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D1--普通物质的质量和能量

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D1---------宇宙的普通物质 李希勤

1,普通物质的含义 人们把能利用各种方法“进行测算”的物质称作普通物质。对普通物质,人们形成了如下共识:普通物质由基本粒子(分子、原子,质子、中子、电子)构成;可测算其静质量。

现代科技己共知,地球上的所有物质,由110多种元素组成,以此推测:宇宙中的物质均由基本粒子构成,故星系、星球、陨石、尘埃 等实体物,都是普通物质。

普通物质具有静质量,故具有如下属性:占有一定之空间;能独立而稳定地存在一定之时间;处于不停地运动和变化;在不受外力作用时保持原有之初始状态;在特定条件下可发生物理或化学反应。此处,仅对部分属性进行讨论。 ------------------------------------------ 1),普通物质占有一定的空间;

电子引力半径 ------- ~ 9. 0880914*10^- 17 m , 质子引力半径------- ~ 1. 11286448*10^- 15 m , 中子引力半径------ ~ 1. 11337557*10^- 15 m , 月亮引力半径…… ~ 1.738 *10^6 m , 地球引力半径…… ~ 6.37865 * 10^6 m , 太阳引力半径…… ~ 6.9601 * 10^8 m , ------------------

太阳系引力半径…… ~ 1.28 光年

银河系引力半径…… ~ 7.5 *10^4 光年 , 小宇宙引力半径┅┅ ~ 1.4 *10^10 光年, 大宇宙引力半径┅┅ ~ 4.65 *10^10 光年。 ( 1 光年 = 9. 4608 * 10^15 m ) ----------------------------------- 2),普通物质具有静质量 现代科技人己测定並估算许多普通物质的静质量。

电子静质量--------- ~ 9. 10938091*10^- 31 kg , 质子静质量--------- ~ 1. 67262137*10^- 27 kg , 中子静质量--------- ~ 1. 67492721*10^- 27 kg , 月亮静质量 -------- ~ 7.349 *10^22 kg , 地球静质量 --------- ~ 5.965 *10^24 kg , 太阳静质量---------- ~ 1.9891*10^30 kg , 可近似估算:

太阳系静质量…… ~ 1. 989267*10^30 kg , 银河系静质量…… ~ 2. 09529919*10^44 kg , 小宇宙静质量…… ~ 7. 13584563*10^59 kg ,

大宇宙静质量…… ~ 1. 35632367*10^61 kg 。 ------------------------------- 因为普通物质由基本粒子组成。在微观上,质子与电子的数目相等,故普通物质外显中性;且质子与电子的质量之和近乎中子质量。依此,普通物质的静质量,都可用中子质量近似地计算。 1kg以中子数计:1kg / 1. 67492721*10^- 27 kg

= 0.597040871*10^27 = 5. 97040871 *10^26 (个) / kg 。

1 Kg普通物质折合中子5. 97040871 *10^26 个。 称中子质量为Mn ,

则:太阳静质量 ~ 1.9891*10^30 kg, 5. 97040871 *10^26 * kg-1 * 1.9891*10^30 kg

= 1.18757400 * 10^56 * Mn ,

太阳系静质量 ~ 1. 989267*10^30 kg,

5. 97040871 *10^26 *kg-1 * 1. 989267*10^30 kg = 1.18767370*10^57 * Mn ,

银河系静质量 ~ 2. 09529919*10^44 kg, 5. 97040871 *10^26 *kg-1 * 2. 09529919*10^44 kg = 1.25097925 *10^71 * Mn , 小宇宙静质量 ~ 7. 13584563*10^59 kg, = 5. 97040871 *10^26*kg-1 * 7. 13584563*10^59 kg = 4.26039149*10^86 * Mn ,

大宇宙静质量 ~ 1. 35632367*10^61 kg。 = 5. 97040871 *10^26 *kg-1 * 1. 35632367*10^61 kg = 8.09780665*10^87 * Mn 。

由上所述,宇宙中的普通物质都可近似地表示为中子的个数 。 -------------------------------- 3),普通物质永恒运动 普通物质具有静质量,购成的实体物悬浮于宇宙空间中;必然受宇宙的约束而与天体同行,处于永恆的天体运动之中。

2,中子的能量(力)

现代科技已测算基本粒子的磁性为:

中子磁矩---------1. 91304175单位核磁子,

质子磁矩---------1. 41062030*10^- 26 J T- 1 , 电子磁矩---------9. 284851*10^- 24 J T-1 。 说明基本粒子具有能量(力),即普通物质含有能量(力)。因普通物质在宇宙中处于运动状态,既具有动能,也含有内能,本文眦图估算普通物质的内能。 1),中子的电磁能

现代科技已测算出基本粒子:

中子由1个上夸克与2个下夸克构成;质子由2个上夸克及1个下夸克构成。 上夸克含电荷 +2/3 ,下夸克含电荷 -1/3。

中子含电荷【1*+2/3 ⊙ 2*-1/3 】 ,正负电荷处于动态平衡。外显电中性。 质子含电荷【2*+2/3 ⊙ 1*-1/3 】 ,《+3/3 +【1/3⊙1*-1/3 】》 ,外显 +3/3电荷,可吸引1个负电子而呈电中性 。

比较中子和质子,可推测:当H原子中质子核吸引的外电子,逐渐缓慢移动接近质子变为中子而不发生电荷湮灭,此时释放的能量可视为中子的生成能;当中子继续冷缩至爆点,可形成稳定的中子态。此处,我们把H原子变成爆点中子而释放之能量称为中子的电磁能。

依经典静电引力公式 :F = 1/(4πε?)*q1q2 / R^2

= 【q1q2 /(4πε?)】/ R^2 。

因电子是点电荷,质子是点电场,故此,设H原子转变为中子时作的功为电磁能 En1, 则 En1 = ∫2?dE = q1q2 /(4πε?)*【1/Rn2 -1/Rn1】 ------------(1) (1)式中, q1--------e- 电子电量 ( 1.60217733*10^-19 C ), q2--------e+ 质子电量 (1.60217733*10^-19 C) ε? ------介电系数8.85*10^-12*C2*N-1*m-2, Rn1-------H原子波尔半径(0.529*10^-10 m) Rn2-------中子爆点半径(9. 3029*10*-16 m) π ---------- 取3.1415926 。

【【 R+为质子半径,Rn为中子半径,(参阅“浅述宇宙之奇”)

R =【(6^1/2)+ 2】R+ 时,黑洞进入“奇点”状态, R =【(6^1/2)+ 1】R+ 时,黑洞进入“爆点” 状态。

奇点处的质子半径估算值 ~2. 6969*10^- 6 A (2. 6969*10^-16m) R n =(6^1/2 + 1)* 2 . 6969*10^- 6A = 9. 30292888*10^-6A。

由估筫得出,中子的爆点半径 ~ 9. 3029*10*-6A。

当中子半径由1. 11337557*10^- 15 m冷缩小于爆点半径9. 3029*10*-16m 时,发生电荷湮灭而爆炸,可推测“电磁能”激活“湮灭能” , 因磁与电密切关连,故本文以电能代表电磁能。 】】 Ene = ∫2? dE = q1q2 /(4πε?)【1/R2 -1/R1】 , Ee =(1.60217733*10^-19 C)^2 /(4πε?)

/【1 / 9. 30292888*10^-16 m -1 / 0.529*10^-10 m 】

= 2.56697220 *10^-38 C2 / 111.2124984*10^-12*C2*N-1*m-2 /(1.07493028*10^15 m -1.89035917*10^16 m )

= 2.30816881*10^-28 Nm2 / 1.07491138 *10^15 m

= 2.14731079*10^-43 Nm (J焦耳)。

从估算可知,单个中子的电磁能约2. 14731079*10^-43 Nm (J焦耳)。 ----------------------------- 2),中子的质量引力

因为中子具有静质量,利用质量两分等效法导出中子的静质量引力公式: Fm = G*( 0. 5*M )^2 / R2

= G*(( 0. 5*M )^2 /(0. 90856*R0)^2

式中: Fm ---静质量引力,

R---中子内部引力半径m ,

R0---中子半径1. 11337557*10^- 15 m ,

Mn ---中子静质量1. 67492721*10^- 27 kg , G-------引力系数6. 6720*10^-11 m3*kg-1 S-2 。

【参阅:浅述光子和宇宙--G3宇宙的引力场 】 Fm = 6.6720*10^-11 m3*kg-1* S-2*(0.5*1. 67492721*10^- 27 kg)^2

/(0.90856*1. 11337557*10^- 15 m)^2

= 4.67937577 *10^-65 m3 *kg*S-2 /(1.01156851*10^-30 m2)

= 4. 62586144 *10^-35 kg m S-2 (牛顿 N),

从上述近似估算可知,单个中子的静质量引力约4. 62586144 *10^-35 N(牛顿)。 -------------------------- 3),中子的湮灭能

根据现代科技测定:中子由1个带 +2 / 3电荷之上夸克及两个带 -1/ 3负电菏之下夸克构成,故在中子内部包含两对1/3电荷。当中子冷缩至小于爆点半径时,可以发生正负电荷之静电中和而导至中子的湮灭,释放巨多的湮灭能。但电荷的湮灭能极难直接测算,在此试图间接地近似估算。 (1),在特定条件下,正负电子对因对撞而发生电子湮灭,激活光子与电磁场(波子),现代科技测算青兰色光子的能量(力)为:

E = 【 4. 200577 (17)*10^- 19 J 】 , 取E0 = 4. 200577*10^-19 J 。

因【宇宙磁场“波子”同步获得同样之能量(力)】

可推测1对正负电荷湮灭时释放能量为 : 2 * 4. 200577 *10^- 19 J = 8. 401154 *10^-19 J 。 (2),仔细分析发现:“湮灭” 瞬间发生在电子空间范围内 ,可以推测,“湮灭能”在电子内部是均匀分布。现代科技已测算出:

光子半径約------------ 3. 1349374(29)*10^-18 m 。 电子半径约------------ 9. 0880914*10^- 17 m , 设电子可容纳光子个数为 Xl ,

Xl = 4 / 3π*Re3 /(2*Rl)^3

= 4 / 3π*(9. 0880914*10^- 17 m)^3 /(2*3. 1349374*10^-18 m)^3 = 3. 14417804*10^48 m3 / 2.46477117*10^-52 m3 = 1. 27564704 *10^4 (倍)。

电子内部 [ 物质及引力场] 全部湮灭时释放能量约: 1.27564704 *10^4 * 8. 401154 *10^-19 J = 1. 07169072*10^-14 j (3),现代科技已测算出:

电子静质量--------- ~ 9. 10938091*10^- 31 kg , 中子静质量--------- ~ 1. 67492721*10^- 27 kg , 中子静质量比 电子静质量大许多,

1. 67492721*10^- 27 kg / 9. 10938091*10^- 31 kg

= 1. 83868391 *10^3 (倍),

故中子内部物质全部湮灭时,可释放能量约:

1. 83868391 *10^3 * 1. 07169072*10^-14 j

= 1. 970500483 *10^-11 J ,

单个中子含两对1/3电荷,故可释放湮灭能为: 2 * 1. 970500483 *10^-11 J ,

= 3. 941000966 *10^-11 J 。

从上述估算可知:单个中子(物质及引力场)全部湮灭时,可释放之湮灭能约 3. 941000966 *10^-11 J 。

依上所述,对单个中子而言,总能量包括:

湮灭能………… 3. 941000966 *10^-11 J ; 电磁能………… 2. 14731079*10^- 43 J ; 静质量引力…… 4. 62586144 *10^- 35 N 。 设单个中子总能量为∑En ,

∑En = 湮灭能 +电磁能 +静质量引力

= 3. 941000966 *10^-11 J +2. 14731079*10^-43 J + 4. 62586144 *10^-35 N。

--------------------------------- 3,普通物质的能量 依上所述,普通物质可用“中子”表示,如果能求得中子的静质量与能量之关系,则可则有望导出普通物质的静质量与能量之关系式。 设普通物质的静静为 M ,合中子总数为 X ,中子质量为Mn,则: X = M / 1. 67492721*10^- 27 kg = M * 5. 97040871 *10^26 * kg-1 ( 中子个数 / 1 kg ), M = X* Mn

= M * 5. 97040871 *10^26 kg-1* Mn

= M*Mn* 5. 97040871 *10^26 kg-1 。 式中,Mn-----为单个中子质量 = 1. 67492721*10^- 27 kg 。 设普通物质的总能量为 E ,

则 E = 中子总数 * 单个中子的能量 ,

即: E = X *∑En 。 --------------------------------- (1),普通物质的电磁能

设普通物质的静质量为 M ,引力场半径为 R0,普通物质冷缩至“爆点”时,主要是电磁能做功。依据经典公式:

Ee = ∫2?dE = q1q2 /(4πε?)【1/R2 -1/R1】 , 式中, R1 = 0. 529 *10^-10 m ,(H原子波尔半径) R2 = 9. 3029*10^-16 m ,(中子爆点半径) q1,q2 -------- 普通物质的总电荷量。 普通物质冷缩至爆点时,处于高密度及高压力下,可以推测正负电荷形成統一的静电场,即负电子形成整体的负电场:正电荷以点电荷的形式各自独立存在于负电场中。普通物质处于“类中子态”。正负电荷对的总数目等于中子的总数目。

设普通物质的静质量为 M,设总电子数 q :

则 q = M* 5. 97040871 *10^26 kg-1 设电磁能为Ee ,

則 Ee = M* 5. 97040871 *10^26 kg-1* Ee 式中:单个中子电磁能为Ee :

Ee = (1.60217733*10^-19 C)^2 /(4πε?)

*【1/R2 -1/R1】 〉

= 2. 14731079*10^- 43 J 。 M ------------------------普通物质的静质量kg 数, 介电常数ε? --------8.85*10^-12 * C2 * N-1 *m-2 , R1 --- -------------------------0.529 *10^-10 m (H原子波尔半径), R2 ---------------------------- 9. 3029*10^-16 m (中子爆点半径),

故普通物质的电磁能总量为:

Ee = M * 5. 97040871 *10^26 kg-1 * 2. 14731079*10^- 43 J = M*1. 28203230*10^- 16 *kg-1 J --------------------------(3--1) 。 ……………………

以太阳为例:

太阳静質量M ------ 1.9891*10^30 kg , 设太阳的电磁能总量为Es ,則:

Es = M*1. 28203230*10^- 16 *kg-1 J = 1. 9891*10^30 kg * 1. 28203230*10^- 16 *kg-1 J

= 2. 55009045 * 10^14 J 。 太阳静质量约M = 1.9891*10^30 kg ,含电磁能约2. 55009045 * 10^14 J 。 太阳系电磁能 Et = 1.18767370*10^57*2. 14731079*10^-43 J = 2.55030455 *10^14 J , 银河系电磁能 Ey = 1.25097925 *10^71* 2. 14731079*10^-43 J = 2.68624124 *10^28 J , 小宇宙电磁能 Ex = 4.26039149*10^86 *2. 14731079*10^-43 J = 9.14838462 J *10^43 J , 大宇宙电磁能 Ed = 8.09780665 *10^87*2. 14731079*10^-43 J = 1.73885076 *10^45 J 。 ---------------------------------------- (2)普通物质的静质量引力

依经典引力公式:F = G*M1*M2 / R2 ` 【参阅:浅述光子和宇宙---G3宇宙的引力场 】

利用质量两分等效法可导出普通物质内部的静质量引力公式: F = G* ( 0.5*M)^2 / R2

= G*(( 0. 5*M )^2 /(0. 90856*R0)^2 式中: R---普通物质的引力半径m ,

M---普通物质的静质量 kg , 0. 90856---------换算系数

设普通物质的静质量引力为 Fm ,则: Fm = G*(0.5 * M)^2 /(0.90856*R0)^2 = [G*(0 5)^2 /(0.90856)^2 ]*(M2 /R2) = [ G*0.3028536297 ]* (M / R) ^2

D1--普通物质的质量和能量

D1---------宇宙的普通物质李希勤1,普通物质的含义人们把能利用各种方法“进行测算”的物质称作普通物质。对普通物质,人们形成了如下共识:普通物质由基本粒子(分子、原子,质子、中子、电子)构成;可测算其静质量。现代科技己共知,地球上的所有物质,由110多种元素组成,以此推测:宇宙中的物质均由基本粒子构成,故星系、星球、陨石、尘埃等实体物
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