论粒子能量、质量、电荷的本质联系及其引申意义——万物之理初探

丁荣培

（中国农工党长沙市委科技委员会，湖南 长沙，410002）

论粒子能量、质量、电荷的本质联系及其引申意义
——万物之理初探

丁荣培

（中国农工党长沙市委科技委员会，湖南 长沙，410002）

本文从作者《论电子、质子半径的新计算方法及其延伸意义》[1]一文基础上再出发，对γ射线在重原子核附近可产生正负电子对这一物理现象进行分析，巩固了电子、质子内在本质就是量子化涡旋闭合电磁场的观点并推广到一般粒子。通过优化改进的数理分析模型，深入分析了电子、质子能量、质量、电荷、原始宇宙的本质联系，得到粒子能量来源公式、质量来源公式、电荷来源公式、质量半径关系常数等，同时还得出中子就是电子涡旋磁场本体内叠加质子自旋体形成的复合粒子的新观点、新论据和实验验证方法。根据系列新的计算公式，计算出描述电子、质子、中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。

涡旋磁场；粒子能量来源；粒子质量来源；粒子电荷来源；质子电磁形状半径；中子电磁形状半径

1 引言

1.1 万物之理的探索之路

大统一理论（grand unified theories，GUTs），简称GUT，又称为万物之理，探索万物之理一直是科学界孜孜以求的大事业[2]。由于微观粒子之间仅存在四种相互作用力，万有引力、电磁力、强相互作用力、弱相互作用力，理论上宇宙间所有现象都可以用这四种作用力来解释。通过进一步研究四种作用力之间联系与统一，寻找能统一说明四种相互作用力的理论或模型称为大统一理论。

早在20世纪20年代，著名物理学家爱因斯坦就致力于寻找一种统一的理论来解释所有相互作用，也可以说是解释一切物理现象，因为他认为自然科学中“统一”的概念或许是一个最基本的法则。

超弦理论是人们抛弃了基本粒子是点粒子的假设而代之以基本粒子是一维弦的假设而建立起来的自洽的理论，该理论认为自然界中的各种不同粒子都是一维弦的不同振动模式。

1.2 麦克斯韦方程组可以描述电子、质子的内在本质及其运动规律

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γ射线在重原子核附近可产生正负电子对。[3]同理，更高能量的电磁波中的光子对在一定条件下可以产生正负质子对。

如果把光子对比喻为“鸡蛋”，那么正负电子对、质子对就好比光子对“孵化”出来的“小鸡”，光子对和质子对不是绝然不同、没有关系的事物，既然麦克斯韦方程组这个“基因组”可以描述电磁波和光子对，那么在一定的条件下麦克斯韦方程组同样应当是可以解释和描述正负电子、正负质子的，麦克斯韦方程组不应当是和正负电子、正负质子完全无关的一组方程。只是，应当如何描述，我们需要找到一把打开神秘之门的钥匙。

1.3 在《论电子、质子半径的新计算方法及其延伸意义》一文基础上再出发，继续向前推进

原文得出的电子、质子内在本质就是量子化的涡旋闭合电磁场的观点是站得住脚的，能量本质来源于电子、质子的涡旋电磁场也是站得住脚的，但是前文中电子、质子内部充满着涡旋闭合电磁场的观点需要修正，修正的理由是作者经过进一步思考认识到电子、质子内部充满着涡旋闭合电磁场与质子内部“渐近自由”[4]这一目前有实验支持的物理现象存在矛盾之处，唯有电子、质子内部是“空的”，在电子、质子本体半径处存在涡旋磁场并对应产生与之垂直径向向外电场才与质子内部“渐近自由”性质相兼容。系列计算公式也将因此进行修正，从全新的角度统一地解释物质的微观世界和宏观世界。

1.4 本文中计算得到系列电子、质子、中子参数，有些数据是不久的将来可以进行对比验证的。详见表1。

表1 电子、质子、中子的系列参数

1.5 对四种力大统一的表述

本文认为能量、质量、电荷、原始宇宙以及四种力均起源于涡旋磁场，即从终极层面看涡旋磁场是宇宙的万物形成发展的本质原因。可以统一用一组方程式来描述四种力。

2 电子、质子的内在本质就是量子化的涡旋闭合电磁场

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γ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。

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》[6]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 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。

2.2.2 电子、质子就是以一定频率在高速旋转运动涡旋磁场形成的闭合弦并感生激发与之垂直的涡旋磁场。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 γ光子对从磁场角度看是两个旋向相反、以光速运动的涡旋磁场。可以看出，正是因为涡旋磁场方向的不同，形成的实物粒子有了正、负电荷之分。

2.2.4 电子、质子的本质就是场，涡旋闭合磁场感生与之垂直的电场，磁场与电场构成坡印廷矢量关系。

电子、质子内部运动规律、物理参数可以用麦克斯韦方程组、质能公式及其推导出来的计算公式进行描述。

3 麦克斯韦方程组与斯托克斯公式结合的启示

3.1 麦克斯韦方程组[7]及其意义

3.1.1 从麦克斯韦方程组，可以推论出光波是电磁波。麦克斯韦方程组和洛伦兹力方程是经典电磁学的基础方程。从这些基础方程的相关理论，发展出现代的电力科技与电子科技。

3.1.2 麦克斯韦方程组的积分形式：

这是1873年前后，麦克斯韦提出的表述电磁场普遍规律的四个方程。其中：

（1）描述了电场的性质。在一般情况下，电场可以是库仑电场也可以是变化磁场激发的感应电场，而感应电场是涡旋场，它的电位移线是闭合的，对封闭曲面的通量无贡献。

（2）描述了磁场的性质。磁场可以由传导电流激发，也可以由变化电场的位移电流所激发，它们的磁场都是涡旋场，磁感应线都是闭合线，对封闭曲面的通量无贡献。

（3）描述了变化的磁场激发电场的规律。

（4）描述了变化的电场激发磁场的规律。

3.2 高斯公式与斯托克斯公式

3.2.1 高斯公式与通量和散度[8]

高斯公式的数学形式如下：

其中，V对应于闭合曲面S所包围的体积。

3.2.2 斯托克斯公式与环流量和旋度[9]

斯托克斯公式的数学形式如下：

3.3 从高斯公式、斯托克斯公式出发对麦克斯韦方程组的进一步理解

从高斯公式与斯托克斯公式的结合，可得：

以电场高斯公式为例，可得：

电位移的高斯定律意义：通过任意封闭曲面的电位移通量等于该封闭面包围的自由电荷的代数和。这说明电位移(电通密度)只取决于自由电荷Q而与电介质中束缚电荷无关。根据（4）式，电通密度D（或称电位移、电感应强度）的通量必对应环量，将（5）式代入（4）式，得：

综上可得：

其中ρ为体电荷密度。

3.3.1 电位移极矩的物理意义：

（1）涡旋磁场的存在是电子、质子产生能量、质量、电荷的根本原因，或者是电位移极矩是本质，能量、质量、电荷是物质的表象。

（2）对电子、质子来说，其内部电位移极矩的环量等于电位移通量，并等于电子、质子电量的绝对值。

（3）根据高斯公式与斯托克斯公式可知，有电位移通量，电子、质子内部必对应有环量，电位移极矩所对应的环量是本质，与电位移通量对应的电量q是事物的属性、是表象。

3.3.2 电磁场是物质的一种形态[10]：

（1）电磁学理论表明电磁场具有能量和动量，证明它是与实物一样的一种物质存在形态。

（2）随着科学技术的发展，发现“场”与“实物”之间的界限日益消失。

（3）电磁波的频率越低，波的特性越显著，电磁波的频率越高，物质的“粒子”特性越显著。γ射线在重原子核附近可产生正负电子对即是这种特性的生动反映。

（4）我们所看到的是电产生磁，但是更深入一层，到物质微观世界的内部，磁场比电场更基本，或者说在宇宙、在物质世界的终极层面，磁场比电场更基本。

3.3.3 电子、质子是特殊的电磁现象并且可用麦克斯韦方程组加以描述、阐释。既然正、负电子以至正、负质子产生过程是一种特殊的电磁作用现象。那么，正、负电子以至正、负质子这种特殊的电磁现象应当可以用描述电磁作用普遍规律的麦克斯韦方程组加以描述、阐释。

3.3.4 电位移极矩是个向量。从数学表达式看电场强度E方向是从电子、质子中心发出，即是一个径向向量。

3.3.5 从外部看通过电子、质子球表面的电位移通量（数值上等于该封闭面包围的电子、质子电荷）必对应存在内部环量。电子、质子内部环量是因，电位移能通量是果。或者说内部环量是本质，电位移通量是表象。

3.4 爱因斯坦认为“物质是由场强很大的空间组成，在这种新物理学中并非既有场又有物质，因为场才是唯一的实在”[11]

显然，在这里爱因斯坦把场看成是基本的物质实体，粒子只是场在局域空间的凝聚。电位移极矩的存在揭示了爱因斯坦“物质是由场强很大的空间组成，在这种新物理学中并非既有场又有物质，因为场才是唯一的实在”这一哲学思想的数学原理。

4 电子、质子内在本质统一描述模型及其本体半径理论值的计算

4.1 电子、质子内在本质是量子化的涡旋磁场及其伴随产生径向电场

《电磁学》已经推算出电场能量密度的表达式、磁场能量密度的表达式以及电磁场能量密度的表达式[12]如下：

将E与H的比例关系代入上式，可得

那么，可以看出能量子运动具有“趋肤效应”，就象一个皮球，相对来讲里面是真正的“真空”,电子、质子的能量本质是涡旋磁场感生的电场蕴含的电场能，具体表现为电子、质子这一电磁场能量子半径周围的电场能。以积分形式表达式为：

其中，用W表示电子、质子的质量能（一般习惯用E表示能量，因另一些场合习惯用E表示电场强度，为免混淆，本文用W表示能量，E表示电场强度），S为稳定粒子（如电子、质子）球体球表面面积[14]，π为圆周率，r为粒子球体的半径。

又，电场强度表达式为：

其中，q表示电荷所对应的电量为1.602×10-19c（此处c不是光速，为电量单位库仑）。[15]

4.2 电子、质子本体半径计算公式

根据狭义相对论质能公式，电子的质能还可以表达为：

可得：

由此，得出电子、质子本体半径计算公式为：

4.3 电子、质子本体半径计算公式的意义

4.3.1 电荷电量q、真空介电常数ε、光速c均为常数，只要知道粒子质量m就能算出粒子半径。

4.3.2 粒子质量与粒子半径成反比关系，粒子质量m越大，粒子半径r越小。同一粒子，其运动速度越快、其质量越大、其半径越小。

4.3.3 电子、质子本体半径是对应于电子、质子第一层次自旋（涡旋磁场的自旋）形成的物理半径。

4.4 中子是由一个电子与一个质子组成的复合粒子

中子的“外壳”就是电子本体（量子化的涡旋磁场体），中子里面是一个质子本体（本体半径7.65×10-19m）在以四分之一光速、以0.84×10-15m为半径（一个周长刚好等于该运动质子德布罗意波长）作圆周运动。故中子本体半径等于电子本体半径。

5 关于电子、质子的能量、质量、电荷的本质与联系

电子、质子的能量、质量、电荷均起源于电子、质子内在涡旋磁场，是同一事物的不同属性或者说是同一事物不同的表现形式。

5.1 电子、质子能量来源公式

其中r0为电子、质子本体半径，公式计算电子、质子自身产生的电场中所储备的能量。

公式意义：

5.1.1 公式左边对应电子、质子体外静电场的电场能（电场能同时也对应质量）。电子、质子体外静电场的电场能（电场能同时也对应质量）是电子、质子质量能的来源。

5.1.2 作者认为，粒子引力场也有对应的能量和质量，宇宙中暗物质、暗能量很可能大部分来源于引力场对应的能量和质量，另外一部分则来源于未知黑洞。

5.1.3 万事万物（如粒子）既在其他事物（如粒子）的场中运动，同时，其他事物又在自己的（如粒子）场中运动，所以，万事万物（如粒子）通过场的作用既受其他事物影响又被其他事物“感知”，另一方面，万事万物（如粒子）通过场的作用影响和“感知”其他事物（如粒子状态的改变）。场与场的相互作用不同玻色子的作用，它使万事万物（如粒子间）发生作用更直接，场使得事物具有“你中有我，我中有你”的奇妙性质。量子通讯中纠缠态量子的相互作用就是最好的注释。

5.1.4 分数电荷并不存在，能量、质量、电荷有紧密的内在联系，是同一事物的不同属性。相应地，中子等不带电荷的粒子都是复合粒子。

5.2 电子、质子质量来源公式

查电磁学理论公式

可得，

即:公式意味着以光速运动的涡旋磁场B必然产生电场E，电磁强度E等于磁感应强度B乘以光速C。这个公式仅适用于同一事物内相互感生的电场与磁场间，不适用于不同事物没有直接关联的电场与磁场间。

将公式（17）两边同时除以光速的平方，可得：

可得：

公式意义：

5.2.1 公式左边对应粒子质量。

5.2.2 公式右边反映的是对应粒子的质量来源于粒子体内的涡旋磁场，粒子质量与粒子体内磁感应强度B的平方成正比。

5.3 电子、质子电荷来源公式

公式意义：

5.3.1 公式左边是对应电子、质子电量，与（17）式、（21）式在数学形式上有很好的对称性。

5.3.2 公式右边反映的是对应粒子的电量来源于电子、质子本体涡旋磁场所产生的径向电场。

5.4 粒子质量半径常数God=mr

我们用一个新的符号God代表mr，这是一个反映宇宙根本规律的常数。

我们将 q、π、ε、c代入得到 mr=1.281×10-45Kg·m（千克·米），其意义为：

5.4.1 mr等于一个常数1.281×10-45Kg·m，这常数反映了粒子状态下能量密度极大时微观局域空间自然弯曲的规律。

5.4.2 这个常数同时反映了粒子状态下能量密度极大时量子化涡旋磁场内的角动量守恒，同时这个角动量与电荷常数相联系。

5.4.3 普遍反映从电子、质子到黑洞、宇宙的质量与半径反比关系，稳定粒子（或称稳定质量单元）质量m与粒子半径r成反比关系，即粒子质量越大、粒子半径越小。

5.4.4 大爆炸前的原始宇宙就是一个超级黑洞，其本质就是一个超级粒子。

6 关于电子、质子性质的部分新公式及其物理含义

推导过程从略，列出公式如下：

6.1 能量电荷比公式

6.2 电子、质子质量与半径关系公式

6.3 稳定粒子能量电场比公式（能量电荷比公式的等价表述）

其他等价表述为：

6.4 粒子第一层次涡旋闭合磁场运动周期与自旋角频率（角速度）公式

粒子第一层次涡旋闭合电磁场组成的能量子以光速运动，内部运动角频率（涡旋闭合电磁场自旋角速度）ω为：

粒子第一层次涡旋磁场运动周期（以光速圆周运动一周时间）：

粒子第一层次涡旋磁场角速度

6.5 γ射线光子转化为电子对时的空间收缩效应

h为普朗克常数，f1为γ射线中所对应光子对在重原子核附近转化为电子对时的频率，

f2为电子内涡旋磁场频率，

即：电子、质子内涡旋磁场频率是γ射线中光子对在重原子核附近转化为电子对、质子对时所对应γ射线的频率的137倍，刚好等于精细结构常数的倒数，这决不是一种巧合。这反映了γ射线光子在重原子核附近转化为电子对时从光子对光速运动状态到电子对相对静止状态时发生了空间的收缩效应。转化前后半径可作对比，光子对的半径是电子对半径的137倍。

由此可见，γ射线中光子对在重原子核附近转化为电子对的本质是一对以光速旋转、旋向相反、如齿轮啮合前进（速度即为光速）的光子对（本质即为涡旋电磁场能量子，涡旋磁场是本质，涡旋磁场伴随产生与之相垂直的电场）在向无限远处运动过程中，遇到重原子核，被重原子核的电场所“制动”，运动的光子对变成相对静止的在有限空间“凝聚”的实物粒子，即正负电子。

换句话说，正负电子、正负质子就是运动着的涡旋电磁场能量子在局域空间的凝聚，“凝聚”过程中，光子对尺寸收缩到原来的1/137，从这层意义上说，物质的本质就是场。

中子是电子、质子的复合粒子，外壳为电子（涡旋电磁场能量子，半径为1.406*10-15m），中间是一个质子（本体半径为7.65*10-19m）在以四分之一光速、围绕一个半径为0.84*10-15m的圆作与德布罗意波相联系的自旋运动。

电子、质子的旋转分三个层次，电子、质子第一层次自旋（即内禀涡旋磁场）速度为光速，电子、质子第二层自旋（即我们通常所理解的自旋）速度为光速的四分之一，电子第三层次旋转，即围绕原子核的轨道旋转，第一轨道速度是光速乘以精结构常数（即光速的1/137）。

6.6 精细结构常数与康普顿效应、德布罗意波的关系

6.6.1 电子的康普顿波长

6.6.2 电子的德布罗意波长

两者在公式形式上是一致的，当电子的运动速度等于光速（当然，电子只能以接近但低于光速运动）v=c时，两式一致。

6.6.3 γ射线中光子对在重原子核附近转化为电子对时的频率所对应的波长

6.6.4 康普顿波长与精细结构常数及电子本体半径的关系

6.6.5 康普顿波长与精细结构常数的关系

精细结构常数是物理学中一个重要的无量纲数，常用希腊字母α表示，精细结构常数更接近于1/137。根据玻尔模型，很容易推算出基态轨道上电子的速度为，它与光速之比，正是我们前面看到的精细结构常数的公式。

康普顿波长与精细结构常数的关系式

由此，可得：

公式的意义：康普顿波长与2倍电子周长之比等于光速与基态轨道上电子的速度之比，从另一角度可以理解为反映出的由直线前进的光子收缩为电子时的空间收缩之比。

公式（30）、（31）、（32） 与前面推导出的公式（16）以及与之相关的系列公式在逻辑上是相互包容、环环相扣的。

6.6.6 原子内的电子有三个层次的运动。一是电子围绕原子核的运动，与之相对应有电子轨道角动量和轨道磁矩。二是电子有与自身德布罗意布波相联系的自旋运动，与之相对应有电子自旋角动量和自旋磁矩（第二层次自旋运动）。三是电子内涡旋磁场运动，与之相对应有终极自旋角动量和终极自旋磁矩（第一层次自旋运动）。

6.6.7 粒子有与自身德布罗意布波相联系的自旋运动说明，如果把电子、质子比作涡旋磁场量子的“今生”，而把光子比作涡旋磁场量子的“前世”，“今生”的自由电子和自由质子除了有内部涡旋磁场运动外，同时会自觉地围绕“前世”光子的“影子”作相对应的“圆周”运动，与这个运动相对应形成了电子、质子的自旋角动量和自旋磁矩，因此，电子、质子的自旋角动量和自旋磁矩决不能理解为电子、质子是围绕自身轴线运动形成的。

6.7 粒子第一层次自旋角动量

与粒子外部运动如电子绕原子核公转的轨道角动量、自旋角动量（第二层次自旋）相区别

无论电子还是质子，其自旋角动量都是这一常数值God·c，这可从另外一个角度解释的为什么不管电子还是质子其电荷电量的绝对值都会等于1.602*10-19c这一常数，这两者都之间是紧密相关的。

6.8 粒子第一层次自旋磁矩

与粒子外部运动如电子绕原子核公转的轨道磁矩、自旋磁矩（第二层次自旋）相区别

M为粒子第一层次磁矩，I为粒子第一层次涡旋磁场B运动形成的视同电流I，S为粒子球体过中心横截面积。dq为涡旋磁场B运动一周通过的视同电荷，dt为粒子第一层次涡旋磁场B运动一周所需时间t。

6.9 粒子第一层次（或内禀）自旋磁矩与粒子第一层次（或内禀）自旋角动量之比（回旋磁比率）

本文从与传统量子力学不同的另一个角度得出的回旋磁比率公式，完整地解释粒子第一层次（或内禀）自旋磁矩与粒子第一层次（或内禀）自旋角动量真实含义、产生的深层次原因和动力学机制问题。

7 描述电子、质子的有关物理参数估算表详见表2

表2 电子、质子、中子有关物理参数估算表

8 引申意义

8.1 电子、质子内部本质上就是量子化的涡旋闭合电磁场。总结出关于电子、质子质量、能量、电荷的三个相互关联的表达式，并且具有极为优美的数学形式。

8.2 粒子质量、能量、电荷是同一事物不同属性，但是这些不同属性有共同的起源，即起源于其内部涡旋磁场。电子、质子能量来源于涡旋磁场产生的径向电场，并与电场强度E的平方成正比。电子、质子的惯性质量来源于涡旋磁场，并与磁感应强度B的平方成正比。具体回答了超弦理论中关于粒子第一层次弦振动形式、振动原理、振动参数等问题。

8.3 电子、质子的质量与本体半径之积为一常数（1.281×10-45Kg·m），其意义：一是在微观世界，粒子的质量越大，其体积越小。二是对应电荷常数。三是对应终极自旋角动量为一常数。四是对应不同能量的光子其自旋角动量也为一个常数。

8.4 电子本体半径新计算结果为：re＝1.406×10-15m（1.406费米或称飞米），新的计算结果是原有数据（经典电子本体半径2.8×10-15m）的约二分之一，即原先估计的电子本体半径是新计算结果的2倍。粒子能量、质量增大、其半径减小。

8.5 质子本体半径的新计算结果为：rp＝7.65×10-19m（0.765阿米），令人惊奇的是，计算表明：质子本体半径远小于电子本体半径。如果把电子本体的大小比喻成首都北京的鸟巢体育馆，则质子本体的大小不到一个篮球那么大，大概和一个足球大小差不多。

8.6 物质的微观世界和宏观世界可以从全新角度统一解释（mr=1.281×10-45Kg·m）。

8.7 黑洞本质上可能就是超级粒子（以1亿倍于太阳质量的黑洞为例，太阳质量为1.99×1030kg，则此黑洞质量为 1.99×1038kg，其半径由公式

8.8 初始宇宙本质上就是超级黑洞、超级黑洞本质上极有可能就是超级粒子

8.9 如果黑洞或初始宇宙的质量是有限的，那么它就不是奇点，换言之，黑洞或初始宇宙都可以用质量、内部涡旋磁场强度、粒子半径、自转角频率等参数进行描述。

8.10 电子、质子能量来源于粒子第一层次涡旋磁场产生的径向电场，并与粒子“皮球”表面处电场强度的平方成正比，表达式为：

8.11 电子、质子质量来源于与粒子第一层次涡旋磁场，并与粒子“皮球”表面内部磁感应强度的平方成正比，表达式为：

8.12 电子、质子电荷来源于粒子第一层次涡旋磁场所产生的垂直电场，并与电场强度成正比，表达式为。其意义是：穿过电子或质子任一闭合面射入或射出的电场线条数都是相等的。

8.13 能够解释电子自旋磁矩为什么远远大于质子自旋磁矩。能够解释为什么中子具有负的磁矩。

8.14 根据上述计算公式，可以推导出系列关于电子、质子性质的新公式，得出描述电子、质子有关物理性质的涡旋磁场强度E、磁感应强度B、半径r、质量密度、内部涡旋磁场角速度ω、内部涡旋闭合磁场旋转周期t、自旋角动量L、自旋磁矩M、能量电荷比、能量电场比、自旋动能、粒子本体质量等共计20多个参数。

8.15 根据电子、质子本体半径新的计算结果，我们可以推断，中子是一个复合粒子，具体来说是质子“钻进”电子本体（类似一个“皮球”，里面是“空的”）内形成的复合粒子，这会完全改变人们对于中子的认识。

8.16 夸克存在的理论基础发生动摇。

8.17 目前，实验物理学家间接测量到的所谓“质子”半径实际上是质子自旋体半径（即质子电磁形状半径为0.84*10-15m）。

正因为原子核内的中子是质子存在于电子之中形成的复合粒子，所以，原来认为的中子半径实际上就是等于电子本体半径（即中子电磁形状半径为1.406*10-15m）。

8.18 胶子可能并不存在。理由是：（1）如果胶子传递核力，则要么表现为引力，要么表现为斥力，目前，人们认为胶子既传递引力又传递斥力，这是不可思议的，是用一种更大的不可知来代替现有的不可知。（2）如果核力是两种或两种以上的力综合作用，随距离此消彼长，则是可以理解的。（3）深度非弹性散射实验中，如果高能电子撞击到的不是中子而是质子自旋体，则在质子自旋体表面（类似“皮球”）感受到的是正电外壳，突破“皮球”外壳后，进入到里面，因为“皮球”里面是“空的”，所以得核子内部“渐近自由”的结论。（4）力是场与场的作用。引力子只是引力场振动产生的一种现象，引力子不传递引力，稳定的引力场不会产生引力子，但却有引力作用。同理，核力、电磁力也不是由相应的粒子来传递，而是相应场与场的作用。

8.19 核裂变的能量很可能是由核子间的静电势能提供或磁矩势能提供。

8.20 质子本体半径的改变还会影响到中子星的密度、体积等的改变。

9 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

9.1 正因为计算表明质子本体半径远远小于电子本体半径，那么，意味着可能研发出比电子显微镜放大倍数大得多的质子显微镜，电子显微镜的放大倍数如果达到200万倍的话，质子显微镜放大倍数可能会达亿倍以上。电子显微镜[18]由镜筒、真空装置和电源柜三部分组成。镜筒主要有电子源、电子透镜、样品架、荧光屏和探测器等部件，这些部件通常是自上而下地装配成一个柱体。估计质子显微镜与电子显微镜原理大致相似，最大的不同是镜筒装置中的质子源比电子显微镜复杂得多。如果能成功研发出质子显微镜，除了对物理研究和医学研究等带来极大好处外，同时，也将是本文所提出理论基础的最好证明。

9.2 将来可能可以用人为而不是自发裂变的方法，例如控制质子、中子轰击铀的同位素或某些质量数接近铀的重金属原子核的方法或者采用多束高能激光照射（类似目前核聚变研究的一种方法）铀的同位素或某些质量数接近铀的重金属原子核的方法，可能实现一种新型介入式可控核裂变。如果成功，这将是一种新核裂变方式，从而达到对外输出能量（净输出能量大于净输入能量）和发电供电的目的。

[1]丁荣培.论电子、质子本体半径的新计算方法及其延伸意义[J].湖南工业职业技术学院学报,2016,16(2):14-16.

[2]章乃森.粒子物理学[M].北京：科学出版社，1987年第11月第一版：234.

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

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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

湖南省自然科学基金资助项目“新型茂金属配合物催化剂应用研究”（项目编号：2016JJ3034）

丁荣培（1972-），男，湖南长沙人，硕士，中国农工党长沙市委科技委员会工程师，研究方向：理论物理、机电工程。