Атом, фотон, Вселенная или что такое сингулярный центр системы. Кравченко С.В. Большинству из любителей космологии, а скорее всего и более широкой аудитории, знакома фраза «Малое в большом и Большое в малом». Оказывается, данный тезис как нельзя более подходит к нашей Вселенной и одновременно к элементарным частицам (ЭЧ). Как будет видно из дальнейшего такое единство (подобие) большого (Вселенная) и малого (ЭЧ) возможно благодаря всего лишь одному единственному, но устойчивому энергетическому образованию, а именно – тороидальному кольцу. Отметим также ещё одно замечательное свойство тороидального энергетического кольца – возможность расширяться и соответственно сжиматься не изменяя формы (тор переходит в тор больших или меньших размеров), при этом отдавая или поглащая энергию. И так, для обоснования принципа самоподобия ЭЧ и Вселенной обратимся к рис. 1. Заряженные, свободные частицы Нейтральные системы Рис. 1 Схема сингулярных центров нейтральных систем: е , е+ , р и ПВК – электрон, позитрон, протон и ПВК (пространственно временной квант) соответственно; re , rp , rт , ao , aф и RВС – радиус электрона, радиус протона, радиус планковского тора, размер атома, размер фотона и радиус Вселенной соответственно. Характерные размеры систем можно определить из следующих выражений: а0 = rе /α (1), аф = rе*α /n2 (где n = (ρр*α3 / ρе)1/6 (2) или аф = а0* (ρе / ρр)0,5 (3), RВС = а0*(ρп / ρр)0,5 (4). При re = 3,86 *10-13 м, α = 1/137, rp = 2,1*10-16 м, ρе = 0,8*106 кг/м3, ρр = 0,92*1019 кг/м3, ρп = 1,24*1096 кг/м3 получим: ao = 0,53*10-10 м, аф = 1,67*10-17 м (n = 13), RВС = 1,95*1028 м. Следует также отметить, что у приведенных своеобразными систем энергетическими сингулярные центры являются «насосами», поддерживающие в равновесии данную систему. Что касается фотона, то их могут образовывать любые пары частиц и античастиц. Далее рассмотрим основные математические аспекты приводящие к понятию сингулярного центра, топологии ЭЧ и Вселенной, а также к понятию «Тёмная» энергия. И так, для Вселенной можно записать систему уравнений: m*c2/r = G*(m/r)2 = e2/4*π*ε0*α*r2 = ћ*c/r2 = F = c4/G = const, (5) ρ = (4*σ/3*с3)*(10*Т)4, где α = 1/137, а ρ – текущая плотность материи во Вселенной; Т – текущая температура во Вселенной (для точки сингулярности - Т = Тп /10 = = 1,42*1031 К; для современного состояния Т = Твс = 3К). В этом месте уместен вопрос. Можно ли систему уравнений (5) объяснить не прибегая к понятию ПВК планковских параметров? Из приведенных уравнений видно, что планковские величины существуют и что заряд свободного ПВК равен заряду электрона! 1)Топология ПВК и ЭЧ. Для ПВК имеем: m*c2/r = F = const, или m*c2 = V*ρ*c2 = F*r = P*S*r = = (1/3)*ρ*с2*S*r, т.е. V/ S = (1/3)*r – это шар. (6) Для ЭЧ, образованной из сжатого фотонного поля, имеем: П = ε0*с2*Е*В, тогда Е = m*c2 = П*S*t = ε0*с2*Е*(Е/2*с)*(S*r/с) = (1/2)*ε0*Е2*S*r; так как m = V*ρ = V*ε0*Е2/с2, то V*ε0*Е2/с2 = (1/2)*ε0*Е2*S*r/с2, т.е. V/ S = (1/2)*r – это тор. 2)Если предположить, что вся «специфическое» поле, то материя расширение во Вселенной – это Вселенной (ПВК) будет определяться следующим уравнением: G*(m/r)2 = G*(4*π /3)2*ρ2*r4 = Р*S = = (1/3)*ρ*с2*4*π *r2, т.е. ρ*r2 = с2/(4*π /3)*G = const, (7) 3)Постоянная тонкой структуры. Для любой заряженной элементарной частицы можно записать следующие уравнения: q = V*ρe = (1/2)*V*(w*E0*ε0)/с*а, m = V*ρ = = V*( E02*ε0)/с2, где V = 2*π2*ro3 – объём тороида, а = (2)0,5 (коэффициент, определяющий кольцевую компоненту напряжённости электрического поля), ro = r/3 (значение эффективного радиуса тороида), отсюда – m/q = = 2*а*Е0 / w*с, и, так как Е0 = 27*q*с*а/π2*w*ε0*r3 = 27*q*а/π2*ε0*r2, то m/q = 54*q*а2 /π2*ε0*с2*r или окончательно ( с учётом того, что r*m = ћ /c) имеем: 54*q2*а2 = π2*ε0*ћ*c, и q2 = (π2/108)*ε0*ћ*c, т.е. α = π/432 = 0,0073 = = 1/137. Данный вывод основан на работе Кирьяко А.Г. [1], с учётом того, что плотность (частота) силовых линий ЭМ поля распределена по сечению тороида по закону треугольника, как показано на рис.2, в центре максимальная плотность силовых линий, на периферии минимальная (условно нулевая). Как видно из приведенного, отличие от [1] состоит в том, что кроме осевого вращения (относительно оси z0 ) рассматривается и кольцевое (вращение относительно оси у). При наличии только осевого вращения заряд q = 0! Рис. 2 К расчёту постоянной тонкой структуры 4)Распад одиночных ПВК на ЭЧ при расширении Вселенной. И так, мы предполагаем, что Вселенная возникла из ПВК планковских параметров. При этом энергия в расширяющуюся Вселенную поступает также в виде порций планковских (сферической формы) претерпевает устойчивую форму квантов. Возникшая Вселенная фазовый переход и приобретает тороида (форму бублика). Далее, в процессе расширения Вселенной по законам (5) и (7), мы будем иметь следующий механизм рождения ЭЧ внутри Вселенной, рис. 3. Рис. 3 Схема образования первичных ЭЧ и анти ЭЧ из расширившегося ПВК. (1 – Рождение ПВК и появление гравитационной силы; 2 – фазовый переход и появление электромагнитного поля; 3 – расширение ПВК и появление первичных ЭЧ и анти ЭЧ – распад первичного поля). Из одного ПВК вначале может образоваться только две первоначальных частицы, а именно – собственно ЭЧ и анти ЭЧ. Далее, распадаясь, каждая из двух первоначальных частиц может образовать только три современные ЭЧ и анти ЭЧ с зарядом: « - », « 0 » и « + » соответственно. С этой позиции любопытно оценить соотношение между возникшим веществом и свободной энергией: Объём первичных ЭЧ (вещества) – Vвещ. = 2*(2*π2*r3) = 4*π2*rт3/27; Объём исходного поля – Vполя = (4*π /3)*R3 = (4*π /3)*(2*rт)3 = (32*π/3)*rт3. Отсюда - Vвещ./ Vполя = π/72 = 0,0436 (4,36%), т.е. на одну первичную ЭЧ (или первичную анти ЭЧ) приходится π/144 часть ПВК, тогда на каждую современную ЭЧ или анти ЭЧ приходится π/432 часть ПВК, т.е. VЭЧ/VПВК = π/432 = α = 1/137. Любопытно, что примерно такое же соотношение между «веществом» и полем мы имеем на примере модели атома: (1/2)*(mе*137/ mр )*100% = Евещ. /Е поля = Р*Vвещ./Р*Vполя ≈ 4%, Как видно из приведенного, на долю собственно материального вещества приходится примерно 4% всей энергии, остальные 96% - это свободная энергия («Тёмная» энергия). И так, любое образование во Вселенной (в том числе и ЭЧ) – это некоторая концентрация силового поля (всего 4%) в пространстве и времени на фоне абсолютно равномерного силового поля (96%), при этом равномерное силовое поле движется со скоростью света. В заключении хотелось бы отметить, что отдельные идеи по структуре ЭЧ (тороидальный вихрь) и Вселенной (тороид-бублик) имеются, например, у Шорина М.В., Климец А.П., Алеманова С.Б., Кирьяко А.Г., Акимова А.Е. и других авторов. 1. Кирьяко А.Г. Теория нелинейных волн, адекватная квантовой теории поля. Санкт-Петербург: BODlib, 2006. – 208 с. Электронные статьи автора: 1.К вопросу о пространственно – временных квантах и гравитации или как вычислить некоторые параметры нашей Вселенной. 2.К вопросу о размере электрона, об элементарных частицах или что такое тороидально сжатое фотонное поле. 3. К вопросу о сингулярности или как определить предельный возраст Вселенной.