Предполагается, что наблюдаемая нами материя от элементарных частиц (ЭЧ) до космических объектов представляют различный порядок движения тел в физическом вакууме (ФВ). ФВ состоит из хаотически движущихся мельчайших, неделимых, абсолютно сплошных тел (Т), имеющих форму, объём, массу и плотность. Эти предположения приводят к новым, экспериментально проверяемым физическим эффектам и позволяют наглядно представить ЭЧ.
Будем полагать, что свойства вещества Т подобны свойствам идеальной жидкости, тогда форма Т будет сферической. А среда ФВ похожа на среду газов с максимальной концентрацией Т вблизи с космическими объектами и тем выше, чем больше масса этих объектов. Но в отличие от среды газов наряду с упругими столкновениями для Т ФВ возможны и неупругие, приводящие к слиянию Т. Последующие столкновения могут приводить как дальнейшему слиянию Т так и распаду ранее, слившихся Т, а могут оказаться и упругими. Условия при которых происходят различные столкновения Т пока не известны. Так как пока не известны свойства Т. Но можно грубо экспериментально определить условия, при которых могут происходить разные столкновения капель жидкостей. Так, например, помещая капли жидкостей, находящиеся в растворе несмешиваемого с жидкостью капель при одинаковой их плотности можно оценить условия различных столкновений капель. В качестве капель жидкости можно взять капли растительного масла в растворе этилового спирта при равных плотностях капель и раствора или наоборот капли раствора спирта в подсолнечном масле. Этот эксперимент позволит грубо определить условия при которых происходят различные столкновения капель в зависимости от энергии поверхностного натяжения капель. Именно столкновения единственное взаимодействие Т. Непосредственно Т не участвуют в известных фундаментальных взаимодействиях, за которыми скрыто большое количество различных столкновений Т. В общем случае между столкновениями центр инерции Т не зависимо от количества слившихся Т движется поступательно с одновременным вращением вокруг оси, проходящей через центр инерции. Это единственно абсолютно свободное движение. В отличии от движения других физических объектов движение, которых происходит в различных средах, которые оказывают сопротивление движению. Так условий, в которых бы наблюдаемые физические объекты в отсутствие действия сил двигались, равномерно поступательно не существует. Движение планет солнечной системы происходит синхронно с движением потока Т ФВ и с хорошей точностью описывается законом всемирного тяготения Ньютона. Однако в этом законе не учитывается конечность скорости распространения взаимодействия. Так одним из решения задачи для двух одинаковых тел будет их движение по окружности, на которой тела расположены диаметрально противоположно и силы взаимодействия направлены по линии соединяющей тела. Но поля, образованные каждым из тел достигнут другого не в момент их образования, а с некоторой задержкой необходимой для достижения их каждого из тел. Это приводит к тому, что силы, действующие между телами, будут направлены не по диаметру, а по хорде. Эти силы можно разложить на две составляющие, одна из которых направлена по диаметру, а направление другой совпадает со скоростью каждого тела. Но тогда по законам Ньютона скорость каждого из тел будет увеличиваться, и такое согласованное движение тел оказывается невозможным. Тем не менее, планеты движутся согласованно. Это может быть связано с тем, что в уравнениях всемирного тяготения не учитывают конечность скорости распространения взаимодействия и сопротивления среды ФВ. И сопротивление среды компенсирует составляющую сил направление, которых совпадает с направлением скорости. Однако изменить уравнения всемирного тяготения Ньютона с учетом этих факторов не просто. Тем не менее, если удастся это сделать, то решение его может оказаться более точным.
Конечно, столкновения происходят в соответствии с законами сохранения энергии, импульса и момента импульса классической физики. Кажущиеся не сохранение закона сохранения при неупругом столкновении Т, приводящем к слиянию их, объясняется тем, что при таком столкновении часть кинетической энергии переходит в потенциальную энергию связи, а часть тратиться на деформации Т и образование поверхности раздела между Т, поскольку Т должны сохранять индивидуальность при слиянии. При неупругих столкновениях макротел, приводящих к их слиянию часть кинетической энергии, переходит в другие виды энергии, как правило, превращаясь в тепловую энергию. Для Т ФВ такой переход энергии невозможен. Внутренняя энергия Т при распаде, ранее славшихся Т в результате столкновений переходит в кинетическую энергию разлетающихся Т. Пока не известны свойства Т и определить при каких условиях происходят упругие или неупругие столкновения нельзя. Можно лишь считать, что столкновения происходят в соответствии с законами сохранения энергии, импульса и момента импульса. Так как Т являются мельчайшими, неделимыми и абсолютно сплошными, то вещество Т должно находится в глубочайшей потенциальной яме, ибо в противном случае они могли бы делиться на составляющие их части. При слиянии Т глубина потенциальной ямы будет тем меньше чем большее количество Т слилось. Тем самым количество, слившихся Т будет ограничено. Основное отличие ФВ от среды газов заключается в том, что размеры Т среды могут значительно отличатся в размерах. Это необходимое условия для возникновения в этой среде различного порядка в движении части Т. Косвенно появление порядка в хаотическом движении можно проверить экспериментально. На макротела находящиеся в среде газов или жидкостей действует давление одинаковое на любой части его поверхности много большей размера молекул и обусловленное упругими столкновениями молекул среды с поверхностными молекулами макротела. При помещении второго тела в среду газов или жидкости каждое из тел будет взаимно экранировать внутреннею поверхность другого от хаотических столкновений с молекулами. Такое экранирование будет иметь место только когда расстояние между телами меньше средней длины свободного пробега молекул. В обычных условиях средняя длина свободного пробега молекул газа l ~ 10-5см, а размер молекул r ~ 10-8см. Но тогда расстояние между телами d должно быть:
r << d < l
Расположить тела на столь малом расстоянии и обнаружить и исследовать силу экранирования затруднительно. Но при уменьшении давления газа длина свободного пробега увеличивается и достигает ~ сантиметра при давлении 10-3 мм рт. ст. Однако величина этой силы в этих условиях будет порядка долей дины на см2 и её непросто обнаружить, но экспериментаторам удается измерять намного меньшие силы эффекта Казимира. Этот эксперимент представляет макро аналог эффекта Казимира. Если сила обусловлена взаимным экранированием существует, то под её действием тела должны сближаться. По мере сближения тел число кратных столкновений отдельных молекул между внутренними поверхностями тел будет возрастать и на каком-то расстоянии суммарный импульс, передаваемый внутренним и внешним поверхностям, станет одинаковым. Если внешним воздействием изменить это расстояние, то после его снятия тела в зависимости от их формы вернутся к исходному расстоянию. Отметим, что сила экранирования зависит от телесного угла, под которым из центра каждого тела видно другое. Заметим, что этот угол практически обратно пропорционален квадрату расстояния между телами.
Если ЭЧ различный порядок движения Т ФВ, то вне этой среды ЭЧ, а тем более вещества существовать не могут. Так, например, при минимальной энергии ФВ, как считается в квантовой физике, наблюдаемых ЭЧ нет. Предполагается лишь существование не наблюдаемых нами виртуальных частиц. При низкой концентрации Т ФВ должна быть и низкая концентрация ЭЧ. И такое явление наблюдается в удалённом космическом пространстве, в котором концентрация ЭЧ составляет несколько единиц в куб. см и лишь концентрация фотонов реликтового излучения и нейтрино с антинейтрино всех типов достигает нескольких сотен [ 1]. Но тогда помещая вещества в условия близкие к условиям далёкого космического пространства ( высокий вакуум и температура близкая к абсолютному нулю) должно наблюдаться аномальное поведение веществ. Однако эти условия не в полной мере соответствуют условиям далёкого космического пространства, в котором гравитация близка к нулю. В земных условиях гравитация достаточно велика, и уменьшить её можно лишь компенсируя силы гравитации центробежной силой, например, в спутниках земли, внутри которых наблюдается невесомость. Наблюдаемые в условиях сверхнизких температур сверхтекучесть и сверхпроводимость могут быть вызваны изменениями, происходящими в ВФ ( изменение концентрации, распределения по количеству, слившихся Т и др.). Помещая же радиоактивные изотопы в эти условия должно наблюдаться ускорение их распада. И известный эффект ускорения распада твердых радиоактивных изотопов, используемый для измерения больших давлений (>103 атм.) [2], может быть объяснён изменением концентраций согласованно, движущихся Т в составе ЭЧ вещества и Т ФВ в которой они образовались, обусловленное изменением объёма вещества. Заметим, что относительное изменение постоянной распада (∆λ/λ) практически пропорционально давлению. Но давлению пропорционально и относительно изменение объёма (∆V/V), которое может быть получено и при понижении температуры. В этих условиях может наблюдаться и предполагаемый распад протона.
Таким образом изменение температуры окружающей среды приводит к изменению ФВ , приводящее к изменением концентрации Т, распределениями по степени слияния и скоростям. Изменение концентрации Т ФВ при градиенте температуры можно проверить экспериментально для этого надо изготовить электровакуумную лампу с охлаждающим до сверхнизких температур анодом и выяснить будет ли протекать через неё электрический ток в отсутствии напряжения между анодом и катодом. Здесь вместо электронов, образуемых на катоде, можно поместить источник нейтронов и выяснить увеличивается ли их энергия в зависимости от температуры анода. Также можно поместить в лампу последовательно несколько анодов и охлаждать их до разных температур. Причем аноды можно сделать не сплошными, а с несколькими отверстиями.
Задача о поведении Т ФВ намного сложней задачи о поведении идеального газа и к решению её пока даже ещё не приступали. К тому же основные понятия физики (сила, заряд и др.) оказываются вторичными, третичными и т.д. интегральными представлениями, появляющимися в результате столкновений Т ФВ. Так если в ФВ в результате столкновений возникает какой-то порядок, например, вихревые образования (ВО) в движении части Т, то при их взаимодействие и может появиться наблюдаемая нами сила. Косвенно взаимодействие ВО можно проверить экспериментально с помощью тележек установленных на ровной поверхности, на которых находятся вентиляторы с разным направлением вращения лопастей. Можно на каждой из тележек установить на одной оси по два вентилятора с различными направлениями вращений их лопастей. Этот эксперимент позволит определить силу взаимодействия тележек в зависимости от расстояния между ними и от направлений вращения лопастей вентиляторов. Этот эксперимент грубый аналог взаимодействия ЭЧ.
Выясним, возможно, ли такое согласованное движение нескольких тел, состоящих из слившихся Т ФВ при котором механические характеристики (энергия, импульс, момент импульса) тождественны характеристикам одной из известных ЭЧ. Для двух тел, состоящих из одинакового количества, слившихся Т это движение представляет поступательное движение центра инерции с одновременным вращением вокруг оси проходящей через центр инерции ортогональной линии , соединяющей тела и параллельной направлению поступательного движения центра инерции (1) или ортогональной ей (2). Для первого варианта, считая, тела материальными точками и полагая, что линейная скорости вращения и поступательного движения равны скорости света их координаты будут следующими:
R11( rcosωt, rsinωt, сt),
R12(-rcosωt,-rsinωt, сt),
для второго варианта:
R21(0, rcosωt, rsinωt + ct),
R22(0,-rcosωt,-rsinωt +ct) (1),
где r – радиус вращения, ω – частота вращения, с – скорость центра инерции.
Механические характеристики (энергия, импульс, момент импульса) такого движения тел в соответствии с законами классической физики будут следующими:
E = 2(mc2/2 +mω2r2/2) = 2mc2 = Mc2,
p = mc + mc = Mc,
s = mcr + mcr = Mcr
r = c/ω (2)
где m – масса каждого из тел, M – суммарная масса тел.
Сравнивая, полученные значения первого варианта с квантовыми значениями энергии, импульса, момента импульса получим:
E = Mc2 = ћω,
p = Mc = ћω/c,
s = Mcr = ћ,
r = c/ω = ћ/Mc·ce2/ce2 = e2/αE, (3).
где ћ – постоянная планка, е – заряд электрона, α – постоянная тонкой структуры, ω – частота вращения, c – скорость света, r – радиус вращения.
Полученные значения энергии, импульса, момента импульса тождественны квантовым значениям для фотона. Первый вариант соответствует циркулярной поляризации фотона, а второй линейной и проекция его момента импульса на направление движения равна 0.
Однако мгновенные скорости тел превышают скорость света, при средней скорости, равной скорости света. То есть к Т ФВ СТО Эйнштейна не применима. СТО как раз и описывает интегральные свойства ФВ и средняя скорость любых согласованных движений, состоящих из различного количества слившихся Т, не превышает скорость света. Тогда как часть Т может превышать скорость света, которая оказывается средне- квадратичной скоростью (<c2>) Т и (с) является скоростью распространения электромагнитных волн. При движении известных физических объектов масса их будет увеличиваться за счет присоединенной массы, и уменьшаться размер в направлении движения в соответствие с СТО Эйнштейна. Исключением будет лишь движение ЭЧ и материальных тел, движущихся согласованно с потоками тел ФВ. Из модели фотона следует ограничение максимальной энергии фотонов. Увеличение энергии в этой модели происходит в результате увеличения количества, слившихся Т и уменьшения расстояния между ними. Но тогда такое согласованное движение возможно лишь до касания поверхностей тел. Если полагать, что касание поверхностей тел происходит при расстоянии между центрами инерции тел, равным планковской длине (lp), то масса тел тождественна планковской массе. Действительно в этом случае радиус вращения центров инерции тел будет, равным lp/2 и для спина фотона можно записать:
2mclp/2 = ћ → m = ћ/clp → (ћ/c)/(ћG/c3)1/2 = (ћc/G)1/2 = mp (4).
Таким образом, масса тел составляющих фотон максимальной энергии тождественна планковской массе (mp).
Зная массу и радиус тела определим плотность. Если за планковский объём принять не объём куба, а объём шара с диаметром, равным планковской длине, то плотность тел будет тождественна планковской плотности. Но сама планковская плотность будет равна ρ = 6mp/πl3. также из этой модели фотона можно найти радиус и массу Т, не слившегося с другим Т.
Из E = Mc2 = hν → M = hν/c2 → m = hν/2c2
полагая, ν = 1 получим m0 ≈2π·1.054·10-34/2·9·1016 = 0.368·10-50 кг.
Зная массу легко найти радиус Т, не слившегося с другими Т и количество, слившихся Т в телах фотона максимальной энергии:
r = (3m/4πρ)1/3 ≈ (3·0.368·6·10-50/4·3.14·5.155·1096)1/3 ≈ 10.079·10-50 м.
n = mp/m0 ≈ 5.913·1042
Так что без массовые частицы не должны существовать.
В этой модели не учитывается внутренняя энергия, слившихся тел и их собственный момент импульса. Если собственные моменты импульсов будут одинаковыми и противоположными, то это не изменит суммарный момент импульса. Внутренняя энергия тел может перейти в кинетическую энергию вакуума, только если при взаимодействии фотонов тела распадаются.
Эта модель фотонов рассматривает их как частицы, тогда как фотоны обладают и волновыми свойствами. И их можно представить, как передача согласованного движения тел фотона эстафетно от одних тел ФВ к другим как это имеет место в волновых движениях. Такой характер передачи согласованного движения тел в среде Т характерен для бозонов, тогда как в фермионах согласованно движутся одни и те же тела. Энергию фотона определяли по законам классической физики. Энергию тел, состоящих из различного количества, слившихся Т также будем определять по законам классической физики. Для Т ФВ кинетическая энергия при неупругом столкновении, приводящем к слиянию Т не может переходить в другие виды энергии, как это имеет место при столкновении макро тел., а переходит во внутреннею энергию Т, которая определяется по законам классической физики:
E = Mv2/2 + Евн (5),
где M – суммарная масса, сталкивающихся Т ФВ, v – скорость тел после столкновения, Eвн – внутренняя энергия тел.
При упругих столкновениях внутренняя энергия не изменяется, измениться она может лишь при слиянии Т или их распаде. Если в космическом пространстве существуют условия, в которых преобладают неупругие столкновения Т ФВ, то возможно образование абсолютно сплошного тела, имеющего колоссальную массу, огромную внутреннею энергию и небольшой размер. Именно эти объекты могут оказаться черными дырами. При столкновении таких черных дыр, приводящих к распаду ранее, слившихся Т ФВ могут в результате последующих столкновений, распавшихся Т ФВ появиться наблюдаемые нами ЭЧ. Последующие объединения этих ЭЧ могут приводить к образованию наблюдаемых нами больших космических объектов. То есть Т ФВ могут оказаться темной материей, имеющих энергию, называемую темной.
Согласно законам классической физики для смеси газов средние энергии молекул каждого газа смеси одинаковы. Средняя квадратичная скорость молекул каждого газа будет тем меньше, чем больше масса его молекул. Но для Т ФВ возможно и равенство средних квадратичных скоростей тел не зависимо от количества, слившихся Т, составляющих тела. Но тогда скорость фотонов будет не зависеть от их энергий.
ЭЧ с массами покоя представляют согласованное движение тел (вращение и колебание), состоящих из разного количества, слившихся Т в локальной области пространства. То есть представляют различные вихревые образования в ФВ.
Вихри, образованные в атмосфере газов нашей атмосферы имеют пониженное давление (например, циклоны) или повышенное (например, антициклоны) по отношению к давлению газов атмосферы. Причем количество циклонов, образуемых, в атмосфере более в чем в три раза превышает количество антициклонов и циклоны более устойчивы. Эта особенность поведения вихрей в ФВ объясняет незначительное количество наблюдаемых античастиц. Отличие лептонов от адронов заключается в том, что лептоны представляют одиночные вихревые образования, тогда как адроны могут, состоят из нескольких, объединенных вихревых образований и наличием ядра в центре этих образований. Заряженные ЭЧ имеют преобладающие направление вращения вихрей, а для нейтральных вращения вихрей компенсированы. Так как вихревые образования образуются в среде хаотически движущихся Т, то вокруг таких образований будет существовать и некоторый порядок из разлетающихся и налетающих Т, с различным количеством, слившихся Т. Именно этот порядок из разлетающих и налетающих Т и может восприниматься как физические поля ЭЧ. И за известными взаимодействиями ЭЧ могут скрываться не виртуальные частицы, а взаимодействие, обусловленное столкновениями с Т ФВ. Наблюдаемая же нами масса ЭЧ, а точнее их энергия это энергия вихревых образований, возникающих в хаотическом движении Т ФВ. При этом энергию хаотически, движущихся Т мы не замечаем. Однако как сейчас считается, что наблюдаемые нами ЭЧ могут образоваться, только если энергия вакуума достаточна для этого. При минимальной энергии ФВ в нем существуют только не наблюдаемые виртуальные частицы. Взаимодействие вихрей в нашей атмосфере отдалённо похоже на взаимодействие ЭЧ. Основной вопрос этих представлений о ФВ это возможно ли в такой среде образование вихревых образований с длительным временем существования и последующего их объединения.
Особое место пока ещё грубой классификации ЭЧ занимает нейтрино с антинейтрино. Эти частицы, образуются при распаде некоторых ЭЧ и ядерных реакциях. Так как ЭЧ с массами покоя представляют вихревые образования, то при распаде часть Т может разлетаться в разные стороны, унося энергию, импульс и момент импульса. То есть нейтрино и антинейтрино не одиночная частица, а коллектив, разлетающих или налетающих Т. Для изменения вихревого образования налетающими Т необходима синхронность столкновения их с Т участвующих в вихревом образовании. Но даже для молекул газов вероятность одновременных столкновений нескольких молекул мало вероятна, несмотря на то, что молекула испытывает ~ 109 столкновений в секунду.
Описать поведение всех Т, участвующих в вихревом движении вряд ли возможно.
Но можно построить по аналогии с моделью фотона грубые модели ЭЧ из нескольких пар вращающихся и колеблющихся тел в локальной области пространства. То есть каждая пара тел вращается относительно осей штрихованных систем координат, а сами эти системы координат вращаются относительно осей другой системы координат. Эти пары тел будут наглядным аналогом кварков. А колеблющиеся Т внутри ВО будут прообразом глюонов. Здесь возникает большое разнообразие различных вариантов направлений вращений и начальных фаз пар тел. Стабильными же моделями будут те модели при вращении пар тел, которых тела этих пар не сталкиваются. .
Здесь еще много вопросов, на которые пока нет ответов.
Библиографический список
- Физическая энциклопедия. Гл.Ред. А.М. Прохоров, М,1992 г. (Нейтринная астрофизика, Т. 3, стр. 256).
- Д. Блан Ядра, частицы, ядерные реакторы, Пер. с франц. М., 1989, с.160.
Количество просмотров публикации: Please wait