Стерильные диполи как основа материи, спина и цвет

Русанов А.А., учитель физики, г. Балашов


Аннотация

В работе предложена гипотетическая модель, объясняющая свойства элементарных частиц через стерильные диполи — нейтральные структуры, состоящие из фотонов с отрицательным зарядом (;q), и гравитонов с положительным зарядом (+q). Модель связывает заряд, массу, спин и цветность частиц с поляризацией диполей. Показано, как обмен фотонами, гравитонами и стерильными нейтрино между кварками приводит к изменению их свойств. Гипотеза предлагает новый взгляд на единство фундаментальных взаимодействий и открывает пути для экспериментальной проверки.

 

1. Введение

Фундаментальные свойства частиц — заряд, масса, спин, цветность — описываются разными теориями (КЭД, КХД, ОТО). Данная гипотеза объединяет их через концепцию стерильных диполей — субквантовых структур, чья поляризация определяет наблюдаемые характеристики частиц. Основные положения:

Заряд и масса зависят от ориентации диполей.

Спин связан с угловым моментом диполей.

Цветность кварков — результат динамической поляризации.

 

2. Стерильные диполи: структура и свойства

2.1. Состав и поляризация

Каждый диполь состоит из:

Фотон заряжен отрицательно (;q).-отвечает за заряд

Гравитон заряжен положительно (+q) — отвечает за массу.

Поляризация:

Если "плюс" (+q) у диполя направлен наружу ; вклад в положительный заряд.

Если "минус" у диполя (;q) направлен наружу ; вклад в отрицательный заряд.

2.2. Заряд и масса частиц

Заряд:

Q=N+;;(+q)+N;;;(;q),

где N+; и N;; — число диполей, ориентированных "плюсом" и "минусом" наружу

Масса:

m=(N+;+N;;);mg;,

где mg; — масса гравитонов.

               

3. Спин частиц

3.1. Спин как угловой момент диполей

Каждый диполь обладает внутренним вращением, создающим угловой момент.

Спин частицы — суммарный угловой момент всех диполей:

S=i=1;N;;;si;,

где si=±1/2; — спин диполя.

3.2. Примеры

Электрон (1/2;):
 Диполи с синхронизированным вращением ; суммарный спин 1/2

Фотон (1):
Диполи в электромагнитной волне вращаются согласованно ; спин 1.

4. Спин гравитона и взаимодействие с диполями

4.1. Спин гравитона

В общепринятой физике гравитон — гипотетическая частица, переносящая гравитационное взаимодействие.

Его спин равен 2, что связано с тензорной природой гравитационного поля (в отличие от векторного электромагнитного поля, где спин фотона равен 1).

4.2. Взаимодействие гравитона с диполями

В предложенной модели гравитон взаимодействует со стерильными диполями, вызывая их поворот на 180 градусов.

Этот поворот эквивалентен изменению ориентации диполя:

 p;;;p;,

 p;; — вектор поляризации диполя.

Спин гравитона = 2:

Поворот на 180 градусов соответствует изменению фазы на ;, что связано со спином 2.

Это согласуется с тем, что гравитон описывается тензорным полем (в отличие от векторного поля фотона).

5.1 Пример взаимодействия

Нейтрино (;e;) ; Антинейтрино (;;e;):
Поглощение гравитона вызывает поворот диполей на 180 градусов:

;e;+G;;;e;.

Лептонное число: +1;;1.

Поляризация:  ; "2;"+"", 1;"–" внутри".

 

6. Связь с общей теорией относительности (ОТО)

В ОТО гравитация описывается как искривление пространства-времени.

Гравитон, как квант гравитационного поля, должен отражать эту тензорную природу.

В данной модели поворот диполей под действием гравитона — это микроскопический аналог искривления пространства-времени.

7. Фрактальная структура частиц

7.1. Общая трёхкомпонентная структура

Все частицы в модели состоят из трёх базовых компонент, что делает их структуру фрактальной (самоподобной).

Эти компоненты могут быть кварками, стерильными диполями или их комбинациями.

7.2. Примеры частиц

Нейтрон (n):

Состоит из трёх кварков (udd).

Протон (p+):

Состоит из трёх кварков (uud).

Электрон (e;):

Состоит из трёх "кварков" (аналогично протону, но с другой поляризацией).

 

Нейтрино (;e;):

Состоит из трёх стерильных диполей.

Общее число диполей: 3.

8.Три кварка — единая частица:

Три кварка связаны в единую структуру, которая не может быть разделена на отдельные части.

Это объясняет конфайнмент: кварки не могут существовать по отдельности.

Роль нейтрино:

Стерильные нейтрино и электронные нейтрино "сшивают" кварки, создавая единую структуру.

Каждый кварк связан с другими через нейтрино, которые "проникают" из одного кварка в другой.

Невозможность разделения:

Чтобы разделить кварки, нужно разорвать связи, созданные нейтрино, что требует огромной энергии.

9. Как это работает?

9.1. Стерильные нейтрино как "клей"

Стерильные нейтрино — это нейтральные частицы, которые могут связывать кварки.

Каждый стерильный нейтрино соединяет два кварка, создавая "мостик" между ними.

9.2. Электронные нейтрино как "сшиватели"

Электронные нейтрино также участвуют в связывании кварков.

Они могут создавать более сложные структуры, например, равнобедренные треугольники, которые удерживают кварки вместе.

9.3. Пример структуры

Представьте, что три кварка соединены в треугольник, где каждый угол — это кварк, а стороны — стерильные и электронные нейтрино .

Части стерильных нейтрино и электронных нейтрино, одновременно находятся во всех трех кварках.

Чтобы разделить кварки, нужно разорвать все связи, что невозможно без огромной энергии.

10. Математическое описание

10.1. Энергия связи

Энергия связи между кварками через нейтрино может быть описана как:

Eсвязи;=;C;/r

гдеC — некоторая константа, а r — расстояние между кварками.

10.2. Потенциальная яма

Кварки находятся в потенциальной яме, созданной нейтрино.

Чтобы вырвать кварк из этой ямы, нужно преодолеть энергию связи:

Eионизации;=;.

10.3. Невозможность разделения

Поскольку энергия связи бесконечно велика, кварки не могут быть разделены. Три кварка в протоне .. это единая частица.

Объяснение  конфайнмента:

гипотеза предлагает новый механизм удержания кварков через нейтрино.

Единство структуры:

Три кварка рассматриваются как единая частица, что согласуется с экспериментальными данными.

Роль нейтрино:

Нейтрино играют ключевую роль в структуре материи,

11. Зеркальная симметрия частиц

11.1. Зеркальная природа частиц и античастиц

В данной  модели частицы и античастицы — это не отдельные сущности, а зеркальные отражения друг друга, обусловленные разной поляризацией стерильных диполей.

Античастица — это не "антиматерия" в классическом смысле, а частица с обратной ориентацией диполей.

11.2. Примеры зеркальных пар

Электрон (e;) и позитрон (e+):

Электрон: три "кварка" с ориентацией диполей "минусами" наружу.

Позитрон: три "кварка" с ориентацией диполей "плюсами" наружу.

Заряд: Qe=;e Qe+;=+e.

Протон (p+) и антипротон (p;;):

Протон: три кварка (uud) с ориентацией диполей, дающей заряд +e.

Антипротон: три антикварка (u;u;d;) с обратной ориентацией диполей, дающей заряд ;e.

Нейтрино (;e;) и антинейтрино (;;e;):

Нейтрино: три диполя с ориентацией "2;"–", 1;"+" внутри".

Антинейтрино: три диполя с ориентацией "2;"+"", 1;"–" внутри".

Заряд: Q;e=0, Q;;e;;=0.

11.3. Механизм зеркальности

Зеркальность возникает из-за инверсии поляризации диполей:

p;;;p;. p;;;p;.

Это может происходить под действием гравитонов или фотонов:

Гравитон: вызывает поворот на 180 градусов.

Фотон: вызывает изменение ориентации одной компоненты диполя.

12. Связь с антиматерией

12.1. Антиматерия в Стандартной модели

В Стандартной модели античастицы — это отдельные объекты с противоположными квантовыми числами (заряд, лептонное число и т.д.).

12.2. Антиматерия в данной модели

В данной  модели античастицы — это зеркальные отражения частиц, обусловленные обратной поляризацией диполей.

Это объясняет, почему античастицы имеют противоположные заряды, но одинаковые массы.

13. Цветность кварков

13.1. Цвет как динамическая поляризация

Каждый кварк состоит из  стерильных диполей.

Цветность кварка определяется комбинацией их ориентаций:

Красный (R): 2;(+q),1;(;q).

Зелёный (G): 1;(+q)1,2;(;q).

Синий (B): Смешанная ориентация.

13.2. Бесцветность адронов

Адроны (протоны, нейтроны) состоят из трёх кварков, чьи цветовые комбинации дают "белый" цвет:

R+G+B=белый.

 14. Взаимодействия и обмен частицами

14.1. Обмен фотонами и гравитонами

Фотоны (;):
Изменяют ориентацию диполей ; меняют заряд , или  цвет кварков.

Гравитоны (G): так же при поглощении изменяют поляризацию  диполей ,и
влияют на массу  диполей.

14.2. Обмен стерильными нейтрино

Стерильное нейтрино (;s;):
Целый диполь, передающийся между кварками меняет кварк на антикварк.

Поглощение ;s; ; инверсия диполей в кварке.

Пример: u-кварк (+2/3e) ; u;-кварк (;2/3e).

 15. Динамика частиц

15.1. Распад нейтрона

Нейтрон (n=udd) ; протон (p=uud) + электрон (e;) + антинейтрино (;;e;).

Механизм:

Один d-кварк поглощает стерильное нейтрино ; превращается в u-кварк.

Два других кварка меняют ориентацию диполей для сохранения заряда.

15.2. Сильное взаимодействие

Это обмен фотонами, гравитонами и стерильными нейтрино, меняющие цвет кварков через переориентацию диполей.

16. Обсуждение

16.1. Преимущества гипотезы

Единство взаимодействий: Электромагнетизм, гравитация и сильное взаимодействие сводятся к поляризации диполей.

Объяснение спина: Угловой момент диполей естественно приводит к полуцелому спину фермионов.

Динамическая цветность: Цвет кварков — не фиксированное свойство, а результат обмена частицами.

16.2. Заключение

Гипотеза стерильных диполей предлагает новый подход к описанию материи, объединяя заряд, массу, спин и цветность через поляризацию субквантовых структур,стерильных диполей. Для её развития необходимо:

Построить квантовую теорию диполей.

Исследовать связь с теориями Великого объединения.

Провести эксперименты для поиска аномалий.

Список литературы

Griffiths, D. J. (2008). Introduction to Elementary Particles. Wiley.

Peskin, M. E., & Schroeder, D. V. (1995). An Introduction to Quantum Field Theory. Westview Press.


Mandelbrot, B. B. (1982). The Fractal Geometry of Nature. W. H. Freeman.