Physics of the 21st century
Понедельник
18.12.2017
15:35
Приветствую Вас Гость | RSS

Физика 21 века Новая физика - физика 21 века

Choose language of the site:

Афоризм Эйнштейна
Поиск

Меню сайта:

Главная страница

Полевая теория элементарных частиц

Введение

Полевая теория элементарных частиц

Поляризация электромагнитного поля

Элементарные частицы

Элементарные частицы

Строение элементарных частиц

Нейтрон - элементарная частица

Протон - элементарная частица

Электрон - элементарная частица

Электронное нейтрино - элементарная частица

Мюонное нейтрино - элементарная частица

Фундаментальные взаимодействия

Ядерные силы

Элементарные частицы: мифы физики 20 века

Гравитационное поле элементарных частиц

Физические поля элементарных частиц

Теория гравитации элементарных частиц

Введение

Теория гравитации элементарных частиц 1

Теория гравитации элементарных частиц 2

Гравитон гравитино - мнение физики

Заблуждения в физике

Заблуждения в физике 20 века

Заблуждения: Кварки

Заблуждения: Виртуальные частицы

Заблуждения: Фундаментальные взаимодействия

Заблуждения: Сильное взаимодействие

Заблуждения: Слабое взаимодействие

Заблуждения: Стандартная модель элементарных частиц

Заблуждения: Бозон Хиггса

Заблуждения: Большой взрыв

Заблуждения: Нейтринные осцилляции

Заблуждения: Черная дыра

Заблуждения: Теория струн

Заблуждения: Кварк-глюонная плазма

Мифы Стандартной модели элементарных частиц

Стандартная модель элементарных частиц

Виртуальная частица - мнение физики

Кварки

Прелестный кварк (B-кварк)

Очарованный кварк (C-кварк)

Нижний кварк (D-кварк)

Странный кварк (S-кварк)

Истинный кварк (T-кварк)

Верхний кварк (U-кварк)

Глюон

Конфайнмент

Калибровочный бозон

Бозон

Фермион

Изотопический спин

Странность

Мифы астрофизики

Темная материя

Темная энергия

Черные дыры

Большой взрыв

Расширение Вселенной

"Реликтовое излучение"

Красное смещение - мнение физики

Мифы Бозона Хиггса

Бозон Хиггса - мнение физики

Механизм Хиггса

Открытие бозона Хиггса - правда и вымысел

Нейтрино во Вселенной

Роль нейтрино в красном смещении и ...

Загадка нейтрино с точки зрения полевой теории элементарных частиц. Часть 1
...

Загадка нейтрино ... 5

Р А З Н О Е

Умные мысли и не только ...

и Д Р У Г О Е

Гостевая книга


Статистика


Профиль

Страница сайта Полевая теория элементарных частиц Страница сайта

Полевая теория элементарных частиц. (Основные положения)

Field theory of elementary particles.

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. (Виртуальная частица). 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. - Подлинная теория должна строго действовать в рамках законов природы: в этом и заключается НАУКА.


    1 Введение в полевую теорию элементарных частиц
    2 Постулаты полевой теории элементарных частиц
    3 Спектр элементарных частиц и их состояний
    4 Радиус элементарной частицы
    5 Масса покоя элементарной частицы (следствие Классической электродинамики)
    6 Электрическое поле элементарной частицы
      6.1 Электрическое поле заряженной элементарной частицы
      6.2 Электрическое поле нейтральной элементарной частицы
    7 Полевая теория и теория гравитации элементарных частиц
    8 Полевая теория элементарных частиц - Следствия:
    9 Полевая теория элементарных частиц: Итог


Вспомним, что достоверно установила физика 20 века об элементарных частицах с ненулевой величиной массы покоя (кроме фотона), и посмотрим: что из этого следует.

  • 1.Корпускулярность элементарных частиц и наличие у них квантовых характеристик.
  • 2.Наличие у элементарных частиц волновых свойств, которыми обладает и свет – переменное электромагнитное поле.
  • 3.Наличие у элементарных частиц постоянного электрического поля (постоянного электрического заряда, который квантуется и равен 0, +e, -e). У нейтрона, несмотря на нулевую величину суммарного электрического заряда, Стандартная модель признает наличие дипольного электрического поля.
  • 4.Наличие у элементарных частиц постоянного магнитного поля.
  • 5.Полная внутренняя энергия элементарной частицы равна произведения ее массы покоя на квадрат скорости света (E=m0c2).
  • 6.Наличие у элементарных частиц вращательного момента, который квантуется кратно ħ/2.

А теперь следствия:

  • 1.То, что полная внутренняя энергия покоящейся элементарной частицы равна произведению ее массы покоя на квадрат скорости света (скорости перемещения электромагнитной волны в пространстве), в точности так, как и для фотона, а также наличие у элементарной частицы волновых свойств, которыми обладает волновое переменное электромагнитное поле – говорит о том, что внутри элементарной частицы имеется переменное электромагнитное поле. Но поскольку переменное электромагнитное поле не может стоять на месте, и в то же время оно локализовано в малом объеме пространства – следовательно, волновое переменное электромагнитное поле элементарной частицы вращается, вокруг центра элементарной частицы по некоторому среднему радиусу со средней скоростью, равной скорости света. При таком вращении возникает вращательный момент, который квантуется кратно ħ/2.
  • 2.Поскольку элементарные частицы обладают постоянным электрическим и постоянным магнитным полем и эти поля не существуют отдельно друг от друга и от переменного электромагнитного поля, следовательно, все эти поля взаимосвязаны – у переменного электромагнитного поля элементарных частиц имеется постоянная составляющая. Поскольку любое изменение поляризации результирующего электромагнитного поля элементарной частицы неизбежно приведет к изменению картины создаваемого им в окружающем пространстве постоянного электрического и магнитного полей, а значит и содержащейся в них электромагнитной энергии, то самопроизвольное изменение поляризации результирующего электромагнитного поля запрещено законом сохранения энергии, пока элементарная частица остается сама собой. Закон сохранения энергии не накладывает запрет на распады элементарных частиц - а вместе с другими законами природы вводит свои ограничения.

1. Введение в полевую теорию элементарных частиц

Физика 20 века, изучая элементарные частицы, установила наличие у них следующих электромагнитных полей:

  • постоянного электрического поля,
  • постоянного магнитного поля,
  • переменного электромагнитного поля.

Единственной в природе элементарной частицей, обладающей только одним переменным электромагнитным полем, является движущийся со скоростью света фотон.

Поскольку внутри элементарных частиц, с ненулевой величиной массы покоя, имеется переменное электромагнитное поле - то оно может только вращаться. Вот мы и подошли к полевой теории элементарной частиц. Приступим.

Возьмем формулу Эйнштейна (E = m0c2) и применим ее к одной отдельно взятой элементарной частице. Получим что внутренняя энергия, заключенная в элементарной частице равна произведению массы покоя на квадрат скорости света. Или переводя с языка математики на язык физики и вспомнив, что свет состоит из квантов электромагнитного поля, можем сделать следующий вывод: В элементарной частице имеется некоторая распределенная масса (назовем ее m0~ ≈ m0) вращающаяся со скоростью кванта электромагнитного поля (c).

Если быть точным: внутри элементарных частиц вращается переменное электромагнитное поле (с массой m0~), в котором сосредоточено (обычно) более 90% всей внутренней энергии - энергии волнового переменного электромагнитного поля. Несколько процентов полной внутренней энергии элементарных частиц сосредоточено в постоянном электрическом и постоянном магнитном поле элементарной частицы и распространяются в окружающем элементарную частицу пространстве по законам Классической электродинамики.

А раз внутри элементарной частицы вращается масса m0~ - то должен быть и вращательный момент равный m0~cr (где r - средний радиус вращения). Проквантуем его кратно ħ/2 (где ħ - постоянная Планка) и учтем то, что спин частицы (ее вращательный момент) может быть результатом нескольких вращений. Связав все это с электромагнитным полем и сделав по ходу несколько уточняющих предположений в результате можно получить следующее.

2. Постулаты полевой теории элементарных частиц

1. Каждая элементарная частица, за исключением фотона, является определенным состоянием вращающегося со скоростью света поляризованного переменного электромагнитного поля с постоянной составляющей (см. рис.1).
Схематическое изображение
Рис.1 Схематическое изображение элементарной частицы.

2. Во внешнюю среду данное поле индуцирует следующие постоянные поля:

  • квантовое электрическое поле (E);
  • квантовое магнитное поле (H);
  • внешнее магнитное поле нейтральных элементарных частиц (H0) - поле кольцевого тока радиуса r=Lħ/m0~c (см. п. 3).
Масса покоя элементарной частицы (m0), а также связанное с ней гравитационное поле определяются энергией (W) суммы этих полей, включая переменное электромагнитное поле.

m0 = W/c2 (1)

3. Каждой элементарной частице однозначно ставится в соответствие следующая тройка квантовых чисел:

L - главное квантовое число - внутренний вращательный момент элементарной частицы, принимающее следующий набор значений:

L = 0; 1/2; 1; 3/2; 2; 5/2; 3; ...

ML - квантовое число, отвечающее за разделение частиц на подгруппы и принимающее следующие значения:

ML = - L; - L+1; ... ; L-1; L - всего 2L+1 значение;

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

Q = ±e; ±0.

Расщепление по квантовому числу Q является следствием того, что возможны лишь четыре поляризации электромагнитного поля по отношению к внутреннему вращательному моменту (см. рис.2). Вращение может осуществляться либо в плоскости электрической составляющей поля, либо в плоскости магнитной составляющей. В первом случае получится пара заряженных частиц ("частица" и "античастица"), отличающихся знаком электрического заряда и знаком магнитного момента (точнее сказать электрического и магнитного полей). Во втором случае получится пара нейтральных частиц, отличающихся знаком магнитного поля и знаком дипольного электрического поля.

Варианты поляризации
Рис.2 Поперечное сечение элементарных частиц (4 варианта поляризации).


Внешним проявлением внутреннего вращательного момента (L) является спин (J) элементарной частицы связанный с L следующим соотношением

Спин (2)

В свою очередь, внутренний вращательный момент элементарной частицы равен

Lħ = m0~cr0~

Отсюда

Полевой радиус (3)

Таким образом, "r0~" можно рассматривать как средний радиус вращения переменного электромагнитного поля а "с" как среднюю линейную скорость, равную по определению скорости света. Назовем "r0~" радиусом элементарной частицы.

Обычно, основные состояния элементарных частиц принято называть просто элементарными частицами. Как видим, спектр элементарных частиц ( их основных состояний) определяется одновременным действием Квантовой механики (распределение элементарных частиц на группы и подгруппы) и Классической электродинамики (распределение на заряженные и нейтральные элементарные частицы, а также распределение на "частицы" и "античастицы").

4. Элементарные частицы с L>0 могут находиться и в возбужденном состоянии, отличающемся от основного наличием дополнительного вращательного момента (V) . Дополнительный вращательный момент (V) кратен ħ, является четвертым квантовым числом и может принимать следующий набор значений:

Дополнительный вращательный момент (4)

Где V = 0 означает, что 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.

Таким образом, спин возбужденного состояния элементарной частицы отличается от спина основного состояния и равен

Спин возбужденного состояния (5)

Возбужденное состояние имеет другие значения спина, массы покоя, магнитного момента, времени жизни и его можно принять за другую частицу. Как видим, спектр возбужденных состояний многократно дублирует спектр основных состояний элементарных частиц.

В возбужденное состояние элементарная частица может перейти в результате столкновения с другими частицами. По истечении определенного времени элементарная частица перейдет в состояния с меньшей энергией (возможно, в том числе и в основное состояние) в соответствии с пунктом 5.

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, поскольку они являются электромагнитными процессами. В качестве законов электромагнитного поля возьмем модифицированные уравнения Максвелла.

Уравнения Максвелла (модифицированные)

где j - источник магнитного поля элементарных частиц.
Здесь в последнее уравнение добавлено j , отражающее тот факт, что магнитное поле возникает не только вследствие движения либо изменения электрического поля.

Характер и скорость протекания перехода (реакции) элементарных частиц определяются состоянием переменных электромагнитных полей участвующих частиц, а также условиями, в которых данные частицы находятся. Воздействуя на элементарную частицу можно ускорить либо замедлить тот или иной переход.

Реакция распада элементарной частицы - это преобразование электромагнитного поля элементарной частицы в суперпозицию электромагнитных полей других элементарных частиц в соответствии с законами природы (перечисленными выше). Элемент случайности, в выборе канала распада, создается переменным электромагнитным полем распадающейся элементарной частицы и влиянием на него внешних электромагнитных полей.

Итак, в фундаменте полевой теории элементарных частиц лежат квантовая механика (без виртуальных частиц) и классическая электродинамика дополняющие друг друга. От виртуальных частиц пришлось отказаться, поскольку они отрицают действие законов природы и тем самым противоречат классической электродинамике. Что природа нашла взамен виртуальных частиц, будет видно во второй части теории.


3. Спектр элементарных частиц и их состояний

Все элементарные частицы подразделяются на группы по квантовому числу L, постоянному внутри группы.

В свою очередь, каждая группа подразделяется на 2L+1 подгруппу по квантовому числу ML.

В каждой подгруппе с L>0 с заданным квантовым числом V существует два энергетических уровня, отличающихся наличием электрического заряда.

Каждый энергетический уровень расщепляется на два состояния "частицы" и "античастицы", отличающихся знаком электрического заряда либо знаком магнитного момента. Не подлежат расщеплению только энергетические уровни с L=1 и Q=0, поскольку из-за нулевого спина знак магнитного момента (μL) и электрического дипольного поля становится неопределенным - это π 0 , K 0 и η 0 мезоны.

Фрагмент спектра основных состояний элементарных частиц (квантовое число V=0) приведен на рис.3
Фрагмент спектра основных состояний

Рис.3 Фрагмент спектра основных состояний элементарных частиц (квантовое число V=0).

Символом * помечены элементарные частицы, знак магнитного момента которых пока не установлен.

Поскольку исторические названия частиц часто не соответствуют теории, на рисунке сначала дано обозначение энергетического уровня соответствующего частице (вытекающие из теории), а затем в скобках историческое название частицы (если оно отличается).

Состояния подгруппы мюона (μ)

Рис.4 Состояния подгруппы мюона (μ).

Состояния подгруппы π - мезона

Рис.5 Состояния подгруппы π - мезона.

Состояния подгруппы протона (р)

Рис.6 Состояния подгруппы протона (р).

Фрагмент спектра элементарных частиц

Рис.7 Фрагмент спектра состояний элементарных частиц

4 Радиус элементарной частицы

Радиус элементарной частицы с квантовым числом L>0 (расстояние от центра частицы до места в котором достигается максимальная плотность массы) в пункте (3) был определен, как:
Полевой радиус элементарной частицы
Следовательно, радиус области пространства, занимаемого элементарной частицей, определяется по формуле:
Радиус области пространства, занимаемого элементарной частицей
К величине r0~ добавился еще радиус кольцевой области, занимаемой переменным электромагнитным полем элементарной частицы. Необходимо помнить, что часть величины массы покоя, сосредоточенной в постоянных (электрическом и магнитном) полях элементарной частицы находится за пределами данной области, в соответствии с законами электродинамики.

5 Масса покоя элементарной частицы (следствие Классической электродинамики)

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

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, мы повлияем на E2, что отразится на массе частицы. Аналогичная ситуация возникнет при помещении элементарной частицы в постоянное магнитное поле.

6 Электрическое поле элементарной частицы

Постоянное электрическое поле элементарных частиц с квантовым числом L>0, как заряженных, так и нейтральных, создается постоянной компонентой электромагнитного поля соответствующей элементарной частицы. А поле электрического заряда возникает в результате наличия асимметрии между внешней и внутренней полусферами, генерирующими электрические поля противоположных знаков.

Для заряженных элементарных частиц в дальней зоне генерируется поле элементарного электрического заряда, а знак электрического заряда определяется знаком электрического поля, генерируемого внешней полусферой.В ближней зоне данное поле обладает сложной структурой и является дипольным, но дипольным моментом оно не обладает.

Несмотря на нулевой электрический заряд нейтральных элементарных частиц (с квантовым числом L>0), у них должно быть постоянное электрическое поле. У электромагнитного поля, из которого состоит элементарная частица (с квантовым числом L>0), имеется постоянная составляющая, а, следовательно, у нее должны быть постоянное магнитное поле и постоянное электрическое поле. Поскольку электрический заряд равен нулю то постоянное электрическое поле будет дипольным. То есть у нейтральной элементарной частицы (с квантовым числом L>0) должно быть постоянное электрическое поле аналогичное полю двух распределенных параллельных электрических зарядов равных по величине и противоположного знака. На больших расстояниях это электрическое поле будет практически незаметно из-за взаимной компенсации полей обоих знаков заряда. Но на расстояниях, порядка радиуса элементарной частицы, это поле будет оказывать существенное влияние на взаимодействия с другими элементарными частицами, близкими по размерам.


6.1 Электрическое поле заряженной элементарной частицы

Для приближенного описания постоянного электрического поля заряженной элементарной частицы, как системы точечных зарядов, потребуется не менее 6 "кварков" внутри элементарной частицы - лучше если взять 8 "кварков", и при этом совершенно не важно, будет это позитрон, π+ мезон, протон, положительно заряженный векторный мезон, или любая другая положительно заряженная элементарная частица (для отрицательно заряженных элементарных частиц, поле меняет свой знак, на противоположный). Три сказочных кварка в протоне и два сказочных кварка в заряженном мезоне не могут отобразить реальную структуру постоянного электрического поля заряженной элементарной частицы. Понятное дело, что это выходит за рамки стандартной модели - модели кварков.

У любой заряженной элементарной частицы, можно выделить два электрических заряда и соответственно два электрических радиуса:

  • Для отрицательно заряженной элементарной частицы
    • электрический радиус внешнего постоянного электрического поля (заряда -1.25e) - rq-.
      электрический радиус внутреннего постоянного электрического поля (заряда +0.25e) - rq+.

  • Для положительно заряженной элементарной частицы
    • электрический радиус внешнего постоянного электрического поля (заряда +1.25e) - rq+.
      электрический радиус внутреннего постоянного электрического поля (заряда -0.25e) - rq-.

    Величины радиусов определяются полевой теорией элементарных частиц.
    Данные характеристики электрического поля заряженной элементарной частицы соответствуют распределению 1 полевой теории элементарных частиц. Физика пока экспериментально не установила точность данного распределения и какое распределение наиболее точно соответствует реальной структуре постоянного электрического поля заряженной элементарной частицы в ближней зоне.

    Электрический радиус указывает среднее местонахождение равномерно распределенного по окружности электрического заряда, создающего аналогичное электрическое поле. Оба электрических заряда лежат в одной плоскости (плоскости вращения переменного электромагнитного поля элементарной частицы) и имеют общий центр, совпадающий с центром вращения переменного электромагнитного поля элементарной частицы.

    Напряженность E электрического поля отрицательно заряженной элементарной частицы (например, электрона) в ближней зоне (r~r0~), в системе СИ, как векторная сумма, приблизительно равна:
    Напряженность E 1Напряженность E 2
    где n-=r-/r - единичный вектор из ближней (1) или дальней (2) точки заряда q- элементарной частицы в направлении точки наблюдения (А), n+=r+/r - единичный вектор из ближней (1) или дальней (2) точки заряда q+ элементарной частицы в направлении точки наблюдения (А), r - расстояние от центра элементарной частицы до проекции точки наблюдения на плоскость электрона, q- - внешний электрический заряд -1.25e, q+ - внутренний электрический заряд +0.25e, жирным шрифтом выделены вектора, ε0 - электрическая постоянная, z - высота точки наблюдения (А) (расстояние от точки наблюдения до плоскости элементарной частицы), r0 - нормировочный параметр. (В системе СГС отсутствует множитель Множитель СИ.) Для определения напряженности электрического поля положительно заряженной элементарной частицы (например, протона), в уравнении необходимо заменить все знаки электрических зарядов на противоположные.

    Данное математическое выражение представляет собой сумму векторов и ее надо вычислять по правилам сложения векторов, поскольку это поле двух распределенных электрических зарядов (q-= -1.25e и q+= +0.25e). Первое и третье слагаемое соответствуют ближним точкам зарядов, второе и четвертое - дальним. Данное математическое выражение не работает во внутренней (кольцевой) области элементарной частицы, генерирующей ее постоянные поля (при одновременном выполнении двух условий: r < ħ/m0~c и Z < ħ/2m0~c).

    Потенциал электрического поля отрицательно заряженной элементарной частицы (например, электрона) в точке (А) в ближней зоне (r~r0~), в системе СИ приблизительно равен:
    Потенциал 1Потенциал 2
    где r0 - нормировочный параметр, величина которого может отличаться от значения в формуле E. (В системе СГС отсутствует множитель Множитель СИ.) Данное математическое выражение не работает во внутренней (кольцевой) области элементарной частицы, генерирующей ее постоянные поля (при одновременном выполнении двух условий: r < ħ/m0~c и Z < ħ/2m0~c). Для определения потенциала электрического поля положительно заряженной элементарной частицы (например, протона), в уравнении необходимо заменить все знаки электрических зарядов на противоположные.

    Калибровку r0 для обоих выражений ближней зоны необходимо производить на границе области, генерирующей постоянные поля электрона.

    6.2 Электрическое поле нейтральной элементарной частицы

    Любая элементарная частица с квантовым числом L>0 обладает дипольным электрическим полем. В случае нейтральной элементарной частицы, в том числе и электронного или мюонного нейтрино (L=1/2), это будет электрическое поле двух распределенных параллельных симметричных кольцевых электрических зарядов (+0.75e и -0.75e), среднего радиуса re (определяемого полевой теорией элементарных частиц) расположенных на расстоянии Среднее расстояние между зарядами.
    Электрический дипольный момент нейтральной элементарной частицы (например, нейтрона, или обоих нейтрино) равен:
    Электрический дипольный момент
    где ħ - постоянная Планка, L - главное квантовое число в полевой теории элементарных частиц, e - элементарный электрический заряд, m0 - масса покоя, m0~ - масса покоя, заключенная в переменном электромагнитном поле, c - скорость света, P - вектор электрического дипольного момента (перпендикулярен плоскости элементарной частицы, проходит через центр частицы и направлен в сторону положительного электрического заряда), s - среднее расстояние между зарядами, re - электрический радиус элементарной частицы.

    Как видите, электрические заряды близки по величине к зарядам гипотетических кварков (+2/3e=+0.666e и -2/3e=-0.666e) в нейтроне, но в отличие от вымышленных кварков, электромагнитные поля в природе существуют, и аналогичной структурой постоянного электрического поля обладает любая нейтральная элементарная частица, независимо от величины спина и ... .

    Потенциал электрического дипольного поля нейтральной элементарной частицы (например, нейтрона) в точке (А) (в ближней зоне 10s>r>s приблизительно), в системе СИ равен:
    Потенциал
    где θ - угол между вектором дипольного момента P и направлением на точку наблюдения А, r0 - нормировочный параметр, определяемый полевой теорией элементарных частиц, пропорционален Lħ/(m0~c), ε0 - электрическая постоянная, r - расстояние от оси (вращения переменного электромагнитного поля) элементарной частицы до точки наблюдения А, h - расстояние от плоскости частицы (проходящей через ее центр) до точки наблюдения А, he- средняя высота расположения электрического заряда в нейтральной элементарной частице (равна 0.5s), |...| - модуль числа, Pn - величина вектора Pn. (В системе СГС отсутствует множитель Множитель СИ.)

    Напряженность E электрического дипольного поля нейтральной элементарной частицы (например, нейтрона) (в ближней зоне 10s>r>s приблизительно), в системе СИ равна:
    Е нейтрона в ближней зоне
    где n=r/|r| - единичный вектор из центра диполя в направлении точки наблюдения (А), точкой (∙) обозначено скалярное произведение, жирным шрифтом выделены вектора. (В системе СГС отсутствует множитель Множитель СИ.)

    Компоненты напряженности электрического дипольного поля нейтральной элементарной частицы (например, нейтрона) (в ближней зоне 10s>r>s приблизительно) продольная ( | | ) (вдоль радиус-вектора, проведенного от диполя в данную точку) и поперечная (_|_) в системе СИ:
    Параллельная компонента E
    Ортогональная компонента E
    где θ - угол между направлением вектора дипольного момента Pn и радиус-вектором в точку наблюдения (в системе СГС отсутствует множитель Множитель СИ).

    Третья компонента напряженности электрического поля - ортогональная плоскости, в которой лежат вектор дипольного момента Pn элементарной частицы и радиус-вектор, - всегда равна нулю.

    Потенциальная энергия U взаимодействия электрического дипольного поля, например, нейтрона (n) с электрическим дипольным полем другой нейтральной элементарной частицы (2) в точке (А) в дальней зоне (r>>s), в системе СИ равна:
    Потенциальная энергия
    где θn2 - угол между векторами дипольных электрических моментов Pn и P2, θn - угол между вектором дипольного электрического момента Pn и вектором r, θ2 - угол между вектором дипольного электрического момента P2 и вектором r, r - вектор из центра дипольного электрического момента Pn в центр дипольного электрического момента P2 (в точку наблюдения А). (В системе СГС отсутствует множитель Множитель СИ.)

    Нормировочный параметр r0 вводится с целью уменьшения отклонения значения E, от рассчитанного с помощью классической электродинамики и интегрального исчисления в ближней зоне. Нормировка происходит в точке, лежащей в плоскости параллельной плоскости нейтрона, удаленной от центра нейтральной элементарной частицы на расстояние (в плоскости частицы) r0~ и со смещением по высоте на h=ħ/2m0~c, где m0~ - величина массы заключенной в переменном электромагнитном поле покоящегося нейтрона (для нейтрона m0~= 0.95784 m0, а для электронного нейтрино m0~= 0.9776 m0). Для каждого уравнения параметр r0 рассчитывается самостоятельно. В качестве приблизительного значения можно взять полевой радиус:
    Нормировочный параметр
    Из всего вышесказанного следует, что электрическое дипольное поле нейтральных элементарных частиц (о существовании которого в природе, физика 20 века не догадывалась, или приписывала сказочным кваркам), согласно законам классической электродинамики, будет взаимодействовать с заряженными элементарными частицами.

    7 Полевая теория и 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:
    Теория гравитации ф 41
    Теория гравитации ф 42
    Теория гравитации ф 43
    Теория гравитации ф 44
    где:
    r0~ - радиус элементарной частицы (среднее расстояние от центра элементарной частицы, на котором сосредоточена масса вращающегося переменного электромагнитного поля);
    m0~ - масса, заключенная в переменном электромагнитном поле;
    m=0 - масса постоянного электрического и постоянного магнитного поля, заключенная в кольцевой области;
    Теория гравитации плотность - 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.

    8 Полевая теория элементарных частиц - Следствия:

    Представленная теория не является чисто классической, поскольку в фундаменте полевой теории элементарных частиц лежат квантовая механика и классическая электродинамика - дополняющие друг друга. Данная теория не противоречит экспериментальным данным о полях элементарных частиц (кроме конечно сказочным) и 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.

    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.


    9 Новая физика: Полевая теория элементарных частиц - Итог

    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.
    • 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 (см. Теория гравитации элементарных частиц), подтвердив тем самым, что Элементарные частицы, из которых состоит вещество Вселенной - являются формой электромагнитной полевой материи.

    Владимир Горунович

    Форма входа

    Регистрация/Вход


    Друзья сайта

    Данный сайт научно-образовательный, не преследует коммерческих целей и располагается на интернет-ресурсе, предоставленным коммерческим веб-сервисом uCoz.

    Information for sponsors


    Профиль
    Copyright БГУ физфак Горунович В.А. © 2017
    Создать бесплатный сайт с uCoz