Разделы: Физика
Размещена 03.03.2017. Последняя правка: 08.05.2018.
Просмотров - 3074

НУКЛОНЫ КАК ЧАСТИЦЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ МАТЕРИИ (ГИПОТЕЗА)

Утешев Игорь Петрович

Не работаю

На пенсии

УДК 53

Актуальность статьи заключается в том, что в статье обосновывается представление нуклонов, как частиц материи, которые являются по своей сути частицами преобразования первичной материи (темной материи) в иную форму материи. Это позволяет объяснить отдельные физические явления, как на уровне микромира, так и на уровне звездных систем и на уровне Вселенной.

Введение

Чтобы заглянуть в бесконечность, как оказалось, не обязательно поднимать глаза к небу, особенно к безоблачному ночному. Бесконечность находится везде вокруг и внутри нас. И не важно, как она называется – бесконечно малое или бесконечно большое. Это все то, что является нашим Миром, потому что мы, по определению, являемся его неотъемлемой частью. И если у всего этого есть ТВОРЕЦ, а это для многих бесспорно, то все Сущее пронизано одним замыслом, который постепенно осознавая, мы облекаем в формы сначала догадок, затем утверждений и наконец частных законов природы. При этом всегда существует чувство ограниченности сформулированного, понимая, что необъятного не объять. А как хочется!

В данной статье сделана попытка расширить горизонт нашего понимания на уровне элементарных частиц – нуклонов и отдельных явлений, связанных с их свойствами.

Выдающиеся успехи этого направления в физике, подкрепленные многочисленными Нобелевскими премиями превратили творцов этого направления почти в касту Великих. И это хорошо, когда Великими становятся мирные люди, способные увидеть в своих творениях не только Благо для будущего, но и серьезные риски. Кроме этого, они не были бы Великими, если бы не относились критически к созданному ими теоретическому обоснованию всего того, чем они занимаются. Ведь именно теория должна связать две упомянутые выше бесконечности, создав в нашем сознании гармонию МИРА.

Очень важно высказывание английского физика Дениса Уилкинса: - «Следует признать, что мы по существу не объясняем Вселенную в очень больших и очень малых масштабах, а скорее пытаемся «изобретать» ее» [1, стр.40].

Но ведь это можно делать только до определенного времени и нет гарантии, что реальное не расходится все больше и больше с «изобретенным». Вторая половина XX века ознаменовалась открытием множества частиц с разными свойствами, и все их необходимо было изучить, описать, систематизировать, определить их истинное предназначение и дать им соответствующее название. Казалось, что скоро пазл этого многообразия соберется в законченную и ясную картину МИРОЗДАНИЯ, но вероятнее всего эти ожидания будут связаны с физиками следующих поколений. У них есть шанс стать Великими.

Нет худа без добра! Пока картина МИРОЗДАНИЯ не закончена, и не поставлена в этом вопросе окончательная точа (все может быть), есть возможность для высказывания альтернативных суждений, базирующихся на отдельных новых открытиях в конце XX века. Этому и посвящена данная статья.

Темная материя

В конце XX века большинство ученых признали существование темной материи и темной энергии. Как оказалось, вокруг нас существует невидимая (пока) не только для нас, но и для физических приборов регистрации некая материя, оказывающая влияние на вещество привычного для нас мира.

Надо признать, что с человечеством что-то подобное происходит не так редко, когда какое-либо явление не вписывается в привычную картину МИРА. В результате происходит качественный скачек в понимании СУЩЕГО. Но открытие темной материи и темной энергии является нечто особенным. Складывается ощущение, что наука вплотную подходит к осознанию ВЕЛИЧИЯ ЗАМЫСЛА ТВОРЦА. Остается только сожалеть, что многие научные ГЕНИИ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА так и не узнают истоки СУЩЕГО.

В 2011 году была присвоена Нобелевская премия «За открытие ускоренного расширения Вселенной посредством наблюдения дальних сверхновых». Фактически это признание существования НЕЧТО, что меняет представление о количественном и качественном состоянии материи во Вселенной.

Приятно, что большой вклад в обоснование существования темной материи и темной энергии внесли наши ученые. Одним из них является академик АН Эстонии Яан Эйнасто. Вместе со своими коллегами он сумел обосновать несколько очень важных утверждений [2].

«Оказалось, что в нашей Галактике и в Туманности Андромеды масса темной популяции превышает массу обычных популяций в несколько раз; в главной галактике скопления Девы превышение было более чем десятикратным. Свои результаты я доложил в Афинах 8 сентября 1972 года. Основные выводы были таковы:

1. существует две проблемы темной материи – локальная и глобальная;
2. локальная темная материя (если она существует) должна иметь звездное происхождение, поскольку она сильно сконцентрирована в плоскости Галактики;
3. глобальная темная материя состоит не из звезд. Она образует разреженную оболочку вокруг галактик. Чтобы отличать эту популяцию от обычных популяций, называемых «старым гало», я предложил называть эту неизвестную популяцию «короной»;
4. имеющиеся данные не позволяют достоверно определить массу и радиус корон. Мы можем лишь утверждать, что корона существенно протяженнее, чем все известные звездные популяции».

Для данной статьи наиболее важным является второй пункт, в котором подчеркивается территориальная близость в пространстве темной материи и привычного для нас вещества Вселенной (в данном случае звезд, сконцентрированных в плоскости Галактики).

В настоящее время в отдельных публикациях [2], [3, стр. 58-61] утверждается, что наша Вселенная  состоит приблизительно на 70 процентов из темной энергии, приблизительно на 25 процентов из темной материи, на обычное вещество и излучение приходится совсем малая доля.

Такое распределение материи заставляет задуматься (уже в который раз) о единстве МИРА и его взаимосвязи. Доминировании БОЛЬШОГО над МАЛЫМ, вероятно, является закономерностью, и подтверждение этому в неживой природе наблюдается повсеместно (частное утверждение).

В данном случае можно предположить, что темная материя является «питательной средой» для вещества, создающего НАШ ПРИВЫЧНЫЙ МИР. Данное предположение основано только на осознании того, что у любого проявления имеется первопричина.

Помимо указанного выше процентного распределения материи во Вселенной, специалистами даются некоторые параметры для частиц темной материи [3, стр. 61, 62].

«Массы этих частиц распадаются на две разные категории. Первая включает в себя частицы с массами, в 10-100 раз превышающими массу протона. Столь тяжелые частицы движутся относительно медленно, и их обычно называют холодной темной материей. Вторая возможная категория содержит более легкие частицы, масса которых примерно в миллиард раз меньше. Эти легкие частицы, которые при определении их количества обыкновенно имеют релятивистские скорости, называют горячей темной материей».  К приведенным цифрам необходимо относиться как к оценочным показателям.

Основная идея

Прежде чем приступить к изложению, рассмотрим хорошо изученный процесс β-распада свободного нейтрона. Известно, что время жизни нейтрона составляет 880 ± 0,9с. Среди характеристик нейтрона следует отметить:

- нулевой электрический заряд частицы;

- масса частицы на 0,1378% больше, чем масса протона.

Свободный нейтрон распадается на протон, электрон и электронное антинейтрино[4, стр. 299]. При определенных условиях протон, находящийся в ядре атома может превратиться в нейтрон с появлением позитрона и нейтрино[4, стр. 299]. Известно, что нейтроны, за исключением атома водорода (протий), являются составной частью ядер атомов вещества.

С этими фактами каждый из нас сталкивался в школе, институте, возможно по работе и они стали для нас привычными как таблица умножения, которую необходимо знать не задумываясь. Но почему в ядре атома находятся частицы близкие друг к другу (протон и нейтрон)? Они могут превращаться друг в друга. Физики-теоретики объясняют наличие нейтронов в ядре атомов тем, что нейтроны каким-то образом способствуют стабильности ядра, так как протоны,  заряженные  положительно, без нейтронов «разорвут» ядро за счет кулоновских сил. С этой же целью было введено сильное ядерное взаимодействие, которое является одной из четырех фундаментальных сил, задействованных в описании ядерных процессов. Помимо сильного взаимодействия имеется еще гравитационная, электромагнитная сила и слабое ядерное взаимодействие.

Мы нередко восхищаемся рациональностью Природы при узнавании нами Мира. Особенно это можно услышать от биологов. А в атомном ядре мы сталкиваемся с чем-то непонятным и поэтому странным. В данном случае Биология здесь упомянута не случайно, так как идея, которая будет изложена ниже, чем-то напоминает этот раздел знаний.

Суть идеи заключается в том, что протоны и нейтроны, доля которых в элементном веществе Вселенной составляет более 99%, фактически являются в основе своей одинаковыми частицами, преобразующими одну форму материи - первичную материю (темная материя)  в другую форму материи.

Мы естественно воспринимаем наличие в привычном для нас Мире электрическое поле, магнитное поле, дискретность и знак электрического заряда, а то, что мы не знаем природы этих явлений нам тоже кажется естественным. Нас так приучили.

Если следовать высказанному утверждению, то в точке преобразования первичной материи будет наблюдаться понижение плотности первичной материи. Частица, преобразующая эту первичную материю, будет источать из себя уже преобразованную материю. Первичная и преобразованная материи находятся в состоянии поля. Для протона преобразованной материей является электрическое поле. Для нейтрона преобразованной материей является неизвестное для нас поле, которое не взаимодействует с электрическим и магнитным полем. Поэтому мы не можем это поле идентифицировать. У нас пока нет инструментов, чтобы его измерить. Именно поэтому нейтрон для нас нейтрален.

 Сам факт наличия у протона электрического поля, которое имеет теоритически неограниченное дальнодействие в окружающем его пространстве, свидетельствует о постоянной безвозвратной потере материи, что является свидетельством получения протоном  подпитывающей энергии (материи).

Так как преобразованной первичной материей для протона является электрическое поле, и мы знаем, что для нас носителем этого электрического поля является протон, электрический заряд которого имеет постоянную положительную величину, можно утвердительно считать, что преобразование первичной материи происходит также в стабильном режиме. Это означает, что протон преобразовывает первичную материю с интенсивностью близкой к постоянной. Это можно рассматривать как свидетельство определенного свойства дискретности первичной материи.

Для протона и нейтрона такое дискретное состояние преобразования первичной материи одинаково. Это вытекает из характера  β-распада свободного нейтрона. Сам β-распад свободного нейтрона, по всей видимости, обусловлен недостаточным уровнем энергии для стабильности устойчивого преобразования первичной материи в протон, электрон и электронное антинейтрино. Вероятно также, что внешние факторы возмущения – фоновое излучение, нестабильность параметров первичной материи оказывают дестабилизирующее влияние на свободный нейтрон.

Для удобства изложения введем два термина, которые отражают физическую суть рассматриваемых частиц:

• Точку пространства, в которой первичная материя преобразовывается в другую форму материи, будем обозначать термином «сток»;

• Точку пространства, в которой рождается другая форма материи, будем обозначать термином «исток».

  Естественно, что «сток» и «исток» являются неотъемлемой частью частицы.

  Для упрощения представления о физической сути данных терминов проведем условную аналогию с засасывающей воронко на поверхности воды (сток) и вытекающей водой из поливочного шланга (исток). Еще раз подчеркнем, что «сток» и «исток» обладают некоторыми фиксированными значениями, определяющие интенсивность преобразования материи во всех направлениях (состояние динамического покоя относительно инерциальной системы, связанной с первичной материей) .

  Природа  процессов проходящих в  «стоках» и «истоках» предполагает существование сил притяжения между  «стоками» и сил отталкивания между «истоками». С учетом того, что при преобразовании материи должна затрачиваться некоторая энергия, можно допустить, что энергия преобразованной материи всегда меньше энергии первичной (преобразуемой) материи. Таким образом, силы притяжения между двумя одинаковыми частицами (протон или нейтрон) больше сил отталкивания. Получающийся «силовой баланс» во многом и определяет гравитационные силы.

  Если у протона нам известны силы отталкивания одноименных положительных электрических зарядов, то для нейтрона материя, которую источают «истоки» нам не известна и измерить ее нам нечем. Единственное, что мы можем сказать об истоках у нейтронов, так это то, что сила отталкивания между «истоками» у нейтронов меньше, чем сила отталкивания между «истоками» для протонов, так как для нейтрона процесс преобразования первичной материи более сложный.

  Если рассматривать водород и его изотопы, то можно в рамках рассматриваемой гипотезы качественно объяснить стабильность и нестабильность отдельных изотопов.

  Изотоп водорода ²Н (дейтерий) является стабильным изотопом. Образование ядра дейтерия, в соответствии с принятой моделью ядерного синтеза, происходит при объединении протона и нейтрона. Но откуда берутся нейтроны? Вероятно, это утверждение соответствует определенному этапу развития Вселенной, когда энергия звезд этому способствовала. В рамках излагаемой гипотезы ничего не мешает объединиться и двум протонам. Суммарная сила между ними является силой притяжения. Объединившись,  два протона создают совместный объединенный «сток», энергии которого достаточно для того, чтобы поддерживать необходимую энергию для протона и нейтрона. Один из протонов берет на себя избыток энергии и достраивает структуру до нейтрона. Данный процесс наблюдается в ядрах атомов и для нас в этом не должно быть ничего удивительного. Это становится возможным, если энергия «стока» для протона несколько превышает на Δw минимальную энергию достаточную для его стабильности w_min. Если предположить, что энергия объединенного «стока» двух протонов соответствует арифметической сумме двух отдельных «стоков» протонов 2w_min+2Δw, то можно допустить, что этой энергии достаточно для преобразования одного протона в нейтрон. В этом случае появится дейтерий.

«Изотоп водорода ³Н (тритий) нестабилен. Его период полураспада составляет 12,32 лет. Тритий содержится в природе в очень малых количествах, образуясь главным образом при взаимодействии космических лучей со стабильными ядрами, при захвате дейтерием тепловых нейтронов и при взаимодействии природного изотопа лития-6 с нейтронами, порождёнными космическими лучами» [5].

Получить изотоп водорода ³Н по изложенному выше сценарию не представляется возможным, так как при слиянии дейтерия и протона получается устойчивый изотоп ³He. Остальные изотопы водорода существенно нестабильны.

 На следующем этапе ³He присоединяет еще один нейтрон (или тритий + протон), и образуется ядро ⁴He, состоящее из двух протонов и двух нейтронов, — одно из самых устойчивых во Вселенной.

«На пути дальнейшего усложнения встают два серьезных препятствия: в природе нет устойчивых ядер с массой 5 и 8 единиц, то есть состоящих из пяти и восьми нуклонов (протонов и нейтронов). В любом сочетании пяти протонов и нейтронов одна из частиц оказывается лишней и выбрасывается из ядра, которое упорно хочет остаться альфа-частицей. И даже если попробовать объединить сразу шесть нуклонов по одной из схем «гелий-3 + тритий», «гелий-3 + гелий-3», «гелий-4 + дейтерий», все равно, как правило, образуется гелий-4, а лишняя пара нуклонов отторгается» [5].

«Перепрыгнуть этот барьер можно, только если гелий-4 сольется с ядром трития и гелия-3. Тогда рождаются соответственно литий-7 или бериллий-7. Но эти реакции идут неохотно, поскольку электрический заряд у ядер гелия вдвое больше, чем у водорода. Одинаково заряженные частицы отталкиваются, и, чтобы слить их друг с другом, нужна более высокая энергия столкновения, то есть более высокая температура. Между тем быстрое расширение в первые минуты после Большого взрыва сопровождается падением температуры и плотности вещества — Вселенная перестает быть «сама себе звездой». В итоге лития и бериллия образуется очень мало. Дальше процесс синтеза не идет — на «штурм» второго барьера (неустойчивость ядра из 8 нуклонов) практически нет охотников. А без этого не добраться до углерода — самого важного для существования жизни атома» [5].

При точном знании энергии «стоков» ядер станет возможным объяснить поведение ядер с массой 5 и 8, периодичность свойств элементов в Периодической таблице Менделеева, стабильность и нестабильность ядер атомов.

Из представленной гипотезы становится ясным назначение нейтронов в ядре атома. Нейтрон в ядре атома выполняет функцию накопителя избыточной энергии для протонов и одновременно уменьшает кулоновские силы отталкивания за счет силы притяжения собственного «стока», что способствует стабильности ядра.

Силы взаимодействия двух одинаковых частиц

В предыдущем разделе было высказано достаточно обоснованное утверждение о том, что сила притяжения «стоков» преобладает над силой отталкивания «истоков» для нуклонов. Данное утверждение основывалось на том, что энергия «стоков» выше энергии «истоков».

Специалистам в области Электричества хорошо известно, когда один и тот же по мощности переменный электрический ток можно представить в различных соотношениях между величиной тока и напряжения. Вероятно, что энергия «стоков» и «истоков» может иметь разную зависимость в координатах сила-F и расстояние-L при равной энергии. На рис. 1 представлена зависимость силы от расстояния для двух случаев. Интегралы для зависимостей F1 и F2 имеют одинаковые значения (одинаковая мощность), но сила F1 является силой притяжения, а сила F2 является силой отталкивания. Это означает, что два объекта с таким набором сил, имея равную энергию, будут притягиваться в точке  L <  L_r  , а в точке   L >  L_r будут отталкиваться. Таким образом, точка L_r будет точкой неустойчивого равновесия. Может быть и наоборот, когда зависимости F1 и F2 поменяются между собой. В этом случае L_r будет точкой устойчивого равновесия.

 

Поэтому сама величина энергии «стоков» и «истоков» является недостаточной характеристикой для  полного представления о свойствах при взаимодействии между частицами. Необходимо знание зависимости суммарной силы от L.

Это свойство можно условно определить как «Дуализм силового взаимодействия» (ДСВ).

Если ДСВ является свойством частиц, то оно должно проявляться и в больших пространствах.

В качестве примера подобного проявления можно рассматривать удивительное явление расширяющейся Вселенной.  К примерам влияния ДСВ можно отнести пока загадочное правило Тациуса-Боде, которое весьма точно предсказывает расстояние от планет в Солнечной системе до Солнца. Объяснить это только законом Всемирного тяготения пока не удается. Очевидно, что в обоих этих случаях необходима еще какая-то сила, зависящая от расстояния, которая способна создать в пространстве точку равновесия сил. В зависимости от устойчивости или неустойчивости равновесия сил в точке L_r получаются совершенно разные эффекты взаимодействия.

В данной статье на все частицы вещества распространяется структура, в которой присутствуют «стоки» и «истоки» материи. Следовательно, для всех частиц материи ДСВ является неотъемлемой частью их свойств. Отличие может быть только в устойчивости или неустойчивости в точке равновесия сил.

 Можно предполагать, что ДСВ является основой существования агрегатных состояний вещества (газообразного, жидкого, твердого). Наличие устойчивого равновесия сил в точке L_r обеспечивает устойчивую взаимную ориентацию атомов вещества, находящегося в твердом состоянии.

 Природа электромагнитного, слабого и сильного взаимодействия, вероятно, является «производной» от ДСВ.

Из приведенных рассуждений естественно вытекает, что наблюдаемая в окружающем нас пространстве гравитационная сила фактически является результирующей силой от взаимодействий «стоков» и «истоков» всех частиц пространства.

Электроны

Электроны являются частицами, несущими электрический заряд. В соответствии с гипотезой каждая частица материи осуществляет преобразование первичной материи в некую иную. Для электрона электрическое поле, источаемое протоном, является первичной материей, формирующей «сток». Преобразованной материей для электрона является магнитное поле. Таким образом, электрон становится носителем одновременно двух полей материи. Данный подход к описанию природы электрона объясняет фактическое равенство по модулю электрических зарядов электрона и протона. 

При прохождении тока по проводнику образуется магнитное поле вокруг проводника. Возникновение магнитного поля вокруг проводника с током в специальной литературе только констатируется и не объясняется причина его появления. На рис. 2а изображен электрон, находящийся в состоянии покоя относительно некой инерциальной системы координат. В состоянии покоя относительно этой же системы координат находится первичная материя. В этом случае как первичная, так и преобразованная материя равномерно распределяется относительно электрона. Приложив к электрону определенные усилия, мы перемещаем электрон в пространстве. Этими действиями мы естественно нарушили баланс процесса преобразования первичной материи. В направлении движения электрона плотность первичной материи стала выше. В противоположном направлении плотность первичной материи уменьшилась. Изменение внешних условий должны сказаться и на внутреннем процессе. В новых условиях преобразование материи больше сконцентрировалось в направлении с большей плотностью первичной материи, т.е. по ходу движения. «Исток» сориентировался в большей степени на направление противоположное движению. Таким образом, электрон приспособился к внешним изменениям. Если к электрону больше не прилагать усилия, то он будет двигаться равномерно и прямолинейно в электрическом поле. Новое состояние электрона изображено на рис. 2б. Внешне это напоминает прямоточный реактивный двигатель. Если через некоторое время к электрону будет приложена другая сила, изменившая направление его движения, то электрон подстроится под изменившиеся внешние условия.

  

Необходимо обратить внимание, что напряженность электрического и магнитного поля на рис. 2б сконцентрировались в пространстве и стали несимметричными относительно частицы.

Из этого следуют выводы:

1. Электрон, как частица может двигаться в пространстве первичной материей (для электрона первичной материей является электрическое поле) в соответствии с 1-м законом Ньютона. Это свойство было естественным и до открытия «темной материи». Электрическое поле не мешает электрону двигаться прямолинейно и равномерно после снятия внешнего воздействия;

2. У электрона имеется масса, которая эквивалентна энергии, необходимой для изменения внутренней структуры, изменяющей конфигурацию напряженности электрического и магнитного поля вокруг электрона. Под воздействием внешней силы происходит изменение конфигурации полей вокруг любой частицы. Это вызывает инерцию – сопротивление изменению. Это и есть масса частицы, а так как любая частица преобразовывает материю, наличие массы является неотъемлемой их характеристикой, но каждая масса частицы связана только с двумя полями. Поэтому не существует пропорциональной связи между массой частицы и ее геометрическими размерами;

3. У электрона отсутствует взаимодействие со «стоками» протонов и нейтронов. У электрона только кулоновские силы при взаимодействие с протоном. С нейтроном у электрона никаких сил взаимодействия не существует;

4. Электрический ток в проводнике образован движением многих электронов. Если по проводнику не идет ток, то магнитного поля вокруг проводника нет, так как движение электронов в проводнике хаотичное. Ток в проводнике свидетельствует об упорядоченном движении электронов под влиянием поданного на концы проводника напряжения. Так как внешнее воздействие электрическое, то электроны движутся «стоком» вперед. При этом магнитные поля от «истоков» электронов суммируются, что и наблюдается вокруг проводника. Но, в этом случае, структура силовых линий магнитного поля отличается от наблюдаемой структуры. Поэтому приходится предположить существования вращения магнитного поля или электрона целиком. Это не противоречит современному представлению об электроне, обладающем так называемым «спином». В этом случае эффект исчезновения магнитного поля вокруг проводника, согнутого на 180 градусов находит своё объяснение.

   Что касается вращения, как свойства частиц преобразования материи, то можно допустить, что вращение частиц или их полей является неотъемлемой их частью.

   Нам известно, что одноименные электрические заряды отталкиваются. Следует напомнить, что на электрон также распространяется ДСВ. В рамках данной гипотезы условие отталкивания одноименных электрических зарядов может выполняться, если на рис. 1 связать зависимость F2, с магнитным полем, а зависимость F1 с электрическим.

   Взаимодействие электрона с положительно заряженным ядром осуществляется через электрическое поле. В этом случае силы взаимодействия определяются относительными размерами  взаимодействующих частиц.

   В данном случае частица, несущая положительный заряд протона, может не быть всем протоном. Более того, протон может содержать несколько уровней преобразования материи. Косвенно это вытекает из того, что по существующим представлениям протон содержит несколько кварков. На каждом уровне преобразования материи существует пара зарядов, взаимодействующие между собой при помощи поля, соответствующего данному уровню.

   При взаимодействии положительно заряженной частицы протона с электроном возможны следующие условия:

Частица протона значительно больше электрона. В этом случае электрон фактически прилипает к частице протона, наделяя ее магнитным зарядом. Это связано с тем, что плотность источаемой материи на границе частицы протона меньше, чем на границе электрона. В такой конфигурации протон способствует наделению веществу свойств магнетиков и диэлектриков;

Частица протона значительно меньше электрона. В этом случае электрон находится на некотором равновесном расстоянии от частицы протона. Это связано с тем, что плотность источаемой материи на границе частицы протона выше, чем на границе электрона. В такой конфигурации протон способствует наделению веществу свойств проводника.

Если электрон занимает промежуточное положение, то указанные свойства перераспределяются.

Таким образом, управляя размером частицы протона, можно придать тенденцию к тому или иному свойству вещества. Вероятно, размер частицы протона определяется уровнем преобразования первичной материи, энергия которой варьируется в определенных пределах дискретности.

Если протон является частью атома, в котором он не единственный, то свойство атома определяется суммарным влиянием всех протонов.

Электромагнитная индукция

 Электромагнитная индукция была впервые открыта М. Фарадеем в 1831 г. Вот описание эксперимента, в котором впервые было обнаружено это явление [6, стр. 283].

«Двести три фута медной проволоки в одном куске были намотаны на большой деревянный барабан; другие двести три фунта такой же проволоки были положены в виде спирали между витками первой обмотки, причем металлический контакт бал везде устранен посредством шнурка. Одна из этих спиралей была соединена с гальванометром, а другая  - с хорошо заряженной батареей из ста пар пластин  в четыре квадратных дюйма с двойными медными пластинами. При замыкании контакта наблюдалось внезапное, но очень слабое действие на гальванометр, и подобное же слабое действие имело место при размыкании контакта с батареей. Но в дальнейшем, при прохождении гальванического тока по одной из спиралей, не удавалось обнаружить  отклонение гальванометра  или иного действия на вторую спираль, похожего на индукцию, хотя мощность батареи и была явно велика, о чем можно было судить по нагреванию всей присоединенной к ней спирали и по яркости разряда, если он пропускался через древесный уголь».

 Если утверждение, что электрон является носителем электрического отрицательного заряда и заряда магнитного поля справедливо, объяснение явления электромагнитной индукции становится тривиальным. До замыкания контакта первой обмотки вся система находится в равновесном состоянии. После замыкания контакта через первую обмотку начинает идти ток, который создает вокруг нее магнитное поле. В первое мгновение изменяемое магнитное поле касается и второй спирали. Этот начальный момент является переходным для обеих электрических цепей. В этот период электроны второй спирали под действием наведенного на них магнитного поля физически перегруппировываются, с прекращением изменения наведенного магнитного поля электроны принимают новое равновесное состояние. В период перегруппировки возникает электрический ток (электроны движутся под действием изменяемого наведенного магнитного поля). Когда изменение наведенного магнитного поля прекращается, то прекращается и перегруппировка электронов (электрический ток во второй спирали прекращается). После размыкания контакта процесс появления электромагнитной индукции повторяется.

 Фактически, явление электромагнитной индукции может считаться свидетельством отражения физических свойств электрона, который реагирует не только на напряжение в электрической цепи, но и на наведенное магнитное поле, а это может быть в том случае, если электрон является носителем своего магнитного поля.

Электронное антинейтрино

Возвращаясь к β-распаду свободного нейтрона, с учетом предыдущего материала, можно определить электронное антинейтрино, как частицу, имеющую «сток», связанный с магнитным полем и «исток», источающий неизвестную нам материю. Таким образом, электронное антинейтрино является носителем магнитного поля.

В этом случае магнитное поле качественно ничем не отличаться от электрического поля.

Достаточно откровенно проблема отсутствия носителя магнитного поля представлена в [7].

 «Иными словами, в природе магнитных монополей не существует.

Этот факт сразу же подчеркивает удивительную асимметрию между магнетизмом и электричеством. Согласно закону Био—Савара, магнитные поля возбуждаются при движении электрических зарядов, а первый из законов электромагнитной индукции Фарадея показывает, что движение магнитов возбуждает электрические токи. Однако носители электрических зарядов выделить можно — например, электроны несут отрицательный единичный заряд, а протоны — положительный. С магнитами же, судя по всему, дело обстоит иначе.

Ученые уже давно ведут теоретические дискуссии о том, существуют ли магнитные монополи, и пытаются обнаружить их экспериментально, однако до сих пор тщетно. Во многом эти усилия обусловлены критерием красоты теории. Для физиков-теоретиков Вселенная без магнитного монополя подобна прекрасной картине с зияющей дырой в холсте».

Проведение экспериментов с нейтрино осложняется ее высокой проницаемостью сквозь вещество (слабо взаимодействует с веществом). И хотя все наше пространство ими пронизано, зафиксировать взаимодействие нейтрино с атомом чрезвычайно сложно. Если нейтрино действительно является носителем магнитного поля, то из этого следует, что воздействовать на нейтрино можно искусственным сильным магнитным полем для ее торможения.

Античастицы

«Античасти́ца — частица-двойник некоторой другой элементарной частицы, обладающая той же массой и тем же спином, отличающаяся от неё знаками всех других характеристик взаимодействия (зарядов, таких как электрический и цветовой заряды, барионное и лептонное квантовые числа)"[8].

В соответствии с излагаемой в данной статье гипотезой и свойствами античастиц вещества можно утверждать, что у частицы и античастицы «сток» и «исток» поменялись местами. Это может произойти в том случае, когда по какой-то причине произошло существенное увеличение  преобразованной материи. Для протона, электрона это электрическое поле. В этом случае процесс преобразования материи может происходить в обратную сторону, но уже в рамках античастицы. Полученная таким образом античастица является зеркальным отражением исходной частицы.

Античастицу в данном случае можно назвать, по сути, «реверсной частицей» по отношению к обычной частице.

Если это соответствует действительности, становится понятным процесс аннигиляции. Из этого вытекает, что процесс аннигиляции с созданием только фотонов излучения возможен только для частицы и её античастицы. В случае аннигиляции антинейтрона и протона помимо фотонов излучения должны появиться электрон и электронное антинейтрино. Возможна аннигиляция частиц и античастиц, содержащих в своей структуре  только зеркальные составные части по отношению друг к другу.

Очень важным свойством у частиц и античастиц является то, что эти частицы в естественных  и искусственных процессах часто возникают парами.  К таким процессам можно отнести возникновение пары электрон-позитрон при взаимодействии в ускорителе пучка электронов с металлической мишенью. В естественных условиях взаимодействие фотонов излучения из космического пространства с протонами ядер атомов атмосферы также приводит, при достаточной энергии фотонов, к возникновению пары электрон-позитрон (т.н. ливни).

Возникновение частицы и античастицы возможно в том случае, если сконцентрирована для достижения этой цели достаточная энергия у частиц, осуществляющих функцию «бомбардиров» мишени. Это конечно правильно, но ничего не говорится о структуре этой энергии. И это понятно, так как частицы представляются носителями одного заряда. Из представленной гипотезы следует, что любая частица является носителем двух зарядов. Поэтому, подбирая «бомбардирующие» частицы, мишени и возможные дополнительные факторы проведения эксперимента, необходимо принимать во внимание более сложную структуру частиц.

В этом случае естественно предположить, что при создании античастицы для соответствующей частицы, вполне достаточно носителя заряда, соответствующего «истоку» частицы. Для электрона это магнитное поле. Это значит, что для создания позитрона необходима частица магнитного поля с противоположным  магнитным зарядом, но эта частица, по всей видимости, является электронным антинейтрино.

Можно попытаться сильным магнитным полем или «набором» искусственных магнитов затормозить нейтрино до энергии, при которой возможно взаимодействие её с электроном. В этом случае может появиться отдельный позитрон. В пространстве нейтрино много. Надо пробовать. Это может привести к безопасному энергетическому благополучию.

Если бы можно было искусственно сконцентрировать необходимое по мощности магнитное поле в какой-то точке пространства, то, вероятно, можно было бы рассчитывать на создание только позитронов. Для поддержания необходимой энергии можно подогреть эту точку на мишени лазерным лучом. Важно нарушить закономерность появления только пар электрон-позитрон или создать асимметрию в пользу позитронов. Ведь электронов и так достаточно, и тратить на их создание дополнительную энергию не разумно.

Что же касается одновременного появления пар электрон-позитрон при воздействии фотонов излучения или потоков электронов, то необходимо заметить, что это происходит при воздействии частиц (фотоны, электроны), которые являются носители одновременно электрического и магнитного поля.

Протоны и электрическое и магнитное поле

Представим протон, как стационарную частицу, которая изолированно находится в пространстве. В соответствии с гипотезой положительно заряженная частица протона источает электрическое поле. При движении такой частицы вокруг нее невозможно образование магнитного поля. Однако, при движении позитрона магнитное поле образовывается, так как позитрон является носителем электрического и магнитного поля.

Для стационарного протона свойственно  взаимодействовать только с электрическим полем. Но на практике существует взаимодействие протона не только с электрическим полем, но и с магнитным полем тоже. Такое свойство положительно заряженной частицы соответствует представлению, что все носители электрического заряда при движении образовывают вокруг себя магнитное поле.

В этом случае, в рамках излагаемой гипотезы, следует допустить у протона свойства мимикрии при изменении окружающей среды. Если протон попадает в электрическое поле, то он ведет себя как частица с электрическим зарядом. Если внешние условия определены магнитным полем, то протон ведет себя как частица, обладающая магнитным зарядом.

Ранее, при рассмотрении взаимодействия электрона и положительно заряженной частицы протона было отмечено, что взаимное расположение этих частиц способствует изменению свойств вещества, связанных с электропроводностью и магнетизмом.

Обратимся снова к нейтрону, содержащему в себе протон, электрон и электронное антинейтрино. Если поместить протон в поле, которое источает электронное антинейтрино, то, вероятно, можно надеяться, что протон или протон вместе с электроном превратятся в нейтрон. Таким образом, высказывается предположение, что протон является не застывшей (стационарной) частицей, а изменяющейся под влиянием окружающего пространства и это коррелирует с основной идеей гипотезы.

В соответствии с гипотезой электрон является носителем электрического и магнитного поля. В связи с этим мимикрия протона обеспечивается взаимодействием протона и электрона.

При движении в электрическом поле электрон отдален от протона, но не настолько, чтобы быть свободным. В этом случае электрическое поле взаимодействует с положительно заряженной частицей протона. Магнитное поле, которое появляется при движении протона в электрическом поле, принадлежит повернутому на 180 градусов электрону.

При движении протона в магнитном поле электрон приближается к  положительно заряженной частице протона (фактически прилипает к ней) и таким образом наделяет протон магнитным свойством.

Следует допустить, что наличие электрического или магнитного поля влияют на интенсивность преобразования материи, а это обуславливает изменение размера положительно заряженной частицы протона, что и определяет положение электрона относительно этой частицы. По аналогии со шлангом, упомянутым ранее, пониженное давление на выходном конце шланга способствует повышению производительности всасывающего насоса.

В циклотроне поочередно на частицу (протон или ион) действует электрическое и магнитное поле, поэтому частица протона периодически изменяется. В связи с этим, следует считать, что в циклотроне движутся протоны, объединенные с электронами.

Протон является более сложной частицей, нежели электрон, позитрон, электронное нейтрино. Поэтому ничего удивительного в том, что протон реагирует на окружающую среду.

Вероятно, что это свойство в разной степени присуще всем частицам.

Можно надеяться на то, что свойства привычного для нас живого мира проистекают из свойств частиц микромира. Именно в микромире заложен основной сценарий развития постоянно меняющейся жизни, приспосабливающейся (мимикрируя) к окружающей среде.

Следует отметить, что на протоны также распространяются зависимости рис. 1. Для частиц эти зависимости могут изменяться от окружающего пространства. Могут быть условия, когда два свободных протона объединяются и создают дейтерий.

Заключение

Изложенная в статье гипотеза позволяет представить вещество Вселенной, как следствие глубинных процессов Мироздания. Помимо конкретных выводов,  основной задачей данной статьи было подтвердить, что причинно-следственная связь является одним из важнейших принципов в ПРИРОДЕ. Возможно, данная гипотеза позволит осуществить взаимосвязь закономерностей Физики элементарных частиц и Биологии.

Изучение элементарных частиц является очень затратной наукой. Может, стоит более внимательно посмотреть на Биологию, что бы подсмотреть в ней «основные инструменты», которые использовал ТВОРЕЦ при созидании. В Биологии можно видеть клетку, понять ее существо и вооружившись этим знанием посмотреть на частицы материи.

Существует уверенность, что такие факторы, как давление, относительный размер частиц являются инструментами ТВОРЦА. Структурированные (деформированные) волны [9], которые могут притягивать частицы материи, вероятно, тоже являются таким инструментом. Сколько их еще?

Знание этих инструментов позволит более осмысленно взглянуть на физические процессы и приблизить науку к гармонии с ПРИРОДОЙ.

В данной статье сделана попытка объяснить  отдельные фрагменты, которые только фиксируются как факты. Может быть и жизнь, как факт существования, можно будет объяснить  закономерностями, присутствующими на уровне частиц.

Наша жизнь – плод электричества и магнетизма. С уходом этих полей придут новые поля, и тогда появится новая форма жизни.

1. Уилкинсон Д., Пайерлс Р., Льюэллин-Смит К., Перкинс Д., Салам А., Эллис Дж., Адамс Дж., Гелл-Ман М. Фундаментальная структура материи: Пер. с англ./ Под ред. и с предисловием А.Д. Суханова.-М.: Мир, 1984.-312 с.
2. «Астронет»-научно-популярный сервер[Электронный ресурс].- Режим доступа:URL: http://www.astronet.ru (дата обращения 15.01.2017).
3. Адамс Ф., Лафлин Г. Пять возрастов Вселенной в глубинах физики вечности/ Ф. Адамс, Г. Лафлин – Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2006. - 280 с.
4. Корнюшкин Ю.Д. Основы современной физики (квантовая механика, физика атомов и молекул, физика твердого тела, ядерная физика). / Учебное пособие./Ю.Д. Корнюшкин - СПб: СПбГУ ИТМО, 2005.-326 с.
5. Научные статьи/Наука и космос/Ядра, элементы и изотопы Вселенной[Электронный ресурс].- Режим доступа:URL:http://galspace.spb.ru/indvop.file/36.html(дата обращения 12.02.2017).
6. Спасский Б.И. История физики. Ч. I. Учебное пособие для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп./ Б.И. Спасский – М., «Высшая школа», 1977. - 320с.
7. Природа науки/Энциклопедия/Физика/Магнитные монополи [Электронный ресурс].- Режим доступа:URL: http://elementy.ru/trefil/21161/Magnitnye_monopoli (дата обращения 18.02.2017).
8. Википедия/Свободная энциклопедия/Античастица[Электронный ресурс].- Режим доступа:URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/ (дата обращения 23.02.2017).
9. Утешев И.П. Прозрачность аморфного вещества (гипотеза). //Электронный периодический рецензируемый научный журнал. «Sci-article.ru». – 2016. –№ 32 (апрель). – С. 147 – 157.

Комментарии пользователей:

5.04.2017, 20:00 Утешев Игорь Петрович Отзыв: Уважаемый Николай Владимирович! Благодарю Вас, что прочитали статью. Меньше всего я хотел бы демонстрировать видимость знатока сущности темной материи, как и любого другого поля (электрического, магнитного). В статье указаны два типа частиц темной материи – холодная (в 10-100 раз превышающими массу протона) и горячая (масса которой примерно в миллиард раз меньше). Это естественный подход к описанию любого поля (холодная частица как десублимация горячих частиц). Согласитесь, что всё это за границей трансцендентности (принципиально недоступно опытному познанию). Однако, убежден в том, что большое сформировано из малых форм. Поэтому склонен считать, что протоны и нейтроны формируются малыми формами (частицами). Являются ли они горячими частицами темной материи или иными будет ясно позже (если гипотеза справедлива).В статье специально сделана оговорка об оценочных показателях в отношении частиц темной материи. Если я не правильно понял вопрос, то прошу дополнительных разъяснений (если считаете необходимым). Данная статья является всего лишь гипотезой. Идея пришла приблизительно 15 лет назад, но суета жизни не позволила ее развивать. Сейчас доведя эту идею до гипотезы, с удивлением ощущаю ее потенциал. Многое становится понятным и естественным. Я бы даже сказал физически ощутимым. Историками физики (Всемирная история физики с начала XIX до середины XX вв Я.Г.Дорфман 1979г.) подчеркивается, что в конце 19 века и в начале 20 века, а может быть и дальше, доминировало представление о невозможности непосредственного познания микромира. Именно тогда физику во многом заменила математика. Одним из флагманов этого движения был Анри Пуанкаре, который сам являлся математиком. Основной задачей при написании данной статьи, является внесение естества и взаимосвязи большого и малого (надеюсь без утраты здравого смысла). Здоровья Вам! Утешев И.П.

11.05.2017, 13:12 Мирмович-Тихомиров Эдуард Григорьевич Отзыв: Уважаемый Игорь Петрович! Я тоже пенсионер. Я тоже размышляю над устройством мира. У меня также много публикаций разного рода. Сегодня физика, вся наука, да и жизнедеятельность планеты в целом переживает такой кризис, который не сравним с пережитым (а, может, и нет) на границе 19-20 веков. Может, потому столько много сейчас энтузиастов, которые хотят донести до окружающих людей свои взгляды, догадки и идеи. Но вот в роли рецензента этих трудов быть крайне трудно. Я, например, не поддерживаю ни одно из Ваших декларативных утверждений, не согласен с Вашей интерпретацией ни микрочастиц, ни выдуманной "тёмной материи", ни законов, открытых ранее, ни с Вашими радостными якобы подтверждениями этих догадок и идей. На мой взгляд, ничего этого нет. Как быть, я и не знаю. Поэтому пока рецензию не даю, а выступаю в рубрике "отзывы". Подожду, то скажут другие рецензенты. И отвергать такой большой текст не очень удобно, и к научной статье он не имеет какого-то отношения. Повторение всеизвестного перемежается с неаргументированными декларациями. Не вдаваясь в детали Ваших умозаключений, приведу просто один пример. ОДИН. Кто-то (или в этом суть Вселенной) "закрутил" всё сущее. Да, хоть и в сепараторе молоко или циклон с ураганами. Нелокальное вращение. Оно непременно порождает турбулентные образования, микрообъекты, которые потом живут своей жизнью. И где же тут микрочастицы первичны, а остальное макросущее состоит из них? Может, напротив? Каждый ровень вращения порождает нижеследующую ступень вращающегося объекта? И так, до микрочастиц. И т.д. Вот Вам и противоположный взгляд на мироздание.

12.05.2017, 11:27 Утешев Игорь Петрович Отзыв: Уважаемый Эдуард Григорьевич! Очень приятно, что Вы откликнулись. В Вашем отзыве присутствует главное – искренность, уважение и деликатность. Что же касается «темной материи», то буквально 14.04.2017 (https://hi-tech.mail.ru/news/photo-dark-matter/) «Ученые получили подробный снимок «нитей» темной материи. Исследователи из Университета Ватерлоо впервые смогли получить фото «нитей» темной материи, которые соединяет галактики между собой. Фотография подтверждает теорию о том, что галактики во Вселенной связаны космической сетью из темной материи. До сих пор ее не могли рассмотреть в подробностях». Безусловно, многое в статье имеет оттенок декларативного. Если бы мне удалось привести весомые аргументы по всем позициям, то, вероятно, мое место было бы близко с уровнем ТВОРЦА. Пожалуйста, не требуйте от меня невозможного даже для очень многих значительно умнее и образованнее меня. Конечно, я опирался на определенные факты, которые в совокупности позволили в моем сознании, с определенной степенью достоверности, построить фрагмент картины Мира. Тема, которая была затронута в статье, пронизывает все мое существо на протяжении очень многих лет. Сама идея пришла более 15 лет назад. И независимо от тональности рецензии я благодарен, что мне удалось сформулировать ЭТО и представить на суд специалистов. Я отчетливо понимаю, что замахнулся на «священную корову» и было бы удивительным, если бы судьба данной статьи была благоприятной. И еще я понимаю, что даже если бы все в статье было достаточно аргументировано, имеются другие законы, связывающие нас как людей из плоти, которые диктуют свою правду жизни, не говоря уже о многолетнем убеждении в декларируемых со студенческой скамьи истинах (не примите это, пожалуйста, буквально на свой счет, мы все в определенной степени подвержены этому). Никогда не забуду услышанный мною еще школьником радио спектакль, в котором Пушкин А.С. обращается к Лобачевскому Н.И. с просьбой рассказать о его загадочной геометрии. Николай Иванович, понимая, что перед ним поэт, сформулировал свою науку, как попытку чисто математически проводить преобразования, не опираясь на условия 5-го постулата. При этом он не находил в математических расчетах никаких противоречий. Возвращаюсь к статье. Вероятно, мне не удалось, как Лобачевскому Н.И. построить убедительную «логическую цепочку», игнорируя определенные физические постулаты, но у меня было желание передать не только то, как с моей точки зрения, устроен Мир, но и показать единство в большом и малом. Показать их причинно-следственную связь, что по моему разумению есть ОСНОВНОЙ ПОСТУЛАТ БЫТИЯ. Извините за пафос. Мне просто кажется, что построенный в моем сознании фрагмент картины мира в большей степени удовлетворяет этому постулату. Если это не так, то не стесняйтесь. Пенсионер переживет! В холодильнике есть лекарство на все случаи жизни! Спасибо, что Вы обратили внимание на объем статьи. Уверяю Вас, переносить на бумагу то, что выстрадано и выстроено в голове не такой уж большой труд. Настоящий труд для меня – читать и думать. Я столько никогда не читал. Убеждаешься в том, насколько вдумчивее воспринимаешь книги, когда имеешь свое видение Мира. Осенью прошлого года из телевизора узнал, что в США определили, что стекло, через которое пропущен лазерный луч, притягивается в сторону источника излучения. Для меня это радость! Спасибо, что прочитали статью и выразили свое отношение. Здоровья Вам! Утешев И.П.

19.06.2020, 12:02 Мирмович Эдуард Григорьевич Отзыв: Мне жаль, что автор не внимательно, а уважаемый Алексей Вячеславович и вовсе не прочитали мой отзыв. Там именно гидродинамическая парадигма (и всегда мной) выставлялась как основа любых "фокусов" в макро- и космомире. Начиная от взаимодействия между собой двух волчков (описать взаимодействие трёх волчков пока ещё никому не удавалось), описания смерчей и ураганов и до взаимодействия циклонов - вот и вся физика т.н. "тёмной материи". Если есть общая среда (например, субстанция под разными именами - "физический вакуум", пространство какое-то и пр.), в которой эти "ЦИКЛОНЫ" генетически существуют, то и связь между ними "нитями" ли, выбросами ли, ещё чем - разумеется, существует, как и между циклонами в атмосфере, порождая антициклоны.

Оставить комментарий