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Il Nuovo Cimento A (1965-1970)

, Volume 51, Issue 1, pp 88–113 | Cite as

The gravitational charge 1/2\(\sqrt {hc} \) as a unifying principle in physicsas a unifying principle in physics

  • L. Motz
  • J. Epstein
Article

Summary

We show in this paper that the basic quantization condition 4Gm2/c=nℏ, which was deduced previously from the Weyl principle of gauge invariance, as well as from the general-relativistic 2-body problem, leads to a particle with gravitational charge 1/2\(\sqrt {hc} \). It has the following properties: 1) It is a mini-black-hole; 2) it gives a natural gravitational cut-off for otherwise divergent self-energy calculations; 3) it represents a single quantum of actionh and hence is an ensemble of fluctuating gravitational fields in its lowest quantum state; 4) since its Bekenstein entropy is justk, to within a factor of the order of 1, it gives a physical meaning to the otherwise mysterious Boltzmann constant; 5) it leads to a statistical mechanics of the interior of a macro-black-hole of massM in the sense that it yields the quantityN=M/m as the number of distinct particles within the black hole and the quantityN2/2 as its number of excitable interior degrees of freedom; 6) it yields a simple formula for the square root of the fine-structure constant (accurate to better than 1 part in 1000) as the ratio of the number of degrees of freedom of the electromagnetic field with source to the number of degrees of freedom of the gravitational field with source; 7) it leads to a formula for the masses of leptons, mesons and baryons; 8) it permits one to express both the weak- and strong-coupling constants as small powers of the fine-structure constant.

Riassunto

Si mostra in questo lavoro che la condizione di quantizzazione di base 4Gm2/c=nℏ, che è stata dedotta precedentemente dal principio di Weyl d'invarianza di gauge e dal problema generale a due corpi, porta a una particella con carica gravitazionale 1/2\(\sqrt {hc} \). Ha le seguenti proprietà: 1) è un mini buco nero; 2) da un taglio gravitazionale naturale degli altrimenti divergenti calcoli di autoenergia; 3) rappresenta un singolo quanto di azionih e quindi è un insieme di campi gravitazionali fluttuanti nel suo stato quantico più basso; 4) poiché la sua entropia di Bekenstein è propriok, fino ad un fattore d'ordine di 1 dà un significato fisico alla altrimenti misteriosa costante di Boltzmann; 5) porta ad una meccanica statistica dell'interno di un macro buco nero di massaM, nel senso che dà la quantitàN=M/m come numero di particelle distinte nel buco nero e la quantitàN2/2 come suo numero di gradi di libertà interni eccitabili; 6) dà una formula semplice per la radice quadrata della costante di struttura fine (con accuratezza migliore di 1 parte su mille) come rapporto di un numero di gradi di libertà del campo elettromagnetico con sorgente con il numero di gradi di libertà del campo gravitazionale con sorgente; 7) porta ad una formula per le masse dei leptoni, dei mesoni e dei barioni; 8) permette di esprimere le costanti di accoppiamento debole e forte come piccole potenze della costante di struttura fine.

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Copyright information

© Società Italiana di Fisica 1979

Authors and Affiliations

  • L. Motz
    • 1
  • J. Epstein
    • 2
  1. 1.Rutherford ObservatoryColumbia UniversityNew York
  2. 2.Physics DepartmentBloomfield CollegeBloomfield

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