Петуховский М.А., кандидат технических наук, лауреат Государственной премии
СТРУКТУРЫ ПРОТОНОВ И ЭЛЕКТРОНОВ
Протоны и электроны являются единственными строительными кирпичиками материи Вселенной. Поэтому естественен интерес физиков к раскрытию их структур.
Во второй половине прошлого века было установлено, что каждый протон и электрон состоит из шести самостоятельных систем, которые получили название кварки. Чтобы подчеркнуть особые свойства каждого кварка, физики присвоили им разные цвета и ароматы. К сожалению, эти названия не определяют их свойств.
Все самопроизвольные процессы во Вселенной: образование атомов, нейтронов и молекул; сил притяжения; рассеивание энергии, в виде фотонов и нейтрино, совершаются с участием протонов и электронов. Понятно стремление ученых установить, какую роль в них играют кварки.
Вся материя в природе реализуется в виде вращающихся систем, которые придают ей устойчивость. В ней вращается всё: атомы, нейтроны и молекулы; протоны и электроны; фотоны и нейтрино, а также все тела во Вселенной. Это дает основание утверждать, что кварки представляют собой также вращающиеся системы.
В природе главными силами, которые формируют структуры всех вращающихся систем, являются силы притяжения. Они создаются силовыми взаимодействиями, возникающими во вращающихся системах. Наукой установлено четыре вида взаимодействия, создающие силы притяжения: сильное, ядерное; электрическое; слабое или магнитное и гравитационное. Природа не расходует энергии на создание сил притяжения. В этих взаимодействиях не передается энергия. Она в природе переносится фотонами и нейтрино, которые излучаются электронами и протонами.
Таким образом, в природе существует шесть фундаментальных процессов, которые определяют все явления, происходящие в ней. Это четыре взаимодействия, создающие силы притяжения и два процесса излучения энергии: в виде фотонов и нейтрино. В них во всех задействованы протоны и электроны.
Этот факт невольно наводит на мысль, что природа реализует эти шесть процессов через шесть кварков, образующих протоны и электроны.
Для обоснования этой гипотезы необходимо напомнить некоторые основные принципы и законы, которые установились в современной физике.
1. Основной формой движения в природе является вращение.
2. Вся материя в природе реализуется в виде устойчиво, вращающихся систем, построенных на равновесном взаимодействии только двух сил: притяжения и центробежных. Силы притяжения образуют внутренние связи в системах, а центробежные стараются их ослабить и, в пределе, разрушить.
3. Протоны и электроны образуются в вакууме, из дискретных, неделимых элементарных частиц, благодаря действию сил притяжения. Эти частицы составляют первооснову материи вакуума и Вселенной. Они неизменны во всех процессах.
4. Природа, создавая силы притяжения, не расходует энергию на их образование. Это происходит за счет того, что квантами взаимодействия, создающими силы притяжения, являются дискретные, неделимые элементарные частицы, испускаемые системами, находящимися в стационарном состоянии. В нем работа вращения частиц равна нулю, а окружная скорость их постоянна и равна «пС».
5. Силы притяжения создаются двумя квантами, с противоположными спинами или разными электрическими зарядами. Они образуют замкнутую, петлевую орбиту, которая охватывает две взаимодействующие нейтральные массы или разноименные заряды. (По-
дробно этот процесс рассмотрен автором в статье «Силы притяжения» в журнале АПСН и книге «Процессы в природе», издательство «Спутник +», Москва, 2013 г.)
6. Природа использует в аналогичных процессах единые схемы, но для каждого из них создает свои структуры.
7. Саморазвитие систем в природе идет в сторону повышения их устойчивости. Это основной закон её развития.
8. В материи вакуума и Вселенной, частиц с нейтральной массой на несколько порядков больше, чем имеющих заряды.
9. Все процессы в природе управляются фундаментальными законами и её константами.
Во Вселенной процессы идут с увеличением энтропии, или по 2-му началу термодинамики. В ней, повышение устойчивости, обеспечивается за счет уменьшения внутренней кинетической энергии новой системы, по сравнению с суммой энергий двух, из которых она образовалась. Разница энергий, в этом процессе, излучается в виде фотонов и нейтрино. Они, при своем свободном движении, рассеивают энергию в вакуум, в виде дискретных, неделимых элементарных частиц.
В вакууме процессы идут с уменьшением энтропии, т. е. происходит увеличение энергии систем, за счет извлечения силами притяжения её из вакуума, до образования протонов и электронов, окружная скорость, которых становится равна «пС». Они являются единственными устойчивыми вращающимися системами, долгожителями, которые обладают максимальной удельной энергией.
Опираясь на вышеизложенные понятия и принципы, простейшие структуры протонов и электронов могут быть представлены в виде схемы, изображенной на Рис. 1.
На ней, протон и электрон показаны, как сложные системы, аналогичные звездно-планетарным структурам, широко распространенным в природе.
На схеме (Рис. 1) приняты следующие обозначения:
1, 2, 3, 4, 5, 6 - номера кварков;
7 - орбита кванта «+» протона; 8 - орбита кванта «—» электрона. Они участвуют в создании электрического взаимодействия, которое объединяет протоны и электроны в атомы.
9 и 10 - условные полюса кварков № 4, ответственных за магнитное взаимодействие.
11 - виртуальный центр вращения протона и электрона в атоме.
12 - основная орбита протона в структуре ядра атома.
13 - основная орбита электрона, по которой он вращается вокруг ядра атома.
На схеме не показано вращение протонов и электронов вокруг своих осей, идущих по касательной к основным орбитам и образующим спиральные траектории, чтобы не перегружать Рис. 1.
В структурах протона и электрона имеется центральное ядро, кварк № 1. В нем сосредоточены основные массы, создающие мощные силы притяжения, удерживающие остальные кварки, которые вращаются вокруг основного, центрального.
Наибольшим притяжением обладает сильное ядерное взаимодействие, которое является короткодействующим. Оно создается квантами, неделимыми частицами, имеющими нейтральные массы.
Сам процесс притяжения возможен только в результате создания единой, объединяющей орбиты, по которой двигаются два кванта, с противоположными спинами. Они испускаются двумя массами, или разноименными зарядами, кванты которых вращаются вокруг своих осей в противоположном направлении.
Протоны и электроны создаются по единым законам и имеют аналогичную структуру. Они вращаются в атоме в разных направлениях. На Рис. 1 для них приняты единые обозначения. Это позволяет, рассматривая возможную структуру протона, иметь в виду и структуру электрона.
Протон
Исходя из вышеизложенного, об образовании сил притяжения, центральный кварк № 1 должен состоять из двух половинок 1х и 12, набранных из частиц с нейтральной массой. Испускаемые ими кванты двигаются по замкнутым траекториям и имеют разные спины. Это изображено на схеме в виде замкнутых траекторий: А! и А2. На них образуются силы притяжение внутри кварка № 1. Это сильное ядерное взаимодействие собирает монополи «+» в единичный заряд протона, образуя кварк № 6, и удерживает его в кварке № 1.
Это же сильное взаимодействие объединяет вокруг себя остальные 4 кварка, создавая силы притяжения по замкнутым траекториям. С кварком № 2, по орбитам Ах и А2; с кварками № 3 и № 5, по орбитам Ф и Н. Массы 1х и 12, образующие кварк № 1, испускают также кванты, которые выходят за границы протона, по параллельным орбитам А х и А 2. Они, взаимодействуя с другими протонами и нейтронами, создают ядра атомов. (Нейтроны имеют структуру, аналогичную атомам водорода, но на 2 порядка меньшие диаметры, чем первые).
Единичные заряды, кварк № 6 с зарядом «+», в протоне и «-» в электроне, собраны из одноименно заряженных монополей, которые стремятся к разбеганию. Только сильное взаимодействие способно удержать их в составе единичных зарядов «+» и «-». Совершенно очевидно, что эти заряды размещаются в центральном кварке, на обеих массах: 1х и 12, которые удерживают их своим сильным ядерным взаимодействием.
Эти единичные заряды испускают кванты «+» и «-», которые двигаясь по замкнутой траектории Д, образуют электрическое взаимодействие, ответственное за создание атомов и молекул.
Таким образом, центральный кварк № 1 ответственен за создание сильного ядерного взаимодействия по орбитам: Ах, А2, Ах, А2, Ах, А2 , Ф и Н; а кварк № 6, в нем, за электрическое взаимодействие - орбита Д.
Оставшиеся два силовых взаимодействия: гравитационное и слабое, магнитное, условно разместим в кварках № 2 и № 4. Кварк № 2 будем считать ответственным за гравитацию, а кварк № 4, за слабое магнитное взаимодействие.
Кварк № 2 состоит из частиц с нейтральной массой. Для создания гравитационных сил притяжения внутри кварка, он должен иметь структуру подобную кварку № 1, т.е. состоять из двух половинок, в которых вращаются частицы с разными спинами. Кванты-гравитоны, испускаемые ими, создают замкнутые орбиты: Вх, В2, В1, В2. На петлевой орбите Вх - В2 создаются силы притяжения, которые объединяют частицы в кварке № 2. Кванты, двигающиеся по этим орбитам, совместно с квантами кварка № 1, на орбитах Ах и А2, создают силы притяжения между кварками № 1 и № 2.
Гравитационное взаимодействие значительно слабее, чем сильное ядерное и электрическое, но имеет значительно больший радиус действия. Это обеспечивается за счет больших диаметров орбит и значительно меньшей частотой вращения гравитонов, чем квантов в сильном и электрическом взаимодействии. Такое утверждение следует из известных зависимостей, согласно которым в стационарном состоянии системы их окружные скорости постоянны и равны «яС».
я-С=я-Х^)^ или С= гХ (I)
(II)
Здесь: я - геометрическая постоянная окружности;
С - кинетическая постоянная природы, известная как постоянная скорость света в вакууме;
Х или d - диаметр орбиты;
V - частота вращения частицы;
Г - внутренняя энергия элементарной частицы;
Н - постоянная Планка.
Гравитоны к
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.