Реклама на сайте (разместить):



Реклама и пожертвования позволяют нам быть независимыми!

Полевая теория элементарных частиц

Материал из Викизнание
Перейти к: навигация, поиск

Данная статья была написана Владимиром Горунович для сайта "Викизнание", копия помещена на сайт автора в целях защиты информации от вандалов. Информация данной статьи достоверна, пока не подверглась вандальной правке.


...Согласно последовательной теории поля весомую материю или составляющие ее элементарные частицы следовало бы рассматривать как особого рода «поля», или особые «состояния пространства». Это высказывание Альберта Эйнштейна отражает сущность полевого подхода в физике.

Попытки построить полевую теорию элементарных частиц начались с открытием элементарных частиц, и продолжаются, по сей день. Данный подход является альтернативным гипотезе кварков. Спор между волновым и корпускулярным подходами в физике продолжается не одну сотню лет. В настоящий момент он принимает форму спора между полевым подходом и квантовой теорией поля. Здесь представлена одна из последних попыток построения полевой теории элементарных частиц.


Полевая теория элементарных частиц, действуя в рамках НАУКИ, опирается на проверенный ФИЗИКОЙ фундамент:

  • Классическую электродинамику,
  • Квантовую механику (без виртуальных частиц, противоречащих закону сохранения энергии),
  • Законы сохранения - фундаментальные законы физики.

От виртуальных частиц пришлось отказаться: причины см. ([1], ранее можно было посмотреть в статье "Виртуальная частица" на сайте "Викизнание", но над ней поработали противники теории). Также пришлось отбросить, по причине недоказанности, некоторые квантовые числа, постулированные Квантовой теорией и Стандартной моделью и связанные с ними якобы законы сохранения, бездоказательно приписанные их сторонниками к числу законов физики.

В этом сущность научного подхода полевой теории элементарных частиц.

Основные положения полевой теории элементарных частиц:[править]

Элементарная частица с квантовым числом L>0 в полевой теории
.

1. Каждая элементарная частица, за исключением фотона, является определенным состоянием вращающегося со скоростью света поляризованного переменного электромагнитного поля с постоянной составляющей.

2. Во внешнюю среду данное поле создает постоянное электрическое и магнитное поля.

Структура электромагнитного поля положительно заряженной элементарной частицы (E-постоянное электрическое поле ,H-постоянное магнитное поле, желтым цветом отмечено переменное электромагнитное поле)
Структура электромагнитного поля нейтральной элементарной частицы (E-постоянное электрическое поле ,H-постоянное магнитное поле, желтым цветом отмечено переменное электромагнитное поле)

3. Вводится следующая тройка квантовых чисел (для описания спектра основных состояний элементарных частиц):

L – главное квантовое число (отвечает за распределение частиц на группы):

L = 0; 1/2; 1; 3/2; 2; 5/2; 3; …..

ML – квантовое число, отвечающее за разделение частиц на подгруппы:

ML= – L; – L+1; … ;L–1; L - всего 2L+1 значение;

Как видим, за квантовыми числами L и ML стоит квантовая механика .

Q – квантовое число, отвечающее за электрический заряд и направление силовых линий магнитного поля нейтральных частиц (в наружу «+0», во внутрь «–0»):

Q = ±e; ±0.

Расщепление по квантовому числу Q возникает, потому что вращение может осуществляться либо в плоскости электрической составляющей поля (заряженная частица и античастица), либо в плоскости магнитной составляющей (нейтральная частица и античастица). Как видим, за квантовым числом Q стоит классическая электродинамика. Самопроизвольное вращение поляризации электромагнитного поля внутри элементарных частиц запрещено законом сохранения энергии и законами электромагнетизма.

Спин элементарной частицы (J) следующим образом связан с квантовым числом (L):

J=1-L;(L<=1)
J=L-1;(L>=1)

(Таким образом, у лептонов и барионов оказывается одинаковая величина спина 1/2.)

4. Элементарные частицы (с L>0) могут находиться и в возбужденном состоянии (аналогично атомам), отличающемся от основного наличием дополнительного вращательного момента (V):

V=0;+1;+2;+3; ...
V=–1; … ;|V|<= |L|

Где V = 0 - частица находится в основном (невозбужденным) состоянии, знак «+» означает, что направления дополнительного вращательного момента и внутреннего вращательного момента совпадают, а знак «–» означает, что их направления противоположны.

5. Все переходы (реакции) между элементарными частицами, независимо от их состояния – основного или возбужденного, осуществляются с помощью других элементарных частиц и подчиняются законам сохранения энергии, импульса, спина (вращательного момента), а также законам электромагнитного поля (уравнениям Максвелла), поскольку они являются электромагнитными процессами.


Как видим, спектр элементарных частиц определяется Квантовой механикой и Классической электродинамикой и то, что в нем НЕ нашлось места для сказочных частиц - это решение ПРИРОДЫ.


Из представленного набора квантовых чисел следует, что в природе существует бесконечное число действительно элементарных частиц каждая из которых (кроме фотона) имеет бесконечное число возбужденных состояний. - Таковы реалии микромира. Фрагмент спектра элементарных частиц приведен на рисунке. Для кварков, виртуальных частиц, глюонов, бозона Хиггса и т.п. места не нашлось - дробный электрический заряд может существовать только в математике, а закон сохранения энергии действует вместе с другими законами природы. Что касается глюонов, бозона Хиггса а также "открытых" переносчиков слабых взаимодействий - число элементарных частиц со спином 1 равно 20 (только в основном состоянии) и бесконечности в возбужденных состояниях, а из частиц со спином 0 (в основном состоянии) осталось открыть заряженный эта-мезон.

Радиус элементарной частицы[править]

Полевая теория элементарных частиц определяет радиус (r) частицы как расстояние от центра до точки в которой достигается максимум плотности массы.

~{r_{{0\sim }}}={\frac  {L{\hbar }}{m_{{0\sim }}{c}}}

где:

~L - главное квантовое число элементарной частицы;
{\hbar } - постоянная Планка;
~{m_{{0\sim }}} - масса, заключенная в переменном электромагнитном поле элементарной частицы;
~c - скорость света.


Радиус области пространства, занимаемого элементарной частицей, определяется как:

~{r_{0}}={\frac  {(L+0.5){\hbar }}{m_{{0\sim }}{c}}}

Масса покоя элементарной частицы (следствие Классической электродинамики)[править]

В соответствии с классической электродинамикой и формулой Эйнштейна, масса покоя элементарных частиц с квантовым числом L>0, определяется как эквивалент энергии их электромагнитных полей:

Mass particle.png

где определенный интеграл берется по всему электромагнитному полю элементарной частицы, E - напряженность электрического поля, H - напряженность магнитного поля. Здесь учитываются все компоненты электромагнитного поля: постоянное электрическое поле, постоянное магнитное поле, переменное электромагнитное поле. Эта маленькая, но очень емкая для физики формула (которая выводится из Классической электродинамики и формулы Эйнштейна), на основании которой получены уравнения гравитационного поля элементарных частиц, отправит в утиль не одну сказочную "теорию" - поэтому ее возненавидят некоторые их авторы.

Как следует из приведенной формулы, величина массы покоя элементарной частицы зависит от условий, в которых она находится. Так поместив элементарную частицу в постоянное внешнее электрическое поле (например, атомное ядро), мы повлияем на E2, что отразится на ее массе и стабильности. Аналогичная ситуация возникнет при помещении элементарной частицы в постоянное магнитное поле. Поэтому некоторые свойства нуклонов внутри атомного ядра, отличаются от тех же свойств свободных нуклонов в вакууме, вдали от полей.


Полевая теория и теория гравитации элементарных частиц[править]

Основная статья: Теория гравитации элементарных частиц

Полевая теория элементарных частиц оказалась недостающим кирпичиком фундамента в здании теории гравитации элементарных частиц.

В теории гравитации элементарных частиц были найдены следующие уравнения напряженности гравитационного поля свободной покоящейся элементарной частицы:

~{\mathbf  {\Gamma }}_{{x}}={~G}{\frac  {(m_{{0\sim }}+m_{{=0}})}{2\pi }}{\int \limits _{{0}}^{{2\pi }}{\frac  {({r_{{0\sim }}}cos{\phi }-x)}{[({x-{r_{{0\sim }}}cos{\phi }})^{2}+({y-{r_{{0\sim }}}sin{\phi }})^{2}+z^{2}]^{{3/2}}}}d{\phi }}+{~G}\int {\frac  {\rho _{{=}}(x_{0}-x)}{[({x-x_{0}})^{2}+({y-y_{0}})^{2}+({z-z_{0}})^{2}]^{{3/2}}}}dv
~{\mathbf  {\Gamma }}_{{y}}={~G}{\frac  {(m_{{0\sim }}+m_{{=0}})}{2\pi }}{\int \limits _{{0}}^{{2\pi }}{\frac  {({r_{{0\sim }}}sin{\phi }-y)}{[({x-{r_{{0\sim }}}cos{\phi }})^{2}+({y-{r_{{0\sim }}}sin{\phi }})^{2}+z^{2}]^{{3/2}}}}d{\phi }}+{~G}\int {\frac  {\rho _{{=}}(y_{0}-y)}{[({x-x_{0}})^{2}+({y-y_{0}})^{2}+({z-z_{0}})^{2}]^{{3/2}}}}dv
~{\mathbf  {\Gamma }}_{{z}}=-{~G}{\frac  {(m_{{0\sim }}+m_{{=0}})}{2\pi }}{\int \limits _{{0}}^{{2\pi }}{\frac  {z}{[({x-{r_{{0\sim }}}cos{\phi }})^{2}+({y-{r_{{0\sim }}}sin{\phi }})^{2}+z^{2}]^{{3/2}}}}d{\phi }}+{~G}\int {\frac  {\rho _{{=}}(z_{0}-z)}{[({x-x_{0}})^{2}+({y-y_{0}})^{2}+({z-z_{0}})^{2}]^{{3/2}}}}dv
~\left|{\mathbf  {\Gamma }}\right|={\sqrt  {{{\mathbf  {\Gamma }}_{{x}}^{2}}+{{\mathbf  {\Gamma }}_{{y}}^{2}}+{{\mathbf  {\Gamma }}_{{z}}}^{2}}}

где:

~{r_{{0\sim }}}={\frac  {L{\hbar }}{m_{{0\sim }}{c}}} - радиус элементарной частицы (среднее расстояние от центра элементарной частицы, на котором сосредоточена масса вращающегося переменного электромагнитного поля);
~{m_{{0\sim }}} - масса, заключенная в переменном электромагнитном поле;
~{m_{{=0}}} - масса постоянного электрического и постоянного магнитного поля, заключенная в кольцевой области;
~\rho _{{=}}={\frac  {(E_{{=}}^{2}+H_{{=}}^{2})}{8\pi c^{2}}} - плотность вещества постоянного электрического и постоянного магнитного поля за пределами кольцевой области;

Было подтверждено, что электромагнитная полевая масса элементарных частиц не только создает их гравитационные поля, но и является причиной их инерционных свойств. Попутно рухнула кучка сказочных теорий гравитации, вызвав гнев их авторов. Цитата: "Категорически не согласен с тезисом: каждая элементарная частица состоит из электромагнитного поля. Это какой-то прошлый век теории поля. а у вас из этого целая теория выводится..." Fedosin - Господин Федосин вправе иметь собственное мнение по данному вопросу, а меня интересует: как устроена природа. Что касается прошлого века - Классическая электродинамика была создана еще раньше и прекрасно работает, несмотря на все попытки противников подсунуть вместо нее свою "Квантовую электродинамику".

Следствия полевой теории элементарных частиц[править]

Фрагмент спектра основных состояний элементарных частиц

Представленная теория не является чисто классической, поскольку в ее фундаменте лежат квантовая механика и классическая электродинамика - дополняющие друг друга. Данная теория в настоящий момент является единственной теорией описывающей весь спектр элементарных частиц. Она объясняет механизм образования и квантования электрического заряда, природу и характер ядерных взаимодействий, расстояния на которых они возникают, аномальные магнитные моменты протона и нейтрона и многое другое. Но уравнения поля еще предстоит написать – получены только некоторые новые ограничения на уравнения.

Более подробно с полевой теорией можно ознакомиться [2] . Микромир - это мир дипольных постоянных электрического и магнитного полей и переменного электромагнитного поля. На больших расстояниях нейтральные элементарные частицы ведут себя как элементарные частицы не обладающие электрическими полями. Но в ближней зоне существуют мощные поля с определенной структурой. А у заряженной элементарной частицы внутри имеется область с противоположным электрическим зарядом.

И наконец так выглядят фундаментальные взаимодействия в природе, согласующиеся с полевой теорией элементарных частиц:

Фундаментальные взаимодействия в природе и их (физические поля)
Электромагнитные взаимодействия (электромагнитные поля)
Гравитационные взаимодействия (гравитационные поля элементарных частиц)




Полевая теория элементарных частиц: Итог[править]

Итак, полевую теорию элементарных частиц нельзя рассматривать как часть «теории всего» несмотря на ее близость к единой теории поля. Полевая теория элементарных частиц, работая в рамках действующих законов природы, нашла научные ответы на следующие вопросы:

  • Почему элементарные частицы обладают не только корпускулярными, но и волновыми свойствами
  • Из чего состоят элементарные частицы
  • Откуда берется масса покоя элементарных частиц и из чего она состоит
  • Как возникает электрический заряд элементарных частиц и почему он квантуется
  • Как образуются постоянные магнитные поля элементарных частиц
  • Что представляют собой поля элементарных частиц в ближней зоне
  • Каковы истинные размеры элементарных частиц
  • Что лежит в основе механизма вероятностного поведения элементарных частиц
  • Каков спектр элементарных частиц и их возбужденных состояний
  • Что такое ядерные силы
  • Какие фундаментальные взаимодействия действительно существуют в природе
  • Приблизила к пониманию, что такое спин
  • Почему почти все элементарные частицы нестабильны
  • Законы, действующие в микромире
  • Позволила отбросить ряд ошибок и заблуждений физики двадцатого века.


С помощью полевой теории элементарных частиц были совершены: интересные открытия в области физики нейтрино, микроволнового фонового космического излучения, красного смещения, найден природный имитатор "Темной материи", источник энергии исходящей из недр Земли и других планет, построена первая часть теории гравитации элементарных частиц, из которых состоит все вещество Вселенной, отправлена в архив сказочка о "Черных дырах", похоронена сказочка о "Большом взрыве". Сколько еще будет сделано открытий в Новой физики - физике 21 века, время покажет.


Знания физики об электромагнетизме значительно изменились за последние 150 лет. Если 150 лет назад считалось что электрические поля создаются электрическими зарядами, а магнитные поля как создаются электрическими токами, так и сами могут создавать электрические токи. После появления уравнений Максвелла физика установила возможность самостоятельного существования в природе электромагнитного поля в виде волн. В двадцатом веке физика установила существование в природе электрических и магнитных полей самостоятельно, независимо от электрических зарядов и токов. В начале 21 века (в 2010) физика установила, что электромагнитные поля элементарных частиц сами порождают поля зарядов и токов: первопричиной электромагнетизма являются не заряды и токи, как это считалось в 19 веке - а сами электромагнитные поля. В 2015 физика установила (хотя предположения этого были высказаны сто лет назад), что электромагнитные поля еще создают гравитационные поля элементарных частиц и их инерционную массу (Теория гравитации элементарных частиц), подтвердив тем самым, что «Элементарные частицы, из которых состоит вещество Вселенной - являются формой электромагнитной полевой материи».

Владимир Горунович ([3] и [4])/Vladimir Gorunovich [5]

См. также[править]

Литература[править]

  • А.А.Богуш. Введение в полевую теорию элементарных частиц. - Минск: Наука и техника, 1981. [6]
  • В.Гейзенберг. Введение в единую полевую теорию элементарных частиц. 1968 [7]
  • В.Паули. Релятивистские полевые теории элементарных частиц Издательство: ИЛ, 1941 [8]
  • В.А.Горунович. Основные публикации (по полевой теории элементарных частиц) 2011. [9]
Статью можно улучшить?
✍ Редактировать 💸 Спонсировать 🔔 Подписаться 📩 Переслать 💬 Обсудить
Позвать друзей
Вам также может быть интересно: