探索质子、电子、中子、介子、μ子、Z0玻色子和希格斯玻色子的质量生成机制

皮可慰

摘要 本文提出暗物质具有开放性、稳定性和均匀性，质子、电子中性π介子的质量定态，是自身波动状态与暗物质的特征发生共振形成。以此为基础利用电场作用公式，可以准确地计算得到中子、电性π介子、μ子和Z⁰玻色子的质量（与实测值误差千分之一以下），可以在与实测值误差3%以下，计算得到希格斯玻色子的质量。

关键词 粒子；质量；暗物质；量子波设想；MSae单位制

中图分类号 04 文献标识码 A 文章编号 2095—6363（2016）13—0015—06

科学实验证实大自然中存在的一些物质形态具有很大的稳定性，例如质子、电子、中子、π介子、μ子的质量有确定的数值，在较长的时间跨度和较大的宇宙空间内，它们的质量数值是稳定的。

1同步共振导致了粒子质量的稳定性

是什么因素导致了粒子质量的稳定性，现行理论一般从两个角度进行阐述：一是组成这些粒子的更小的粒子是稳定的，由这些更小粒子的稳定质量导致了由它组成的粒子质量稳定性，如质子、中子的质量由若干种稳定质量的夸克决定。这样的理论常常给人们留下疑问：夸克的稳定质量又由什么决定呢？二是大自然天然地造就了某些粒子的质量稳定性，宇宙生成的初始阶段的某种条件决定了当时粒子的稳定性，最终导致了现在看到的粒子质量稳定性。这样的理论也会给人们留下疑问：现代科学实验可以重复地在不同地点生成各种粒子，这些粒子的质量稳定性与“宇宙生成的初始阶段的某种状态”有什么必然的联系呢？

20世纪量子理论（含量子力学）和相对论（主要是狭义相对论）的创立和发展，在物理学理论和实践中取得了巨大成功。但是在进一步探索物质结构和相互作用深层次秘密时，遇到了困难。人类用了几百年弄清楚了分子初步结构，深度研究的对象由几千万种分子缩减到几百种原子（含常见同位素）。人类再用了不到100年就基本弄清楚了原子由质子、电子组成，深度研究的对象由几百种原子缩减到几种基本粒子。然而又过了近百年，仍然没有弄清楚质子、电子的结构，于是创造出十几种不稳定的、甚至无法现身的新粒子来解释几种稳定的“基本粒子”，至于这些新粒子为什么能以特定方式存在，现在是不去考虑的。对粒子之间相互作用力的解释也不尽完备，需要创造出一些新的专门负责传递这些相互作用的粒子，至于这些粒子为什么能够传递相互作用，现在也是不去考虑的。由粒子解释粒子、由相互作用解释相互作用的研究路线，似乎走进了一条没有尽头的胡同。

出现这些困难的原因并不是量子理论和相对论不能适应理论发展的要求，也不是科學实验揭示的事实不充分不清晰，而是回避了某些基础性问题：大自然究竟有没有一个从无序发展到有序的进程，物质的有序结构形式究竟有没有一个由简单向复杂发展的进程，量子究竟是粒子还是波，能否实在性地、确定性地描述个别量子的波动状态等问题。

笔者认为粒子是一种波，波的共振导致了粒子质量的稳定性，暗物质具有开放性、稳定性和均匀性，暗物质的这些性质在粒子的质量生成机制中发挥了重要作用。

2普朗克常数定义的本质：粒子就是波

根据普朗克常数定义：

h=6.626075×10^-34焦·秒，

1焦=1.509189075×10³³次/秒

人们通常认为普朗克常数告诉了世界：能量是量子化的即一份一份的，每一份能量的大小与波动频率是相关的。其实普朗克常数揭示了大自然的更深层次秘密：粒子就是波，并不是粒子在波动，而是粒子就是波，波的速率是均匀化的表现为真空光速的稳定性。

将某种物质运动形式视为“物质实在”的现象是普遍存在的，例如江心的船激发出波浪，波浪向岸边行进，遇到其他物体可以发生碰撞反弹，波浪似乎是一种实物，但构成这个波浪的物质并没有从江心移走，移动的只是一种运动形式。又如，早年人们将热视为类似盐、糖一样的物质，称为“热质”，热质多了温度就高，后来才知道，热不过是体系内物质的运动状态，单个粒子平均动能大时体系的温度就高。

笔者认为，个别性、稳定性和波动性是量子理论的精髓，所有量子均表现为波动形式，定义为量子波。量子波有费米波和玻色波两种形式。玻色波的波动中心朝一个方向移动，速率是光速。费米波的波动中心在一定区间往返振动，平均速率也是光速。光子表现为纯粹的玻色波，静止的实物粒子（如质子、电子）表现为纯粹的费米波，运动的实物粒子同时含有玻色波分量和费米波分量。可以使用一个直角三角形描述量子的频率（次/秒，相当于能量、质量）、速率（米/秒）和波密度（次/米，波长的倒数，相当于不考虑矢量的动量）。上述观点可称为量子波设想。

传统理论中静止的粒子是不存在波动的，波只是运动粒子的某种属性，“粒子在波动”，而不是“波动就是粒子”。因此，粒子与粒子之间无论多近，只要不“接触”都是“绝对远”的，不会有“近距离”相互作用的可能，不得不假设有一种能够传递相互作用的粒子。科学实验证明：相隔1mm距离的一个质子与一个电子具有电场作用，不断地拉开这两个粒子的距离，按照库仑定理，显然这两个粒子距离38万km（月亮与地球距离）也会具有相互作用。还可以另外设计一个思想实验：月亮与地球之间存在引力作用，不断地分别减少月亮和地球的质量，一直减到各自只剩下一个粒子，按照万有引力定理，显然这两个粒子之间仍然具有引力作用。而且这两个粒子虽然相隔这么远，但是它们的行动仍然执行“动量守恒规则”，电子的移动要比质子的移动快1836倍。如果不将粒子直接理解为波，很难解释粒子性与波动性的统一问题，也很难解释粒子之间的定域性与非定域性的统一问题。现代物理理论使用“量子纠缠”的观点理解量子计算和量子远程通讯，在理论和实践方面都取得了巨大成功，但什么是量子纠缠呢？这是需要解释的，量子波设想为量子纠缠的解释提供了新的思路，量子波设想认为量子的速率不能超光速，量子之间的相互作用传递速率是可以超光速的。

量子波设想否定了固化的粒子观念，实现了粒子性与波动性的统一，量子与量子之间的相互作用回归到波与波之间的直接联系。量子波设想认为粒子不存在明显的边界，电子突破“测不准原理”的限制向质子极近距离接近成为了可能，解除了核力回归电场力的禁区。

3 MSae（米秒次e）单位制endprint