引力在基本粒子的形成中的作用可能比科学家们想象的要大

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引力在基本粒子的形成中发挥的作用可能比科学家过去认为的要大。来自RUDN大学的一个物理学家团队获得了描述粒子状波的半经典模型的解决方案。他们还计算了粒子的引力相互作用和它们的电荷相互作用之间的比率。这项研究的结果发表在《宇宙》杂志上。

由于体积小，基本粒子（电子、质子和中子）之间的引力作用与库仑力，也就是由电荷决定的吸引和排斥相比很弱。例如，带负电的电子在含有带正电的质子的原子核周围移动。因此，牛顿吸引力与库仑排斥力（或γ）的比率可以忽略不计。然而，在普朗克尺度上，即在大约1.6 x 1035米的距离上，这些力量变得相当。来自RUDN大学的一个物理学家团队发现了现有模型的解决方案，对应于普朗克范围内的粒子。

该团队使用了基于电磁场方程的半经典模型。包含几个粒子以及孤子（稳定的孤波）的解决方案。在这样的方程中，通常不考虑引力，而是用一个几乎任意选择的非线性修正来代替。这就是这些模型的主要问题所在。然而，可以通过在系统中加入三个基本场的方程来解决这个问题。然后，根据量子不变性的要求（防止物理值与场的变换同时发生变化），非线性的形式就会被严格定义。来自RUDN大学的团队使用这种方法找到了与典型基本粒子的特征相匹配的解决方案。这种解决方案的存在将证实重力在粒子形成中的基本作用。

该团队未能找到电荷和质量与γ<0.9的基本粒子相匹配的解决方案，其存在的可能性仍然值得怀疑。他们描述了普朗克范围内的带电半量子物体（即质量约为105克，大小为1033厘米）。物理学家们仍然不确定这些解决方案对应的是什么。具有这些参数的假想粒子被称为maximons或planckeons。来自RUDN大学的团队是第一个获得γ趋于无穷大的物体的离散能谱（即在模型中排除电场）。在这种情况下，该解决方案描述了具有近太阳质量的物体。

"尽管我们试图计算γ<0.9时的概率特征并不成功，但该模型仍然可以有这种类似粒子的解决方案。在未来，我们希望阐明这个从数学角度看极其复杂的问题，对物理学家来说是很有吸引力的。"RUDN大学的Vladimir Kassandrov补充说："我们想找出基本粒子的解决方案是否真的存在于三场模型中。"