1. 简介

大爆炸之后，核子合成过程中形成的每个基本粒子都有一个反粒子对应物，并且这些粒子被认为是以相等的比例产生的。然而，为什么根据我们目前的知识，我们的已知世界仅由前者组成，而反粒子，即由它们组成的反物质，却不得而知，这是一个悬而未决的问题。 。

在目前已知的基本部分中，只有电子 (e − ) 及其反粒子正电子 (e + ) 和中微子 ( ν ) 及其反粒子对被证明是真正稳定的。当今已知的其他粒子可以分解或自发分解。在所有情况下，分解过程的最终产物都是上述稳定的基本粒子。

独立的中子会自发分解，因此它不是基本粒子，但质子长期以来被认为是稳定的。20 世纪 60 年代初，高能散射实验检测到了各种各样的粒子。盖尔曼先生和茨威格先生独立得出结论（1964），观察到的新粒子（包括质子和中子）只能由夸克这三个基本成分构成[1 - 4]。

散射实验表明，质子不是基本粒子，而是三重结构。质子也可以由三个粒子（ u、u和d ）夸克构成，其电荷为+2/3、+2/3和-1/3电子电荷，给出质子的单位正电荷。

然而，夸克只有间接信息，因为它们不能被单独检测到，也就是说，它们不仅仅以束缚态存在。问题是为什么单个夸克不能自由存在。关于将夸克结合在一起的胶子，可以提出类似的问题。

实验表明，夸克质量中只有一小部分是静止质量，它们的总质量并不占它们组成的质子或中子的总质量，这表明它们总质量的大部分是结合能。

1968-1969 年，深层非弹性散射实验表明质子包含更小的点状物体，RP Feynman 将其称为“部分子”[5 - 7]。

在这项工作中，我们提出了一个新的质子和中子结构模型，它也回答了其他一些开放性问题，例如中微子的味觉振动、中子的寿命以及复杂夸克态的解释[8 - 15 ]。

2. 质子和中子结构的新模型

为什么 夸克不 存在于开态？​​ （反物质在哪里？）

众所周知，粒子在高能下通过与其反粒子对应物（例如 e -和 e +）碰撞而被破坏[16 , 17]，但没有证据表明即使在束缚态下也会发生这种情况。散射实验表明，质子不是基本粒子，因为它们具有三部分的内部结构。组成质子的三个粒子（称为夸克）无法单独检测到，它们仅以束缚态存在。

根据我们的假设，质子和中子（包括夸克）最终是由稳定的基本粒子（即电子、正电子和中微子）组成的，因为在碰撞实验中它们总是位于分解线的末端。

质子的新结构模型如图 1（a）所示。外侧的两个轨道由正电子（粗线）填充，一个由电子（虚线）填充，只能在二维示意图中看到。这些轨道也可以被认为是三个夸克的外壳。由电子、正电子和中微子组成的夸克的内核也用带电圆表示，它们也通过内壳相互连接，但由于透明，没有描绘出内壳的结构。

新模型仅假设全电荷，这也意味着单位正电荷的正电子数量与正电荷的数量成正比，而电子的数量与负电荷和相应的电荷密度成正比。为了记住分配给夸克的分数电荷值，值得指出（仅作为一个有趣的事实），在质子具有三部分的情况下，这意味着填充三个部分周围的外壳的两个正电子夸克代表时间上+2/3的平均电荷，而电子代表每个夸克-1/3的电荷。

以类似的方式想象中子的结构。图1 （b）的示意图显示了两个正电子和两个电子在包围三个夸克内部的外壳上运动的轨道。

由碰撞实验可知，在分解过程中，反中微子总是与电子一起被去除，而正电子则与正常电子中微子一起被去除。我们认为，它们与正电子和电子一起运动，对结构的稳定起着重要作用，但为了图的清晰，没有标出它们的轨道。

中微子也可能在质子和中子的形成中发挥重要作用，因为它们促进质子和中子的异质成核。根据实验结果和新模型，正电子在中微子分解过程中发生，电子在反中微子分解过程中发生，因此它们对外载壳层的自旋贡献为0。因此，质子和中子的1/2自旋可能有仅来自额外一个或奇数个中微子（例如↑↓↑）。因此，新模型假设原子核含有奇数个过剩中微子，这有利于夸克节点的形成，即质子和中子的异相成核。

夸克的质量只能估计，因为它们不是自由存在的。从间接信息来看，u夸克和d夸克的剩余质量只是它们组成的质子和中子质量的一小部分，缺失的部分是由于束缚夸克的束缚（动）能造成的。假设内壳具有类似的结构，并且由具有高动能的轻基本粒子移动。

质子和中子的尺寸比原子直径小 5 个数量级，夸克比原子直径小 9 个数量级，因此，如果我们考虑到库仑力随着距离的减小而平方增加，我们可以说，在如此小的尺寸下，电相互作用已被认为是一种强大的力量。由于电相互作用在短距离内变得非常强，以及结构复杂形态的稳定作用，不需要胶子将夸克保持在一起。

原始夸克模型的另一个问题是，对于同一状态的3个费米子，泡利不相容原理如何？为了确保夸克模型符合泡利原理，引入了色荷和色动力学的概念。新模型自动对应泡利原理，因为这里费米子不处于同一状态，所以不需要引入色荷。

3. 新模型中的已知流程

3.1. 中子和质子的分解

在自由状态下，中子通过发射电子和反中微子相对较快地自发分解为质子

请注意，质子分解过程中产生的中性中子（n 0' ）的结构与图1（b）所示的结构并不相同，因为它的外壳仅包含一个正电子和一个电子，因此它是不饱和的。具有这种结构的中子可能不如具有满载外壳的中子稳定。在它们混合出现的情况下，很难得到明确的中子寿命值。这可能反映在中子寿命测量中，慢中子寿命测量的平均值为888.1秒，俘获超冷中子的寿命为879.37秒。

3.2. 反质子结构

根据该模型，中子不仅仅包含一个质子，还包含一个电子和反中微子。如果将一个正电子从中子内壳移出，中微子也随之移动，就会得到一个质量相同但电荷相反的反质子（见图4）。它的质量与质子相同，但电荷相反，即带正电。这个过程只能在非常高的能量下发生，因此我们在日常生活中不会遇到反质子是可以理解的。

为了清楚起见，在表 1中，我们总结了质子、中子（饱和和不饱和）和反质子情况下夸克外场壳层的数量。

3.3. 中微子的味觉振荡

如今，人们对中微子的味觉振荡现象非常感兴趣，因为它不符合标准模型。实验过程中，检测中微子最重要的散射过程

根据新模型分析两阶段过程，我们可以说μ中微子在碰撞过程中将外部松散束缚的电子与反电子中微子一起从中子外壳中挤出，形成一个带有负电荷的短命、亚稳态μ子，然后将其分解成元素。这意味着在碰撞过程中，μ中微子与落下的电子和反中微子形成亚稳态过渡μ子，从而促进了中子的分解，分解后又恢复了原来的μ中微子。

3.4. 复杂夸克态

在复杂的夸克态中，必须有一个六夸克或氘核，它是质子和中子的分子束缚态。考虑到中子中三个束缚夸克的外壳与质子中处于束缚态的三个夸克一起使用松散束缚的电子，相对较弱的键是可以从新模型中理解的。由此产生的两个质子形成六夸克，它们由中子松散束缚的电子结合在一起。

中子在较大的原子核中可能具有类似的作用，通过共同使用中子的外部松散束缚电子将质子保持在一起。因此，中子的重要性不仅在于它们在克服质子的电排斥方面的引力效应。

根据新模型，类分子基团可以在原子核中形成，因此它是原子核模型中最接近Bloch-Brink簇（结）模型的模型，可以帮助解释它。

该模型也可能帮助我们理解在原子核的情况下检测到的异常配对现象，我们还得出了对在8 Be 和8 Be的激发态中观察到的异常 (e − e + ) 配对现象的解释

3.5. 氘的形成

众所周知，太阳中的氢聚变首先产生氘。在此过程中，等离子体态质子（H 核）合并成氘核，同时“形成”正电子和中微子

3.6. 强子层

根据目前的想法，当电子和正电子以足够高的能量碰撞时，夸克就会从真空中形成，夸克通过夸克阻塞产生强子，即强子形成。

在新模型中，构成强子的夸克结是由电子和正电子壳层网络组成的，因此在这种高能碰撞中，夸克，或更准确地说夸克结，不是由真空形成的，而是由电子和正电子层形成的。正电子与高能量碰撞。

4。结论

处理夸克闭合的最著名的动态模型是弦模型，它假设夸克由某种弦连接在一起。在相当高的能量下，弦可能会悬垂并断裂。新的夸克（反夸克）在撕裂的末端形成，并且由由此产生的弦连接的夸克形成具有夸克闭合的新强子。

与统计描述相比，弦模型的优点在于它给出了强子形成过程的具体想法。该模型的弱点在于它的重要参数，例如弦的强度和断裂的力，只能根据实验可测量的量来计算。然而，模型并没有回答什么弦将夸克结合在一起的问题。

根据新模型，将夸克结合在一起的弦只不过是夸克节点相互连接的复杂壳结构以及填充它们的正电子、电子和中微子的运动。

新模型可以与之前的“夸克-帕顿”模型 [1, 5] 进行比较，并解释了低能和高能深层非弹性散射实验的结果。可以理解的是，在低能碰撞的情况下，夸克结不会解体，散射实验只检测到它们的三部分，即质子由三部分（3个夸克）组成。然而，在深度非弹性散射实验中，散射已经发生在构成夸克结的稳定基本粒子（e +、e −、ν ）上，即“部分子”上。

5. 总结

质子和中子的新结构模型回答了一些悬而未决的问题，例如：反粒子在哪里，为什么夸克和胶子不能被独立探测到。

标准模型描述了迄今为止检测到的基本粒子。然而，其中只有电子、正电子和中微子不再分解，它们是稳定的，是所有其他粒子分解过程的最终产物。所以，最终，它们都是由它们组成的。

组成质子和中子的3个夸克中的每一个都由上述稳定基本粒子的回旋结构组成，因此它们的运动（轨迹）将这三个部分（三个夸克）有机地连接起来。可以理解的是，在质子和中子分解的情况下，夸克不能被单独探测到，即它们不能自由存在。

上面静止质量很小的基本部分的剧烈运动，也解释了为什么质子和中子的总质量大部分不是来自夸克的微小静止质量，而是来自复杂壳层引起的键能的经验。稳定粒子、电子、正电子和中微子的结构和剧烈运动。

上述模型还解决了大爆炸期间等比例产生的粒子中反粒子（即反物质）在哪里的悬而未决的问题。