研究超高能γ形成的次級粒子或能發現超光速粒子
超高能γ與大氣的原子核發生碰撞後產生了一些光子(Y射線)、輕子和重子。這些次級粒子再重複作用產生更多下一級粒子,直到平均能量等於某臨界值時,次級粒子的數目達到最大值,這個值被稱爲簇射極大值,此後粒子通過被大氣吸收或逐漸衰變,使次級粒子的數量降低,整個過程稱爲“空氣簇射”。
2021年,我國高海拔宇宙線觀測站“拉索”(LHAASO)記錄到1.4拍電子伏(1拍=10^15)的γ射線,1.4拍電子伏轉化爲焦耳是:1.4×10^15×1.6×10^-19J=2.24×10^-4J,一般認爲超高能γ射線就是超高能光子。一個光子的能量應該等於mc^2,即mc^2=2.24×10^-4J,解得M=2.7×10^-21kg。由公認的數據我們可以推算出,紫光粒子的等效質量大約5.5×10^-36kg,紫光粒子是可見光粒子質量的最大值,紅外線光子的等效質量更小,而超高能γ光子的質量遠大於一個質子的質量,也大於原子核的質量,所以光子的質量範圍很大,電子、質子、中子等粒子都存在質量,光子不存在質量尤其是高能γ光子不存在質量是不符合邏輯的。
必須承認光子存在靜止質量,不僅如此光子的質量是可變的,並且光子質量的範圍非常大,這是現有理論所不能接受的,但是必須突破這一禁區。
光子的結構是基本粒子的結構,基本粒子是相互繞轉的元電荷,基本粒子是相互繞轉的元電荷,不論存在於物質內部,還是輻射到外部空間都遵循的規律是M^2R=Q,其中,M是相互繞轉元電荷的質量、R是相互繞轉元電荷的半徑、Q是常數,質子、中子、電子等粒子是由基本粒子組成的。也就是說,基本粒子的質量是由基本粒子的半徑決定的,光量子的傳播速度是光速,光量子的能量是由光量子的質量決定的,1.4拍電子伏超高能γ,它的質量必然超乎我們的想象。超高能γ和空氣中的原子核作用,由於其質量大,根據動量守恆定律,在一級碰撞過程中,所有被碰撞的粒子必然被加速到接近於光速運動,而超高能γ的速度或由光速變爲超光速。超高能γ質量損失,釋放的能量,加速碰撞後的次粒子到接近於光速,超高能γ或能超光速,超高能γ和空氣中的原子核作用,形成鏈式反應,直到超高能γ的能量消耗到等於普通γ的能量,空氣簇射結束,分析如下:
對於超高能γ,根據基本粒子遵循的規律可以知道,基本粒子的質量、空間半徑是可變的,空間半徑的變化導致質量的變化。愛因斯坦質能方程告訴我們,質量的損失,必然產生能量,質量損失爲原來質量的一半,即光速傳播,產生的能量E=mc^2,其中,E是能量、m是損失的質量也是剩餘的質量、c是光速。基本粒子損失質量必然加速基本粒子的運動速度,假設超高能γ的質量爲m,其能量必然爲:E=mc^2。超高能γ的能量E=mc^2,其中E是超高能γ的能量、m是超高能γ的運動質量,是形成超高能γ光子靜止基本粒子質量的一半、c是光速。超高能γ形成之後,短時間內質量不會變化,當然其運動速度也不會變,但是在長期的運動過程中,例如遇到地球空氣和空氣的原子核作用,超高能γ的質量還會一半一半的減少,通過簡單的數學推算,質量減少n次,超高能γ的能量,準確地說是基本量子(因爲不是光速運動的量子了,而是超光速運動)的能量是:En=(1/2)^n-1*m(nc)^2——(1),其中m是基本量子的質量、n基本量子損失一半質量的次數,En是基本量子質量損失一半的次數後的能量。從方程(1)En=(1/2)^n-1m(nc)^2,我們可以看出:超高能γ在傳播過程中,質量減少原來質量的一半時,傳播速度增加一個光速,理論上基本量子的速度可以趨於無窮大,質量可以趨於零,基本量子質量可以趨近於零,所以可以認爲其質量是零。由於基本量子的速度可以遠遠超光火速,這就是量子力學認爲糾纏量子的變化是同時的本質原因。“空氣簇射”現象是超高能γ的能量減少到等於普通γ的情況,下面我們研究基本量子的能量極值:
變化方程(1)En=(1/2)^n-1m(nc)^2得:En=n^2(1/2)^n-1*mc^2——(2),對(2)求導得:En‘=mc^2(1/2)^n-1*[n(2-nln2]——(3),因爲n=1是光子本身的能量,所以n討論n>1的極值,2-nln2=0,n=2/Ln2,即當n=2/Ln2次時基本量子的能量達到最大值。所以基本量子能量的極大值是:E=(2/Ln2)^2*(1/2)^ (2/Ln2)-1*mc^2,其中,E是基本量子的能量最大值、m是基本量子的質量、c是光速。我們在分析方程(2): En=n^2(1/2)^n-1*mc^2中的係數n^2(1/2)^n-1可以變形爲:2n^2/2^n,當n趨於無窮大時,其極限是零,所以基本量子的能量極小值可以趨近於零,所以我們得出結論:
1.基本量子的能量區間爲:(0,E), E=(2/Ln2)^2*(1/2)^ (2/Ln2)-1*mc^2。
2.基本量子運動速度趨於無窮大時,質量、能量趨於零,研究超高能γ形成的次級粒子或能發現超光速粒子。
3.100億光年的距離,不需要100億年。
4.秘密n=2/Ln2近似於e的值,所以基本量子能量的最大值和自然常數e緊密相關。。
5.光速是運動量子的最小速度,此時n=1,物質內部基本粒子形成光子。