Алеманов С.Б. Волновая теория строения элементарных частиц - файл n1.doc

Алеманов С.Б. Волновая теория строения элементарных частиц
скачать (2761.8 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc2762kb.07.11.2012 05:03скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17
Текст подготовлен в редакторе Microsoft Word 2.0, поэтому для его просмотра подходит любой Microsoft Word от 2.0 до 7.0. При этом, из­за различия кодировок, в формулах неверно выводится символ "ž", поэтому он заменён на "h / 2p". Также в тексте перед распечаткой необходимо подравнять концы страниц. Нежелательно конвертировать или перезаписывать текст, так как при этом искажаются символы и рисунки - текст может стать нечитаемым. В тексте используются фонты: Times New Roman Cyr, Courier New Cyr, Arial Cyr, MT Extra, Fences, Symbol.
Адрес в Интернете: http://alemanov.da.ru (http://alemanow.narod.ru/theory.htm)

Для вопросов, замечаний, рецензий E­mail: alemanow@mail.ru

Тел./факс: +7 (495) 323­6848 Алеманов Сергей Борисович
* * * * * * *

УДК 530
Алеманов С.Б.

Волновая теория строения элементарных частиц. - М.: "БИНАР", 2007 г. - 136с.

ISBN 5­88089­014­7 (c) Алеманов С.Б. 1997­2009 г
Рассмотрено полевое строение элементарных частиц, где частицы материи, составляющие вещество, представляют интерференционно-волновую картину квантового поля как квантованные волновые образования, возбуждённые состояния поля. Приведены модели частиц и расчёт их свойств. Объяснена физическая природа волн де Бройля и дан полный расчёт их свойств, а не только длины волны. В электродинамике найдена ошибка, обнаружено, что не все постулаты в электродинамике соответствуют экспериментальным фактам, а вихревые электрические и магнитные поля могут иметь незамкнутые индукционные линии. Описана полевая структура фотона. Показано, что все основные свойства электромагнитных волн (света), как волновые, так и корпускулярные объясняются в рамках электродинамики и рассчитываются с помощью обычных электродинамических формул без использования постоянной Планка. При этом получается полный электродинамический расчёт фотона, а не только расчёт его энергии.

Для всех, кто интересуется природой элементарных частиц и полей и хочет немного раздвинуть границы знаний.
ВОЛНОВАЯ ТЕОРИЯ

СТРОЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
СОДЕРЖАНИЕ
ПОЛЕВАЯ ПРИРОДА МАТЕРИИ ..................................................... 5

Дискретность электромагнитных волн ........................................................ 6

Электромагнитное поле ................................................................................ 18

Вихревые несоленоидальные поля................................................................ 27

Cкалярное и векторное состояния поля ...................................................... 32

Волны де Бройля ……………………………………………..................... 36

Продольные электромагнитные волны ....................................................... 48

Электродинамика шаровой молнии .............................................................. 57

Полевое строение и полный расчёт фотона .............................................. 61

Физический вакуум ........................................................................................ 82

Квантовая теория гравитации ...................................................................... 87

Элементарные частицы ................................................................................... 94

Ориентация спина фотона ............................................................................. 95

Электромагнитная индукция .......................................................................... 100

Проблемы квантовой хромодинамики ........................................................ 111

Нарушение принципа относительности ...................................................... 116

ВОЛНОВАЯ ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ . 124

Дискретная поперечная электромагнитная волна - фотон ...................... 125

Замкнутая дискретная продольная электромагнитная волна ................... 126

Электрон ......................................................................................................... 126

Мюон .............................................................................................................. 127

Замкнутые волны (партоны) в адронах ....................................................... 128

p­мезон ............................................................................................................ 128

h­мезон ............................................................................................................ 129

K­мезон ............................................................................................................ 129

D­мезон ............................................................................................................ 129

D*­мезон .......................................................................................................... 129

Ds­мезон ........................................................................................................... 129

Ds*­мезон ......................................................................................................... 129

B­мезон ............................................................................................................ 129

Bs­мезон ........................................................................................................... 129

Закономерность распределения зарядов ...................................................... 130

Протон ............................................................................................................. 130

Нейтрон ........................................................................................................... 130

S­гиперон ......................................................................................................... 130

X­гиперон ......................................................................................................... 131

L­гиперон ......................................................................................................... 131

W­гиперон ......................................................................................................... 132

Lc­гиперон ........................................................................................................ 132

Sc­гиперон ........................................................................................................ 132

Xc­гиперон ........................................................................................................ 132

Lb­гиперон ........................................................................................................ 132

Заключение ....................................................................................................... 123

Орбитально­волновые модели адронов ......................................................... 133

Таблицы ............................................................................................................ 135

ПОЛЕВАЯ ПРИРОДА МАТЕРИИ

(Поле - основа всех видов материи)
«По современным представлениям, квантовое поле является наиболее фундаментальной и универсальной формой материи, лежащей в основе всех её 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 её элементарные частицы представляют овеществленную форму полевой материи - возбуждённые состояния поля. Таким образом, элементарные частицы - это те же самые поля, только возбуждённые, т.е. любая элементарная частица - это поле, находящееся в возбуждённом состоянии.
Волновая теория строения элементарных частиц является обобщением и последовательным развитием представлений о единстве природы вещества и поля, поэтому, как основа для рассмотрения этих вопросов, в тексте приводятся цитаты, которые по теме связаны с полевой природой материи. При этом основными являются материалистические представления полевых процессов, а не метафизические концепции и интерпретации, построенные на математическом формализме.
«... элементарные частицы материи по своей природе представляют собой не что иное, как сгущения электромагнитного поля, ...»

А.Эйнштейн. Собрание научных трудов. М.: Наука. 1965. Т.1. С.689.

«... согласно последовательной теории поля весомую материю или составляющие её элементарные частицы также следовало бы рассматривать как особого рода "поля", или особые "состояния пространства". Однако приходится признать, что при современном состоянии физики такая идея преждевременна, так как до сих пор все направленные к этой цели усилия физиков-теоретиков терпели провал. Таким образом, теперь мы фактически вынуждены различать "материю" и "поля", хотя и можем надеяться на то, что грядущие поколения преодолеют это дуалистическое представление и заменят его единым понятием, как это тщетно пыталась сделать теория поля наших дней.»

А.Эйнштейн. Собрание научных трудов. М.:Наука. 1966. Т.2. С.154.
Т.е. элементарные частицы, согласно последовательной теории поля, представляют особые состояния полевого пространства (состояние поля с наименьшей энергией называется вакуумом).
С современной точки зрения частицы материи - это квантованные волновые образования, возбуждённые состояния квантового поля, т.е. последовательное рассмотрение строения элементарных частиц надо проводить, исходя из анализа возмущений поля, представляющих возбуждённые состояния. Поэтому изложение волновой теории строения элементарных частиц начинается с рассмотрения основ полевой природы материи, анализа свойств дискретных полевых потоков, возмущений поля и протекающих в них процессов.
«С квантовой точки зрения элементарные возбуждения электромагнитного поля обладают всеми свойствами частиц.»

Курс физики. А.А.Детлаф, Б.М.Яворский. 2000. С.646.




Например, частица фотон представляет элементарное возбуждённое состояние поля и, как все электромагнитные волны, фотоны состоят из электрических и магнитных потоков. Т.е. фотон, представляя элементарное возбуждение электромагнитного поля, состоит из элементарных потоков - электрического и магнитного, если более точно, - из кванта электрического потока и кванта магнитного потока. На примере фотонов видно, что возбуждённые состояния поля имеют волновую природу.
Возбуждения поля образованы полевыми потоками индукции, которые графически изображаются в виде индукционных линий и представляют напряжённость поля. Т.е., чтобы понять, почему элементарные возбуждения электромагнитного поля обладают свойствами частиц, необходимо проанализировать свойства индукционных потоков поля.
Дискретность электромагнитных волн

(Дискретность электрических и магнитных потоков)
Сложилась как бы двойственная ситуация в физике - с одной стороны, из-за дискретности электрических и магнитных потоков индукции получается, что и электромагнитные волны, состоящие из этих потоков, также должны быть дискретными. С другой стороны, до сих пор существует миф, что нельзя объяснить причину дискретности электромагнитных волн.
«Таким образом, фотоэффект необъясним с точки зрения волновой теории света.»

Курс физики. Т.И.Трофимова. 1998. С.378.




Поле обладает квантовыми свойствами, т.е. представляет не непрерывную, а дискретную форму материи. Электромагнитные волны состоят из электрических и магнитных потоков поля, которые дискретны, и если бы вдруг оказалось, что электромагнитные волны не дискретны, вот тогда это было бы необъяснимо. Квантом электрического поля (потока) является квант количества электричества. Квантом магнитного поля (потока) является квант количества магнетизма. Квантом электромагнитного поля (потока) является квант количества электромагнетизма - фотон (электромагнитный квант).
«... за время dt электромагнитное поле переместится на расстояние udt. Магнитный поток uBdt выйдет за пределы контура 0AMN, а электрический поток uDdt - за пределы контура 0QPT.»

Общий курс физики. Электричество. Д.В.Сивухин. 1996. Т.3. Ч.2. С.16.




Электромагнитный поток (поле) излучения состоит из двух движущихся потоков - электрического и магнитного. Соответственно, квант электромагнитного потока излучения (фотон) по определению должен состоять из кванта электрического потока и кванта магнитного потока. Т.е. дискретность энергии электромагнитных потоков излучения (квантов света) - это следствие дискретности энергии электрических и магнитных потоков. В электромагнитной волне энергия электрического потока всегда равна энергии магнитного потока.
К сожалению, в учебной литературе слабо освещены вопросы, связанные с нестационарными электрическими и магнитными потоками и током смещения, отсюда иногда возникает непонимание при рассмотрении полевой структуры электромагнитных волн, поэтому постараюсь детально, насколько это возможно, рассмотреть электродинамику полевых процессов. Попытаюсь прочитать учебники как бы между строк, точнее между цитат, и проанализировать то, что из них логически вытекает, но скромно умалчивается. Также цитаты служат напоминанием, если кто подзабыл физику.
«Электрическое поле излучения, в том числе поле в поперечных электромагнитных волнах, является чисто вихревым.»

Физическая энциклопедия. НАПРЯЖЁННОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ.
Электрические поля излучения являются дискретными, так как дискретны вихревые электрические потоки. Единица электрического потока - кулон. Экспериментально установлено, что кулон является квантованной физической величиной, которая может принимать только дискретный ряд значений. Следуя логике, если части, составляющие поток, являются дискретными, то и поток будет не непрерывный, а дискретный. Таким образом, с точки зрения электродинамики непонятно, с какого "перепуга" появились идеи о непрерывности потока излучения. Или забыли - ещё в девятнадцатом веке было обнаружено, что количество электричества имеет дискретность. На сегодня все известные факты подтверждают, что кулон является квантованной физической величиной. Элементарный электрический поток: 1.602·10­19 Кл.
«Поток смещения, единица - кулон.»

Справочник по физике. Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. 1996. С.562.

«Кулон - ... Единица потока электрического смещения (потока электрической индукции).»

Физическая энциклопедия. КУЛОН.
Величина заряда определяется таким образом: сначала по силе, действующей на пробный заряд, вычисляется плотность потока электрической индукции D = e0F / q, а потом умножается на площадь поверхности, окружающей заряд, Фe = DS = e0FS / q = e04pFr2 / q, где q - пробный электрический заряд, F - сила, действующая на пробный заряд, S - площадь поверхности S = 4pr2, r - расстояние до пробного заряда. Таким образом, заряд, согласно электродинамике, это величина электрического потока Фe , так как измерение заряда - это измерение электрического потока, а кулон - это количество электрического потока. Соответственно, квант электрического заряда - это квант электрического потока. Поэтому, когда говорится, что заряд имеет дискретность, то это не совсем точно, правильнее - количество электричества, измеряемое в кулонах, имеет дискретность.
«Кулон - это количество электричества, ...»

Физика. В.Ф.Дмитриева. 2001. С.146.
Электрический поток представляет полевую форму материи, измеряется в кулонах. Кулон - это единица количества электричества (единица количества электрического потока), которая имеет дискретность, где элементарное количество электричества равно 1.602·10­19 Кл и представляет квант количества электричества. Магнитный поток также представляет полевую форму материи, измеряется в веберах. Вебер - это единица количества магнетизма (единица количества магнитного потока). Электромагнитные волны состоят из определенного количества электричества и магнетизма, т.е. из электрических и магнитных потоков.




Поток электрического смещения (поток электрической индукции) измеряется в кулонах и представляет поток количества электричества, коротко - электрический поток. Электрическая индукция (Кл / м2) - это плотность потока количества электричества, коротко - плотность электрического потока. Квант количества электричества - элементарный электрический заряд, таким образом, квант заряда - это просто квант количества электричества. Аналогично, магнитный поток измеряется в веберах, представляя поток количества магнетизма. Т.е. электрический заряд обладает количеством электричества в виде электрического потока, магнит обладает количеством магнетизма в виде магнитного потока.
Электрический заряд, электрическое возмущение, поток электрического поля, поток вихревого электрического поля, поток электрической индукции, поток электрического смещения - всё измеряется в кулонах (количество электричества) и обладает энергией электрического потока.




Без представления об электрических и магнитных потоках нельзя обойтись при рассмотрении динамических полевых процессов, например, электромагнитных волн, когда электрических зарядов нет (нет заряженных частиц), но в пространстве происходит изменение полей, текут токи смещения - всё это можно описать и рассчитать с помощью полевых потоков индукции. Единицы измерения: электрический поток - кулон, магнитный поток - вебер, ток смещения - ампер. Проще говоря, электрический поток - это количество электричества, магнитный поток - это количество магнетизма. Любой электрический ток связан с перемещением какого-то количества электричества (Кл / с). Например, не может быть тока смещения без движения электрических потоков, так же как не может быть тока проводимости без движения электрических зарядов. Электродинамика позволяет рассчитывать полевые процессы, даже если потоки индукции не связаны с заряженными частицами. Надо заметить, что в электродинамике под термином "поток индукции" не подразумевают реальное течение в виде потока - это такая же условность, как и другие термины, например, "поле" или "заряд", где нет ничего общего с сельским полем или пушечным зарядом. Возможно, некоторые термины не совсем удачные, так как создают ненужные ассоциации. Поток индукции - это количество индукции, а так как индукция является векторной величиной (напряжённость имеет направление), количество индукции условно представляют в виде потока, хотя на самом деле там нет никакого реального течения. Стрелочки же на индукционных линиях указывают не течение, а направление индукции (возмущения), так как поток индукции - это поток вектора возмущения поля. Чтобы не возникали ненужные ассоциации, можно вместо терминов "электрический поток" и "магнитный поток" использовать, например, термины "электрическое возмущение" и "магнитное возмущение", где индукционные линии указывают направление возмущения поля.
«... называют потоком вектора напряжённости электрического поля E, хотя с этим понятием и не связано никакое реальное течение.»

Общий курс физики. Электричество. Д.В.Сивухин. 1996. Т.3. Ч.1. С.25.




Всегда текут электрические токи проводимости и токи смещения (ток по-английски сurrent - текущий поток), а электрические заряды и потоки могут как покоиться, так и двигаться. Распространяется же электрический поток в пространстве всегда со скоростью света, представляя ток электрического смещения поля. Скорость распространения электрического потока зависит от среды, в которой движется поток. Например, при движении заряженной частицы вместе с ней движется электрический поток, который распространяется в пространстве со скоростью света, представляя ток электрического смещения поля Iсм = dФe / dt, где Фe - электрический поток (поток электрического смещения поля).
Из электродинамики следует, что элементарный электрический заряд представляет элементарный электрический поток, так как частица, имеющая элементарный электрический заряд, - это частица, имеющая элементарный электрический поток. При этом электрические потоки могут существовать самостоятельно, независимо от частиц, например, в виде вихревых электрических потоков, которые измеряются в кулонах, представляя количество электричества. Для сравнения: магнитные поля вообще не связаны с зарядами (нет магнитных зарядов), а количество магнетизма всегда представляет магнитный поток, который также является дискретным. Полевые потоки индукции представляют полевой вид материи, поэтому их дискретность является свойством полевой материи - все поля имеют квантовую природу.
«... поле реально существует и в этом смысле, наряду с веществом, является одним из видов материи. Поле обладает энергией, импульсом и другими физическими свойствами.»

Общий курс физики. Электричество. Д.В.Сивухин. 1996. Т.3. Ч.1. С.10.




Поле может не иметь энергии, находясь в нулевом вакуумном состоянии, поэтому более точно: полевые потоки индукции обладают энергией (массой). Например, в вакууме потоки электрической индукции wэ = D2 / 2e0 , потоки магнитной индукции wм = B2 / 2m0 , потоки гравитационной индукции wг = ­G2 / 8pg, где e0 - электрическая постоянная, m0 - магнитная постоянная, g - гравитационная постоянная, w - плотность энергии индукционного потока. Полевая энергия может быть как положительной, так и отрицательной, например, энергия гравитационного потока всегда имеет отрицательное значение, так как, чтобы уменьшить энергию гравитационного потока (по абсолютной величине), необходимо затратить энергию.
«... энергия гравитационного взаимодействия отрицательна, ...»

О физике и астрофизике. В.Л.Гинзбург. 1995. С.123.
Плотность полевой энергии в пространстве - это сумма плотностей энергии всех индукционных потоков:
wэмг = D2 / 2e0 + B2 / 2m0 ­ G2 / 8pg.
Поле едино - согласно единой теории поля, различаются же только потоки индукции поля, т.е. единое физическое поле может проявляться в виде различных потоков индукции - потока электрического возмущения поля, потока магнитного возмущения поля, потока гравитационного возмущения поля. Например, заряды образуют электрические потоки, движущиеся заряды - магнитные потоки. Согласно современным представлениям, состояние поля с наименьшей энергией (по абсолютной величине) называется вакуумом. Таким образом,
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации