Назад     Главная страница       Оглавление      Далее  

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД И СПИН.

ВНИЗУ ИЗЛОЖЕНО ДОПОЛНЕНИЕ ОТ 12.04.2019.

Опубликовано: https://www.academia.edu/34532615/Electric_charge_and_spin_of_elementary_particles

   Ниже использована информация и графики о "структуре нуклонов" из того же справочника Яворского - Детлафа [10].
   Имеется теоретическое распределение спина в соответствующих локах, но не с чем сравнивать. Нет экспериментальных данных по распределению спина в элементарных частицах. При этом существуют экспериментальные данные по распределению заряда в протоне и нейтроне. Но у нас пока нет чёткого определения электрического заряда. Остается предположить, что распределения заряда в протоне и нейтроне в какой-то степени коррелируют с распределениями в них спина. Для этого есть веские аргументы. Поэтому здесь сравниваются экспериментальные графики по распределению электрического заряда в частицах (слева) с теоретическими графиками моментов импульса соответствующих локов (справа). Это очень натянутое сравнение, но как станет видно из дальнейшего, оно несет определенную информацию.
   Относительно заряда и других величин. Электрон и прочие частицы - это локализованные волновые объекты. Эти объекты характеризуются  объёмным распределением амплитуды колебаний носителя-гукуума и их формой. На основе объемного распределения волновой амплитуды можно составить несколько производных величин от него.
1) Интеграл по пространству квадрата волновой амплитуды - это даёт массу (= энергию) электрона. А распределение квадрата амплитуды - даёт распределение плотности массы (= энергии) внутри электрона.
2) Интеграл по пространству произведения волновой амплитуды на расстояние от оси симметрии даёт спин, а само подъинтегральное выражение - распределение спина в пространстве.
3) Ещё одну комбинацию, чтобы в интеграле получился электрический заряд, возможно составить следующим образом: комбинацию для энергии надо умножить на расстояние от центра частицы. При этом в результате интегрирования (из соображений размерности) получается квадрат заряда. Пока это направление не проверялось за отсутствием времени и финансов.

  Взаимодействие зарядов. Физика взаимодействия.
1) Волновое уравнение даёт локализованные решения. Это проверено и доказано. Детали будут уточнены.
2) То что эти решения крутятся вокруг оси свидетельствует о том, что в тензоре напряжений в гукууме существует компонента (или две), которая (в результате действия закона наслоения) "заворачивает" движение волны, заставляет её двигаться по кругу. Как говорят, нравится это Вам или не нравится, эта компонента есть. Иначе волна летела бы по прямой.
3) Рассмотрим взаимодействие, к примеру, двух электронов. Вот мы сближаем электроны. Что происходит? А происходит то, что та компонента тензора напряжений, которая заворачивает волну в самом электроне, она же начинает действовать и на второй электрон! Вот в чём суть взаимодействия. Эти компоненты у двух электронов, они же абсолютно идентичны.
4) Нами установлено, что масса всех частиц (= внутренняя энергия) убывает по закону 1/r . Это означает, что и компоненты тензора напряжений тоже убывают по этому же закону. Значит и взаимодействие между электронами убывает по этому же закону. Но это же Закон Кулона.
5) Предстоит сильно напрячься чтобы оценить силу сцепления колец в электроне. Но это возможно, есть проблески. Возможен метод малых возмущений, метод оценки энергии и так далее. Но если мы эту силу оценим, тогда мы сможем её применить и для оценки силы взаимодействия между электронами. Это сложная математика, с бухты - барахты не решается.
   Принимается также к сведению, что знаки коэффициентов в формулах (1-42), (1-44), (1-46) пока не уточнены. Также достаточно очевидно, что знаки зарядов у электрона и протона и их взаимное притяжение ничего не говорят о знаках их спинов.
   Забегая вперед, можно отметить, что с экспериментальными результатами по плотности заряда достаточно хорошо коррелирует и интеграл от плотности спина (график нарастания спина) и собственно плотность спина. Никаких глобальных выводов далее не делается, кроме некоторой визуальной схожести, корреляции графиков.

--------------------

   В традиционной физике для иллюстрации взаимодействия между частицами вводится понятие электрического заряда. Читатели настолько привыкли к этому понятию, к удобству работы с этим понятием, что воспринимают его как объективную реальность. То есть все считают, что электрическое поле, как и магнитное, как и гравитационное, как и собственно материя, элементарные частицы - всё это реально существует. А как же иначе? Всё это воспринимается либо нашими органами чувств, либо приборами, сконструированными под наши органы чувств. Даже придуман бозон, аналогичный бозону Хиггса, которые носитель заряда.
   В теории Упругой Вселенной существует только бесконечное упругое пространство - гукуум и существуют всевозможные его поля напряжений в этом гукууме. То бишь существует тензор поля напряжений, размером 3х3. Квадраты величин компонент этого тензора напряжений определяют 9 составляющих энергетической плотности поля напряжений в данной точке. Сумма квадратов этих 9 компонент тензора напряжений определяет суммарную энергетическую плотность в данной точке. Это основы теории упругости, они изложены в любом учебнике.
   Известно, что тензор 3х3 приводится к диагональному виду. Остаётся только три диагональных члена. В этом и состоит причина того, что "полей" всего три: электрическое, магнитное и гравитационное. Хотя эти поля и не описываются только диагональными членами тензора напряжений. Таким образом, если этот тензор напряжений в гукууме привести к диагональному виду, то оставшиеся 3 диагональные компоненты тензора напряжений и определяют три вида "полей" в нашем традиционном физическом понимании. Разумеется, сказанное относится только к фиксированной точке пространства гукуума. Придуманные физиками т.н. сильное или "слабое" взаимодействие в реальности имеют другое объяснение, не выходящее за рамки тензора напряжений в гукууме.
   Рассматриваемые в физике поля, электрическое и магнитное (и гравитационное) определены их напряженностями. Эти величины взяты весьма субъективно. Так, электрическое поле вводится в эксперименте по взаимодействию заряженных тел, а магнитное - во взаимодействии эл.токов. Поэтому их связь с компонентами тензора напряжений в гукууме определяется через некоторые комбинации собственно компонент тензора напряжений и их производных. И эти комбинации весьма различны. По этой же причине безуспешны и бессмысленны поиски "магнитного монополя".
   Точно так же, как и электрическое поле, субъективно вводится и понятие электрического Заряда частицы (электрона, протона). То есть заряд - это некоторым образом определяемая величина, оценивающая свойство частиц притягиваться друг к другу или отталкиваться друг от друга. Поскольку физики до сего времени не знали механизма взаимодействия "заряженных" тел, то модель заряда вполне всех устраивала. Типа того, что можно свойством "заряда" наделить блондинок и этим объяснять их притягательную способность.
   В теории Упругой Вселенной способность частиц притягиваться - отталкиваться возникает и происходит от способности их локализованных волн (из которых и состоят все частицы и вся материя) слегка воздействовать друг на друга при их пространственном пересечении. В зависимости от направления в пространстве пересекающихся волн возникает либо притяжение либо отталкивание. Поскольку каждая частица в теории Упругой Вселенной состоит из вращающихся вокруг оси сфер (бесконечного числа, но их амплитуда быстро падает уже на 4 сфере), которые поочерёдно вращаются либо в одном, либо в противоположном направлении (это не фантазмы, это строгая математика), то суммарное взаимодействие между частицами определяется суммарным взаимодействием всех колец данной частицы.

   Это - рисунок нейтрона. С точной формулой. Нейтрон состоит из концентрических волновых сфер, вращающихся вокруг вертикальной (на данном рисунке) оси Z .
   При расчете взаимодействия частиц учитывается знак вращения каждой сферической оболочки каждого лока (элементарной частицы). Разумеется, при вычислении интегрального по пространству взаимодействия двух локов должны учитываться углы пересечения каждой сферической оболочки одного лока с каждой сферической оболочкой другого лока. То есть задача эта весьма трудна и громоздка, но её не обязательно решать до конца, главное для нас - понимать физику процесса. Это очень важно - понимать физику процесса. Потому что тогда не будет желания строить БАКи и зарывать в землю миллиарды долларов ради бессмысленных столкновений частиц, потому что всё это и так понятно теоретически. Никогда ни на каком БАКе не будет получено ничего нового кроме того, что даёт нам для понимания теория упругой вселенной. Хотя, если усвоить и знать теорию упругой вселенной, то возможно найдётся и разумное применение БАКам. Для решения задач, которые ныне никто и не знает.
   Если кто-то сомневается в прочности такой системы сфер в одной элементарной частице - то посмотрите на электромотор. Именно прочность электронов, огромных по размеру (свободный электрон больше многих атомов) и их взаимное зацепление между обмотками электромотора или между обмоткой и ротором) заставляет крутиться роторы. И развивать колоссальные мощности. Но об этом в следующих главах.

   На рисунке: портрет электрона (приблизительный) и формула для него (абсолютно точная). Причём ни одно из волновых колец, составляющих тело электрона не может быть удалено или отделено. Нет такой силищи в природе! И что самое забавное: все эти кольца вращаются по кольцу со скоростью света, но соседние кольца вращаются в противоположные стороны. Амплитуда этих круговых волн в месте соприкосновения колец падает до нуля. И это тоже не фантазмы, это строгая математика. Плюс подтверждённая изложенными ниже сравнениями с экспериментом.
   А теперь догадка. Где ещё учитываются знаки направления вращения сферических оболочек локов? - А они учитываются при вычислении моментов импульса локов, то есть при вычислениях их спинов! Спины локов вычисляются как суммы мини - спинов всех сфер лока с учетом знака их вращения. Следовательно, должна быть некоторая корреляция между спинами локов и их электрическими зарядами. Более того, такая корреляция наблюдается и в природе. Спины протона и электрона одинаковы по абсолютной величине и противоположны по знаку в точности так же как их заряды. Такое тоже не бывает случайно.
   В экспериментах, проведенных Кулоном, был установлен закон о силе взаимодействия, обратно пропорциональной квадрату расстояния между заряженными объектами. При этом, по нашему мнению, была экспериментально усреднена направленность спина частиц, составляющих заряд исследуемого объекта. Потому что по нашей теории интенсивность "электрического поля" не является сферически симметричной и зависит от сферических координат. Эта интенсивность разве что осесимметрична у электрона. И нейтрона.
   Но так или иначе, мы уверенно делаем вывод: величина спина частиц должна коррелировать с их зарядами!  А следовательно, распределение спина внутри частиц должно коррелировать с распределением заряда внутри частиц, если конечно такое можно измерить. Ан можно! Посмотрим, что мы имеем на практике.

   Оказывается, учёных эти вопросы интересовали давным - давно. Эксперименты проводились в 60-70 годы, когда о модели Упругой Вселенной никто ничего не знал и не подозревал. Внутреннее устройство элементарных частиц было абсолютной загадкой для всех. Помнится, и я в свои студенческие годы (1971-1977, МФТИ) неоднократно задумывался: ну как же они там внутри устроены? Что это за твёрденький электрончик, который вращается вокруг твёрденького протончика? Почему он вращается так устойчиво, несмотря на все столкновения с окружающими электронами?! Почему не падает на ядро атома? Откуда берутся квантовые законы?
   Поэтому экспериментаторы 60-70-х честно провели гигантскую работу, сталкивая частицы и определяя траектории после столкновения в пузырьковой камере. И хитрющими (математики это любят) уловками и приемчиками трактуя эти результаты. При этом электрон считался именно маленькой твёрденькой частицей и именно с этих позиций и трактовались результаты экспериментов! Тогда не знали и не подозревали, что электрон огромный по сравнению с протоном или нейтроном и более напоминает мячик, пустой внутри. Однако, как мы знаем из житейского опыта, столкновения тяжёлых стальных шариков от подшипников и столкновения пустых мячиков близки по своей физической анимации. Так же как столкновение, к примеру, стального шарика с мячом также вполне приближается к столкновению двух мячей или двух стальных шариков. Таким образом, физики - ядерщики 60-70-х годов, используя в общем-то не верную модель твёрдого маленького электрончика, бомбардируя этими электрончиками нейтроны и протоны и трактуя результаты исходя из этой не верной модели, получили очень физически осмысленные результаты. Объяснение которым никто в те времена дать не мог. Это объяснение их результаты получают только сейчас, 40-50 лет спустя. Точнее в 2003 году. Но вот уже 7 лет как эти объяснения никто не признаёт.

Сравнение имеющихся экспериментальных данных с имеющимися теоретическими результатами.

   Итак, для начала, первый рисунок - взят из справочника Яворского 1980 года. Он создан Яворским на базе тех самых результатов экспериментов 60-70-х. Это старые (но бесценные!) исследования о распределении заряда внутри протона и  нейтрона.

   Далее сравнение в таблице ниже. Мы немного изменили первый рисунок по сравнению с книгой, потому что произошла накладка: на нём буквой q обозначена плотность электрического заряда. А мы, того не подозревая, в своей теории обозначали через q безразмерную радиальную координату. Ну и ясно, кто-то запутается, поднимет шум, а обвинят во всем нас. Поэтому плотность заряда здесь мы обозначили как Q.
   Второй рисунок - распределение спина внутри нейтрона по нашей теории Упругой Вселенной. Имеющий глаза да увидит...

   КОММЕНТАРИИ. Здесь, на рисунке справа, жирной сплошной линией обозначена радиальная плотность распределения спина внутри предполагаемого нейтрона. А пунктиром - интегральная плотность спина в зависимости от расстояния.
   Обращает на себя внимание эта маленькая "шишечка вверх" на обеих графиках и все последующие изгибы графиков. Практически совпадают расстояния, на которых эти изгибы происходят. Если кто-то скажет, что такая "шишечка" дело обычное, пусть посмотрит далее на соответствующие графики для протона.
   Следует отметить только, сами честно признаемся, что спин предполагаемого нейтрона по нашей теории получается не нулевой. Но и не сравнимый по размеру со спинами электрона и протона. В то время как спины электрона и протона по нашей теории совпадают по абсолютной величине (колоссальное подтверждение теории упругой вселенной!), спин нейтрона маленький, всего процентов 10-15 от спина электрона и протона, но и не нулевой. Объяснения этому возможны, но это дело для серьёзных проверок и размышлений. Это дело будущего, как и пересмотр всей физики. Пока наша рабочая версия такая: нынешние и вчерашние учёные, зная, что спин нейтрона не нулевой, притянули его за уши к нулю. Раз уж заряд равен нулю... Для наглядности "божественного" происхождения спина, для единообразия в физике, да элементарно для упрощения понимания. Итак там заблудишься в этих квантовых матрицах, а если ещё вводить разные спины для всех частиц…
  Существует пока не исследованный сдвиг вниз графика спина у нейтрона, в результате чего у него при нулевом заряде появляется некоторый спин. В [10] на стр.518 отмечается, что "пионное облако" нейтрона примерно такое же как у протона, но имеет противоположный знак, что очевидно из приведенных графиков. Видно, что спин нейтрона направлен в другую сторону, чем спин протона. Отрицательная волна перетягивает. Учитывая (рис.слева), что в том месте, где отрицательная волна как раз находится и отрицательный заряд, получаем положительный магнитный момент. То есть как раз противоположные направления спина и магнитного момента нейтрона.
   Вопрос: неужели случайно возможно такое совпадение конфигураций графиков на рисунках 10 и 11?! Эта выпуклость вверх вблизи нуля на обеих графиках, она случайна? Этот последующий глубокий минимум, он тоже случаен?
   Второй максимум на рисунке слева достигается при  r = 0,6·10-13 см.  А на рисунке справа достигается при  q=9  или в сантиметрах (1-53) примерно 1,47·10-13см.

(1-58)

Превышение теории над экспериментом, в 2 раза. Но экспериментальные данные трактовались как бомбардировка нейтрона точечным электроном. А на самом деле электрон огромен… Может быть размеры электрона наложились на результаты всех экспериментов. Если не какая иная причина.

----------------------

   А что мы имеем с протоном? Каковы распределения зарядов и спинов в протоне и его теоретическом аналоге? - Ситуация здесь очень похожая.
   На следующем графике показано распределение заряда внутри протона, по тем же исследованиям 60-70 годов. Виден пик плотности заряда внутри протона. Остальную часть кривой распределения заряда, как внутри протона так и внутри нейтрона, учёные 60-70-х отобразить не смогли. Почему? - Потому что с ростом расстояния уменьшается точность измерений, траекторий. Нарастает ошибка, размазываются показания. Да и модели, объясняющей всё это не было.

   Ниже на правом графике - наше теоретическое распределение спина внутри предполагаемого протона по теории Упругой Вселенной. Напомним, что согласно нашему пояснению, данному в начале этого сообщения, распределения спина и заряда внутри частиц должны коррелировать, потому что для вычисления этих величин нужно суммировать знакопеременные ряды, в них обязательно должна учитываться разнонаправленность движения сферических слоёв энергии внутри частиц.

   КОММЕНТАРИИ.    Здесь жирной сплошной линией обозначена радиальная плотность распределения спина внутри предполагаемого протона. А пунктиром - интегральная плотность спина в зависимости от расстояния.
   Как видно из последнего графика, если "шишечка" в начале графика у нейтрона дала незначительный суммарный вклад, который затем дезавуируется последующей глубокой отрицательной "шишечкой", то у протона первая "шишечка" весьма велика и даёт столь мощный вклад в спин частицы (а следовательно и в её заряд), что и спин и заряд уже не меняют своего знака на всём остальном протяжении внутренности протона.
   Как видно из обеих сравнений, коррелируют с экспериментом как плотностные графики, так и интегральные. Что, по всей вероятности, сыграло свою роль в трактовке экспериментальных результатов. То есть экспериментаторы чувствовали по всем результатам, где находится "зона уплотнения" заряда, а где "зона разряжения".

Здесь и далее на графиках справа величина  ρM  означает "плотность момента импульса". График справа отвечает формуле (1-45). Очевидна близость обеих графиков на правом рисунке с распределением заряда слева. При этом нет уверенности в том, что под термином "радиальная плотность" на рисунке слева имелось ввиду то же, что на графике справа.
   Весьма вероятно, что исследователей интересовало что происходит вблизи сердцевины протона. И на колебания распределения вдали от сердцевины они попросту не обратили внимания. Возможно, приняли это за случайные погрешности. Возможно, не внесли в результаты и в публикации потому, что не знали как вообще трактовать эти результаты.
   Максимум на графике справа достигается при  q≈6 . Сколько это будет в сантиметрах? В соответствии с (приближенной) формулой (1-55) имеем:

(1-57)

Достаточно близко к эксперименту (0,77х10-13 см). Впрочем все ниже идущие близости эксперимента и теории не удивительны после того, как их конфигурации по плотности энергии совпали.

---------------------------

   Выводы. Для того, чтобы дать точные теоретические формулы для зарядов элементарных частиц в будущем будет необходимо провести кропотливые и непростые математические исследования функции пространственного распределения векторных полей напряжений в локах. Однако налицо, с многочисленными другими, не упоминаемыми здесь, экспериментальные подтверждения теории Упругой Вселенной.

А что у нас с электроном?

   КОММЕНТАРИИ. Еще раз отметим, что знаки спинов предполагаемых элементарных частиц пока не уточнялись. Также пока неизвестно соотношение знаков у спинов и зарядов. Отметим также отсутствие в начале графика "бугорка" как у нейтрона. Это в большей степени свидетельствует о реальности графика для нейтрона.
   Обращает на себя внимание похожесть графиков у электрона (рис.12) и протона (рис.9). Где-то здесь заключено общепринятое абсолютное равенство (при разных знаках) зарядов электрона и протона. Однако при всей похожести эти графики отличаются. Не повлечет ли это за собой и небольшую разницу в величинах зарядов?! Может быть как раз на размер заряда нейтрона?!

---------------------------

   Для приближённых оценок и экспериментов заряд элементарной частицы можно определять как

                  Q = k*S ,                                                          (А)

где Q - заряд, k - некоторый коэффициент (который весьма вероятно может оказаться один и тот же для всех частиц), а S - спин частицы. Так, для протона и электрона это утверждение уже выполняется с очевидностью. А вот для нейтрона по нашим данным остаётся предположение, что нейтрон имеет небольшой спинчик и небольшой зарядик.
   Для более точных расчётов в формулу (1) нужно будет ввести поправки, зависимость от расстояний взаимодействия и фиксации направления спинов взаимодействующих частиц. Тут обширное поле для интересных теоретических задач по уточнению закона Кулона.

                  Q = k*S + F(r,θ,φ) + …,                                     (Б)

- - <> - -

ДОПОЛНЕНИЕ ОТ 12.04.2019.

Электрический заряд и электрическое поле элементарных частиц. 

Абстракт. Показана неточность современного воззрения на электрический заряд и электрическое поле. Вся теория Максвелла, Кулона и других гигантов физики, справедлива только для макромасштабов, порядка более 100 размеров элементарных частиц. В микромасштабе действуют совсем другие законы. В том числе поле одиночного заряда не имеет сферической симметрии и кулоновской зависимости обратной от радиуса.

   1. Введение. Чем сильнее человечество углубляется в познание Природы, тем труднее двигаться. Сложнее становятся понятия и математические формулы. Тем ниже доверие учёных к опубликованным результатам.

   Теория Упругой Вселенной дала ответ на происхождение массы частиц, момента вращения частиц. Но в вопросе электрического заряда возникла задержка. Главным образом из-за недоверия учёных к нашей теории.

   Что брать за основные аксиомы? Учёные исходят из общепринятых постулатов. Если исходить из традиционной физики, то справедлив закон Гаусса: 

   (1) 

То есть заряд равен интегралу от дивергенции электрического поля. Согласно уравнениям Максвелла: 

   (2) 

А поскольку внутри волновых вихрей (локов) никаких зарядов нет, то у нас всегда будет получаться ноль. Что проверено нашими аналитическими выкладками. Это как бы обязательная процедура. Доверяй но проверяй. Мы исходили из уравнения: 

   (3) 

Где A - электромагнитный векторный потенциал, полученный из нашей единой теории всех полей. Это всё мы давно нашли, опубликовано в наших предыдущих статьях. Далее W – смещение в гукууме.

   Как известно из математики, для любого векторного поля W существует такое разложение Гельмгольца: 

   (4) 

что: 

      (5) 

   Согласно сделанным нами ранее выводам, A – это электромагнитный векторный потенциал, а G напряжённость гравитационного поля.

   Согласно учебнику Ландау - Лифшица 

   (6) 

Но учитывая (5), можно написать: 

   (7) 

   Таким образом мы можем выразить заряд любого волнового вихря через смещения W которые мы ранее подсчитали и опубликовали 15 лет назад. Заряд выражается в виде интеграла по пространству-времени. 

   (8) 

   Мы проделали все выкладки для локов (0,0), (1,0) и (1,1). И как и ожидалось, везде получили ноль. 

q=0   (9) 

   С моментом вращения частиц была аналогичная история. Момент вращения локов при формальном интегрировании тоже давал ноль. Однако после того как мы учли направление вращения элементов лока, то в результате появились не нулевые и имеющие смысл интегралы.

   Что означает такой результат? Он означает, что физики в настоящее время не знают, что такое заряд и что такое электрическое поле. За основу описания электрического поля и заряда взята простая, красивая, идеализированная математическая модель. Модель уравнений Максвелла, Кулона и Гаусса. В которой как бы (формула 2) заряд отдельно, а электрическое поле отдельно. История, которая закрепилась и получила продолжение с бозоном Хиггса, когда все элементарные частицы отдельно, а их массы отдельно, как гирьки в кармане, в виде бозона Хиггса.

   У нас давно возник вопрос. Физики ядерщики тратят миллиарды на исследование разрушения протонов. На релятивистские исследования. Но почему-то не исследуются взаимодействия между заряженными частицами на малых расстояниях. Почему? Да наверно исследуются, только об этом не шумят, потому что все законы в микромире нарушаются и начинают работать «волновые функции», «вероятность» и «принцип неопределённости», которые нарушают весь порядок.

   Как всё выглядит на самом деле? Кулоновская зависимость возникает как огибающая реальных процессов в волновом вихре. На больших расстояниях (порядка 100 единиц на графике) имеет место полное совпадение с реальностью. Но на малых расстояниях не работают ни закон Кулона, на законы Максвелла, ни формула Гаусса. 

(10)

Это заставило нас по новому подойти к расчёту и описанию электрического заряда и электрического поля. 

   2. Размерность заряда.  Если мы сравним размерность спина и размерность заряда, то получаем.

[Спин]: г¹•см²•сек^-1 .   (11)

[Заряд]: г^1/2•см^3/2•сек^-1 .   (12)

   То есть мы видим разницу в массовой составляющей и в линейной составляющей. Этот факт мы берём далее за основу поиска формул зарядов элементарных частиц. Если в наш интеграл для вычисления спина входила плотность энергии и радиальная координата в целом виде, то весьма вероятно, что в заряд эти величины должны входить в изменённом виде. В частности, весьма вероятно, что степень радиальной координаты под интегралом должна быть на ½ меньше. Это конечно не окончательный вывод. Ведь радиальная координата входит и в формулу энергии.

   С чем связано отличие размерностей спина и заряда? Как мы ранее констатировали, исходя из физических свойств, между спином и зарядом много общего. Согласно справочнику Яворского-Детлафа, близки экспериментальные графики их распределения внутри частиц. Близки знаки этих величин. И спин и заряд нейтрона равен нулю. При этом мы объяснили, почему такой маленький по массе электрон имеет такой большой спин и заряд. Это следствие больших размеров электрона, его большого волнового облака. В центре электрона плотность равна нулю, как у бублика. Протон же очень маленький и очень плотный, имеет уплотнение в центре «керн».

   То есть, сравнивая спины и заряды, мы делаем вывод, например для электрона, что в образование спина и заряда входят одни и те же элементы волнового вихря (0,0). Они входят с одинаковыми знаками, но для заряда эти элементы умножаются на некоторый функциональный коэффициент. Мы не будем гадать о точном виде этого коэффициента, потому что не представляем что там происходит на микроуровне. Это очень сложная задача для будущей молодёжи. Мы удовлетворимся некоторым приближением.

   Спины частиц не взаимодействуют на расстоянии, а заряды взаимодействуют. В этом важное различие между спинами и зарядами. Но так ли это? Почему мы так уверены, что при сближении двух протонов взаимодействуют заряды? Это же ни откуда не следует. С тем же успехом мы могли бы утверждать, что взаимодействуют спины. Мы не знаем процессов на микроуровне. Возможно, что взаимодействие электрона и протона начинается с того, что протон цепляет электрон какими-то своими элементами, заставляет его развернуться, и разворачивается сам. И только потом начинается взаимодействие. Наука не знает и не понимает этого. Это отнесено в область «волновые функции», «вероятность» и «принцип неопределённости».

   Взаимодействуют какие-то компоненты в тензорах деформаций волновых вихрей. То есть в тензорах смещений гукуума. Ну тензоры двух электронов как бы одинаковы и их взаимодействие вполне естественно и понятно. А вот взаимодействие тензоров электрона и протона требует поиска каких-то родственных компонент тензоров. Существование таких родственных компонент подтверждается и совпадением (с точностью до знака) спинов протона и электрона. Возможно направление поиска таких компонент. Попробуем сравнить формулы для энергии протона и электрона. 

(13)

Как видно, одинаковые элементы есть, это Q . При этом параметр  k  в формуле  q=k*r  в формулах для (0,0) и (1,1) разный, отличается на три порядка (примерно как масса протона отличается от массы электрона). Поэтому какой-то синхронности колебаний в волне (0,0) и (1,1) ожидать не приходится. Однако, поскольку интеграл по r берётся до бесконечности, может оказаться, что присутствие параметра k не играет роли. Таким образом весьма вероятно предположение, что во взаимодействии зарядов как раз играет параметр Q .

   Кроме того, справедлив такой вывод. Поскольку экспериментально установлено равенство (по абсолютной величине) спинов и зарядов протона и электрона, этот факт мы берём за основу. То есть и по формулам должно происходить то же самое. Это самое и происходит для спинов протона и электрона, но с некоторой погрешностью. Какую формулу и какой конечный результат вычисления спина считать более точными, для электрона или для протона? Формулы для протона весьма сложны, неоднозначны, и вызывают мало доверия. Поэтому лучше опираться на данные по электрону.

   Попробуем действовать методом подбора. 

   3. Взаимодействие зарядов. Согласно нашей теории Упругой Вселенной, элементарные частицы – это единые объекты. В них нет разделения: вот это частица, а вот это её гравитационное поле. По аналогии с планетой Земля, вот Земля, а вот её атмосфера. Или: вот это заряд частицы, а вот это её электрическое поле. В нашем понимании это чисто условное разделение. Точно так же когда-то учёные считали, что «все тела падают вниз». Но потом выяснили, что «низ» это тоже тело, Земля. И пришли к более общей формулировке, что «между всеми телами существует гравитационное притяжение».

   Поэтому мы выбираем новый путь. А именно, исходя из общих формул, полученных нами для волновых вихрей, мы попытаемся подобрать формулу электрического взаимодействия.

   Итак, мы ещё 15 лет назад получили интеграл, который мы назвали «интеграл энергии» волновых вихрей (локов). При этом мы использовали «закон наматывания». Этот интеграл мы составили, исходя из традиционных представлений физики, как сумму квадратов элементов тензора деформаций.  

(14)

   Мы проделали все необходимые математические операции, и выяснили, что интегралы энергии для локов (0,0), (1,0) и (1,1) благополучно вычисляются.

   Далее мы составили интегралы, аналогичные вращательному моменту из традиционной физики. 

   (15) 

Здесь  ρ_M – плотность момента вращения в волновом вихре, вычисляемая по стандартным правилам, массу умножить на радиус вращения. Масса это энергия, делённая на с². Энергия вычисляется по формуле (14). Всё эти кропотливые выкладки мы проделали с помощью Маткада, все интегралы сошлись и имеют довольно таки разумные значения. Маткад очень удобен, потому что формулы из него наглядны. Посмотрите формулу (15). А если бы мы здесь показали формулу из Мапле, то никто ничего бы не понял.

   Таким образом, исходя из внутреннего устройства волновых вихрей мы получили массы и спины элементарных частиц. Всё это сделано 15 лет назад и прекрасно согласуется с экспериментом.

   Мы получили некоторые интегральные формулы для волновых вихрей (14) и (15), которые, как оказалось имеют реальные проявления. Интеграл (14) проявляется в массе частиц. А интеграл (15) проявляется в моменте вращения (спине) частиц. Мы задаём вопрос: а есть ли ещё какие-то интегральные величины у волновых вихрей, кроме массы и момента вращения? Которые могли бы в реальности проявляться как некоторые физические свойства, кроме массы и спина? Например эти интегралы могли бы быть идентифицированы как электрическое поле, электрический заряд, и даже вообще какие-то новые свойства элементарных частиц.

   Как видно из определений и формул, момент вращения это по сути энергия, умноженная на радиус вращения. Ничего загадочного. Однако на практике такое простое умножение добавляет к массе частицы ещё одно физическое свойство: спин. А почему бы не попробовать другие комбинации? Нами ранее установлено, что во многом электрические свойства частиц коррелируют с их спинами.

   Из этих соображений мы делаем предположение, что искомый интеграл электрического заряда тесно связан с интегралом для спина. То есть, если интеграл для момента вращения вычисляется по формуле  

  (16) 

То интеграл для электрического заряда может вычисляться по формуле: 

   (17) 

То есть с добавкой в подъинтегральное выражение  r^s , где s – некоторый ряд чисел, имеющих физический смысл.  s=1, ½, -½, -1. Мы взяли такой ряд чисел потому, что ранее в изучении размерностей спина и заряда мы установили как раз отличие на r^1/2 . А значения вне этой области будут давать расходящиеся интегралы.

   Мы вычислили интегралы (17) для всех трёх локов (0,0), (1,0) и (1,1). И для всех значений s=1, ½, -½, -1. И вот какие результаты получены для s=-½. Условно полученные интегралы мы назвали «зарядами». 

   (18)

   (19)

(20)

Из этих графиков видно, что и электрическое поле и электрический заряд – это один и тот же график. Это одни и те же формулы, это один и тот же феномен, это одно и тоже. Только основная масса заряда формируется в микроскопической области. Электрическое поле – это размазанный в пространстве заряд.

Аналогичные картины получаются и для всех остальных значений s=1, ½, -½, -1. Правда сходимость и картинка для лока (1,1) несколько хуже.

   Что можно сказать по поводу этих графиков?

1. Формулы для момента вращения для лока (1,1) весьма сложны. И простое умножение этих формул на r ^-1/2 вносит слишком большую погрешность в результат. Поэтому он получился такой ломаный.

2. То что интегралы сходятся, говорит о существовании некоторых новых инвариантов (кроме массы, спина и электрического заряда). Как мы знаем из физики, такие инварианты реально существуют. Например магнитный момент, а также те свойства, которые сегодня описывают квантовыми числами. Типа «слабое взаимодействие», «сильное взаимодействие», «барионное число», «лептонное число», «магнитный момент», «внутренняя чётность», «изотопический спин», и т.п. Это тоже означает существование за этими числами реальных физических свойств.

3. Из графиков (18), (19), (20) видно, на каких расстояниях формируется собственно заряд, а дальше начинаются свойства близкие к закону Кулона, законам Максвелла и закону Гаусса.

4. В принципе эти графики весьма похожи на ранее исследованные нами графики спинов элементарных частиц.

5. То что мы привели графики для поправки на r ^-1/2 не означает, что именно она формирует электрический заряд. Дело это тонкое и легко ошибиться. Это дело молодых физиков будущего, владеющих Маткадом и Мапле.

   Мы затронули новый пласт теоретических исследований. Физика становится теоретической и математической. Что лучше: содержать 100 хорошо владеющих математикой физиков, или миллионы работников среднего уровня на строительстве и обслуживании коллайдеров? Может пусть они лучше жилые дома или дороги строят?

   Таким образом, окончательный вид формул зарядов элементарных частиц такой. q=k•r, величины k для всех частиц разные, зависят от массы. L₁ и L₂ – коэффициенты Ламе для гукуума.

Электрон. Формула (с точностью до коэффициентов) для момента вращения (спина): 

(21)

Формула для заряда (далее нам пришлось поменять обозначение с L на Q, потому что L₁ и L₂ заняты под коэффициенты Ламе, все буквы заняты, не хватает букв) Q_0,0(q): 

(22)

То есть та же самая формула, но подъинтегральное выражение умножено на r ^-1/2 .

Аналогичные формулы для нейтрона. Спин: 

(23)

Заряд Q_1,0(q): 

(24) 

Аналогичные формулы для протона. Спин: 

(25)

Заряд Q_1,1(q):

(26)

Графики этих интегралов (18)-(20). Но пока это только гипотеза насчёт коэффициента на r ^-1/2 в знаменателе. Нужно тщательно исследовать подъинтегральное выражение  r^s , где s – некоторый ряд чисел, имеющих физический смысл.  s=1, ½, -½, -1. А возможно и какие-то другие варианты.

 Выводы. Мы изложили план теоретических исследований зарядов элементарных частиц. Получены некоторые предварительные результаты. Мне, Дубинянскому А.И. уже 66 лет, диабет, здоровье. Возможно, это моя последняя научная статья. Далее нужно финансирование и подключение группы хороших физиков и математиков. Из тех сотен миллиардов долларов, которые впустую затрачиваются на коллайдеры, можно и нужно ответвить струйку в несколько миллионов на детализацию теории Упругой Вселенной.

 Литература.

1. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. «Наука», 1980.

2. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля. «Наука», 1988.

Назад     Главная страница       Оглавление      Далее  

Страница размещена на сайте в мае 2005 года