Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Экзамен на «Homo Sapiens – II». От концепций естествознания ХХ века – к естествопониманию

Поляков В. И.,

3.2.10. Формирование структуры нуклонов

Как выше показано, свойства среды ДУХ определяют рождение только одной истинно элементарной частицы - массона. Поэтому протон с массой в 1837 раз больше, чем у электрона, не может быть элементарной частицей. В соответствии с акиомой всесистемности (см. 2.3.2) и общим законом структуры МИРА (см. 3.2.3) структура протона должна быть построена каким-то образом из элементарных массонов. Массоны должны находиться в непрерывном взаимодействии с ДУХ, для чего необходимо, чтобы в сформированной структуре сложной частицы каждый из них с высокой частотой появлялся на поверхности. Для этого в решётке плотноупакованной структуры должны присутствовать свободные вакансии. Их число должно быть примерно равно числу частиц, для того чтобы последние могли, «не расталкивая» другие частицы, постоянно перемещаться между всеми поверхностными и объёмными ячейками в ДУХ.

Протон должен строиться из массонов по принципам структуирования систем. В Природе из атомов, молекул, других подобных элементов системы более высокого уровня строятся в виде кристаллической решётки. Структура протона, соответствующая приведённым принципам, а также всем известным его свойствам, была разработана И.В. Дмитриевым [22, 23]. Работа продолжается, и такие проблемы, как теоретические объяснения массы, заряда, спина, ядерных сил и ядерной кристаллографии, анонсированы им и, может, будут опубликованы. При изложении его результатов мною внесены коррективы, как по структуре, так и принципиальные: отказ от понятия «физический вакуум» и от черпания энергии из него, от представления об «автоторсионной самораскрутке осей». Структура протона по Дмитриеву формируется из двух типов электронов, двух типов позитронов и соответствующих вакансий. Признав единство электрона и позитрона, можно более обоснованно, естественно и просто воспроизвести эти же структуры из массонов и электронов-бозонов, «двуликость» которых обеспечивает их различие в кристаллической структуре в соответствии с принципом Бора. Это снимает слабые, физически не объяснимые моменты в теории: как могут собраться строго равное число разных частиц при формировании структуры, и почему в плотной упаковке не происходит аннигиляция электронов и позитронов.

В основу представлений о структуре протона и ядер Дмитриев положил правило максимума конфигурационной энтропии, обоснованное им экспериментально при исследованиях твёрдофазных химических процессов, показавших, что соотношение количества элементов в первичных кристаллах, находящихся на поверхности и в объёме, строго определено, и всегда существует единственное значение количества частиц N_общее, отвечающее принципу максимума энтропии, при котором N_{поверхностных} = N_{внутренних} [22]. Этот принцип можно рассматривать, как следствие и как подтверждение закона структуры МИРА. Необходимость оптимальности структуры материи, приводит к важнейшему выводу, что «существует только один тип кристаллической решётки и единственное наибольшее значение N_общее, являющееся одной из важнейших мировых констант, соответствующие абсолютно большому значению конфигурационной энтропии... Только единственная в мире частица, состоящая из 410 одинаковых по размеру структурных элементов, упакованных в гексагональной плотнейшей кристаллической решётке может иметь абсолютный максимум конфигурационной энтропии относительно перестановок «поверхность-объём»: S_max = 410· k·ln2 (k- постоянная Больцмана) не только в абсолютных энтропийных единицах Дж/К, но и в удельных единицах, отнесённых к единице объёма пространства» [22]. Энтропия других типов решёток (кубическая, ромбическая) значительно меньше, чем у гексагональной.

Число 410 получено математическим моделированием. Поэтому примем эти доказательства с корректировкой N_общее = 411 = 3/a (a - константа тонкой структуры). 1/a = 137,037 и появление именно этой константы в реальной трёхмерной структуре первичных составных частиц является свидетельством их природной закономерности.

В гексагональной системе АВАВ, в которой N_общее= 411, частицы, занимающие узлы в решётке на границе кристалла с внешней средой, имеет меньше внутренних связей и более свободны для взаимодействия с ДУХ. Оптимум кристалла достигается, когда в процессе перемещений «частица-вакансия» на поверхности регулярно появляются для «подпитки» в среде ДУХ все внутренние частицы. Гексагональная структура из двух одинаковых по размеру, но отличающихся зарядом частиц строится слоями при следующем соотношении их числа на поверхности и в объёме по слоям: I - 1/0, II - 12/1, III - 44/13, IV - 96/57, V - 170/153, VI - 264/323. Равенство мест для частиц на поверхности и внутри 207 = 207 достигается при начале заполнения шестого слоя.

Число вакансий в кристалле должно быть примерно на 1 % меньше, чем частиц и оптимальная составная из массонов частица с плотнейшей упаковкой в гексагональной решётке содержит 207 массонов и 204 вакансии. 103 пары массонов имеют полностью скомпенсированные заряды и спины (скомпенсированы соответствующие импульсы вращения), а одна центральная частица в «кристалле» определяет заряд ±e и спин ±1/2 частицы - фермиона. «Эта единственно возможная по конфигурации частица с массой 207 электронных имеет все свойства мюонов: m⁺ и m^- » [22].

Применение этих же принципов для формирования протона оказалось возможным, благодаря идее Дмитриева об участии в «строительстве» электронов и позитронов, имеющих массу и заряд обычных электронов, но только при двух осях вращения, то есть бозонов (спин = 0). Это позволило построить структуру пи-мезонов, как части протонов и объяснить природу сильного взаимодействия обменом «осями вращения» между частицами (реально - обмен импульсами). «Двухосные» частицы не могут существовать в свободном состоянии, но, как было показано, являются вероятным этапом рождения материи на Солнце.

«В этом случае анионная и катионная подрешётки образующейся частицы должны состоять из трёх компонентов - двух видов электронов и вакансий электронов и двух видов позитронов и их вакансий» [22]. Построение оптимальной частицы из «двухосных» электронов и позитронов отличается возможностью дополнительного обмена местами между двумя типами электронов (е^-_-+ и е^-_--) и аналогичных позитронов (е⁺₊₊ и е⁺_+-). Единственный вариант структуры содержит среди 411 мест 411·2/3 ≈ 273 ≈ 2/a «двухосных» электрона и позитрона и 138 ≈ 1/a вакансий. Электрический заряд этой частицы равен заряду центрального электрона ±e, спин равен 0, масса равна 273,2 электронных масс. Параметры этой частицы соответствуют пи-мезонам: p⁺ и p^- [22] (в текст цитаты внесены корректировки: 411, 1/a, 2/a).

Представленные структуры мезонов единственным способом объясняют все их физические свойства и, тем самым, их существование, на что не способна квантовая физика. Эти же принципы позволяют из мезонов построить протон. Мюон и пи-мезон имеют одинаковую форму симметричного шестигранника, со сформированными гранями, рёбрами и вершинами. Подобие мезонов позволяет им объединяться, причём вокруг одной центральной частицы присоединяется 6 частиц: 3 положительных и три отрицательных. Энтропия пи-мезонов (S = 411·k·ln6) в 1,3 раза больше, чем энтропия мю-мезонов (S = 411·k·ln4), и поэтому пи-мезоны образуют «шубу», вокруг центрального мюона (и поэтому они формируются раньше в атмосфере Солнца, и их количественно больше). Стабильность протона, как составной частицы, обеспечивается непрерывным обменом импульсами («передачей вращательных степеней свободы») между двухосными и трёхосными частицами, что и объясняет сильное взаимодействие.

Для объяснения сильного взаимодействия не нужны глюоны. Есть только одна возможность связать частицы в протоне. Восемь пар частиц-бозонов (двухосных электронов/позитронов) обмениваются импульсами передачи одного из пространственных импульсов вращения («передача одной оси вращения, одной степени свободы»). В результате образуется восемь массонов (3 оси вращения) и восемь одноосных нейтрино, которые покидают нуклон, унося энергию 4,1 МэВ. Массоны не могут войти в заполненную структуру мюона, они также не могут покинуть протон, потому что часть энергии унесли с собой нейтрино, и не могут остаться в пи-мезонах, ибо иначе вращаются, чем двухосные частицы. «Эти восемь частиц начинают вращаться по очень малым орбитам вокруг центрального мюона. В соответствии с принципом Паули, только восемь частиц могут вращаться по орбитам с сильной спин-орбитальной связью (знаки всех трех орбитальных осей вращения относительно осей координат и знаки внутренних осей вращения каждой частицы совпадают, но отличаются друг от друга направлением вращения хотя бы одной внутренней оси вращения: е^-_---, е^-_--+х, е^-_--+у, е^-_--+z; е⁺₊₊₊, е⁺_++-х, е⁺_++-у, е⁺_++-z). Таким образом, именно восемь пар двухосных частиц должны были вступить в реакцию обмена» [23].

Объяснение связи мезонов в протоне вращением частиц вокруг центрального мюона по орбитам с сильной спин-орбитальной связью можно считать правомерным в рамках модели физического вакуума. В среде ДУХ такая сильная связь может быть объяснена закономерно и просто. Каждый из восьми свободных массонов может занять одну из вакансий в структуре мюона в момент регулярной смены этой структуры с заменой «позитронов» на «электроны». Тогда один из существовавших в мюоне массонов оказывается вне структуры на границе с пи-мезоном. Отдав импульс вращения («одну из трёх осей») электрону-позитрону-бозону в пи-мезоне, массон займёт его место уже как бозон. Новый массон, «выдавленный» из пи-мезона, должен стремиться занять место в мюоне. Подобные циклы обмена с ядерной частотой приводят нас к пониманию, что массон практически постоянно меняется местами между мю- и пи-мезонами, существуя и там, и там . Разорвать такую связь, оставив наш массон только в одной из частиц, невозможно. Сильная связь между шестью пи-мезонами и центральным мю-мезоном в протоне, в соответствии с принципом Паули обеспечивается не одним, а восемью массонами. Их необходимость и предпочтительность связи объясняется направлением осей вращения частиц в соприкасающихся гранях структуры мю- и пи-мезонов. Непрерывное взаимодействие элементарных частиц в каждой из семи составных частиц в протоне со средой ДУХ обеспечивает обмен импульсами вращения, взаимообмен частиц и сильную связь составных частей протона, как стабильной частицы.

Сильная ядерная связь между семью сложными частицами в протоне возникает в результате реакции обмена импульсами вращения между двухосными частицами и массонами. Непрерывный обмен частицами между пи-мезонами и мю-мезоном с одновременным обменами импульсами вращения обеспечивает сильную ядерную связь в протоне. Протон - стабильная, не элементарная частица, основная структурная единица ядер всех элементов, «выкристаллизовывается» из мю-мезона и шести пи-мезонов.

Масса протона определяется его структурой:

М_р = 6m_p + m_m - 8m_e = 6 ·273m_e+207m_e - 8m_e =1837 m_e

Это значение соответствует известной, но необъяснимой ранее, физической характеристике протона. Остальные свойства протона также объясняются его структурой. Заряд частицы +e и спин ±1/2 определяются единственным не скомпенсированным массоном⁺, занимающим, центральный узел в мюоне⁺.

Полученная структура нуклона - это трехгранная призма из шести пи-мезонов с мюоном⁺ в центре призмы. В кристалле и мюона, и пи-мезона есть шесть больших граней и поэтому вокруг мюона⁺ в каждом протоне и нейтроне оказывается шесть пи-мезонов, три у верхних граней мюона и три - у нижних, точно друг над другом. Такая структура, соответствующая всем свойствам протона, является единственно возможной, удовлетворяющей принципу максимума удельной конфигурационной энтропии.

Полное и соответствующее экспериментальным данным объяснение структуры протона категорически отвергает физическую сказочную теорию об их структуре из большого числа кварков, собственная масса которых составляет 647, 1000, 3529, 9804 и 353000 электронных масс!!!

Масса протона - 1837 m_e, а нейтрона - 1838 m_e. Так как при образовании протона каждый из шести пи-мезонов потерял относительно состава с максимумом энтропии, по крайней мере, одну двухосную частицу, то, заполняя эту вакансию, один из пи-мезонов может захватить из среды ДУХ массон^-, отправив в пространство нейтрино. Присвоенный массон^- имеет нулевой спин и не может скомпенсировать полуцелый спин центрального массона в мюоне⁺ . Протон превращается в электронейтральный нейтрон - фермион.

Нейтрон = протон + массон^- .

Доказательствами преимуществ модели нуклонов Дмитриева являются блестящее физическое обоснование структуры и объяснение всех свойств: масса, заряд, спин. Эта структура объясняет основные взаимодействия нуклонов, она соответствует природным закономерностям системной организации мира и, одновременно, обуславливает необходимость существования первочастицы. Несмотря на незавершённость работы и ограничения с публикациями, структура нуклонов И.В. Дмитриева, в отличие от кварковой, является уникальной по обоснованности и достойна Нобелевской премии.

Примем теоретические положения И. Дмитриева, объясняющие основные свойства протона, как наиболее приближённые к пониманию Природы. Но эта концепция не способна объяснить два принципиальных возражения, указывающие на невозможность формирования такой структуры. Во-первых, даже если бы в Природе существовало равное число электронов и позитронов (чего нет!), то и в этом случае собрать в единой структуре строго определённое число их пар (207 в мюоне и 273 в каждом из шести пи-мезонов) абсолютно невероятно. Во-вторых, так же абсолютно невероятно в физическом вакууме сблизить в абсолютно плотной решётке мюона и пи-мезонов эти два типа по-разному заряженных частиц, а затем сохранять структуру протона из них без аннигиляции.

Признание единства электрона и позитрона снимает эти возражения. При массовом рождении электронов, которое, как показано, возможно в атмосфере звёзд, электроны будут притягиваться кулоновскими силами, повернувшись сторонами с «разным зарядом» и формировать устойчивую структуру в соответствии с законом максимума конфигурационной энтропии. В структуре мюона массон^- должен выталкивать массон^- из ближайшей ячейки, который, перескочив в соседнюю вакансию, оказывается массоном⁺ и силой притяжения будет скреплять структуру. Замена в структуре массон-вакансия более вероятна, чем электрон-вакансия и позитрон-вакансия.

Таким образом, ядерная модель структуры нуклонов из единственной материальной частицы - массона уточняет модель И. Дмитриева, объясняет все их свойства, законы образования и стабильность существования.

В качестве примера рассмотрим возможную модель формирования мезонов из массонов. Два массона, случайно сблизившись в экваториальной плоскости, должны отталкиваться силами электрического взаимодействия. Так как «заряд» - это поле вращения субстанции ДУХ, то скорость этого вращения убывает от экваториальной плоскости в сторону полюсов частицы. Поэтому при сближении массонов противодействие двух потоков среды уменьшается при взаимном сдвиге частиц «вверх» и «вниз» относительно направления их осей вращения и соответствующем сближении осей. При совпадении осей вращения, когда условный «южный полюс» одной частицы окажется над «северным» полюсом другой направление вращения среды между ними окажется совпадающим. Частицы, повернувшись друг к другу противоположными полюсами, окажутся связанными силами притяжения. Силы притяжения, которые объясняются в среде ДУХ гидродинамическим «всасывающим действием струи», обеспечивают связь двух массонов.

Сближение двух массонов (электрона и позитрона) должно, как известно, завершиться их аннигиляцией, но она не происходит в мезонах. Это должно объясняться наличием «корочки» из среды ДУХ у частиц. Такая минимальная «корочка» необходима в соответствии с природной необходимостью непрерывного взаимодействия массона через поверхность со средой, а также вследствие неразрывности среды ДУХ. «Корочка» из среды ДУХ - обязательное условие существования частицы; она должна оставаться и препятствовать силе кулоновского сближения вплотную до аннигиляции.

Рассмотрим подробнее сближение двух частиц в гидродинамической модели их вращения. Если субстанция массона на его поверхности вращается со скоростью света, и прилегающие к нему слои ДУХ вращаются с той же скоростью, то скорость субстанции ДУХ в уменьшающемся зазоре между сближающимися массонами должна возрастать, стремясь к значению удвоенной скорости света. Характеристики среды ДУХ - магнитная и электрическая постоянные не допускают существование вращательного движения со скоростью большей, чем скорость света. Возрастание скорости вращения частиц также не допустимо, так как это реальная граница для скорости движения материи в системе ДУХ. При её возрастании электрон был бы разорван центростремительными силами. Это означает, что при сближении двух массонов на расстояние, когда скорость движения схваченной каждой частицей субстанции ДУХ равна половине скорости света, их взаимное сложение может превысить скорость света, дополнительно раскручивая частицы, что недопустимо в среде ДУХ. Поэтому дальнейшее сближение частиц станет невозможным. Это расстояние и должно рассматриваться как полевая «корочка» массона, возникающая вследствие основных характеристик среды ДУХ ε₀ и μ₀. Поэтому массоны в структуре мезонов как «электрон+позитрон» могут существовать на некотором минимальном расстоянии, определяемом неразрывностью потока вихревого движения в ДУХ.

Естественно возникает вопрос, а как же происходит аннигиляция электрона и позитрона? Следует предположить, что такой процесс возможен только при достаточно большой энергии частиц, когда при их сближении «корочка» ДУХ разрывается и электрические силы притяжения сближают частицы. При сильном столкновении два «шарика» пробивают «защитную оболочку» среды ДУХ и их взаимное противоположное вращение гасится с выделением энергии такого взрыва в виде двух гамма-квантов.

 Существование массонов, находящихся в непрерывном взаимодействии со средой ДУХ, позволяет понять ещё одну особенность существования составных частиц - наличие свободных мест в кристаллической решётке и непрерывный обмен поверхностных частиц с внутренними. Правило максимума конфигурационной энтропии - следствие непрерывности взаимодействия ДУХ+ материя. Так как «электрон» и «позитрон» - это одна и та же частица, то отдельные подрешётки в кристаллической структуре могут отсутствовать, а за счёт наличия «вакансий» должна происходить непрерывная полная перестройка кристалла с заменой всех «электронов» «позитронами» и наоборот. Переворот одной поверхностной частицы можно представить как перескок под действием импульса вращения среды ДУХ в соседнюю вакансию. Так как частицы в решётке кристалла находятся на расстояниях, определяемых силами электрического взаимодействия, то такой перескок одной частицы приведёт к выталкиванию и соответствующему перевороту ближайшей «соседки». Так за счёт электрических сил должна произойти полная перестройка структуры, за исключением центральной частицы, носительницы электрических и спиновых свойств составной частицы. Поэтому при таком «мерцании» составной частицы её заряд и спин сохраняются.

Таким образом, представлена простая структура нуклонов, объясняющая все известные их свойства, построенная из единственного типа частиц - массонов (ранее называвшихся в физике электроном и позитроном), основанная на общих законах структуирования материи с этапным усложнением на системных уровнях и естественным объяснением их формирования. Представленная гипотеза об образовании массонов из фонового излучения Вселенной объясняет её единство и вечность.

Структура мироздания на основе единства ДУХ (не материальная, вихревая среда) + материя (масса) даёт естественнонаучную картину мира и способна объяснить большую часть явлений Природы, отменяя постулаты и сказки концепций естествознания ХХ века.