大统一释义篇(质子的结构和磁矩.)doc
质子
质子（亚原子粒子）质子(proton)是一种带1.6 × 10-19 库仑(C)正电荷的亚原子粒子，直径约1.6~1.7×10−15 m ，质量是938百万电子伏特/c²(MeV/c²)，即1.672621637（83）×10-27千克，大约是电子质量的1836.5倍（电子的质量为9.10938215（45）×10-31千克），质子比中子稍轻（中子的质量为1.674927211（84）×10-27千克）。
质子属于重子类，由两个上夸克和一个下夸克通过胶子在强相互作用下构成。
原子核中质子数目决定其化学性质和它属于何种化学元素。
1基本性质相对质量1.007电荷+1 元电荷（+ 1.60217733 × 10-19库仑）粒子自旋1/2粒子磁矩2.7928 单位核磁子作用力引力、电磁力、弱核力、强核力半衰期最短为1035年（可视为稳定）组成两个上夸克、一个下夸克质子数=原子序数（就是元素序号）=核外电子数，中子数=质量数-质子数[1]1.氧元素是第二周期的元素，所以氧原子只有2个电子层内从层2个，外层6个，共8个电子；而氧原子的质子数也是8个。
符合核外电子数=质子数，所以氧原子本身是电中性的，不带电荷[1] 。
事实上所有的原子都是电中性的，都符合【质子数】=【原子序数】=【核电荷数】=【核外电子数】[1]2.每种物质中的原子的核外电子数一定是等于该原子的质子数，但是这并不是说这种结构是稳定的结构，这只是元素原子的一个特性。
比如Na原子就非常不稳定，很容易失去一个电子变成Na+，带一个正电荷，达到稳定结构。
注意此时带电荷是因为变成了离子。
对于未失去电子的Na原子来说，还是符合核外电子数=质子数[1]2历史英国物理学家欧内斯特·卢瑟福被公认为质子的发现人。
1918年他任卡文迪许实验室主任时，用α粒子轰击氮原子核，注意到在使用α粒子轰击氮气时他的闪光探测器纪录到氢核的迹象。
质子
高中化学必修2知识点归纳总结第一单元原子核外电子排布与元素周期律一、原子结构质子（Z个）原子核注意：中子（N个）质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)1.原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子核外电子（Z个）★熟背前20号元素，熟悉1～20号元素原子核外电子的排布：H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca2.原子核外电子的排布规律：①电子总是尽先排布在能量最低的电子层里；②各电子层最多容纳的电子数是2n2；③最外层电子数不超过8个（K层为最外层不超过2个），次外层不超过18个，倒数第三层电子数不超过32个。
电子层：一（能量最低）二三四五六七对应表示符号： K L M N O P Q3.元素、核素、同位素元素：具有相同核电荷数的同一类原子的总称。
核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。
同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。
(对于原子来说)二、元素周期表1.编排原则：①按原子序数递增的顺序从左到右排列②将电子层数相同．．．．．．的各元素从左到右排成一横行．．。
（周期序数＝原子的电子层数）③把最外层电子数相同．．．．．．．．的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行．．。
主族序数＝原子最外层电子数2.结构特点：核外电子层数元素种类第一周期 1 2种元素短周期第二周期 2 8种元素周期第三周期 3 8种元素元（7个横行）第四周期 4 18种元素素（7个周期）第五周期 5 18种元素周长周期第六周期 6 32种元素期第七周期 7 未填满（已有26种元素）表主族：ⅠA～ⅦA共7个主族族副族：ⅢB～ⅦB、ⅠB～ⅡB，共7个副族（18个纵行）第Ⅷ族：三个纵行，位于ⅦB和ⅠB之间（16个族）三、元素周期律1.元素周期律：元素的性质（核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性）随着核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。
大统一(14)
原子核的磁矩是原子核结构的反映，居于十分重要的地位。
氘核的磁矩已经被实验较为准确地测定，它是其中的μN是核磁子，在数值上是故氘核的磁矩是任何自认为是正确的氘核结构理论，通过对磁矩的计算，都应该在数值上基本符合实验测定的事实。
显然，建立在以质子和中子为物质基础的任何氘核结构理论，都无法完成这一实验要求，这是因为原子核实质上不是质子和中子构成的。
原子核实质上是由u夸克和d夸克以及胶子g组成的复合体系。
就原子核结构而言，指的是夸克之间的相互联系，即夸克是怎样结合的。
氘核是一个由3个u夸克和3个d夸克构成的强相互作用体系。
氘核的基本主权是C6群，是一个6圆环体系。
仍然以黑点代表u夸克，以白点代表d夸克，可以绘出氘核的基本结构图。
如图所示这是一个类似于苯分子那样的结构，所不同的是，苯分子结构可以观察，而这里的氘核结构是基本结构，没有可观察效应，不过它比任何可观察的结构都具有存在的真实性。
按照强作用支配下的夸克平等性原则，每个夸克都以自我为中心运动着，同时又都处于同一能级上，借用“轨道”一词，也可以简单地说6个夸克都处在同一“轨道”上。
当6个夸克被投影到一个共同的平面上时，即为上面的6圆环时，就会形成环流或环流趋势，由于夸克能够拥有电荷，导致带电环流产生磁矩，这就是原子核的磁矩。
氘核的基本主权是一条单向环，其环流方向既可以顺时针的右旋，也可以是逆时针的左旋；我们主观上规定，右旋为（+1），左旋为（-1），这样规定后，右旋流产生的磁矩为正磁矩，左旋流产生的磁矩为负磁矩。
我们知道，一个电子的磁矩公式是利用质能关系式，我们也可以把电子磁矩的计算公式直接写成能量的形式在这里，一个电子的磁矩实际上就是它的自旋磁矩，其质量是电子的静止质量，一般来说，电子的自旋磁矩不依附于它处在什么样的能级上。
然而，如果我们不假思索地认为氘核的磁矩就是6个夸克的自旋磁矩之和的话，计算结果将是非常荒唐的，和实验的测量结果相去甚远，根本得不到任何有意义的结果。
粒子物理——核心学说暨质子和中子的结构和组成
学术研究２０１５年第５期曹焱（合肥工业大学硕士研究生230009）粒子物理———核心学说暨质子和中子的结构和组成摘要：质子和中子是组成原子核的主体，所以，质子和中子也是组成物质的主体。
质子和中子中：质子是由带正电的核心和带负电性的表面组成，同样，中子也是由带正电性的核心和带负电性的表面所组成。
质子和中子是由正、负电子按一定的规律组成的。
正负电子的结构和组成中：正电子是由极小的带负电的核心和外面带正电场的外层组成。
负电子则是由极小的带正电的核心和外面带负电场的外层所组成。
即在正、负电子的结构和组成中，也是按核心学说组成的。
物质是正电为核心，反物质是负电为核心，正磁物质是正磁极子为核心，反磁物质是负磁极子为核心。
核心学说：物质世界里，首先正负电子中正电子以负电为核心，负电子以正电为核心；质子和中子以正电为核心，负电在粒子表面，原子以原子核正电为核心，电子形成电子云在外围。
反物质以负电为核心。
正磁物质以正磁极子为核心，反磁物质以反磁极子为核心。
组成物质的核心的正电所占的空间体积远小于其核心外负电所占据的空间体积，根据库仑定律和数学新领域：纽曲空间微积分可计算出，正电与正电的斥力加上负电与负电之间的斥力，小于正负电之间的引力，即形成了一个引力的差值：万有引力。
这也就电磁力与万有引力相统一的数理证据。
由于物质和反物质的结构和组成中，正、负电所占据的空间体积不一样，通过新的数学领域：纽曲空间微积分的理论推导和计算得出，物质和反物质之间产生了静电磁力斥力的差值，即物质和反物质之间存在着万有斥力。
统一场理论包括广义统一场理论和狭义统一场理论，狭义统一场理，即四种力的统一：电磁力、万有引力、强力、弱力的统一。
广义统一场理论：即为物质世界大统一理论，也就是说在狭义统一场理论的基础上，包括了物质结构和组成上的统一：物质首先由电和磁组成了磁力线环和电力线环，其中磁力线环组成了正、负电子，而电力线环组成了正、负磁极子。
以正电子为核心，由正负电子按照一定的规律组成结构，成为物质世界，而以负电子为核心，由正负电子按照一定的规律组成结构，成为反物质世界。
核物理中的质子和中子结构
核物理中的质子和中子结构在核物理中，质子和中子是构成原子核的基本粒子。
它们作为最基本的宇宙组成成分，对于我们理解宇宙的物质结构和宇宙起源具有重要意义。
质子和中子的结构研究不仅有助于我们深入探索微观世界的奥秘，更能为未来的科技发展提供新的启示。
首先，让我们来了解一下质子和中子的共同特点和区别。
质子和中子都属于一类称为“重子”的粒子，它们都具有质量和正电荷。
质子的质量约为1.67×10^-27千克，而中子的质量略大于质子。
然而，最显著的区别在于它们所携带的电荷。
质子带有一个单位的正电荷，而中子是中性粒子，不带任何电荷。
早在上世纪初，在核物理学的发展中，科学家就开始思考质子和中子的内部结构问题。
经过多年的研究和实验，人们发现质子和中子都由更基本的粒子组成，即夸克。
夸克是一类具有奇异属性的基本粒子，它们被认为是构成质子和中子的最基本成分。
质子由两个“上夸克”和一个“下夸克”组成，而中子则由两个“下夸克”和一个“上夸克”构成。
夸克之间通过强相互作用力相互结合，形成了稳定的质子和中子。
这种强相互作用力也是维持核子结构稳定的重要力量。
然而，即使我们了解到质子和中子的内部组成，我们仍然面临着更深入的问题：夸克内部的结构是什么？夸克是更基本的粒子，还是它们也由更小的粒子组成？在目前的科学研究中，夸克被认为是不可分割的最基本粒子之一，然而，一些物理学家认为夸克可能是由更小的粒子组成的。
在探索质子和中子内部结构的过程中，科学家运用了一系列高能物理实验技术。
其中一项著名的实验是通过散射实验来研究质子和中子的结构。
散射实验通过将高能粒子轰击到质子或中子上，根据散射粒子的角度、能量等参数来推断质子和中子内部的构造。
这种实验揭示了质子和中子的内部结构与强相互作用力的关系。
除了实验研究外，理论物理学家还通过数学模型和计算机模拟来研究质子和中子的结构。
通过高性能计算机，科学家能够模拟夸克和反夸克的相互作用，以及它们与胶子（传递强相互作用力的粒子）的相互作用。
第2章 原子磁矩资料
§ 2.1.1电子轨道运动产生的轨道磁矩
从经典观点看：一个绕原子核运动的电子，相当于一个环形电流，根 据定义，它的轨道磁矩为：
l i S
e S T
S 是环形轨道面积
电子具有质量 m，其轨道运动同时具有角动量 pl，在圆形轨道近似 下计入方向
pl m r 2 , l e 1 r 2 e r 2 T 2
原子序数 Z≤32的元素都采用第一种耦合方式，原子序数Z＞32到 Z＝ 82 之间元素角动量的耦合方式将逐渐地从第一种方式转变为第二种方式。 所以原子序数不太大的原子的基态和低激发态，均可使用第一种耦合 （简称 L-S 耦合），我们以后经常讨论到的3d族和4f 族元素都可以使用L-S 耦合方式。
下面以原子某一壳层包含两个电子为例说明 L-S 的耦合方法：
l s
式中，l 的可能值为： l 0,1,2, (n 1) 所以电子的轨道磁矩为：
l l (l 1)
B
e 9.2726 1024 A m 2 2m
e l (l 1) B 2m
可以作为原子磁矩的基本单位，称作玻尔磁子
从 pl 和 μl的表达式可以看出：电子处于 l = 0 ,即 s 态时电子的轨道 角动量和轨道磁矩都等于0，这是一种特殊的统计分布状态。而 l ≠ 0 时电子轨道磁矩不为 0，其绝对值并不是玻尔磁子的整数倍， 但轨道角动量和轨道磁矩在空间都是量子化的，它们在外磁场方 向的分量不连续，只是一些由磁量子数 ml = 0, ±1, ±2, ±3, ·· · , ±l 确定的（2l + 1 ) 个间断，所以在磁场方向，磁矩分量都是玻 尔磁子的整数倍。
S 2 S(S 1)B 3.87B
F3
2
原子物理篇原子核的结构质子与中子核能
原子物理篇原子核的结构质子与中子核能原子物理篇原子核的结构：质子与中子核能原子核是构成原子核的基本组成单位，它由质子和中子组成。
质子和中子被称为核子。
本文将介绍原子核的结构，以及质子和中子在核能中的重要性。
一、原子核的结构原子核是原子的核心部分，它包含了质子和中子。
质子带有正电荷，质量约为中子的一倍。
中子没有电荷，质量约为质子的一倍。
质子和中子都被束缚在原子核内，它们之间通过强相互作用力相互吸引。
原子核的大小通常用原子量单位来衡量。
原子量单位是相对于碳-12同位素的质量来定义的。
例如，氢的原子量为1 amu，即相当于碳-12质量的1/12。
原子核的大小通常比整个原子的大小小几个数量级。
原子核的结构是相对稳定的，但也有例外。
有些原子核是不稳定的，会发生放射性衰变。
这种不稳定性来源于原子核内部的粒子排列不平衡，即质子和中子的数量不平衡。
二、质子与中子的作用质子和中子是形成原子核的基本粒子，质子带有正电荷，中子没有电荷。
它们在原子核中的相互作用起着重要的作用。
1. 强相互作用力：质子和中子之间通过强相互作用力相互吸引。
这种吸引力使得质子和中子能够紧密地束缚在一起，形成稳定的原子核。
2. 斥力和稳定性：质子之间存在着静电斥力，相互之间会互相排斥。
中子对原子核的稳定性起到一定的作用，通过增加质子与中子之间的相互作用，减小了质子之间的斥力，从而增强了原子核的稳定性。
质子和中子在原子核中的数量决定了元素的性质。
元素的原子序数即为其原子核中质子的数量，不同的元素的质子数量不同。
三、核能核能是一种极为强大的能量形式，通过核反应可以释放出巨大的能量。
核能的来源是核的结构和核反应。
1. 核的结构能：原子核的结构能是由核子之间的相互作用引起的能量。
可以通过核裂变或核聚变释放出核的结构能，从而产生巨大的能量。
2. 核反应：核反应是指核的形式发生变化，质子和中子重新排列形成新的核。
核反应可以通过核裂变或核聚变来实现。
核裂变是指重核分裂成两个较轻的核，核聚变是指两个较轻的核结合成一个较重的核。
高考物理备考重点原子与核物理中的质子与中子的结构与稳定性
高考物理备考重点原子与核物理中的质子与中子的结构与稳定性在高考物理备考中，原子与核物理是一个重要的知识点。
而在原子与核物理中，质子与中子的结构与稳定性也是备考的重点之一。
下面将从质子和中子的结构以及它们的稳定性等方面展开讨论。
一、质子的结构与稳定性质子是构成原子核的基本粒子之一，其带正电荷，质量相对较大。
质子的结构主要由夸克组成。
夸克是一种基本粒子，质子是由两个上夸克和一个下夸克组成。
这个结构被称为夸克构成模型，是目前对于质子结构的最主流解释。
质子的稳定性主要与强相互作用有关。
强相互作用是质子内部的一种力，能够将夸克紧密地束缚在一起，形成稳定的质子。
此外，质子之间还有电磁力的排斥作用，但是在强相互作用的作用下，质子能够保持相对稳定的结构。
二、中子的结构与稳定性中子也是构成原子核的基本粒子之一，与质子相比，中子不带电，质量相对较大。
中子的结构也是由夸克组成，中子由一个上夸克和两个下夸克组成。
中子的稳定性与质子类似，同样依赖于强相互作用。
强相互作用的作用下，中子内部的夸克相互结合形成稳定的中子。
与质子不同的是，中子没有电荷，没有受到电磁力的排斥作用，因此相对于质子来说，中子在原子核内部是相对稳定的。
三、质子与中子的相互作用质子和中子在原子核内部相互作用。
质子和质子之间有库伦斥力的作用，库伦斥力会使质子之间产生排斥，从而对原子核的稳定性产生影响。
而中子与中子之间没有电荷，不存在受到库伦斥力的排斥作用。
为了保持原子核的稳定性，质子和中子之间通过强相互作用产生引力作用，使得质子和中子能够形成相对稳定的结构。
这种相互作用被称为核力，核力是一种极短程的力，只在原子核内部起作用。
由于核力的作用，质子和中子能够相互结合，形成不同的核子。
根据质子和中子的不同组合，形成了不同的原子核，从而构成了不同的元素。
总结起来，质子和中子是构成原子核的基本粒子，其结构与稳定性是备考中需要掌握的重点。
质子和中子的结构由夸克组成，通过强相互作用形成稳定的核子。
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二. 中子的结构和磁矩
和质子是强相互作用体系比起来，中子内部只有弱相互作用，其
它的作用力都可以忽略。中子的组分是 udd，质量是 939.56563Mev. 由于弱相互作用占据主导地位，规范玻色子不可能是胶子 g，而是传 递弱作用的规范玻色子 W+、W-和 Z。子之一，其间还可能有中微子渗 透在其中，不过，中微子不可能成为结构性的粒子。因此，中子可以 看成由夸克与 W+、W-和 Z。子之一构成的复合体系，在把规范玻色子 写成虚拟场之后，构成中子结构的粒子只有夸克了。在弱相互作用的 支配下，中子能够自发地通过β衰变成为质子
夸克的波长是可以明确计算的，对于质子来说，夸克都处于基态， 其波长和电子的康普顿波长相对映，即夸克的波长是
其中的λe 就是电子的康普顿波长，在数值上就是 3.8616×
-13
10 m
,λ’u 则是夸克质量的湮没波长，λu 则是夸克的实际波长。
λ’u 作为夸克的湮没波长，分别是
Mu 和 Md 分别是 u 夸克和 d 夸克的质量。鉴于
也就是说，相对于一个完整的夸克海，其中有 0.1048 部分的夸 克海质量或夸克数量不参与夸克环流的合成工作，而是停留在直径 上。
这停留在直径上的夸克，并非质子所特有，是原子核的普遍现象。 这停留在直径上的夸克数，是原子核的基本主权决定的。因为基本主 权是一个平面结构，所以我们把直流夸克放在一条直径上，以示这些 夸克不参与环流。直流夸克实际上是在三维空间分布的，是原子核立 体结构的构成者和构成基础，对于质子来说，质子的立体结构就是这 4 个 u 夸克和 2 个 d 夸克构成的一定形状的几何体，我们将在后面的 文章里给予讨论。
表面上看，三个夸克也构成一个三角形，如图中虚线所示，然而 这个三角形的对称中心不在是原来的圆心，因此上面的图景不是质子 的基本主权，只是夸克波动的简化图。这说明原子核的基本主权和夸 克的波动图景无关，我们不能把质子的基本主权和夸克的波动图景混 为一谈。基本主权是不可观察的，是一种对称性设计，夸克波动的图 景原则上具有可观察的效应，而且夸克的波长是可以明确计算的，至 于基本主权图中的夸克之间的距离是没有规定的。
4x = 939.56563Mev x = 234.8914Mev
即 u 夸克和 d 夸克在弱作用场中，夸克海的质量即存在能分别是 Eu = 469.7828Mev Ed = 234.8914Mev
把这一能量看成是夸克在弱作用场中运动结果，那么我们就可以
根据夸克的弱相互作用的基本形式，确定夸克在弱作用场中的质量表 现。当弱作用使用夸克表达时，它是
中子的β衰变的实质是一个 d 夸克衰变为一个 u 夸克，并且从真 空激发出一个电子和反中微子释放出来
单纯地从强相互作用的角度来看问题，d 夸克的质量小于 u 夸克 的质量，这一衰变过程不可能自发地进行，但在实际上，这一过程是 自发的，说明在弱相互作用的世界里，夸克的质量被改变了。
中子的组分是 udd。我们仍然把中子的质量按照电荷加以均分， 既有
可以说这是夸克海的海流方向带来的结果。夸克海的海流方向不 外乎有两种：环流和直流。这 4 个 u 夸克和 2 个 d 夸克就是直流夸克。 把夸克海的海流图压缩在一个平面上时，参与环流的夸克在一条圆周 线上，不参与环流的夸克则分布在一条直径上，如图所示
停留在直径上的夸克不参与环流，对质子磁矩自然因为没有贡 献，这一类夸克我们就把他们叫做直流夸克。我们可以用几率比来说 明这一类夸克不参与夸克环流合成的程度。质子的几率比是
的能量相抵消，表明 u 夸克的环流方向相反，所产生的磁矩相互抵消， 最终对磁矩没有贡献；Ed 是 d 夸克的能量即 d 夸克的夸克海的质量， 它的环流方向和规定为正方向的 Eu 相反，所以应该减去，但 d 夸克 带的是负电荷，能量本身也应该取为负值，在相减之后成为正值，是 质子磁矩的有效质量的主要贡献者；E’u 和 E’d 分别是 u 夸克和 d 夸克的质量，它们的自旋不产生磁矩，并且 E’u 和 E’d 停留在直线 上，成为一种直流，其质量自然要消去，从上式可以看出，总共有 4 个 u 夸克和 2 个 d 夸克成为直流夸克。为什么是 4 个 u 夸克和 2 个 d 夸克成为直流夸克，而不是别的数量的夸克成为直流夸克呢？我们将 在另一篇文章中详细地加以说明和计算。ΔE 是原子核的结合能，即 质子和中子结合原子核时所释放的能量，对于质子来说，ΔE 等于零。 把前面给出的数据代入，可得质子的有效质量 E 是
我们之所以要讨论夸克的质量问题，是因为夸克自旋不产生磁 矩，那些停留在直线或平面上不做环流的夸克，是我们在计算原子核 磁矩时必须去除的质量；我们之所以要讨论夸克的波动图景和基本主 权的联系与区别，是因为夸克的平等性原则是建立原子核基本结构的 基本原则之一。我们不要把夸克的波动图景和原子核的基本主权混为 一谈，它们是两个不同的概念，建立原子核的基本主权应该从对称性 设计出发，而不是从夸克的实际波动出发。
原则上，如果 u 夸克和 d 夸克的质量相等，那么它们在建立质子 基本结构时，出现夸克几率的最大值将在同一个圆面上，即上图作为 外接圆是三维空间的一个外接面在二维空间的简化，但是实际的情况 是，由于 u 夸克和 d 夸克的质量不同，波长也不同，导致夸克只能在 一个薄层内分布，投影在平面上是一条园环，如图
夸克的波长可以简化为
把电子的康普顿波长和夸克的湮没波长表达式代入上式，约去相 同式，夸克的波长可以表示为
当 M’u 为夸克的静态质量，Me 为电子的静止质量时，上式计算 出的波长λu 就是夸克的康普顿波长，也是夸克的基态波长。由于没 有比电子静止质量更小质量的电子，因而夸克的静态质量时的波长也 就是“静止时”的波长，可是这个“静止时”的波长有一定的长度， 和电子是本质区别的，电子绝对静止时是可以没有波动性的，也就是 没有波长，而夸克即使处于“静止时”也是有波动长度的，可见夸克 处于永恒的运动中，同时也表明，夸克的基态波长也就是康普顿波长 处于一个最小的、恒定的被电子质量锁死的不可解除的态中。上帝为 自然界安装了一把电子锁，使得夸克处于禁闭状态。
可以把磁矩质量式直接写成磁矩能量式
我们可以把 S 称为有效电荷量子数。对于质子来说，其有效电荷 量子数 S 为 1/2，有效电荷数是三个夸克的电荷数，质子的组分是 uud, 所以有效电荷数是
总有效电荷数是 n 等于有效电荷量子数乘上有效电荷数，即 n 等 于 1/2。
质子的有效质量 E 是
其中的 Eu 是 u 夸克的能量即 u 夸克的夸克海质量，两个 u 夸克
质子的基本主权是 3 个夸克构成的三角形结构。用群论的语言来 说，质子的基本主权是一个 C3 群，是一个点群。3 个夸克为同一个能 级或同一条轨道上壳层分布，只是因为质量上的差异，使得夸克的分 布成为一条环。质子的中心没有夸克分布着，也就是说在强相互作用 下没有哪一个夸克可以特殊化，占据核心位置，这是强相互作用下的 夸克分布的共同特点。每一个夸克都以自我为中心运动着。由于三个
其中的 Eu 就是夸克的实际能量也就是夸克海的能量，Ee 是对映 电子的质量，在这里就是电子的静止质量，在数值上就是 0.511Mev， E’u 就是夸克的静态质量。有了夸克的强相互作用的表现形式，有 了夸克的能量，就可以计算夸克的质量了。u 夸克的质量是
用同样的方法，可以计算出 d 夸克的质量
之所以要计算夸克的质量，是因为夸克自旋不产生磁矩，在计算 核子磁矩和原子核磁矩时，通常要把不参与环流的夸克质量去掉，除 非夸克海的所有夸克及其质量全部都在同一环流“轨道”上。质子的 组分是 uud，由于夸克的平等性和强相互作用在质子内占据绝对的主 导地位，质子内的三个夸克处在同一“轨道”上，即三个夸克处在同 一能级上。质子的基本结构即基本主权，如图所示
个世界自当消隐。夸克在不同的物质世界有着不同的质量。夸克在强
作用的世界里，它的表现是稳定的，其质量是恒定的和久远的。夸克
在强作用支配下的质量是多少呢？准确地说夸克在质子内的质量是 多少呢？
质子是稳定的，它的内部只有强作用，没有弱作用，其组分是 uud，质子的总质量按照夸克电荷均分，那么每一份电荷分得的存在 能分别是
和质子的质量作比较，可得
把总有效电荷量子数 S 和有效质量 E 代入磁矩公式，可得质子的 磁矩是
把这一理论值和实验测量值作比较
可见是高度准确地吻合。符合的程度超出一般预料，它不仅证明 了质子基本结构的正确性，而且客观地证明了强相互作用和夸克自旋 不产生磁矩的正确性。
需要做进一步说明的是，E’u 和 E’d 作为夸克的质量，它的自 旋不产生磁矩，有效质量 E 本来应该减去 2 个 u 夸克和 1 个 d 夸克的 质量，但是实际上却是减去了 4 个 u 夸克和 2 个 d 夸克的质量，才能 保证磁矩结果的准确性。为什么会是这样呢？
根据上面的式子，夸克在“静止时”的波长可以计算出来。其中 的 u 夸克和 d 夸克的质量与电子质量的比值分别是
那么 u 夸克的波长是
d 夸克的波长是
这就是一个独立夸克在“静止时”的波长，它是夸克波动的最长 距离或者说最长的波长。～10-15m 正是原子核的特征半径。在要求不 那么严格的情况下，质子半径可以认为是 3 个夸克的康普顿波长的平 均值，即质子的半径是
圣子
一. 质子的核子也不例外。核子就是质
子和中子，它们应当被视为原子核之一，而不是原子核的组分。对于
那些稳定的原子核来说，强相互作用占据着绝对的支配地位，其它的
作用力都可以忽略，这时的原子核是由夸克和胶子 g 构成的复合体
系；对于那些不稳定的能够发生β衰变的原子核来说，弱相互作用占
可见，夸克的质量不同，波长也不同，导致夸克的波动范围不在
同一个圆面上或者说同一条圆周线上，但是夸克是平等的，虽然它们 不在同一条线上，却在同一个能级上，从这一点上来说，夸克的波动 图景和质子的基本主权或多或少地也存在一点联系，当然，有没有夸 克波动的观点，都不妨碍我们为夸克在强作用支配下的质子建立基本 主权，因为基本主权的建立是一种对称性设计，不是一种波动的观点。 夸克的波动性质对于所有在强相互作用支配下的原子核都保持正确 性，也就是夸克没有区位优势，它可以出现在它的波及范围的任何一 点上。当然，事实也可能存在另一面性，就是夸克的相互牵制，它们 的波长也许会略有改变。