电子的电磁质量问题

关于李学生与汪一平探讨整合几个理论物理问题·李学生  汪一平 ·

Ⅷ、电子的电磁质量问题

   1.现代物理学认为电磁质量由电荷附近的电磁场分布结构决定，与电荷没有多大的直接关系，只是间接关系.电荷附近的电磁场的源是电荷，但当电荷运动的时候，电荷附近的电磁场分布结构会发生变化，如发生压缩畸变，其分布结构是速度的函数，这可见一般教材,因此电磁质量也是速度的函数，满足【基于（v/c）^2没有展开，宜写成m=(1-η²)^zm₀  因(1-η²)^z有其相对性原理兼对数计算规则】.当运动速度为0时，电子和质子的电磁质量是否相等？【若运动速度为0，但有幅射存在，则电子和质子的电磁质量不等，它们要通过自我调整实现平衡，相等】。当一个质子与电子组成¹₁H时，总体看不带电，电磁质量为0，【不带电是平衡，相等，电磁质量不为0，】，可是两个微观粒子均具有电磁质量，如何理解？【不带电是平衡变成(1-η²)⁰E₀，等于分开后两个微观粒子均具有电磁质量变成(1-η²)⁺¹E₀及(1-η²)^-1 E₀】

   2.您认为静止电子的电磁质量与静止质量比值的多少？【具荷质比】现代物理学认为电子的电磁质量是电子静止质量的一部分现代物理学认为电子的电磁质量是电子静止质量的一部分，Einstein在《论动体的电动力学》中的原始公式如下：，式中W为电子的动能；μ为电子质量；V为光速；v为电子的运动速度.Einstein在论文中谈到：“在比较电子运动的不同理论时，我们必须非常谨慎.这些关于质量的结果也适用于有质的质点上，因为一个有质的质点加上一个任意小的电荷，就能成为一个（我们所讲的）电子.”【见前述】

   3、1905年Einstein在《论动体的电动力学》中的原始公式如下：，式中W为电子的动能；μ为电子质量；V为光速；v为电子的运动速度.Einstein在论文中谈到：“在比较电子运动的不同理论时，我们必须非常谨慎.这些关于质量的结果也适用于有质的质点上，因为一个有质的质点加上一个任意小的电荷，就能成为一个（我们所讲的）电子.”【见“试说”文例七】Einstein在研究统一场论时才认为电子的电磁质量是引力质量的一部分【对的】，曾经试图证明电子的电磁质量是电子质量的3/4，【错的，应为(1-η²)^-1；η=(0,1/2)^k；

   k =+1,0,-1】即宇宙的能量（3/4）起源于电磁，（1/4）起源于引力【错的】.但是没有成功，【见论文例七、例八】现代物理学中相对论和量子力学对于电子的电磁质量的计算是矛盾的，【见论文例七、例八】彭桓武认为这个问题可能需要未来的高等数学来解决【用圆对数解决。见论文例七、例八】.Einstein晚年进一步提出electric charge没有引力质量的问题，指明引力场和electriec field是逻辑上毫无联系的两部分【错的】.由此可见，Einstein的一生对于这个问题是摇摆不定的【见论文例七、例八】.

笔者通过认真地思考后认为电子的电磁质量不可能【错的】是引力质量的一部分，原因有七个方面：【见论文例七、例八】

(1)、根据广义相对论，物理定律对于任何物理定律具有相同的形式.当电子在引力场中加速运动的时候，其电量是不变【有变】，【有变后可以满足】(不)满足Lorentz transformation，根据经典电动力学在电子的半径不变的情形下，电磁质量与电量的平方成正比，所以其电磁质量也应该不变【有变，电子的半径不变条件下，由于运动位置的变化会产生质量自发性破损】，电荷的电磁质量既然由电荷所带的电量决定，那么应当是电量的增函数，根据经典电动力学如果把电子看做球体的话电子的静电能与电量的平方成正比.如果电子的电磁质量与运动速度有关，满足【m=(1-η²)⁰m₀】，那么电子的电荷具有的能量也满足Lorentz transformation，不符合广义相对论的要求【m=(1-η²)⁰m₀中(1-η²)⁰可以展开，与广义相对论统一】.根据经典电动力学电子的电磁质量m∝Q²/r，如果将来通过某种手段把电子的半径变为原来的2倍，电磁质量变为原来的1/2【对】,可是根据洛伦兹变换电子的静止质量没有变化【这对团粒子来说静止质量没有变化】，可以得出电子的电磁质量不是定值.假设一个带电球体电量为Q,电磁质量为m,然后使其电量增加一倍，电磁质量是否为4m？【对，从mr等于定值时成立，量子论被不确定性绊住了】

(2)、物体的静止质量是内禀的，是个常数【对】，有人认为电磁质量是应该与静止质量有关的【对】，电磁场的能量由电荷【加上空间】决定，电量与带电体的运动状态无关【有关，爱因斯坦的电动力学已阐明】，引力质量与运动状态有关【对】.假设电子的静止引力质量是m,电子的电磁质量是m₁,电子的引力质量另外的部分为m-m₁.当电子以c运动时，根据洛伦兹变换此时电子的引力质量为2m，电子的引力质量另外的部分为2m-2m₁，电子的电磁质量应当为2m₁,可是电子的电量没有变化，显然存在着不和谐.电量不满足Lorentz transformation，因此把电磁质量作为引力质量的一部分存在着不协调性——只要维持电子电荷值不变的观念，这个问题不管怎么也解释不通.这中间，要么质速关系式错了，要么就是电子电荷值不变的信念错了【见论文例七】，然而这与实验事实又高度一致.由于公式E＝mc²，物体的引力结合能具有(负)质量，因而系统总质量不等于各部分质量之和．而在麦克斯韦理论中，作为线性理论的直接结果，电荷(类比于质量)是严格可加的【见论文例八:圆对数张量方程及电动力学方程具一致性】.

（3）、电磁力存在吸引与排斥两种状态，只有物体带电时才有，而引力是永远存在的；如果电磁质量是引力质量的一部分，那么库仑力也应当是万有引力的一部分，电子、质子等带电粒子之间的电磁力远大于万有引力【电磁力远大于万有引力适应于宇宙爆炸后期，前期则电磁力远小于万有引力，平衡时则电磁力等于万有引力，此时有着同一个空间距离R】，电磁质量远大于引力质量，电磁质量不可能是引力质量的一部分【见论文例七】，；电子激发的电磁场的能量小于电子的电磁质量，正如物体激发的引力场能量小于引力质量的能量一样【说法不妥】.通过将1个氢原子作为模型和对比，可求出氢原子上正电子对壳上负电子的电磁力F_e与原子核质量与壳上电子质量的引力F_g之比，即F_e/F_g= L_n =2.27′10³⁹ =狄拉克大数，这是因为静电力和引力都同时作用在电子和原子核上,而有着同一个距离R【对，此时达到平衡态。】.

(4)、电荷具有正负，电磁质量应当相反，而物体的引力质量无此区别【引力质量也有正反，由此出现广义相对论中的反引力或反引力场】.现代物理学认为中子有一个上夸克和两个下夸克组成，外观上看电量为0，由于每个夸克均激发电磁场，因此电磁质量不等于0，显然存在不协调性【0不代表没有电磁质量，只是正反性质平衡，抵消】.电荷分为正负，但电场的能量密度却总是正的【电磁质量总是存在的，只是有正反性质及性质的平衡抵消】，所以积分得到的电磁能量总是正的，因而电磁质量也总是一个正值.根据牛顿第二定律，惯性质量是表征当物体受到外力作用的时候，物体运动状态改变的难易程度，即物体保持原来运动状态的本领大小的物理量.这个和电荷的正负无关，所以正负电子可以具有相同的惯性质量【对，此时正负电子达到平衡态。】.当正负电荷中和的时候，电磁质量减少，引力质量没增加【正负电子中和达到平衡态不等于引力质量改变】，但正负电荷中和会释放原来具有的电势能，即原来的电磁质量会转化为别的能量，如正负电荷中和释放两个光子，则原来的电磁质量就转化到了光子中.那么转化的机制是什么？【正反性质平衡时达到中性】同种电荷的电磁力相互排斥，异种电荷的电磁力相互吸引，电荷之间的作用力依靠电磁场来传递，为什么电磁场的能量都是正值？【正反中性质都有，与广义相对论拓展后的圆对数方程一致】一个中性原子的电磁场的能量为0，说明正负电荷激发的电磁场的能量相反【对，此时达到平衡态。】..

 (5)、引力质量都占有一定的空间，也就是具有体积【对，质量与空间处于平衡态。】，而电磁质量没有体积【对，质量与空间处于平衡态。】，因此量子电动力学的点模型【点也是空间】观点是正确的.

(6)、电磁质量和引力质量可以分离，存在Maxwell理论中脱离物体携带能量的场.最近，法国里昂的科学家发现了有四个中子组成的粒子，又称为“零号元素”.最新的实验表明，中微子具有引力质量，大约为电子引力质量的50000分之一.中微子具有引力质量但是不带有electric charge——电磁质量.现代物理学认为除了带电介子外，还存在中性介子，其（引力）质量恰好等于或者近似等于（其实相等）带电介子的（引力）质量，【对，此时达到平衡态。】性质相似.Einstein指出了波函数坍缩过程与相对论之间的不相容性【波函数坍缩过程与狭义相对论之间的转化过程是相容的，一致性】，Einstein的这一分析是关于量子力学与相对论的不相容性的最早认识【Einstein错误观点】.或许有人会说电磁质量与引力质量是毫无关系的两部分，那么有何作用力把它们联系在一起，笔者认为靠作用力联系在一起，是引力质量、电磁质量各自联系的思想【对】，没有任何作用力也可以联系在一起【这仅仅是数学的含义，如黎曼函数内部元素的相互关系】.

（7）、布朗粒子满足能量均分定理，在绝对温度为0时，动能为0，可是受量子力学支配的物体即使温度为零，也同样具有一定的动能.【注意PV/T三个元素中具不确定性的量子力学观点】布朗粒子的能量均分定理研究的是引力质量问题，量子力学研究的是电磁质量，绝对温度为0时，引力质量能量为0，可是电磁质量的能量仍然不为0.【引力与量子分属不同性质的坐标体系，用新型“圆对数”完全可以自冾统一】。

(8) Einstein之所以要提出引力场与电磁场的统一问题，乃是基于广义相对论以太与电磁场之间存在着原则的区别这一事实.【此为，Einstein不完整观点】他说：“如果我们从以太假说的观点来考查引力场和电磁场，那末两者之间就存在着一个值得注意的原则性的差别.没有任何一种空间，而且也没有空间的任何一部分是没有引力势的；因为这些引力势赋予了它以空间的度规【空间的度规其实是中性空间能，】性质，要是没有这些度规性质，空间就根本无法想象.引力场的存在是同空间的存在直接联系在一起的.反之，空间一部分没有电磁场却是完全可以想象的【中性空间能既有电磁场也有引力场】；因此，电磁场看来同引力场相反，似乎同以太只有间接的关系【本人认为过去所说的“以太”应改造为“中性空间”能既有电磁场也有引力场，再进一步说是随机多元多层维的中性波粒子一光】，这是由于电磁场的形式性质完全不是由引力以太来确定的.从理论的现状看来，电磁场同引力场相比它好象是以一种完全新的形式作为基础的，好象自然界能够不赋予以太以电磁类型的场，而赋予它另一种完全不同类型的场，比如一种标势的场也会是同样适合的.”这段话说明引力质量（引力场）和电磁质量（电磁场）在一定程度上可以分离.【你的观点有突破，见“试说” 文章例七】

(9) 量子力学在曲线坐标系中一直无法合理地定义动量算符.采用量子力学动能算符和动量算符计算微观粒子的动能，得到的结果一般是不一样的，也就是说现有量子力学的动量算符与动能算符不能一一对应.将动量算符作用于非本征态波函数【见“试说”文章例四及例八】，得到非本征值都是复数.坐标空间中动量算符的平均值也是复数，在物理上没有意义（除非等于零）.为了解决复数非本征值和复数平均值问题，现有量子力学将任意波函数用算符的本征态波函数展开，实际上将算符的平均值变换到动量空间计算.其结果是，虽然动量算符的复数平均值问题被消除，但坐标算符的复数平均值问题又出现.问题实际上没有被解决，只是被转移.在直角坐标系中，角动量算符没有本征态波函数和本征值，将角动量算符作用任意波函数，得到的都是虚数.但我们能说直角坐标系中角动量算符没有意义吗？反之，动能算符对任意波函数作用结果都是实数，我们就没有必要将任意波函数按它的本征函数召开.氢原子定态波函数就是一个例子，它们都不是动能算符的本征函数.【见“试说” 文草例四及例八，波粒性或动能与动量数学形式通过一元二次方程统一，】，

(10)现代物理学认为微观粒子包括玻色子和费马子，前者不满足泡利不相容原理【是主粒子的纵向运动】，后者满足泡利不相容原理.【是亚粒子的自旋运动】笔者认为前者无静止质量【有的，玻色子也有正中反三个性质的平衡性】，应该为只有电磁质量组成的粒子；后者具有静止质量，【有的，费马子也有正中反三个性质的平衡性】是有引力质量组成的粒子或者是电磁质量和引力质量共同组成的粒子.您认为是否正确？【正确，有突破】(2014.9.22)

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