ВВЕДЕНИЕ
Известные классификации не могут отразить всего многообразия проявлений энергии, так как множество носителей ее, особенно в микромире, практически не поддается учету как на уровне сильных (электромагнитных), так и слабых, в том числе гравитационных взаимодействий.
Объяснение этому кроется в том, что материя состоит из бесконечного множества элементарных частиц - адронов (относительно тяжелых} и лептонов (относительно легких), разнообразных по массе, скоростям движения, сечениям взаимодействий и т.п.
Известно, что в основе адронных систем стоят кварки, которые отличны как по массам, спинам, так и по цвету [1,2]. В настоящее время известно 7 кварков, судьба восьмого решается в лабораториях. Считая, что каждый из кварков может быть "цветным" по всей гамме цветов (а их 7!), возможное число кварков и их размещение относительно друг друга в материальном мире изобразится числом р = (49 + 1)!, а с учетом взаимопереходов, массы, скорости их и других частиц эта величина возрастает многократно.
И.А. Климишин [3] отмечает, что во Вселенной непрерывно реализуются, взаимодействуя друг с другом, восемь процессов:
1. Н - процесс.
2. α - процесс.
3. l - процесс.
4. S - процесс - медленный захват нейтронов ядрами в недрах звезд с M>1,5МÅ.
5. γ - процесс, происходящий в недрах сверхновой.
6. Р - процесс (захват протонов ядрами тяжелых элементов),
7. х - процесс (скол легких элементов от ядер тяжелых).
8. ν - процесс, при котором идет образование новых элементов из старых в оболочке сверхновой.
Приведенная классификация не учитывает взаимодействия процессов, особенно в случае изменения знака энтропии, т.е. при накоплении энергии (черная дыра) [4].
Кроме того, S -процесс имеет, видимо, не один исход, как это изложено у И.А. Климишина: кроме медленного термоядерного процесса в недрах звезд с большой массой идут и быстрые процессы в звездных образованиях меньшей массы, ошибочно отнесенные к l - процессам, идущим при Т >3•10 9 К, где более вероятно испускание, а не поглощение электронов, рождающихся при распаде нейтронов, кварков и других адронов по схеме μ - или π - распадов [5].
Относительно γ - процесса можно сказать, что он характерен для любых состояний вещества, но величина кванта зависит от частоты колебаний волнового движения частицы и поэтому утверждение о происхождении процесса не отвечает действительности.
Например, γ - фон Земли, да и Луны в том числе, отличен от солнечного, так как энергия, излучаемая Землей в виде γ - квантов, соответствует частотам "черного" излучения, а Солнца - "желтого", т.е. γз = 106…109 Гц и γ Å = 1012…1015 Гц. Для сверхновых эта величина находится в интервале 1018..1024 Гц.
Другие процессы из классификации И.А. Климишина также нуждаются в уточнении, но выходят за пределы данного учебного пособия.
ГИПЕРНЕЙТРИННЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
Энергоплотность континуума
Из множества элементарных энергообразований наибольший интерес представляют частицы, не обладающие массой покоя - кванты света и нейтрино, энергия которых проявляется только в движении, т.е. в виде кинетической энергии, в виде момента импульса и т.д. А это свидетельствует о весьма хорошей способности частицы к взаимодействию с другими частицами, обладающими спином - собственным количеством движения, определяемом как ħ=m ϑ, импульс которого
pt = m (ϑ - ϑ0). Обе величины - векторные, что означает действие их по направлению, т.е. имеются направления движения, которым по каким-либо причинам природа отдает предпочтение.
Так как нейтрино обладает массой (в движении) и спином, он не может быть нейтральным, он должен реагировать на потенциалы полей тяготения, энергетические параметры частиц и т.д. Это означает, что нейтрино - частица, предсказанная Планком, должна обладать всеми характеристиками, присущими другим частицам, в том числе адронам. Просто дело в том, что у нас нет детекторов для их обнаружения. Возможно они гораздо сложнее, чем нам представляется, так как есть более мелкие образования - кванты света ħν, обладающие скоростью света, но энергия которых зависит от частоты ν. На это указывает и наличие четырех видов нейтрино: электронное νe и мюонное ν μ нейтрино, электронное и мюонное
антинейтрино, обладающие различными спинами (по знаку) и, следовательно, различной энергией, вернее - различным количеством движения.
Естественно, взаимодействие их с другими частицами, в том числе с себе подобными, должно быть различным.
Обращает на себя внимание то обстоятельство, что эти частицы обладают разной массой покоя: и
[Rosenfeld A/N/ und andere//Rev/ Phys. 36, № 4.977.1964], т.е. разнятся в 20 раз! Это немедленно скажется, вероятно, как на энергии взаимодействия нейтрино и антинейтрино, так и на их динамических характеристиках. Так, если момент количества движения
положить равным моменту ν μ , то отсюда можно найти соотношение скоростей и радиусов искривления траектории их движения
:
Используя рекуррентные соотношения астрофизики в интерпретации А.Н. Вяльцева [6] и с учетом четности Дж.Барри [7], можно записать, что скорость распространения лидера - наиболее неинерционной частицы найдется из выражения:
(1)
где l - потенциал νe, определяемый как напряжение поля ;
E, F, B - энергия частицы, сила действия ее и напряженность поля соответственно;
M - масса νe;
ν - частота колебаний напряженности полей нейтрино;
- скорость движения нейтрино (антинейтрино).
Уравнение (1) справедливо, если полагать, что действующие в системе силы и поля постоянны во времени и в пространстве.
По данным Кольчужкина A.M. и Учайкина В.В. [8], а также теории фундаментальной структуры материи [9] это - непреложный факт, основанный на постулатах о неразличимости четырех частиц, расположенных в вершинах тетраэдра. Более сложные образования, по мнению указанных исследователей, вообще не должны поддаваться аналитическому анализу.
Действительно, применяя к рассматриваемым моделям принцип Паули и используя уравнение Шредингера в интерпретации Эйнштейна, можно утверждать, что любая частица обладает не каким-либо определенным спектром энергетических состояний, а каким-то общим размытым сгустком переплетенных между собой состояний, что подтверждается и теорией импульсной теплопроводности Камья Ф.М.[10]. Дело в том, что разработанные в рамках феноменологических построений, основанных на постулатах теории относительности, состояния вещества непрерывны и энергетические характеристики непрерывно нормируемы. А это значит, что структурные переходы в веществе имеют плавные переходы.
Это, на первый взгляд, имеет место. Но, с учетом хронологии энергопроявлений [11], необходимо иметь ввиду инерционность рассматриваемых процессов, т.е. все модели - это уже история со всеми вытекающими отсюда последствиями..
Анализируя уравнение (1) с учетом принципа экономии движения, можно увидеть одно обстоятельство, свидетельствующее о нестационарности процессов взаимодействия на уровне слабого. Это - очевидные зависимости вида:
E ≈ f (ħν, ν e ),
B ≈ f (ħν, ν μ ),
ϑν ≈ f (m, ν)
Выражая скорость
из уравнения (1) и заменяя потенциал
выражением
[12], получим
(2) |
где G - гравитационная постоянная;
r - радиус траекторий движения нейтрино;
α - изменение направления движения под действием внешних полей.
Полагая, что после дифференцирования уравнения (2) по r получим:
(3)
где k - функция G, B, ν.
Из последнего выражения видно, что движение нейтрино (а значит и других лептонов, в принципе и адронов) осуществляется по некоторой винтовой линии с углом подъема ее, определяемом как β = 2r2/(k cos α • sin α) с радиусом кручения r, где все аргументы справа нуждаются в определении.
Видимо, это обстоятельство выпускалось всегда из вида при исследованиях, так как G, B, ν всегда полагаются постоянными, что почти автоматически предполагает только электромагнитные и гравитационные взаимодействия, исключая слабые и сильные, проявляя таким образом своеобразную четность процессов.
По третьему закону Ньютона силы тяготения определятся как:
где m 1 , m 2 - масса взаимодействующих тел;
R - расстояние между ними.
С другой стороны:
F = m ϑ 1 2/ 2,
где ϑ 1 - скорость тяготеющей массы.
Комбинируя два значения F, получим:
Принимая R = | R | получим:
(4) |
т. е, постоянная тяготения - величина векторная, зависящая от m=g ϑ, скорости перемещения тяготеющих масс относительно друг друга ϑ и расстояния между ними R.
В свою очередь, g = var для различных систем отсчета (в разных системах координат и для разных тяготеющих масс).
Первое уравнение Максвелла для неподвижной среды трактует, что магнитная индукция
зависит от напряженности поля, т.е.:
Вместе с тем divB=0.
Эти выводы справедливы для неподвижной среды. Однако для быстропеременных систем:
что свидетельствует о необходимости введения в систему дискретных величин - частиц, обладающих индивидуальностями - спинами, полями, потенциалами и т.д.
Относительно частотных характеристик ν для системы многих частиц можно заметить, что наличие переменного спектра колебаний каждой из них при изменении внешних (Р, Т) и внутренних (ħν, t, “±”), условий может привести к субгармоническому резонансу, а при - к большому резонансу, проявляя солитонный характер.
Если задать уравнение (3) в параметрической форме в виде
где , то угол подъема винтовой линии β определится по формуле [13] как:
β = r α / k (5)
Комбинируя, получим:
т.е. по мере изменения α радиус изменяется пропорционально воздействию внешних сил (следует из определения α).
Радиус кривизны траектории частицы в этой случае задается формулой:
(7) |
Угол подъема β определится из последнего параметрического уравнения как
β = r α / k = tg2 α
Полагая определяем, что нейтрино движутся по сложным спиралевидным орбитам, развертывание которых зависит от взаимодействия поля нейтрино и полей окружающей среды. Реализация поставленной задачи на языке BASIC для частиц типа νe, ν μ,νπ ,e и ряда других дала результаты, приведенные в табл.1.
Таблица 1 Результаты расчетов движения частиц
Частицы | Масса | Скорость, км/с | Подъем r, км | R, км | |
Символ | Наименование | ||||
![]() | Нейтрино электронное | 0,2 кэВ | 2,25*10-9 | ||
![]() | Антинейтрино электронное | 0,2 кэВ | 2,25*10-9 | ||
![]() | Нейтрино мюонное | 4 кэВ | 1,128*10-9 | ||
![]() | Антинейтрино мюонное | 4 кэВ | 1,128*10-9 | ||
![]() | Нейтрино пионное | 6,1 кэВ | 1,36*10-9 | ||
![]() | Антинейтрино пионное | 6,1 кэВ | 1,36*10-9 | ||
Фотон: К | 13,8 эВ | 1,26*10-9 | |||
О | 11,3 эВ | 9,16*10-10 | |||
Ж | 10,7 эВ | 8,39*10-11 | |||
З | 7,6 эВ | 4,93*10-12 | |||
Г | 6,4 эВ | 3,686*10-13 | |||
С | 8,8 эВ | 6,13*10-10 | |||
Ф | 19,3 эВ | 2,156*10-9 | |||
М | 10,4 эВ | 7,41*10-10 | |||
![]() | Электрон | 0,511 МэВ | 5,801*10-6 | ||
![]() | Позитрон | 0,511 МэВ | 5,801*10-6 | ||
p | Протон | 938,26 | 110635,01 | 1,08*10-5 | |
![]() | Антипротон | 938,29 | 110634,30 | 1,077*10-5 | |
![]() | Нейтрон | 939,50 | 110605,79 | 1,076*10-5 | |
![]() | Нейтрон | 939,55 | 110604,62 | 1,076*10-5 | |
![]() | Антинейтрон | 939,16 | 1106135,80 | 1,076*10-5 | |
Гипероны | 1115… | 106881,44.. | (1,42… | ||
(среднее) | ..1875 | ..98526,8 | …60590 | 2,72*10-4 | |
Тело М=10-12 МэВ | 1731,24 | 3*10-2 | |||
Тело М=1021 МэВ | 27,44 | 364,4 | 1,24*10-1 | ||
Тело М=1030 МэВ | 6,89 | 14,51 | 7,74 |
Результаты расчетов свидетельствуют о весьма разнообразных скоростях и траекториях частиц, за эталон которых приняты характеристики частицы голубого фотона ħν, обладающего в идеале скоростью порядка с=300000 км/с.
Направление движения каждого из рассматриваемых объектов, как это вытекает из знака (вещество и антивещество), может быть спутным, встречным или под любым углом 2 π < γ < -2 π, т.е. движение можно принять как объемное, заполняющее континуум с плотностью:
где r i, ρ i - доля и плотность частиц (или энергии их) в единице объема.
Как видно из последнего выражения, плотность движения - величина векторная. А это значит, что развитие системы частиц, обладающих потенциалом взаимодействия, направлено в сторону минимума действия: со стороны максимального действия как бы производится выталкивание субстанции в область с меньшей энергоплотностью.