Физическая модель единой структуры пространства и
advertisement
Физическая модель единой структуры пространства и элементарных частиц. Вводная часть. Современный застой в физике элементарных частиц, пользующейся статической кварковой моделью элементарных частиц, напоминает времена застоя в атомной физике, когда пользовались статической "пудинговой" моделью атома Томсона. Застой был преодолён открытием атомного ядра Резерфордом и последовавшим предложением динамической "планетарной" модели атома Нильсом Бором. Планетарная модель оказалась крайне живой и динамичной, как и всё в микромире, а также Божественно красивой и хитроумной, как и всё в природе. Чтобы преодолеть застой в современной физике элементарных частиц также необходимо построить динамичную и красивую модель элементарных частиц. Предлагаемая работа является попыткой создания такой модели. Разработка модели ведётся с 1970х годов и базируется на нескольких гипотезах, основанных на анализе экспериментальных данных. В современной физике накопился огромный потенциал экспериментальных фактов последних десятилетий. А именно – поляризация физического вакуума, кипение вакуума, рождение и аннигиляция элементарных частиц, рождение виртуальных частиц в ядерном поле и т.д. Эти экспериментальные факты кричат нам, что наступила пора назвать своими именами то, что мы видим. Что мы столкнулись с непустым вакуумом. Вакуумом до отказа заполненным сложной структурой! Где происходит материализация энергии и обратная её аннигиляция. Эта структура порождает и наделяет свойствами элементарные частицы и их взаимодействия. Пора перешагнуть через инстинкт страха признания светоносного эфира и начать разрабатывать физическую и математическую модель этого эфира или физического вакуума, удовлетворяющего условиям СТО и ОТО Эйнштейна и всем известным экспериментальным фактам. Данная статья представляет собой попытку построения такой физической модели – "Единой структуры пространства (физического вакуума), элементарных частиц и взаимодействий". Модель разрабатывается с 1970х годов. Основные положения модели. 1. Пространство дискретно и состоит из отдельных ячеек Wквантов - сконденсированных капель первородного торсионного тумана. 2. Каждый Wквант состоит из большого числа ≈1011штук торсионов. При отсутствии внешних полей торсионы Wкванта замкнуты собственными торсионными потоками, сколлапсированы – закрытый Wквант. Такая ячейка пространства имеет: - размер Планковской длины Lpl = 1,616 ×10-35метра. - обладает потенциальной энергией торсионов соответствующей энергии План ковской массы mpl = 2,176 ×10-8 кг. - суммарный момент количества движения торсионов Wкванта равен постоянной планка h = 6,626 ×10-34 дж×сек и всегда сохраняется. - собственная частота вращения торсионов νotor равна планковской частоте νpl = 1,854×1043 1/сек. 3. Виртуальность Wквантов. Любой Wквант может исполнять две функции. Либо оставаться ячейкой пространства, частично открываясь, пропуская гравитационные и электромагнитные торсионные потоки – Wквант ячейка пространства. 2 Либо, попав в ядерное поле, при достаточной энергии превратиться в элементарную частицу, полностью открывшись электрически и частично гравитационно – Wквант элементарная частица. 4. Структура пространства. Средняя плотность Wквантов в пространстве ≈1075шт/м3 и меняется в зависимости от напряжённости электрических и гравитационных полей. Поэтому скорость света в веществе всегда меньше чем в вакууме. Потому как плотность пространства в веществе выше, чем в вакууме и фотону в веществе приходится возбуждать больше Wквантов, преодолевая такое же расстояние, что и в вакууме. Структура пространства вокруг элементарной частицы. Wкванты пространства, из-за большой напряжённости электрического и гравитационного торсионных полей, созданных элементарной частицей, выталкиваются на расстояние r ≈10-15м и на этом радиусе формируется 1-я сфера Wпространства, далее формируются 2-я, 3-я и т. д. сферы. Постепенно сферическая симметрия Wпространства переходит в кубическую симметрию трёхмерного пространства. Этот радиус первой сферы r1 ≈10-15м вокруг элементарной частицы и атомного ядра называют радиусом действия ядерных сил rя и принимают за радиус элементарных частиц. А на самом деле просто на этом расстоянии от Wкванта частицы происходит скачкообразное изменение структуры пространства, которое ведёт к скачкообразному изменению электрического взаимодействия на ядерное. Современный уровень эспериментальной техники не позволяет прощупать области пространства, лежащие внутри Wкванта частицы r ≈10 -28м и потому все свойства и характеристики частиц, добытые экспериментально, относятся не к Wкванту частице, а к Wпространству окружающему частицу. Есть элементарная частица, и есть её проявления в окружающем пространстве. Пока что мы судим об элементарной частице по её проявлениям в пространстве. 5. Шестиуровневая энергетическая структура элементарных частиц. Аналогия между фотоном и нейтрино. Фотон излучается атомом при каскадном переходе атома из возбуждённого состояния в менее возбуждённые или основное. Атом – это сложная многоуровневая энергетическая система. Фотон – это волна электромагнитного поля или волна отшнуровавщейся потенциальной энергии электрического поля, скачкообразно уменьшейся при переходе электрона с дальней орбиты на более ближнюю. Нейтрино рождаются (излучаются) при распаде элементарных частиц, т.е. каскадном переходе из нестабильных промежуточных состояний, с разными временами жизни, до стабильного состояния е-электрона или р-протона. (Примечание. При распаде элементарной частицы, по истечении времени жизни, происходит скачкообразное уменьшение её массы. Масса частицы это генератор её гравитационного поля. Скачкообразное уменьшение массы приводит к скачкообразному уменьшению гравитационного поля или отшнуровыванию избытка гравитационного поля, т.е. к рождению волны в гравитационном поле. Нейтрино это волна гравитационного поля или гравитон по аналогии с фотоном. Это объективное экспериментальнообоснованное логически-неопровержимое заключение). Возможно, элементарная частица подобно атому является системой с несколькими энергетическими уровнями. Для этого проанализируем моды распадов элементарных частиц, содержащих нейтрино и одну частицу в продуктах распада. (Если в продук- 3 тах распада имеется несколько частиц кроме нейтрино, такая частица является составной. У неё в общем ядерном поле вращаются несколько частиц). Моды нейтринных распадов элементарных частиц. частица название электрон относ. масса 1 моды распада стабилен е µ мезон 206,7 е+νµ+νе на электрон + два нейтрино π мезон 273,2 на µ-мезон + нейтрино k р мезон протон 966,5 1836,2 µ+νµ µ+νµ τ лептон 3477 примечание на µ-мезон + нейтрино стабилен µ+νµ+ ντ е+ νе+ ντ адроны на µ-мезон + 2 нейтрино на е-электрон + 2 нейтрино на адроны Для наглядности приведём ещё одну таблицу. В ней жирными чёрными кружками отмечены гравитационно-возбуждённые энергетические уровни частиц. Красные стрелки указывают переход - с какого на какой уровень порождает данное нейтрино. Можно заметить, чем более высокий энергетический уровень возбужден у частицы, тем выше масса покоя частицы. Смотри таблицу ниже. частицы Энергетические уровни 1 2 3 4 5 6 µ→е+νµ+νе π→µ+νµ k→µ+νµ стабилен массы покоя стабилен Моды распада 4 ? •••• •••• •••• •••• 1 206,7 273,2 966,5 1836,2 3477 е µ π k p τ ● νµ ● ● νе νµ ● ● ● νµ ● ● ● ● ● ● ● Как видим, элементарные частицы обладают шестью энергетическими уровнями. У каждой частицы гравитационно-возбуждёнными являются определённые энергетические уровни, например: - у е-электрона 1-ый уровень, самый низший и потому он стабилен. - у μ-мезона 2-ой и 3-ий уровни, причём переход со 2го на 1ый даёт νe – электрон ное нейтрино, а с 3го на 1ый даёт νμ – мезонное нейтрино. - у π-мезона возбуждёнными являются 3ий и 4ый уровни. - у к-мезона возбуждены 2ой и 5ый уровни. - у р-протона возбуждены все пять уровней – 1,2,3,4,5 и потому он стабилен. 5 - у τ-лептона возбуждён 6ой уровень и потому он имеет много схем распада. Как видим элементарные частицы обладают шестью энергетическими уровнями. У каждой частицы электрически (орбитально возбуждёнными) всегда являются все 6 уровней, причём 1,3,5ый уровни вращаются в одном направлении, а 2,4,6ой в противоположном направлении. А гравитационно-возбуждёны, в соответствии с массой покоя, определённые энергетические уровни. Например: у е-электрона 1-ый уровень, у μ-мезона 2-ой и 3-ий уровни и т.д. На основе анализа экспериментальных данных, начиная с 1970х годов, мною создана физическая модель единой структуры пространства, элементарных частиц и взаимодействий. В ней раскрываются природа и механизмы создания массы покоя m0, элементарного заряда е+ -, электрического спина = h/2, гравитационных спинов и магнитых моментов элементарных частиц и многое другое. Для связи: ZMaturov@gmail.com 17.05.2012г.
