ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЧАСТИЦА ФОТОН − ОСНОВА ВЕЩЕСТВА МЕТАГАЛАКТИКИ

УДК: 539.1.09

Введение

Человечеству для обеспечения своего существования и развития необходимо глубже проникать в познание окружающего нас Мира. В настоящее время оно подошло к необходимости понять устройство и действие основных элементарных частиц вещества.

Существующее же понимание их устройства согласно Стандартной модели носит чисто формальный характер, далёкий от научного подхода, но значительно окрепший с открытием предсказанного на основе этого формализма бозона Хиггса. «Кто ищет, тот всегда найдёт» и много. Это стало сильнейшим тормозом для развития физики элементарных частиц.

1. Цель и задачи

Необходимо осуществить переход от формального подхода к проблеме к её физическому пониманию. Покажем: можно наметить путь её разрешения и начать движение по нему.

2. Метод

Наш метод − теоретический подход к проблеме с опорой на существующие, проверенные многолетним опытом полученные знания и факты. Задача должна быть решена, получены первоначальные результаты, выданы рекомендации по проведению научно обоснованных экспериментов, осуществление которых послужит усилением подтверждения наших предположений.

3. Теоретическое обоснование

3.1. Особенности фотона как элементарной частицы

Считается: масса фотона равна нулю. Это − глубочайшее научное заблуждение. Ведь игнорируется реальный факт: при движении вблизи тяжёлых, больших объектов, например, Луны, фотон ведёт себя как частица, имеющая эквивалентную его энергии, массу. А. Эйнштейн в статье: «Зависит ли инерция тела от содержащейся в нём материи?» [3] учёл, что фотон является носителем энергии-массы и получил знаменитую формулу:

E_ν= hν = m_ν c², (1)

где E_ν − энергия фотона,
m_ν − эквивалентная масса фотона,
c − скорость света,
h − постоянная Планка,
ν − частота фотона.

Выражение для эквивалентной массы фотона получается из уравнения (1):

m_ν= hν/c². (2)

Из этих двух уравнений следует, что фотон ведёт себя как элементарная частица, одновременно обладающая энергией и массой.

В дальнейшем своё уравнение (1) А. Эйнштейн распространил на любую массу вещества. Его решение было подтверждено расчётами ядерных реакций при строительстве атомных электростанций и производстве ядерного оружия. 

Начнём с процессов, которые помогут нам в решении нашей проблемы. Первый из них − аннигиляция электрона и позитрона [2, с. 60].

3.2. Аннигиляция электрона и позитрона

Аннигиляция это − процесс превращения частицы и античастицы при их столкновении в какие-либо иные частицы, отличные от исходных.

Аннигиляция электрона с позитроном это − наиболее чистый и ясный процесс, не замутнённый ни какими побочными эффектами:

 e^– + e⁺ = γ + γ, (3)

 где e^–− электрон, e⁺ − позитрон, γ − гамма-квант (фотон).

Видим, что результатом столкновения является появление пары гамма-квантов высокой энергии.

Мы наблюдаем результат высвобождения ранее запасённой энергии фотонов в виде массы электронов и позитронов. Версия подтверждается существованием обратного процесса. Это − образование пары электрон и позитрон при столкновении пары гамма-квантов высокой энергии во встречном движении:
   γ + γ = e^– + e⁺. (4)
Из сравнения этих двух процессов (3, 4) ясно видно: энергия-масса фотона (1) это − единое и глубокое понятие. В зависимости от условий фотон проявляет себя как носитель энергии, массы, это − явный и более удачный  конкурент бозона Хиггса, и, покажем это ниже, электрических зарядов. Обратим внимание на то, что обратная реакция столкновения двух высоко энергичных фотонов позволяет «замкнуть» их кинетическую энергию, трансформируя её в эквивалентную энергию-массу электрического поля. Оно формируется внутри будущих частиц движущимися по круговой орбите высоко энергичными фотонами, которые рождают единичные электрические заряды: отрицательный для электрона и положительный для позитрона в зависимости от направления их внутреннего движения. Вероятно, именно по этой причине они чрезвычайно устойчивы.

Видим, что высоко энергичные гамма-кванты наделяют массой (2) электроны и позитроны. Свойство массы им придаётся «законсервированными» в них электромагнитными полями: понятия бозон Хиггса и поле Хиггса для них избыточны. Ведь у электрона и позитрона появляются «электромагнитные» массы, как мы видим, без их участия.

Считаем нужным обратить особое внимание на результаты физического эксперимента на высокоэнергичных встречных пучках электронов, важность которых для науки не оценена. Они описаны в Учебном пособии [4. с. 1]. «При повышении энергии электронов на встречных пучках в продуктах столкновения не удалось обнаружить частицы, которые можно было бы интерпретировать как части электрона или позитрона. Наоборот, чем выше становилась энергия встречных электронов, тем всё более массивные частицы обнаруживались среди продуктов столкновения. При 1000 МэВ появились пары протон-антипротон».

Этот эксперимент подтверждает реальность высочайшей стабильности электронов, а, следовательно, и позитронов. Вероятно, что именно по этой причине до сих пор ещё ни кем не наблюдались дробные части электронов и позитронов. Необходимо оценить величину энергии, необходимую для разрушения структуры электрона.
Это знание понадобиться человечеству для решения жизненно важной для него задачи: обеспечения чистой энергией практически в неограниченном количестве.
Сказанное выше позволяет сделать вывод: «электроны и позитроны это − иная форма существования гамма-квантов высокой энергии».

Никто не обратил внимание на то, что в этом эксперименте «при 1000 МэВ появились пары протон-антипротон». В этом случае электроны сохранились и проявили себя как концентраторы и носители энергии. По всей видимости у электронов и позитронов имеется ещё одна важная отличительная особенность: использование приобретаемой энергии на усиление своей внутренней структуры.

Реально, что при небольшом увеличении энергии электронных пучков начнут образовываться пары нейтронов и антинейтронов. Это понадобиться нам в следующих двух параграфах.

Желательно, чтобы было обращено внимание на развитие выше описанного способа исследования элементарных частиц по следующим соображениям:
1. Обеспечивается чистота эксперимента по сравнению с другими методами.
2. Легче, надёжнее и увереннее оцениваются результаты исследования, так как отсутствуют побочные эффекты.
3. Появляется возможность для преодоления предельного значения величины энергии, если оно существует, которое способно
разрушить структуру электрона. Это − возможный вариант доступа к неограниченным запасам энергии в веществе..

3.3. Аннигиляция протона и антипротона

Аннигиляция протона и антипротона может проходить по этапам [1, с. 46]: на первоначальном этапе появляются пион плюс, пион минус и нейтральный пион, далее нейтральный пион распадается на два гамма-кванта, а заряженные пионы на заряженные мюоны и мюонные нейтрино и антинейтрино, на заключительном этапе заряженные мюоны распадаются на электроны, позитроны, электронные нейтрино и антинейтрино. А в конце процесса образуются фотоны, несущие 34% энергии, электрон и позитрон с 16% процентами энергии, нейтрино и антинейтрино с 50% энергии. Выше мы видели, что электроны и позитроны при аннигиляции превращаются в высоко энергичные фотоны. Нейтрино и антинейтрино с таким большим количеством энергии внутри протона и антипротона могут выполнять функции обмена между электронами и позитронами, обеспечивая их стабильное существование.

Согласно эффекту Швингера: «если Вы сконцентрируете достаточную мощность благодаря лазеру в одной точке пространства, это породит пару протон-антипротон». Выше было показано, что «достаточную мощность» можно получить на концентраторах энергии − электронах. Следовательно, в обоих этих случаях протон и антипротон должны включать в себя частицы, имеющие свойства фотонов. Тогда оба типа нейтрино и антинейтрино: электронное и мюонное, образующиеся при аннигиляции протона и антипротона, должны быть аналогичны фотону и иметь небольшую энергию-массу. Это необходимо исследовать.

3.4. Аннигиляция нейтрона и антинейтрона

Прежде чем начать рассматривать этот процесс, обратим внимание на процесс самопроизвольного распада нейтрона. Нейтрон также как антинейтрон неустойчив. Спустя примерно 15 минут он распадается на протон, электрон и электронное антинейтрино. Следовательно, можно предположить, что при аннигиляции нейтрона и антинейтрона на первоначальном этапе возникают продукты самопроизвольного распада нейтрона и антинейтрона, а далее появляются продукты аннигиляции протона и антипротона согласно описанному выше процессу. Тогда оба типа нейтрино: электронное и мюонное, образующиеся при аннигиляции нейтрона и антинейтрона, также должны быть аналогичны фотону и иметь небольшую энергию-массу.

Подтверждения существования обратных реакций образования протонов и антипротонов, а также нейтронов и антинейтронов в случае столкновения высоко энергичных гамма-квантов может усилить истинность утверждения, что фотоны, выполняя функции бозонов Хиггса, могут наделять массой другие основные составляющие вещества: протоны и антипротоны, нейтроны и антинейтроны.

Возможно, что по этой причине и способностям электрона и позитрона использовать дополнительно получаемую ими энергию на усиление своей структуры, соблюдается обобщённое соотношение (1) между массой и энергией, использованное А. Эйнштейном для любой массы.

Если основными составляющими протонов и антипротонов, нейтронов и антинейтронов являются чрезвычайно стабильные электроны и позитроны, то они выступают как концентраторы электрон-позитронных пар либо вокруг позитрона: формируется протон, либо вокруг электрона: появляется антипротон.

Аналогичный процесс осуществляется и для нейтрона и антинейтрона только с дополнительным подключением электрона для нейтрализации избыточного положительного заряда у протона и позитрона для нейтрализации избыточного отрицательного заряда у антинейтрона.

Можно сказать: «протоны и антипротоны, нейтроны и антинейтроны это − следующие формы существования уже для электрон-позитронных пар, которые в свою очередь, являются основными структурными элементами для формирование как атомов, так и молекул вещества и антивещества».

4. Разрешение неразрешаемых проблем

Обратим внимание на то, что при переходе от бесплодного, формального подхода к проблеме устройства элементарных частиц к её физическому пониманию появились реальные возможности и условия для решения не разрешаемых ранее проблем:

1. Гравитации. Это проявление действия «законсервированного» электромагнитного поля вещества. Возникла реальная возможность приступить к изучению на научной основе самой её сущности.

2. Антигравитации, представления о которой возникла в начале 20-ого века практически одновременно с ОТО А. Эйнштейна. Тождественное равенство сил гравитации и антигравитации возможно. Ведь они обе являются результатом формирования электромагнитных полей, «законсервированных» в веществе. А функции антигравитации, по-видимому, очень хорошо выполняют гравитационные волны.

3. Отсутствия признаков антивещества в Метагалактике, по нашему мнению, связано с тем (см. §3. 4), что оно содержится внутри её вещества практически в равном количестве в том числе и у "наблюдателей". Следовательно, возникает другая проблема: по какой причине было отдано предпочтение электронам, протонам и нейтронам для неё в момент её возникновения. Ведь вероятность их использования для этого практически равна другой: могли быть выбраны позитроны, антипротоны и антинейтроны.
4. Выявление механизма, обеспечивающего выполнение соответствия (1.1) между энергией и массой для любого количества вещества.

5. Научная новизна

В результате проведённых исследований были получены интереснейшие и уникальные результаты. Физический подход к устройству и структуре основных элементарных частиц позволил нам:

1. Выделить основополагающую элементарную частицу − фотон.

2. Показать, что фотоны, последовательно изменяя форму своего существования, трансформируются в электроны и позитроны, наделяя их массой и зарядами. Затем электроны и позитроны образуют протоны и антипротоны, нейтроны и антинейтроны. которые являются основными структурными элементами атомов и молекул вещества Метагалактики.
3. Обратить внимание на возможный реальный вариант доступа к значительному, практически не ограниченному количеству энергии, заключённой в веществе. .

 
Сделаны выводы

Для усиления истинности утверждения, что фотоны, наделяя составляющие вещества: электроны и позитроны, протоны и антипротоны, нейтроны и антинейтроны массой, могут выполнять роль бозонов Гиббса:

1. Нужно исследовать и показать, что электронные и мюонные нейтрино и антинейтрино, образующиеся при аннигиляции протонов и антипротонов, нейтронов и антинейтронов должны быть аналогичны фотону и иметь небольшую энергию-массу.

2. Следует также организовать и провести эксперименты для проверки равенства сил гравитации и антигравитации.

Для усиления выше приведённого утверждения необходимо организовать и провести эксперименты, подтверждающие образование протонов и антипротонов, а также нейтронов и антинейтронов при столкновении высоко энергичных фотонов в условиях, близких к вакууму.

Заключение

1. Показана и обоснована необходимость перехода от чисто формального и тупикового подхода к проблеме устройства элементарных частиц согласно Стандартной модели к физическому пониманию их устройства и сущности.

2. Намечен и обоснован путь разрешения этой проблемы и началось движение по нему: получены впечатляющие результаты.

Хотим обратить внимание на то, что к новым знаниям должны приводить предположения, гипотезы, соответствующие реальности. Выше мы всё это хорошо видим.

Рецензии:

12.11.2023, 16:58 Ашрапов Улугбек Товфикович
Рецензия:  Автор статьи пишет, что "Считается: масса фотона равна нулю. Это − глубочайшее научное заблуждение. Ведь игнорируется реальный факт: при движении вблизи тяжёлых, больших объектов, например, Луны, фотон ведёт себя как частица, имеющая эквивалентную его энергии, массу". Ма́сса — скалярная физическая величина, oпределяющая инерционные и гравитационные свойства тел в ситуациях, когда их скорость намного меньше скорости света (т.е. потока фотонов) [Окунь Л. Б. Масса // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — С. 50—52. — 672 с. ISBN 5-85270-019-3.]. В работе [https://www.scirp.org/journal/paperinformation.aspx?paperid=120563] предложен новый механизм движения фотона и раскрыта причина перемещения фотона с нулевой массой; путешествующий фотон в космосе имеет нулевую массу, потому что его границы демонстрируют нулевую относительную скорость с окружающим вакуумом. В работе [https://dzen.ru/media/5history/budet-li-luna-gret-zemliu-esli-vsiu-ee-poverhnost-pokryt-zerkalami-5f28f32eaa3f515562d7a1da] показано, что "На Луне есть несколько зеркал, которые были там размещены во время советской и американской лунной программы. Благодаря им ученые отслеживают движение Луны с погрешностью 1-2 см. Принцип их работы следующий: с Земли на лунное зеркало направляется пучок света, отражаясь и достигая обратно Земли его фиксируют приборы. Важно отметить, что возвращается около 1,5% отправленных на Луну фотонов, большая теряется в атмосфере". Основные процессы, возникающие при прохождении гамма-излучения (фотона) через вещество [wikipedia]: • Фотоэффект — энергия гамма-кванта ПОГЛОЩАЕТСЯ электроном оболочки атома, и электрон, совершая работу выхода, покидает атом (который становится положительно ионизированным). • Комптон-эффект — гамма-квант РАССЕИВАЕТСЯ при взаимодействии с электроном, при этом образуется новый гамма-квант, меньшей энергии, что также сопровождается высвобождением электрона и ионизацией атома. • Эффект образования пар — гамма-квант в электрическом поле ядра превращается в электрон и позитрон. • Ядерный фотоэффект — при энергиях выше нескольких десятков МэВ гамма-квант способен выбивать нуклоны из ядра. Название статьи звучит как - "ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЧАСТИЦА ФОТОН − ОСНОВА ВЕЩЕСТВА МЕТАГАЛАКТИКИ", тогда как основа всей галактики является одноатомная форма водорода — самое распространённое химическое вещество во Вселенной, составляющее примерно 75 % всей барионной массы [wikipedia].

13.11.2023, 14:42 Чуев Анатолий Степанович
Рецензия: Статья представляет интерес для физиков и изучающих физику. Наиболее важной информацией в статье является обоснование возникновения материальных микрочастиц из электромагнитных фотонов. Это служит подтверждением медленного, но всё-таки наблюдаемого в течении длительного времени, роста массы вещества космических тел. Рекомендую статью для публикации.



Комментарии пользователей: