现代物理学基础的思考之六——————引力质量与 - 科学网—博客.doc

引力质量与电磁质量之间的关系新探 目录 第一章：电子的电磁质量不是电子静止质量的一部分 1、等效原理的适用范围 2、希格斯机制的由来 3、现代物理学对于希格斯粒子的实验探究 4、希格斯机制的局限性 5、电子的电量与电荷运动速度之间的关系 电磁质量量子化认识过程简要回顾 经典电动力学电磁波辐射理论的质疑 磁单极子的存在性问题 现代物理学实验对于磁单极子的寻找 电磁质量的几何空间结构 广义相对论与量子力学没有统一的原因 因果论浅析 第四章 ：电磁质量的波粒二象性 1、现代物理学中的三类波 2、物质波的验证 3、电磁质量的波粒二象性 4、EPR 悖论5、强相互作用不是短程力 6、电子的结构和质子自旋危机的解决 7、强相互作用和电磁相互作用关系的实验根据 8、惯性概念的发展 电子的电磁质量不是其静止质量的一部分 1、等效原理的适用范围 Einstein晚年致力于引力场与电磁场统一的研究，如果统一场论按照广义相对论的基础建立，那么电磁场也应当满足广义相对论的等效原理.根据Einstein的广义相对性原理，物理定律对于任何参照系都成立，那么下面的理想实验如何解释：假设在真空中有两个质点A、B，惯性质量均为m,带有等量的同种电荷，它们在万有引力和静电力的共同作用下处于平衡状态，能否根据等效原理相当于它们的惯性质量为0？如果把其中的一个质点的电荷换成异种电荷，能否根据等效原理相当于它们的惯性质量为2m? 在Einstein电梯中也可以设计类似实验：假设电梯绝缘，上部带有正电荷，电梯之中有一负电荷，它们在万有引力和静电力的共同作用下处于平衡状态，在电梯自由下落的过程中Einstein思考广义相对论的过程是否仍然可行？ 中子引力干涉实验表明：中子在引力场中的干涉行为与它的质量有关，这与Einstein广义相对论之弱等效原理的论断：“质点在引力场中的行为与它的质量无关”不符！笔者认为，主要是由于中子具有磁矩——电磁质量，造成了弱等效原理失效. 2、希格斯机制的由来 对称是美的，完美的对称只有唯一的一种相互作用，世界也就变得单调而乏味.标准模型包含费米子及玻色子两类-费米子为拥有半整数的自旋并遵守泡利不兼容原理（这原理指出没有相同的费米子能占有同样的量子态）的粒子；玻色子则拥有整数自旋而并不遵守泡利不兼容原理.简单地说，费米子组成物质的粒子，而玻色子负责传递各种作用力.电弱统一理论与量子色动力学在标准模型中合并为一.这些理论都基于规范场论，即把费米子跟玻色子配对起来，以描述费米子之间的力.由于每组中介玻色子的拉格朗日函数在规范变换中都不变，所以这些中介玻色子就被称为“规范玻色子”. 标准模型所包含的玻色子有：负责传递电磁力的光子；负责传递弱核力的W及Z玻色子；负责传递强核力的8种胶子. 希格斯子也是一种玻色子，然而它与上述这些规范玻色子不同，希格斯粒子负责引导规范变换中的对称性自发破缺，是惯性质量的来源，因此并不是规范玻色子.在研究过程中，杨-米尔斯方法无论应用到弱还是强相互作用中所遇到的主要障碍就是质量问题，由于规范理论规范对称性禁止规范玻色子带有任何质量，然而这一禁忌却与实验中的观测不相符合，如果不能解决质量问题，将使得整个研究失去基础.一开始人们试图通过自发对称破缺机制，即打破规范理论中对拉氏量对称性的严格要求，使得物理真空中的拉氏量不再满足这种对称性，然而到了1962年，每一个自发对称性破缺都被证明必定伴随着一个无质量无自旋粒子，这无疑也是不可能的.当1995年3月2日，美国费米实验室向全世界宣布他们发现了顶夸克时，一套称之为标准模型的粒子物理学模型所预言的61个基本粒子中的60个都已经得到了实验数据的支持与验证，看上去标准模型马上就要获得决定性的胜利，对物质微观结构的探索已经到达了它的尾声，似乎人类也马上就要听到这一跌宕起伏的，充满了高潮与华彩的探索乐章的终曲，但是仍然有一个粒子，游离在这座辉煌的大厦之外，仿佛一个幽灵，这就是希格斯粒子，而且就是这个粒子可能会击垮整座大厦. 希格斯机制(noinclude)是苏格兰物理学家彼得·希格斯和其他理论物理学家同时发现的一种物理机制.E=M2h2+Ah4希格斯场公式,在规范场理论中，规范粒子的质量是为对称性所不允许的.这是杨-米尔斯理论的严重缺陷.随着对对称性破缺的深入研究，特别是南部-戈德斯通定理的发现，物理学家们发现在规范理论中零质量的南部-戈德斯通粒子能为零质量的矢量规范粒子提供纵向分量，从而赋予它们以质量.E=M2h2+Ah4（1），E为能量密度，实际是局部宇宙总能量密