УДК 539.165; 539.182.2; 531.51/159.922

ПРОЕКТ НОВОЙ (ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ) GH/CK-ФИЗИКИ: НЕОБХОДИМОСТЬ-ИСТОКИ-ПРЕОДОЛЕНИЕ СТЕРЕОТИПОВ (ФЕНОМЕНОЛОГИЯ)

Левин Борис Михайлович
кандидат физико-математических наук

Аннотация
Феноменология аномалий аннигиляции бета-распадных позитронов в системе ‘22Na-газообразный неон (~ 9% 22Ne)’ (‘условия резонанса’) предполагает две реализации суперсимметрии:
1. ‘снаружи’ светового конуса – ненарушенная суперсимметрия с участием двузначного бета+-орто-/пара-суперпозитрония в качестве предметной формализации физического наблюдателя, и
2. спонтанно нарушенная суперсимметрия ‘внутри’ светового конуса с коллективным суперпартнёром (резонанс при энергии ~ 100 ТэВ).

Ключевые слова: , , , , , , , ,


Рубрика: 01.00.00 ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Левин Б.М. Проект новой (дополнительной) Gh/ck-физики: Необходимость-Истоки-Преодоление стереотипов (феноменология) // Современные научные исследования и инновации. 2018. № 6 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2018/06/87107 (дата обращения: 02.10.2018).

… современное научное мировоззрение – и вообще господствующее научное мировоззрение данного времени – не есть maximum раскрытия истины данной эпохиОтдельные мыслители,иногда группы учёных достигают более точного её познания – но не их мнения определяют ход научной мысли эпохи.В.И. Вернадский 
(из лекции «О научном мировоззрении»)// Очерки и речи. Ч.II. Пг., 1922.
Хотя ко второй половине XX в. не была преодолена линия противостояния ‘Эйнштейн-Бор’ в фундаментальной физике [1], практические результаты прикладной физики уже свидетельствовали о доминировании квантово-релятивистской парадигмы, и была сформулирована квантовая теория поля/КТП (Стандартная Модель/СМ). 
Классическая теория (механика Галилея-Ньютона и электродинамика Фарадея-Максвелла) стали с позиций теории предельными представлениями фундаментальных констант ( – постоянная Планка и  – скорость света и G – гравитационная постоянная Ньютона): принцип относительности Эйнштейна переходит в принцип относительности Галилея (V – скорость физического наблюдателя/ФН по отношению к системе отсчёта) при

,

а размерная неопределённость массы Планка

 разрешается через массу Стони ,

поскольку размерная неопределённость  уникально раскрывается как

 [2].

Теория относительности (специальная/СТО и общая/ОТО) исключила из физического контекста понятие ‘эфир – система отсчёта’. Квантовая идеология на новом уровне развития теории заместила ‘эфир’ представлением о ‘физическом вакууме’ (виртуальные частицы – нулевые колебания полей), который так же не может быть системой отсчёта. 
Как продолжение и развитие поисков М. Фарадея – «… возможной связи между тяготением и электричеством» и его неизменного убеждения «…в томчто все силы природы находятся во взаимной связи» [3], – в фундаментальной теории XX в. формулируется цель: получить объединённое описание физических взаимодействий.

Задача объединения (единая теория поля, позже – ‘Теория Всего’) существенно усложнилась по сравнению с тем, как она представлялась от Фарадея до Эйнштейна. Наряду с гравитацией (неограниченный радиус действия – RG) и электромагнетизмом  (неограниченный радиус действия – rem) были открыты физика атомного ядра и КТП-взаимодействия ‘внутри’ ядра – сильное (радиус действия – rst ~ 10–13 см), ответственное за взаимодействие нуклонов (протонов и нейтронов) в ядре, и слабое взаимодействие (радиус действия – rw ~ 10–16 см), ответственное за бета-распад атомных ядер и распады элементарных частиц с участием трёх поколений нейтрино (электронного – мюонного –  и тау-нейтрино – ).
В связи открытием нарушения в слабых взаимодействиях P- (пространственной), C- (зарядовой) и CP- (комбинированной) чётностей возник концептуальный интерес к проблеме симметрий. В сильном и электромагнитном взаимодействиях симметрии сохраняются.
Задача универсального описания физических взаимодействий потребовала обратиться к неабелевым калибровочным теориям (поля Янга-Миллса). На этой основе была создана теория сильных взаимодействий – квантовая хромодинамика/КХД и состоялось объединение электромагнитного и слабого взаимодействий – электрослабое взаимодействие.

Фундаментальное различие радиусов действия ‘классических’ и ‘ядерных’ взаимодействий и однозначность гравитационной постоянной (G > 0) позволили сформулировать на базе результатов эксперимента феноменологию новой (дополнительной) -физики, как расширение Стандартной Модели (см. [1,2]).

Необходимость новой -физики.
1. Необходимость новой физики с позиции CP-нарушения декларирована, к примеру, в Нобелевской лекции М. Кобаяси:«На основе результатовполученных на B-фабрикахсовременный статус CP-нарушения можно описать следующим образом:· Результаты B-фабрик показываютчто кварковое смешивание в шестикварковой модели является доминирующим источником наблюдаемого CP-нарушения.
· Результаты B-фабрикоднакооставляют разрешённой небольшую область для дополнительного источника CP-нарушенияобусловленного новой физикой, выходящей за рамки Стандартной модели.
· Преобладание материи над антиматерией во Вселеннойпо-видимомуобусловлено дополнительными источниками CP-нарушенияпоскольку CP-нарушение в шестикварковой модели слишком мало для того, чтобы объяснить это преобладание» (подчёркнуто – Б.Л.) [4].2. Другое направление ожидаемого расширения СМ (новой физики) состоит в экспериментальных поисках реализации суперсимметрии.Суперсимметрия, как возможность единого описания фермионов (элементарных частиц материи) и бозонов (квантов полей взаимодействия между элементарными частицами), привлекательна в контексте Теории Всего. Математический аппарат суперсимметрии предсказывает существование для каждой элементарной частицы суперпартнёра. Все суперпартнёры фермионов – бозоны, а суперпартнёры частиц-переносчиков взаимодействий – фермионы.Если бы в природе строго выполнялась суперсимметрия, то массы элементарных частиц и их суперпартнёров были бы одинаковы
Явное отсутствие суперпартнёров среди элементарных частиц вещества может означать, что суперсимметрия спонтанно нарушена. Следствием этого может быть очень большая масса суперпартнёров, которая недостижима для современных ускорителей высоких энергий.Из недавнего отчёта о поиске суперпартнёров на Большом адронном коллайдере/LHC:
«На Большом адронном коллайдере ведутся сотни разных проверок гипотезы суперсимметриино все они пока дают отрицательный результатЭто не является доказательствомчто исходная идея невернасуперсимметрия допускает огромное количество реализацийи у нас пока нет возможности проверить их всеВ этой не слишком обнадёживающей ситуации физики стараются чётко для себя понятькак дальше вести поиски суперсимметрии.
<…>
В целомнесмотря на широко разделяемоено не слишком афишируемое разочарование в результатахобщее направление исследований суперсимметрии вряд ли претерпит резкие изменения в будущемСуперсимметрия предоставляет слишком большое число новых возможностей для поискачтобы было так просто от неё отмахнутьсяКроме того, оказывается, что результаты поиска суперсимметрии удобно ‘переводить’ на язык других теорий Новой физикиОднако конкретный набор процессов и общая программа исследованиявидимопотребуют корректировки» [6] (выделено – Б.Л.).
Мы еще вернёмся к выделенным выше положениям, поскольку отвечающий суперсимметрии математический аппарат развит не только для физики высоких энергий, ориентированной на поиск суперпартнёров большой массы. В рамках суперсимметрии рассматриваются также проблемы ‘тихой физики’ – квантовая механика и квантовая электродинамика [5].3. Необходимость новой физики назрела также с позиций унификации (‘Теория Всего’), поскольку необходимость квантования гравитации, как универсального взаимодействия в пространстве-времени, не получает общепринятого решения, хотя в арсенале теоретиков появились новые концепции – теория струн/ТС и петлевая квантовая гравитация/ПКГ, – в которых концепция дискретности пространства-времени (гравитации) заложена изначально.К тому же получила новое экспериментальное (наблюдательное) и теоретическое обоснование проблема тёмной материи и тёмной энергии.4. Наконец, но, скорее всё же – первостепенная проблема, постановка которой невозможна в рамках современной СМ – это включение ФН (и его предметной формализации – -ортопозитроний/-o-Ps) в структуру квантово-релятивистской парадигмы (см. [1,7]).Истоки новой -физики

Хотя особенность аннигиляции -распадных позитронов в газообразном неоне по сравнению с другими инертными газами впервые проявилась в эксперименте [8], всё же истоком Проекта новой (дополнительной) -физики следует признать результаты эксперимента П.Е. Осмона. Методом задержанных --совпадений, где  – ядерный гамма-квант с энергией 1,274 МэВ, а  – один из аннигиляционных гамма-квантов, были получены временные спектры аннигиляции -распадных позитронов 

всего ряда инертных газов [9] .

Особенность временных спектров в системе ‘22Na-газообразный неон (~ 9% 22Ne)’ позволила сформулировать парадоксальную гипотезу о реализации абсолютно твёрдого тела в объёме газообразного неона – ядерного гамма-резонанса в ‘условия резонанса’ (эффекта Мёссбауэра) [10].
Гипотеза – эффект Мёссбауэра в газовой фазе (?!!) – поддержана критическим экспериментом при сравнении временных спектров в естественном неоне (8,86% 22Ne) и в неонеобеднённом изотопом 22Ne (4,91%)Получен при разных давлениях газа фактор  отношения интенсивностей ортопозитрониевой компоненты временных спектров Iдля неонаобеднённого изотопом 22Ne, и неона естественного изотопного состава[11]. С позиций СМ этот фактор исчезающе мал (10–7 - 10–6).
Но результат этого критического эксперимента, открывающий путь к новой физике, до сих пор не воспринят (не проверен) ни в одной лаборатории мира. 
Объяснить такое невнимание можно двумя причинами: с одной стороны, парадоксальностью гипотезы, с другой – тем, что новую физику большинство экспертов ожидают увидеть в результатах экспериментов на ускорителях сверхвысоких энергий.
После успешного критического эксперимента встала задача обосновать парадоксальную реализацию эффекта Мёссбауэра в системе ‘22Na-газообразный неон (~ 9% 22Ne)’. 

Литературные разыскания (с 1987) выделили и объединили с этой целью три основные концепции. 
В хронологическом следовании – это:· концепция вакуумоподобных состояний вещества/ВСВ [12];
· концепция спонтанно нарушенной полной относительности [13];
· концепция нуль-пространства (расширения ОТО) [14].
Критический эксперимент [11] и объединение идей и результатов [12-14] стали фундаментальной основой обоснования эффекта Мёссбауэра системе ‘22Na-газообразный неон (~ 9% 22Ne)’ – путём реализации в конечном состоянии -распада типа  (топологический квантовый переход/ТКП) двузначной () пространственноподобной структуры абсолютно твёрдого тела/АТТ – атома дальнодействия/АДД.
Объединить эти концепции стало возможно благодаря ряду фундаментальных теоретических результатов, среди которых следует особо выделить, в связи с однофотонной (однонотофной [15]) виртуальной аннигиляцией -o-Ps, работы [16,17].
Феноменология Проекта новой (дополнительной) -физики ‘снаружи’ светового конуса и история её формирования представлены в [18].

Преодоление стереотипов на пути новой -физики

Взгляды и результаты известных теоретиков создали концептуальный барьер на пути расширения СМ – Проекта новой (дополнительной) -физики ‘снаружи’ светового конуса.
Невозможно привлечь внимание физиков-экспериментаторов к трактовке принципиального различия между КТП для КЭД-позитрона (e+), рождённого в квантово-электродинамическом процессе образования пар (e+- e) и КТП для -позитрона (), рождённого в -распаде типа  (образование в веществе -o-Ps, как предметной формализации ФН, в конечном состоянии -распада и рождение двузначной ‘пары’ АДД), поскольку в сообществе физиков обрели качество стереотипа мышления утверждения известных теоретиков:
· «Мы не обсуждаем вопрос о введении топологии в алгебре наблюдаемыхК счастьюбольшинство физических вопросов от этой топологии не зависят» [19].Более определённо, как табу, этот стереотип утверждается известным струнником:· «Теоретически можно вообразить системукоторая переупорядочивается без изменения энергиино в реальном мире такого никогда не бывает» [20].Эти тезисы-табу неявно обращаются к слабому энергетическому условию/СЭУ ОТО, исключающему экзотическую материю с отрицательной плотностью массы, однако противоречат мнению других известных теоретиков, которые не исключают «… одновременное рождение квантов полей с положительной энергией и С-поля с отрицательной энергией» [21].

Барьер для Проекта новой -физики обосновывает
· «новое доказательство теоремы о положительности энергии» [22].
В то же время другие известные теоретики высказываются о необходимости новых конструктивных идей, способных вывести СМ из стагнации:
· «… я уверенчто от нас до сих пор ускользает некая простая идеякоторая могла бы стать ключом к решениюНеприятно думатьчто научный прогресс приостановился и ждёт этой простой идеи… [23]».Цитирование из публичной лекции М.А. Шифмана [24]:· Э. Виттен: «Суперсимметрияесли она имеет место и в природеявляется частью квантовой структуры пространства и времениВ повседневной жизни мы измеряем пространство и время числами: ‘сейчас 3 часавысота десять метров…’ и так далееЧисла – классические понятияизвестные человечеству задолго до квантовой механики, открытой в начале 20-го векаОткрытие квантовой механики изменило наше понимание почти всего в физикено наш основной способ мышления о пространстве и времени не был затронут.Если природа суперсимметричнато неизбежно радикальное изменениебудут выявлены квантовые измерения пространства и временине выражаемые обычными числамиКвантовые измерения проявятся в существовании новых элементарных частицкоторые будут рождаться на ускорителяхи чьё поведение будет описываться суперсимметричными законами» [24].И констатация ‘status quo’ от самого лектора:· «К сожалениюони (новые элементарные частицы – Б.Л.) пока не рождаются на Большом адронном коллайдере – это большая проблема… 
<…>
Была обнаружена хиггсова частицаи масса её измерена с хорошей точностью и составляет 125 ГэВИ это представляет очень большую проблему для суперсимметричной феноменологиипотому что она слишком тяжёлая для этогоНикто не ожидал, что она будет такой тяжёлойЕё ожидали в районе 110 ГэВ15 ГэВ с лишним – это очень драматично для простых вариантов суперсимметрииВсе простые варианты суперсимметрии исключены этим экспериментом <…> масса суперпартнёров отодвигается в область энергийнедоступных для Большого адронного коллайдера <…> Простая суперсимметричная парадигма не осуществилась.
<…> 
это не означает, что суперсимметрия совсем исключена, но это означает, что если она существует в природе, то она более хитроумно устроена <> у нас есть ещё четыре-пять лет до тех пор, пока она не будет открыта на Большом адронном коллайдере, и тогда нам всем будет счастье…» [24].Нет ожидавшихся новостей о регистрации суперпартнёров и через «четыре-пять лет» [6].

Не настало ли время расширить соображения профессора М.А. Шифмана о суперсимметрии – о том, что «она более хитроумно устроена», как призыв к теоретикам – обратить внимание на известные более полувека экспериментальные результаты ‘тихой физики’ по аномалиям в системе ‘22Na-газообразный неон (~ 9% 22Ne)’ и феноменологию Проекта новой (дополнительной) -физики ‘снаружи’ светового конуса [11,18]?

Феноменология аномалий аннигиляции -позитронов () в конечном состоянии ТКП (‘условия резонанса’) системы ‘-газообразный неон ~ 9%’ предполагает не одну, а две реализации суперсимметрии:· ‘снаружи’ светового конуса в конечном состоянии -распада в двузначном () ограниченном макроскопическом 4-объёме пространства-времени имеет место ненарушенная суперсимметрия, как «…полное вырождение пара- и ортосуперпозитрония» [25] (т.е.  для -o-Ps/-p-Ps по сравнению со сверхтонким расщеплением эВ для состояний КЭД-o-Ps/-p-Ps); суперпартнёром в ‘зазеркалье’ является -парасуперпозитроний/-p-Ps , отрицательная масса которого по абсолютной величине тождественна массе -o-Ps [18] («… восстановление <полной относительности> должно сопровождаться … комлексизациейт.еудвоением размерности пространства-времени» [131982] – ВСВ [12]/‘зазеркалье’.Зазеркалье’ предполагает антиподную симметрию энергии и действия [17]. Возможность коллективного суперпартнёра квазибариона (квазипротона – ) и поколений лептонов –  реализованы двузначным (АДД («+»АДД/«–»АДД );
· предполагается, что ‘внутри’ светового конуса суперсимметрия спонтанно нарушена. Возможность наблюдения коллективного суперпартнёра – резонанса определяется массой ядра АДД

ТэВ,

где  - число ячеек/узлов ядра АДД.

Поскольку двузначное (ядро АДД неразделимо, приведённая выше и ранее в [26] оценка энергии резонанса удваивается – 100 ТэВ.
Мы видим, что, если ‘включить’ в конечном состоянии -распада (ТКП) ограниченный двузначный () 4-объём пространства-времени ‘снаружи’ светового конуса (АДД с ядром АДД) и при этом ‘выключить’ теорему о положительности энергии [22], то ‘тихая физика’ открывает область энергий порядка планковской массы

(),

недоступную для коллайдеров будущих поколений.
Но, благодаря выделению ядра АДД () – коллективного суперпартнёра – в составе АДД (), сохраняется трудная перспектива экспериментального обоснования спонтанно нарушенной суперантиподной симметрии ‘внутрисветового конуса. Можно обнаружить в отдалённом будущем резонанс при энергии ~ 100 ТэВ.

Поделиться в соц. сетях

0

Библиографический список
  1. Левин Б.М. Противостояние ‘Эйнштейн-Бор’ сформировало стагнацию современной Стандартной Модели. Путь преодоления. http://web.snauka.ru/issues/2018/02/859512
  2. Левин Б.М. О токе смещения М.Планк/Дж.Стони-объединения физических зарядов. Гравитация, как объединяющее поле. http://science.snauka.ru/2013/05/4936
  3. М. Фарадей. Экспериментальные исследования по электричеству. Т.3, раздел 30, с.224. Изд. АН СССР, 1959.
  4. Кобаяси М. CP-нарушение и смешивание ароматов. Нобелевская лекция. УФН, т.179(12), с.1316, 2009.
  5. Генденштейн Л.Э., Кривее И.В. Суперсимметрия в квантовой механике. УФН, т.146(4), с.553, 1985.
  6. БАК > Новости LHC  (10.08.2017): Физики подводят предварительные итого поиска суперсимметрии. http://elementy.ru/LHC/novosti_BAK/43084/Fiziki_podvodyat_predvaritelnye_itogi_poiska_supersimmetrii
  7. Левин Б.М. Фундаментальная теория и феноменология Проекта ‘Теория Всего’. http://web.snauka.ru/issues/2018/05/86635
  8. Marder S., Huges V.W., Wu C.S., and Bennett W. Effect of an Electric Field on Positronium Formation in Gases: Experimental.Phys. Rev., v.103(5), p.1258, 1956.
  9. P.E. Osmon.Positron lifetime spectra in noble gases.Phys. Rev., v.B138(1), p.216, 1965.
  10. Левин Б.М., Шантарович В.П. Об аномалиях временных спектров аннигиляции позитронов в газообразном неоне. ЯФ, т.39(6), с.1353; Левин Б.М. Ортопозитроний: программа критических экспериментов. ЯФ, т.52(2/8), с.535, 1990.
  11. Левин Б.М., Коченда Л.М., Марков А.А., Шантарович В.П. Временные спектры аннигиляции позитронов (22Na) в газообразном неоне различного изотопного состава. ЯФ, т.45(6), с.1806, 1987.
  12. Глинер Э.Б.Алгебраические свойства тензора энергии-импульса и вакуумоподобные состояния вещества. ЖЭТФ, т.49(8), с.542, 1965.
  13. Андреев А.Ф. Макроскопические тела с нулевой массой покоя. ЖЭТФ, т.65(4/10), с.1303, 1973; Андреев А.Ф. Гравитационное взаимодействие частиц нулевой массы. Письма в ЖЭТФ, т.17(8), с.424, 1973; Андреев А.Ф.Спонтанно нарушенная полная относительность.Письма в ЖЭТФ, т.36(3), с.82, 1982.
  14. Борисова Л.Б. и Рабунский Д.Д. Математическая теория движения частиц в четырёхмерном пространстве-времени. М.: Мастерская им. М.В. Ломоносова, 1997; Рабунский Д.Д. Три формы существования материи в четырёхмерном пространстве времени. М.: Мастерская им. М.В. Ломоносова, 1997.
  15. Огиевецкий В.И., Полубаринов И.В. Нотоф и его возможные взаимодействия. ЯФ, т.4(1), с.216, 1966.
  16. Glashow S.L. Positronium versus the mirror Universe. Phys/ Lett, v.B167(2), p.35, 1986.
  17. Linde A.D. The multiplication of the Universe and problem of cosmological constant. Phys. Lett., v.B200(3), p.272, 1988; http://arXiv.org/abs/hep-th/0211048
  18. Levin B.M. Atom of Long-Range Action Instead of Counter-Productive Tachyon Phenomenology. DecisiveExperiment of the New (Additional) Phenomenology Outside of the Light Cone. Progress in Physics, v.13(1), p.11, 2017; Levin B.M. Half-Century History of the Project of New (Additional) -Physics. Progress in Physics, v.13(1), p.18, 2017.
  19. Фаддеев Л.Д., Якубовский О.А.. Лекции по квантовой механике для студентов-математиков. Изд. ЛГУ, 1980.
  20. Leonard Susskind. THE BLACK HOLE WAR. MY BATTLE WITH STEPHEN HAWKING TO MAKE THE WORLD SAFE FOR QUANTUM MECHANICS, 2008. Перевод: Л. Сасскинд. БИТВАПРИ ЧЁРНОЙ ДЫРЕ. МОЁ СРАЖЕНИЕ СО СТИВЕНОМ ХОКИНГОМ ЗА МИР, БЕЗОПАСНЫЙ ДЛЯ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ, «ПИТЕР», М., СПб, 2014, с.169.
  21. Hawking S.W., Ellis G.F.R. The Large Scale Structure of Space-Time. Cambridge UniversityPress, 1975. Перевод: Хокинг С., Эллис Дж. Крупномасштабная структура пространства-времени. М., «Мир», 1977, с.104.
  22. Witten E. A new proof of the positive energy theorem. Comm. Math. Phys., v.80, p.381, 1981.
  23. Li Smolin. Time Reborn: From the Crisis in Physics to the Future of the Universe. Hardcover, 2013; Перевод: Ли Смолин. Возвращение времени: от античной космогонии к космогонии будущего. М., АСТ: CORPUS, 2014, с.51.
  24. М.А. Шифман. Публичная лекция, 28 сентября 2013 – YouTube.
  25. Di Vecchia P., and Schuchhardt V.N=1 and N=2 supersymmetric positronium. Phys. Lett., v.B155(5/6), p.427, 1985.
  26. Левин Б.М. Проект новой (дополнительной) -физики «снаружи» светового конуса и принципиально новые, неразрушающие технологии. http://web.snauka.ru/issues/2017/12/85136


Количество просмотров публикации: Please wait

Все статьи автора «Левин Борис Михайлович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация