Текст книги "Физика элементарных частиц материи"

В. Голощапов
Физика элементарных частиц материи

Светлой памяти Баринова Константина Васильевича – Защитника Отчества, в боях прошедшего две войны, Мыслителя, Учителя, Коммуниста!

 
Защитник Родины, мыслитель.
Учителя в делах учеников живут.
Тебе, любимый мой учитель,
Я посвящаю этот труд
 

В. Голощапов

Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения правообладателя.

© В. Голощапов, 2016

www.landing/superizdatelstvo.ru

© SuperИздательство, 2016

Предисловие

ДЛЯ ВАС, МЫСЛЯЩИЕ, ИЩУЩИЕ, ТРУДЯЩИЕСЯ, для вас я публикую результаты своих исследований; с тем, чтобы вы, углубив и расширив это учение, трудами своими смогли поднять человечество на новую ступень развития. Что такое материя? Что является основой материи? Каковы основные законы существования материи во Вселенной? Вот те вопросы, которые вставали передо мной в процессе моего познания жизни и на которые я попытался ответить в данной работе. Эта работа является расширенным и углубленным продолжением моих исследований, результаты которых я описал в трёх изданиях книги «Физика космоса. Теория элементарных частиц материи». Несколько изменился формат. Постулаты я выделил отдельным разделом, 30 пунктов теории поместил впереди доказательств, добавил раздел «Строение атома», добавился раздел «Физика космоса». Есть и другие изменения. В этом издании упорядочен некоторый материал, несколько углублены вопросы истории космологии. Это необходимо для того, чтобы показать, как появилось современное, я считаю, ошибочное космологическое учение о взрывном происхождении Вселенной. Но, самое главное, пришло сообщение о результатах опытов английских учёных установивших наличие мономагнетизма. Опыты нобелевских лауреатов 2012 г. Сержа Ароша (Serge Haroche и Дэвида Уайнлэнда (David Wineland) подтвердили материальность фотона.

В далеком средневековье Бернард Шартрский говорил ученикам золотые слова: ”Мы подобно карликам, усевшимся на плечах великанов; мы видим больше и дальше, чем они, не потому, что обладаем лучшим зрением, и не потому, что мы выше их, но потому, что они нас подняли и увеличили наш рост своим величием. Несколько перефразируя эти слова Бернарда Шартрского можно сказать: «Для того чтобы видеть дальше гигантов, надо встать на их плечи, а для того, чтобы делать правильные выводы, надо научиться мыслить». Так давайте не будем смотреть на гигантов физики снизу вверх, а попробуем взобраться на их плечи, чтобы увидеть дальше их, расширить горизонт наших знаний; осмыслим наши познания, и сделаем правильные выводы, для того, чтобы умножить возможности человечества.

Примечание

1. ТЭЧМ – Теория Элементарных Частиц Материи.

2. ФЭЧМ – Физика Элементарных Частиц Материи

Материя

Мысль освещает дорогу к истине.

Постулаты

Я считаю, что многие ошибки физиков, как-то; расширяющаяся Вселенная, энтропия Вселенной, наличие параллельных миров и т. д. происходят ещё и от того, что нет чётких физических определений, Вселенной и компонентов, её составляющих. Вот одно из них «Вселе́нная фундаментальное понятие в астрономии. Это весь окружающий мир. На практике под Вселенной часто понимают часть материального мира, доступную изучением научно-естественными методами, называя её астрономической Вселенной или Метагалактикой». (Вик.) Однако, чем больше горизонт наших познаний о Вселенной, тем больше мы находим подтверждений, что Вселенная и за тем, меньшим пространством, который мы знали раньше, состоит из тех же космических тел и это вновь открытое пространство подчиняется тем же Общим Законам Вселенной. Сейчас исследовательская аппаратура размещена не только на земле, но и в околоземном пространстве, и даже в пространстве солнечной системы, а результат всё тот же; те же планеты, те же звёзды, те же галактики. В этой работе я постулирую свои определения характеристикам событиям и явлениям так, как я это представляю.

Основной характеристикой Вселенной является «пространство». Слово «Пространство» происходит от слова странствовать. Странствовать значит путешествовать по разным странам. Странствовать, это преодолевать расстояния, быть в пути. Пространство же, это не только путь, но и та местность, которая прилегает к этому пути. Когда мы говорим, что фотон преодолевает большое пространство, мы как раз это и имеем в виду. Пространство не имеет ни формы, ни энергии. Это ПУСТОТА. Характеристикой пространства является его размерность. С точки зрения аналитической геометрии пространство трёхмерно. «Необходимо отметить, что с середины 19 века геометрия стала изучать многомерные пространства, а в 20 веке – и пространства дробных размерностей)». [Гущин Д.Д.] В любом случае пространство обозначает какой-то объём. Фиксированное пространство это часть бесконечного объёма, – Бесконечности. Расстояние это проекция части пространства на одну из осей, в которой находятся точки отрезка, соединяющего две точки. Бесконечность же, это бесконечное пространство во всех измерениях.

МИРОВОЕ ПРОСТРАНСТВО – МИР.

МИР – это бесконечное пространство во всех измерениях, это объективная реальность ни от чего не зависящая, существующая сама по себе. Мировое пространство – это безграниченная, бесконечная ПУСТОТА. По этой причине, я считаю, что некоторые заявления о существовании параллельных миров безосновательны.

Что такое Космос? Значение и толкование слова kosmos, определение термина Космос. а) Космос – (греч. kosmos – устройство, упорядоченность, красота). Космос – в древнегреческой философии, это Мир, как прекрасное, гармоническое целое, живой организм, наделенный Мировой душой и Мировым разумом. В стоицизме космос – «государство богов и людей». В древности Мир поддается восприятию, как Космос, лишь настолько, насколько он открывается как мир священный" [М.Элиаде]. Впервые мир был назван космосом Пифагором, который обратил внимание, на царящие в нем порядок и гармонию. Плутарх начинает свою «Естественную историю» с восхваления космоса. Космос – философская категория, фиксирующая представления о мире как об упорядоченной и структурно организованной целостности, подчиненной в своей динамике имманентной закономерности; базовое понятие метафизики. Основными характеристиками Космоса. являются: 1) оформленность как конфигурированная определенность облика; 2) дифференцированность, т. е. выделенность и конституированность составных частей; 3) структурность как иерархическая упорядоченность элементов; 4) наличие имманентного эволюционного потенциала, реализующегося, как правило, в динамике циклично-пульсационного характера; 5) закономерность или подчиненность внутренней мере как организационному и динамическому принципу (типа «нуса» или " логоса " в античной философии); что обусловливает такие характеристики как: 6) эстетическое совершенство Космоса, мыслимого в качестве прекрасного (ср. общеевропейскую семантику корня cosmetic), его гармоничность (характеристика Космоса как «прекраснейшей гармонии» у Гераклита, тезис Платона о том, что «Космос – прекраснейшая из возможных вещей» и т. п.). Данное свойство Космоса мыслится именно как результат пронизанности его внутренней мерой (закономерностью и порядком) и соответствием всех космических частей и проявлений данной мере. В архаической традиции Космос в этом контексте нередко мыслился в качестве сферического объёма: рассуждения о сфере как о наиболее равновесном, совершенном и самодостаточном из геометрических тел в элейской концепции бытия: идея «гармонии сфер» у Пифагора, семантическая структура «равного себе самому отовсюду» Спайроса как исходного состояния Космоса у Эмпедокла и др.; 7) познаваемость, понимаемая как рациональная экспликация имманентной «меры» (порядка, принципа) Космоса; 8) предсказуемость, допускающая моделирование возможных будущих состояний Космоса на основании постижения закономерностей его развития, что в субъективной оценке воспринято культурой как своего рода человекосоразмерность (уют) Космоса.

б) Космос – (греч. kosmos – Вселенная) представляется как Мир, как вся совокупность движущейся материи, включая Землю, Солнечную систему, нашу и все остальные галактики. В русской религиозной философии космос осмысливается как откровение божественной славы – вопреки мироотрицающим тенденциям, где он описывается как темное иррациональное единство жизненных стихий, бездушное и абсурдное, властвующее над людьми. М. Элиаде обратил внимание, что символизм древней мифологии свидетельствует то, что космос невозможно понять, игнорируя вертикальное измерение, которое ведет мысль к признанию высшего Творца: «Сама структура Космоса сохраняет воспоминание о Высшем небесном Существе». С развитием космонавтики, однако, под Космосом чаще стали понимать малую часть Вселенной, соседнюю с Землей, притом за вычетом самой Земли, “внеземное”; в этом случае как граница между Землей и Космосом, так и Космосом и остальной вселенной остается обычно неопределенной (Космология). Как видим определений Космоса много и все они довольно расплывчатые. Для того, чтобы не путать Космос с Вселенной предлагаю следующее определение —

КОСМОС ЭТО ПРОСТРАНСТВО МЕЖДУ ОТДЕЛЬНЫМИ КОСМИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ.

Как мы увидим далее, за атмосферой, замыкающей вещественную часть космического тела, начинается квантовое энергетическое поле этого космического тела. Это поле состоит из квантов материи различной плотности, связанных между собой только своими гравитационными полями. Пространство вокруг космического тела, в котором расположены кванты материи, связанные друг с другом только гравитационными полями образует энергетическое поле материального (космического) тела. Радиус этого поля определяется наружным радиусом R₀ сферы гравитонов, окаймляющих квантовое энергетическое поле данного космического тела. См. закон распределения материи в пространстве. Количество материи, заключающееся в объёме этой сферы, и есть вся материя, из которой состоит данное космическое тело. Объём же, в котором заключена эта материя и есть объём данного космического тела. Слой гравитонов, окаймляющих любое космическое тело, это граница данного космического тела. За этой границей простирается «КОСМОС». Значит?! Вселенная состоит из Мирового пространства, космических тел и Космоса. Из всего фактического материала, имеющегося на данное время, получается, что физическую сущность Вселенной можно определить следующим образом:

«ВСЕЛЕННАЯ, ЭТО БЕСКОНЕЧНОЕ ПРОСТРАНСТВО ВО ВСЕХ ИЗМЕРЕНИЯХ, В КОТОРОМ МАТЕРИЯ ОСУЩЕСТВЛЯЕТ СВОЁ БЫТИЕ».

О наличии силового поля у космических тел задумывался гениальный И. Ньютон, когда он обнаружил общую закономерность зависимости движения небесных тел от их расположения относительно друг друга и массы каждого тела. Понятие «Физическое поле» появилось во времена основоположников электромагнетизма Фарадея и Максвелла. С помощью этого понятия учёные пытались объяснить, каким образом два тела взаимодействуют между собой, не имея физического контакта. Однако в XX веке на смену классического понятия поля пришло еще две концепции. Первая из них – подмена физического понятия поля математическим пространством (Эйнштейн, Фридман и др). Это так называемый путь геометризации физики, наиболее известным примером которого, является «Общая теория относительности». Вторая – модель обменного взаимодействия, воплощенная в квантовой теории Макса Планка). В этом случае, в связи с необходимостью получить дискретные характеристики частиц и процессов, вместо непрерывного поля используются виртуальные частицы – переносчики взаимодействия. В полевой физике во многом происходит возвращение к представлениям о поле в духе Фарадея-Максвелла, только на современном уровне. Для этого используется понятие «Полевая среда». Это созвучная понятию физического поля реальная сущность, подверженная собственной динамике, посредством которой и происходит взаимодействие удаленных объектов. Так взаимодействие частиц в полевой среде описывается полевым уравнением движения, а построенная на основе этой концепции полевая механика в качестве своих следствий содержит классическую механику, электродинамику, частично теорию относительности, квантовую и ядерную физику и немало других следствий. [Репченко О. Н. 2005–2012 Разработка: Intellect Design]. Поле – основа всех видов материи «По современным представлениям, квантовое поле является наиболее фундаментальной и универсальной формой материи, лежащей в основе всех ее конкретных проявлений». Физическая энциклопедия. Квантовая теория поля «Принято считать, что масса элементарной частицы определяется полями, которые с ней связаны». Физический энциклопедический словарь. МАССА. Весомая (вещественная) материя или составляющие ее элементарные частицы представляют овеществленную форму полевой материи – возбужденные состояния поля. Таким образом, элементарные частицы – это те же самые поля, только возбужденные, т. е. любая элементарная частица – это поле, находящееся в возбужденном состоянии. «… разделение материи на две формы – поле и вещество – оказывается довольно условным.» Физика. О.Ф.Кабардин. 1991. С.337. «… элементарные частицы материи по своей природе представляют собой не что иное, как сгущения электромагнитного поля, …» [Эйнштейн. Собрание научных трудов. М.: Наука. 1965. Т.1. С.689]. С современной точки зрения частицы материи – это квантованные волновые образования, возбужденные состояния квантового поля, т. е. последовательное рассмотрение строения элементарных частиц надо проводить, исходя из анализа возмущений поля, представляющих возбужденные состояния. [email protected]. Но, что приводит поле в возбуждённое состояние? Если поле стоит в основе образования материи, то, как образуется материя из поля? Ведь поле стремится к расширению?! Нет, во времена Фарадея под термином «физическое поле» понимали некоторого посредника, благодаря которому действие от одного тела передается к другому на расстоянии. То есть, изначально поле принимали как принадлежность материи. Два материальных тела взаимодействуют друг с другом, с помощью своих полей. У одного тела (рамка с током) есть электрическое поле, у другого – магнитное (магнит). Оно так и есть. Поле появляется там, где есть материя. Таким образом, мы можем определить, что

«ФИЗИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ЭТО ПРОСТРАНСТВО, В КОТОРОМ ПРОЯВЛЯЮТСЯ СИЛЫ МАТЕРИАЛЬНОГО ТЕЛА, ИМЕЮЩИЕ ТОТ ИЛИ ИНОЙ ХАРАКТЕР» (гравитационные силы, магнитные силы, электрические силы).

Тогда, что такое «Материя»?

«В мире нет ничего, кроме движущейся материи, и движущаяся материя не может двигаться иначе, как в пространстве и во времени. Дело за наукой – определить истинную структуру мира». Высказался как-то В. И. Ленин. Давайте попробуем по возможности наших сил определить эту самую «истинную структуру мира». Для начала нам надо определиться, что же такое «материя», что включает в себя это понятие. Физика описывает материю как нечто, существующее в пространстве и во времени (в пространстве-времени) – представление, идущее от Исаака Ньютона (пространство – вместилище вещей, время – событий); либо как нечто, само задающее свойства пространства и времени – представление, идущее от Лейбница и, в дальнейшем, нашедшее выражение в общей теории относительности Эйнштейна. Материя имеет различные виды и различные свойства. Материя – составляющая Вселенной. Материя находится в постоянном движении, она, как соединяется, образуя уплотнения различной степени, космические тела различных размеров и различной плотности, так и разъединяется в виде взрывов и излучений. «Изменения во времени, происходящие с различными формами материи, составляют физические явления». [Вик]. Согласно ОТО Альбе6рта Эйнштейна, «любое тело уже только благодаря факту своего существования обладает энергией, которая пропорциональна массе покоя m₀, каждое тело имеет своё энергетическое поле». Об этом же говорит и следующее определение материи: – «Мате́рия (от лат. māteria «вещество») – фундаментальное физическое понятие, связанное с любыми объектами, существующими в природе, о которых можно судить благодаря ощущениям». [Вик]. А что такое ощущение? Ощущение это сигнал, получаемый нашим мозгом от энергетического воздействия на тот или иной рецептор нашего организма. Значит материя имеет своё энергетическое поле. Будем полагать, что словосочетание «любое тело» обозначает любое материальное тело. Это положение ОТО является фактом, не подлежащим сомнению, это аксиома. Материальное тело, это материя, имеющая ту или иную форму. Это может быть звезда, а может быть и электрон. И звезда, и электрон, и другие материальные тела имеют своё энергетическое поле. А что такое «энергетическое поле»? Откуда берётся энергетическое поле? А какая энергия в этом поле? Ведь есть гравитационное поле, есть электрическое поле, есть магнитное поле. Мы уже определили, что энергетическое поле это пространство, в котором материальное тело проявляет свои силы, имеющие то или иное происхождение (гравитация, электричество, магнетизм). Видимо, совокупность этих полей и имел в виду Эйнштейн, в выражении «энергетическое поле». Значит, говоря о материальном теле, нельзя говорить об одном его энергетическом поле, а надо говорить обо всех энергетических полях этого материального тела. Все энергетические поля материального тела, назовём энергетической оболочкой этого материального тела. Следовательно, любое материальное тело имеет свою энергетическую оболочку, и все тела; и звезды, и планеты, и молекулы, и атомы и те элементарные частички материи, из которых состоят эти материальные тела, есть не что иное, как материя. Получается, что

«МАТЕРИЯ, ЭТО ВСЁ ТО, ЧТО ИМЕЕТ СВОЮ ЭНЕРГЕТИЧЕСКУЮ ОБОЛОЧКУ».

Вот физическая суть материи. С помощью сил своей энергетической оболочки материя производит различные действия. Энергия это качественная и количественная характеристика действий материи или способности совершить эти действия. Гравитация, электрическая, магнитная энергия это характеристики сил объединяющих материю. Кинетическая энергия это характеристика движения материи. Материя и поле по сути два неразделимых понятия, по отдельности они существовать не могут. Одной из основных характеристик материи является масса тела. Масса тела – это характеристика, определяющая количество материи, содержащейся в этом теле. Я считаю, что при таком определении деление массы на пассивную, активную, инертную не имеет смысла. В этом пункте я не согласен с формулой Эйнштейна m=m₀/√1-v²/c². Артуром Комптон доказано, а опытами Вальтера Боте подтверждено, что количество материи в теле не зависит от скорости движения этого тела. При столкновении любых частиц, двигающихся с любой скоростью, закон сохранения импульса соблюдается. Эта формула Эйнштейна является результатом ошибочного решения, что свет это электромагнитные, нематериальные, волны. Сделаем небольшой обзор макро и микромира на предмет определения материальности космических тел. М. В. Ломоносов утверждал, что все вещества состоят из корпускул – молекул, которые являются «собраниями» элементов – атомов. Космические тела; звёзды, планеты, кометы астероиды, космическая пыль и пр. Всё это, вещества, состоящие из молекул и атомов. Атомы состоят из ядра и электронов. Ядро атома состоит из протонов и нейтронов. Все эти космические тела и частицы атома имеют свои энергетические поля, измерены их массы. Значит, они материальны. Следовательно, и элементарные частицы, из которых состоят все материальные тела, тоже материальны и должны иметь свои энергетические поля.

В классической физике время – это непрерывная величина, априорная характеристика мира. «Время существует само по себе, отдельно от пространства и любых материальных объектов в мире. Время, как поток длительности, одинаково определяет ход всех процессов в мире. Все процессы в мире, независимо от их сложности, не оказывают никакого влияния на ход времени. Поэтому время в классической физике называется абсолютным. Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно, и иначе называется длительностью…».И. Ньютон. Я считаю, что Ньютон в определении времени несколько неточен. С тем, что Время существует отдельно от пространства я совершенно согласен, так как Пространство это характеристика Мира. «…время определяет ход всех процессов в мире» — пишет Ньютон. А если процессов нет? Тогда времени нечего определять. Значит время всё-таки не само по себе, а характеризует процессы, происходящие с материей, значит, время это одна из характеристик бытия материи. В качестве основы измерения используется некая, периодическая, последовательность событий, которая, признаётся «эталоном» промежутка времени. На этом основан принцип работы часов. Все движения могут ускоряться или замедляться, течение же абсолютного времени изменяться не может. Все моменты времени в прошлом, настоящем и будущем между собой равноправны, время однородно. Течение времени всюду и везде в мире одинаково и не может изменяться. Каждому действительному числу может быть поставлен в соответствие момент времени, и, наоборот, каждому моменту времени может быть поставлено в соответствие действительное число.[Вик.] Таким образом, время образует континуум. Аналогично арифметизации (сопоставлению каждой точке числу) точек евклидового пространства, можно провести арифметизацию всех точек времени от настоящего неограниченно назад в прошлое и неограниченно вперед в будущее. Для измерения времени необходимо только одно число, то есть время одномерно. На ось времени нанизываются события. События это изменение состояния материи. Развитие событий можно измерять одним и тем же промежутком времени. Прежде всего, время характеризуется своей направленностью (см. «Стрела времени»). Однако, учёные поздних времён Хендрик Лоренс, Анри Пуанкаре, Альберт Эйнштейн, объединили время с ИСО и получили, что время в этих системах имеет начало и имеет конец, что скорость течения времени в разных системах отсчёта может быть разной. Также время существует в некоей системе отсчёта, которая может быть как неравномерная (процесс вращения Земли вокруг Солнца или человеческий пульс) так и равномерная. Равномерная система отсчёта выбирается «по определению». В настоящее время таковой локально считается атомное время, а эталон секунды – 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 при отсутствии возмущения внешними полями. Следует отметить, что это определение – не произвольное, а связанное с наиболее точными периодическими процессами бытия материи, доступными человечеству на данном этапе развития экспериментальной физики. Значит, одни события являются калибром других событий. Некоторые теории оперируют «мгновением», хрононом – мельчайшим, элементарным и недробимым «квантом времени» (~5,3×10⁻⁴⁴сек), что соответствует понятию «планковское время». [http://ru.wikipedia. org/wiki/%D0%92%D 1%80%D0%B5%D0%BC%D1%8F]. Свет за это время сдвигается на 1,6х10^-25Ȧ. Это такой промежуток времени, за который практически ничего не происходит. То есть эталоном времени является всё-таки событие. Следовательно, время это всё-таки плод человеческого творения.

ВРЕМЯ – ЭТО ОДНА ИЗ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИИ, ОПРЕДЕЛЯЮЩАЯ ОЧЕРЁДНОСТЬ, ДЛИТЕЛЬНОСТЬ, ЦИКЛИЧНОСТЬ, СОБЫТИЙ, ПРОИСХОДЯЩИХ В РЕЗУЛЬТАТЕ БЫТИЯ МАТЕРИИ.