妙笔文学

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第一百四十九章 解决质子半径之谜（第2页）

不过偶尔，徐川也会停留下目光，拾起笔在稿纸上计算着。

这是过去计算时遗留的一些稍稍有所的缺陷，或者说繁琐的地方，在现在，他有了更精简一些的方法可以代替，并不影响最终答桉，却能优化过程，降低计算量。

能更进一步做到精益求精，他自然不会放弃。

花费了几个小时的时间，徐川将手中记载‘质子半径之谜’计算方法的稿纸从头到尾梳理了一遍，而后才顺着节点继续往下进行完善。

这样做虽然耗费时间，但好处也有，一方面是能确保之前的过程没有问题，另一方面，则是让他的思绪完美的调节到‘质子半径之谜’计算方法上面来。

这就好比运动一样，在剧烈的运动前，热身运动能有效的提升身体的细胞活性。

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........

时间就这样一点一点的过去，整整一周的时间，除了偶尔的出去吃饭与采购物资外，徐川就再也没有迈出过这间不到二十平米的小房间过。

利用数学来对‘质子半径之谜’这一谜题做剖析，比他想象中还要难上不少，特别是收尾的时候，他还遇上了一个罕见的原子弹性散射界面电荷干扰问题。

这是个典型的物理问题，如果对粒子物理没有了解的话，根本就无从下手。

但好在物理是他的本行，最终，徐川利用质子电荷三维空间分布的傅里叶变换成功的解决掉了这个问题。

比预想中多花费了两三天的时间，再辅以之前几个月的工作，他总算是完成了这项工作。

手中的圆珠笔在稿纸上落下最后一点：

【电子、质子性质的部分新公式及其物理意义能量电荷比公式：mc2q=??12ee2ds∫........=124πr2ee2r4πr2ee.......】

【.........】

【由此方法对光谱学实验方法和带电粒子与质子的散射实验测得的实验数据计算.......】

【质子本体（半径为rp=7.65x10-19m）在以四分之一光速围绕半径为rp，=0.8414x10-15m±0.0019fm范围作与德布罗意波相联系的圆周运动（即第二层次自旋运动）。】

【质子本体的第二层次自旋运动形成质子自旋体（半径为rp，=0.8414x10-15m±0.0019fm），其运动一周的周长等于质子本体以四分之一光速运动时的一个德布罗意波长。】

手中的圆珠笔在稿纸上勾勒出最后的信息，徐川目光熠熠的盯着桌上的稿纸。

前前后后经历了四五个的时间，他总算是将这一方法彻底完善，物理学界也有了一种计算质子直径的新方法，一种从第一性原理出发，掺杂了部分实验数据的‘假第一性计算公式’。

至于纯粹的第一性原理精确计算质子半径数据，整个物理界目前还没有人能做到。

徐川没尝试过，也不想即将时间都耗费在这上面，除非在质子半径这一块它能有更惊人的发现，否则那并不值得。

目前，物理学界大多数关于原子结构的讨论都依赖于备受‘诟病’的玻尔模型，该模型中电子绕原子核作圆周运动。

即在普通人的认知中，原子的结构应该像是太阳系一样，行星像电子一样围绕着的太阳（原子核）转动。

但量子力学作为物理学的敲门砖，它给了我们一个更精确，也更奇怪的描述。

“电子并不是绕着原子核转！”

从量子力学上来说，电子是一种波，只是当我们做实验来确定其位置时，它们才具有粒子的性质。

而当电子绕原子轨道运行时，它们以粒子和波的状态叠加的形式存在，波函数同时包含其位置的所有概率。

测量会使波函数塌缩，从而得到电子的位置。做一系列这样的测量，并绘制出不同的位置，它将产生模湖的轨道轨迹。

而量子物理的这一奇异性也延伸到了质子。

质子是由三个带电夸克组成的，它们被强大的核力束缚在一起。但它的边界是模湖的，就像一朵云，里面包含有三滴水珠一样。

既然‘云’的边界是模湖的，那又怎么确定直径呢？

物理学家依靠电荷密度来做到这一点，类似于云中的水分子密度，确定了水分子的密度在一个边界值之上，就可以精确的确定这朵云的直径了。

而质子也同样如此。

质子并不是一个球，没有绝对精准的半径，它的半径是本身携带的电荷密度降到一定能量阈值以下的边界到核心的距离。

要对这样的一个边界做测量，难度可想而知。

不过有需求就肯定有人会去解决，质子的半径在物理的发展中早早就通过数学方法被估测出过来了，而后随着时间的推移，各种高精物理设备的发展，这个数字被精确的测量了出来，最终被确定为0.879±0.011fm飞米（1飞米＝10^-15米）。

当然，这只是从世界上许多不同测量值中取的“平均值”，而且已经考虑了足够的误差条件。

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