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中子为什么具有磁矩?

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张祥前DS 发表于 2014-4-20 07:26 | 显示全部楼层
中子是1932年B.查德威克用a粒子轰击的实验中发现,并根据E. 卢瑟福的建议命名的。中子电中性,其质量为 1.6749286 ×10千克(939.56563兆电子伏特),比质子的质量稍大,自旋为1/2.
中子虽然不带电,但是具有磁场,具有磁矩【磁矩是环形电流所包围的面积和电流强度乘积,磁矩是矢量,方向和电流的环形面积垂直,并且和电流方向满足于右手螺旋关系】以核磁子作衡量单位为 -1.91304275 。
不在原子核中的自由中子是不稳定的粒子,可通过弱作用衰变为质子,放出一个电子和一个反中微子,平均寿命为896秒。
中子不带电而具有磁矩,这个是中子奇特的性质。高能电子、μ子或中微子轰击中子的散射实验显示中子内部的电荷和磁矩有一定的分布,说明中子不是点粒子,而具有一定的内部结构。
中子是组成原子核的核子之一。中子是组成原子核构成化学元素不可缺少的成分,虽然原子的化学性质是由核内的质子数目确定的,但是如果没有中子,由于带正电荷质子间的排斥力(质子带正电,中子不带电),就不可能构成除氢之外的其他元素。
中子为什么不带电而具有磁矩呢?现在的流行的标准模型理论认为,中子由三个夸克构成。根据标准模型,为了保持重子数守恒,中子唯一可能的衰变途径是其中一个夸克通过弱相互作用发生改变。组成中子的三个夸克中,两个是下夸克(电荷−1⁄3e),另外一个是上夸克(电荷+2⁄3e)。一个下夸克可以衰变成一个较轻的上夸克,并释放出一个W玻色子。这样中子可以衰变成质子,同时释放出一个电子和一个反电子中微子。
我认为标准模型理论对中子磁矩的认识可能是错误的,把问题复杂化了,其实我们不需要夸克模型就可以很好的解释为什么中子不带电却具有磁矩。
我认为中子在一般情况下是内部一个带有电荷的质子,而且所带有电荷的电量和普通质子是一样的,中子的外部是一个带等量负电荷的电子,并且和质子的电荷相互抵消而对外部不显电性。
在宏观中,两个通直流电的电线相互作用主要是磁场力,这个不表示电线中没有电荷的相互作用力,而是电线内部电荷的正负相互抵消了,所以,我们看到的宏观效应主要是磁场力。
同样道理,中子在正常情况下,内部质子带正电荷,外面一个电子带负电荷围绕质子高速旋转运动而构成了中子,当由于某种原因才引起了中子衰变成质子,并且放出一个电子和一个反中微子。
这个反中微子可能是外部进入到中子中而引起了中子衰变的原因,也可能本来就是和质子、电子一起构成了中子。
从相对论和我创立的统一场论【百度 张祥前统一场论3版】中看,场是物质点周围空间本身螺旋式运动形成的,场的本质是运动变化的空间。电场是电荷周围以光速直线运动的空间,当这个电荷相对于我们观察者以某一个速度v运动时候,沿v的方向的光速不变,但是,沿v垂直方向的光速要发生变化,变化的部分可以看成磁场。
相对论加统一场论完全的揭开了磁场和电场的本质,电场和磁场已经不再神秘了。
正常情况下,中子具有内部结构-----质子和电子,质子和电子都相对于我们观察者运动,不但有电场,而且具有磁场,质子和电子可以相互精确的抵消电荷,使中子对外不显电性。但是不能够完全的抵消磁场,所以具有磁矩。
这样看问题简洁明了,有点想不通为什么现在主流引入夸克来解释中子模型,反而把问题复杂化。
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