Фотон, гравитон и природа массы

Фотон, гравитон и природа массы: от спина к инерции, рождению материи и космологическому циклу
А.А. Русанов

Аннотация

В работе представлено новое понимание внутренней структуры фотона, природы гравитона, происхождения массы, инерции, рождения материи и космологического цикла. Показано, что фотон имеет внутреннюю структуру: в его геометрическом центре находится ядро — гравитон. Спин фотона равен 1, и у гравитона (ядра) тоже спин 1 — их вращение одинаково.

У свободного фотона инерционных свойств практически нет (за исключением отклонения вблизи массивных тел, где гравитон смещается к центру массы). Отклонение света объясняется сдвигом гравитона в сторону массивного тела.

В момент космологического взрыва (инфляции) гравитон закрутился до предела — практически в «точку». Это его свободное состояние. При попадании в вещество (состояние относительного покоя по отношению к другой частице) гравитон начинает «раскручиваться». При этом образуется диполь «фотон + гравитон», происходит смещение центра масс. Такое состояние является наиболее устойчивым в веществе.

При взаимодействии фотона с веществом или при столкновении с другим фотоном происходит перекрытие оболочек. Ядро (гравитон) на мгновение останавливается, возникает относительная энергия покоя гравитона. По закону сохранения импульса и момента импульса гравитон начинает вращаться в другую сторону, и оболочка (фотон) вместе с ним. Ядро свободного фотона меняет свой спин при взаимодействии.

При изменении спина гравитон «расжимается» — его объём увеличивается (из стянутого в точку состояния он переходит в расширенное). Гравитон имеет внутренние степени свободы (хоть и незначительные). После взаимодействия, когда спин сменился и объём увеличился, фотон проявляет инерционные свойства и приобретает массу, потому что относительно другой частицы он свободным быть не может.

При поглощении фотона веществом образуется неразделимый диполь «фотон + гравитон» (гравитон «внизу», фотон «вверху»). Из трёх таких диполей строится электронное антинейтрино — первая античастица. Затем формируется электронное нейтрино, они образуют диполь, и из трёх таких диполей — следующая частица. Так запускается иерархия рождения материи. Центры масс всех частиц — это электронные антинейтрино или электронные нейтрино, которые удерживают протоны и нейтроны в ядрах атомов (нейтрон ниже — ядро антинейтрино, протон выше — ядро нейтрино).

В конце космологического цикла вся материя концентрируется в нейтринную звезду, затем в ядро из неразделимых диполей «фотон + гравитон» (которые уже не делятся и не сжимаются), затем происходит взрыв, диполи «скручиваются» обратно в фотоны, и цикл начинается заново.

Таким образом, масса и инерция возникают как следствие изменения спина гравитона (ядра фотона) при взаимодействии и связанного с этим увеличения его объёма. Спин свободного фотона сменился, гравитон «разжался» — и это создало массу и инерцию. Всё начинается с фотона и его ядра-гравитона, и всё возвращается к ним. Вселенная вечна и самодостаточна.

Ключевые слова: фотон, гравитон, ядро фотона, спин, инерция, масса, отклонение света, сдвиг гравитона, изменение спина, изменение объёма, расжатие гравитона, степени свободы, неразделимый диполь, электронное антинейтрино, иерархия материи, нейтрон, протон, электрон, ядро атома, нейтринная звезда, космологический цикл, инфляция, законы сохранения.

1. Введение: загадка фотона
Фотон — самая загадочная частица в физике. Он не имеет массы в свободном состоянии, но при взаимодействии с веществом проявляет свойства, напоминающие массу. Он обладает спином (равным 1), но при этом не имеет инерции в обычном смысле. Его траектория искривляется вблизи массивных тел, хотя у него нет массы. Корпускулярно-волновой дуализм фотона остаётся парадоксом уже более ста лет.

В данной работе предлагается новая модель фотона, объясняющая все эти загадки через внутреннюю структуру, динамику спина, изменение объёма гравитона и образование неразделимых диполей, из которых строится вся материя.

2. Внутренняя структура фотона
2.1. Фотон — частица с ядром (гравитоном) в центре
Фотон имеет внутреннюю структуру. В его геометрическом центре находится ядро — гравитон. В свободном состоянии гравитон находится точно в центре, поэтому фотон проявляет себя как безмассовая частица.

Фотон и гравитон — это, по сути, одна частица. Когда центры масс совпадают — это фотон. Когда центр масс сдвигается — это гравитон.

2.2. Спин фотона и гравитона
Спин фотона равен 1. У гравитона (ядра) тоже спин 1 — их вращение одинаково. Фотон и его ядро вращаются синхронно, как единое целое. Это синхронное вращение и есть то, что мы называем спином фотона.

2.3. Корпускулярно-волновой дуализм
Корпускулярные свойства — это свойства ядра фотона (гравитона) как частицы. Волновые свойства — это вращение распределённой энергии вокруг ядра. Фотон одновременно является и частицей (ядро), и волной (вращение вокруг ядра). Нет никакого парадокса — это две стороны одной структуры.

2.4. Гравитон: стянутый в точку в свободном состоянии, расширяющийся при изменении спина
Когда гравитон находится в свободном фотоне, он стянут практически в «точку». Его объём минимален, он не проявляет инерционных свойств.

Но когда при взаимодействии с веществом гравитон меняет свой спин (останавливается, а затем начинает вращаться в другую сторону), он «расжимается» — его объём увеличивается. Точки, из которых он состоит, расходятся. Это происходит внутри тела.

Гравитон тоже имеет степени свободы, хоть и незначительные. При изменении спина его внутренняя конфигурация меняется, объём растёт. Это увеличение объёма и есть проявление инерции и, возможно, массы.

2.5. Почему гравитон скручен сильнее в свободном состоянии и раскручивается в веществе
В момент космологического взрыва (инфляции), когда всё вращалось, гравитон закрутился до предела — практически в «точку». Это его свободное состояние, в котором он находится внутри фотона.

Когда гравитон попадает в вещество (состояние относительного покоя по отношению к другой частице), он начинает «раскручиваться». При этом образуется диполь «фотон + гравитон», происходит смещение центра масс.

Такое состояние — диполь «фотон + гравитон» — является наиболее устойчивым в веществе. Именно из таких диполей строятся все более сложные структуры материи.

3. Свободный фотон: отсутствие инерции
3.1. Почему свободный фотон не имеет массы
У свободного фотона гравитон находится точно в центре, спин равен 1, а объём гравитона минимален (стянут в точку). В этом состоянии фотон не проявляет инерционных свойств — он безинерционен. Он не оказывает сопротивления изменению своего движения (в отсутствие внешних воздействий).

3.2. Отклонение света вблизи массивных тел
Вблизи массивного тела (звезды, галактики) общий центр масс системы «тело + фотон» лежит внутри массивного тела. Фотон и тело начинают сближаться. В этот момент внутри фотона происходит сдвиг: его ядро — гравитон — начинает двигаться в сторону массивного тела. Центр масс фотона смещается.

Луч света отклоняется именно потому, что гравитон (центр масс фотона) сдвигается с центра. Это единственное проявление инерционных свойств у свободного фотона.

4. Взаимодействие фотона: изменение спина, расжатие гравитона и рождение массы
4.1. Что происходит при столкновении фотонов или при попадании в вещество
Когда фотон попадает в вещество или сталкивается с другим фотоном, происходит перекрытие оболочек. Ядро (гравитон) на мгновение останавливается. Возникает относительная энергия покоя гравитона.

4.2. Закон сохранения момента импульса: спин меняется на противоположный
По закону сохранения импульса и момента импульса гравитон не может просто остановиться. Он начинает вращаться в другую сторону, и оболочка (фотон) вместе с ним. Ядро свободного фотона меняет свой спин при взаимодействии.

Спин свободного фотона сменился — с +1 на -1 (или наоборот).

4.3. Расжатие гравитона: увеличение объёма
При изменении спина гравитон «расжимается» — его объём увеличивается. Из стянутого в точку состояния он переходит в расширенное. Это увеличение объёма — прямое следствие изменения направления вращения и внутренних степеней свободы гравитона.

Гравитон имеет внутренние степени свободы (хоть и незначительные).

4.4. Возникновение массы и инерции
После взаимодействия, когда спин сменился и объём увеличился, фотон проявляет инерционные свойства и приобретает массу, потому что относительно другой частицы он свободным быть не может. Система оказывается в состоянии, которое мы воспринимаем как наличие массы.

Масса и инерция возникают как следствие изменения спина гравитона (ядра фотона) при взаимодействии и связанного с этим увеличения его объёма.

4.5. Неразделимый диполь «фотон + гравитон»
Когда фотон поглощается веществом (при взаимодействии), его ядро (гравитон) меняет спин. Внутри вещества образуется диполь «фотон (оболочка) + гравитон (ядро)». Центр масс этого диполя смещён в сторону гравитона. Энергетически выгодное положение: гравитон «внизу», фотон «вверху».

Этот диполь неделим — оторвать оболочку от гравитона (и гравитон от оболочки) невозможно. Он становится фундаментальным строительным блоком для образования более сложных структур.

5. Рождение материи из неразделимых диполей
5.1. Из трёх диполей — электронное антинейтрино
Из трёх неразделимых диполей «фотон + гравитон» строится электронное антинейтрино. Почему три? Потому что это самое устойчивое состояние (минимальная энергия, максимальная симметрия).

Структура электронного антинейтрино: верх (наружная часть) — два гравитона и один фотон; низ — зеркально. Центр масс электронного антинейтрино лежит ближе к двум гравитонам. Это положение неустойчивое — антинейтрино стремится инвертироваться.

5.2. Формирование следующего уровня: диполь антинейтрино + нейтрино
Электронное антинейтрино формирует себе зеркальную частицу — электронное нейтрино. Они образуют новый диполь: электронное антинейтрино «внизу», электронное нейтрино «вверху». Центр масс этого диполя ближе к электронному антинейтрино.

Из трёх таких диполей формируется следующая частица — мюонное антинейтрино, и так далее, по «золотому правилу», вплоть до нейтрона и протона.

5.3. Центры масс всех частиц — электронные антинейтрино или нейтрино
Важнейший вывод: самый низкий центр масс у электронного антинейтрино и электронного нейтрино. После формирования всех частиц — от нейтрино до нейтрона и протона — центры масс этих частиц всегда являются либо электронными антинейтрино, либо электронными нейтрино.

Электронные антинейтрино и электронные нейтрино удерживают протоны и нейтроны в ядрах атомов. Нейтрон расположен ниже (его ядро — электронное антинейтрино), протон — выше (его ядро — электронное нейтрино).

6. Два центра масс гравитона и начало инерции
У фигуры с отрицательной кривизной (вогнутой) нет единого центра масс. Вместо него появляются два фокуса (два центра масс). Положительная кривизна собирает массу в одну точку, отрицательная — разносит её на два полюса.

У гравитона (сдвинутое ядро) появляются два центра масс. Это прямое следствие геометрии. У свободного фотона центр масс один и неподвижен — фотон безинерционен. У гравитона центров масс два, и они подвижны («плывут»). Когда гравитон инвертируется в фотон, его два центра масс сближаются. Это сближение и есть проявление инерции.

Масса — это мера «сдвинутости» ядер внутри частицы, мера изменения спина и мера увеличения объёма гравитона.

7. Космологический цикл: от фотонов к финальному ядру и обратно
Следуя логике концентрации материи, эволюция Вселенной проходит следующие стадии:

Фотоны — исходное состояние (море фотонов).

Нейтрино и антинейтрино — рождаются из фотонов при столкновениях.

Вещество — из нейтрино и антинейтрино по «золотому правилу» строятся протоны, нейтроны, атомы.

Нейтронные звёзды — концентрация материи под действием гравитации.

Нейтринные звёзды — дальнейшая концентрация, конденсат из нейтрино и антинейтрино.

Финальное ядро — ядро из неразделимых диполей «фотон + гравитон», которые уже не делятся и не сжимаются. Это предел сжатия материи.

Взрыв и новый цикл — диполи «скручиваются» обратно в фотоны. Всё возвращается к исходному состоянию — морю фотонов. Цикл начинается заново.

Вселенная самодостаточна и вечна. Она не возникает из ничего и не исчезает в никуда, а циклически проходит через фазы фотонов, нейтрино, вещества, нейтронных звёзд, нейтринных звёзд и финального ядра из неразделимых диполей.

8. Что объясняет предложенная модель
Предложенная модель фотона и гравитона объясняет следующие фундаментальные факты:

Внутренняя структура фотона — ядро (гравитон) в центре.

Спин фотона (1) — синхронное вращение гравитона и оболочки.

Отсутствие массы у свободного фотона — гравитон в центре, спин не изменён, объём минимален.

Отклонение света — сдвиг гравитона в сторону массивного тела.

Корпускулярно-волновой дуализм — ядро (частица) и вращение энергии (волна).

Происхождение сверхскрученного состояния гравитона — космологический взрыв (инфляция).

Раскручивание гравитона в веществе — состояние относительного покоя.

Возникновение массы и инерции — изменение спина гравитона при взаимодействии и увеличение его объёма.

Расжатие гравитона — при изменении спина объём гравитона увеличивается.

Степени свободы гравитона — гравитон имеет внутреннюю динамику.

Неразделимый диполь «фотон + гравитон» — фундаментальный строительный блок материи, наиболее устойчивое состояние в веществе.

Рождение материи — из трёх диполей строится электронное антинейтрино, затем иерархия частиц.

Центры масс всех частиц — всегда электронные антинейтрино или нейтрино.

Удержание протонов и нейтронов в ядрах — через электронные антинейтрино и нейтрино (нейтрон ниже, протон выше).

Два центра масс гравитона — следствие отрицательной кривизны.

Плавающие центры масс — начало инерции.

Космологический цикл — фотоны ; нейтрино ; вещество ; нейтронные звёзды ; нейтринные звёзды ; финальное ядро из диполей ; взрыв ; фотоны.

9. Заключение
Фотон — это не просто «квант света». Он имеет внутреннюю структуру: в его геометрическом центре находится ядро — гравитон. Спин фотона равен 1, и у гравитона (ядра) тоже спин 1 — их вращение одинаково.

В момент космологического взрыва (инфляции) гравитон закрутился до предела — практически в «точку». Это его свободное состояние. У свободного фотона инерционных свойств практически нет (за исключением отклонения вблизи массивных тел, где гравитон смещается к центру массы).

При попадании в вещество (состояние относительного покоя по отношению к другой частице) гравитон начинает «раскручиваться». При этом образуется диполь «фотон + гравитон», происходит смещение центра масс. Такое состояние является наиболее устойчивым в веществе.

При взаимодействии фотона с веществом или при столкновении с другим фотоном происходит перекрытие оболочек. Ядро (гравитон) на мгновение останавливается, возникает относительная энергия покоя гравитона. По закону сохранения импульса и момента импульса гравитон начинает вращаться в другую сторону. Ядро свободного фотона меняет свой спин при взаимодействии.

При изменении спина гравитон «расжимается» — его объём увеличивается. Гравитон имеет внутренние степени свободы (хоть и незначительные). После взаимодействия, когда спин сменился и объём увеличился, фотон проявляет инерционные свойства и приобретает массу.

При поглощении фотона веществом образуется неразделимый диполь «фотон + гравитон» (гравитон «внизу», фотон «вверху»). Из трёх таких диполей строится электронное антинейтрино, затем — электронное нейтрино, и далее по «золотому правилу» — вся иерархия материи до нейтронов и протонов. Центры масс всех частиц — это электронные антинейтрино или нейтрино, которые удерживают протоны и нейтроны в ядрах (нейтрон ниже — ядро антинейтрино, протон выше — ядро нейтрино).

В конце космологического цикла вся материя концентрируется в нейтринную звезду, затем в ядро из неразделимых диполей «фотон + гравитон» (которые уже не делятся и не сжимаются). Затем происходит взрыв, диполи «скручиваются» обратно в фотоны, и цикл начинается заново.

Таким образом, масса и инерция возникают как следствие изменения спина гравитона (ядра фотона) при взаимодействии и связанного с этим увеличения его объёма. Спин свободного фотона сменился, гравитон «разжался» — и это создало массу и инерцию. Всё начинается с фотона и его ядра-гравитона, и всё возвращается к ним. Вселенная вечна и самодостаточна.

Фотон — частица с ядром-гравитоном (спин 1).
В момент космологического взрыва гравитон закрутился до предела — практически в точку.
У свободного фотона инерции нет (гравитон в центре, стянут в точку).
При попадании в вещество (относительный покой) гравитон раскручивается.
При раскручивании образуется диполь «фотон + гравитон» — наиболее устойчивое состояние в веществе.
Отклонение света — сдвиг гравитона.
При взаимодействии спин гравитона меняется на противоположный.
При изменении спина гравитон «расжимается» — его объём увеличивается.
Гравитон имеет внутренние степени свободы (хоть и незначительные).
Изменение спина и увеличение объёма создают массу и инерцию.
При поглощении фотона образуется неразделимый диполь «фотон + гравитон».
Три диполя ; электронное антинейтрино ; иерархия материи.
Центры масс всех частиц — электронные антинейтрино или нейтрино.
Нейтрон ниже (ядро — антинейтрино), протон выше (ядро — нейтрино).
Космологический цикл: фотоны ; нейтрино ; вещество ; нейтронные звёзды ; нейтринные звёзды ; финальное ядро из диполей ; взрыв ; фотоны.
Всё начинается с фотона и его ядра-гравитона. Всё возвращается к ним.
Вселенная вечна и самодостаточна.