The stricture of the elementary particles, nuclides, netron stars is considered

Известно, что закон всемирного тяготения [ 1 ] явился научным обобщением богатого наблюдательного материала. При этом Ньютон не давал объяснения механизма гравитации: «Гипотез я не измышляю».

Одно из возможных истолкований природы физических взаимодействий дается «законом всемирного излучения» [ 3 ], который в частности позволил объяснить следующее.

1.      Причину равенства по порядку  величины соотношений «светимость – масса» у таких галактических объектов, как звезды на границе между двумя частями Главной Последовательности, белые карлики,  остывшие нейтронные звезды, шаровые звездные скопления и у таких  внегалактических объектов, как карликовые галактики  dE, IrI в целом, гигантские галактики E, S0, S, SB в целом, группы галактик, скопления галактик. Они излучают порядка 0.1 эрг на 1 грамм за 1 секунду. Теоретическое значение 0.0750995(98) эрг г^-1с^-1 [ 3 ].

2.      Причину равенства по порядку величины оптической толщи у таких объектов как конденсации молекулярного водорода, шаровые скопления, галактики разных типов, скопления галактик, Метагалактика. У них оптическая толща имеет порядок 0.1 г/см². На значительную часть таких случаев впервые обратил внимание И.Д.Караченцев [2]. Теоретическое значение  0.1683072(6) г/см² [ 3 ].

Приступая к рассмотрению сильного и слабого взаимодействий, микорфизических объектов, процессов и констант, начнем с более полной формулировки «закона».

Закон всемирного излучения. Помимо ряда хорошо известных процессов преобразования энергии происходят:

1.      На каждом отрезке, равном длине волны де Бройля, микрообъект теряет энергию h H, равную энергии продольного фотона де Бройля (П-фотона), где h, H – постоянные Планка и Хаббла. Это положение применимо в первую очередь к несвязанным микрообъектам, фотону, нейтрино, протону, электрону, нейтрону, … . Оно позволяет объяснить эффект космологического красного смещения Хаббла и корпускулярно-волновой дуализм.

2.      Образующийся в результате этого избыток П-фотонов поглощается веществом

– пропорционально массе, с учетом энергии связи и дефекта массы, см.п.3, что свидетельствует об электромагнитной природе гравитации и объясняет эквивалентность между инертной и гравитационной массой. В частности электрон на 1-й боровской орбите в атоме водорода за 1 период поглощает h H, на 2-й орбите за 1 период 8h H, на 3-й орбите за 1 период 27h H, … . За эти же промежутки времени протон поглощает  примерно 1836h H,  8 · 1836h H,  27 · 1836h H, … .

3.   В нуклидах (атомных ядрах), атомах,  ионах, молекулах энергия  связи (равная   ∆mc², где ∆m – дефект массы, с – скорость света) может быть представлена в виде разности между модулем энергии электромагнитного взаимодействия  и кинетической энергией электронов в состоянии бозонов ( Э-бозонов) – в нуклидах и кинетической энергией орбитальных электронов в обычном состоянии (фермионов).

Эти  положения, в частности п.3. должны применяться не сами по себе, а совместно с другими надежно установленными законами. Приведу несколько простых примеров.

Пример 1.  Рассмотрим  нейтрон ( в составе нуклида) как подсистему  из протона и Э-бозона. Соотношения для силы и энергии связи внутри такой подсистемы имеют вид:

где  e – элементарный заряд, M_p – магнитный момент протона, m_e – масса электрона.

Отсюда можно найти теоретическое значение радиуса ядерных сил

r_я=0.93931364(13)·10^-13см=0.9393 Ферми; ядерной плотности вещества ρ_я=4.818120(20)·10¹⁴г/см³, ларморовского магнитного момента Э-бозона M_e, однако теоретическое значение скорости Э-бозона v в данном случае интереса не представляет.

Пример 2. Реакции слабого взаимодействия можно объяснить процессами перехода электрона из состояния фермиона  в состояние Э-бозона  e^- и обратно с участием нейтрино или антинейтрино . Например, процесс распада свободного нейтрона или нейтрона, связанного в ядре, на протон, электрон и антинейтрино записывается как 

n = p + e^- → p +  +

Модель позитрона могла бы на данной стадии помешать нашим дальнейшим расчетам. Поэтому будем вслед за Фейнманом считать, что «Позитрон – это электрон, двигавшийся в противоположном направлении».

Пример 3.  В общем случае модуль энергии электростатического взаимодействия в нуклиде в 3 раза больше энергии магнитного взаимодействия. Результаты расчета  дейтона, гелиона 3 в основном состоянии, тритона в основном состоянии (например, на стр. 64 - 66, 14 – 15 первого издания [ 3 ] ) показывают, что у дейтона и гелиона 3  (имеющих относительный избыток протонов) кинетическая энергия Э-бозона несколько больше энергии магнитного взаимодействия (знак которой противоположен знаку энергии связи), а у тритона  (имеющего относительный избыток Э-бозонов) кинетическая энергия двух Э-бозонов  несколько меньше энергии магнитного взаимодействия. Но для наиболее распространенных изотопов гелия, лития, бериллия, … т.е. в долине устойчивости, можно принять в пересчете на 1 протон  (табл.1):

| E_p| ≈ | eφ| ≈ 1.5 E_pe/A,  m = m_p – Δm_p = m_p - | E_p |/c²,

где φ – среднее значение электрического потенциала в системе СГСЭ, действующего на протон в данном нуклиде, А – массовое число.

Энергия магнитного взаимодействия в пересчете на 1 Э-бозон:

E_e ≈ 0.5 E_pe / (A-Z),  m = m_e + Δm_e = m_e + E_e /c²,

где Z –атомный номер. Более полное описание Э-бозона удобно представить в функции среднего для данного нуклида значения v/c (в табл.2, где использовано адиабатическое соотношение между B и M, согласно которому при квадратичном увеличении B модуль M  уменьшается в обратной пропорции):

,     ,

,

где B, M, v, r_л, F_л – средние для данного нуклида значения  действующей на Э-бозон магнитной индукции, его ламоровского магнитного момента, скорости, радиуса ламоровской окружности и силы Лоренца.

Первая строка в табл. 1 и в табл. 2 соответствуют характеристикам в ядре атома дейтерия – дейтона. Видно, что для прохождения одной длины волны де Бройля Э-бозон должен сделать несколько сотен оборотов по окружности длиной 2πr_л.

Параметры, рассмотренные в табл.1 и 2, достигают локальных экстремумов у нуклидов с заполненными ядерными оболочками, у гелия 4 (A-Z =2. A=4),  кислорода 16 (8 и 16), кальция  40 (20  и 40), циркония 90 (50 и 90), неодима  142 (82 и 142), свинца 208 (126 и 208).

Аналогичные характеристики нейтронизованного вещества  рассмотрены в работе  [4].

Отмечу, что при описании силы F_pe , энергии и полей Э-бозона можно от модели точечного заряда и точечного магнитного момента перейти к модели заряда и тока на окружности  радиусом r_л. Однако я использую более простые соотношения, облегчающие  понимание природы сильного взаимодействия.

Пример 4. В атомах  и атомных ионах модуль энергии электростатического взаимодействия в 2 раза больше кинетической энергии орбитальных электронов, равной энергии связи. Так, у водородоподобных «атомов»

|E_э| = 2Δm_e·c² = 2E_k=2·21.7965·10^-12Z², эрг,

в частности, у водородоподобного иона криптона, Z=36, теоретическое значение E_k  и экспериментальное (согласно данным [5] ) равны:

28248·10^-12 эрг и 17936 эB = 28734·10^-12 эрг.

Пример 5.  Кинетическая   энергия    на 1   орбитальный   электрон     из    второй заполненной оболочки, т.е. начиная с неона, Z=10:

E_k = 21.7965·10^-12 (0.5Z – 2)², эрг.

В частности, для криптона, Z = 36, расчетное и эмпирическое значения E_k равны 5580·10^-12 эрг и (4105 + 3912 + 3712 + 3551 + 3381 + 3203 + 3056 + 2931) / 8 = 3481.375 эВ =5577·10^-12 эрг.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рассмотренные материалы, несмотря на их фрагментарность, свидетельствуют  в пользу представлений о единой природе гравитационного, электромагнитного, сильного и слабого взаимодействий и о протон – электронной структуре вещества, причем в составе некоторых элементарных частиц, всех нуклидов и нейтронных звезд электроны должны находиться в состоянии бозонов.

Согласно теории единого поля, объекты, обладающие массой покоя, в том числе рассмотренные в примерах 1, 3 – 5 подсистема и микросистемы в стационарном состоянии, поглощают энергию  в виде П-фотонов из расчета ε’ = 0.0751 эрг на 1 грамм за 1 секунду. Из наблюдений нескольких  типов галактических  и нескольких типов внегалактических объектов – порядка 0.1 эрг г^-1с^-1. Общим для всех этих объектов является то, что находящиеся в движении электроны  и Э-бозоны поглощают больше, а протоны под действием сильных электростатических полей меньше такой энергии, чем соответственно свободный электрон и свободный протон при теоретически нулевой скорости  их движения относительно микроволнового фонового излучения и малых уровнях полей.

ЛИТЕРАТУРА

1.      Ньютон Исаак . Математические начала натуральной философии. М.1989.

2.      Караченцев И.Д. Сообщ. Бюраканской обс. №34. 1968. С.76 .

3.      Шленов А.Г. Микромир, Вселенная, Жизнь. СПб. 1-е изд. Под ред. проф.В.И.Почтарева. 1995; 2-е изд. Под ред. проф. А.К.Колесова. 1998.

3а. Шленов А.Г. Петров Э.Л. Микромир, Вселенная, Жизнь. Спб. 3-е изд. Под ред.  

      проф. А.К.Колесова. 2003.

3b. www.interlibrary.narod.ru/GenCat/GenCat.Scient.Dep/GenCatAstronomy/100000059/100000059.htm

4.      Шленов А.Г. Результаты определения некоторых фундаментальных констант в связи с проблемами экологии и безопачсности жизнедеятельности // Вестник МАНЭБ. №3 (39). 2001. С. 180-192.

5.      Радциг А.А. Шустряков В.М. Ионизация атомов и молекул. В книге: Физические величины. Под ред. И.С.Григорьева и Е.З. Мейлихова. – М., Энегоатомиздат. 1991. С. 411 – 430