产生的电子、质子半径计算值自然要接受实验的检

12、验，无论如何，毕竟这是我们人类第一次用自己总 结出的纯理论模型、推导出相应公式计算出来的结果。如果结论正确，将对原子核物理、高能物理、黑洞物理、宇宙物理 等带来影响。比如，对质子、中子、夸克、胶子以及核力本质、核能来源、黑洞本质、宇宙大爆炸等将会有新的理解。 6.1.电子半径的新计算结果电子半径的新计算结果 6.1.1.查常用物理常数，电子质量 为：9.109610-31，代入（DRP-1）式，得： 电子半径电子半径re9.3710-16（0.937飞飞 米）米） 新的计算结果是原有数据（经典电子半径2.810-15m）的约1，即原先估计的电子半径是新计算结果的3倍。 6.2.质子半径的新计算

13、结果质子半径的新计算结果 将质子质量代入公式（DRP-1），得： 质子半径质子半径rp5.110-19（0.51阿米）阿米） 6.2.1.质子半径新的计算结果远远超过原先的估计，原来的估计质子半径是新计算结果的2353倍。 6.2.2.质子质量是电子质量的1800多倍，原来，人们以为质子体积比电子体积要大得多，现在计算结果却恰恰相反， 电子的体积比质子体积大得多。 6.2.3.太阳直径约是地球直径的100倍，而电子半径却是质子半径的1800多倍。 6.2.6.如果把电子的大小比喻成首都北京的鸟巢体育馆，鸟巢体育馆，则质子的大小不到一个篮球那么大，大概和一个排球大小差不 多。 6.3.粒子内部涡

14、旋电场旋转方向不同，则电荷变号。粒子内部涡旋电场旋转方向不同，则电荷变号。一般规定顺时针方向带负电，逆时针方向带正电。电子内部闭合 涡旋电场强度： （即电子体内涡旋电场强度达到16万亿亿伏每米，其强度之高远超想象）。 理论应用：理论应用： 7.对黑洞物理学和宇宙物理学的影响对黑洞物理学和宇宙物理学的影响 宇宙诞生时可以理解为一个超级大黑洞，这个质量非常之大、半径非常之小的超级大黑洞（或者说是超级粒子）的粒子半径为： 46 99 53 8.543 2.501 3.416 10 10 10 od Kg m rm m Kg G 理论应用：理论应用： 8.电子、质子性质的部分新公式及其物理意义电子、质

15、子性质的部分新公式及其物理意义 2 32 2 2 4 1 3 43 V S dV rE m Er qrEEdS c 能量电荷比公式能量电荷比公式 与康普顿效应、德布罗意波与康普顿效应、德布罗意波、精细结构常数的关系的关系 2 11 (6)()(6) 2 ee e o h rr q m c hc 康普顿波长与粒子相对论性变频常数及电子半径的关系 1612 22411.47 9.37 102.43 10 e e h krm mc 2 (6)2 eo e rhch m cq 9.描述电子、质子的有关物理参数估算表描述电子、质子的有关物理参数估算表 序号序号物理量物理量电子电子质子质子 1粒子质量同m

16、o9.110*10-31Kg1.673*10-27Kg 2粒子内部总能量Wi0.511938.272 3电荷（电量）-1（qo=1.602*10-19c）+1（qo=1.602*10-19c） 4涡旋电场Es旋转方向（定义）顺时针方向逆时针方向 5粒子内在电场强度粒子内在电场强度1.638*1021V.m-15.5*1027V.m-1 6粒子内在磁感应强度5.467*1012M-21.833*1019M-2 7电荷量子化与粒子稳定常数电荷量子化与粒子稳定常数G=m*r（或称（或称“上帝上帝”常数）常数）8.543*10-46.（千克.米）8.543*10-46.（千克.米） 8粒子质量密度 8.305*1014Kg.m-33.102*1027Kg.m-3 9粒子半径r9.37*10-16m5.1*10-19m 10粒子内部涡旋电场自旋角速度= 3.202*1023rad/s5.882*1026rad/s 11粒子自旋转动惯量 8.005*10-61Kg.m24.357*10-64Kg.m2 12粒子终极自旋角动量（第一层次自旋）粒子终极自旋角动量（第一层次