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广义信息论的又一重大进展:计算质子中子质量
送交者: 方舟の女 2004年12月20日10:05:52 于 [教育学术] 发送悄悄话

承蒙网友指正,本女反复核对之后,认定最标准的自由中子
平均寿命值为885.7秒,加减零点八秒。同时本女也发现自己
的理论推导中的一个错误,忽略了一个sqrt(2/PI)的因子,这个
(2/PI)在本女推导裸子密度(BARYON DENSITY)的g因子时也出现
过,因此,计算属于裸子的中子,当然应该把它算入在里才对。

更正后的公式,得到的中子质量数值,更加准确无误了,九位
数字分毫不差。任何人都可以核算计算结果。

方舟の女

广义信息论的又一重大进展:计算质子中子质量

本女在此告诉大家广义信息论研究的最新重大发展,
本女从第一性原理出发,用极其简单的方法,推导
出来了与精确的实验数据完全吻合的质子质量和中子
质量。

首先计算质子质量,本女现在倾向于认为质子还是有
一个衰变半衰期的,只是非常非常的长而已,质子的
衰变会使得它的质量值略微偏大,但是可以忽略不计。

在广义信息论里,质量和量子信息密切相关。质量的
单位为电子质量除以精细结构常数,也就是大约电子
质量的137.03599911倍。而量子信息的单位是比特,
也就是说两个可能的量子态取其之一的话,其量子信息
就是一。如果知道了可能有多少个内禀量子态,那么就
可以计算出它的量子信息值,从而就可以得出质量值。

本女假设质子的内禀结构是个八重结构,类似GELMANN
推导夸克时假设的八重态结构,但是有所不同。

本女发现,所有的中子内禀态里面,包含有一个基态,
然后有一类七重激发态,其可能的排列数是7!=5040个,
然后还有三类五重激发态,每一类可能的排列数为5!
=120个。大家注意,1+7=8, 3+5=8。此外,所有态里面
每个态又可以和两个质子自旋态之一组合。

所有,所有的内禀态数为:
Omega = 2 * ( 1 + 3*5! + 7!)
大家看看,1,3,5,7,多么简洁优美!这是大自然的
奥秘,物理的美呀!有计算器的都可以算算,OMEGA
等於10802个态数。

量子信息等於态数的自然对数:
S = ln Omega / (ln 2) = (ln 10802) / (ln 2)
S = 13.399010833

采用本女提出的天然单位制,内禀量子信息量就等於质子的质量。
所以上面的值,13.399010833,已经是质子的质量值了。

不相信?我们把它换算成国际单位制。在天然单位制里,质量的
单位等於电子质量除以精细结构常数。精细结构常数等於
alpha = 1/137.03599911
电子质量为:
Me = 9.1093826x10^-31 公斤
天然质量单位於是为:
M0 = 137.03599911 * 9.1093826x10^-31 公斤
M0 = 1.24831335x10^-28 公斤
於是质子质量就等於:
Mp = S*M0 = 13.399010833 * 1.24831335x10^-28 公斤
Mp = 1.6726164x10^-27 公斤
大家和标准质子质量数值比较一下:
http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mp|search_for=proton+mass
Mp = 1.67262171 +- 0.00000029 x10^-27 公斤

看看本女的数字何其精确!一直到第七个有效数字位才出现误差!!!
即使在第七个有效数字位上的误差,也可以用假设的质子衰变周期来
进行修正补偿。

现在来计算中子的质量,最后的结果将和标准数据完全吻合,没有丝毫
的误差!

中子其实就是质子和一个电子的组合,所以上面算出的质子质量,加上
一个电子的质量,本来应该就等於中子的质量。可是中子是有衰变的。
因为衰变的结果,应该加的质量不是一个电子的质量,而是电子质量的
一个倍数,这个倍数和中子平均寿命的对数有关,寿命越短,倍数越大。

查书得到中子的精确平均寿命为885.7秒,这个时间,要换算成天然时间单位。
天然时间单位等於光穿过电子经典半径花费的时间,约
T0 = 9.399637x10^-24 秒
因此中子的半衰期在天然单位制里为:
Tp = 885.7 / 9.399637x10^-24 = 9.4227043x10^25

这个半衰期,与宇宙寿命,以及质量修正倍数beta的关系,是
Tp*sqrt(2/PI) = PI * (Tu/sqrt(PI))^(1/sqrt(beta))
Tu是宇宙年龄,本女在以前讨论过:
Tu = PI * N,
N = PI*exp(2/(3*alpha)) = 1.489825x10^40
Tu = 4.680423275x10^40
将Tp和Tu的关系式取自然对数:
sqrt(beta) = ln(Tu/sqrt(PI)) / ln(sqrt(2/PI)*Tp/PI)
sqrt(beta) = 93.07442756/58.43756686
sqrt(beta) = 1.592715655
beta = 1.592715655^2 = 2.536743157

这个beta倍数,乘以电子质量,就是中子质量比以上计算的质子质量
多出来的差值。
Mn - Mp = beta*Me = 2.536743157 * 9.1093826x10^-31 公斤
Mn - Mp = 2.3108164x10^-30 公斤
代以上面本女算出的质子质量值:
Mp = 1.672616404x10^-27 公斤
得到:
Mn = Mp + 2.3108164x10^-30 公斤
Mn = 1.672616404x10^-27 公斤 + 2.3108164x10^-30 公斤
Mn = 1.67492722x10^-27 公斤

现在大家看看标准的中子质量值:
http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mn|search_for=neutron+mass
Mn = 1.67492728 +- 0.00000029 x10^-27 公斤

大家看看,大家看看,本女得到的中子质量值,精确到有九个有效数字。
在标准中子质量值的测量误差范围内,完全吻合,完全一致!

精确的推算出质子和中子的质量值,到如此高的精确度,这是广义信息论
的伟大成功。号称最精确的理论的量子电动力学,也不过是八九位有效
数字吧。本女的理论也达到了这么高的精确度,而计算过程却是如此简单,
直截了当,无比美妙!

方舟の女

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