[论文解读] On the mass of elementary carriers of gravitational interaction

Volodymyr Krasnoholovets|ArXiv.org|Jan 29, 2002

Cold Fusion and Nuclear Reactions被引用 4

一句话总结

本文提出，惯子——伴随运动粒子的亚微观空间激发——作为惯性和引力属性的载体，其质量因与量子以太的碰撞而能量损失，随时间动态减小。利用亚微观量子力学，作者估算出惯子质量范围为10⁻⁵⁷至10⁻⁴⁵ kg，取决于粒子速度，并发现惯子质量具有广泛的光谱分布，与引力相互作用的变质量机制一致。

ABSTRACT

Based on the theory of submicroscopic quantum mechanics recently constructed by the author the mass of elementary spatial excitations called inertons, which accompany a moving particle, is estimated herein. These excitations are treated as carriers of both inertial and gravitational properties of the particle.

研究动机与目标

• 在亚微观量子力学框架内，确定被识别为惯子的引力与惯性相互作用基本载体的质量。
• 研究发射的惯子质量在与量子以太基底连续碰撞过程中的演化规律。
• 将惯子质量与康普顿波长及围绕运动粒子形成的晶粒的超粒子结构联系起来。
• 将理论估算的惯子质量与现有引力子质量预测及非电磁相互作用的实验约束进行比较。
• 建立引力相互作用载体的动态非恒定质量模型，与标准理论中固定质量假设形成对比。

提出的方法

• 应用亚微观量子力学，将粒子建模为由超粒子组成的简并空间基底中的局部曲率。
• 利用德布罗意波长$\lambda$和粒子速度$v_0$，确定惯子云的振幅$\Lambda = \lambda c / v_0$。
• 将粒子的运动建模为与由大质量超粒子形成的晶粒结构中振动模式的一系列碰撞，每次碰撞均发射一个惯子。
• 通过总能量损失$\Delta M = M_0(\gamma - 1)$和发射惯子数$N = \lambda / \mathcal{V}^{1/3}$（其中$\mathcal{V} \sim (10^{-28})^3$ cm³）推导平均惯子质量$\bar{m}_{\text{in}}$。
• 通过将电子质量除以康普顿尺寸晶粒中包含的超粒子数量，估算晶粒中超粒子的质量为$m_{\text{cr}} \sim 10^{-85}$ kg。
• 将结果与现有引力子质量估算（$\sim 10^{-69}$ kg）和实验载体质量（$\sim 10^{-73}$ kg）进行比较，指出与惯子质量平均值的一致性。

实验结果

研究问题

• RQ1 惯子的质量是多少？惯子是被提出用于传递惯性和引力属性的亚微观激发。
• RQ2 惯子在与量子以太基底连续碰撞过程中，其质量如何变化？
• RQ3 惯子质量与母粒子速度之间存在何种关系？
• RQ4 惯子质量分布与引力子的理论预测及实验观测到的载体质量相比如何？
• RQ5 能否从围绕运动粒子形成的晶粒结构中推导出惯子的质量？

主要发现

• 发射惯子的平均质量范围为$10^{-57}$ kg至$10^{-45}$ kg，具体取决于粒子速度，速度越高，质量越低。
• 对于非相对论性电子，晶粒中超粒子的质量估算为$m_{\text{cr}} \sim 10^{-85}$ kg，基于康普顿波长和超粒子体积。
• 随着粒子动能的损失，惯子质量在每次发射周期后减小，从$m_i > m_{\text{cr}}$过渡到$m_i < m_{\text{cr}}$。
• 在早期发射阶段，惯子云的振幅$\Lambda_i$大于晶粒尺寸$\tilde{\lambda}_{v_0}$，但随着惯子质量减小，该振幅逐渐变小。
• 估算的惯子质量范围与其它模型预测值重叠并跨越其范围：科帕科夫的类经典以太模型预测约$10^{-73}$ kg，朱科夫基于广义相对论的引力子估算预测约$10^{-69}$ kg。
• 惯子载体的质量并非固定，而是在一个广泛的光谱范围内分布，类似于光子的频率谱，表明引力相互作用存在变质量机制。