夸克囚禁及其诸多疑难(下)
2009-06-11 11:37:13
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作者 苟文俭

接《夸克囚禁及其诸多疑难》(上)

(二)

强子的夸克组成、及以此为描述依据的量子色动力学,它成功实现了对强子的分类,用十分简单的模式包罗了复杂的强子现象,在描述强子个体的对称性存在中,也取得了与所有实验事实相符的巨大成功,成为了标准模型最重要的组成部分。但在夸克模型展示了这种十分诱人的成功性的同时,如下所述,却又有诸多难以克服的一大堆疑难。

1、上述对解释 “夸克囚禁” 的各种说法,都根源于夸克间的强作用,而我们对强作用又并没有弄明白,均只是演绎逻辑的猜测和想像,并不具备“夸克囚禁”的必然性。因此,不能观测到自由夸克,就仍然是夸克模型的首先疑难。

2、夸克带分数电荷,而实验并没有观测到分数电荷。

3、夸克作为强子的两个或三个组元,但在对强子的理论表述中,却要把强子看成是由许许多多海夸克组成,使唯象模型与理论表述严重不协调。

4、夸克有自旋,夸克组成了强子,夸克自旋确不能构成强子自旋,有著名的自旋危机;尽管有人宣称解决了该危机,但这种解决方法有不应该有的假设条件,也不是粒子在实验室存在的通常状态。

原子由核与核外电子构成,为什么人们都相信原子构成就是如此,就是因为核与核外电子在实验室存在的通常状态下、自动构成了原子存在的所有事实,而对夸克自旋危机的解决就并没有能给人以这种信任感。

5、不能解释三代夸克的质量差异为什么是如此之大,如果要让夸克质量与粒子质量的实验观测值相符,就必须把夸克质量微调到小数点后的十几位,这是明显的人工雕琢。

6、对夸克间强作用做计算,总会有令人望而却步的无穷大。

7、完全不知道超重夸克之间应当发生的引力到底是怎么回事。

此外,还可以再列举许多,如夸克模型不能解释夸克与轻子为什么只有三代,夸克的色荷、手性是什么样的客体化存在特性等等。因此,虽然强子的夸克结构表现了很大的优势,但它留下的疑难比解决的问题还要多的多。

(三)

作者在新著《粒子及其质量计算》表述的I-V模型中,夸克就是构成粒子存在内容主单位的L动作,它可以由不同的I对称要素组成(p230);夸克的“代”,形成于组成它的纵向I对称要素的个数,也只有三代(p231)。从数学表述的等效性考虑,L动作集合构成的粒子存在内容,在等效表述中有与夸克模型中奇异数、粲数、同位旋第三分量、味量子数和色量子数相同的内容。粒子夸克模型中,凡是用这些内容构成的形式化数学表述,同样也适用于I-V模型,如由三个L动作构成的重子,就同样满足夸克模型中三维复数空间的SU(3)对称(p369)。

对粒子的构成,若用L动作取代标准模型夸克,本文(二)所述的所有那些疑难,都将被自动消除。

1、形成每一个L动作的物质要素,都分布在了粒子静止质量物质存在的整个区域(p223),而且都带单位电量(p231),因此它自然就不能自由存在,也不会有分数电荷。

2、在I-V模型中,粒子自旋构成于粒子对中心固有物质要素的表达(p162),这也自然就没有了粒子自旋是来自夸克的所谓自旋危机。

3、该书第十章及第十一章陈述表明,I-V模型仅使用了四个源于真空固有存在的基本常数(p403),就对所有常见粒子质量做了准确计算,也完全没有主流的规范理论中、需要人工雕琢夸克质量的困惑。

I-V模型L动作不仅理论上保留了夸克模型所有的有效内容,更重要的是,它还把现代对粒子的陈述、从规范理论纯粹的演绎法,转变成了对与粒子构成的相关现象事实的分析归纳,实现了探索方式的根本性转变。该书的论述还表明,I-V模型在消除了夸克模型所有疑难的同时,还唯一确定性地回答了正、反粒子是什么,粒子内部空间左、右手性旋量是什么,粒子量子化电荷、同位旋、夸克色量子是什么,获得质量的粒子自发破缺及希格斯机制是什么,等等涉及与粒子构成存在相关的所有“是什么”的问题,并对规范理论那种抽象的数学演绎,提供了唯一确定的边界条件,也为现代粒子理论表述搭建了非常有效的客体化平台(p232)。

该书的论述充分表明:在粒子的构成中,I-V模型不仅包含了现代规范理论所有成就,从I-V模型出发,也还有效地消除、理解或解决了规范理论不能解决的所有疑难,而且来自经验领域的逻辑前提又非常简洁,所有陈述也都具有在常规条件下的可验证性。

用L动作取代夸克,可以非常有效地发展现代粒子理论。

完成于2009-6-11

【注】:该文(三)编辑于作者新著《粒子及其质量计算》第六章第十一节。本文中相关句子后面括号内的p加数字,如(p230),指的是该处所论述的内容出自该书的第230页。期待网友通过本文的介绍能够对作者的I-V模型感兴趣。

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