[论文解读] 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 3

一句话总结

本文通过引入一个线性无关的、非势能的矢量场解来解决电子问题，该解与经典势能解不同。它推导出一种依赖于角向取向的非势能力和相互作用能，通过非势能电场的性质解释了中子-反中子二重性、湮灭选择规则以及质子与中子的相似性。

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.

研究动机与目标

• 研究标准物理中被忽略的电子场方程的非势能解是否存在。
• 探讨非势能矢量场在电子行为和相互作用背景下的物理意义。
• 利用非势能场理论解释中子和反中子两种状态的存在及其湮灭行为。
• 证明非势能电场特性可解释中子与质子之间观察到的相似性。
• 通过在非势能解中选择最小势能配置，提供一个物理上可行的解。

提出的方法

• 推导出一个与经典势能解线性无关的电子场方程的精确非势能解。
• 应用最小势能原理，从解空间中选择一个物理上可行的非势能解。
• 利用非势能场构型计算电子在均匀电场中所受的力。
• 确定两个具有非势能场的电子之间的相互作用能，表明其依赖于三个相互取向角。
• 利用非势能场结构将中子和反中子态建模为不同的场构型。
• 分析相互作用能中角度依赖性对粒子稳定性和湮灭过程的影响。

实验结果

研究问题

• RQ1 电子场方程是否存在非势能解，且其是否具有物理可行性？
• RQ2 非势能场如何改变电子在均匀电场中所受的力？
• RQ3 当电子的场为非势能且依赖于取向时，其相互作用能的形式是什么？
• RQ4 为何中子和反中子作为不同状态存在，且为何仅反中子-质子湮灭被允许？
• RQ5 非势能电场特性如何解释中子与质子之间观察到的相似性？

主要发现

• 发现了一个与经典势能解线性无关的电子问题非势能解。
• 两个具有非势能场的电子之间的相互作用能依赖于三个角度，表明存在取向依赖的力。
• 非势能场构型解释了中子和反中子两种不同中子态的存在。
• 由于非势能场结构，反中子与质子之间的湮灭是可能的，而中子与质子之间的湮灭则不可能。
• 非势能电场特性解释了中子与质子之间观察到的行为相似性。