带电粒子在匀强磁场中运动

环境与正反粒子的关系的不对称体现在许多实验中,比如西方科学界根据带电粒子在匀强磁场中的运动轨道不同,来考查磁场对电荷作用形态的实验也是其中一个。

带电粒子在匀强磁场中运动实验,是一个非常经典的物理实验,被反复引用在学校物理教科书中,来说明质子(失去外围电子的氢原子,H+)与电子在磁场中的受力与运动形态,同时在经典物理理论中,质子与电子的质量对比被认为约是1836:1,电荷量则是1:1,然而其核心思想是错的。

在氢原子以太旋涡空间里,原子核的尺寸与其公转轨道上电子的尺寸差异之大,就如太阳与九大行星的尺寸差异之大,可以远不止1836倍,而原子以太旋涡与电子以太旋涡的尺寸差别之大更是远超,两者的电荷强度(即微观以太旋涡的力场作用)相差非常之大,绝非人们依据元素周期表排列的比率1:1—1:112之间(目前最高位是112号元素),或电子电荷与质子电荷1:1这样的比率。元素周期表是仪器受力后的信号强度梯度分布,被讹化成元素原子的电荷数与电子排列形态,已在“元素周期表批判”小节中描绘,同时,西方科学界也根本是没能力去解释“质量相差巨大的质子与电子却带有相同电荷量”的内在物质作用机制。在2000年前后人类科技勉强能捕捉到一个原子的时候,在1900年前后人类根本没有能力探测到电子电荷作用的可能,那时的仪器能捕捉到的最高精度下的信号强度是一个氢原子的作用信号,但当时的人们可以将反粒子(反氢原子以太旋涡)的作用信号当成电子的作用信号,从而强化了电子概念--这概念首先于阴极射线中被提出,这就是这个实验的问题所在。

这个实验其实就是一个宇称不守恒实验。

这个实验,是同一磁场对正反粒子的作用构架,因此是“相同环境下的正反粒子状态”的描绘,于是有:

1、A+B,与A+B¯。两者结果叠加A+B+A+B¯= 2A=\= 0,表现为宇称不守恒,

1、A¯+B,与A¯+B¯。两者结果叠加A¯+B+A¯+B¯= -2A¯=\= 0,表现为宇称不守恒。

粒子在磁场中的受力作用与其整体状态正相关,以第1条为例,有:

f ∝A+B,或f ∝A+B¯。

设粒子受力与粒子状态的函数关系为 f = F(A+B),f¯ = F(A+B¯)。

在环境磁场状态都是A的情况下作圆周运动后,

对于正粒子,有:

f = F(A+B)= Mv2/R

对于反粒子,有:

f¯ = F(A+B¯)= mv2/r

由于|A+B| =\=|A+B¯|,可设|A+B| > |A+B¯|,则有| f = F(A+B)| > |f¯= F(A+B¯)|,而正反粒子(正负质子以太旋涡)质量M=m,是一样的,入射v 也一样,由此R < r,这就是实验室中如云雾室观察到互为正反粒子的轨道半径不同的实质:由于环境磁场与正反粒子(质子、负质子)的关系是宇称不宇恒,反粒子受到向外的推力,而正粒子受到向内的拉力,致使正反粒子所受到的力的大小相差迥异,进而导致粒子轨道半径不同,而非相同的力F=qvB作用下的两种粒子(质子、电子)质量差异导致粒子轨道半径不同。

做这个实验的人们被经典原子模型误导,导致反粒子被误认为是电子,这是原子层次的以太旋涡被误判为原子以下层次的以太旋涡,于是出错。将反粒子(负质子以太旋涡)当成电子(原子空间黄道面上的更微观以太旋涡),这与将阴极射线错当成电子流一样,阴极射线其实是定向移动的微观以太湍流。电子虽然也是反粒子的一种形态,但这个实验中认为电子电荷与质子电荷一致,就会导致实验构架的前提条件出错,进而不能得出正确的结论。负质子以太旋涡才会与正质子以太旋涡有相等的电荷量。

而假定实验室人们的判定是正确的,由带电粒子所受洛伦兹力的公式F=qvB、圆周运动向心力公式F=mv2/r及质子与电子的质量比是M:m=1836:1可知,由于质子与电子所带电荷是一样的,在同一磁场中受力也是一样的,有:

qvB=Mv2/R=mv2/r

当电子与质子以相同速度v垂直进入匀强磁场后,于是两者的圆周半径比率r :R会是1:1836。但实验室没有观察到如此悬殊的半径比,这是现象与理论不符之处,也可反推人们的判定是错误的。(注:由于这里笔者并没有这个实验的正反带电粒子射入匀强磁场的速度数据与半径数据,故不能完整考查这个实验的问题,但整个推理过程可以作为重新考查这个实验结果的依据。比如相同入射速度v下,1厘米的电子运动半径会对应1836厘米的质子运动半径,但教科学书上示意图的半径一般比例在1:1-1:2之间,如上图例所示,没有1:1836的巨大差额。虽然原理性的图例并不要求很高精度,但这种巨大差额必须有所体现。)

以太旋涡理论下,当两个粒子电荷强度q一致,但方向相反,基本可断定是同一微观以太旋涡的顺逆运动形态,有一样的时空尺度与质量,而不会是悬殊的如1836倍的质量差异。当初做这个实验的人们判定质子与“电子”所带电荷是一样的,可知,质子与这实验里的“电子”其实是互为正反粒子,是同一原子以太旋涡的逆与顺流转形态,若正粒子是质子,那这实验构架中的“电子”就是负质子,而非经典物理学描绘下的质子与轨道上公转的微小电子形态。

由此可知,在整个物理学的实验观察中,西方科学界一直将原子尺度的反粒子(反氢原子)当原子空间黄道面轨道上的电子代入实验,无论是“电子”在匀强磁场中的运动实验里,还是威尔逊云雾室中,都是如此误判。这仍是错误的经典原子理论对后来者的误导。

本小节描绘的是带电粒子在匀强磁场中运动实验中,当初实验中所谓的“电子”,其实是原子层次的反粒子,即反氢原子(以太旋涡)--质量与氢原子(以太旋涡)相当,电荷相反。而不是经典物理理论下的核外电子(以太旋涡)--质量是原子核的1836分之一。环境磁场除了对正反粒子的方向影响其不同外,对正反粒子的运动轨道半径影响也不同。通过正反粒子的轨道半径不同来判定粒子质量不同,是一个错误。由此说明物理教科书上载录的质子与电子在匀强磁场中的运动形态,虽然描绘了正反粒子方向背离现象,但没有触及粒子运动实质,因此说其核心思想是错误的。这是西方科学界认识不到磁场、电荷实质(不同时空尺度的以太旋涡力场梯度分布)导致的结果。

同时,“匀强磁场”,与“质点”、“刚体”一样是一种理想模型,实验环境下并不存在“匀强磁场”这种磁场状态,只存在局部相对均匀的磁场分布形态,因此正反粒子的实际轨道,也不是科学界所描绘的匀速圆周运动,而是螺旋收敛或螺旋发散式的轨道形态,与银河系螺旋臂相似,这要放在更长的时间尺度上才能观察到,与“椭圆公转轨道”小节描绘的行星轨道类似查考方式,这里就不再详细论述。