Единая природа взаимодействий
Рефераты >> Физика >> Единая природа взаимодействий

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ МАТЕРИИ

ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

УСЛОВИЯ КВАНТОВАНИЯ ЭНЕРГИИ И ЗАРЯДА

СТРУКТУРНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ

УСЛОВИЯ КВАНТОВАНИЯ ЭНЕРГИИ И ЗАРЯДА

ЗАВИСИМОСТЬ МАССЫ И ЗАРЯДА ОТ СКОРОСТИ

ЗАРЯДОВАЯ НЕЗАВИСИМОСТЬ

РАДИУС И ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ ЭЛЕКТРОНА

МАССА ПОКОЯ, ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ ПРОТОНА

МАССА ПОКОЯ, ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ ПРОЧИХ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ

РАДИУС ПРОТОНА И ДРУГИХ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ

ЯДЕРНАЯ МИКРОСТРУКТУРА

АТОМНАЯ МИКРОСИСТЕМА

ГРАВИТАЦИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Л И Т Е Р А Т У Р А

ПРИЛОЖЕНИЕ

ТАБЛИЦА № 1 .

ТАБЛИЦА № 2

ТАБЛИЦА № 3

ТАБЛИЦА № 4

ТАБЛИЦА № 5

ТАБЛИЦА № 6

РИС № 1

РИС № 2

РИС № 3

Рецензии

ПРЕДИСЛОВИЕ

С «древних» времен физики (и не только физики) пытались понять как «устроена» материя - ее структуру. Многие догадывались о ее сложном строении: что не все, так называемые, элементарные частицы «элементарны», а являются сложными структурными образованиями. Было предложено множество моделей, но из многих, в последнее время получила наибольшую поддержку «партонная» модель. Под точечными образованиями которой стали «подозревать» кварки, с переносчиками взаимодействия между ними глюонами. Этой точке зрения способствовала, бытующая до настоящего времени догма о невозможности нахождения в структуре нейтрона или протона (или любой другой частицы), в качестве составляющих структурных единиц, электрона или позитрона. До настоящего времени существует разделение взаимодействий, связывающих материю Вселенной, на четыре вида сил: гравитационные, электромагнитные, слабые, сильные. Все они описываются при помощи разных уравнений и методов. Еще А.Эйнштейн вел поиск решения задачи по объединению гравитационных и электромагнитных полей. В конце 50-х - в начале 60-х годах В.Гейзенбергом была предпринята попытка создания единой нелинейной теории поля через пси - поле. До сих пор ведутся поиски путей объединения всех четырех сил в единое поле. Абдус Салам ищет возможности подхода к единому полю через калибровочное объединение фундаментальных сил. Стивен Вайнберг создал основы единой теории слабых и электромагнитных взаимодействий. Шелдон Ли Глэшоу идет по пути к объединению через калибровочную теорию с тремя семействами.

В предлагаемой работе показана возможность объединения всех известных сил (взаимодействий) в Единую Природу Взаимодействия, позволяющую одним уравнением описать любую микроструктуру (от электрона до молекулы).

Брошюра рассчитана на читателей интересующихся проблемами микромира.

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ МАТЕРИИ

Материю Вселенной можно разделить на три вида. К первому относится материя, не имеющая массы покоя – электромагнитное излучение. Второй вид представлен материей имеющей массу покоя. К третьему виду относится «Черная материя» - практически не изученная. По мнению астрономов, большая часть массы Вселенной скрыта в «Черных дырах». Расчеты ученого Стивенса Хокинга показали, что Вселенная состоит всего лишь на 4% из обычного вещества, 23% - из «Темной материи». Если это так, то основную роль в формировании и жизни Вселенной играют «Черная материя» и «Черные дыры».

Материя, не имеющая массы покоя, всегда имеет скорость равную скорости света. К этому виду материи относится электромагнитное излучение, элементарной частицей которого является фотон. Фотон - квант электромагнитного излучения, спин которого равен единице, поэтому он относится к бозонам. Излучение электромагнитных волн происходит определенными порциями – квантами, энергия которых может меняться, но принимать лишь дискретный ряд значений, кратный неделимой порции, равной постоянной Планка.

Это послужило предпосылкой для того, чтобы считать электромагнитное излучение одной из форм материи, а фотоны реальными элементарными частицами. Стало ясно, что всем частицам присуща возможность к взаимопревращениям. Так, например, в электромагнитном поле атомного ядра фотон, с энергией более одного МэВ, может превратиться в электрон-позитронную пару, которая несет два электрических заряда (+и-4,803·10-10), а при столкновении электрона с позитроном происходит их аннигиляция на два или три фотона. Следовательно, и фотон является носителем двух разноименных электрических зарядов.

Частицы, имеющие наименьшую массу покоя, электрон и позитрон, имеют и наименьший электрический заряд. В микромире, помимо электрона и позитрона, существует очень большое количество других элементарных частиц. Все эти образования несут то или иное число скомпенсированных электрических зарядов и, как правило, один не скомпенсированный, положительного или отрицательного знака.

ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Рассмотрим некоторые вопросы, относящиеся к образованию микромира. В первую очередь необходимо понять энергетические границы электромагнитного излучения – квантов или фотонов. Приведем несколько цитат: «Классическая теория предсказывает появление произвольно коротких волн» [1], или «частота может быть произвольно мала, а тем самым расстояние, на которое фотон может передать электромагнитное взаимодействие, произвольно велико» [2]. Далее… «По-видимому, физических пределов частот электромагнитных волн не существует – нужно лишь найти подходящий их источник» [3]. В работе [4] приводится пример: «Приведенные выше соотношения справедливы для всех частот, например от частоты ν=1 цикл в 100000 лет (ей соответствует длина волны с/ν в 100000 световых лет), что примерно равно диаметру нашей Галактики, до частот порядка ν = 3∙1025Гц, которым соответствует длина волны порядка 10-15 см или энергии фотона ħν порядка 100 Гэв». На этих примерах делается утверждение, что частота может иметь значение от 0,317∙10-¹² Гц до 3∙1025 Гц и соответствуют длине волны 9,464∙10²² см до 1∙10-15 см, при этих значениях частоты (или длины волны) энергия фотонов составит от 0,208∙10-27 эВ до 19,740∙109 эВ. Подобные примеры для электромагнитного излучения, с точки зрения классической физики, могут быть вполне закономерны. Но, согласившись с ними можно прийти к весьма удивительным выводам. Ничем не ограниченный по энергии фотон, при определенных условиях, может образовать не только электрон-позитронную пару, но и массу покоя достаточную для образования еще одной «планеты». Рассмотренные примеры из классической физики (и, к сожалению, не только классической) в равной степени относятся и к утверждениям о возможности фотона иметь энергии превышающие пороговые. Л.Больцман еще задолго до Планка сделал предположение: «энергия колебаний может быть только целым кратным от частоты». М.Планк полагал: «…механизм передачи энергии допускает только передачу порций энергии, являющихся целым кратным ħν» [5]. В работе [6] Планк в 1900г показал, что излучение испускается телами не непрерывно, но в виде отдельных порций. Энергия каждой такой порции - квант излучения - пропорционален его частоте или обратно пропорционален длине волны:


Страница: