RU EN
НОВОСТИ

 

Революционный взгляд на механику и электродинамику на страницах книги

   "Электромагнетизм. Физика XXI века" >> 

Устойчивые и неустойчивые частицы

Вторичные космические лучи, образовавшиеся в результате процессов взаимодействия первичных космических лучей с атмосферой Земли, состоят, в основном, из протонов, электронов, позитронов и мезонов с  энергиями порядка 1015 - 1020 эВ. Для сравнения, крупнейшие построенные и  строящиеся ускорители (данные L & P Paulings, из-во Химия Мир, 1978, стр. 589 ) дают или будут давать частицы  с энергиями 106 – 1012 эВ. Время жизни частиц космических лучей превышает года. Время жизни всех других частиц, обнаруживаемых в космических лучах, на 20 порядков меньше. Такая разница во времени жизни близка соотношению между продолжительностью жизни невозбужденного и возбужденного атома (Л. П. Полинг, из-во Химия Мир, 1978,  стр.597). Это позволяет предположить, что  неустойчивые частицы просто являются возбужденными состояниями устойчивых частиц. В подтверждение приведем следующие экспериментальные факты.

А) близость масс устойчивых и соответствующих им неустойчивых частиц. Так, например, все барионы имеют массу в пределах 930  - 1300 МэВ и конечными устойчивыми продуктами их распада являются протоны и электроны;

Б ) в реакциях объединения и разложения  микрочастиц работает правило сохранения заряда.

Принцип сохранения электрического заряда иллюстрируется в книге (Л. П. Полинг, из-во Химия Мир, 1978,  стр. 600) реакцией распада нейтральной лямбды – частицы, являющейся гипероном с массой, несколько большей массы нуклона,  по двум маршрутам. По первому маршруту эта частица распадается с образованием протона и отрицательного пиона. По второму маршруту она распадается на две нейтральные частицы нейтрон и незаряженный пион.

Близость масс устойчивых и соответствующих им неустойчивых частиц в случаях барионов и состав продуктов распада неустойчивых частиц подтаерждает наш вывод, что  неустойчивые частицы являются просто возбужденными состояниями устойчивых частиц. Это альтернативное объяснение правила сохранения заряда.

Согласно принятому объяснению нейтральные частицы, прежде всего нейтрон, обладают незаряженной массой (той самой массой, которую ищут в ускорителях). Эта незаряженная масса может распадаться по двум маршрутам.

В нашем объяснении, распад нейтрона протекает по тем же двум направлениям.  Единственным отличием является то, что во втором случае незаряженный пион является возбужденной частицей, состоящей из равных по величине отрицательного и положительного заряда. В принятом объяснении имеется только одна аналогия -аннигиляция электрона и позитрона, протекающая через образование позитрония, впоследствии аннигиляции  с образованием гамма кванта электромагнитной энергии. И обратная реакция, возникающая при облучении гамма квантами ядер тяжелых элементов (на наш взгляд, из вакуума). В обоих случаях заряды образуются из нейтральной материи, в одном случае из незаряженной массы, в другом из энергии, имеющей нулевую массу.

Главное защитником этого объяснения является знаменитое уравнение Е = МС2. По этому уравнению масса не только переходит в энергию, но и выделившаяся энергия обратно переходит в заряды равные по величине и противоположные по знаку. Согласно нашему альтернативному объяснению в ходе реакции электрон приближается к положительно заряженной частице (протону или позитрону), и они оба образуют систему частиц, вращающуюся вокруг центра общего инерции. В природе существуют  аналогичные системы – это атом и атомное ядро. В обоих случаях при сближении противоположно заряженных частиц выделяется квант ЭМ энергии и образуется сложная частица типа атома водорода,  или нейтрона из протона и электрона, или позитрония при сближении электрона и позитрона.          

В нашем объяснении при сближении электрона и позитрона или протона и электрона аннигиляции (нейтрализации) заряда не происходит. При этом происходит уменьшение потенциальной энергии взаимного притяжения и увеличивается кинетическая энергия их вращения вокруг их центра инерции. Выделение кванта ЭМ энергии осуществляется за счет уменьшения потенциальной энергии взаимного притяжения противоположно заряженных частиц. Т.е.внутриядерная энергия получается за счет  уменьшения потенциальной энергии.

Подтверждает нашу предположение о механизме аннигиляции электрон, вращающийся на орбите. Он не излучает энергии, его потенциальная энергия в ходе вращения не изменяется. Излучение происходит лишь, когда уменьшается потенциальная энергия. Это было продемонстрировано еще Бором для  атома водорода и подтверждено нами в ходе изучения природы химической связи. Нами было показано, что выигрыш энергии при образовании химической связи обусловлен уменьшением потенциальной энергии. В отличие от атома водорода, который существует в несвязанном состоянии очень короткий промежуток времени, молекула водорода живет долго. 

(...Здесь о возможных механизмах обмена энергии ядрами через излучение или увеличение колебательной энергии..) 

Для отрицания аннигиляции  существуют ряд причин:
отсутствие у электрона и позитрона начальной скорости, направленной к позитрону;
наличие у позитрона и электрона магнитных моментов, отклоняющих движение заряженных частиц (силы Лоренца, пример Земли);
или уже наличие у электрона уже двух позитронов находящихся на более близком расстоянии.

Возможно, что протоны и нейтроны образуются по типу позитрония, т.е. из электронов и позитронов и просто отличаются по инерционным свойствам из–за более короткого расстояния между ними. Т.о. данное объяснение имеет механизм отличный от принятого. Это объяснение не требует введения невероятных предположений, вроде перехода незаряженной материи и энергии в заряженные частицы. Сущности не исчезают, а остаются две исходные заряженные частицы, их энергия, притяжение и отталкивание между ними. 

В пользу сложного строения электронов, позитронов, протонов и нейтронов говорит следующее

1) Наличие у всех магнитного момента;

2) Состав продуктов распада в случае нейтрона;

3) Низкая энергиея, необходимая для распада нейтрона. Если бы отрицательный и положительный заряд были бы объединены в нем, требовалась бы бесконечная энергия для их разделения, также как и в случае разделения  аннигилированного  позитрония.

4) Близость инерциальных масс частиц определяемых по отклонению в электрических и магнитных полях сумме масс продуктов распада.

5) Поведение заряженных частиц под действием силы Лоренца. Электроны и позитроны в поле этих сил летят по окружностям равного радиуса. Силы Лоренца являются центростремительными силами. Обе окружности противоположны по направлению. Частица, не несущая заряда, не будет взаимодействовать ни с электрическим, ни с магнитным полем.  Соответственно,  ее масса при измерении принятым способом всегда будет равна нулю в том случае, если бы противоположно заряженные частицы взаимно нейтрализовались.

6) Обнаружение неустойчивых частиц, являющихся возбужденными состояниями устойчивых.

7) Дифракция электронов на нейтронах.

8) И наконец, сам факт существования устойчивых заряженных частиц.

Более чем достаточно! 

(...Представляет интерес произвести оценку свойств «сложного электрона». В качестве модели для оценки свойств электрона можно выбрать позитроний с присоединенным к нему электроном...) 

09.11.2009

Устойчивые и неустойчивые частицы
© 2011 ООО Скайт