氢原子与中子有什么不同？( 二 ) _经验知识

4.3 氢原子的已知参量：
① 核外电子绕核的平均速度。也叫核外电子基态速度或主控速度：
v=αc=2.2×10?m/s 。
② 氢原子的经典半径。也是核外电子的平均轨道半径：
R=5.29×10?11m 。
③ 以电子质量单位表示的亚原子质量
电子质量：m?=9.11×10?31kg 。
质子质量：m(p)=1836m? 。
中子质量：m(n)=1840m?
5 氢原子的质增方程
这里的质增方程。特指氢原子的亚原子动能激发场效应叠加的质增量。
氢原子内部亚原子动能引起的质增量包括三个部分：核外电子的、原子核的、核内电子的。
5.1 核外电子轨道动能(Ek?)的相关参量
电子轨道动能：Ek?=?m?v?2=hc/λ? 。
电子的质增量：m'?=m?R'3/r'?3 。
电子轨道速度：v?≈2200km/s 。
电子激发光子的波长：λ?=2hc/m?v?2
=1.98×10??[m]=19.8nm
电子激发的光子半径：r'?=λ?/2π
=3.15×10??[m]=0.315nm
5.2 原子核震荡动能(Ek?)的相关参量
核子震荡动能：Ek?=?m?v?2=(m?/m?)hc/λ?
核子的质增量：m'?=m?R'3/r'?3 。
核子震荡速度：v?≈1.2km/s 。
核子激发的光子波长：λ?=2hc/m?v?2
=2.9×10?2[m]=29[mm]
核子激发的光子半径：r'?=λ?/2π=4.6[mm]
5.3 核内电子轨道动能(Ek?)的相关参量：
核内电子轨道动能：?m?c2=hc/λ? 。
核内电子的质增量：m'?=m?R'3/r'?3 。
核内电子震荡速度：v?=c
核内电子激发的光子波长：λ?=2h/m?c
=4.85×10?12[m]=4.85[pm]
核内电子激发的光子半径：r'?=λ?/2π
=0.39×10?12[m]=0.39[pm]
5.4 氢原子内部亚原子叠加的质增方程
① 完整的质增方程：
m'=m'?+m'?+m'?
=(1/r'?3+1/r'?3+1/r'?3)R'3m?...(12)
≈m?R'3/r'?3
② 简化的质增方程（去掉复杂上下标）
m'=m?R3/r3...(13)
=9.11×10?31×(5.29×10?11)3/(0.39×10?12)3
=2.3×10?2?[kg]=1.29×10?M=1290[G]
此值接近希格斯子质量H=125~1250G（早期公布的定义域）。误差有两个可能：要么氢原子半径R偏小。要么质子半径r偏小。

文章插图
希格斯玻色子在‘希格斯场能’中充当能量的载体。希格斯粒子的‘波动’它的玻色子行为可以是‘波动的载力’ 。可以是‘耦合粒子的能值’ 。可以是‘超对称粒子’的质能携带。希格斯的质量场‘希格斯机制’是在极端粒子物理的环境反应出‘空间时间’的粒子质量可测量的存在。希格斯新粒子需要‘各种对撞机’从新探索发现。希格斯实粒子也是未来‘新材料’的基础应用。如-光粒子量子计算机的硬件芯制备。
5.5 调整氢原子的核子半径
如果实验结果所依据的理论没毛病（权且退让一步）。可令质增方程(13)的m'=125G 。反求核外电子的轨道半径(R)或质子半径(r)：
令：m'=m?R3/r3=125GeV/c2
若r不错。则调整R 。有：
R=3√(244.6×10?)·r
=624×(0.39×10?12)
=2.43×10?1?[m]=243pm
此值是经典半径53pm的4.6倍。
若R不错。则调整r 。有：
r=R/3√(244.6×10?)
=5.29×10?11÷624=8.5fm
据有关资料称。质子实验半径为8.3~8.7fm 。
看来。质子理论半径r=8.5费米。满足氢原子的经典半径53pm 。贴近质子实验半径8.4fm 。还满足希格斯子实验质量125G 。
调整核内电子所适用的库仑定律
笔者本以为。库仑定律既适合核外电子与核电荷之间的相互作用。也适合核内电子与繆核之间的相互作用。而且尤其根据原子核的β衰变所释放的光电子速度为光速。推定核内电子的震荡速度也是光速。进而推算出质子的理论半径为5.63费米。推导过程如下：
由于高能电子的向心力。来自核子内部电荷之间的电磁力。有：?m?c2=ke2/r 。可求质子半径：r=2ke2/m?c2=5.63费米。
但是。直接用库仑定律推导质子的理论半径与质子的实验半径、希格斯子的实验质量出入较大。
因此不妨赋予库仑定律修正系数k' 。k'也叫质子的无量纲质增系数。可令R=8.5费米。则有：
?m?c2=k'ke2/r...(14)
k'=8.5÷5.63≈1.5...(15)
根据中子衰变方程n→e+p+νe可以认为。中子内部的电子电荷与质子电荷之间的作用力。适合带质增系数的库仑定律：
中子内部的库仑力。不妨是弱核力：
F'=k'ke2/r2...(16)
相应的电磁辐射能：
E'=k'ke2/r=?m?c2=hc/λ'...(17)