Теория элементарных частиц

Размещено на http://www.allbest.ru/

теория элементарных частиц

Лялин А.В.

Alecsey_Vasilevich@mail.ru

Аннотация

С введением в теорию электродинамики энергию стабилизации электрических и магнитных вихревых полей теоретически вычисляются массы протона и электрона. Показано, что «Реликтовое» излучение происходит при образовании электронов. Выясняется природа Постоянной Тонкой Структуры.

Ключевые слова. Вихревые поля. Энергия стабилизации вихревых полей. Принцип наименьшего действия.

«Природа массы - одна из важнейших еще не решенных задач физики. Принято считать, что масса элементарной частицы определяется полями, которые с ней связаны (электромагнитными, и др.). Однако количественная теория массы еще не создана. Не существует так же теории, объясняющей, почему массы элементарных частиц образуют дискретный спектр значений, и тем более позволяющей определить этот спектр.» (стр.393). В предлагаемой работе сделана попытка выяснить процесс образования элементарных частиц и их дискретность. В экспериментальной и теоретической формулировке превращения фотона в пару друг от друга удаляющихся с кинетической энергией частиц не учитывается стороннего действия на фотон, причиной чего, по нашему представлению, в результате возбуждения (изменения) электрических и магнитных полей фотона происходит образование пары стабильных частиц. По теории Максвелла (1.стр.206) изменяющееся во времени электрическое поле порождает магнитное поле, а изменяющееся магнитное поле порождает вихревое электрическое поле . Классическая электродинамика признает существование вихревых (вращающихся) полей.

С движущейся частицей связано магнитное поле , где соотношение скорости частицы к скорости света. Возникновение движения частицы есть так же результат стороннего воздействия на частицу. Мы будем учитывать энергию стороннего воздействия на фотон:

(1)

Где - полная энергия системы, - энергия фотона, - энергия стороннего воздействия. Выразим энергию соотношением:

,

где обозначим . Теперь энергия фотона имеет вид:

,

где для краткости формул , и равенство (1) запишется в виде

(2)

Для стабилизации возбужденных вихревых полей фотона требуется энергия стабилизации. Будем искать эту форму энергии от сторонней энергии

, (3)

а энергию стабилизированных вихревых полей фотона запишем в двух формах:

фотон вихревой поле электрический

(4)

Так как полная энергия системы равна , то энергия возбужденных полей фотона имеет вид , и энергия их стабилизации имеет вид .

Полная энергия системы имеет три формы с равными значениями соотношения :

(5)

где . - энергия отдельна от стабильных частиц и, сл., способна излучится по окончании процесса порцией энергии. Заметим, что только эта форма энергии, в случае ее излучения и измерения по результатам фотоэффекта, дает возможность определить численное значение соотношения и для других форм.- энергия отличается от кинетической энергии в электродинамике физическим содержанием соотношения , которое у нас зависит от энергии сторонней и энергии максимальной системы, а в электродинамической теории - от скорости движения объекта и скорости света. Скорость движения частицы есть результат стороннего воздействия, что дает основание считать численные значения этих соотношений равными.

Соотношение собственных параметров для движущейся частицы составим в виде . Откуда соотношение радиусов равно . Где - радиус вращения магнитного поля, - радиус вращения электрического поля. Так как магнитные и электрические поля ортогональны друг к другу, будем рассматривать пространственную модель их вихревых полей в форме тора. Инерционную массу замкнутых друг на друга вихревых полей определим от половины сечения тора по круговому кольцу. (Аналогия с электрическим током по кольцу провода, окруженного магнитным полем):

(6)

где - коэффициент размерности в системе СГС равен . Применяя теорию фотоэффекта, количество энергии электромагнитного поля или его частей и форм будем определять через функцию скорости от кинетической энергии стабилизированных полей системы:

. (7)

По значению кинетической энергии находится соотношение энергии стабилизации к энергии вихревых полей в системе и соотношение в, при котором по принципу наименьшего действия заканчивается процесс .

В процессе образования стабильных частиц, при условии равенства энергии вихревых полей и энергии их стабилизации, принцип наименьшего действия в процессе может выполняться в интервале скоростей (). Проинтегрируем в этом интервале электромагнитную энергию от энергии стороннего воздействия; т.е. без формы энергии стабилизации:

(8)

(Вычисления проводятся с удовлетворяющей нас точностью значения после запятой). Здесь - энергия стабильных вращений в паре частиц. - энергия стороннего воздействия с применением (7).

Электрическая часть от электромагнитной энергии (8) равна:

=, (9)

где находится с применением (7) от значения (8):

. (10)

Количество энергии стабилизации в процессе определим с применением (7) от энергии электрической части

, (11)

где . Численное значение этой энергии равно:

. (12)

Стабилизация моментов количества движения для пары частиц оценивается соотношением , которое определяется от значения (12)

(13)

Стабилизация каждого из четырех вращений в паре частиц оценивается соотношением:

. (14)

Для одной частицы момент импульса вихревого магнитного поля по магнитному радиусу устанавливается стабилизированным по принципу наименьшего действия вихревым электрическим полем:

(15)

С подстановкой из (6) и соотношений для радиусов и характеристик полей, найдем радиус вращения магнитного поля:

, (16)

где - постоянная Планка - наименьшее действие в процессе.

Радиус вращения электрического поля равен:

. (17)

Теперь стабильная масса (6) имеет значение:

, (18)

что равно массе покоя протона.

В системе двух протонов остаточная энергия от электрической части в расчете на один протон с энергией покоя , равна:

(19),

что удовлетворительно совпадает с энергией связи в дейтроне на нейтрон.

Если стабилизация частицы вихревым электрическим полем не происходит, будем искать стабилизацию вихревым магнитным полем.

По принципу аддитивности энергии с одной частицей связано половина энергии пары. Так, половина электрической части равна:

(20)

Здесь и далее - энергия стабильных вращений полей одной частицы. Проинтегрируем энергию (20) по (8) на интервале скоростей , где верхний предел находится с применением (7) из равенства

. (21)

В этих пределах интегрирование показывает энергию

(22)

Энергия стабилизации на этом уровне имеет значение:

, (23)

для которой, с применением (7), найдем , что оценивает энергию стабилизации вращающихся полей и равно Постоянной Тонкой Структуры.

Момент импульса вихревого электрического поля по электрическому радиусу устанавливается стабилизированным по принципу наименьшего действия магнитным полем:

(24)

Подставляя сюда (6) и соотношения радиусов и характеристик полей, получим радиусы и :

, . (25)

Масса частицы имеет значение:

. (26)

что равно массе электрона.

Остаточную энергию на один электрон, которая способна излучиться, найдем аналогично (19) равной:

(27)

Такой энергии соответствует температура, определяемая равенством

, (28)

где - постоянная Больцмана.

Отсюда, температура излучения кинетической энергии электроном равна:

, (29)

что равно температуре «Реликтового» излучения.

Энергия стабилизации (23) для электрона имеет значение:

(30)

Превышение такой энергии дестабилизирует электрон в атоме водорода.

Только две стабильные элементарные частицы (протон, электрон) образуются по причине существования у фотона только двух характеристик и , к которым применяется принцип наименьшего действия. Системы только из этих двух стабильных частиц составляют видимую материю.

Пусть электрон из «бесконечности» приближается к протону. Из условия стабильного состояния системы определим соотношение:

; (31)

Энергия стабильно вращающегося электрона около протона равна сумме энергии стабилизации и кинетической энергии его вращения:

(32)

Полная энергия системы протон-электрон определяется как сумма энергий покоя этих частиц и энергии :

(33)

Что хорошо совпадает с энергией покоя нейтрона.

В системе нейтрона современными приборами (технологиями) определяются только энергии протона, электрона, его кинетическая энергия и полная энергия системы. Современными технологиями энергия стабилизации не определяется, т.е. является в системе «темной». «Темной» массой (материей) являются не стабилизированные вихревые поля, которые постоянно образуются во Вселенной и по причине своей нестабильности возвращаются в первоначальное состояние - однородное, изотропное электрическое поле, изменение которого порождает магнитное поле и т.д. Ни одна из известных теорий не проводила вычислений, представленных здесь. Наши вычисления значений величин чисто теоретические и нельзя требовать полного совпадения с их значениями, полученными по результатам экспериментов, не защищенных от воздействия гравитационных, электромагнитных и каких-либо других помех.

Литература

1. Физический энциклопедический словарь. Москва, научное издательство «Большая Российская энциклопедия».1995г.

Размещено на Allbest.ru