По существу, распад космического луча – это процесс, при котором высоко энергетические комбинации движений, неустойчивые при скоростях меньше скорости света, проходят через серии шагов до низко энергетических структур, устойчивых на более низких скоростях. Требование, которое должно удовлетворяться для осуществления процесса, - существование низко энергетического окружения, способного служить сточной трубой для энергии, извлекаемой из космических структур. Когда случайно или сознательно создается высоко энергетическое окружение, процесс распада переворачивается, и из космических элементов более высоких атомных номеров или из материальных частиц создаются космические элементы более низких атомных номеров. Поглощаемая из окружения кинетическая энергия удовлетворяет дополнительным потребностям в энергии.
Первый шаг в обратном процессе – инверсия последнего шага в процессе распада: эквивалент нейтрона превращается в одну из систем вращения атома космического криптона посредством инверсии ориентации в связи с нулевыми точками пространства-времени. С практической точки зрения удобнее работать с электрически заряженными частицами. Поэтому стандартная техника создания переходных частиц такова: в качестве “сырья” для строительства космического атома воспользоваться протонами или атомами водорода, которые фрагментируются на протоны. В высокоэнергетическом окружении, которое создается в ускорителях частиц, протон М 1-1-(1) испускает электрон М 0-0-(1), а затем распадается на два безмассовых нейтрона М ½-½-0, каждый из которых превращается в половину атома к-криптона (то есть, в одну из систем вращения этого атома) посредством направленной инверсии. Половинки атомов к-криптона не могут прибавлять смещение и становятся мюонами, потому что не способны вмещать массу протона, которая удерживается как гравитационный заряд (половину нормальной величины, поскольку протон обладает лишь одной системой вращения). Они остаются как частицы определенного типа, каждая с половиной массы к-криптона (52 мэв) и половиной 931 мэв массы обычного гравитационного заряда, в сумме 492 мэв. Их можно определить как К мезоны или каоны, наблюдаемая масса которых равна 494 мэв.
|
|
Как видно из предыдущего материала, первичное создание переходных (космических) частиц в ускорителях всегда сопровождается обильным появлением каонов. Каждый из последующих шагов в процессе космического строительства, требующий дополнительной массы (такой, как создание к-неона (частицы лямбда) из к-кремния (пиона), и создание частицы пси-3105 из одного из самых тяжелых гиперонов), аналогичен началу создания космической частицы, за исключением того, что вместо формирования каона, масса протона прибавляется к продукту в виде гравитационного заряда. Если наряду с созданием этих частиц появляются каоны, они являются результатом вторичных процессов.
Более того, в космических лучах или ускорителях в процессе распада каоны не создаются потому, что распад происходит на безмассовой основе. При распаде космического луча возникают несколько каонов, при этом они не являются продуктом распада. Они создаются при столкновениях космических лучей с материальными атомами в условиях, когда возникает временный избыток энергии, скажем, в миниатюрных эквивалентах ускорителей частиц.
|
|
Если обратный процесс - процесс строительства атома - выполняется выше к-водорода, конечная частица уходит в космический сектор. И, наоборот, процесс строительства космического атома, происходящий в материальном секторе, со временем сменяется распадом, следующим обычному ходу назад до момента возвращения к безмассовым нейтронам. Если избыточная кинетическая энергия в окружении слишком велика, чтобы позволить завершение процесса распада, то процессы создания и процессы распада приходят в равновесие, присущее существующему уровню энергии.
В таком высоко энергетическом окружении жизнь частицы может прекращаться из-за процесса фрагментации еще до того, как вступит в действие ограничение, связанное с единицей времени. Это процесс раскалывания частицы на две или более отдельных частей. Степень фрагментации зависит от энергии разрушающих сил, и на более низких энергетических уровнях продуктами фрагментации любой переходной частицы являются в основном пионы. При более высоких энергиях появляются каоны, а при фрагментации гиперонов масса гравитационных зарядов может испускаться в форме нейтрона или протонов. Процесс, обратный фрагментации, - консолидация, при которой частицы меньшей массы объединяются для формирования частиц большей массы. Наблюдалось, что частица φ с массой 1020 мэв фрагментировалась на два каона. Избыточная масса 36 мэв превращается в кинетическую энергию. В надлежащих условиях два каона могут объединяться для формирования φ частицы, используя 36 мэв кинетической энергии для обеспечения необходимого прибавления к массе двух меньших частиц.
|
|
Существенная разница между двумя парами процессов – строительства и распада с одной стороны, и фрагментации и консолидации с другой – состоит в том, что строительство и распад идут от высшего к низшему космическому атомному номеру и, наоборот, в то время как фрагментация и консолидация идут от большего к меньшему эквиваленту массы на частицу и наоборот. Процесс распада в целом – это переход от космического статуса к материальному. Строительство атома в ускорителях частиц – это частичный и временный переворот этого процесса. Фрагментация и консолидация – просто изменения в состоянии атомных составляющих, процесс общий для обоих секторов.
Изменение космического атомного номера благодаря фрагментации может происходить либо вверх, либо вниз, по сравнению с процессом распада, который всегда выражается в увеличении космического атомного номера. Такая разница – следствие способа, которым масса гравитационных изменений входит в соответствующие процессы. Например, распад к-St – пиона - происходит в направлении к-криптона. С другой стороны, каон - гравитационно измененный атом к-криптона - не может распадаться на любую другую космическую частицу, поскольку это конец хода интересующего нас распада, но он может фрагментироваться в любую комбинацию частиц, общая масса которой не превышает массу каона 492 мэв. Фрагментация на каоны переворачивает направление распада. Если происходит максимальное превращение в пионы (массой 138 мэв каждый), создаются три пиона. Часто б о льшая часть общей энергии уходит в кинетическую энергию продуктов, и создание пионов уменьшается до двух.
Существование 2-пионных и 3-пионных событий привлекло большое внимание из-за разных гипотез, связанных с законами, управляющими преобразованиями частиц. Современное учение указывает на следующее: если удовлетворяется основное требование, - имеется избыточная энергия окружения, это предотвращает переход каона в материальный статус. На реакции фрагментации ограничений не существует, кроме соображений, относящихся к материи и энергии в целом в материальном секторе Вселенной.
Учение о переходных частицах, возникшее из наблюдений космических лучей, сейчас относится в основном к ускорителям. Допускается, что в процесс включаются одни и те же частицы; отсюда, детали проясняются, если условия поддаются контролю. В некоторой степени это так, но ситуация в ускорителях намного сложнее, чем с входящими космическими лучами. Процесс строительства атома не просто переворачивает процесс распада. Реальная инверсия космического луча – это ситуация, в которой материальные элементы входят в космическое (высоко энергетическое) окружение и испускают отрицательное смещение, чтобы выстроиться в структуры, способные переходить в космический статус. Космические сущности, вначале создающиеся в этом процессе, - это субатомные частицы. Ускорители создают космические элементы, которые ближе всего к переходу в материальный статус (к-криптоны и так далее), а затем ведут их назад к распаду путем создания временных концентраций энергии в материальном (низко энергетическом) окружении. Из-за неровного характера концентраций энергии, строительство космического атома в ускорителях сопровождается многочисленными событиями инверсионного (распад) характера и различными процессами фрагментации и консолидаци, не включающими ни строительство, ни распад. Отсюда многие явления, наблюдаемые в экспериментах в ускорителе, связаны с видом окружения, существующим в ускорителях, и не связаны ни с распадом космического луча, ни с обычным строительством космического атома.
Также следует иметь в виду, что сами по себе реальные наблюдения событий - “сырые” данные - обладают небольшой значимостью. Чтобы они обрели любое реальное значение, их следует интерпретировать в свете некоего вида теории о происходящем. В таких областях как физика частиц конечный вывод – это часто 10% фактов и 90% интерпретации. Теоретические результаты этой работы согласуются с экспериментальными результатами. Также в большинстве случаев они согласуются и с выводами экспериментаторов. Но трудно ожидать полного согласия, пока в интерпретации экспериментальных результатов существует так много неясностей.
Последовательность событий строительства космического атома в ускорителях экспериментально наблюдалась в так называемых “резонансных” экспериментах. Они включают ускорение двух потоков частиц – устойчивых и переходных – до крайне высоких скоростей и их соударение. Отношение количества взаимодействия (“поперечного сечения”) к вовлеченной энергии не является константой, но показывает пики или “резонансы” на конкретных хорошо определенных величинах. Результат интерпретируется как указание на создание очень кратко живущих частиц (срок жизни около 10-23 секунд) на энергиях пиков резонанса. В этой работе такая интерпретация подтверждается согласованием последовательностей резонансных частиц с теоретическими результатами процесса строительства космического атома.
Из-за различия в природе процессов последовательность элементов при строительстве космического атома – это не инверсия последовательности распада, хотя включается большая часть продуктов распада выше к-гелия. Как указывалось в главе 15, процесс распада – это, по сути, вопрос испускания положительного смещения вращения. Также происходит и уменьшение эквивалентной массы, но потеря массы – вторичный эффект. Первичная цель процесса – избавиться от избыточной энергии вращения. В процессе строительства атома в высоко энергетическом окружении необходимая энергия доступна, и существенной задачей становится обеспечение требующейся массы. Эта масса обеспечивается в форме атомов к-криптона, с массой 51,73 каждый. Полная последовательность космических атомов в процессе строительства состоит из серий элементов, последовательные номера которых отличаются на 52 мэв. За исключением нижнего конца серий, единственно значимые отклонения от этого паттерна в экспериментальных результатах выражаются в отсутствии к-В9, в то время как вместо или в дополнение к к-Fe появляются к-Ne (член последовательности распада) и к-О. Полная последовательность строительства атома приведена в таблице 4.
ТАБЛИЦА 4