Кварк 3

Материя состоит из кварк-глюонной плазмы, а по сути из энергии деформации пространства-времени в котором эта плазма и живет.
Невиртуальных неделимых частиц не существует.
 
Материя состоит из материи.  Ещё Ленин сказал, что электрон неисчерпаем. Хотя пока неделимый. Вообще-то это зависит от уровня наших знаний. Как аксиомы. Сначала достаточно просто сформулировать - вот так, и исходя из этого объяснять. Потом аксиомы детализируются. Так и с элементарными частицами. А с точки зрения физики - неделимый квант. Вот квант на каждом уровне организации свой.  Сегодня для нас это - кварки, электрон, гюоны, фотон, и слабые бозоны
Какие версии есть как создан мир кроме большого взрыва?
спрашиваеттимур шенец  ·  1 ответ
Моя собственная версия следующая. Мир, как материя, образован из энергии.
• Физики впервые получили материю из чистой энергии
Можно сказать, что Мир - это совокупность энергетических сгустков в энергетическом пространстве. Однако важен не процесс концентрации энергии в условной точке, а причина, побудившая сжаться поле, бывшее прежде индифферентным.
С одной стороны, в попытках осмысления реальности приходишь к неизбежному выводу о рациональности всего существующего. С другой стороны, что вся видимая Вселенная представляет собою одну мысль - настолько единообразно сотворённое несмотря на уникальную неповторимость каждого из элементов.
Наиболее простым объяснением видится т.н. "воля божья" или "Высший разум". Не исключено, что именно Разум сконцентрировал энергетическое поле до состояния материи. Аналогичное взаимодействие "Энергия & Разум" позволяет человечеству подчинять своей воле как саму энергию, так и её материальные производные - окружающий мир.
Благодаря сотворению Мира Космический разум получил возможность распылиться на мириады частиц. Сегодня они находятся в каждом элементе мироздания (включая нас), получив название "души" (зверя, камня, леса). Поэтому Космический разум - не концентрат бородатого мужика с трезубцем на стуле в облаках. Наоборот, это различного рода пустоты наподобие чёрных дыр, меняющие течение и плотность энергетических полей. Они не содержат какого-либо изначального алгоритма по типу "истина/ложь", а выступают своеобразными точками энергетической бифуркации. Т.к. бо;льшая их часть располагается в окружающем (внешнем для нас) мире, то может возникать дисгармония нашей точки (души) с совокупностью окружающих полей, что переживается как конфликт внешнего и внутреннего миров, заставляя изыскивать точки равновесия. Таковыми конфликтами выступают неудовлетворённость достигнутым, подвигающая на новые совершения; опустошённость, вынуждающая изыскивать новое направление течения энергии; идеи, витающие в воздухе в ожидании чтоб их хоть кто-нибудь поймал и т.п.
Когда процесс развития дойдёт до границ разумного, то пусто;ты Разума вновь сконцентрируются в глобальную пустоту, а материя, лишившись души, вновь трансформируется в энергию. Процесс повторится, и так до бесконечности…
В таком случае возникнем ли мы с вами вновь? Сомневаюсь. Мир уникальных возможностей слишком калейдоскопичен, чтобы повторяться снова и снова.
pacient-86425732г2,6;K
Пациент психбольницы ))
Какова причина появления мира?
спрашиваетBaris Arashev  ·  14 ответов
Какова причина появления мира?
• Внутреннее противоречие основного (виртуального) мира. В котором здесь и сейчас с одной стороны и везде и всегда с другой создают главный дисбаланс. Дисбаланс порождает материю (сгусток виртуального мира), как форму устранения этого дисбаланса. Причем если посмотреть на материю из виртуального мира , то она для него просто концентрация мысли вне времени и пространства.
А первая ли это Вселенная, в которой мы с Вами, как духовные существа, живём? И единственная ли это Вселенная сегодня существующая сегодня?
• Вселенная, устранив дисбаланс, не сможет существовать вечно, поскольку лишится источника энергии и постепенно вернется к состоянию в котором она находилась перед большим взрывом.  После ее разрушения дисбаланс здесь и сейчас с одной стороны и везде и всегда с другой снова породит материю. Так что можно сказать что материя пульсирует и процесс этот бесконечен, поскольку бесконечен источник энергии. То есть принципиально не устраним главный дисбаланс.
И кто принимал участие в создании этой Вселенной, так подобрав параметры Большого Взрыва, что бы жизнь в нашем виде стала возможной?
• Неисчислимое количество квантовых взаимодействий за все время существования вселенной. Представьте что каждый квант выбирает на основании единого алгоритма, направленного на устранение дисбаланса. Теперь осознайте количество квантов и миллиарды лет эволюции не только систем, но и дисбаланса, дающего энергию.
И опять же это выводит нас на вопрос о том, а что такое человек? Только генетический материал, или что-то вечное и потенциально способное создавать Вселенную? 
• В отличии от вселенной, которая оперирует непроявленными образами, человек использует проявленные образы (цели, представления). Поэтому он вполне может создать виртуальную вселенную, но вот с ее материализацией будут проблемы, поскольку сейчас нет такой мощной энергии, которая была после большого взрыва. Но если подождать несколько миллиардов лет, то шанс что-нибудь создать появится. Только будет ли она жизнеспособна ? И не придется ли смериться с тем что хорошую вселенную лучше делать на базе непроявленных образов, то есть интуитивно, как она и была создана.

Из чего состоит материя и как до этого додумались
Во второй четверти XX века учёные были близки к тому, чтобы считать, что постигли тайны микромира. О, если бы они знали, как они ошибаются!
В частности, успехи квантовой физики позволили доработать и сделать внутренне непротиворечивой выдвинутую ещё Резерфордом модель атома. В ней, напомню, основная масса атома концентрировалась в компактном ядре, состоящем из положительно заряженных протонов и не имеющих заряда нейтронов, а остатки массы приходились на вращающиеся вокруг ядра отрицательно заряженные электроны.

 

То есть, вещество во всём его многообразии представлялось состоящим вот из нейтронов, протонов и электронов - ну и из античастиц, имеющих ту же массу, что и сами частицы, но противоположный электрический заряд. Считалось очевидным, что античастицы есть у протона и электрона, а вот нейтрону, имеющему нулевой заряд, античастицы не полагалось (не существует числа, противоположному 0).

Имеющие одинаковый заряд протоны ядра должны были довольно сильно отталкиваться друг от друга. В отсутствие сил, компенсирующих это отталкивание, ядра атомов должны были бы быстро распадаться, чего на практике не происходило. Значит, должна была существовать некая сила, обеспечивающая притяжение между составляющими атомного ядра, причём притяжение это должно было быть более сильным, чем электрическое отталкивание протонов. Эту силу, не мудрствуя лукаво, назвали сильным взаимодействием.

Количественное описание взаимодействия привёл в середине 30-х японский физик Хидэки Юкава.

По принципам квантовой физики, любое взаимодействие между частицами происходит путём обмена некоей "временной" частицей - квантом взаимодействия. Представьте себе космонавтов, летящих в невесомости параллельно друг другу и перебрасывающихся мячиком. Когда один космонавт бросает мячик, он придаёт ему некий импульс. Но по закону сохранения импульса суммарный импульс системы космонавт-мячик должен сохраниться. Значит, космонавт должен приобрести такой же импульс, который он передал мячику, но направленный в другую сторону. Соответственно, когда второй космонавт ловит мячик, он "поглощает" его импульс и приобретает скорость, направленную туда же, куда летел мячик. В результате серии бросков мячика космонавты, ранее двигавшиеся параллельными курсами, начинут лететь в разные стороны - так, как если бы между ними существовала сила отталкивания.

Примерно так работает взаимодействие в квантовой физике. Разница лишь в том, что космонавты в нашем примере перебрасываются одним и тем же мячиком, тогда как частицы, переносящие взаимодействие в микромире, рождаются одной из взаимодействующих частиц и поглощаются другой без остатка, и существуют лишь в тот момент, пока летят между частицами.

То есть, для окончательного ответа на вопрос о том, как устроена материя,нужно было понять, как выглядит "мячик" сильного взаимодействия, а потом пронаблюдать его на практике.

Юкава на основании своих расчётов параметров сильного взаимодействия пришёл к выводу, что этот "мячик" должен иметь заряд, равный заряду электрона (положительный или отрицательный), и массу примерно в 200 раз большую, чем у электрона. Юкава даже придумал название "мячика", предложив называть его мезоном (средний по массе - тяжелее электрона, легче протона).

 

Вскоре (1936) такие частицы действительно были обнаружены. Расчёты Юкавы оказались верными. Ему дали заслуженную Нобелевскую премию, а физики стали праздновать разгадку всех тайн микромира.

Радость длилась недолго. В 1947 году физики обнаружили ещё одну частицу, очень похожую на мезон, но всё-таки от него определённо отличающуюся. Получалось, что сильное взаимодействие переносят не одна, а сразу две разные частицы, чего, конечно, быть не может. Физики загрустили, но ненадолго: вскоре они заявили, что, мол, мезон Юкавы - это вот как раз-таки открытый в 1947 году мезон, а тот мезон 1936 года - не мезон вовсе, а какая-то неведомая хрень, к сильному взаимодействию отношения не имеющая.

Но не успели они перевести дух, как в 1950-м году был открыт ещё один мезон - точнее, частица, вполне являющаяся мезоном в плане массы, но, вопреки всем прогнозам, обладающая нулевым зарядом. Это было странно. К тому же этот новый нейтральный мезон определённо принимал участие в сильном взаимодействии, так что просто списать его, как сделали с "лишним" мезоном 1936 года не удавалось.

Дальше - больше: по мере создания более совершенных экспериментальных установок, физики начали наблюдать огромное количество участвующих в сильном взаимодействии частиц всевозможных масс и зарядов. Среди них, кстати, нашёлся антинейтрон - частица, внешне никак от нейтрона не отличавшаяся, но при этом явно являвшаяся его античастицей, например, дисциплинированно аннигилировавшая при взаимодействии с настоящими нейтронами.

Физики реально грустили. Вместо троицы "электрон-протон-нейтрон" (плюс античастицы) микромир оказывался населён целым грёбаным зоопарком какой-то мутной фигни, не поддающейся, казалось, ни систематизации, ни учёту. А тут ещё этот проклятый антинейтрон, который существовать по всем представлениям не должен был бы - но вот он, сволочь такая! Кто-то из великих даже в шутку предложил вручать Нобелевскую премию тому, кто в этом году не открыл ни одной новой частицы.

В 1963 году Мюррей Гел-Манн и одновременно с ним Джордж Цвейг, основательно посидев над таблицами мезонов, обнаружили в них некоторую симметрию. Они пришли к выводу, что весь «зоопарк» можно «рассадить по клеткам», если предположить,  что и нуклоны (протон и нейтрон), и мезоны состоят из более мелких частиц трёх типов (плюс - соответствующие античастицы).

Частицы эти было решено назвать кварками, и выбор названия не может не вызывать изумления. Дело в том, что кварк (quark) по-немецки означает не что иное, как творог. Вы можете представить себе, что творится в голове у человека, который на полном серьёзе сообщает миру, что протоны и нейтроны состоят из творога?

Протон, нейтрон, а также мезоны можно было составить из различных комбинаций двух видов кварков, которые, не мудрствуя лукаво, назвали верхним (up) и нижним (bottom) - u-кварком и d-кварком, соответственно. У u-кварка был заряд -1/3 заряда протона, у d-кварка - +2/3. Кроме того, конечно, у каждого из них существовали античастицы с зарядом +1/3 и -2/3, соответственно.

 

По теории Гелл-Мана, протон предполагался состоящим из двух d-кварков и одного u-кварка, в результате имея заряд 1 (2/3+2/3-1/3). Нейтрон же, наоборот, состоял из одного d-кварка и двух u-кварков, а потому (2/3-1/3-1/3=0) заряда не имел. Антипротон, соответственно, состоял из анти-d-кварков и анти-u-кварка, и имел заряд в минус один.
Благополучно разрешилась и проблема с существованием антинейтрона: получалось, что антинейтрон состоит из антикварков тех же сортов, из которых состоит «настоящий» нейтрон. И хотя внешне (масса, заряд) эти частицы, таким образом, кажутся одинаковыми, с точки зрения внутренней структуры они являются самыми настоящими античастицами со всеми вытекающими последствиями.

Мезоны считались состоящими из пар кварк-антикварк. Например, отрицательный пи-мезон состоял из u-кварка (заряд -1/3) и d-антикварка (заряд -2/3), что в итоге давало заряд -1. Его античастица, положительный пи-мезон, состоял, наоборот, из u-антикварка и d-кварка, что давало ему заряд 1/3+2/3=1. Ну а нейтральный пи-мезон, в свою очередь, являлся парой кварк-антикварк одного и того же вида.

Правда, существовал ещё ряд частиц, которые из двух этих кварков составить уже не получалось. К ним относился, например, целый выводок нетипичных мезонов с необъяснимо огромными массами.

Для объяснения существования таких странных конструкций ввели третий вид кварка, который так и назвали – странный, или s-кварк (от английского strange). s-кварк во всём напоминал нижний кварк, но только был почти в 20 раз тяжелее – соответственно, более тяжёлыми оказывались и содержащие его частицы.

Теория кварков позволила хорошо объяснить всё многообразие населения микромира и описать параметры этого населения так, что они отлично согласовывались с экспериментом. Правда, надо было ещё объяснить, каким же это образом состоящая из квантов (кирпичиков вещества) частица-мезон оказывалась переносчиком сильное взаимодействия. Объяснение нашли в том, что она на самом деле им и не была.

Настоящее сильное взаимодействие, заявили физики, происходит именно что между кварками внутри адронов.
У этого взаимодействия имелись заряды, подобные электрическим, но не двух (плюс и минус), а шести сортов. К тому моменту физики уже перестали заморачиваться тем, как их термины поймёт широкая публика, и назвали эти виды зарядов по цветам: красный, синий, зелёный, а также «антикрасный», «антисиний» и «антизелёный». Сумма соответствующего цвета и антицвета давала ноль – белый цвет. Аналогично «белой» оказывалась сумма всех трёх цветовых зарядов (или всех трёх цветовых зарядов обратного знака).

Теория постулировала, что в природе существовать могут только «белые» адроны. По способу «обесцвечивания» адроны разделили на барионы, у которых белый цвет образуется путём сложения цветов разноцветных кварков, и, собственно мезоны, «белеющие» из-за компенсации цветов кварка и антикварка.

Взаимодействие (притяжение) между кварками и, косвенно, между состоящими из них адронами осуществлялось благодаря обмену принципиально новыми частицами – глюонами (от слова glue - клей). Проблема заключалась в том, что по рассчётам глюоны не могли вылетать за пределы адрона, а значит, не могли обеспечивать взаимодействие между нуклонами в ядре. Тут-то и нашлось объяснение роли мезонов, которые являлись просто своего рода «транспортом» для глюонов в их путешествии между частицами внутри атомного ядра.

Новую теорию ждало новое испытание. Со временем физики начали получать новые и новые адроны, которые уже нельзя было объяснить комбинациями кварков трёх введённых типов. Довольно скоро пришлось дополнить модель, введя кварки двух новых видов («ароматов»). Новичкам по традиции присвоили дурацкие названия – «очаровательный» (charm, c-кварк) и «прелестный» (beauty, b-кварк). Последний, впрочем, иногда ещё называют донным (bottom).
Теория кварков теряла стройность. Слишком много кварков, слишком много образуемых ими частиц!

Чуть полегче стало, когда исследователи заметили некие закономерности между старыми и новыми кварками. Как мы уже говорили, s-кварк был утяжелённой версией u-кварка. Так вот, c-кварк оказался утяжелённой версией d-кварка, в остальном во всём на него похожей. А b-кварк, в свою очередь, был братом-переростком s-кварка. Получалась система, в которой существует как бы на самом деле два вида кварков типа u и d – и их «утяжелённые» модификации. Так появилась квалификация кварков по так называемым поколениям: в первом поколении находятся u и d кварк, их «наследниками» являются, соответственно, s- и с- кварки, взявшие от «предков» всё характеристики, но прибавившие в весе, а s- и с- кваркам соответствуют b-кварк и ещё не открытый на тот момент шестой вид кварка, получивший название top (верховного) или true ( истинного), короче, t-кварка.

 

T-кварк, кстати, по рассчётам должен был быть настоящим тяжеловесом с массой свыше 70 масс протона. Ввиду большой массы и малого времени жизни, t-кварк не могли экспериментально обнаружить очень долго, так как на его создание потребовалась бы значительная энергия (масса=энергия!), сконцентрированная в небольшом объёме пространства. Обнаружили t-кварк аж в 1994 году, и радости не было предела: теория поколений работала. Учёным в очередной раз на кончике пера удалось угадать реальное положение дел во Вселенной.

В настоящее время считается, что никаких других кварков в природе не бывает, и общая картина того, что и как происходит внутри атомного ядра, полагается, в общем и целом, раскрытой. Однако список элементарных частиц, формирующих вещество, не ограничивается шестью кварками (с античастицами), а также хорошо известным нам электроном и его «злым братом-близнецом» позитроном. К примеру, надо было понять, какое место во всей этой истории занимает неудачливый кандидат в мезоны – мюон Андерсона?

И, надо отдать должное физикам, они придумали. Но об этом - в следующий раз.