Page 238 - 物质的绝对运动——相对论和量子力学的物理起源
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包叠加形成的首尾相连的物质波弦。显而易见,根据 n 不同,相消干涉闭合弦的构型可以有
无数种类型。但是,中微子只有 4 种类型,那么哪些闭合弦构型是中微子可能的构型呢?
已知中微子是 1/2 自旋的费米子。由(10.96)式
e e 1 2 (12.7)
可知,正负电子湮灭为光子时,可产生正反γ中微子(正反γ中微子可能是惰性中微子,也可
能是正反电子中微子),它们分别携带了正负电子的非线性质量和能量。而电子是半波长粒
子,据此推测,γ中微子的构型应为半波长闭合弦,即 n=1。而且轻子(电子、μ子和τ子)
都是半波长粒子,故可以认为,4 种中微子的构型可能都是图 12-5a 所示半波长闭合弦,即
由一对共轭对称的物质波包叠加形成的首尾相连的物质波弦。
中微子的自旋并非来源于共轭物质波包的固有自旋(因为物质波包反相共轭叠加时,固
有自旋相消为零),而是来源于共轭物质波包的“轨道运动”,即物质波包沿闭合弦做圆周运
动产生的“轨道”角动量,其数值为
S mc r 2 (12.8)
δm 是组成闭合弦的共轭物质波包的质量,亦即电磁波样物质的量,c 是电磁波样物质的运
动速度,rδ是闭合弦的半径。由此可得
c
r (12.9)
2 mc 2 E
δE 是组成闭合弦的电磁波样物质的能量。上式表明,中微子闭合弦的半径 rδ与电磁波样物
质的质量δm 或能量δE成反比。因构成中微子闭合弦的电磁波样物质处于完全相消干涉状态,
故δm(δE)是不可观察的非线性质量(能量)。假设中微子的质量从小到大排列为:γ中微
子<电子中微子<μ中微子<τ中微子,那么中微子闭合弦的半径的排列顺序应为:γ中微子
>电子中微子>μ中微子>τ中微子。
图 12-6 标示了 4 种类型共 8 种中微子的空间构型,中微子的半径按从大到小的顺序排
列,中微子闭合弦用短划虚线圆表示,反中微子闭合弦用带点的短划虚线圆表示,点虚线圆
代表阳性物质波包产生的电磁波,实线圆代表阴性物质波包产生的电磁波。中微子或反中微
子均由两个自旋相反、阴阳性质相反的物质波包叠加而成,叠加产生的相消干涉弦首尾相连
形成一个闭合弦,在这个闭合弦上,阴、阳物质波包的电磁振动方向相反,由此产生相消干
涉,所以中微子闭合弦是不可观察的弦。正、反中微子的区别可能仅仅体现在它们的空间构
型上,譬如,反γ中微子的阳性物质波包的电磁振动朝外而阴性物质波包的电磁振动朝内(图
反γ中微子 反电子中微子 反μ中微子 反τ中微子
γ中微子 电子中微子 μ中微子 τ中微子
图 12-6 中微子的构型
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