宇宙基本粒子總數(shù)新探——基于理想氣體模型與元電荷假說的估算

基本粒子總數(shù)統(tǒng)計的差異源于對“基本粒子”的定義。物理學(xué)家推算結(jié)果：如果按現(xiàn)代粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)，計入所有種類的夸克、輕子、規(guī)范玻色子等，概念將完全不同。例如，僅宇宙中無處不在的光子（光的粒子）數(shù)量，估算值就高達(dá) 10^89 個，甚至更高，遠(yuǎn)超普通物質(zhì)粒子的數(shù)量——10^80個。其實(shí)，宇宙最基本的粒子結(jié)構(gòu)就是光子的結(jié)構(gòu)，宇宙粒子總數(shù)或超10^89個，至少接近10^89個。
其實(shí)，基本粒子是相互繞轉(zhuǎn)的兩個半元電荷，半元電荷不能獨(dú)立存在，只能是兩個半元電荷繞轉(zhuǎn)的存在，遵循的規(guī)律是：M^2R=Q，其中，M是基本粒子的質(zhì)量、R是基本粒子的空間半徑、Q是常數(shù)，獨(dú)立的半元電荷不能單獨(dú)存在。其它所謂的基本粒子都是由基本粒子組合而成的，例如，現(xiàn)有理論的夸克、輕子、規(guī)范玻色子等都是由基本粒子不同數(shù)量的不同組合形成的。所以按照帶電與否基本粒子存在三種形式：1.正元電荷基本粒子（如正電子，由兩個正半元電荷組成）；2.中性基本粒子（如光子，由一個正半元電荷與一個負(fù)半元電荷組成）；3.負(fù)元電荷基本粒子（如電子，由兩個負(fù)半元電荷組成）。本質(zhì)上，一個基本粒子都含有一個元電荷的電量。電子是基本粒子，但是電子的質(zhì)量并不是基本粒子的確定質(zhì)量
根據(jù)普朗克常數(shù)及相關(guān)理論計算出Q的值在10^-85數(shù)量級，根據(jù)現(xiàn)有科學(xué)數(shù)據(jù)，例如根據(jù)伽馬射線暴光子及半徑最大的電磁波粒子的相關(guān)數(shù)據(jù)，推斷一個基本粒子質(zhì)量最大值和一個基本粒子質(zhì)量的最小值之比在10^20數(shù)量級，一個基本粒子半徑的最大值和一個基本粒子的半徑最小值之比在10^40數(shù)量級。因此，基本粒子質(zhì)量、半徑的范圍很大，由于基本粒子性質(zhì)的奇特，導(dǎo)致宇宙的性質(zhì)也非常奇特。電子是我們了解最多的基本粒子，我們知道它的質(zhì)量、帶電性及帶電量，電子是基本粒子，但是電子的質(zhì)量并不是基本粒子的確定質(zhì)量，電子的質(zhì)量是基本粒子質(zhì)量的一種可能。
其實(shí)，只有基本粒子形成的“氣體”，才能符合理想氣體方程對氣體的要求，所以基本粒子是最理想的“氣體”。根據(jù)理想氣體方程：PV=NKT，其中P是壓強(qiáng)，V是體積，N是粒子數(shù)，T是溫度，K是玻爾茲曼常數(shù)，國際單位制中K=1.38×10^-23J·K^-1。
2016年5月發(fā)在科學(xué)智慧火花欄目發(fā)表的《奇點(diǎn)和絕對溫度的零度推測的結(jié)論——宇宙恒量》一文中論述到，現(xiàn)在宇宙的半徑約是：10^27米，假設(shè)宇宙為球體，其體積為約為：V=4.19×10^81立方米，即宇宙體積被宇宙的性質(zhì)，束縛在4.19×10^81立方米，所以宇宙是看似沒有容器而自成容器的宇宙。宇宙間的輻射溫度（宇宙微波背景輻射溫度，應(yīng)該最接近宇宙的平均溫度），現(xiàn)有科學(xué)研究數(shù)據(jù)：宇宙微波背景輻射溫度T=2.725k，輻射壓約P=4×10^-14牛/米^2，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程規(guī)律，PV/T=恒量=6.1×10^67，即宇宙的演化過程中，始終遵循這個規(guī)律。根據(jù)理想氣體的狀態(tài)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(個)，所以宇宙基本粒子的總數(shù)在10^90數(shù)量級。這里我的宇宙微波背景輻射壓強(qiáng)是10^-14數(shù)量級，是宇宙微波背景輻射壓的最大值，如果降一個數(shù)量級，宇宙粒子總數(shù)為10^89數(shù)量級。
結(jié)論：基本粒子是相互繞轉(zhuǎn)的兩個半元電荷，宇宙基本粒子總數(shù)在10^90數(shù)量級。