Published March 13, 2026 | Version v1

Mn/mp=5/α/⌊5/α⌋核子-电子质量比与精细结构常数的异常数学关系:完整交叉验3.1

Authors/Creators

Description

核心公式与实验验证汇总(基于CODATA 2022)

编号

公式名称

数学表达式

理论预测值

实验参考值 (CODATA 2022)

相对偏差

1

核心简化公式
(中子-质子质量比)

mnmp=5/α5/α=WW\frac{m_n}{m_p} = \frac{\sqrt{5}/\alpha}{\lfloor\sqrt{5}/\alpha\rfloor} = \frac{W}{\lfloor W \rfloor}mpmn=55=WW
其中 W=5α1W = \sqrt{5}\cdot\alpha^{-1}W=5α1

1.00137845382

1.00137841907

3.47×1083.47\times 10^{-8}3.47×108

2

质子-电子质量比
(零参数)

μp=6W=1836\mu_p = 6\lfloor W \rfloor = 1836μp=6W=1836

1836

1836.15267343

8.31×1058.31\times 10^{-5}8.31×105

3

中子-电子质量比
(零参数)

μn=6W=1838.530841...\mu_n = 6W = 1838.530841...μn=6W=1838.530841...

1838.530841

1838.68366

8.31×1058.31\times 10^{-5}8.31×105

4

中子-电子质量比
(含修正参数Δ)

μn=6W(1+Δ)\mu_n = 6W(1+\Delta)μn=6W(1+Δ)
Δ=8.314854×10
5\Delta = 8.314854\times 10^{-5}Δ=8.314854×105

1838.6836979

1838.68366

2.06×1082.06\times 10^{-8}2.06×108

5

反推精细结构常数
(修正路径)

αrecon1=μnexp65(1+Δ)\alpha^{-1}_{\text{recon}} = \frac{\mu_n^{\text{exp}}}{6\sqrt{5}(1+\Delta)}αrecon1=65(1+Δ)μnexp

137.035994206

137.035999084

3.56×1083.56\times 10^{-8}3.56×108

6

统一标度参数 MM_*M
(双路径一致性)

M=meμpW=mnW\mathcal{M}_* = \frac{m_e\mu_p}{\lfloor W \rfloor} = \frac{m_n}{W}M=Wmeμp=Wmn

3.06694375 MeV
(质子/中子路径差值)

3.06694375 MeV
(平均)

2.02×1082.02\times 10^{-8}2.02×108
(路径间差异)

7

核子质量差
(零参数)

Δμ=6frac(W)=2.530841...\Delta\mu = 6\cdot\text{frac}(W) = 2.530841...Δμ=6frac(W)=2.530841...

2.530841

2.53098657

5.75×1055.75\times 10^{-5}5.75×105

关键参数定义

  • WWW: 几何-电磁耦合参数 =5α−1=306.421806869...= \sqrt{5} \cdot \alpha^{-1} = 306.421806869...=5α−1=306.421806869...
  • W\lfloor W \rfloorW: 整数锚定值 =306= 306=306(跨CODATA 2014/2018/2022 100%稳定)
  • Δ\DeltaΔ: 质子质量相对偏差 =μpexp−6Wμpexp=8.314854×10−5= \dfrac{\mu_p^{\text{exp}}-6\lfloor W \rfloor}{\mu_p^{\text{exp}}} = 8.314854\times 10^{-5}=μpexpμpexp6W=8.314854×10−5

精度分级说明

  • 10−810^{-8}10−8 量级(公式1456):核心异常关系,精度远超典型唯象公式
  • 10−510^{-5}10−5 量级(公式23):整数近似精度,显示"0.15尾数"系统性偏差
  • 10−410^{-4}10−4 量级(公式7):质量差预测,反映当前公式对绝对质量差的描述局限

整数锚定安全性

W=306\lfloor W \rfloor = 306W=306 的稳定性窗口:136.863<α1<137.310136.863 < \alpha^{-1} < 137.310136.863<α1<137.310

  • 当前值:α−1=137.035999084\alpha^{-1} = 137.035999084α−1=137.035999084(位于窗口38.8%处)
  • 安全裕度:距边界>0.17,相当于>800万倍标准差

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