1、論正負電子的結構和組成曹 焱合肥工業大學碩士研究生 郵編：241002摘要：一對正、負電子相結合形成了一對光子，而一對光子又可以重新轉變成一對正負電子；說明正負電子是由電磁波，即光子組成的，同時產生了具有靜質量的粒子和只有動質量的光子之間變換，這點具有質變的義意。二、電子是帶電量的最小基本單元，但在夸克的電量中：上夸克u帶e，下夸克d帶-e，奇夸克s帶-e，等等；說明正負電子是由三維坐標軸x、y、z三個方向上分電荷組成的。上面的兩點是論證正負電結構和組成基本要素。只要仔細想一想，不難得出：宇宙大爆炸中，除了只有動質量和動態慣性的各種電磁波（包括光子中的可見光和紅外線、紫外線）；就是具有靜質量和

2、靜態慣性的各種粒子。事實上這兩者之間存在著復雜的必然聯系，即具有靜質量和靜態慣性的各種粒子最終由電和磁組成。在大統一理論中共分兩個部分，第一部分為：物質結構上的統一，即物質首先由電和磁組成，電和磁再組成各種電磁波，以及組成一對光子，一對光子組成了正、負電子，實現物質從只有動質量和動態慣性的電磁波向具有靜質量和靜態慣性的各種粒子的歷史性轉變，這是物質結構中一個“質”的飛躍。正、負電子再按照“物質結構周期表”，按各種規律和規則組成各種粒子，最終到各種元素，組成物質世界。第二部分為：數值理論推導和計算上的統一，使相對論、場論、超弦理論、量子理論通過正、負電子結構與組成相互統一，以及電磁力、強力、萬有

3、引力、弱力四力的統一。但這還需要產生一門新的數學領域：紐曲空間微積分學，這是一個非常復雜和龐大的創新工程，非一人之力可以完成，需要全世界科學家的共同努力。在紐曲空間微積分的基礎上，就可以計算和推導出強力、弱力、電磁力、萬有引力四力的統一。本文通過正、負電子相結合會形成一對光子，而光子又可以形成一對正、負電子的研究，得出這兩者之間存著必然的聯系，并且是有規律可循的。再根據基本粒子中有帶e和e電荷及其它規律，經論證得出了正、負電子的結構和組成。關鍵詞:正、負電子，磁力線環，光子，正負電子鍵。Argumentation positive, negative electron structure an

4、d compositionChaoYan（efie University of Technology postgraduate student Postcode 241002）ABSTRACT one a pair of positive, negative electron combines to form a pair of photons, And one pair of photons can then re-transformed into one pair of electron-positron; it shows electron-positron is composed of

5、 electromagnetic waves, namely it is made up of photons, meantime produce particles with rest mass and photons with moving mass convert, This is the significance of having a qualitative change. Two, electronics is the basic unit with a minimum charge, But in the electricity carried by quarks in: Up

6、quark u with e, down quark d with -e, strange quark with -e, etc. it demonstrate electrons is determined by the three-dimensional coordinate axes x, y, z three directions of the split charge being made up of. The above two points are demonstrated the basic elements of the structure and composition o

7、f positive and negative electrons. When considered carefully，not difficult to draw: In the Big Bang, in addition to only dynamic quality and dynamic inertia various electromagnetic (Including photons in the visible and infrared, ultraviolet), is having a rest mass and static inertia of the various p

8、article. Actually between these two it exists complex necessarily linked, namely with a rest mass and static inertia of the various particles is ultimately composed by the electric and magnetic. In the grand unified theory, it Is divided into two parts, the first part is: It is unified on the Struct

9、ure of Matter, namely substances first by electric and magnetic components, electric and magnetic again is composed of a variety of magnetic waves, and form a pair photons, one pair of photons formed positive、negative electron, achieve the material that just have dynamic quality and dynamic inertial

10、 waves to transformed from the electromagnetic wave to particle that just have a rest mass and static inertia of the various historic shift, this is a "qualitative" leap in the matter structure. Two in the theoretical derivation and numerical calculation of unity, it made the theory of rel

11、ativity, field theory, string theory, quantum theory through positive and negative electron structure and composition of mutual unity, and electromagnetic force, force, gravity, the weak force, this four forces of unity. But also this needs to generate a new field of mathematics: the curved space ca

12、lculus theory. It is a very complex and large innovation projects, it requires the joint efforts of scientists worldwide. On the basis of curved space calculus, we can calculate and derive the strength force, the weak force, electromagnetic force, gravitation force, and these four forces of unity. I

13、n this paper, the positive and negative electrons combine to form one pair of photons, and one pairs of photons can form a pair of positive and negative electron, through these studies, draw this necessary link between the two, and there is a pattern. According to elementary particles with e and e i

14、n charge and other laws, the results demonstrated a positive and negative electron structure and composition.Key words: positive and negative electron, Magnetic field lines ring, photons, Electron-positron key中圖文分類法：O412-21.0定性分析正負電子的結構和組成1.1三分之一正、負電荷的結構和組成如圖1-1(figure 1-1)所示，紅色的磁力線環A與坐標軸X軸相切于坐標軸原點O

15、點。磁力線環上的磁力線方向如圖所示，為順時針方向。（1）三分之一正電荷的結構和組成如圖1-2（figure 1-2）所示，磁力線環A以坐標軸X軸原點O為園心，以X軸為軸，在逆X軸方向上，繞X軸方向上看，順時針方向旋轉。如圖中4示意圖所示。（2）三分之一負電荷的結構和組成如圖1-3 (figure 1-3)，磁力線環繞X軸，以O點為園心，以X軸為旋轉軸，在逆時X軸方向上看，逆時針旋轉。如圖1-3中的4示意圖所示。1.2三分之一正、負電荷的電力線分布磁力線環A在繞X軸旋轉的過程中，隨著時間的變化，磁力線環在空間的位置也在不斷變化，換個角度說，就是磁力線環隨時空的變化，在空間位置的磁通量在不斷變化，

16、由于磁通量的變化，根據法拉第電磁感應定律，變化的磁場產生變化的電場，因而由磁通量在空間的不斷變化就會不斷產生電場，進而得出電力線的分布。（1）三分之一正電荷的電場及電力線分布如圖1-4 (figure 1-4)，如圖中1所示，為正電荷剖面圖的電場及電力線分布示意圖，分析可知：在三分之一正電荷的核心存在著極弱負電場，在空間上占三分之一正電荷核心極小的空間里，在核心極小空間里的負電場外圍包著正電場的電力線，如圖所示正電場的電力線方向，由核心開始從內指向外。（2）三分之一負電荷的電場及電力線分布如圖中2所示，為負電荷剖面圖的電場及電力線分布示意圖，分析可知：在三分之一負電荷的核心同樣存在著極弱正電場

17、，在空間上占三分之一負電荷核心極小的空間里，在核心極小空間里的正電場外圍包著負電場的電力線，如圖所示負電場的電力線方向，從外開始指向內直至核心。1.3完整正、負電子的結構和組成正、負電子是由三個電子電荷組成，即在三維坐標軸、軸上各有一個電子。(1)正電子的結構示意圖：如圖1-5 figure 1-5所示，圖中的1為繞軸旋轉的磁力線環形成的電荷圖、2為繞軸旋轉的磁力線環形成的電荷圖、3為繞軸旋轉的磁力線環形成的電荷圖。4為分別在、軸上旋轉的磁力線環形成的電荷圖合并在一起形成的完整正電荷的結構圖。圖1-5中的4所示的就是正電子的結構和組成示意圖。(2)負電子的結構示意圖：如圖1-6 fugure1

18、-6所示，圖中的紅色磁力線環繞X軸旋轉形成負電荷，黃色磁力線環繞Y軸旋轉形成負電荷，綠色磁力線環繞Z軸旋轉形成負電荷，磁力線環繞坐標旋轉的方向如圖1-6中的1磁力線環運動示意圖所示。圖1-6中的2為負電子結構示意圖，為3個磁力線環為分別在、軸上旋轉形成的負電荷合并在一起形成的完整負電荷中磁力線環運動的結構示意圖。2.0定量分析正、負電子的結構和組成2.1正、負電子電荷磁力線環上的磁通量有兩種計算方式：（1）以電磁波在真空中速度為光速計算電子的半徑re為re2.82×10-15m，所以，磁力線環的半徑rec為：rec=2.82×10-15/2=1.42×10-15m

19、，光速c=3×108米/秒。磁力線環以光速繞X軸旋轉，則磁力線環每秒鐘內旋轉的圈數n為：2nc式中n為磁力線環每秒繞軸旋轉的圈數，故得：n=3.39×1022轉/秒。設磁力線環的磁通量c,則可計算出磁力線環的每秒磁通量的變化量為=c×n=c 3.39×1022一個正、負電子的電量qe為：qe=1.610-19庫侖。可得三分之一正、負電子電荷的電量qec為：qec=5.33310-20庫侖。根據法拉弟電磁感應定律:變化的磁場產生變化的電場可得，電量與磁通量的關系：設有一面積的邊長為的正方形組成電感線圈，邊長1m，所以，×1，電感線圈的電阻0，電感

20、線圈的電感電阻為RL，電感系數為：L=uoS, uo為真空中的導磁率，uo4×10-7H/m=1.26×10-6H/m電流為：I=，設磁通量變化一次的時間1秒，即磁通量BS從BS到0變化一次的時間為。則可知RL=2fL，其中f為：f=根據法拉弟電磁感應定律：電動勢i= =，同時，在電阻0，電感為RL的線圈中的電動勢與電流的關系又為：iIRL，這是一個理想的永恒電流，是由變化的磁場產生。所以：IRL，I=，IRLRL得：RL2fL2 uoS2uoq（1，1）所以三分之一正、負電子磁力線環的磁通量為：c=2×3.14×5.33310-20×1.26

21、×10-61.25×10-47wb （2）以光子的頻率計算，這里以電子的磁力線環繞軸旋轉的頻率等于正、負電子相結合后形一對光子的頻率計算。根據能量守恒定律，一對正、負電子相結合完全轉化形成一對光子，又根據愛因斯坦的質能方程得光子的能量為：Er= =0.511Mev，為電子的質量，c為光速，Mev為兆電子伏特。又光子的能量等于光子頻率乘普郎克恒量，即0.511MeV，得光子的頻率為：=1.233×1022光子的動質量： =9.0958×10-31kg這與光速基本上相等。同樣由：2uoq得：2uoq2×3.14×5.33310-20

22、15;1.26×10-64.22×10-25wbc=3.42×10-47wb從數據上來分析：以光速c計算的頻率為整個電子的波動頻率，而光子所計算的頻率為三分之一電荷上的磁力線環繞坐標軸旋轉的頻率。以光速計算的頻率為三分之一電荷上的磁力線繞坐標軸旋轉的頻率的3倍。2.2磁力線環的質量和自旋（1）磁力線環的質量，正、負電子中三分之一電荷磁力線環質量，即為電子質量的。因為正、負電子結合生成一對光子，而光子為電磁波，在電磁波中，電和磁的各為一半，即電和磁的質量相等，光子的動質量： =9.0958×10-31kg所以，電子中磁力線環的質為電子質量的一半，而三個磁力

23、線環的質量相等，因此可得磁力線環的質量為電子質量的。電子的質量=9.11×10-31kg正、負電子中三分之一電子磁力線環的質量：1.52×10-31kg（2）正、負電子的自旋，三分之一磁力線環的自旋，如圖2-1 figure 2-1，磁力線環繞X軸旋轉時，轉動慣量Jbc為：Jbc=2= = =+(1.42×10-15)2)=7.60×10-32kg.正、負電子的進動自旋：由剛體轉動的進動定理可知，當電子在電場或磁場的作用下時，則其自旋就表現出為進動現象，而且這種進動為電子自身的一種內稟性進動。如圖2-2 figure2-2,三個三分之一電荷的磁力線環分別

24、繞X、Y、Z軸旋轉，因此表現的進動可以認為是以OA為剛體定軸轉動的。磁力線環的自旋角速度為2f(f為磁力線環自旋頻率)，f=1.233×1022，所以：2×1.233×10222.466×1022磁力線環的轉動慣量I為：IJbc=7.60×10-32kg.力矩M為MF，所以可得電子自旋的進動角速度為：1.50×10-6FF=5.45×1015kgF為正、負電子受力的大小。因為正、負電子三個三分之一電荷的磁力線環分別繞X、Y、Z軸旋轉，三個磁力線環之間產生相互作用力，三個三分之一電荷的磁力線環分別繞X、Y、Z軸旋轉產生的電力線

25、之間也相互產生作用力，而且由于三個三分之一電荷的磁力線環分別繞X、Y、Z軸旋轉的頻率是固化不變的，所以，正、負電子三個三分之一電荷的磁力線環分別繞X、Y、Z軸旋轉產生的相互之間作用力是固化不變的，其所產生的進動也是固化不變的。進動是電子的內稟性特征。由此可以得出：正、負電子的自旋、磁矩都是正、負電子內在的具有內稟性的。同時，如圖2-2 figure2-2可知，三個三分之一電荷的磁力線環分別繞X、Y、Z軸旋轉時，會表現出在以OA為軸的方向上的自旋即進動，如圖中OA為正方體的對角線，由圖可知在三維坐標系中繞X、Y、Z三個坐標旋轉的磁力線環的自旋在OA上的分量就是正、負電子的自旋，為：因為電子的角動

26、量L是：L=mevre，v為電子的進動頻率。同時，L=s=，s為電子的自旋角動量，所以得：mevre，v=3.56這就是電子的進動頻率。即為電子的自旋。由圖2-2 figure 2-2可知：OA就是正、負電子內在的具有內稟性的自旋及磁矩和旋轉軸，OA軸與三維坐標系的三個坐標軸X、Y、Z軸的夾角為：XOA=YOA=ZOA=arcsin= 54.736 °OA與OXZ面的夾角為：90°- 54.736 °35.264°由此可得正、負電子的正旋和反旋之間的夾角為：AOB=2×35.264°70.528°3.0正、負電子的角動量3.

27、1三分之一電荷的磁力線環的角動量如圖2-1 figure 2-1，三分之一電荷的磁力線環的角動量Lc為：Lc=rmv=2=2rercefmec =re2 f mec (|=(2.82×10-15)2×1.233×1022×1.52×10-31×(+1-1)=1.87×10-37kg.S-13.2正、負電子的角動量L=mevre=merevre=mere2=me1.50×10-6F×(2.82×10-15)2=meF×1.192×10-35=9.11×10-31

28、15;1.192×10-35F=1.09×10-65F4.0正、負電子的自旋如圖4-1 figure 4-1，所示：圖中1、2為磁力線環在X軸上的兩種旋轉情況，紅色的環為磁力線環，黑色的環表示磁力線環繞X軸旋轉的方向，共有兩種；同理，圖中3、4為在Y軸上的兩種旋轉情況，黃色環代表磁力線環，黑色的環表示磁力線環繞Y軸旋轉的方向，也只有兩種；圖中5、6為在Z軸上的兩種旋轉情況，藍色環代表磁力線環，黑色的環表示磁力線環繞Z軸旋轉的方向，共有兩種。圖4-1 figure 4-1中的7、8為兩種自旋情況，圖中的紅色的環為繞X旋轉的方向，黃色環為繞Z軸旋轉的方向，藍色環為繞Y軸旋轉的方

29、向。從圖4-1 figure 4-1中可分析得知：共有8種組合情況：即135、245、236、235和246、136、145、146，但從空間結構上分析，前四種的自旋是相同，實際上屬于同一種電子在空間位置上的不一樣而己，為逆時針自旋。后四種的自旋在空間結構上分析也是相同的，也是實際上屬于同一種電子在空間位置上的不一樣而己，為順時針自旋。所以，電子的自旋在空間結構上只能分為正旋和反旋兩種，正旋和反旋，旋轉軸為正方體的對角線，如圖4-2 figure 4-2所示：如圖中的OA為正、負電子的進動即電子自旋的旋轉軸。事實上，正、負電子的自旋就是三維坐標系的兩種三維坐標系結構方式，如圖4-3 figur

30、e 4-3所示：圖中1為正旋坐標系，那么2就為反旋坐標系，只有這兩種情況，其它6種三維坐標系的情況，都和這兩種坐標系存在著宇稱關系，只要變換一下宇稱位置，就是上述兩種坐標系中的一種。所以，自子的自旋就是和這種三維坐標系一樣的情況。5.0電子的磁矩磁矩u為：uL，其中u為磁矩，e和me分別是電了的電量和質量，為波玻爾磁子：9.27J/T，同時又由于：L=s=，s為電子的自旋角動量，所以可得：u=，即電子的磁矩為玻爾磁子的倍，即：U=9.27×=8.028 J/T6.0結論根能量守恒定律，物質不滅的定理，從正、負電子結合形成一對光子，而一對光子又可以再結合形成一對正、負電子的過程，得出了

31、正、負電子是由電和磁組成的。再由正、負電子的其它特點，得出正、負電子結構和組成的結論如下。6.1正、負電子由三個三分之一電荷組成由上夸克u帶e，下夸克d帶-e，奇夸克s帶-e，可知，正、負電子結構和組成由三個電荷組成。6.2正、負電子的數量標正、負電子由三個磁力線環以三維坐標軸原點O為核心，以三個坐標軸為軸，繞三維坐標軸X、Y、Z軸旋轉而組成的。磁力線環的磁通量為：c=1.25×10-47wb，由光速計算出的電子的磁力線環的頻率為：n=3.39×1022轉/秒，這個頻率就是電子的最大波動頻率。而由光子計算的頻率為：=1.233×1022轉/秒，這個就是電子磁力線環

32、以三維坐標軸旋轉的波動頻率。由光速c形成的正、負電子的波動頻率是光子形成的波動頻率的3倍。證明了正、負電子結構和組成由三個磁力線環組成。正、負電子的自旋頻率即進動頻率為：3.56轉/秒。正、負電子三個磁力線環之間的相互作用力為：F=5.45×1015kg，說明正、負電子的穩定性。正、負電子的磁矩為：U=8.028 J/T6.3正、負電子的空間結構從正、負電子的自旋在空間上的結構分析，只有唯一的兩種情況，而且正旋和反旋的夾角為：AOB=2×35.264°70.528°，進一步證明了正、負電子的空間結構和組成。6.4正、負電子的內稟性磁矩和進動特點正、負電子的空間特點，更進一步證實了正、負電子是由電和磁組成的，由于磁力線是閉合環、磁通量相等的特性，所以得出了正、負電子由三個磁力線環繞三維坐標軸旋轉組成。質子被打出了一個正電子后，就會成為中子，而質子和中子中都有電荷。由此可得，基本粒子中的電荷是由基本粒子中的正、負電子產生的。7.0討論7.1討論一，電和磁組成了正、負電子，再由正、負電子按正方體的形式，即每個正電子外可結合6個負電子，每個負電子外可結合6個正電子的規律組成了