研究超高能γ形成的次级粒子或能发现超光速粒子
超高能γ与大气的原子核发生碰撞后产生了一些光子(Y射线)、轻子和重子。这些次级粒子再重复作用产生更多下一级粒子,直到平均能量等于某临界值时,次级粒子的数目达到最大值,这个值被称为簇射极大值,此后粒子通过被大气吸收或逐渐衰变,使次级粒子的数量降低,整个过程称为“空气簇射”。
2021年,我国高海拔宇宙线观测站“拉索”(LHAASO)记录到1.4拍电子伏(1拍=10^15)的γ射线,1.4拍电子伏转化为焦耳是:1.4×10^15×1.6×10^-19J=2.24×10^-4J,一般认为超高能γ射线就是超高能光子。一个光子的能量应该等于mc^2,即mc^2=2.24×10^-4J,解得M=2.7×10^-21kg。由公认的数据我们可以推算出,紫光粒子的等效质量大约5.5×10^-36kg,紫光粒子是可见光粒子质量的最大值,红外线光子的等效质量更小,而超高能γ光子的质量远大于一个质子的质量,也大于原子核的质量,所以光子的质量范围很大,电子、质子、中子等粒子都存在质量,光子不存在质量尤其是高能γ光子不存在质量是不符合逻辑的。
必须承认光子存在静止质量,不仅如此光子的质量是可变的,并且光子质量的范围非常大,这是现有理论所不能接受的,但是必须突破这一禁区。
光子的结构是基本粒子的结构,基本粒子是相互绕转的元电荷,基本粒子是相互绕转的元电荷,不论存在于物质内部,还是辐射到外部空间都遵循的规律是M^2R=Q,其中,M是相互绕转元电荷的质量、R是相互绕转元电荷的半径、Q是常数,质子、中子、电子等粒子是由基本粒子组成的。也就是说,基本粒子的质量是由基本粒子的半径决定的,光量子的传播速度是光速,光量子的能量是由光量子的质量决定的,1.4拍电子伏超高能γ,它的质量必然超乎我们的想象。超高能γ和空气中的原子核作用,由于其质量大,根据动量守恒定律,在一级碰撞过程中,所有被碰撞的粒子必然被加速到接近于光速运动,而超高能γ的速度或由光速变为超光速。超高能γ质量损失,释放的能量,加速碰撞后的次粒子到接近于光速,超高能γ或能超光速,超高能γ和空气中的原子核作用,形成链式反应,直到超高能γ的能量消耗到等于普通γ的能量,空气簇射结束,分析如下:
对于超高能γ,根据基本粒子遵循的规律可以知道,基本粒子的质量、空间半径是可变的,空间半径的变化导致质量的变化。爱因斯坦质能方程告诉我们,质量的损失,必然产生能量,质量损失为原来质量的一半,即光速传播,产生的能量E=mc^2,其中,E是能量、m是损失的质量也是剩余的质量、c是光速。基本粒子损失质量必然加速基本粒子的运动速度,假设超高能γ的质量为m,其能量必然为: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的运动质量,是形成超高能γ光子静止基本粒子质量的一半、c是光速。超高能γ形成之后,短时间内质量不会变化,当然其运动速度也不会变,但是在长期的运动过程中,例如遇到地球空气和空气的原子核作用,超高能γ的质量还会一半一半的减少,通过简单的数学推算,质量减少n次,超高能γ的能量,准确地说是基本量子(因为不是光速运动的量子了,而是超光速运动)的能量是:En=(1/2)^n-1*m(nc)^2——(1),其中m是基本量子的质量、n基本量子损失一半质量的次数,En是基本量子质量损失一半的次数后的能量。从方程(1)En=(1/2)^n-1m(nc)^2,我们可以看出:超高能γ在传播过程中,质量减少原来质量的一半时,传播速度增加一个光速,理论上基本量子的速度可以趋于无穷大,质量可以趋于零,基本量子质量可以趋近于零,所以可以认为其质量是零。由于基本量子的速度可以远远超光火速,这就是量子力学认为纠缠量子的变化是同时的本质原因。“空气簇射”现象是超高能γ的能量减少到等于普通γ的情况,下面我们研究基本量子的能量极值:
变化方程(1)En=(1/2)^n-1m(nc)^2得:En=n^2(1/2)^n-1*mc^2——(2),对(2)求导得:En‘=mc^2(1/2)^n-1*[n(2-nln2]——(3),因为n=1是光子本身的能量,所以n讨论n>1的极值,2-nln2=0,n=2/Ln2,即当n=2/Ln2次时基本量子的能量达到最大值。所以基本量子能量的极大值是: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是基本量子的质量、c是光速。我们在分析方程(2): En=n^2(1/2)^n-1*mc^2中的系数n^2(1/2)^n-1可以变形为:2n^2/2^n,当n趋于无穷大时,其极限是零,所以基本量子的能量极小值可以趋近于零,所以我们得出结论:
1.基本量子的能量区间为:(0,E), E=(2/Ln2)^2*(1/2)^ (2/Ln2)-1*mc^2。
2.基本量子运动速度趋于无穷大时,质量、能量趋于零,研究超高能γ形成的次级粒子或能发现超光速粒子。
3.100亿光年的距离,不需要100亿年。
4.秘密n=2/Ln2近似于e的值,所以基本量子能量的最大值和自然常数e紧密相关。。
5.光速是运动量子的最小速度,此时n=1,物质内部基本粒子形成光子。