Ίση με τη μάζα ενός πρωτονίου στη φυσική. Το πρωτόνιο είναι ένα στοιχειώδες σωματίδιο


Τα πρωτόνια συμμετέχουν στις θερμοπυρηνικές αντιδράσεις, οι οποίες είναι η κύρια πηγή ενέργειας που παράγεται από τα αστέρια. Συγκεκριμένα, αντιδράσεις σελ-ο κύκλος, που είναι η πηγή σχεδόν όλης της ενέργειας που εκπέμπεται από τον Ήλιο, καταλήγει στο συνδυασμό τεσσάρων πρωτονίων σε έναν πυρήνα ηλίου-4 με τη μετατροπή δύο πρωτονίων σε νετρόνια.

Στη φυσική, το πρωτόνιο συμβολίζεται ΠΠ+ ). Η χημική ονομασία του πρωτονίου (που θεωρείται θετικό ιόν υδρογόνου) είναι H +, η αστροφυσική ονομασία είναι HII.

Ανοιγμα

Ιδιότητες πρωτονίων

Ο λόγος των μαζών πρωτονίων και ηλεκτρονίων, ίσος με 1836,152 673 89(17), με ακρίβεια 0,002% είναι ίσος με την τιμή 6π 5 = 1836,118...

Η εσωτερική δομή του πρωτονίου μελετήθηκε για πρώτη φορά πειραματικά από τον R. Hofstadter μελετώντας τις συγκρούσεις μιας δέσμης ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας (2 GeV) με πρωτόνια (Βραβείο Νόμπελ Φυσικής 1961). Το πρωτόνιο αποτελείται από έναν βαρύ πυρήνα (πυρήνα) με ακτίνα cm, με υψηλή πυκνότητα μάζας και φορτίου, που φέρει ≈ 35% (\displaystyle \περίπου 35\,\%)ηλεκτρικό φορτίο του πρωτονίου και το σχετικά σπάνιο κέλυφος που το περιβάλλει. Σε απόσταση από ≈ 0 , 25 ⋅ 10 − 13 (\displaystyle \περίπου 0(,)25\cdot 10^(-13))πριν ≈ 1 , 4 ⋅ 10 − 13 (\displaystyle \περίπου 1(,)4\cdot 10^(-13)) cm αυτό το κέλυφος αποτελείται κυρίως από εικονικά ρ - και π - μεσόνια που φέρουν ≈ 50% (\displaystyle \περίπου 50\,\%)ηλεκτρικό φορτίο του πρωτονίου και μετά στην απόσταση ≈ 2 , 5 ⋅ 10 − 13 (\displaystyle \κατά προσέγγιση 2(,)5\cdot 10^(-13)) cm επεκτείνει ένα κέλυφος εικονικών ω - και π - μεσονίων, που φέρουν ~15% του ηλεκτρικού φορτίου του πρωτονίου.

Η πίεση στο κέντρο του πρωτονίου που δημιουργείται από τα κουάρκ είναι περίπου 10 35 Pa (10 30 ατμόσφαιρες), δηλαδή υψηλότερη από την πίεση μέσα στα αστέρια νετρονίων.

Η μαγνητική ροπή ενός πρωτονίου μετράται με τη μέτρηση του λόγου της συχνότητας συντονισμού μετάπτωσης της μαγνητικής ροπής του πρωτονίου σε ένα δεδομένο ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο και της συχνότητας κυκλοτρονίων της κυκλικής τροχιάς του πρωτονίου στο ίδιο πεδίο.

Υπάρχουν τρία φυσικά μεγέθη που σχετίζονται με ένα πρωτόνιο που έχουν τη διάσταση του μήκους:

Οι μετρήσεις της ακτίνας πρωτονίων με χρήση συνηθισμένων ατόμων υδρογόνου, που πραγματοποιήθηκαν με διάφορες μεθόδους από τη δεκαετία του 1960, οδήγησαν (CODATA -2014) στο αποτέλεσμα 0,8751 ± 0,0061 femtometer(1 fm = 10 −15 m). Τα πρώτα πειράματα με μιονικά άτομα υδρογόνου (όπου το ηλεκτρόνιο αντικαθίσταται από ένα μιόνιο) έδωσαν ένα 4% μικρότερο αποτέλεσμα για αυτή την ακτίνα: 0,84184 ± 0,00067 fm. Οι λόγοι αυτής της διαφοράς είναι ακόμα ασαφείς.

Σταθερότητα

Το ελεύθερο πρωτόνιο είναι σταθερό, οι πειραματικές μελέτες δεν έχουν αποκαλύψει σημάδια διάσπασής του (κατώτερο όριο ζωής είναι 2,9⋅10 29 χρόνια ανεξάρτητα από το κανάλι διάσπασης, 1,6⋅10 34 χρόνια για διάσπαση σε ποζιτρόνιο και ουδέτερο πιόνιο, 7,7⋅ 10 33 χρόνια για διάσπαση σε θετικό μιόνιο και ουδέτερο πιόνιο). Δεδομένου ότι το πρωτόνιο είναι το ελαφρύτερο από τα βαρυόνια, η σταθερότητα του πρωτονίου είναι συνέπεια του νόμου της διατήρησης του αριθμού του βαρυονίου - ένα πρωτόνιο δεν μπορεί να διασπαστεί σε ελαφρύτερα σωματίδια (για παράδειγμα, σε ποζιτρόνιο και νετρίνο) χωρίς να παραβιάζει αυτόν τον νόμο. Ωστόσο, πολλές θεωρητικές επεκτάσεις του Καθιερωμένου Μοντέλου προβλέπουν διεργασίες (που δεν έχουν ακόμη παρατηρηθεί) που θα οδηγούσαν σε μη διατήρηση του αριθμού του βαρυονίου και ως εκ τούτου σε διάσπαση πρωτονίων.

Ένα πρωτόνιο που δεσμεύεται σε έναν ατομικό πυρήνα είναι ικανό να συλλάβει ένα ηλεκτρόνιο από το ηλεκτρόνιο K-, L- ή M-κέλυφος του ατόμου (η λεγόμενη «σύλληψη ηλεκτρονίων»). Ένα πρωτόνιο του ατομικού πυρήνα, έχοντας απορροφήσει ένα ηλεκτρόνιο, μετατρέπεται σε νετρόνιο και ταυτόχρονα εκπέμπει ένα νετρίνο: p+e − →μι . Μια «τρύπα» στη στιβάδα K-, L- ή M που σχηματίζεται από τη σύλληψη ηλεκτρονίων είναι γεμάτη με ένα ηλεκτρόνιο από μια από τις υπερκείμενες στοιβάδες ηλεκτρονίων του ατόμου, εκπέμποντας χαρακτηριστικές ακτίνες Χ που αντιστοιχούν στον ατομικό αριθμό Ζ− 1 και/ή ηλεκτρόνια τρυπήματος. Είναι γνωστά πάνω από 1000 ισότοπα από 7
4 έως 262
105, αποσύνθεση με σύλληψη ηλεκτρονίων. Σε επαρκώς υψηλές διαθέσιμες ενέργειες διάσπασης (παραπάνω 2μ ε γ 2 ≈ 1,022 MeV) ανοίγει ένα ανταγωνιστικό κανάλι διάσπασης - διάσπαση ποζιτρονίων p → +e +μι . Πρέπει να τονιστεί ότι αυτές οι διεργασίες είναι δυνατές μόνο για ένα πρωτόνιο σε ορισμένους πυρήνες, όπου η ενέργεια που λείπει αναπληρώνεται με τη μετάβαση του προκύπτοντος νετρονίου σε ένα χαμηλότερο πυρηνικό κέλυφος. για ένα ελεύθερο πρωτόνιο απαγορεύονται από το νόμο της διατήρησης της ενέργειας.

Η πηγή των πρωτονίων στη χημεία είναι τα ορυκτά (νιτρικό, θειικό, φωσφορικό και άλλα) και τα οργανικά (μυρμηκικό, οξικό, οξαλικό και άλλα) οξέα. Σε ένα υδατικό διάλυμα, τα οξέα είναι ικανά να διασπαστούν με την απομάκρυνση ενός πρωτονίου, σχηματίζοντας ένα κατιόν υδρονίου.

Στην αέρια φάση, τα πρωτόνια λαμβάνονται με ιονισμό - την απομάκρυνση ενός ηλεκτρονίου από ένα άτομο υδρογόνου. Το δυναμικό ιοντισμού ενός μη διεγερμένου ατόμου υδρογόνου είναι 13.595 eV. Όταν το μοριακό υδρογόνο ιονίζεται από γρήγορα ηλεκτρόνια σε ατμοσφαιρική πίεση και θερμοκρασία δωματίου, σχηματίζεται αρχικά το μοριακό ιόν υδρογόνου (H 2 +) - ένα φυσικό σύστημα που αποτελείται από δύο πρωτόνια που συγκρατούνται μαζί σε απόσταση 1,06 επί ένα ηλεκτρόνιο. Η σταθερότητα ενός τέτοιου συστήματος, σύμφωνα με τον Pauling, προκαλείται από τον συντονισμό ενός ηλεκτρονίου μεταξύ δύο πρωτονίων με «συχνότητα συντονισμού» ίση με 7·10 14 s −1. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται σε αρκετές χιλιάδες μοίρες, η σύνθεση των προϊόντων ιονισμού υδρογόνου αλλάζει υπέρ των πρωτονίων - H +.

Εφαρμογή

Οι δέσμες επιταχυνόμενων πρωτονίων χρησιμοποιούνται στην πειραματική φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων (μελέτη διαδικασιών σκέδασης και παραγωγή δεσμών άλλων σωματιδίων), στην ιατρική (θεραπεία πρωτονίων για τον καρκίνο).

δείτε επίσης

Σημειώσεις

  1. http://physics.nist.gov/cuu/Constants/Table/allascii.txt Θεμελιώδεις φυσικές σταθερές --- Πλήρης καταχώριση
  2. CODATA Τιμή: μάζα πρωτονίου
  3. CODATA Τιμή: μάζα πρωτονίου σε u
  4. Ahmed S.; et al. (2004). «Περιορισμοί στη διάσπαση των νουκλεονίων μέσω αόρατων τρόπων λειτουργίας από το Παρατηρητήριο Νετρίνων Sudbury». Επιστολές Φυσικής Ανασκόπησης. 92 (10): 102004. arXiv: hep-ex/0310030. Bibcode:2004PhRvL..92j2004A. DOI:10.1103/PhysRevLett.92.102004. PMID.
  5. Τιμή CODATA: ισοδύναμη ενέργειας μάζας πρωτονίων σε MeV
  6. CODATA Τιμή: λόγος μάζας πρωτονίου-ηλεκτρονίου
  7. , Με. 67.
  8. Hofstadter P.Δομή πυρήνων και νουκλεονίων // Φυσ. - 1963. - Τ. 81, Αρ. 1. - Σ. 185-200. - ISSN. - URL: http://ufn.ru/ru/articles/1963/9/e/
  9. Shchelkin K. I.Εικονικές διεργασίες και η δομή του νουκλεονίου // Physics of the Microworld - M.: Atomizdat, 1965. - Σ. 75.
  10. Zhdanov G.B.Ελαστική σκέδαση, περιφερειακές αλληλεπιδράσεις και συντονισμοί // Σωματίδια υψηλής ενέργειας. Υψηλές ενέργειες στο διάστημα και τα εργαστήρια - Μ.: Nauka, 1965. - Σελ. 132.
  11. Burkert V. D., Elouadrhiri L., Girod F. X.Η κατανομή πίεσης μέσα στο πρωτόνιο // Φύση. - 2018. - Μάιος (τ. 557, αρ. 7705). - Σ. 396-399. - DOI:10.1038/s41586-018-0060-z.
  12. Bethe, G., Morrison F.Στοιχειώδης θεωρία του πυρήνα. - M: IL, 1956. - P. 48.

Πρωτόνιο (στοιχειώδες σωματίδιο)

Η θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων, που λειτουργεί στο πλαίσιο της ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ, βασίζεται σε ένα θεμέλιο που αποδεικνύεται από τη ΦΥΣΙΚΗ:

  • Κλασική ηλεκτροδυναμική,
  • Κβαντομηχανική (χωρίς εικονικά σωματίδια που έρχονται σε αντίθεση με το νόμο της διατήρησης της ενέργειας),
  • Οι νόμοι διατήρησης είναι θεμελιώδεις νόμοι της φυσικής.
Αυτή είναι η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ της επιστημονικής προσέγγισης που χρησιμοποιείται από τη θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων - μια αληθινή θεωρία πρέπει να λειτουργεί αυστηρά εντός των νόμων της φύσης: αυτή είναι η ΕΠΙΣΤΗΜΗ.

Χρησιμοποιώντας στοιχειώδη σωματίδια που δεν υπάρχουν στη φύση, επινοώντας θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις που δεν υπάρχουν στη φύση ή αντικαθιστώντας τις αλληλεπιδράσεις που υπάρχουν στη φύση με φανταστικές, αγνοώντας τους νόμους της φύσης, εμπλέκοντας σε μαθηματικούς χειρισμούς μαζί τους (δημιουργώντας την εμφάνιση της επιστήμης) - Αυτή είναι η παρτίδα των ΠΑΡΑΜΥΘΙΩΝ που πέρασαν ως επιστήμη. Ως αποτέλεσμα, η φυσική γλίστρησε στον κόσμο των μαθηματικών παραμυθιών. Οι παραμυθένιοι χαρακτήρες του Καθιερωμένου Μοντέλου (κουάρκ με γκλουόνια), μαζί με παραμυθένια γκραβιτόνια και παραμύθια της «Κβαντικής Θεωρίας», έχουν ήδη διεισδύσει στα σχολικά βιβλία φυσικής - και παραπλανούν τα παιδιά, περνώντας τα μαθηματικά παραμύθια ως πραγματικότητα. Οι υποστηρικτές της έντιμης Νέας Φυσικής προσπάθησαν να αντισταθούν σε αυτό, αλλά οι δυνάμεις δεν ήταν ίσες. Και έτσι ήταν μέχρι το 2010, πριν από την έλευση της θεωρίας πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων, όταν ο αγώνας για την αναβίωση της ΦΥΣΙΚΗΣ-ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ πέρασε στο επίπεδο της ανοιχτής αντιπαράθεσης μεταξύ της γνήσιας επιστημονικής θεωρίας και των μαθηματικών παραμυθιών που κατέλαβαν τη δύναμη στη φυσική του ο μικρόκοσμος (και όχι μόνο).

Αλλά η ανθρωπότητα δεν θα γνώριζε για τα επιτεύγματα της Νέας Φυσικής χωρίς το Διαδίκτυο, τις μηχανές αναζήτησης και την ικανότητα να λέει ελεύθερα την αλήθεια στις σελίδες του ιστότοπου. Όσο για τις εκδόσεις που βγάζουν χρήματα από την επιστήμη, ποιος τις διαβάζει σήμερα για χρήματα όταν είναι δυνατό να αποκτήσετε γρήγορα και ελεύθερα τις απαιτούμενες πληροφορίες στο Διαδίκτυο.

    1 Ένα πρωτόνιο είναι ένα στοιχειώδες σωματίδιο
    2 Όταν η φυσική παρέμεινε επιστήμη
    3 Πρωτόνιο στη φυσική
    4 Ακτίνα πρωτονίων
    5 Μαγνητική ροπή πρωτονίου
    6 Ηλεκτρικό πεδίο ενός πρωτονίου

      6.1 Ηλεκτρικό πεδίο πρωτονίων στην μακρινή ζώνη
      6.2 Ηλεκτρικά φορτία πρωτονίου
      6.3 Ηλεκτρικό πεδίο πρωτονίου στην κοντινή ζώνη
    7 Μάζα ηρεμίας πρωτονίων
    8 Διάρκεια ζωής πρωτονίων
    9 Η αλήθεια για το Καθιερωμένο Μοντέλο
    10 Νέα φυσική: Πρωτόνιο - περίληψη

Ο Ernest Rutherford το 1919, ακτινοβολώντας πυρήνες αζώτου με σωματίδια άλφα, παρατήρησε το σχηματισμό πυρήνων υδρογόνου. Ο Ράδερφορντ ονόμασε το σωματίδιο που προέκυψε από τη σύγκρουση πρωτόνιο. Οι πρώτες φωτογραφίες ιχνών πρωτονίων σε ένα θάλαμο σύννεφων τραβήχτηκαν το 1925 από τον Patrick Blackett. Αλλά τα ίδια τα ιόντα υδρογόνου (τα οποία είναι πρωτόνια) ήταν γνωστά πολύ πριν από τα πειράματα του Rutherford.
Σήμερα, στον 21ο αιώνα, η φυσική μπορεί να πει πολύ περισσότερα για τα πρωτόνια.

1 Το πρωτόνιο είναι ένα στοιχειώδες σωματίδιο

Οι ιδέες της φυσικής για τη δομή του πρωτονίου άλλαξαν καθώς αναπτύχθηκε η φυσική.
Η Φυσική αρχικά θεωρούσε το πρωτόνιο ως στοιχειώδες σωματίδιο μέχρι το 1964, όταν ο GellMann και ο Zweig πρότειναν ανεξάρτητα την υπόθεση του κουάρκ.

Αρχικά, το μοντέλο κουάρκ των αδρονίων περιοριζόταν μόνο σε τρία υποθετικά κουάρκ και στα αντισωματίδια τους. Αυτό κατέστησε δυνατή την ορθή περιγραφή του φάσματος των στοιχειωδών σωματιδίων που ήταν γνωστό εκείνη την εποχή, χωρίς να ληφθούν υπόψη τα λεπτόνια, τα οποία δεν ταίριαζαν στο προτεινόμενο μοντέλο και επομένως αναγνωρίστηκαν ως στοιχειώδη, μαζί με τα κουάρκ. Το τίμημα για αυτό ήταν η εισαγωγή κλασματικών ηλεκτρικών φορτίων που δεν υπάρχουν στη φύση. Στη συνέχεια, καθώς η φυσική αναπτύχθηκε και νέα πειραματικά δεδομένα έγιναν διαθέσιμα, το μοντέλο κουάρκ σταδιακά μεγάλωσε και μετασχηματίστηκε, και τελικά έγινε το Καθιερωμένο μοντέλο.

Οι φυσικοί αναζητούν επιμελώς νέα υποθετικά σωματίδια. Η αναζήτηση των κουάρκ πραγματοποιήθηκε στις κοσμικές ακτίνες, στη φύση (καθώς το κλασματικό ηλεκτρικό τους φορτίο δεν μπορεί να αντισταθμιστεί) και σε επιταχυντές.
Πέρασαν δεκαετίες, η δύναμη των επιταχυντών μεγάλωνε και το αποτέλεσμα της αναζήτησης υποθετικών κουάρκ ήταν πάντα το ίδιο: Τα κουάρκ ΔΕΝ βρίσκονται στη φύση.

Βλέποντας την προοπτική του θανάτου του κουάρκ (και στη συνέχεια του Standard), οι υποστηρικτές του συνέθεσαν και έδωσαν στην ανθρωπότητα ένα παραμύθι ότι ίχνη κουάρκ παρατηρήθηκαν σε ορισμένα πειράματα. - Είναι αδύνατο να επαληθεύσετε αυτές τις πληροφορίες - τα πειραματικά δεδομένα υποβάλλονται σε επεξεργασία με τη χρήση του Καθιερωμένου Μοντέλου και πάντα θα δίνουν κάτι όπως αυτό που χρειάζεται. Η ιστορία της φυσικής γνωρίζει παραδείγματα όταν, αντί για ένα σωματίδιο, γλίστρησε ένα άλλο - ο τελευταίος τέτοιος χειρισμός των πειραματικών δεδομένων ήταν η ολίσθηση ενός διανυσματικού μεσονίου ως ένα υπέροχο μποζόνιο Higgs, που υποτίθεται ότι είναι υπεύθυνο για τη μάζα των σωματιδίων, αλλά ταυτόχρονα χρόνος που δεν δημιουργεί το βαρυτικό τους πεδίο. Αυτό το μαθηματικό παραμύθι τιμήθηκε ακόμη και με το Νόμπελ Φυσικής. Στην περίπτωσή μας, στάσιμα κύματα ενός εναλλασσόμενου ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, για το οποίο γράφτηκαν κυματικές θεωρίες στοιχειωδών σωματιδίων, γλίστρησαν ως κουάρκ νεράιδων.

Όταν ο θρόνος κάτω από το τυπικό μοντέλο άρχισε να τρέμει ξανά, οι υποστηρικτές του συνέθεσαν και διέλυσαν στην ανθρωπότητα ένα νέο παραμύθι για τα μικρά, που ονομάζεται «Περιορισμός». Κάθε σκεπτόμενο άτομο θα δει αμέσως σε αυτό μια κοροϊδία του νόμου της διατήρησης της ενέργειας - ένας θεμελιώδης νόμος της φύσης. Αλλά οι υποστηρικτές του Καθιερωμένου Μοντέλου δεν θέλουν να δουν ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ.

2 Όταν η φυσική παρέμεινε επιστήμη

Όταν η φυσική παρέμενε ακόμα επιστήμη, η αλήθεια καθοριζόταν όχι από τη γνώμη της πλειοψηφίας - αλλά από το πείραμα. Αυτή είναι η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ της ΦΥΣΙΚΗΣ-ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ και των μαθηματικών παραμυθιών που πέρασαν ως φυσική.
Όλα τα πειράματα που αναζητούν υποθετικά κουάρκ(εκτός, φυσικά, από την ολίσθηση στις πεποιθήσεις σας υπό το πρόσχημα των πειραματικών δεδομένων) έχουν δείξει ξεκάθαρα: ΔΕΝ υπάρχουν κουάρκ στη φύση.

Τώρα οι υποστηρικτές του Καθιερωμένου Μοντέλου προσπαθούν να αντικαταστήσουν το αποτέλεσμα όλων των πειραμάτων, που έγιναν θανατική ποινή για το Καθιερωμένο Μοντέλο, με τη συλλογική τους γνώμη, περνώντας το ως πραγματικότητα. Όμως όσο και να συνεχιστεί το παραμύθι, θα υπάρχει τέλος. Το μόνο ερώτημα είναι τι είδους τέλος θα είναι: οι υποστηρικτές του Καθιερωμένου Μοντέλου θα δείξουν ευφυΐα, θάρρος και θα αλλάξουν τις θέσεις τους ακολουθώντας την ομόφωνη ετυμηγορία των πειραμάτων (ή μάλλον: την ετυμηγορία της ΦΥΣΗΣ), ή θα παραδοθούν στην ιστορία. καθολικό γέλιο Νέα φυσική - φυσική του 21ου αιώνα, σαν παραμυθάδες που προσπάθησαν να εξαπατήσουν όλη την ανθρωπότητα. Η επιλογή είναι δική τους.

Τώρα για το ίδιο το πρωτόνιο.

3 Πρωτόνιο στη φυσική

Πρωτόνιο - στοιχειώδες σωματίδιοκβαντικός αριθμός L=3/2 (σπιν = 1/2) - ομάδα βαρυονίου, υποομάδα πρωτονίων, ηλεκτρικό φορτίο +e (συστηματοποίηση σύμφωνα με τη θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων).
Σύμφωνα με τη θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων (μια θεωρία που βασίζεται σε επιστημονικά θεμέλια και η μόνη που έλαβε το σωστό φάσμα όλων των στοιχειωδών σωματιδίων), ένα πρωτόνιο αποτελείται από ένα περιστρεφόμενο πολωμένο εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο με σταθερή συνιστώσα. Όλες οι αβάσιμες δηλώσεις του Καθιερωμένου Μοντέλου ότι το πρωτόνιο υποτίθεται αποτελείται από κουάρκ δεν έχουν καμία σχέση με την πραγματικότητα. - Η φυσική έχει πειραματικά αποδείξει ότι το πρωτόνιο έχει ηλεκτρομαγνητικά πεδία και επίσης βαρυτικό πεδίο. Η Φυσική μάντεψε έξοχα ότι τα στοιχειώδη σωματίδια όχι μόνο έχουν, αλλά αποτελούνται από ηλεκτρομαγνητικά πεδία πριν από 100 χρόνια, αλλά δεν ήταν δυνατό να κατασκευαστεί μια θεωρία μέχρι το 2010. Τώρα, το 2015, εμφανίστηκε επίσης μια θεωρία βαρύτητας των στοιχειωδών σωματιδίων, η οποία καθιέρωσε την ηλεκτρομαγνητική φύση της βαρύτητας και έλαβε τις εξισώσεις του βαρυτικού πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων, διαφορετικές από τις εξισώσεις της βαρύτητας, βάσει των οποίων περισσότερα από ένα μαθηματικά χτίστηκε το παραμύθι στη φυσική.

Προς το παρόν, η θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων (σε αντίθεση με το Καθιερωμένο Μοντέλο) δεν έρχεται σε αντίθεση με πειραματικά δεδομένα σχετικά με τη δομή και το φάσμα των στοιχειωδών σωματιδίων και επομένως μπορεί να θεωρηθεί από τη φυσική ως μια θεωρία που λειτουργεί στη φύση.

Δομή του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου ενός πρωτονίου(Η-σταθερό ηλεκτρικό πεδίο, H-σταθερό μαγνητικό πεδίο, εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο σημειώνεται με κίτρινο χρώμα)
Ενεργειακό ισοζύγιο (ποσοστό της συνολικής εσωτερικής ενέργειας):

  • σταθερό ηλεκτρικό πεδίο (Ε) - 0,346%,
  • σταθερό μαγνητικό πεδίο (H) - 7,44%,
  • εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο - 92,21%.
Από αυτό προκύπτει ότι για το πρωτόνιο m 0~ =0,9221m 0 και περίπου το 8 τοις εκατό της μάζας του συγκεντρώνεται σε σταθερά ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία. Η αναλογία μεταξύ της ενέργειας που συγκεντρώνεται σε ένα σταθερό μαγνητικό πεδίο ενός πρωτονίου και της ενέργειας που συγκεντρώνεται σε ένα σταθερό ηλεκτρικό πεδίο είναι 21,48. Αυτό εξηγεί την παρουσία πυρηνικών δυνάμεων στο πρωτόνιο.

Το ηλεκτρικό πεδίο ενός πρωτονίου αποτελείται από δύο περιοχές: μια εξωτερική περιοχή με θετικό φορτίο και μια εσωτερική περιοχή με αρνητικό φορτίο. Η διαφορά στα φορτία της εξωτερικής και της εσωτερικής περιοχής καθορίζει το συνολικό ηλεκτρικό φορτίο του πρωτονίου +e. Η κβαντοποίησή του βασίζεται στη γεωμετρία και τη δομή των στοιχειωδών σωματιδίων.

Και έτσι μοιάζουν οι θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις των στοιχειωδών σωματιδίων που υπάρχουν στην πραγματικότητα στη φύση:

4 Ακτίνα πρωτονίων

Η θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων ορίζει την ακτίνα (r) ενός σωματιδίου ως την απόσταση από το κέντρο έως το σημείο στο οποίο επιτυγχάνεται η μέγιστη πυκνότητα μάζας.

Για ένα πρωτόνιο, αυτό θα είναι 3,4212 ∙10 -16 m. Σε αυτό πρέπει να προσθέσουμε το πάχος του στρώματος του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου και θα ληφθεί η ακτίνα της περιοχής του χώρου που καταλαμβάνει το πρωτόνιο:

Για ένα πρωτόνιο αυτό θα είναι 4,5616 ∙10 -16 μ. Έτσι, το εξωτερικό όριο του πρωτονίου βρίσκεται σε απόσταση 4,5616 ∙10 -16 m από το κέντρο του σωματιδίου. Ένα μικρό μέρος της μάζας συγκεντρωμένο στη σταθερά ηλεκτρικό και σταθερό μαγνητικό πεδίο του πρωτονίου, σύμφωνα με τους νόμους της ηλεκτροδυναμικής, βρίσκεται εκτός αυτής της ακτίνας.

5 Μαγνητική ροπή πρωτονίου

Σε αντίθεση με την κβαντική θεωρία, η θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων δηλώνει ότι τα μαγνητικά πεδία των στοιχειωδών σωματιδίων δεν δημιουργούνται από την περιστροφή σπιν των ηλεκτρικών φορτίων, αλλά υπάρχουν ταυτόχρονα με ένα σταθερό ηλεκτρικό πεδίο ως σταθερή συνιστώσα του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. Να γιατί Όλα τα στοιχειώδη σωματίδια με κβαντικό αριθμό L>0 έχουν σταθερά μαγνητικά πεδία.
Η θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων δεν θεωρεί ότι η μαγνητική ροπή του πρωτονίου είναι ανώμαλη - η τιμή της καθορίζεται από ένα σύνολο κβαντικών αριθμών στο βαθμό που η κβαντική μηχανική λειτουργεί σε ένα στοιχειώδες σωματίδιο.
Έτσι, η κύρια μαγνητική ροπή ενός πρωτονίου δημιουργείται από δύο ρεύματα:

  • (+) με μαγνητική ροπή +2 (eħ/m 0 s)
  • (-) με μαγνητική ροπή -0,5 (eħ/m 0 s)
Για να ληφθεί η προκύπτουσα μαγνητική ροπή ενός πρωτονίου, είναι απαραίτητο να προστεθούν και οι δύο ροπές, να πολλαπλασιαστούν με το ποσοστό της ενέργειας που περιέχεται στο εναλλασσόμενο κύμα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο του πρωτονίου (διαιρούμενο με 100%) και να προστεθεί η συνιστώσα σπιν (βλ. Θεωρία πεδίου στοιχειώδη σωματίδια Μέρος 2, ενότητα 3.2), ως αποτέλεσμα παίρνουμε 1,3964237 eh/m 0p γ. Για να μετατραπεί σε συνηθισμένα πυρηνικά μαγνητόνια, ο αριθμός που προκύπτει πρέπει να πολλαπλασιαστεί επί δύο - στο τέλος έχουμε 2,7928474.

Όταν η φυσική υπέθεσε ότι οι μαγνητικές ροπές των στοιχειωδών σωματιδίων δημιουργούνται από την περιστροφή σπιν του ηλεκτρικού τους φορτίου, προτάθηκαν κατάλληλες μονάδες για τη μέτρησή τους: για το πρωτόνιο είναι eh/2m 0p c (θυμηθείτε ότι η τιμή του σπιν πρωτονίου είναι 1 /2) που ονομάζεται πυρηνικό μαγνητόνιο. Τώρα το 1/2 θα μπορούσε να παραλειφθεί, καθώς δεν φέρει σημασιολογικό φορτίο, και να αφεθεί απλά eh/m 0p c.

Αλλά σοβαρά, δεν υπάρχουν ηλεκτρικά ρεύματα μέσα στα στοιχειώδη σωματίδια, αλλά υπάρχουν μαγνητικά πεδία (και δεν υπάρχουν ηλεκτρικά φορτία, αλλά υπάρχουν ηλεκτρικά πεδία). Είναι αδύνατο να αντικατασταθούν τα γνήσια μαγνητικά πεδία στοιχειωδών σωματιδίων με μαγνητικά πεδία ρευμάτων (καθώς και τα γνήσια ηλεκτρικά πεδία στοιχειωδών σωματιδίων με πεδία ηλεκτρικών φορτίων), χωρίς απώλεια ακρίβειας - αυτά τα πεδία έχουν διαφορετική φύση. Υπάρχει κάποια άλλη ηλεκτροδυναμική εδώ - Ηλεκτροδυναμική της Φυσικής Πεδίου, η οποία δεν έχει ακόμη δημιουργηθεί, όπως η ίδια η Φυσική Πεδίου.

6 Ηλεκτρικό πεδίο ενός πρωτονίου

6.1 Ηλεκτρικό πεδίο πρωτονίων στην μακρινή ζώνη

Οι γνώσεις της φυσικής για τη δομή του ηλεκτρικού πεδίου του πρωτονίου έχουν αλλάξει καθώς αναπτύχθηκε η φυσική. Αρχικά πιστευόταν ότι το ηλεκτρικό πεδίο ενός πρωτονίου είναι το πεδίο ενός σημειακού ηλεκτρικού φορτίου +e. Για αυτό το πεδίο θα υπάρχουν:
δυνητικόςΤο ηλεκτρικό πεδίο ενός πρωτονίου στο σημείο (A) στην μακρινή ζώνη (r > > r p) ακριβώς, στο σύστημα SI είναι ίσο με:

έντασηΤο E του ηλεκτρικού πεδίου πρωτονίων στην μακρινή ζώνη (r > > r p) ακριβώς, στο σύστημα SI είναι ίσο με:

Οπου n = r/|r| - μοναδιαίο διάνυσμα από το κέντρο πρωτονίων προς την κατεύθυνση του σημείου παρατήρησης (A), r - απόσταση από το κέντρο πρωτονίων στο σημείο παρατήρησης, e - στοιχειώδες ηλεκτρικό φορτίο, τα διανύσματα είναι με έντονη γραφή, ε 0 - ηλεκτρική σταθερά, r p =Lħ /(m 0~ c ) είναι η ακτίνα ενός πρωτονίου στη θεωρία πεδίου, L είναι ο κύριος κβαντικός αριθμός ενός πρωτονίου στη θεωρία πεδίου, ħ είναι η σταθερά του Planck, m 0~ είναι η ποσότητα μάζας που περιέχεται σε ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο ένα πρωτόνιο σε ηρεμία, C είναι η ταχύτητα του φωτός. (Δεν υπάρχει πολλαπλασιαστής στο σύστημα GHS. SI Multiplier.)

Αυτές οι μαθηματικές εκφράσεις είναι σωστές για την μακρινή ζώνη του ηλεκτρικού πεδίου του πρωτονίου: r p, αλλά η φυσική υπέθεσε τότε ότι η ισχύς τους επεκτάθηκε και στην κοντινή ζώνη, μέχρι αποστάσεις της τάξης των 10 -14 cm.

6.2 Ηλεκτρικά φορτία πρωτονίου

Στο πρώτο μισό του 20ου αιώνα, η φυσική πίστευε ότι ένα πρωτόνιο είχε μόνο ένα ηλεκτρικό φορτίο και ήταν ίσο με +e.

Μετά την εμφάνιση της υπόθεσης του κουάρκ, η φυσική πρότεινε ότι μέσα σε ένα πρωτόνιο δεν υπάρχουν ένα, αλλά τρία ηλεκτρικά φορτία: δύο ηλεκτρικά φορτία +2e/3 και ένα ηλεκτρικό φορτίο -e/3. Συνολικά αυτές οι χρεώσεις δίνουν +e. Αυτό έγινε επειδή η φυσική πρότεινε ότι το πρωτόνιο έχει σύνθετη δομή και αποτελείται από δύο up quarks με φορτίο +2e/3 και ένα d κουάρκ με φορτίο -e/3. Αλλά τα κουάρκ δεν βρέθηκαν ούτε στη φύση ούτε σε επιταχυντές σε καμία ενέργεια, και έμεινε είτε να πάρουν την ύπαρξή τους με πίστη (αυτό που έκαναν οι υποστηρικτές του Καθιερωμένου Μοντέλου) είτε να αναζητήσουν μια άλλη δομή στοιχειωδών σωματιδίων. Αλλά την ίδια στιγμή, οι πειραματικές πληροφορίες για τα στοιχειώδη σωματίδια συσσωρεύονταν συνεχώς στη φυσική, και όταν συσσωρεύονταν αρκετές για να ξανασκεφτούμε τι είχε γίνει, γεννήθηκε η θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων.

Σύμφωνα με τη θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων, το σταθερό ηλεκτρικό πεδίο των στοιχειωδών σωματιδίων με κβαντικό αριθμό L>0, τόσο φορτισμένο όσο και ουδέτερο, δημιουργείται από τη σταθερή συνιστώσα του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου του αντίστοιχου στοιχειώδους σωματιδίου(δεν είναι το ηλεκτρικό φορτίο που είναι η βασική αιτία του ηλεκτρικού πεδίου, όπως πίστευε η φυσική τον 19ο αιώνα, αλλά τα ηλεκτρικά πεδία των στοιχειωδών σωματιδίων είναι τέτοια που αντιστοιχούν στα πεδία των ηλεκτρικών φορτίων). Και το πεδίο ηλεκτρικού φορτίου προκύπτει ως αποτέλεσμα της παρουσίας ασυμμετρίας μεταξύ του εξωτερικού και του εσωτερικού ημισφαιρίου, δημιουργώντας ηλεκτρικά πεδία αντίθετων σημάτων. Για φορτισμένα στοιχειώδη σωματίδια, ένα πεδίο στοιχειώδους ηλεκτρικού φορτίου δημιουργείται στην μακρινή ζώνη και το πρόσημο του ηλεκτρικού φορτίου καθορίζεται από το πρόσημο του ηλεκτρικού πεδίου που δημιουργείται από το εξωτερικό ημισφαίριο. Στην κοντινή ζώνη, αυτό το πεδίο έχει πολύπλοκη δομή και είναι δίπολο, αλλά δεν έχει διπολική ροπή. Για μια κατά προσέγγιση περιγραφή αυτού του πεδίου ως συστήματος σημειακών φορτίων, θα απαιτηθούν τουλάχιστον 6 "κουάρκ" μέσα στο πρωτόνιο - θα είναι πιο ακριβές αν πάρουμε 8 "κουάρκ". Είναι σαφές ότι τα ηλεκτρικά φορτία τέτοιων «κουάρκ» θα είναι εντελώς διαφορετικά από αυτά που θεωρεί το τυπικό μοντέλο (με τα κουάρκ του).

Η θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων έχει αποδείξει ότι το πρωτόνιο, όπως κάθε άλλο θετικά φορτισμένο στοιχειώδες σωματίδιο, μπορεί να διακριθεί δύο ηλεκτρικά φορτία και, κατά συνέπεια, δύο ηλεκτρικές ακτίνες:

  • ηλεκτρική ακτίνα του εξωτερικού σταθερού ηλεκτρικού πεδίου (φόρτιση q + =+1,25e) - r q+ = 4,39 10 -14 cm,
  • ηλεκτρική ακτίνα του εσωτερικού σταθερού ηλεκτρικού πεδίου (φόρτιση q - = -0,25e) - r q- = 2,45 10 -14 cm.
Αυτά τα χαρακτηριστικά του ηλεκτρικού πεδίου πρωτονίων αντιστοιχούν στην κατανομή της 1ης θεωρίας πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων. Η φυσική δεν έχει ακόμη διαπιστώσει πειραματικά την ακρίβεια αυτής της κατανομής και ποια κατανομή αντιστοιχεί με μεγαλύτερη ακρίβεια στην πραγματική δομή του σταθερού ηλεκτρικού πεδίου ενός πρωτονίου στην κοντινή ζώνη, καθώς και στη δομή του ηλεκτρικού πεδίου ενός πρωτονίου στην κοντινή ζώνη (σε αποστάσεις της τάξης του r p). Όπως μπορείτε να δείτε, τα ηλεκτρικά φορτία είναι κοντά σε μέγεθος με τα φορτία των υποτιθέμενων κουάρκ (+4/3e=+1,333e και -1/3e=-0,333e) στο πρωτόνιο, αλλά σε αντίθεση με τα κουάρκ, τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία υπάρχουν στο φύση, και έχουν παρόμοια δομή σταθεράς Κάθε θετικά φορτισμένο στοιχειώδες σωματίδιο έχει ηλεκτρικό πεδίο, ανεξάρτητα από το μέγεθος του σπιν και... .

Οι τιμές των ηλεκτρικών ακτίνων για κάθε στοιχειώδες σωματίδιο είναι μοναδικές και καθορίζονται από τον κύριο κβαντικό αριθμό στη θεωρία πεδίου L, την τιμή της υπόλοιπης μάζας, το ποσοστό ενέργειας που περιέχεται στο εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο (όπου λειτουργεί η κβαντική μηχανική ) και τη δομή της σταθερής συνιστώσας του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου του στοιχειώδους σωματιδίου (το ίδιο για όλα τα στοιχειώδη σωματίδια με δεδομένο από τον κύριο κβαντικό αριθμό L), δημιουργώντας ένα εξωτερικό σταθερό ηλεκτρικό πεδίο. Η ηλεκτρική ακτίνα δείχνει τη μέση θέση ενός ηλεκτρικού φορτίου που κατανέμεται ομοιόμορφα γύρω από την περιφέρεια, δημιουργώντας ένα παρόμοιο ηλεκτρικό πεδίο. Και τα δύο ηλεκτρικά φορτία βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο (το επίπεδο περιστροφής του εναλλασσόμενου ηλεκτρομαγνητικού πεδίου του στοιχειώδους σωματιδίου) και έχουν κοινό κέντρο που συμπίπτει με το κέντρο περιστροφής του εναλλασσόμενου ηλεκτρομαγνητικού πεδίου του στοιχειώδους σωματιδίου.


6.3 Ηλεκτρικό πεδίο πρωτονίου στην κοντινή ζώνη

Γνωρίζοντας το μέγεθος των ηλεκτρικών φορτίων μέσα σε ένα στοιχειώδες σωματίδιο και τη θέση τους, είναι δυνατό να προσδιοριστεί το ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργούνται από αυτά.

Το ηλεκτρικό πεδίο ενός πρωτονίου στην κοντινή ζώνη (r~r p), στο σύστημα SI, ως διανυσματικό άθροισμα, είναι περίπου ίσο με:

Οπου n+ = r +/|r + | - μοναδιαίο διάνυσμα από το κοντινό (1) ή το μακρινό (2) σημείο του φορτίου πρωτονίου q + προς την κατεύθυνση του σημείου παρατήρησης (A), n- = r-/|r - | - μοναδιαίο διάνυσμα από το κοντινό (1) ή το μακρινό (2) σημείο του φορτίου πρωτονίου q - προς την κατεύθυνση του σημείου παρατήρησης (A), r - την απόσταση από το κέντρο του πρωτονίου έως την προβολή του σημείου παρατήρησης επάνω το επίπεδο πρωτονίων, q + - εξωτερικό ηλεκτρικό φορτίο +1,25e, q - - εσωτερικό ηλεκτρικό φορτίο -0,25e, τα διανύσματα επισημαίνονται με έντονη γραφή, ε 0 - ηλεκτρική σταθερά, z - ύψος του σημείου παρατήρησης (Α) (απόσταση από το σημείο παρατήρησης στο επίπεδο πρωτονίου), r 0 - παράμετρος κανονικοποίησης. (Δεν υπάρχει πολλαπλασιαστής στο σύστημα GHS. SI Multiplier.)

Αυτή η μαθηματική έκφραση είναι ένα άθροισμα διανυσμάτων και πρέπει να υπολογιστεί σύμφωνα με τους κανόνες πρόσθεσης διανυσμάτων, καθώς πρόκειται για ένα πεδίο δύο κατανεμημένων ηλεκτρικών φορτίων (+1,25e και -0,25e). Ο πρώτος και ο τρίτος όρος αντιστοιχούν στα κοντινά σημεία των χρεώσεων, ο δεύτερος και ο τέταρτος - στα μακρινά. Αυτή η μαθηματική έκφραση δεν λειτουργεί στην εσωτερική περιοχή (δακτυλίου) του πρωτονίου, δημιουργώντας τα σταθερά πεδία του (αν πληρούνται ταυτόχρονα δύο συνθήκες: ħ/m 0~ c
Δυναμικό ηλεκτρικού πεδίουπρωτόνιο στο σημείο (Α) στην κοντινή ζώνη (r~r p), στο σύστημα SI είναι περίπου ίσο με:

Όπου r 0 είναι μια κανονικοποιητική παράμετρος, η τιμή της οποίας μπορεί να διαφέρει από το r 0 στον τύπο Ε. (Στο σύστημα SGS δεν υπάρχει πολλαπλασιαστής παράγοντα SI.) Αυτή η μαθηματική έκφραση δεν λειτουργεί στην εσωτερική περιοχή (δακτυλίου) του πρωτονίου , δημιουργώντας τα σταθερά πεδία του (με την ταυτόχρονη εκτέλεση δύο συνθηκών: ħ/m 0~ c
Η βαθμονόμηση του r 0 και για τις δύο εκφράσεις κοντινού πεδίου πρέπει να εκτελείται στο όριο της περιοχής που δημιουργεί σταθερά πεδία πρωτονίων.

7 Μάζα ηρεμίας πρωτονίων

Σύμφωνα με την κλασική ηλεκτροδυναμική και τον τύπο του Αϊνστάιν, η ηρεμία μάζα των στοιχειωδών σωματιδίων με κβαντικό αριθμό L>0, συμπεριλαμβανομένου του πρωτονίου, ορίζεται ως το ισοδύναμο της ενέργειας των ηλεκτρομαγνητικών τους πεδίων:

όπου το οριστικό ολοκλήρωμα λαμβάνεται σε ολόκληρο το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο ενός στοιχειώδους σωματιδίου, E είναι η ισχύς του ηλεκτρικού πεδίου, H είναι η ένταση του μαγνητικού πεδίου. Εδώ λαμβάνονται υπόψη όλα τα στοιχεία του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου: σταθερό ηλεκτρικό πεδίο, σταθερό μαγνητικό πεδίο, εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Αυτός ο μικρός, αλλά πολύ χωρητικός για τη φυσική φόρμουλα, βάσει του οποίου προκύπτουν οι εξισώσεις για το βαρυτικό πεδίο των στοιχειωδών σωματιδίων, θα στείλει περισσότερες από μία παραμυθένιες «θεωρίες» στον σωρό - γι' αυτό μερικοί από τους συγγραφείς τους θα το μισώ.

Όπως προκύπτει από τον παραπάνω τύπο, η τιμή της μάζας ηρεμίας ενός πρωτονίου εξαρτάται από τις συνθήκες στις οποίες βρίσκεται το πρωτόνιο. Έτσι, τοποθετώντας ένα πρωτόνιο σε ένα σταθερό εξωτερικό ηλεκτρικό πεδίο (για παράδειγμα, έναν ατομικό πυρήνα), θα επηρεάσουμε το E 2, το οποίο θα επηρεάσει τη μάζα του πρωτονίου και τη σταθερότητά του. Μια παρόμοια κατάσταση θα προκύψει όταν ένα πρωτόνιο τοποθετηθεί σε σταθερό μαγνητικό πεδίο. Επομένως, ορισμένες ιδιότητες ενός πρωτονίου μέσα σε έναν ατομικό πυρήνα διαφέρουν από τις ίδιες ιδιότητες ενός ελεύθερου πρωτονίου στο κενό, μακριά από πεδία.

8 Διάρκεια ζωής πρωτονίων

Η διάρκεια ζωής του πρωτονίου που καθορίζεται από τη φυσική αντιστοιχεί σε ένα ελεύθερο πρωτόνιο.

Η θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων αναφέρει ότι η διάρκεια ζωής ενός στοιχειώδους σωματιδίου εξαρτάται από τις συνθήκες στις οποίες βρίσκεται. Τοποθετώντας ένα πρωτόνιο σε ένα εξωτερικό πεδίο (όπως ένα ηλεκτρικό), αλλάζουμε την ενέργεια που περιέχεται στο ηλεκτρομαγνητικό του πεδίο. Μπορείτε να επιλέξετε το πρόσημο του εξωτερικού πεδίου έτσι ώστε να αυξάνεται η εσωτερική ενέργεια του πρωτονίου. Είναι δυνατόν να επιλεγεί μια τέτοια τιμή της έντασης του εξωτερικού πεδίου ώστε να καταστεί δυνατό το πρωτόνιο να διασπαστεί σε νετρίνο νετρονίων, ποζιτρονίων και ηλεκτρονίων και επομένως το πρωτόνιο να γίνει ασταθές. Αυτό ακριβώς παρατηρείται στους ατομικούς πυρήνες, στους οποίους το ηλεκτρικό πεδίο γειτονικών πρωτονίων πυροδοτεί τη διάσπαση του πρωτονίου του πυρήνα. Όταν εισάγεται πρόσθετη ενέργεια στον πυρήνα, η διάσπαση πρωτονίων μπορεί να ξεκινήσει με χαμηλότερη ένταση εξωτερικού πεδίου.

Ένα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό: κατά τη διάσπαση ενός πρωτονίου σε έναν ατομικό πυρήνα, στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο του πυρήνα, ένα ποζιτρόνιο γεννιέται από την ενέργεια του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου - από την «ύλη» (πρωτόνιο) γεννιέται «αντιύλη» (ποζιτρόνιο). !!! και αυτό δεν εκπλήσσει κανέναν.

9 Η αλήθεια για το Καθιερωμένο Μοντέλο

Τώρα ας γνωρίσουμε τις πληροφορίες που οι υποστηρικτές του Καθιερωμένου Μοντέλου δεν θα επιτρέψουν να δημοσιευτούν σε ιστότοπους «πολιτικά ορθούς» (όπως η παγκόσμια Wikipedia), όπου οι αντίπαλοι της Νέας Φυσικής μπορούν ανελέητα να διαγράψουν (ή να παραμορφώσουν) τις πληροφορίες των υποστηρικτών της Νέας Φυσικής, με αποτέλεσμα η ΑΛΗΘΕΙΑ να πέσει θύμα της πολιτικής:

Το 1964, οι Gellmann και Zweig πρότειναν ανεξάρτητα μια υπόθεση για την ύπαρξη κουάρκ, από τα οποία, κατά τη γνώμη τους, αποτελούνται τα αδρόνια. Τα νέα σωματίδια ήταν προικισμένα με ένα κλασματικό ηλεκτρικό φορτίο που δεν υπάρχει στη φύση.
Τα Leptons ΔΕΝ ταίριαζαν σε αυτό το μοντέλο Quark, το οποίο αργότερα εξελίχθηκε στο Καθιερωμένο Μοντέλο, και ως εκ τούτου αναγνωρίστηκαν ως πραγματικά στοιχειώδη σωματίδια.
Για να εξηγηθεί η σύνδεση των κουάρκ στο αδρόνιο, υποτέθηκε η ύπαρξη στη φύση ισχυρής αλληλεπίδρασης και των φορέων της, τα γκλουόνια. Τα γκλουόνια, όπως αναμενόταν στην Κβαντική Θεωρία, ήταν προικισμένα με μοναδιαία σπιν, ταυτότητα σωματιδίου και αντισωματιδίου και μηδενική μάζα ηρεμίας, όπως ένα φωτόνιο.
Στην πραγματικότητα, στη φύση δεν υπάρχει ισχυρή αλληλεπίδραση υποθετικών κουάρκ, αλλά πυρηνικών δυνάμεων νουκλεονίων - και αυτές είναι διαφορετικές έννοιες.

Πέρασαν 50 χρόνια. Τα κουάρκ δεν βρέθηκαν ποτέ στη φύση και ένα νέο μαθηματικό παραμύθι εφευρέθηκε για εμάς που ονομάζεται «Περιορισμός». Ένας σκεπτόμενος άνθρωπος μπορεί εύκολα να δει σε αυτό μια κατάφωρη περιφρόνηση του θεμελιώδους νόμου της φύσης - του νόμου της διατήρησης της ενέργειας. Αλλά ένας σκεπτόμενος άνθρωπος θα το κάνει αυτό, και οι αφηγητές έλαβαν μια δικαιολογία που τους ταίριαζε.

Γλουόνια επίσης ΔΕΝ έχουν βρεθεί στη φύση. Το γεγονός είναι ότι μόνο τα διανυσματικά μεσόνια (και μια ακόμη από τις διεγερμένες καταστάσεις των μεσονίων) μπορούν να έχουν μοναδιαία σπιν στη φύση, αλλά κάθε διανυσματικό μεσόνιο έχει ένα αντισωματίδιο. - Να γιατί τα διανυσματικά μεσόνια δεν είναι κατάλληλοι υποψήφιοι για "γκλουόνια". Παραμένουν οι πρώτες εννέα διεγερμένες καταστάσεις μεσονίων, αλλά 2 από αυτές έρχονται σε αντίθεση με το ίδιο το Καθιερωμένο μοντέλο και το Καθιερωμένο μοντέλο δεν αναγνωρίζει την ύπαρξή τους στη φύση, και τα υπόλοιπα έχουν μελετηθεί καλά από τη φυσική και δεν θα είναι δυνατό να τα περάσει σαν υπέροχα γκλουόνια. Υπάρχει μια τελευταία επιλογή: η μετάδοση μιας δεσμευμένης κατάστασης ενός ζεύγους λεπτονίων (μιονίων ή ταυ λεπτονίων) ως γκλουόνιο - αλλά ακόμη και αυτό μπορεί να υπολογιστεί κατά τη διάρκεια της αποσύνθεσης.

Ετσι, Επίσης δεν υπάρχουν γκλουόνια στη φύση, όπως δεν υπάρχουν κουάρκ και η πλασματική ισχυρή αλληλεπίδραση στη φύση..
Νομίζετε ότι οι υποστηρικτές του Καθιερωμένου Μοντέλου δεν το καταλαβαίνουν αυτό - εξακολουθούν να το καταλαβαίνουν, αλλά είναι απλώς βαρετό να παραδεχόμαστε την πλάνη αυτού που κάνουν για δεκαετίες. Γι' αυτό βλέπουμε νέα μαθηματικά παραμύθια (θεωρία χορδών κ.λπ.).


10 Νέα φυσική: Πρωτόνιο - περίληψη

Στο κύριο μέρος του άρθρου δεν μίλησα αναλυτικά για τα νεραϊδοκουάρκ (με νεραϊδογκλουόνια), αφού ΔΕΝ είναι στη φύση και δεν έχει νόημα να γεμίζεις το κεφάλι σου με παραμύθια (άσκοπα) - και χωρίς τα θεμελιώδη στοιχεία του το θεμέλιο: κουάρκ με γκλουόνια, το τυπικό μοντέλο κατέρρευσε - ο χρόνος της κυριαρχίας του στη φυσική ΟΛΟΚΛΗΡΩΘΗΚΕ (βλ. Καθιερωμένο μοντέλο).

Μπορείτε να αγνοήσετε τη θέση του ηλεκτρομαγνητισμού στη φύση για όσο καιρό θέλετε (συναντώντας τον σε κάθε βήμα: φως, θερμική ακτινοβολία, ηλεκτρική ενέργεια, τηλεόραση, ραδιόφωνο, τηλεφωνικές επικοινωνίες, συμπεριλαμβανομένων των κινητών, το Διαδίκτυο, χωρίς τις οποίες η ανθρωπότητα δεν θα γνώριζε την ύπαρξη των στοιχειωδών σωματιδίων της Θεωρίας Πεδίου, ...), και συνεχίζουν να εφευρίσκουν νέα παραμύθια για να αντικαταστήσουν τα χρεοκοπημένα, περνώντας τα ως επιστήμη. Μπορείτε, με επιμονή που αξίζει καλύτερης χρήσης, να συνεχίσετε να επαναλαμβάνετε τα απομνημονευμένα TALES του Καθιερωμένου Μοντέλου και της Κβαντικής Θεωρίας. αλλά τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία στη φύση ήταν, είναι, θα υπάρχουν και μπορούν να κάνουν μια χαρά χωρίς παραμυθένια εικονικά σωματίδια, καθώς και τη βαρύτητα που δημιουργείται από ηλεκτρομαγνητικά πεδία, αλλά τα παραμύθια έχουν μια εποχή γέννησης και μια εποχή που παύουν να επηρεάζουν τους ανθρώπους. Όσο για τη φύση, ΔΕΝ την ενδιαφέρουν τα παραμύθια ή οποιαδήποτε άλλη λογοτεχνική δραστηριότητα του ανθρώπου, ακόμα κι αν γι' αυτά απονέμεται το Νόμπελ Φυσικής. Η φύση είναι δομημένη όπως είναι δομημένη και καθήκον της ΦΥΣΙΚΗΣ-ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ είναι να την κατανοήσει και να την περιγράψει.

Τώρα ένας νέος κόσμος έχει ανοίξει μπροστά σας - ο κόσμος των διπολικών πεδίων, την ύπαρξη του οποίου η φυσική του 20ού αιώνα δεν υποψιαζόταν καν. Είδατε ότι ένα πρωτόνιο δεν έχει ένα, αλλά δύο ηλεκτρικά φορτία (εξωτερικά και εσωτερικά) και δύο αντίστοιχες ηλεκτρικές ακτίνες. Είδατε από τι αποτελείται η υπόλοιπη μάζα ενός πρωτονίου και ότι το φανταστικό μποζόνιο Higgs ήταν εκτός λειτουργίας (οι αποφάσεις της Επιτροπής Νόμπελ δεν είναι νόμοι της φύσης ακόμα...). Επιπλέον, το μέγεθος της μάζας και η διάρκεια ζωής εξαρτώνται από τα πεδία στα οποία βρίσκεται το πρωτόνιο. Το ότι ένα ελεύθερο πρωτόνιο είναι σταθερό δεν σημαίνει ότι θα παραμένει σταθερό πάντα και παντού (διασπάσεις πρωτονίων παρατηρούνται στους ατομικούς πυρήνες). Όλα αυτά ξεπερνούν τις έννοιες που κυριάρχησαν στη φυσική στο δεύτερο μισό του εικοστού αιώνα. - Φυσική του 21ου αιώνα - Η νέα φυσική κινείται σε ένα νέο επίπεδο γνώσης της ύλης, και μας περιμένουν νέες ενδιαφέρουσες ανακαλύψεις.

Βλαντιμίρ Γκορούνοβιτς

Σε αυτό το άρθρο θα βρείτε πληροφορίες για το πρωτόνιο, ως ένα στοιχειώδες σωματίδιο που αποτελεί τη βάση του σύμπαντος μαζί με τα άλλα στοιχεία του, που χρησιμοποιούνται στη χημεία και τη φυσική. Θα προσδιοριστούν οι ιδιότητες του πρωτονίου, τα χαρακτηριστικά του στη χημεία και η σταθερότητα.

Τι είναι ένα πρωτόνιο

Ένα πρωτόνιο είναι ένας από τους εκπροσώπους των στοιχειωδών σωματιδίων, το οποίο ταξινομείται ως βαρυόνιο, π.χ. στα οποία τα φερμιόνια αλληλεπιδρούν έντονα και το ίδιο το σωματίδιο αποτελείται από 3 κουάρκ. Το πρωτόνιο είναι ένα σταθερό σωματίδιο και έχει προσωπική ορμή - σπιν ½. Η φυσική ονομασία για το πρωτόνιο είναι ΠΠ +)

Το πρωτόνιο είναι ένα στοιχειώδες σωματίδιο που συμμετέχει σε θερμοπυρηνικού τύπου διεργασίες. Αυτός ο τύπος αντίδρασης είναι ουσιαστικά η κύρια πηγή ενέργειας που παράγεται από τα αστέρια σε όλο το σύμπαν. Σχεδόν ολόκληρη η ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται από τον Ήλιο υπάρχει μόνο λόγω του συνδυασμού 4 πρωτονίων σε έναν πυρήνα ηλίου με το σχηματισμό ενός νετρονίου από δύο πρωτόνια.

Ιδιότητες εγγενείς σε ένα πρωτόνιο

Ένα πρωτόνιο είναι ένας από τους εκπροσώπους των βαρυονίων. Είναι γεγονός. Το φορτίο και η μάζα ενός πρωτονίου είναι σταθερές ποσότητες. Το πρωτόνιο είναι ηλεκτρικά φορτισμένο +1 και η μάζα του προσδιορίζεται σε διάφορες μονάδες μέτρησης και είναι σε MeV 938.272 0813(58), σε κιλά πρωτονίου το βάρος είναι στα σχήματα 1.672 621 898(21) 10 −27 kg, σε μονάδες ατομικών μαζών το βάρος ενός πρωτονίου είναι 1,007 276 466 879(91) α. π.μ., και σε σχέση με τη μάζα του ηλεκτρονίου, το πρωτόνιο ζυγίζει 1836.152 673 89 (17) σε σχέση με το ηλεκτρόνιο.

Ένα πρωτόνιο, ο ορισμός του οποίου έχει ήδη δοθεί παραπάνω, από την άποψη της φυσικής, είναι ένα στοιχειώδες σωματίδιο με προβολή ισοσπίνης +½ και η πυρηνική φυσική αντιλαμβάνεται αυτό το σωματίδιο με το αντίθετο πρόσημο. Το ίδιο το πρωτόνιο είναι ένα νουκλεόνιο και αποτελείται από 3 κουάρκ (δύο κουάρκ u και ένα κουάρκ d).

Η δομή του πρωτονίου μελετήθηκε πειραματικά από τον πυρηνικό φυσικό από τις Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής - Robert Hofstadter. Για να πετύχει αυτόν τον στόχο, ο φυσικός συγκρούστηκε πρωτόνια με ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας και τιμήθηκε με το Νόμπελ Φυσικής για την περιγραφή του.

Το πρωτόνιο περιέχει έναν πυρήνα (βαρύ πυρήνα), ο οποίος περιέχει περίπου τριάντα πέντε τοις εκατό της ενέργειας του ηλεκτρικού φορτίου του πρωτονίου και έχει αρκετά υψηλή πυκνότητα. Το κέλυφος που περιβάλλει τον πυρήνα είναι σχετικά αποφορτισμένο. Το κέλυφος αποτελείται κυρίως από εικονικά μεσόνια τύπου και p και φέρει περίπου το πενήντα τοις εκατό του ηλεκτρικού δυναμικού του πρωτονίου και βρίσκεται σε απόσταση περίπου 0,25 * 10 13 έως 1,4 * 10 13 . Ακόμη πιο πέρα, σε απόσταση περίπου 2,5 * 10 13 εκατοστών, το κέλυφος αποτελείται από και w εικονικά μεσόνια και περιέχει περίπου το υπόλοιπο δεκαπέντε τοις εκατό του ηλεκτρικού φορτίου του πρωτονίου.

Σταθερότητα και σταθερότητα πρωτονίων

Στην ελεύθερη κατάσταση, το πρωτόνιο δεν παρουσιάζει σημάδια αποσύνθεσης, κάτι που δείχνει τη σταθερότητά του. Η σταθερή κατάσταση του πρωτονίου, ως ο ελαφρύτερος εκπρόσωπος των βαρυονίων, καθορίζεται από το νόμο της διατήρησης του αριθμού των βαρυονίων. Χωρίς παραβίαση του νόμου SBC, τα πρωτόνια είναι ικανά να διασπαστούν σε νετρίνα, ποζιτρόνια και άλλα, ελαφρύτερα στοιχειώδη σωματίδια.

Το πρωτόνιο του πυρήνα των ατόμων έχει την ικανότητα να συλλαμβάνει ορισμένους τύπους ηλεκτρονίων που έχουν ατομικά κελύφη K, L, M. Ένα πρωτόνιο, έχοντας ολοκληρώσει τη σύλληψη ηλεκτρονίων, μετασχηματίζεται σε νετρόνιο και ως αποτέλεσμα απελευθερώνει ένα νετρίνο και η «τρύπα» που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της σύλληψης ηλεκτρονίων γεμίζει με ηλεκτρόνια από πάνω από τα υποκείμενα ατομικά στρώματα.

Σε μη αδρανειακά συστήματα αναφοράς, τα πρωτόνια πρέπει να αποκτήσουν περιορισμένη διάρκεια ζωής που μπορεί να υπολογιστεί· αυτό οφείλεται στο φαινόμενο Unruh (ακτινοβολία), το οποίο στην κβαντική θεωρία πεδίου προβλέπει την πιθανή εξέταση της θερμικής ακτινοβολίας σε ένα πλαίσιο αναφοράς που επιταχύνεται στο απουσία αυτού του τύπου ακτινοβολίας. Έτσι, ένα πρωτόνιο, εάν έχει μια πεπερασμένη διάρκεια ζωής, μπορεί να υποστεί βήτα διάσπαση σε ποζιτρόνιο, νετρόνιο ή νετρίνο, παρά το γεγονός ότι η ίδια η διαδικασία μιας τέτοιας διάσπασης απαγορεύεται από το ZSE.

Χρήση πρωτονίων στη χημεία

Ένα πρωτόνιο είναι ένα άτομο Η που έχει κατασκευαστεί από ένα μόνο πρωτόνιο και δεν έχει ηλεκτρόνιο, επομένως από χημική έννοια, ένα πρωτόνιο είναι ένας πυρήνας ενός ατόμου H. Ένα νετρόνιο σε συνδυασμό με ένα πρωτόνιο δημιουργεί τον πυρήνα ενός ατόμου. Στο PTCE του Dmitry Ivanovich Mendeleev, ο αριθμός του στοιχείου υποδεικνύει τον αριθμό των πρωτονίων στο άτομο ενός συγκεκριμένου στοιχείου και ο αριθμός του στοιχείου καθορίζεται από το ατομικό φορτίο.

Τα κατιόντα υδρογόνου είναι πολύ ισχυροί δέκτες ηλεκτρονίων. Στη χημεία, τα πρωτόνια λαμβάνονται κυρίως από οργανικά και ανόργανα οξέα. Ο ιονισμός είναι μια μέθοδος παραγωγής πρωτονίων σε αέριες φάσεις.

Το υδρογόνο, ένα στοιχείο που έχει την απλούστερη δομή. Έχει θετικό φορτίο και σχεδόν απεριόριστη διάρκεια ζωής. Είναι το πιο σταθερό σωματίδιο στο Σύμπαν. Τα πρωτόνια που παράγονται από τη Μεγάλη Έκρηξη δεν έχουν ακόμη διασπαστεί. Η μάζα πρωτονίου είναι 1,627*10-27 kg ή 938,272 eV. Πιο συχνά αυτή η τιμή εκφράζεται σε ηλεκτρονβολτ.

Το πρωτόνιο ανακαλύφθηκε από τον «πατέρα» της πυρηνικής φυσικής, τον Ernest Rutherford. Έθεσε την υπόθεση ότι οι πυρήνες των ατόμων όλων των χημικών στοιχείων αποτελούνται από πρωτόνια, αφού η μάζα τους υπερβαίνει τον πυρήνα ενός ατόμου υδρογόνου κατά ακέραιο αριθμό φορές. Ο Ράδερφορντ έκανε ένα ενδιαφέρον πείραμα. Εκείνη την εποχή είχε ήδη ανακαλυφθεί η φυσική ραδιενέργεια ορισμένων στοιχείων. Χρησιμοποιώντας ακτινοβολία άλφα (τα σωματίδια άλφα είναι πυρήνες ηλίου υψηλής ενέργειας), ο επιστήμονας ακτινοβόλησε άτομα αζώτου. Ως αποτέλεσμα αυτής της αλληλεπίδρασης, ένα σωματίδιο πέταξε έξω. Ο Ράδερφορντ πρότεινε ότι ήταν πρωτόνιο. Περαιτέρω πειράματα σε θάλαμο με φυσαλίδες Wilson επιβεβαίωσαν την υπόθεσή του. Έτσι, το 1913, ανακαλύφθηκε ένα νέο σωματίδιο, αλλά η υπόθεση του Ράδερφορντ για τη σύνθεση του πυρήνα αποδείχθηκε αβάσιμη.

Ανακάλυψη του νετρονίου

Ο μεγάλος επιστήμονας βρήκε ένα λάθος στους υπολογισμούς του και υπέβαλε μια υπόθεση για την ύπαρξη ενός άλλου σωματιδίου που είναι μέρος του πυρήνα και έχει σχεδόν την ίδια μάζα με ένα πρωτόνιο. Πειραματικά, δεν μπόρεσε να το εντοπίσει.

Αυτό έγινε το 1932 από τον Άγγλο επιστήμονα Τζέιμς Τσάντγουικ. Διεξήγαγε ένα πείραμα στο οποίο βομβάρδισε άτομα βηρυλλίου με σωματίδια άλφα υψηλής ενέργειας. Ως αποτέλεσμα της πυρηνικής αντίδρασης, ένα σωματίδιο εκπέμπεται από τον πυρήνα του βηρυλλίου, που αργότερα ονομάστηκε νετρόνιο. Για την ανακάλυψή του, ο Τσάντγουικ έλαβε το βραβείο Νόμπελ τρία χρόνια αργότερα.

Η μάζα ενός νετρονίου διαφέρει πραγματικά ελάχιστα από τη μάζα ενός πρωτονίου (1.622 * 10-27 kg), αλλά αυτό το σωματίδιο δεν έχει φορτίο. Υπό αυτή την έννοια, είναι ουδέτερο και ταυτόχρονα ικανό να προκαλέσει σχάση βαρέων πυρήνων. Λόγω της έλλειψης φορτίου, ένα νετρόνιο μπορεί εύκολα να περάσει μέσα από το υψηλό φράγμα δυναμικού Coulomb και να διεισδύσει στη δομή του πυρήνα.

Το πρωτόνιο και το νετρόνιο έχουν κβαντικές ιδιότητες (μπορούν να εμφανίσουν τις ιδιότητες των σωματιδίων και των κυμάτων). Η ακτινοβολία νετρονίων χρησιμοποιείται για ιατρικούς σκοπούς. Η υψηλή διεισδυτική ικανότητα επιτρέπει σε αυτή την ακτινοβολία να ιονίζει τους όγκους σε βάθος και άλλους κακοήθεις σχηματισμούς και να τους ανιχνεύει. Σε αυτή την περίπτωση, η ενέργεια των σωματιδίων είναι σχετικά χαμηλή.

Το νετρόνιο, σε αντίθεση με το πρωτόνιο, είναι ένα ασταθές σωματίδιο. Η διάρκεια ζωής του είναι περίπου 900 δευτερόλεπτα. Διασπάται σε ένα πρωτόνιο, ένα ηλεκτρόνιο και ένα νετρίνο ηλεκτρονίων.

Αυτό το άρθρο γράφτηκε από τον Vladimir Gorunovich για τον ιστότοπο Wikiknowledge, ακόμη και πριν από την επεξεργασία ενός παρόμοιου άρθρου στον ιστότοπο Wikiknowledge, διαστρεβλώνοντας την πραγματικότητα. Τώρα μπορώ ελεύθερα να γράφω την αλήθεια μόνο στους ιστότοπούς μου, αλλά και σε εκείνους τους ιστότοπους που το επιτρέπουν.

  • 2 Πρωτόνιο στη φυσική
    • 2.1 Ακτίνα πρωτονίου
    • 2.2 Μαγνητική ροπή του πρωτονίου
    • 2.4 Μάζα ηρεμίας πρωτονίων
    • 2,5 Διάρκεια ζωής πρωτονίων
  • 3 Πρωτόνιο στο Καθιερωμένο Μοντέλο
  • 4 Ένα πρωτόνιο είναι ένα στοιχειώδες σωματίδιο
  • 6 Proton - περίληψη

1 πρωτόνιο (στοιχειώδες σωματίδιο)

Πρωτόνιο- κβαντικός αριθμός στοιχειώδους σωματιδίου L=3/2 (σπιν = 1/2) - ομάδα βαρυονίου, υποομάδα πρωτονίων, ηλεκτρικό φορτίο +e (συστηματοποίηση σύμφωνα με τη θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων).


Υποομάδα πρωτονίων (εδαφικές και διεγερμένες καταστάσεις)

2 Πρωτόνιο στη φυσική

Πρωτόνιο - κβαντικός αριθμός στοιχειώδους σωματιδίου L=3/2 (σπιν = 1/2) - ομάδα βαρυονίων, υποομάδα πρωτονίων, ηλεκτρικό φορτίο +e (συστηματοποίηση σύμφωνα με τη θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων).
Σύμφωνα με τη θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων (μια θεωρία που βασίζεται σε επιστημονικά θεμέλια και η μόνη που έλαβε το σωστό φάσμα όλων των στοιχειωδών σωματιδίων), ένα πρωτόνιο αποτελείται από ένα περιστρεφόμενο πολωμένο εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο με σταθερή συνιστώσα. Όλες οι αβάσιμες δηλώσεις του Καθιερωμένου Μοντέλου ότι το πρωτόνιο υποτίθεται αποτελείται από κουάρκ δεν έχουν καμία σχέση με την πραγματικότητα. - Η φυσική έχει πειραματικά αποδείξει ότι το πρωτόνιο έχει ηλεκτρομαγνητικά πεδία και επίσης βαρυτικό πεδίο. Η Φυσική μάντεψε έξοχα ότι τα στοιχειώδη σωματίδια όχι μόνο έχουν, αλλά αποτελούνται από ηλεκτρομαγνητικά πεδία πριν από 100 χρόνια, αλλά δεν ήταν δυνατό να κατασκευαστεί μια θεωρία μέχρι το 2010. Τώρα, το 2015, εμφανίστηκε επίσης μια θεωρία βαρύτητας των στοιχειωδών σωματιδίων, η οποία καθιέρωσε την ηλεκτρομαγνητική φύση της βαρύτητας και έλαβε τις εξισώσεις του βαρυτικού πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων, διαφορετικές από τις εξισώσεις της βαρύτητας, βάσει των οποίων περισσότερα από ένα μαθηματικά χτίστηκε το παραμύθι στη φυσική.



Η δομή του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου ενός πρωτονίου (Ε-σταθερό ηλεκτρικό πεδίο, H-σταθερό μαγνητικό πεδίο, εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο σημειώνεται με κίτρινο χρώμα)

Ενεργειακό ισοζύγιο (ποσοστό της συνολικής εσωτερικής ενέργειας):

  • σταθερό ηλεκτρικό πεδίο (Ε) - 0,346%,
  • σταθερό μαγνητικό πεδίο (H) - 7,44%,
  • εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο - 92,21%.

Η αναλογία μεταξύ της ενέργειας που συγκεντρώνεται σε ένα σταθερό μαγνητικό πεδίο ενός πρωτονίου και της ενέργειας που συγκεντρώνεται σε ένα σταθερό ηλεκτρικό πεδίο είναι 21,48. Αυτό εξηγεί την παρουσία πυρηνικών δυνάμεων στο πρωτόνιο. Η δομή ενός πρωτονίου φαίνεται στο σχήμα.

Το ηλεκτρικό πεδίο ενός πρωτονίου αποτελείται από δύο περιοχές: μια εξωτερική περιοχή με θετικό φορτίο και μια εσωτερική περιοχή με αρνητικό φορτίο. Η διαφορά στα φορτία της εξωτερικής και της εσωτερικής περιοχής καθορίζει το συνολικό ηλεκτρικό φορτίο του πρωτονίου +e. Η κβαντοποίησή του βασίζεται στη γεωμετρία και τη δομή των στοιχειωδών σωματιδίων.

Και έτσι μοιάζουν οι θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις των στοιχειωδών σωματιδίων που υπάρχουν στην πραγματικότητα στη φύση:


2.1 Ακτίνα πρωτονίου

Η θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων ορίζει την ακτίνα (r) ενός σωματιδίου ως την απόσταση από το κέντρο έως το σημείο στο οποίο επιτυγχάνεται η μέγιστη πυκνότητα μάζας.


Για ένα πρωτόνιο θα είναι 3,4212 10 -16 m. Σε αυτό είναι απαραίτητο να προστεθεί το πάχος του στρώματος του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, το αποτέλεσμα θα είναι:


που ισούται με 4,5616 10 -16 μ. Έτσι, το εξωτερικό όριο του πρωτονίου βρίσκεται σε απόσταση 4,5616 10 -16 μ από το κέντρο.Αλλά πρέπει να θυμόμαστε ότι ένα μικρό (περίπου 1%) μέρος του υπολοίπου Η μάζα, που περιέχεται στα σταθερά ηλεκτρικά και σταθερά μαγνητικά πεδία, σύμφωνα με την κλασική ηλεκτροδυναμική, βρίσκεται εκτός αυτής της ακτίνας.

2.2 Μαγνητική ροπή του πρωτονίου

Σε αντίθεση με την κβαντική θεωρία, η θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων δηλώνει ότι τα μαγνητικά πεδία των στοιχειωδών σωματιδίων δεν δημιουργούνται από την περιστροφή σπιν των ηλεκτρικών φορτίων, αλλά υπάρχουν ταυτόχρονα με ένα σταθερό ηλεκτρικό πεδίο ως σταθερή συνιστώσα του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. Επομένως, όλα τα στοιχειώδη σωματίδια με κβαντικό αριθμό L>0 έχουν μαγνητικά πεδία.

Η θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων δεν θεωρεί ότι η μαγνητική ροπή του πρωτονίου είναι ανώμαλη - η τιμή της καθορίζεται από ένα σύνολο κβαντικών αριθμών στο βαθμό που η κβαντική μηχανική λειτουργεί σε ένα στοιχειώδες σωματίδιο.

Έτσι, η κύρια μαγνητική ροπή ενός πρωτονίου δημιουργείται από δύο ρεύματα:

  • (+) με μαγνητική ροπή +2 eħ/m 0p γ
  • (-) με μαγνητική ροπή -0,5 eħ/m 0p s

Για να λάβουμε την προκύπτουσα μαγνητική ροπή ενός πρωτονίου, πρέπει να προσθέσουμε και τις δύο ροπές, να πολλαπλασιάσουμε με το ποσοστό ενέργειας του εναλλασσόμενου ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, διαιρούμενο με το 100 τοις εκατό, και να προσθέσουμε τη συνιστώσα σπιν, καταλήγοντας σε 1,3964237 eh/m 0p c. Για να μετατραπεί σε συνηθισμένα πυρηνικά μαγνητόνια, ο αριθμός που προκύπτει πρέπει να πολλαπλασιαστεί επί δύο - στο τέλος έχουμε 2,7928474.

2.3 Ηλεκτρικό πεδίο πρωτονίου

2.3.1 Ηλεκτρικό πεδίο απομακρυσμένου πεδίου πρωτονίων

Οι γνώσεις της φυσικής για τη δομή του ηλεκτρικού πεδίου του πρωτονίου έχουν αλλάξει καθώς αναπτύχθηκε η φυσική. Αρχικά πιστευόταν ότι το ηλεκτρικό πεδίο ενός πρωτονίου είναι το πεδίο ενός σημειακού ηλεκτρικού φορτίου +e. Για αυτό το πεδίο θα υπάρχουν:
το δυναμικό ηλεκτρικού πεδίου ενός πρωτονίου στο σημείο (A) στην μακρινή ζώνη (r >> r p) είναι ακριβώς ίσο στο σύστημα SI:


η ένταση ηλεκτρικού πεδίου E ενός πρωτονίου στην μακρινή ζώνη (r >> r p) είναι ακριβώς ίση στο σύστημα SI:



Οπου n = r/|r| - μοναδιαίο διάνυσμα από το κέντρο πρωτονίων προς την κατεύθυνση του σημείου παρατήρησης (A), r - απόσταση από το κέντρο πρωτονίων στο σημείο παρατήρησης, e - στοιχειώδες ηλεκτρικό φορτίο, τα διανύσματα είναι με έντονη γραφή, ε 0 - ηλεκτρική σταθερά, r p = Lh /(m 0~ c ) είναι η ακτίνα ενός πρωτονίου στη θεωρία πεδίου, L είναι ο κύριος κβαντικός αριθμός ενός πρωτονίου στη θεωρία πεδίου, h είναι η σταθερά του Planck, m 0~ είναι η ποσότητα μάζας που περιέχεται σε ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο ένα πρωτόνιο σε ηρεμία, c είναι η ταχύτητα του φωτός. (Δεν υπάρχει πολλαπλασιαστής στο σύστημα GHS. SI Multiplier.)

Αυτές οι μαθηματικές εκφράσεις είναι σωστές για την μακρινή ζώνη του ηλεκτρικού πεδίου του πρωτονίου: r >> r p, αλλά η φυσική υπέθεσε τότε ότι η ισχύς τους επεκτάθηκε και στην κοντινή ζώνη, μέχρι αποστάσεις της τάξης των 10 -14 cm.

2.3.2 Ηλεκτρικά φορτία πρωτονίου

Στο πρώτο μισό του 20ου αιώνα, η φυσική πίστευε ότι ένα πρωτόνιο είχε μόνο ένα ηλεκτρικό φορτίο και ήταν ίσο με +e.

Μετά την εμφάνιση της υπόθεσης του κουάρκ, η φυσική πρότεινε ότι μέσα σε ένα πρωτόνιο δεν υπάρχουν ένα, αλλά τρία ηλεκτρικά φορτία: δύο ηλεκτρικά φορτία +2e/3 και ένα ηλεκτρικό φορτίο -e/3. Συνολικά αυτές οι χρεώσεις δίνουν +e. Αυτό έγινε επειδή η φυσική πρότεινε ότι το πρωτόνιο έχει σύνθετη δομή και αποτελείται από δύο up quarks με φορτίο +2e/3 και ένα d κουάρκ με φορτίο -e/3. Αλλά τα κουάρκ δεν βρέθηκαν ούτε στη φύση ούτε σε επιταχυντές σε καμία ενέργεια, και έμεινε είτε να πάρουν την ύπαρξή τους με πίστη (αυτό που έκαναν οι υποστηρικτές του Καθιερωμένου Μοντέλου) είτε να αναζητήσουν μια άλλη δομή στοιχειωδών σωματιδίων. Αλλά την ίδια στιγμή, οι πειραματικές πληροφορίες για τα στοιχειώδη σωματίδια συσσωρεύονταν συνεχώς στη φυσική, και όταν συσσωρεύονταν αρκετές για να ξανασκεφτούμε τι είχε γίνει, γεννήθηκε η θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων.

Σύμφωνα με τη θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων, ένα σταθερό ηλεκτρικό πεδίο στοιχειωδών σωματιδίων με κβαντικό αριθμό L>0, τόσο φορτισμένο όσο και ουδέτερο, δημιουργείται από μια σταθερή συνιστώσα του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου του αντίστοιχου στοιχειώδους σωματιδίου (δεν είναι το ηλεκτρικό φορτίο που είναι η βασική αιτία του ηλεκτρικού πεδίου, όπως πίστευε η φυσική τον 19ο αιώνα, αλλά τα ηλεκτρικά πεδία των στοιχειωδών σωματιδίων είναι τέτοια που αντιστοιχούν στα πεδία των ηλεκτρικών φορτίων). Και το πεδίο ηλεκτρικού φορτίου προκύπτει ως αποτέλεσμα της παρουσίας ασυμμετρίας μεταξύ του εξωτερικού και του εσωτερικού ημισφαιρίου, δημιουργώντας ηλεκτρικά πεδία αντίθετων σημάτων. Για φορτισμένα στοιχειώδη σωματίδια, ένα πεδίο στοιχειώδους ηλεκτρικού φορτίου δημιουργείται στην μακρινή ζώνη και το πρόσημο του ηλεκτρικού φορτίου καθορίζεται από το πρόσημο του ηλεκτρικού πεδίου που δημιουργείται από το εξωτερικό ημισφαίριο. Στην κοντινή ζώνη, αυτό το πεδίο έχει πολύπλοκη δομή και είναι δίπολο, αλλά δεν έχει διπολική ροπή. Για μια κατά προσέγγιση περιγραφή αυτού του πεδίου ως συστήματος σημειακών φορτίων, απαιτούνται τουλάχιστον 6 "κουάρκ" μέσα στο πρωτόνιο - θα ήταν καλύτερα να πάρουμε 8 "κουάρκ". Είναι σαφές ότι τα ηλεκτρικά φορτία τέτοιων «κουάρκ» θα είναι εντελώς διαφορετικά από αυτά που θεωρεί το τυπικό μοντέλο (με τα κουάρκ του).

Η θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων έχει αποδείξει ότι το πρωτόνιο, όπως και κάθε άλλο θετικά φορτισμένο στοιχειώδες σωματίδιο, μπορεί να έχει δύο ηλεκτρικά φορτία και, κατά συνέπεια, δύο ηλεκτρικές ακτίνες:

  • ηλεκτρική ακτίνα του εξωτερικού σταθερού ηλεκτρικού πεδίου (φόρτιση q + =+1,25e) - r q+ = 4,39 10 -14 cm,
  • ηλεκτρική ακτίνα του εσωτερικού σταθερού ηλεκτρικού πεδίου (φόρτιση q - = -0,25e) - r q- = 2,45 10 -14 cm.

Αυτά τα χαρακτηριστικά του ηλεκτρικού πεδίου πρωτονίων αντιστοιχούν στην κατανομή της 1ης θεωρίας πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων. Η φυσική δεν έχει ακόμη διαπιστώσει πειραματικά την ακρίβεια αυτής της κατανομής και ποια κατανομή αντιστοιχεί με μεγαλύτερη ακρίβεια στην πραγματική δομή του σταθερού ηλεκτρικού πεδίου ενός πρωτονίου στην κοντινή ζώνη, καθώς και στη δομή του ηλεκτρικού πεδίου ενός πρωτονίου στην κοντινή ζώνη ζώνη (σε αποστάσεις της τάξης του rp). Όπως μπορείτε να δείτε, τα ηλεκτρικά φορτία είναι κοντά σε μέγεθος με τα φορτία των υποτιθέμενων κουάρκ (+4/3e=+1,333e και -1/3e=-0,333e) στο πρωτόνιο, αλλά σε αντίθεση με τα κουάρκ, τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία υπάρχουν στο φύση, και έχουν παρόμοια δομή σταθεράς Κάθε θετικά φορτισμένο στοιχειώδες σωματίδιο έχει ηλεκτρικό πεδίο, ανεξάρτητα από το μέγεθος του σπιν και... .

Οι τιμές των ηλεκτρικών ακτίνων για κάθε στοιχειώδες σωματίδιο είναι μοναδικές και καθορίζονται από τον κύριο κβαντικό αριθμό στη θεωρία πεδίου L, την τιμή της υπόλοιπης μάζας, το ποσοστό ενέργειας που περιέχεται στο εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο (όπου λειτουργεί η κβαντική μηχανική ) και τη δομή της σταθερής συνιστώσας του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου του στοιχειώδους σωματιδίου (το ίδιο για όλα τα στοιχειώδη σωματίδια με δεδομένο από τον κύριο κβαντικό αριθμό L), δημιουργώντας ένα εξωτερικό σταθερό ηλεκτρικό πεδίο. Η ηλεκτρική ακτίνα δείχνει τη μέση θέση ενός ηλεκτρικού φορτίου που κατανέμεται ομοιόμορφα γύρω από την περιφέρεια, δημιουργώντας ένα παρόμοιο ηλεκτρικό πεδίο. Και τα δύο ηλεκτρικά φορτία βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο (το επίπεδο περιστροφής του εναλλασσόμενου ηλεκτρομαγνητικού πεδίου του στοιχειώδους σωματιδίου) και έχουν κοινό κέντρο που συμπίπτει με το κέντρο περιστροφής του εναλλασσόμενου ηλεκτρομαγνητικού πεδίου του στοιχειώδους σωματιδίου.

2.3.3 Ηλεκτρικό πεδίο ενός πρωτονίου στην κοντινή ζώνη

Γνωρίζοντας το μέγεθος των ηλεκτρικών φορτίων μέσα σε ένα στοιχειώδες σωματίδιο και τη θέση τους, είναι δυνατό να προσδιοριστεί το ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργούνται από αυτά.

Η ένταση ηλεκτρικού πεδίου Ε ενός πρωτονίου στην κοντινή ζώνη (r~r p), στο σύστημα SI, ως διανυσματικό άθροισμα, είναι περίπου ίση με:


Οπου n+ = r +/|r+ | - μοναδιαίο διάνυσμα από το κοντινό (1) ή το μακρινό (2) σημείο του φορτίου πρωτονίου q + προς την κατεύθυνση του σημείου παρατήρησης (A), n- = r-/|r- | - μοναδιαίο διάνυσμα από το κοντινό (1) ή το μακρινό (2) σημείο του φορτίου πρωτονίου q - προς την κατεύθυνση του σημείου παρατήρησης (A), r - την απόσταση από το κέντρο του πρωτονίου έως την προβολή του σημείου παρατήρησης επάνω το επίπεδο πρωτονίων, q + - εξωτερικό ηλεκτρικό φορτίο +1,25e, q - - εσωτερικό ηλεκτρικό φορτίο -0,25e, τα διανύσματα επισημαίνονται με έντονη γραφή, ε 0 - ηλεκτρική σταθερά, z - ύψος του σημείου παρατήρησης (Α) (απόσταση από το σημείο παρατήρησης στο επίπεδο πρωτονίου), r 0 - παράμετρος κανονικοποίησης. (Δεν υπάρχει πολλαπλασιαστής στο σύστημα GHS. SI Multiplier.)

Αυτή η μαθηματική έκφραση είναι ένα άθροισμα διανυσμάτων και πρέπει να υπολογιστεί σύμφωνα με τους κανόνες πρόσθεσης διανυσμάτων, καθώς πρόκειται για ένα πεδίο δύο κατανεμημένων ηλεκτρικών φορτίων (+1,25e και -0,25e). Ο πρώτος και ο τρίτος όρος αντιστοιχούν στα κοντινά σημεία των χρεώσεων, ο δεύτερος και ο τέταρτος - στα μακρινά. Αυτή η μαθηματική έκφραση δεν λειτουργεί στην εσωτερική περιοχή (δακτυλίου) του πρωτονίου, δημιουργώντας τα σταθερά πεδία του (αν πληρούνται ταυτόχρονα δύο συνθήκες: h/m 0~ c

Το δυναμικό ηλεκτρικού πεδίου ενός πρωτονίου στο σημείο (A) στην κοντινή ζώνη (r~r p), στο σύστημα SI είναι περίπου ίσο με:


όπου r 0 είναι μια κανονικοποιητική παράμετρος, η τιμή της οποίας μπορεί να διαφέρει από το r 0 στον τύπο Ε. (Δεν υπάρχει παράγοντας στο σύστημα SGS.) Αυτή η μαθηματική έκφραση δεν λειτουργεί στην εσωτερική περιοχή (δακτυλίου) του πρωτονίου, δημιουργώντας τα σταθερά πεδία του (αν πληρούνται δύο προϋποθέσεις ταυτόχρονα: h/m 0~ c

Η βαθμονόμηση του r 0 και για τις δύο εκφράσεις κοντινού πεδίου πρέπει να εκτελείται στο όριο της περιοχής που δημιουργεί σταθερά πεδία πρωτονίων.

2.4 Μάζα ηρεμίας πρωτονίων

Σύμφωνα με την κλασική ηλεκτροδυναμική και τον τύπο του Αϊνστάιν, η ηρεμία μάζα των στοιχειωδών σωματιδίων με κβαντικό αριθμό L>0, συμπεριλαμβανομένου του πρωτονίου, ορίζεται ως το ισοδύναμο της ενέργειας των ηλεκτρομαγνητικών τους πεδίων:


όπου το οριστικό ολοκλήρωμα λαμβάνεται σε ολόκληρο το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο ενός στοιχειώδους σωματιδίου, E είναι η ισχύς του ηλεκτρικού πεδίου, H είναι η ένταση του μαγνητικού πεδίου. Εδώ λαμβάνονται υπόψη όλα τα στοιχεία του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου: σταθερό ηλεκτρικό πεδίο, σταθερό μαγνητικό πεδίο, εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Αυτός ο μικρός, αλλά πολύ χωρητικός για τη φυσική φόρμουλα, βάσει του οποίου προκύπτουν οι εξισώσεις για το βαρυτικό πεδίο των στοιχειωδών σωματιδίων, θα στείλει περισσότερες από μία παραμυθένιες «θεωρίες» στον σωρό - γι' αυτό μερικοί από τους συγγραφείς τους θα το μισώ.

Όπως προκύπτει από τον παραπάνω τύπο, η τιμή της μάζας ηρεμίας ενός πρωτονίου εξαρτάται από τις συνθήκες στις οποίες βρίσκεται το πρωτόνιο. Έτσι, τοποθετώντας ένα πρωτόνιο σε ένα σταθερό εξωτερικό ηλεκτρικό πεδίο (για παράδειγμα, έναν ατομικό πυρήνα), θα επηρεάσουμε το E 2, το οποίο θα επηρεάσει τη μάζα του πρωτονίου και τη σταθερότητά του. Μια παρόμοια κατάσταση θα προκύψει όταν ένα πρωτόνιο τοποθετηθεί σε σταθερό μαγνητικό πεδίο. Επομένως, ορισμένες ιδιότητες ενός πρωτονίου μέσα σε έναν ατομικό πυρήνα διαφέρουν από τις ίδιες ιδιότητες ενός ελεύθερου πρωτονίου στο κενό, μακριά από πεδία.

2,5 Διάρκεια ζωής πρωτονίων

Η διάρκεια ζωής που αναφέρεται στον πίνακα αντιστοιχεί σε ένα ελεύθερο πρωτόνιο.

Η θεωρία πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων δηλώνει ότι η διάρκεια ζωής ενός στοιχειώδους σωματιδίου εξαρτάται από τις συνθήκες στις οποίες βρίσκεται. Τοποθετώντας ένα πρωτόνιο σε ένα εξωτερικό πεδίο (όπως ένα ηλεκτρικό), αλλάζουμε την ενέργεια που περιέχεται στο ηλεκτρομαγνητικό του πεδίο. Μπορείτε να επιλέξετε το πρόσημο του εξωτερικού πεδίου έτσι ώστε να αυξάνεται η εσωτερική ενέργεια του πρωτονίου. Είναι δυνατόν να επιλεγεί μια τέτοια τιμή της έντασης του εξωτερικού πεδίου ώστε να καταστεί δυνατό το πρωτόνιο να διασπαστεί σε νετρίνο νετρονίων, ποζιτρονίων και ηλεκτρονίων και επομένως το πρωτόνιο να γίνει ασταθές. Αυτό ακριβώς παρατηρείται στους ατομικούς πυρήνες, στους οποίους το ηλεκτρικό πεδίο γειτονικών πρωτονίων πυροδοτεί τη διάσπαση του πρωτονίου του πυρήνα. Όταν εισάγεται πρόσθετη ενέργεια στον πυρήνα, η διάσπαση πρωτονίων μπορεί να ξεκινήσει με χαμηλότερη ένταση εξωτερικού πεδίου.

3 Πρωτόνιο στο Καθιερωμένο Μοντέλο

Αναφέρεται ότι το πρωτόνιο είναι μια δεσμευμένη κατάσταση τριών κουάρκ: δύο «επάνω» (u) και ένα «κάτω» (δ) κουάρκ (προτεινόμενη δομή κουάρκ του πρωτονίου: uud), και το νετρόνιο έχει (δομή κουάρκ udd) . Η εγγύτητα των μαζών του πρωτονίου και του νετρονίου εξηγείται από την εγγύτητα των μαζών των υποθετικών κουάρκ (u και d).

Δεδομένου ότι η παρουσία των κουάρκ στη φύση δεν έχει αποδειχθεί πειραματικά, και υπάρχουν μόνο έμμεσα στοιχεία που μπορούν να ερμηνευθούν ως παρουσία ιχνών κουάρκ σε ορισμένες αλληλεπιδράσεις στοιχειωδών σωματιδίων, αλλά μπορούν επίσης να ερμηνευθούν διαφορετικά, η δήλωση του Καθιερωμένου Μοντέλου ότι το πρωτόνιο έχει δομή κουάρκ παραμένει απλώς μια αναπόδεικτη υπόθεση.

Οποιοδήποτε μοντέλο, συμπεριλαμβανομένου του Καθιερωμένου, έχει το δικαίωμα να υποθέσει οποιαδήποτε δομή στοιχειωδών σωματιδίων, συμπεριλαμβανομένου του πρωτονίου, αλλά μέχρι να ανακαλυφθούν τα αντίστοιχα σωματίδια από τα οποία υποτίθεται ότι αποτελείται το πρωτόνιο στους επιταχυντές, η δήλωση του μοντέλου θα πρέπει να θεωρείται αναπόδεικτη.

Το 1964, οι Gellmann και Zweig πρότειναν ανεξάρτητα μια υπόθεση για την ύπαρξη κουάρκ, από τα οποία, κατά τη γνώμη τους, αποτελούνται τα αδρόνια. Τα νέα σωματίδια ήταν προικισμένα με ένα κλασματικό ηλεκτρικό φορτίο που δεν υπάρχει στη φύση.

Τα Leptons ΔΕΝ ταίριαζαν σε αυτό το μοντέλο Quark, το οποίο αργότερα εξελίχθηκε στο Καθιερωμένο Μοντέλο, και ως εκ τούτου αναγνωρίστηκαν ως πραγματικά στοιχειώδη σωματίδια.

Για να εξηγηθεί η σύνδεση των κουάρκ στο αδρόνιο, υποτέθηκε η ύπαρξη στη φύση ισχυρής αλληλεπίδρασης και των φορέων της, τα γκλουόνια. Τα γκλουόνια, όπως αναμενόταν στην Κβαντική Θεωρία, ήταν προικισμένα με μοναδιαία σπιν, ταυτότητα σωματιδίου και αντισωματιδίου και μηδενική μάζα ηρεμίας, όπως ένα φωτόνιο.

Στην πραγματικότητα, στη φύση δεν υπάρχει ισχυρή αλληλεπίδραση υποθετικών κουάρκ, αλλά πυρηνικές δυνάμεις νουκλεονίων - και αυτό δεν είναι το ίδιο πράγμα.

Πέρασαν 50 χρόνια. Τα κουάρκ δεν βρέθηκαν ποτέ στη φύση και ένα νέο μαθηματικό παραμύθι εφευρέθηκε για εμάς που ονομάζεται «Περιορισμός». Ένας σκεπτόμενος άνθρωπος μπορεί εύκολα να δει σε αυτό μια κατάφωρη περιφρόνηση του θεμελιώδους νόμου της φύσης - του νόμου της διατήρησης της ενέργειας. Αλλά αυτό θα γίνει από ένα σκεπτόμενο άτομο και οι αφηγητές έλαβαν μια δικαιολογία που τους βόλευε γιατί δεν υπάρχουν ελεύθερα κουάρκ στη φύση.

Γλουόνια επίσης ΔΕΝ έχουν βρεθεί στη φύση. Το γεγονός είναι ότι μόνο τα διανυσματικά μεσόνια (και μια ακόμη από τις διεγερμένες καταστάσεις των μεσονίων) μπορούν να έχουν μοναδιαία σπιν στη φύση, αλλά κάθε διανυσματικό μεσόνιο έχει ένα αντισωματίδιο. - Επομένως, τα διανυσματικά μεσόνια δεν είναι κατάλληλα υποψήφια για «γκλουόνια». Παραμένουν οι πρώτες εννέα διεγερμένες καταστάσεις μεσονίων, αλλά 2 από αυτές έρχονται σε αντίθεση με το ίδιο το Καθιερωμένο μοντέλο και το Καθιερωμένο μοντέλο δεν αναγνωρίζει την ύπαρξή τους στη φύση, και τα υπόλοιπα έχουν μελετηθεί καλά από τη φυσική και δεν θα είναι δυνατό να τα περάσει σαν υπέροχα γκλουόνια. Υπάρχει μια τελευταία επιλογή: η μετάδοση μιας δεσμευμένης κατάστασης ενός ζεύγους λεπτονίων (μιονίων ή ταυ λεπτονίων) ως γκλουόνιο - αλλά ακόμη και αυτό μπορεί να υπολογιστεί κατά τη διάρκεια της αποσύνθεσης.

Άρα, δεν υπάρχουν γλουόνια στη φύση, όπως δεν υπάρχουν τα κουάρκ και η πλασματική ισχυρή αλληλεπίδραση στη φύση.
Νομίζετε ότι οι υποστηρικτές του Καθιερωμένου Μοντέλου δεν το καταλαβαίνουν αυτό - εξακολουθούν να το καταλαβαίνουν, αλλά είναι απλώς βαρετό να παραδεχόμαστε την πλάνη αυτού που κάνουν για δεκαετίες. Και γι' αυτό βλέπουμε νέα μαθηματικά παραμύθια....


4 Ένα πρωτόνιο είναι ένα στοιχειώδες σωματίδιο

Οι ιδέες της φυσικής για τη δομή του πρωτονίου άλλαξαν καθώς αναπτύχθηκε η φυσική.
Η Φυσική αρχικά θεωρούσε το πρωτόνιο ως στοιχειώδες σωματίδιο μέχρι το 1964, όταν ο GellMann και ο Zweig πρότειναν ανεξάρτητα την υπόθεση του κουάρκ.

Αρχικά, το μοντέλο κουάρκ των αδρονίων περιοριζόταν μόνο σε τρία υποθετικά κουάρκ και στα αντισωματίδια τους. Αυτό κατέστησε δυνατή την ορθή περιγραφή του φάσματος των στοιχειωδών σωματιδίων που ήταν γνωστό εκείνη την εποχή, χωρίς να ληφθούν υπόψη τα λεπτόνια, τα οποία δεν ταίριαζαν στο προτεινόμενο μοντέλο και επομένως αναγνωρίστηκαν ως στοιχειώδη, μαζί με τα κουάρκ. Το τίμημα για αυτό ήταν η εισαγωγή κλασματικών ηλεκτρικών φορτίων που δεν υπάρχουν στη φύση. Στη συνέχεια, καθώς η φυσική αναπτύχθηκε και νέα πειραματικά δεδομένα έγιναν διαθέσιμα, το μοντέλο κουάρκ σταδιακά μεγάλωσε και μετασχηματίστηκε, και τελικά έγινε το Καθιερωμένο μοντέλο.

Οι φυσικοί αναζητούν επιμελώς νέα υποθετικά σωματίδια. Η αναζήτηση των κουάρκ πραγματοποιήθηκε στις κοσμικές ακτίνες, στη φύση (καθώς το κλασματικό ηλεκτρικό τους φορτίο δεν μπορεί να αντισταθμιστεί) και σε επιταχυντές.

Πέρασαν δεκαετίες, η δύναμη των επιταχυντών μεγάλωνε και το αποτέλεσμα της αναζήτησης για υποθετικά κουάρκ ήταν πάντα το ίδιο: τα κουάρκ ΔΕΝ βρέθηκαν στη φύση.

Βλέποντας την προοπτική του θανάτου του κουάρκ (και στη συνέχεια του Standard), οι υποστηρικτές του συνέθεσαν και έδωσαν στην ανθρωπότητα ένα παραμύθι ότι ίχνη κουάρκ παρατηρήθηκαν σε ορισμένα πειράματα. - Είναι αδύνατο να επαληθεύσετε αυτές τις πληροφορίες - τα πειραματικά δεδομένα υποβάλλονται σε επεξεργασία με τη χρήση του Καθιερωμένου Μοντέλου και πάντα θα δίνουν κάτι όπως αυτό που χρειάζεται. Η ιστορία της φυσικής γνωρίζει παραδείγματα όταν, αντί για ένα σωματίδιο, γλίστρησε ένα άλλο - ο τελευταίος τέτοιος χειρισμός των πειραματικών δεδομένων ήταν η ολίσθηση ενός διανυσματικού μεσονίου ως ένα υπέροχο μποζόνιο Higgs, που υποτίθεται ότι είναι υπεύθυνο για τη μάζα των σωματιδίων, αλλά ταυτόχρονα χρόνος που δεν δημιουργεί το βαρυτικό τους πεδίο. Για αυτή την εξαπάτηση έδωσαν ακόμη και το Νόμπελ Φυσικής. Στην περίπτωσή μας, στάσιμα κύματα ενός εναλλασσόμενου ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, για το οποίο γράφτηκαν οι κυματικές θεωρίες των στοιχειωδών σωματιδίων, γλίστρησαν ως κουάρκ νεράιδων και η φυσική του 21ου αιώνα (που αντιπροσωπεύεται από τη Θεωρία της Βαρύτητας των Στοιχειωδών Σωματιδίων) καθιέρωσε μια φυσική μηχανισμός αδρανειακών ιδιοτήτων στοιχειωδών σωματιδίων της ύλης του Σύμπαντος, που δεν συνδέονται με το μαθηματικό παραμύθι για το μποζόνιο Higgs.

Όταν ο θρόνος κάτω από το τυπικό μοντέλο άρχισε να τρέμει ξανά, οι υποστηρικτές του συνέθεσαν και διέλυσαν στην ανθρωπότητα ένα νέο παραμύθι για τα μικρά, που ονομάζεται «Περιορισμός». Κάθε σκεπτόμενο άτομο θα δει αμέσως σε αυτό μια κοροϊδία του νόμου της διατήρησης της ενέργειας - ένας θεμελιώδης νόμος της φύσης. Αλλά οι υποστηρικτές του Καθιερωμένου Μοντέλου δεν θέλουν να δουν την ΑΛΗΘΕΙΑ.

5 Όταν η φυσική παρέμεινε επιστήμη

Όταν η φυσική παρέμενε ακόμα επιστήμη, η αλήθεια καθοριζόταν όχι από τη γνώμη της πλειοψηφίας - αλλά από το πείραμα. Αυτή είναι η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ της ΦΥΣΙΚΗΣ-ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ και των μαθηματικών παραμυθιών που πέρασαν ως φυσική.
Όλα τα πειράματα για την αναζήτηση υποθετικών κουάρκ (εκτός φυσικά από το na-du-va-tel-stvo) έχουν δείξει ξεκάθαρα: ΔΕΝ υπάρχουν κουάρκ στη φύση.

Όλες οι αβάσιμες δηλώσεις του Καθιερωμένου Μοντέλου ότι το πρωτόνιο υποτίθεται αποτελείται από κουάρκ δεν έχουν καμία σχέση με την πραγματικότητα. - Η φυσική έχει πειραματικά αποδείξει ότι το πρωτόνιο έχει ηλεκτρομαγνητικά πεδία και επίσης βαρυτικό πεδίο. Η Φυσική μάντεψε έξοχα ότι τα στοιχειώδη σωματίδια όχι μόνο έχουν, αλλά αποτελούνται από ηλεκτρομαγνητικά πεδία πριν από 100 χρόνια, αλλά δεν ήταν δυνατό να κατασκευαστεί μια θεωρία μέχρι το 2010. Τώρα, το 2015, εμφανίστηκε επίσης μια θεωρία βαρύτητας των στοιχειωδών σωματιδίων, η οποία καθιέρωσε την ηλεκτρομαγνητική φύση της βαρύτητας και έλαβε τις εξισώσεις του βαρυτικού πεδίου των στοιχειωδών σωματιδίων, διαφορετικές από τις εξισώσεις της βαρύτητας, βάσει των οποίων περισσότερα από ένα μαθηματικά χτίστηκε το παραμύθι στη φυσική.

6 Proton - περίληψη

Στο κύριο μέρος του άρθρου δεν μίλησα αναλυτικά για τα νεραϊδοκουάρκ (με νεραϊδογκλουόνια), αφού ΔΕΝ είναι στη φύση και δεν έχει νόημα να γεμίζεις το κεφάλι σου με παραμύθια (άσκοπα) - και χωρίς τα θεμελιώδη στοιχεία του το θεμέλιο: κουάρκ με γκλουόνια, το τυπικό μοντέλο κατέρρευσε - ο χρόνος της κυριαρχίας του στη φυσική ΟΛΟΚΛΗΡΩΘΗΚΕ (βλ. Καθιερωμένο μοντέλο).

Μπορείτε να αγνοήσετε τη θέση του ηλεκτρομαγνητισμού στη φύση για όσο καιρό θέλετε (συναντώντας τον σε κάθε βήμα: φως, θερμική ακτινοβολία, ηλεκτρική ενέργεια, τηλεόραση, ραδιόφωνο, τηλεφωνικές επικοινωνίες, συμπεριλαμβανομένων των κινητών, το Διαδίκτυο, χωρίς τις οποίες η ανθρωπότητα δεν θα γνώριζε την ύπαρξη των στοιχειωδών σωματιδίων της Θεωρίας Πεδίου, ...), και συνεχίζουν να εφευρίσκουν νέα παραμύθια για να αντικαταστήσουν τα χρεοκοπημένα, περνώντας τα ως επιστήμη. Μπορείτε, με επιμονή που αξίζει καλύτερης χρήσης, να συνεχίσετε να επαναλαμβάνετε τα απομνημονευμένα TALES του Καθιερωμένου Μοντέλου και της Κβαντικής Θεωρίας. αλλά τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία στη φύση ήταν, είναι, θα υπάρχουν και μπορούν να κάνουν μια χαρά χωρίς παραμυθένια εικονικά σωματίδια, καθώς και τη βαρύτητα που δημιουργείται από ηλεκτρομαγνητικά πεδία, αλλά τα παραμύθια έχουν μια εποχή γέννησης και μια εποχή που παύουν να επηρεάζουν τους ανθρώπους. Όσο για τη φύση, ΔΕΝ την ενδιαφέρουν τα παραμύθια ή οποιαδήποτε άλλη λογοτεχνική δραστηριότητα του ανθρώπου, ακόμα κι αν γι' αυτά απονέμεται το Νόμπελ Φυσικής. Η φύση είναι δομημένη όπως είναι δομημένη και καθήκον της ΦΥΣΙΚΗΣ-ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ είναι να την κατανοήσει και να την περιγράψει.

Τώρα ένας νέος κόσμος έχει ανοίξει μπροστά σας - ο κόσμος των διπολικών πεδίων, την ύπαρξη του οποίου η φυσική του 20ού αιώνα δεν υποψιαζόταν καν. Είδατε ότι ένα πρωτόνιο δεν έχει ένα, αλλά δύο ηλεκτρικά φορτία (εξωτερικά και εσωτερικά) και δύο αντίστοιχες ηλεκτρικές ακτίνες. Είδατε από τι αποτελείται η υπόλοιπη μάζα ενός πρωτονίου και ότι το φανταστικό μποζόνιο Higgs ήταν εκτός λειτουργίας (οι αποφάσεις της Επιτροπής Νόμπελ δεν είναι νόμοι της φύσης ακόμα...). Επιπλέον, το μέγεθος της μάζας και η διάρκεια ζωής εξαρτώνται από τα πεδία στα οποία βρίσκεται το πρωτόνιο. Το ότι ένα ελεύθερο πρωτόνιο είναι σταθερό δεν σημαίνει ότι θα παραμένει σταθερό πάντα και παντού (διασπάσεις πρωτονίων παρατηρούνται στους ατομικούς πυρήνες). Όλα αυτά ξεπερνούν τις έννοιες που κυριάρχησαν στη φυσική στο δεύτερο μισό του εικοστού αιώνα. - Φυσική του 21ου αιώνα - Η νέα φυσική περνά σε ένα νέο επίπεδο γνώσης της ύλης και μας περιμένουν νέες ενδιαφέρουσες ανακαλύψεις.