[論文レビュー] Nonpotential Solution of the Electron Problem

Alexander Ivanchin|arXiv (Cornell University)|Feb 8, 2009

Statistical Mechanics and Entropy参考文献 6被引用数 3

ひとこと要約

この論文は、電子の場方程式に対する線形独立で非ポテンシャルなベクトル場解を導入することで、電子問題に対する非ポテンシャル解を提案している。これは古典的ポテンシャル解とは異なるものであり、回転角に依存する非ポテンシャル力および相互作用エネルギーを導出し、中性子と反中性子の二重性、消滅選択則、および陽子と中性子の類似性を非ポテンシャル的性質によって説明する。

ABSTRACT

Modern physics makes wide use of the equation for which only a potential solution is sought. The probability that this equation has a nonpotential solution is omitted from consideration automatically without any explanation. In this paper, using the electron problem as an example, an exact nonpotential solution linearly independent of the classical one is found. A solution with minimum potential energy is chosen as a physically feasible solution. The force acting on an electron with a nonpotential field in a homogeneous electric field and the interaction energy of two electrons with a nonpotential field is determined. The interaction energy depends on three angles responsible for mutual orientation of the electrons. Taking into account a nonpotential solution explains why there exist two types of neutrons: a neutron and an antineutron, why annihilation of the antineutron - proton is possible whereas that of the proton - neutron is impossible, why neutrons behave similar to protons. All the above properties result from the nonpotential character of an electric field.

研究の動機と目的

• 標準物理学で見過ごされてきた、電子場方程式に対する非ポテンシャル解の存在を調査すること。
• 電子の振る舞いと相互作用の文脈における非ポテンシャルベクトル場の物理的意味を調査すること。
• 中性子と反中性子という2つの中性子の状態が存在する理由、およびそれらの消滅行動を非ポテンシャル場理論を用いて説明すること。
• 非ポテンシャル的性質が陽子と中性子の観察された類似性を説明することを示すこと。
• 非ポテンシャル解の中から最小ポテンシャルエネルギー状態を選択することで、物理的に現実的な解を提供すること。

提案手法

• 古典的ポテンシャル解とは線形独立な、電子場方程式に対する正確な非ポテンシャル解を導出する。
• 最小ポテンシャルエネルギーの原理を適用し、解空間から物理的に現実的な非ポテンシャル解を選択する。
• 非ポテンシャル場配置を用いて、一様な電場内での電子に働く力を計算する。
• 非ポテンシャル場を持つ2つの電子間の相互作用エネルギーを特定し、3つの相対的方位角に依存することを示す。
• 非ポテンシャル場構造を用いて、中性子と反中性子状態を別々の場の配置としてモデル化する。
• 相互作用エネルギーの角度依存性が粒子の安定性および消滅過程に与える影響を分析する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 電子場方程式に対して非ポテンシャル解が存在可能であり、物理的に現実的であるか？
• RQ2 非ポテンシャル場が一様な電場内での電子に働く力にどのように影響を与えるか？
• RQ3 2つの電子の場が非ポテンシャル的かつ方位角依存的である場合、その相互作用エネルギーの形態は何か？
• RQ4 なぜ中性子と反中性子が別々の状態として存在するのか？ また、なぜ中性子-陽子間の消滅は許されないが、反中性子-陽子間の消滅は許されるのか？
• RQ5 電場の非ポテンシャル的性質が、中性子と陽子の観察された類似性をどのように説明できるか？

主な発見

• 古典的ポテンシャル解とは線形独立な、電子問題に対する非ポテンシャル解が得られた。
• 非ポテンシャル場を持つ2つの電子間の相互作用エネルギーは3つの角度に依存しており、方位角依存の力が存在することを示している。
• 非ポテンシャル場配置は、中性子と反中性子という2つの異なる中性子状態の存在を説明している。
• 反中性子と陽子の間でのみ消滅が可能であり、中性子と陽子の間では不可能であるのは、非ポテンシャル場構造によるものである。
• 電場の非ポテンシャル的性質が、中性子と陽子の観察された類似性を説明している。