О реализации принципа причинности в условиях полной относительности

Размещено на http://www.allbest.ru/

О реализации принципа причинности в условиях полной относительности

Левин Борис Михайлович

кандидат физико-математических наук



Аннотация

атом двузначный квантовый физический

Феноменология двузначного (±) атома дальнодействия с ядром атома дальнодействия в конечном состоянии топологического квантового перехода сменяет представление об экспериментально нереализуемом тахионе (кинематика, без адекватной динамики). В таких процессах (полная относительность) принцип причинности обусловлен присутствием физического наблюдателя с функцией зондирования зазеркалья.

Ключевые слова: атом дальнодействия, В+-распад, вакуумоподобное состояние вещества, гамильтоновы циклы/цепи, зазеркалье, ортопозитроний, полная относительность, расширенная гамильтонова динамика, суперсимметрия, тахион, топологический квантовый переход



Abstract

The phenomenology two-place (±) atom of long-range action with a nucleus of atom of long-range action in a final state of topological quantum transition replaces representation about experimentally not sold tachion (kinematics, without adequate dynamics). In such processes (full relativity) the principle of causality is caused by presence of the physical observer with function of sounding of the world behind the looking-glass.



«…тахион в нестабильной системе не переносит информацию со сверхсветовой скоростью, а только такой перенос и служит основанием для запрещения движений со скоростью, большей скорости света. Поэтому участие тахиона в реальном физическом процессе перестройки системы не противоречит никаким общим принципам. <…> Независимо от того, будут ли тахионы когда-нибудь обнаружены в природе как самостоятельные частицы, они уже сегодня составляют важнейший элемент систем, обнаруживающих неустойчивость по отношению к фазовому переходу в стабильное состояние. <…>

…тахион - не досужая выдумка теоретиков, а реальная составная часть физической картины мира» [1].

Более чем вековой поиск частиц, движущихся быстрее света в вакууме, безуспешен. Постановка вопроса рассматривалась ещё до формулировки специальной теории относительности/СТО [2], устоявшийся термин - тахион - предложен в [3].

Квантовая теория поля/КТП определила возможность существования тахионов областями пространственноподобных интервалов пространства-времени (т.е. «снаружи» светового конуса), в отличие от элементарных частиц с досветовыми скоростями - тардионов, движение которых происходит в областях времениподобных интервалов, т.е. «внутри» светового конуса.

В областях пространственноподобных интервалов «…понятия “одновременно”, “раньше” и “позже” <…> относительны» [4]. Порой это всё ещё трактуется, как мистика нарушения причинно-следственных связей, противоречащая здравому смыслу (нарушение принципа причинности), и в этой связи области «снаружи» светового конуса априори называют нефизическими.

Ясность внесла работа [1], но и в ней сохранилась возможность неоднозначной трактовки предположения: «…будут ли тахионы когда-нибудь обнаружены в природе как самостоятельные частицы…». Ведь такая «частица» из пространственноподобной области своего рождения не сможет преодолеть световой барьер, чтобы быть зарегистрированной.

Это не ошибка авторов [1], скорее их интуиция остановились здесь в отсутствии идей для более углублённого анализа, хотя к этому времени уже рассмотрена «…принципиальная возможность того,что в природе могут существовать макроскопические объекты, состоящие из частиц конечной массы, но в целом ведущие себя как тела нулевой массы, движущиеся всегда со скоростью света. Для таких тел гравитационное взаимодействие было бы основным» [5¹⁹⁷³] и предложено расширение симметрии уравнений «…до полной относительности, т.е. эквивалентности всех (кроме самой световой) скоростей <…> предположение о полной относительности приводит к существованию безмассового голдстоуновского поля, которое в линейном приближении никак не проявляет себя в классике и единственным макроскопическим проявлением которого является наличие неэлектромагнитного дальнодействующего взаимодействия тел с неисчезающей средней плотностью спина». Полная относительность сопровождается «…комплексизацией, т.е. удвоением размерности пространства-времени» [5¹⁹⁸²] (подчёркнуто автором - Б.Л.). Так, в квантовой теории поля (КТП), обоснована возможность существования макроскопических пространственноподобных структур.

Казалось бы, оставался один шаг, чтобы согласовать выводы независимых исследований [1] и [5], ведь «…макроскопические объекты, состоящие из частиц конечной массы, но в целом ведущие себя как тела нулевой массы» в рамках «полной относительности» могли бы состоять из взаимно-компенсирующих составляющих с положительной (+) и отрицательной (-) массами. Но сделать этот шаг означало бы нарушить слабое энергетическое условие (СЭУ) общей теории относительности (ОТО), которое имеет статус парадигмы - запрет существования материи с отрицательной плотностью энергии/массы.

«Слабое энергетическое условие не выполняется для “С-поля”, предложенного Хойлом и Нарликаром, которое также является скалярным полем <…>, только на этот раз тензор энергии-импульса имеет противоположный знак и, следовательно, плотность энергии отрицательна. Ввиду этого возможно одновременное рождение квантов полей с положительной энергией и С-поля с отрицательной энергией» [6].

Теория во все времена не допускала без достаточных оснований выход за рамки современной парадигмы. Такие основания появляются только с принципиально новыми экспериментальными результатами, которые не могут быть осмыслены в рамках современной парадигмы, после чего обновляется аксиоматика теории.

Феноменология тахионов имеет статус кинематики (скорость, превышающая скорость света в вакууме), но нет достаточно адекватной динамической теории: ассоциируемые с тахионами квантово-релятивистские поля с отрицательным квадратом массы (к примеру, уравнение Клейна-Гордона) только обозначили проблему, но не смогут её решить, поскольку все приборы для детектирования тахионов оперируют «внутри» светового конуса, а рождённые «снаружи» светового конуса тахионы не смогут преодолеть световой барьер.

Возможность преодоления парадигмы СЭУ обозначилась в экспериментах по аннигиляции позитронов от -распада ²²Na, ⁶⁴Cu, ⁶⁸Ga и ортопозитрония, образованного ими в веществе, имеющих полувековую историю (1956-1975;1982-1990, 2003), но понимание этого сложилось в последнее десятилетие [7] на базе парадоксальной гипотезы («эффект Мёссбауэра» в газе [8]) и критического эксперимента, подтвердившего гипотезу [9].

1. «Эффект Мёссбауэра» в газе: дезинтеграция вакуума в ограниченном «объёме» пространства-времени в конечном состоянии -распада ядер типа ²²Na - вакуумоподоб-ное состояние вещества/ВСВ⁽⁺⁾ и компенсирующая структура - зазеркалье⁽-⁾

Аномалии временных спектров аннигиляции позитронов в неоне можно объяснить в предположении блуждания реперного -кванта («старт» при регистрации временных спектров аннигиляции позитронов методом -совпадений; «стоп» - аннигиляционный -квант) по идентичным ядру-излучателю в источнике позитронов ядрам исследуемого образца неона (ядерный гамма-резонанс), поскольку это исказило бы параметры временнуго спектра [7]. Простые оценки показывают, однако, что непосредственно такая идея не проходит. Действительно, потери энергии на отдачу ядра (E_R)в элементарном акте испускания (поглощения) -кванта ядром ^22*Ne(²²Ne) от предшествующего -распада ²²Na

эВ,

где МэВ - энергия реперного -кванта; МэВ - масса ядра.

Доплеровская ширина g_n-линии эВ (T 300 K - температура неона) и естественная ширина уровня возбуждённого состояния ядра ^22*Ne

эВ,

где с - время его жизни [8¹⁹⁸¹].

Сильные неравенства



исключает, в рамках Стандартной Модели/СМ, блуждание реперного -кванта по идентичным ядрам газового образца.

Остаётся единственная, гипотеза: в конечном состоянии -распада ядра ²²Na в ограниченном «объёме» пространства-времени рождается вакуумная макроскопическая, кристаллоподобная структура (дискретное пространство-время), с которой связываются ядро-излучатель ^22*Ne в источнике позитронов и ядра ²²Ne атомов неона в окружающем источник газе, что коллективизирует ядерное возбуждение. Это можно представить как последовательные «излучение-поглощение» -кванта по ¹ центрам, когда энергия отдачи ядер компенсируется их связью с кристаллической решёткой без генерирования «фононов» («эффект Мёссбауэра»). При этом «старт» задерживается на время , что приводит к искажению параметров временного спектра.

В отсутствии альтернативы эта гипотеза была принята. Это возможно, если в процессе -распада ядра ²²Na имеет место топологический квантовый переход (ТКП). Следует подчеркнуть, что -распад ²²Na типа (изменение спина дочернего ядра на 1 с сохранением чётности) и, как оказалось, это качество присуще другим ядрам источникам позитронов - ²²Ga, ⁶⁴Cu, использованным в экспериментах, где обнаружены аномалии аннигиляции позитронов в неоне.

Появление макроскопической структуры «из ничего» с квантовыми характеристиками определённого знака («+») (вакуумоподобное состояние вещества/ВСВ) должно быть компенсировано её зеркальным отображением (зазеркальем) с противоположными знаками («-» всех квантовых характеристик и зарядов - слабого, электрического /«магнитного», барионного, включая массы () квазичастиц - квазипротонов () и протонных дырок (), квазиэлектронов () и электронных дырок () в узлах взаимно компенсирующихся квазирешёток.

Поскольку энергия химической связи не превышает 10 эВ, компенсация энергии отдачи E_R 40 эВ может быть обеспечена только связью ядра ²²Ne атома неона за счёт сильного взаимодействия в узле кубической решётки. Следовательно, связывание ядер атомов из газа с решёткой может быть реализовано путём барион-барионного ( или ) обменного взаимодействия квазичастицы («протона» или «нейтрона») в узлах квазикристалла с протоном (нейтроном) атомного ядра из газовой фазы.

В результате литературных разысканий, после подтверждения в критическом эксперименте гипотезы о ядерном гамма-резонансе в конечном состоянии ТКП (²²Na-^22*Ne-газ неон-9%²²Ne) [9], был обнаружен ряд независимых работ теоретиков (1965-1996), искавших (каждый по своим мотивам) пути выхода за рамки СМ. Были обоснованы и сформулированы все аргументы в поддержку гипотезы о локальной дезинтеграции вакуума ВСВзазеркалье (полная относительность) в конечном состоянии ТКП:

2а. Конечное состояние ТКП представляет «локальную» реализацию -вакуума, как его «микроструктура», глобальное представление которого постулировано в [10¹⁹⁶⁵]. При этом постулат об отрицательном давлении вакуумоподобного состояния вещества/ВСВ⁽⁺⁾ в начальной стадии эволюции Вселенной, принятый в [10¹⁹⁶⁵], представлен теперь постулатом об отрицательной энергии и действия зазеркалья^(-) «снаружи» светового конуса;

2б. При установлении числа активных узлов квазикристаллической структуры (ядро атома дальнодействия), формирующей коллективное ядерное возбуждение в конечном состоянии ТКП, обнаружена согласованность оценок для двух гамма-квантов, участвующих в процессе - ядерного -кванта (1,28 МэВ), отмечающего «старт» при регистрации временных спектров и аннигиляционного -кванта ( 1,022 МэВ) дополнительной одноквантовой моды аннигиляции ортопозитрония, запрещённой в стандартной КЭД:Можно независимо от модели оценить число ядер из газовой фазы, коллективизирующих ядерное возбуждение дочернего ядра в конечном состоянии -распада . Сверху оно ограничено коэффициентами внутренней () и парной () конверсии -перехода ( ~10^-5 для Z=10, (E2)1,275 МэВ [11]), и получаем 1/, т.е. ~ 10⁴10⁵.

Точное значение получено на основе полного вырождении орто- и парапозитрония в суперсимметричной теории [12]. Так в проблему аномалий аннигиляции позитронов от -распада типа в неоне вошла суперсимметрия: дополнительная реализация суперсимметрии, когда наблюдаемым становится сдвиг при двойном суперпреобразовании («…от фермиона к бозону и вновь к фермиону» [13]), а суперпартнёры (дырки) скрыты от наблюдения в зазеркалье.Позитроний - легчайший водородоподобный атом в триплетном ³(е⁺е-)₁ (o-Ps,^TPs: спин 1) или синглетном ¹(е⁺е-)₀ (p-Ps, ^SPs: спин 0) состояниях. Полное вырождение пара- и ортосуперпозитрония означает компенсацию энергии сверхтонкого расщепления уровней орто-(^TW) и пара-(^SW) состояний позитрония. Энергия триплетного состояния позитрония превышает энергию его синглетного состояния на величину

DW = ^TW - ^SW =эВ.

Необходимо, чтобы в составе макроскопического коллективного ядерного (резонансного) состояния (МК/Я/РС) было такое число активных квазибарионов решётки ( или ), чтобы энергия отдачи ядра при излучении возбуждения - E_R 40 эВ стала сравнима с шириной -линии ^22*Ne

эВ.

Можно оценить порядок величины

.

Точное значение даёт динамика ортопозитрония, определяющая его способность зондировать зазеркалье. Ортопозитроний обладает уникальным качеством: в его динамике присутствуетодин виртуальный фотон. Это допускает осцилляции o-Ps в зазеркалье

со случайным направлением вектора сдвига ², который отождествляется со сдвигом при двойном суперпреобразовании (для позитрона в -распаде типа ). При этом ортопозитроний (^TPs) в зазеркалье воспринимается физическим наблюдателем («внутри» светового конуса), как парапозитроний (^SPs') вследствие взаимно-стохастического вращения зазеркалья по отношению к ВСВ со скоростью света (|V| с)

.



При аннигиляции -o-Ps в зазеркалье, связь которого с ВСВ описывается антиподной симметрией [15], зеркальные -кванты имеют отрицательные значения энергии и действия. Дополнительная мода аннигиляции

-

содержит зеркальные -кванты ( - нотоф - «…безмассовая частица с нулевой спиральностью, дополнительная по своим свойствам фотону. Во взаимодействиях нотоф, как и фотон, переносит спин 1» [16], поскольку «…нельзя ввести понятия локализации элемента вещества -вакуума <…> Подобным же образом нельзя ввести классическое понятие фотона» [10¹⁹⁶⁵]). Именно -квантами обусловлен механизм компенсации той части энергии сверхтонкого расщепления, которая обязана виртуальному фотону

эВ,

где W 6,77 эВ - энергия связи (потенциал ионизации) позитрония.

Что касается оставшейся части сверхтонкого расщепления суперпозитрония , равной

эВ,

то её компенсирует энергия отдачи коллектива ядер с общей массой



эВ.

Хотя в изотопном составе естественного неона преобладает ²⁰Ne(90,88%), а изотопа ²²Ne(8,86%) на порядок меньше [9], всё же узлы ВСВ заполняются только ядрами ²²Ne и образуется квазиядро [²²Ne-], поскольку дефект масс ²³Na(-9,5296 МэВ) превышает дефекты масс ²²Na(-5,1840 МэВ) и ²¹Na(-2,1858 МэВ).

Очевидно, что рассматриваемая модель согласована количественно. Принимая это, можно положить

и, обращая эту формулу, получаем

.

Итак, число узлов фундаментальной пространственноподобной структуры (ядра атома дальнодействия), с которой эффективно связываются за счёт обменного взаимодействия квазибарионов решётки ( или ) с барионами ядер атомов из газа ( или ), равно

³.

Таким образом, необходимым условием реализации новой (дополнительной) физики является -распад типа (²²Na и др.) и участие ортопозитрония, образованного в веществе этими позитронами, способного зондировать зазеркалье. Поскольку только такие -распадные позитроны реализуют это качество ортопозитрония, как физического наблюдателя, это маркирует позитрон индексом : (-o-Ps, - ^TPs).

Ортопозитроний в условиях полной относительности выполняет одновременно функцию прибора (зонд в зазеркалье) и физического наблюдателя.

Ортопозитроний, образованный позитронами от е⁺- е- -пар (КЭД-позитроны) не реализует это качество, поскольку нет предшествующей перестройки вакуума (нет ТКП):

позитроны тождественны, но различен пространственно-временнуй фон для -o-Ps (ТКП) и o-Ps (КЭД).Это согласуется с выводами работы [17], где «…описана логически возможная схема, в рамках которой тождественность частиц является приближённой <…> Мы приходим к концепции двух миров(обычного и “зеркального”), причём частицы каждого из них “стерильны” по отношению к частицам другого. Однако частицы, “стерильные” по отношению к нашему миру, между собой взаимодействуют во всех отношениях подобно частицам нашего мира. Поэтому “зеркальный мир” совершенно идентичен с нашим, т.е. в пренебрежении “экстраслабыми взаимодействиями” имеет место всеобщее двукратное взаимодействие».

В этой концепции (тождественность элементарных частиц и “зеркальный мир” вне контекста Р- и СР-нарушения; через 15 лет второе было постулировано в работе [18] и рассмотренортопозитроний, как возможный зонд зазеркалья [19], но эта работа была неоправданно прервана [7¹³⁹⁶]) было уже многое для формулировки дополнительной физики «снаружи» светового конуса. Не хватало понимания, что “зеркальный мир” (здесь - зазеркалье, компенсирующее ВСВ) в ограниченном «объёме» пространства времени имеет отрицательный знак энергии и рождается в особом классе нестационарных процессов (дезинтеграция вакуума в -распаде типа , как ТКП) «из ничего» (нестационарность, как необходимое условие включения в физический контекст областей пространственноподобных интервалов пространства-времени, обоснована в [1]). В работе [17] не могла также присутствовать суперсимметрия, только что открытая [20], значение которой ещё не могло быть осознано научным сообществом.

Суперсимметрия выполняет особую конструктивную роль в формулировке феноменологии новой физики [7].

2в. Суперсимметрия определяет «механизм» заполнения «объёма» пространства-времени (атома дальнодействия с ядром атома дальнодействия) в конечном состоянии -распадагамильтоновым циклом/цепью с числом узлов N⁽³⁾ 10¹⁹; в поле тяготения с ускорением свободного падения больше порогового g_th() выделяется ядро атома дальнодействия с числом узлов .

Шаг гамильтонова цикла определяется сдвигом см [7].

Квантовая теория поля/КТП современной Стандартной Модели физики основана на гамильтониане (лагранжиане), т.е. на аксиоме о положительном знаке энергии (СЭУ) и действия (в современном прочтении это «изотропное условие энергодоминантности» / the Null Energy Condition, NEC [21]).

При рассмотрении двузначных () энергии и действия необходимо дополнить теорию путём включения гамильтонова цикла(цепи), заполняющего(й) ограниченный «объём» пространства-времени, для описания его кристаллоподобной структуры.

Рассматриваемая феноменология преодоления парадигмы СЭУ(NEC) продиктована наблюдениями аномалий аннигиляции -распадных позитронов (²²Na) и образованного ими ортопозитрония в газообразном неоне. что стимулировало постановку критического эксперимента для изучения парадоксальной гипотезы («эффект Мёссбауэра» в газе) [7].

Гипотеза [8] стала реальностью [9], что позволяет постулировать, взамен феноменологии тахионов, атом дальнодействия с ядром атома дальнодействия и осцилляции

-^TPs ^TPs'( ^SPs').

Этим определяется расширенная гамильтонова динамика в конечном состоянии -переходов указанного типа: скорости элементарных процессов, вычисленные на основе гамильтониана КТП, умножаются на макроскопический фактор усиления, который обоснован пока только для дополнительной моды (однонотофной) аннигиляции -^TPs.

Это впервые показано на примере одноквантовой аннигиляции ортопозитрония, запрещенной в КЭД. Взаимодействие ортосуперпозитрония с новым суперсимметричным бозоном U спина 1 нулевой массы разрешает дополнительную моду - одноквантовую аннигиляцию, но с исчезающе малой относительной вероятностью

B(^TPs (1-x⁴) при х = m_U /2m_e 0 [22].

Участие атома дальнодействия и нотофа () вместо фотона радикально меняет количественную реализацию дополнительной моды, вследствие фактора усиления

что хорошо описывает экспериментальные данные. При этом необходимо принять во внимание инструментальный аспект наблюдения одноквантовой моды, поскольку при регистрации --совпадений аппаратура отсекает (с точностью до фона случайных совпадений) регистрацию -квантов с энергией 1,022 МэВ в «стоп»-канале [9].

Признаком реализации суперсимметрии является дефицит энергии: однонотофная мода детектируется при его взаимодействии с парой - в составе МКЯ/Р/С (ядра атома дальнодействия) путём регистрации электрона из , а половина энергии компенсируется дыркой (отрицательная масса: анти-комптоновское рассеяние [23]).

В работе [24] «…продолжено рассмотрение вопроса о возможности существования многочастичных состояний с аномальной перестановочной симметрией <…>, которые в отличие от бозонов антикоммутируют при i ? j <…> и в этом смысле ведут себя как фермионы, но в отличие от фермионов при i = j ведут себя как бозоны <…> фербоны, находящиеся в различных состояниях,антисимметризованы между собой, но в данном состоянии может находиться произвольное число фербонов.

В настоящее время не видно, к каким физическим частицам могла бы быть применена такая смешанная статистика, поскольку в релятивистском случае она приводит к незнакоположительнойэнергии или нелокальности. Возможно, однако, что такие объекты могли быть использованы природой на ранних (суперструнных?) стадиях развития Вселенной».

Эти выводы, примеры эвристической интуиции в попытках выйти за рамки СМ: идея [23], которая в момент её публикации не воспринималась, как физическая идея даже самим автором, ипарастатистика [24], предложенная без явного экспериментального повода, находят полное обоснование в феноменологии дополнительной физики.

2г. Три открытия «на кончике пера» должны быть включены дополнительно в обоснование феноменологии атома дальнодействия [7]:

Представление планковской массы (M_Pl) через постоянную тонкой структуры , массы протона (m_p) и электрона (m_e)

г.

Сопоставление полученного значения с планковской массой очевидно

г.

Двузначность суперконстант и и феномен антиподной космологической инвариантности квантово-релятивистских констант физики («феномен АКИ»). Существо феномена в том, что две из трёх суперконстант физики (G, , c) допускают фундаментальную двузначность, соответственно, «внутри» и «снаружи» светового конуса. Впервые обращено внимание на тот факт, что , входят в структуру всех фундаментальных квантово-релятивистских констант физики с нечётными показателями степеней, т.е. в виде произведения

(,

где и равны 0 или целому числу (), а k (постоянная Больцмана) входит в структуру постоянной Стефана-Больцмана и постоянной Хаббла с чётными показателями. В силу этой особенности структуры константы физики сохраняют положительно-определённые значения и в зазеркалье. Это означает тождественность физики для физического наблюдателя и «наблюдателя» в зазеркалье, т.е. возможность отождествления рациональной и иррациональной (расположенной «снаружи» светового конуса) сфер физического наблюдателя ⁴.Оказалось, что суммарную длину пути гамильтонова цикла в ядре атома дальнодействия в процессе осцилляций -o-Ps проходит (со скоростью света с) за время, близкое к времени самоаннигиляции ортопозитрония (с)

с,

поскольку сдвиг возможен по ребру куба (1), малой () и большой () диагоналям.Этот факт рассматривается, как указание «генетической» связи -o-Ps с ядром атома дальнодействия. Понятно, что формирование этой связи определяется взаимодействием -вакуума () с вакуумом, и дополнительная мода аннигиляции следствие этого.

2. Обусловленная причинность в условиях полной относительности

Причинно-следственные связи, определившие постановку вопроса о ядерном гамма-резонансе («эффекте Мёссбауэра») во временных спектрах аннигиляции позитронов (²²Na) в неоне естественного изотопного состава при нормальной температуре [8] и факт подтверждения этой парадоксальной гипотезы в критическом эксперименте [9], невозможно понять, оставаясь в рамках стандартных представлений (КЭД).

Эффективное образование позитрония в газе (неоне) позитронами от -распада ²²Na (максимальная энергия кэВ) происходит в энергетической «щели Оре» - после их быстрого замедления (~ 10^-11c), по достижении ими энергии ионизации атома (I_Ne 21,56 эВ) и вплоть до порога образования позитрония ( I_Ne - W 14,79 эВ) [25]. Изотопическое смещение уровней энергии атома неона (Z =10) .

Если учесть, что при сравнении временных спектров аннигиляции позитронов в обеднённом изотопом образце неона осталось около 5% ²²Ne (в естественном неоне этого изотопа около 9%) [9], то эффект изменения доли позитронов, образующих ортопозитроний I₂ (отношение статистических весов ^TPs : ^SPs = 3:1) не может превышать исчезающе малую величину

.

Сравнительные измерения [9] подтвердили «изотопный эффект» - различие в семь порядков:

.

Гигантское различие полученного в эксперименте значения и стандартной оценки не оставляет сомнений в том, что нет иной интерпретации этого эффекта, кроме утверждения, положенного в основу самой постановки критического эксперимента [9]: подтверждена гипотеза о гамма-резонансе ядерного -кванта от ^22*Ne («старт») в коллективе ядер ²²Ne атомов неона в газовой фазе («эффект Мёссбауэра») и, следовательно, подтверждена гипотеза о перестройке вакуума в ограниченном «объёме» пространства-времени конечного состояния -распада ²²Na (типа ).

В основе этой феноменологии - о расположенной «снаружи» светового конуса двузначной () кристаллоподобной структуре атома дальнодействия с ядром атома дальнодействия - дополнительная реализация суперсимметрии и ряд теоретических результатов, расширяющих современную СМ (см. раздел 2).

Дополнительным аргументом для утверждения феноменологии служит близость экспериментальной величины 1,85 0,1 [9] к фактору 2, как возможному результату искажения статвесов орто- и парапозитрония (^TPs : ^SPs = 1,5:1) вследствие аннигиляции половины атомов ортопозитрония в зеркальной вселенной (в зазеркалье). Анализ этого вопроса впервые проведён в работе [19], но в отсутствии экспериментальных свидетельств предполагаемого искажения статвесов это послужило автору основанием для «закрытия» самой идеи зазеркалья. Больше того, исключение глобальной версии зеркальной вселенной было усилено астрофизическими аргументами [26].

Но именно в это время была направлена в печать и опубликована работа [9], в которой обнаружен фактор ~ 2 (1,85 0,1) вклада ортопозитрония

,

полученный в сравнительных измерениях временных спектров аннигиляции позитронов от ²²Na в образцах неона различного изотопного состава. Позднее, в результате рассмотрения контрпримера для [26], был снят абсолютный запрет зазеркалья [27]: зазеркалье «снаружи» светового конуса может быть охарактеризовано, как «локальное» (дополнительная -физика ⁵), в отличие от нереализуемой зеркальной вселенной («глобальной») [19,26].

Итак, принцип причинности при полной относительности

(дополнительной -физики) обусловлен:

неустойчивостью физической системы, которая реализуется в топологическом квантовом переходе типа , формирующем в конечном состоянии «квант» -вакуума (ВСВзазеркалье) - двузначный () атом дальнодействия «снаружи» светового конуса;присутствием физического наблюдателя - физической системы, содержащей в своей динамике осцилляции ВСВ зазеркалье;первым примером такой физической системы является ортопозитроний, образованный позитронами от -распада типа (-^TPs).Вся конструктивная информация о сравнительных временных измерениях в ряду инертных газов и аномалиях аннигиляции позитронов от -распада ²²Na в неоне [8,9], включая последующие за этим работы после наблюдения «эффекта Мёссбауэра» [27,28], прошла мимо ведущей группы экспериментаторов Мичиганского университета (Анн Арбор, шт. Мичиган, США), реализовавшей уникальные методики абсолютных прецизионных измерений скорости самоаннигиляции (; - время жизни) ортопозитрония с источниками позитронов²²Na и ⁶⁸Ga.

За десятилетие (1982-1990) в экспериментах мичиганской группы вслед за прецизионными измерениями с буферными газами (линейная экстраполяция экспериментальных данных к нулевой плотности) [29-31] была реализована вакуумная методика с линейной экстраполяцией к нулевым значениям геометрических параметров - отношения апертуры позитронного пучка к объёму экспериментальной полости (A`/V: 12 измерений) и отношения поверхности к объёму полостей (S/V: 5 измерений) [32].

Обе методики показали превышение экспериментального значения скорости самоаннигиляции ортопозитрония по сравнению с теоретическим (КЭД: точность 0,0007%) - на (0,19±0,02)% в газах (9,4) и на (0,14±0,023)% в вакууме (6,2).

Драматизм сложившейся ситуации состоял в том, что прямые экспериментальные ограничения исключают предположения об экзотических модах аннигиляции ^TPs. Несмотря на очень активное экспериментальное изучение вопроса с середины 1980-х до середины 1990-х, решение не было получено. Научное сообщество фактически исчерпало все предположения о причине столь значительных расхождениях теории и абсолютных измерений.

Внутри самой мичиганской группы возникло экспериментальное направление с целью ревизии использованных ранее методик. После постановки ряда экспериментов источником систематических ошибок было признано влияние обратно рассеянных атомов ортопозитрония с энергий, превышающих тепловую, и все усилия были направлены на устранение этого предполагаемого искажающего эффекта.

И при этом - во всём научном сообществе, вовлечённом в эту актуальную проблематику, - никакого внимания к публикациям об аномалиях аннигиляции позитронов (позитрония) в неоне, к сформулированному на этой основе парадоксальному предположению о реализации ядерного гамма-резонанса в газовой фазе вещества (в неоне) [8] и к экспериментальному наблюдению «изотопной аномалии» в неоне [9].

Вместо возможного и ожидавшегося сотрудничества ⁶, последовала новая работа мичиганской группы, в которой подверглись критике использованная ранее методика с буферными газами [29-31], модифицирована вакуумная методика и получен новый результат, как будто в согласии с теорией.

В новом эксперименте [33], результат которого декларирован, как «Решение Загадки Времени Жизни Ортопозитрония», вакуумная методика [32] была усложнена с целью исключить вклад энергичных (нетепловых) атомов ^TPs обратного рассеяния (I_BS), которые, якобы, внесли вклад в аннигиляцию при взаимодействии со стенками измерительной камеры в работе [32]. В серии замеров предполагаемое неконтролируемое влияние на стенок измерительной камеры вследствие обратного рассеяния энергичных ^TPs исключалось путём линейной экстраполяции по данным 5 измерений к нулевому значению I_BS/I_o-Ps для пористой и непористой плёнок, в которых генерируется ^TPs, соответственно, с большим и предельно низким вкладом термализованного ^TPs.

Сложность методики последней работы мичиганской группы [33] и аргументации для её обоснования сильно проигрывают при сравнении с безупречными аргументами работ [30-32], которым (результатам, подвергшимся ревизии без достаточных оснований) следует, на наш взгляд, отдать предпочтение, поскольку статистически знбчимое превышение скорости самоаннигиляции ортопозитрония над теоретическим значением - 0,190,02)% в газах и на (0,140,023)% в вакууме («нерезонансные условия») - успешно обосновано феноменологией дополнительной -физики [7], экспериментальной базой которой являются аномалии аннигиляции -распадных позитронов от ²²Na в газообразном неоне и в первую очередь огромный эффект (~ 1 вместо 10^-7) в «условиях резонанса» («эффект Мёссбауэра» в газе) [9].

Ирония этой истории состоит в том, что объяснение полученного «решения» проблемы ортопозитрония, с позиций дополнительной -физики, является следствием вспомогательного электрического поля (~ 4 кэВ/см), введённого в измерительную камеру вертикально для отклонения позитронного пучка на мишень, где генерируется ортопозитроний, поскольку электрическое поле такой напряжённости, противодействуя тяготению, вновь сводит ВСВ и зазеркалье в ядре атома дальнодействия, т.е. зазеркалье компенсирует барионный заряд ВСВ, МКЯ/Р/С не образуется и становится невозможной дополнительная мода

.

Стоило изменить конструкцию измерительной камеры так, чтобы электрическое поле ввести горизонтально, и результаты работ [30-32] были бы подтверждены, т.е. «Загадка Времени Жизни Ортопозитрония» вновь остаётся без ответа в рамках СМ [7¹⁵⁴⁵].

По публикациям мичиганской группы во второй половине 1990-х видно, что были ещё экспериментальные попытки найти экзотические моды для объяснения расхождения эксперимента и теории [34].

Есть свидетельство, что в самой мичиганской группе решение о необходимости публикации последней работы [33] было трудным ⁷.

Всё же работа [33] оказалась в целом полезной: критический анализ этой работы позволил завершить феноменологию дополнительной -физики формулировкой Проекта решающего эксперимента [7³²⁸¹], поскольку отказ мичиганской группы от собственных результатов прецизионных экспериментов (1982-1990) обрушил интерес к актуальной проблеме мирового академического сообщества.

3. Проект решающего эксперимента

Оценка числа узлов ядра атома дальнодействия по порядку величины получена в рамках СМ на основе ядерного гамма-резонанса реперного -кванта в конечном состоянии ТКП в системе «²²Na-^22*Ne-неон (~9%²²Ne)» [9], а его точное значение вычислено, как реализация прорывной идеи к новой физике при осмыслении теоретического результата о полном вырождении пара- и ортосуперпозитрония в N=2 суперсимметричной квантовой электродинамике (N=2 СКЭД) [12].

Это явилось первым указанием на то, что в уникальной постановке эксперимента с целью подтверждения дополнительной моды самоаннигиляции ортопозитрония

,



образованного в неоне -распадными позитронами от ²²Na [9] проявилась фундаментальная связь ядерного -кванта и -^TPs, через одноквантовую ()-аннигиляцию, с ядром атома дальнодействия ().

Завершением феноменологии аномалий аннигиляции -распадных позитронов от ²²Na стало раскрытие физической природы «условий резонанса» временных спектров аннигиляции позитронов (ортопозитрония) от -распада ²²Na в газообразном неоне с формулировкой Проекта решающего эксперимента [35].

Дело в том, что появление протона ( - квазичастицы, или нейтрона/ при -распаде) в каждом из узлов решётки ВСВ и связывание ими ядер из газовой среды является откликом на -переходы на «фоне» зазеркалья - подобно току смещения в электродинамике. Близость величин энергии -кванта МэВ и разницы масс нейтрона и протона m_np, кажущаяся случайной в СМ, в дополнительной -физике допускает постановку вопроса о физической природе «условий резонанса». При связывании за счёт обменного -p- (-n-) взаимодействия (это возможно, см. [10¹⁹⁶⁵] на узлах решётки атомов на время жизни -^TPs «замораживается» () энергия

кэВ (T 300 К).

Это означает, что в энергии отклика на ТКП (-распад) есть слагаемое, зависящее от температуры газа.

Постановка решающего эксперимента очевидна: необходимо сравнить временные спектры аннигиляции позитронов от ²²Na в газообразном неоне высокой чистоты (естественного изотопного состава) в достаточно широком интервале температур с точностью ~ 1^о.

Предполагается наблюдать температурный резонанс: возрастание интенсивности ортопозитрониевой компоненты временных спектров (I₂) по обе стороны температурного диапазона.

Ожидаемый результат означал бы экспериментальное доказательство существования дополнительной моды аннигиляции ортопозитрония, образованного -распадными позитронами

,

где ядро атома дальнодействия вместе с компенсирующей структурой зазеркалья (), следуя [36] ⁷, могли бы претендовать на роль девятого безмассового псевдогодстоуновского бозона спина 1 со всеми вытекающими из этого следствиями восстановления киральности в ограниченном «объеме» пространства-времени конечного состояния -распада типа (). Как давно заметил Р. Фейнман («…следуя предложению Гелл-Манна»), «… теория Янга-Миллса явно не занимается безмассовым полем, которое должно было бы уходить из ядра и быть заметным. Поэтому теоретики не исследовали внимательно безмассовый случай» [37].

Разумеется, такое уточнение КХД не нарушает конфайнмент «цвета», однако сохраняет в дополнительной -физике фундаментальный статус сильного (ядерного) взаимодействия, когда его носителем является квазичастица в «узлах» .

Можно было бы также предпринять поиск нового адронного резонанса при сверхвысоких энергиях, поскольку в рамках феноменологии [7⁵²⁴⁰] масса ядра атома дальнодействия

ТэВ.

Однако необходимая для этого энергия на полпорядка превышает планируемую предельную энергию сталкивающихся протонов в системе ц.и. на БАК/LHC [38].

4. Может ли «локальный» -вакуум (ВСВзазеркалье) ускорять -распад?

Этот вопрос возник неожиданно в связи с публикацией результатов измерений скорости -распада трития, внедрённого в образцы металлов - нержавеющей стали, медного сплава, вольфрама ибериллия, - которые нагревались до 200-800 ^оС: радиоактивность убывала с постоянной распада в среднем в ~ 10⁴ раз большей по сравнению с распадом трития в обычных условиях [39].

В последующей за этим публикации [40] предположено, что макроскопический квантовый эффект ускорения распада трития обязан триаде:

атомарной форме трития в металлической матрице;

зеркальному электродинамическому отображению в металлической матрице -распада, как “”(дырка)-распада, и образованию триплетного экситона - с возможностью его осцилляций в зазеркалье, т.е. реализации функции физического наблюдателя;

существованию готового атома дальнодействия с ядром атома дальнодействия («квант» тёмной материи: ВСВзазеркалье [41]), на «фоне» которого происходит взаимодействие системы «тритий-металл» с когерентной структурой ВСВ путём обменного -p- -n)-взаимодействия.

Если принять это, как рабочую гипотезу, то возникает перспектива рассмотреть проблему -распада свободного нейтрона. В этом контексте ранее изучался экспериментальный аспект проблемынейтрон-антинейтронных осцилляций в связи поиском зеркальной тёмной материи [42]. Но при этом рассматриваются осцилляции между «антиподными» состояниями нейтрона в отношениибарионного заряда при положительной массе нейтрона и антинейтрона, что предполагает возможность нарушения закона сохранения барионного заряда:

«В настоящее время существует предел на время нейтрон-антинейтронных осцилляций 8,6 x 10⁷ с, который установлен в эксперименте с холодными нейтронами» [42].

Существование нейтральных слабых токов и виртуального нейтрального векторного бозона означает в дополнительной -физике, что при -распаде нейтрона возможны мгновенныесуперсимметричные вертикальные осцилляции свободного нейтрона в зазеркалье, хотя нет никаких оснований предполагать, что -распад, как и -распад (), является топологическим квантовым переходом. В этом случае свободный нейтрон взаимодействует с ядром готового атома дальнодействия (тёмная материя [39]), генерированного в -распаде указанного типа.

Путём -n обменного взаимодействия свободных ультрахолодных нейтронов с решёткой ВСВ возможна некоторая утечка нейтронов, что в эксперименте проявляется как уменьшение времени жизни.

Верификация (фальсификация) этой гипотезы может быть осуществлена в прямом эксперименте [40].



Заключение

Связь проблемы тахионов с неустойчивостью физических систем [1] вновь проявилась в теории на новейшей наблюдательной основе (тёмная энергия/тёмная материя) в цикле работ, представленном в творческом обзоре [21] (раздел 2 «Нарушение условия NEC и неустойчивости», со ссылками [41,42] и [75,76]). С одной стороны, восхищает творческая мощь теории, позволившей подойти к пониманию связи СЭУ/NEC и неустойчивости, с другой - незамеченная научной общественностью история наблюдений аномалий аннигиляции бета-распадных позитронов от ²²Na в газообразном неоне определила ограниченность её перспектив (перспектив теории, как «гамильтонова метода», в контексте известного пророчества Л.Д. Ландау [43]).

Выход из этой коллизии видится в расширении гамильтоновой динамики путём включения в фундаментальный контекст пространства-времени физики конечного состояния топологического квантового перехода (условия реализации полной относительности).

Теория с неопределёнными попытками расширения СМ («творческий хаос», по Б.В. Чирикову [14]) в состоянии только обозначить проблему, без реальной перспективы её преодоления априори реализации Проекта решающего эксперимента.

Конструктивное видение горизонтов нового междисциплинарного фундаментального знания открылось только после основополагающего эксперимента («эффект Мёссбауэра» в газе [9]), который позволил объединить и структурировать, с использованием идей и результатов теории (1965-1996), более чем полувековую экспериментальную информацию об аномалиях аннигиляции -распадных позитронов от ²²Na в газообразном неоне (1956-1987) и абсолютных измерениях времени жизни -^TPs.

Как известно, периоды непрерывного восхождения науки и в прошлом сменялись сравнительно краткими моментами, когда именно эксперимент определял выход из складывающего застоя. Вспомним Фарадея в первой половине XIX в. (понятие поле физических сил), вспомним эксперимент Майкельсона (в результате, как будто независимо, - теория относительности), вспомним, наконец, гигантскую экспериментальную работу по физике излучения, которая сформировала современную квантово-релятивистскую парадигму (от Планка и Эйнштейна до современной КТП).

Только правильно сформулированный решающий эксперимент с целью верификации дополнительной -физики «снаружи» светового конуса может вывести науку из застоя, который навис над цивилизацией с середины 1970-х.

Мы переживаем новый период застоя науки («…наука остановилась! <…> нужен новый необычный хаос, полный индетерминизм, который совсем неизвестен физикам (зачем новый, когда есть хорошо разработанный старый?) и, похоже, не очень то понятен и самим математикам…) [14].

Из этого состояния «творческого хаоса» науку силятся вывести теоретики, изучающие ныне природу тёмной материи/тёмной энергии и работающие по Проекту LHC/Большого адронного коллайдера, но все «забыли» и не склонны «вспоминать», скорее даже наоборот ? стремятся забыть (Мичиганская группа - 2003 [33]), что существует «тихая физика» с установленными в течение двух десятилетий (в нашей работе - четырёх/пяти десятилетий) кричащими временными аномалиями ортопозитрония, разрешить которые сможет только расширение квантово-релятивистской парадигмы (СМ) в направлении «освоения» двузначной () области пространственно-временных интервалов за пределами светового конуса.

Это ответ на «… наиболее интригующий вопрос: а существуют ли в природе поля, нарушающие условие NEC?». Вопреки последующему утверждению - «Разумеется, до сих пор таких полей не обнаружено» [21], нарушение СЭУ/NEC может быть зафиксировано путём реализации Проекта решающего эксперимента дополнительной -физики [7].

¹ В цикле публикаций [7] использовалось обозначение , представляющее здесь квазичастицу-барион (нейтрон) в узле решётки ядра атома дальнодействия.

² Это может быть реализацией «символической динамики и алгоритмического хаоса» Б.В.Чирикова [14].

³ Для макроскопического когерентного состояния соотношения неопределённости «импульс-координата» или «энергия-время» выполняются точно. Хотя точность величины сверхтонкого расщепления основного состояния орто- и парапозитрония обеспечивает четыре знака после запятой, в цикле публикаций [7] число узлов было . Небольшое отличие значения, приведённого выше, связано с разным способом вычисления и использованием не всегда точного значения констант.

⁴ В качестве физического наблюдателя может рассматриваться объект, совершающий осцилляции

ВСВ зазеркалье.

Такие осцилляции («изнутри» светового конуса «наружу» светового конуса) можно определить, как вертикальные, в отличие от осцилляций между поколениями нейтрино - горизонтальных.

⁵ В публикации [7³²⁷⁹, 7³²⁸¹] сформулированы аргументы о вхождении постоянной Больцмана (k) в состав суперконстант физики (G, , c). Вследствие этого дополнительная физика с включением «локального» зазеркалья обозначается, как «дополнительная -физика».

⁶ Основатель мичиганской группы проф. Артур Рич (Arthur Rich, 1938-1990) прислал в 1985 г. запрос на оттиск нашей статьи [8¹⁹⁸⁴], в которой обсуждалась постановка вопроса об аномалиях временных спектров аннигиляции бета-распадных позитронов от ²²Na в газообразном неоне.

⁷ Сообщение И.Б.Хрипловича после выступления Б.М.Левина (2.12.2006, 10 мин.) в дискуссии на Круглом столе на тему «Перспективы экспериментальной проверки квантовой гравитации и теории струн» Семинара по проблемам измеримости в квантовой гравитации и тёмной составляющей Вселенной, посвящённого 100-летию со дня рождения Матвея Петровича Бронштейна, Санкт-Петербург, Россия, 30.11 - 02.12. 2006.

⁸ «Если бы группой симметрии была группа , то должен был бы существовать девятый псевдоголдстоуновский бозон. Его отсутствие - прямое экспериментальное доказательство несохранения киральности (отсутствия инвариантности относительно ) в квантовой хромодинамике».



Библиографический список

1. Андреев А.Ю., Киржниц Д.А.. Тахионы и неустойчивость физических систем. УФН, т.166(10), с.1135, 1996.

2. Sommerfeld A. Simplified deduction of the field and the forces of an electron moving in any given way. Knkl. Acad. Wetensch, v.7, p.345, 1904.

3. Feinberg G. On the Possibility of Faster than Light Particles. Phys. Rev., v.159, p.1089, 1967. - Перевод: Дж. Фейнберг. О возможности существования частиц, движущихся быстрее света. Эйнштейновский сборник-1973, с.134, «НАУКА», М., 1974.

4. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика, т.II. Теория поля.

5. Андреев А.Ф. Макроскопические тела с нулевой массой покоя. ЖЭТФ, т.65(4/10), с.1303, 1973; Андреев А.Ф. Гравитационное взаимодействие частиц нулевой массы. Письма в ЖЭТФ, т.17(8), с.424, 1973;Андреев А.Ф. Спонтанно нарушенная полная относительность. ПисьмавЖЭТФ, т.36(3), с.82, 1982.

6. Хокинг С., Эллис Дж. Крупномасшабная структура пространства-времени. М., «Мир», 1977, с.104.

7. Левин Б.М. О дополнительной физике «снаружи» светового конуса. Научно-практический журнал «Исследования в области естественных наук». Спецвыпуск №9 Сентябрь 2013: http://science.snauka.ru/2012/08/993, http://science.snauka.ru/2012/09/993, http://science.snauka.ru/2012/10/993, http://science.snauka.ru/2013/01/3279, http://science.snauka.ru/2013/01/3281,http://science.snauka.ru/2013/05/4936, http://science.snauka.ru/2013/06/5146, http://science.snauka.ru/2013/07/5240

8. Левин Б.М., Шантарович В.П. Об аннигиляции позитронов в газообразном неоне. ХВЭ, т.11(4), с.382, 1977; Левин Б.М. К вопросу о временных спектрах аннигиляции позитронов в неоне. ЯФ, т.34(6/12), с.1653, 1981; Левин Б.М., Шантарович В.П. Об аномалиях временных спектров аннигиляции позитронов в газообразном неоне. ЯФ, т.39(6), с.1353, 1984.

9. Левин Б.М., Коченда Л.М., Марков А.А., Шантарович В.П. Временные спектры аннигиляции позитронов (²²Na) в газообразном неоне различного изотопного состава. ЯФ, т.45(6), с.180, 1987.

10. Глинер Э.Б. Алгебраические свойства тензора энергии-импульса и вакуумоподобные состояния вещества.ЖЭТФ, т.49(8), с.542, 1965.Глинер Э.Б. Раздувающаяся вселенная и вакуумоподобное состояние физической среды.Приложение:Э.Б.Глинер и И.Г.Дымникова. Несингулярная фридмановская космология.УФН, т.172(2), с.221, 2002.

11. Роуз М.Э. Таблицы коэффициентов внутренней конверсии. В кн.: Бета-гамма-спектроско-пия / Ред. К.Зигбан. М., ГИФМЛ, 1957.

12. Di Vecchia P. and Schuchhardt V. N=1 and N=2 supersymmetric positronium. Phys. Lett., v.155B(5,6), p.427, 1985.

...