Электрон, нейтрино и другие субатомные частицы

Электрон,  нейтрино и  другие  субатомные  частицы.


Пространством  существования  частиц  является ( 3+1+1) мерное  пространство. Почему  рассматривается  ( 3+1+1 )  мерное  пространство?  Субатомные  частицы  ( электроны,  кварки  и  др. частицы )   имеют   огромную  плотность  энергии-массы ( удельную   энергию  и  удельную  массу )   относительно  занимаемого    ими  объёма , например  удельная  плотность  электрона  составляет  более  10  тысяч  тонн  на  кубический  сантиметр ( это легко  вычисляется : классический радиус электрона 2,82 х 10^-13 см,  масса  равна 9,109383 х 10^-31 кг),  поэтому  происходит  искривление  пространства   в  месте  их   образования   и   существования,   подобно  искривлению  пространства   вблизи  массивных   макрообъектов   в   галактике.  Кроме  того   пространство  более  высокого    n – мерного  уровня   является   менее   дискретным  по  сравнению  с  пространством  более   низкого  уровня.  Так,  например,    вращение  в  четырёхмерном  пространстве  (  в  пространстве  3+1+1)    определяется   шестью  угловыми   параметрами  в  отличии  от  трёх  угловых  параметров  в  трёхмерном  пространстве и  четырьмя  координатами,  а  не  тремя    как  в  трёхмерном   пространстве.  Поэтому   волна   имеющая  непрерывный   фронт  в   (  3+1+1)  пространстве   будет  иметь  вид   прерывистой   дискретной   структуры   соответствующей    квантовой   структуре   частиц     в   ( 3+1)  пространстве .  Также   спин   вносит  свою  лепту   в   вид   квантовой   структуру   частиц   в  ( 3+1)  пространстве.
 

Уровень  1 -  это   Пространство  Электромагнитных  Взаимодействий.   С  ним связано  представление  о  протонах   и  нейтронах,  которые  состоят  из  кварков  этого  уровня   u-кварков   и  d-кварков. ( Масса  u-кварка  2,3 МэВ,   масса  d – кварка  4,8 МэВ). 
В  таком  случае  мы  имеем   дело  с   появлением  дополнительного   четвёртого   измерения,  в   которое   входит   привычное  нам  ( 3+1)  мерное  пространство. Четвёртое  измерение - это  энергетическое  пространство.   Чем  больше    энергия-импульс   кварков ,  тем  сильнее  происходит   искривление  пространства .  Искривление   пространства    энергией - импульсом    частиц   и  кварков   порождает  появление   в  искривлённом   пространстве   особых   свойств  искривлённого  пространства  -  энергетических     уровней   (  Пространства  Электромагнитных  взаимодействий,  Пространства  Сильных  Взаимодействий  и  Пространства  Слабых  Взаимодействий. )  Максимальное  значение   искривления  пространства   достигает    для   частиц   и   кварков   Пространства   Слабых   Взаимодействий,   так  как   у  них  наибольшая   энергия-импульс. 


Рассмотрим  пространство  уровня  1  -  Пространство   Электромагнитных  Взаимодействий. Пространство  Электромагнитных  Взаимодействий  можно  изобразить  в  виде  привычного  нам  трёхмерного  пространства   одна  из  плоскостей  которого -  это  плоскость   напряжённости  электрического  поля  Е,  вторая  плоскость -  это  плоскость  напряжённости  магнитного  поля  Н,  и  третья  плоскость - это  плоскость   магнитной  индукции В.   Тогда  мы  получили  трёхмерное  пространство,  которое  будет  удовлетворять   вышеупомянутым  условиям. 

 С  точки  зрения  наблюдателя  находящегося  в  этом  пространстве,  фотон  будут  представлять  собой   колебательную   составляющую   в  плоскости  напряжённости  электрического  поля  Е  и   колебательную  составляющую  в  плоскости   перпендикулярной  плоскости  Е.  Частота  колебаний ,  а  значит  его   энергия   будет  зависеть   от  ориентации   колебательной  составляющей   фотона   находящейся  в  плоскости    напряжённости   электрического  поля   E  относительно   плоскостей   напряжённости  магнитного  поля  Н  и  плоскости  магнитной  индукции  В   и  будет  принимать  значения  спектра  от   инфракрасного  до  гамма - излучения  (  см.  рис.3 ).

 В  изотопическом   четырёхмерном  пространстве  ( 3+1+1)  фотон  не  квантирован. Это  двухвекторная  частица, не  имеющая  вращательного  движения  в (3+1+1) мерном  пространстве,  и  потому  не  имеющая  массу  покоя в ( 3+1 ) мерном  пространстве.  Фотон - это  непрерывная  волна  создаваемая  колебаниями   его  колебательных   составляющих  в ( 3+1+1) мерном  пространстве. Наше (3+1)  пространство является  более  дискретным  чем  пространство ( 3+1+1),  потому  что  пространства  более  низкого порядка,  как  было  уже  сказано, имеет  меньше  степеней  свободы. Только  с  точки  зрения   нашего   (3+1)  мерного  пространства  он   приобретает  свойства  единичных  квантов   и  вращательное  движение   в  одну  или  другую  сторону  в  зависимости  от   направления  спиновой  спирали ( левое  или  правое  направление).   

 Энергетическая   масса   гамма-кванта   равна  энергетической  массе  электрона  и  составляет  0,51  эВ т.е. при  энергии   гамма – излучения  двух  квантов равной 1,02 эВ   может  происходить  процесс  обратный  аннигиляции, -  из  двух  гамма–квантов   может  образоваться   пара   электрон – позитрон.    Фактически  электрон – это  преобразованный  гамма –квант.  Электрон - это  одновекторная  частица, которая  в  ( 3+1+1)  мерном  пространстве  имеет   колебательную   составляющую  в  плоскости  перпендикулярной   плоскости  электрической   напряжённости  E  и  вращение этой  составляющей  в   плоскости   электрической    напряжённости  Е . Благодаря  этому  вращению  электрон  имеет  массу  покоя.  Проекция   вращательно-колебательной  составляющей    электрона  на  плоскость  Е   даёт  заряд  электрона  равный  -1,  на  плоскость  Н  -  дипольный   магнитный    заряд.

Одновекторная  частица  пространства ( 3+1+1),  колебательная  составляющая   которой  лежит  в  плоскости   В   и   имеет   вращение  в  этой  плоскости  называется  нейтрино.  Как   известно,   существуют  три  вида  нейтрино:  электронное,   мюонное  и  таонное.  Электронное  нейтрино  имеет  самую  низкую  энергию.  Масса   электронного  нейтрино  менее  0,28  эВ .    Мюонное   нейтрино  имеет  энергию   больше  чем  электронного  нейтрино.   Тау- нейтрино  имеет    энергию   большую  чем   у  электронного  и    таонного   нейтрино .  Разница  в энергиях  между   электронным ,   мюонным   и  таонным   нейтрино  объясняется   дополнительной энергией,    появляющейся   благодаря   появлению  дополнительных  степеней  свободы  у  нейтрино  на  уровне   сильных  взаимодействий  и  уровне  слабых  взаимодействий. ( см.  рис.3)   Нейтрино  не  имеет  электрического  заряда   и  не  взаимодействует  с  магнитными  полями,  т. к.   её  проекция  на  плоскость  напряжённости  электрического  поля   E   и   проекция  на  плоскость   магнитной  напряжённости   равны   нулю. 

 Нейтрино  имеет  вращательную  составляющую  в  плоскости  магнитной  индукции   В,   и,   вследствие  этого    имеет  античастицу  -  антинейтрино.  Античастица  всегда   имеет вращательную  составляющую  противоположную  частице.   Вращением  нейтрино  в  плоскости  магнитной  индукции   В   объясняется  то,   что  нейтрино  плохо  взаимодействует   с    другими  частицами.  У  неё  постоянно  меняется  направление  вектора   колебаний  в  плоскости  магнитной  индукции  B.    Для  того  чтобы  нейтрино  взаимодействовало  с  другой  частицей      необходимо  чтобы  направления  колебаний  нейтрино  и  частицы  совпало   или   между   ними    был  угол   не  меньше   определённой   величины.  Нейтрино  имеет  осцилляцию,  т.е.  при  своём  движении  оно   преобразуется  из  нейтрино  одного  вида  в   нейтрино  другого  вида.  Осцилляцию  нейтрино   объясняют  различной  интенсивностью  частот  колебаний  нейтрино в  разные  моменты  времени,   которая  пропорциональна  коэффициентам   их  смешивания  в  нём (  см.  рис.4).   

Но  такое  объяснение  ничего  не  может  объяснить.   Объяснение  изменения  энергии  нейтрино  при  его  движении  в  (3+1)  мерном  пространстве  может   состоять   в  том,  что   при  вращении   колебательной  составляющей  нейтрино  в  ( 3+1+1)  мерном  пространстве,  в  плоскости   магнитной  индукции  В,   периодически   гармонически  изменяется  частота  колебаний  нейтрино  и  следовательно  его  энергия ,  что   для  наблюдателя  будет   рассматриваться  как  разные  виды  нейтрино.


Под  влиянием  искривлённого  пространства    движущиеся   составляющие  частиц  (  имеющие  скорость   v   в  ( 3+1+1) мерном  пространстве )     приобретают   свойство  называемое   массой. Свойство  массы   в  ( 3+1+1) мерном  пространстве   приобретается  частицами как  мера  сопротивления  их  движению, -  мера  инертности  движению  внутренней  структуры  частицы.  В   Пространстве   Электромагнитных  Взаимодействий  ( 3+1+1) мерного  пространства ,  проекция    движущейся    частицы    на   плоскость   электрической   напряжённости  E  приобретает   свойство,   называемое   зарядом. 


Так  как  электрон  и  нейтрино - одновекторные  частицы,  то  они  не  имеют  сильных  взаимодействий,  хотя  и  имеют  вращение в  ( 3+1+1) мерном  пространстве. Фотон  хотя  и  двухвекторная  частица,  но  так  как  она  не  имеет  вращательного  движения  в  ( 3+1+1) мерном  пространстве,  то  также фотон  не  имеет  сильных  взаимодействий.  Распределение   энергетических   уровней  ( 3+1+1) мерного  пространства  при  искривлении  (3+1) пространства  показано  на  рис.  5. 


 Геометрическое    искривления   пространства,   определяемое   как   наличие    потенциала   скалярного    поля    даёт    возможность     не  прибегать    к    описанию  свойств   частиц   в   десятимерном    пространстве  "Теории  струн"  с  поиском   непонятных  физических  смыслов,   и   участием   бозонов   Хиггса,   значение   которых   придумано,   а   описать   свойства   частиц   при  появлении  дополнительного  ( 3+1+1 )  измерения   с    тремя   (  а  возможно  и  большим )  энергетическими  уровнями   ( Пространства   Электромагнитный  Взаимодействий,  Пространства  Сильных  Взаимодействий  и  Пространства  Слабых    Взаимодействий ),  которое  имеет  понятный  физический  смысл  и  является  следствием  ОТО .
 

 Электрон   и  кварки    уровня  1  -   это   стабильные   частицы -  аттракторы   имеющие  свои  составляющие  в   Пространстве  Электромагнитных  Взаимодействий,  в  Пространстве  Сильных  Взаимодействий ( электрон  не  имеет   составляющей   в  Пространстве  Сильных  Взаимодействий )  и  в  Пространстве   Слабых  Взаимодействий.   

Протон  состоит  из   двух   u-кварков   и  одного  d- кварка. 
Нейтрон  состоит  из  двух  d-кварков   и   одного   u-кварка.  D-кварк  имеет  вращательно- колебательную  составляющую  в  плоскости  напряжённости    электрического  поля    Е  и  колебательную  составляющую   перпендикулярную    плоскости  напряжённости  электрического  поля  Е.  U-кварк   имеет  вращательно-колебательную  составляющую  в  плоскости  напряжённости  магнитного  поля  Н  и  колебательную  составляющую  перпендикулярную  плоскости  напряжённости  электрического  поля  Н.

 Протон  отличается  от  нейтрона  его  поворотом  во  внутреннем  изотопическом  пространстве   на  угол  90  градусов  из  плоскости   напряжённости  электрического  поля  Е   в  плоскость  напряжённости  магнитного  поля  Н  (  см.  рис. 1  и  рис. 2). Протон  и  нейтрон  были  бы  идентичны  друг  другу  если  бы  не  существовало  свойства  частиц  называемого  зарядом.  Проекция   d-кварка    на  плоскость  напряжённости  электрического  поля   Е   даёт  электрический  заряд  равный  +2/3.  Проекция  u-кварка  на  плоскость  напряжённости  электрического  поля  даёт  заряд  -1/3.  Поэтому  в  нейтроне  суммарный  электрический  заряд  равен  нулю,  а  в  протоне  он  равен +1.  Скорость   передачи  взаимодействий  в  (3+1)  мерном  пространстве  определяется скоростью  распространения  света.  Однако в  ( 3+1+1)  мерном  пространстве,  в   квантовом  мире  это  условие  может  нарушаться.   Такое  явление  называется  квантовой  запутанностью.  Но   правильно  бы  было  его  квантовой  связанностью.  Это  явление,  которое  можно  рассматривать  как   резонанс   энергий    частиц  возникающий    при   одновременном   образовании   пары  ( или нескольких )  частиц   с   одинаковыми  характеристиками,  например   двух  квантов  света  движущихся  в  противоположных  направлениях  имеющих  одинаковый  импульс  и  согласованный характер колебаний  или  двух  электронов.    Если     повернуть   по   часовой  стрелке  один   из  квантов    происходит  мгновенное  изменение  в   характеристике  другой  частицы,  -   второй  квант  повернётся   против  часовой  стрелки ,  чтобы  скомпенсировать    изменившийся    момент   количества   движения   первого  кванта.  То  есть  в   Пространстве   Электромагнитных  Взаимодействий    большое   значение  имеет   ориентация   частиц   и   при  этом  они  обладают  свойством   мгновенно   (  выше  скорости  света )   передавать    изменение  характеристик   энергии   в  связанном  состоянии.


Пространство  Электромагнитных  Взаимодействий  является   самым   потенциально – низким  энергетическим    пространством    по  сравнению  с  двумя   другими  пространствами.  При  столкновениях  частиц  в  ускорителях  происходит  переход
 кинетической  энергии  ( 3+1) мерного  пространства   в   энергию  ( 3+1+1) мерного  пространства  с  изменением  структуры  частиц  в  ( 3+1+1) мерном  пространстве -   образуются  новые  стабильные  частицы  или  переход  стабильных  частиц  с   менее   высоким   уровнем  энергии  к  нестабильным  частицам  с   более  высоким  уровнем  энергии  с  последующим  их  распадом  до  стабильных  частиц.
 

 Переход  происходит  по   энергетической   спирали  с  возрастающей плотностью  энергии.  Энергия   таких   переходов   потенциальна.  Это  значит,  что  сохраняется  сумма  кинетической  и  потенциальной  энергий   при   образовании,  существовании   и   распаде  нестабильных  не  долго  живущих частиц.   


Энергетическая   спираль  перехода  почему-то  имеет  преимущественно  одного  направления  перед  другим.    Этим  объясняется  несимметричность   нашего  мира , -  нарушение  некоторых  симметрий  (  например,  отличие   частиц   от  античастиц  ) ;   нарушение  закона  сохранения  чётности  при  слабых  взаимодействиях,  при  котором  слабому  взаимодействию  подвержены  левые  частицы,   спин  которых  противоположен  импульсу,  а  не  правые.