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宇宙基本粒子总数新探——基于理想气体模型与元电荷假说的估算

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基本粒子总数统计的差异源于对“基本粒子”的定义。物理学家推算结果:如果按现代粒子物理的标准,计入所有种类的夸克、轻子、规范玻色子等,概念将完全不同。例如,仅宇宙中无处不在的光子(光的粒子)数量,估算值就高达 10^89 个,甚至更高,远超普通物质粒子的数量——10^80个。其实,宇宙最基本的粒子结构就是光子的结构,宇宙粒子总数或超10^89个,至少接近10^89个。
其实,基本粒子是相互绕转的两个半元电荷,半元电荷不能独立存在,只能是两个半元电荷绕转的存在,遵循的规律是:M^2R=Q,其中,M是基本粒子的质量、R是基本粒子的空间半径、Q是常数,独立的半元电荷不能单独存在。其它所谓的基本粒子都是由基本粒子组合而成的,例如,现有理论的夸克、轻子、规范玻色子等都是由基本粒子不同数量的不同组合形成的。所以按照带电与否基本粒子存在三种形式:1.正元电荷基本粒子(如正电子,由两个正半元电荷组成);2.中性基本粒子(如光子,由一个正半元电荷与一个负半元电荷组成);3.负元电荷基本粒子(如电子,由两个负半元电荷组成)。本质上,一个基本粒子都含有一个元电荷的电量。电子是基本粒子,但是电子的质量并不是基本粒子的确定质量
根据普朗克常数及相关理论计算出Q的值在10^-85数量级,根据现有科学数据,例如根据伽马射线暴光子及半径最大的电磁波粒子的相关数据,推断一个基本粒子质量最大值和一个基本粒子质量的最小值之比在10^20数量级,一个基本粒子半径的最大值和一个基本粒子的半径最小值之比在10^40数量级。因此,基本粒子质量、半径的范围很大,由于基本粒子性质的奇特,导致宇宙的性质也非常奇特。电子是我们了解最多的基本粒子,我们知道它的质量、带电性及带电量,电子是基本粒子,但是电子的质量并不是基本粒子的确定质量,电子的质量是基本粒子质量的一种可能。
其实,只有基本粒子形成的“气体”,才能符合理想气体方程对气体的要求,所以基本粒子是最理想的“气体”。根据理想气体方程:PV=NKT,其中P是压强,V是体积,N是粒子数,T是温度,K是玻尔兹曼常数,国际单位制中K=1.38×10^-23J·K^-1。
2016年5月发在科学智慧火花栏目发表的《奇点和绝对温度的零度推测的结论——宇宙恒量》一文中论述到,现在宇宙的半径约是:10^27米,假设宇宙为球体,其体积为约为:V=4.19×10^81立方米,即宇宙体积被宇宙的性质,束缚在4.19×10^81立方米,所以宇宙是看似没有容器而自成容器的宇宙。宇宙间的辐射温度(宇宙微波背景辐射温度,应该最接近宇宙的平均温度),现有科学研究数据:宇宙微波背景辐射温度T=2.725k,辐射压约P=4×10^-14牛/米^2,根据理想气体状态方程规律,PV/T=恒量=6.1×10^67,即宇宙的演化过程中,始终遵循这个规律。根据理想气体的状态方程:PV=NKT可知:PV/T=NK,所以NK=6.1×10^67,N=6.1×10^67/K=6.1×10^67/1.38×10^-23J=4.4×10^90(个),所以宇宙基本粒子的总数在10^90数量级。这里我的宇宙微波背景辐射压强是10^-14数量级,是宇宙微波背景辐射压的最大值,如果降一个数量级,宇宙粒子总数为10^89数量级。
结论:基本粒子是相互绕转的两个半元电荷,宇宙基本粒子总数在10^90数量级。

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