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我在“納入輻射半徑的萬有引力定律”一文中論述到,原子核中質(zhì)子自轉(zhuǎn)的角速度不小于3.7×10^9rad/s。納入輻射半徑的萬有引力定律的表達(dá)式:F=G1Mmω1ω2/R^2,其中,G1是廣義范圍的萬有引力常數(shù)、M、m分別是兩個(gè)物質(zhì)的質(zhì)量、ω1、ω2是兩個(gè)物質(zhì)的自轉(zhuǎn)角速度、R是兩個(gè)物質(zhì)之間的距離、F是兩個(gè)物質(zhì)之間的引力。詳細(xì)論證鏈接:納入輻射半徑的萬有引力定律。由于任何物質(zhì)的輻射半徑都遵循:R=c/ω,其中,c是光速、ω是自轉(zhuǎn)的角速度、R是輻射半徑。對于質(zhì)子R=c/ω=3×10^8/3.7×10^9=8.1×10^-2米,也就是說,質(zhì)子的輻射半徑不大于8.1×10^-2米。現(xiàn)有理論做出的結(jié)論:強(qiáng)相互作用比電磁相互作用強(qiáng)10^2—10^3倍。也就是說,質(zhì)子之間的相互作用的“引力”是電磁力的10^2—10^3倍,對于質(zhì)子ω1=ω2,所以對于質(zhì)子有:質(zhì)子在原子核自轉(zhuǎn)的角速度ω=10√10×3.7×10^9rad/s,據(jù)此我們進(jìn)一步推算,在原子核中質(zhì)子的輻射半徑范圍在=8.1×10^-3米—2.6×10^-3米。那么質(zhì)子的半徑又是多少呢?
20世紀(jì)70年代以來,在深度非彈性散射等一系列高能量實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一些新現(xiàn)象,借助于理論分析,可解釋為強(qiáng)作用在短距離(小于10^-14厘米=10^-16米)處隨距離減小而變?nèi)酢<磧蓚€(gè)質(zhì)子在相距10^-16米強(qiáng)相互作用隨距離減小而變?nèi)酰鶕?jù)這一客觀事實(shí),此時(shí)兩個(gè)質(zhì)子必然相切,再靠近即接觸質(zhì)子的實(shí)體必然受阻,說明2R=10^-16米,其中,R是質(zhì)子的半徑,所以質(zhì)子的半徑R=10^-16米/2=5×10^-17米。
通過μ子氫原子譜和電子散射實(shí)驗(yàn),人們不斷提高對質(zhì)子尺寸(約為0.84–0.88飛米)的測量精度,并引發(fā)“質(zhì)子半徑之謎”,成為當(dāng)前物理學(xué)熱點(diǎn)問題之一。也就是說,現(xiàn)在通過實(shí)驗(yàn)測定認(rèn)為質(zhì)子的半徑在(8.4×10^-16米—8.8×10^-16米)。其實(shí),質(zhì)子在原子核中的半徑比8.4×10^-16米還要小,質(zhì)子在原子核中的半徑應(yīng)該在5×10^-17米數(shù)量級。
結(jié)論:原子核中:質(zhì)子的輻射半徑范圍在8.1×10^-3米—2.6×10^-3米;質(zhì)子的半徑在5×10^-17米數(shù)量級。
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