第19章【陽子半径の導出】
先述第17章「陽子の構成粒子」によれば、陽子は半径およそ10－15 ｍ程度の空間で円運動を行う電子によって形成されているものと推論される。ということは、陽子を形成する円運動電子は、いずれにしてもその円軌道に沿って拡張し一つの輪に結ばれたリング状の電子になっているはずであり、そのリング状電子には円環状の回転拡張場が纏わり付くようにこれを覆っている(図ⅰⅱ)はずである。
陽子を形成するこの円環状拡張場を纏ったリング状電子は、水素原子内の電子とは異なり、際限なく無限にみるみると拡張(膨張)することになる。すると一個の陽子は、よりミクロからの視点によれば円運動を行う電子によって形成され、その円環状拡張場を纏ったリング状電子は無限にみるみると拡張しているのであるから、これらをよりマクロからの視点に切り替えて捉えたときの一定の大きさと質量をもつ陽子は、それを取り囲む三次元空間が無限にみるみると収縮していくといった、クーロン力としてのより強力な収縮場(図ⅲ)を持っていることになる。
✧陽子の内部構造
右上図は、陽子を構成する円運動電子が１個であるものと仮定したときのイメージ図であるが、実際の数量については理論的に２個であるものと断定される。
なぜならば、パウリの排他律を考慮して、陽子を構成する円運動電子の数が２個であるものと仮定した場合には、互いに逆回りに回転する拡張場が持つそれぞれの磁気モーメントは相殺されて、その値はゼロとなるものの、対となった電子のエネルギーはより低く安定したものとなり、一個の陽子としてもきわめて不活性ではあるが、ゆえにこそ非常に安定した堅牢な状態になっている、といったことが考えられるからである。
すなわち、一個の陽子が円運動を行う二つの電子によって構成されているのであれば、その対となった二つのリング状電子を覆っているそれぞれの拡張場の回転は、一方がその円軌道の進行方向に対して右ネジ回転(磁気モーメントのベクトルは下向き)であるならば、他方は必ず左ネジ回転(磁気モーメントのベクトルは上向き)をなすものと考えられる。すると、二つのリング状電子が持つ磁気モーメントは互いに打ち消し合い相殺されて、結果的に一個の単独な陽子※が持つ固有の磁気モーメントは、本来はゼロであるということになる。
※{原子内に取り込められることもなく、かついかなる外部磁場の影響も受けていない自由陽子。}
✧ 陽子半径(0,84123614㎙)
ところで、再三述べるように、本論における回転拡張場の円周の長さとド・ブロイ波長λは同一である。ならば、これに加えて陽子が右図のような内部構造を持ち、しかもその構成電子の数が２個であるという場合には、その半径ｒｐはどのように導出されるであろうか。
まず、右図におけるその円環状に一つの輪に結ばれた回転拡張場の半径ｒであるが、これは
ｒ＝ λ／２π
＝(ｈ／ｍⓋ)／２π
と表すことができ、これはさらに
ｒ＝ℏ／ｍⓋ ※{ℏ＝ｈ／２π}
と表すことができる。
また第17章で述べたように、陽子を構成する円運動電子が２個であるときのγは918であるから、円運動電子の速度、すなわち質点化されたリング状電子が円運動するときの速度Ⓥは、
β＝Ⓥ／Ｃ ※{ここでは厳密に光速度Ｃ＝2,997 924 58×108 m/ｓとする。}
＝√[ 1－(１/γ２)] ※{ガンマ値についても厳密にγ＝918,076 3365 とする。}
＝0.999 999 406 784 424
∴Ⓥ＝2,997 922 801 584 443×108 m/ｓ
と算出される。
この場合に、その一つの電子の全エネルギーは、いずれにしてもＥ０γと表わされるのであるから、その質量は
ｍ＝Ｅ０γ／Ｃ２ ※{Ｅ０＝8,187 105 77×10－14J }
＝(8,187 105 77×10－14)×918,076 3365／(2,997 924 58×10８)２
＝8,363 109 609 475 346×10－２８㎏
と求めることができる。
したがって、円環状拡張場の半径ｒは、
ｒ＝ℏ/ｍⓋ ※{ℏ＝1,054 571 817×10－34 J }
＝(1,054 571 817×10－34)／(2,507 195 701 152 647×10－1９)
＝0,420 618 070 381 9638×10－15ｍ
と導出されるが、この円環状拡張場の直径２ｒの長さは、そのまま陽子の半径ｒｐに等しいのであるから、その値は
ｒｐ＝ｒ×２
＝0,841 236 140 763 9276×10－15ｍ
と求めることができ、すなわち、本理論において陽子を構成する円運動電子の数が２個である場合の陽子半径は、
約0,841 236 14㎙(フェムトメートル)
であるということができる。
この陽子半径0,84123614㎙という値は、2010年のミューオン水素を用いた陽子半径の測定値 0,84184(±0,00067)㎙
と誤差の範囲内で一致する。
この場合に、そのミューオン水素による陽子半径がより厳密に測定導出された確かなものであり、かつこの一致が単なる偶然によるものではないとするならば、このことは本論における陽子半径導出に至るまでの一連の考察が、少なくとも単なる一推論の域にとどまるものではなく、むしろその正当性をより確かなものとして保証し証明しているものといえるはずである。