№7 [88]
00`00``01.07.2010 [Σ=7]
ЖУРНАЛ, ПОСВЯЩЕННЫЙ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ НАУКЕ - «ОРГАНИЗМИКА»
Organizmica.org/.com/.net/.ru
НОВАЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ НАУКА ОРГАНИЗМИКА

Физика

Разделы Организмики

Резон – квант пространства: свойства, особенности, качества

В.В. Дикусар, доктор физико-математических наук, Институт системного анализа РАН,
А.А. Тюняев, президент Академии фундаментальных наук, 24.04.2010 г.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, код проекта 10-08-00624.

Статья опубликована:

  1. В журнале «Динамика неоднородных систем» / Под ред. чл.-корр. РАН Ю.С. Попкова // Труды Института системного анализа РАН. 2010. № 50 (1). С. 72 – 79.

В работе «Периодическая система элементарных частиц» [1] изложены основные принципы классификации элементарных частиц и предложена Периодическая система элементарных частиц, построенная на этих принципах. Как всякая адекватная модель, эта Периодическая система позволяет предсказать существование ещё неоткрытых элементарных частиц, заранее указывая их возможные свойства, особенности, качества. Одной из таких элементарных частиц, предложенных в указанной работе, является элементарная частица, которой автор дал название «резон».

Напомним определение: «элементарные частицы» – первичные, далее неразложимые частицы, из которых состоит вся материя. Исходя из определения, к элементарным частицам относятся только частицы класса лептонов (и то не все) и не относятся частицы класса адронов (протоны, нейтроны и др.). Каждая элементарная частица характеризуется тремя параметрами: электрический заряд (η), масса (m), момент количества движения (J). Каждый из параметров может быть включен в состав конкретной элементарной частицы только один раз. При этом единичной массой является масса электрона (1 = me), единичным зарядом – заряд электрона (1 = e), а единичным моментом количества движения – спин, равный ½ (1 = ½). С учётом сказанного формула элементарной частицы выглядит так (1):

O = K±±±K(me;J;e), (1)

где:

O – искомая элементарная частица,

K±±± – управляющая матрица [2], включающая или не включающая соответствующее «качество» в матрице основного набора этих «качеств»,

K(me;J;e) – матрица основного набора «качеств», с помощью включения которых формируется данная элементарная частица.

С использованием (1) формулы некоторых элементарных частиц выглядят так:

1) ПозитронO = K±±±K(me;J;e) = +++K(1;1;1) → e+(1;1;1) → e+(me;J;+e).

2) ЭлектронO = K±±±K(me;J;e) = ++–K(1;1;–1) → e(1;1;–1) → e(me;J;–e).

3) НейтриноO = K±±±K(me;J;e) = ++0K(1;1;0) → ν(1;1;0) → ν(me;J;0).

Как видим, в представленных примерах изменение коснулось только одного – третьего (отсчёт слева) – кластера. Если в третьем кластере стоит признак заряда +1, то есть элементарная частица обладает единичным положительным зарядом, то при единичной массе и единичном спине эта элементарная частица является позитроном. Если в том же кластере заряд представлен –1, и в остальных кластерах параметры сохранены, то эта элементарная частица является электроном. Если же заряд представлен 0, и в остальных кластерах параметры сохранены, то такая элементарная частица отождествляется с нейтрино.

Изменение каждого параметра в каждом кластере происходит аналогично. Каждый параметр может быть представлен одним из трёх своих значений: –1, 0, +1. Из комбинаций таких значений формируются совокупные показатели элементарных частиц, по которым происходит их идентификация. Периодическая система элементарных частиц насчитывает 27 элементарных частиц с уникальным набором качеств me, J, e.

Не все кластеры оказываются занятыми присутствием положительного или отрицательного проявления того или иного качества. У нескольких элементарных частиц оказался незаполненным третий кластер, поэтому, как мы показали, такие элементарные частицы являются электрически нейтральными, то есть не участвуют во взаимодействиях, вызванных электричеством. У нескольких элементарных частиц не заполнен второй кластер, такие элементарные частицы не обладают собственным механическим движением и не участвуют во взаимодействиях, основанных на движении (например, магнитном). У элементарных частиц с не заполненным первым кластером отсутствуем масса, и они не принимают участия во взаимодействиях, основанных на массе. С использованием (1), например, формулы фотона и антифотона выглядят так:

4) ФотонO = K±±±K(me;J;e) = 0+0K(0;1;0) → γ+(0;1;0) → γ+(0;J;0).

5) АнтифотонO = K±±±K(me;J;e) = 0–0K(0;–1;0) → γ(0;–1;0) → γ(0;–J;0).

Элементарные частицы – фотон γ+(0;J;0) и антифотон γ(0;–J;0) – являются античастицами по отношению друг к другу только по одному имеющемуся у них параметру – направлению спина. То есть и та, и другая элементарные частицы – это фотоны, только направления их вращения противоположны. Это различие аналогично тому, как существует электрические заряды, отличающиеся только знаками «плюс» и «минус». При этом мы понимаем природу единства и взаимного дополнения разноимённых электрических зарядов. Аналогична и природа единства и взаимного дополнения фотона и антифотона.

Предложенная Периодическая система полностью соответствует всем известным законам физики, начиная от закона рождения пар и заканчивая соблюдением всех законов сохранения. Кроме этого в Периодической системе работают и все законы взаимодействий, которые для элементарных частиц обобщены в работе [1] под названием «общий закон взаимодействия» (3), а в работе [3] обобщены ещё шире в рамках закона Организмики «коммуникативно всё» (2).

Fij = kkOsiOsj / rij2, (2)

Fr2 = [G;j;k]•{(K1±±±K[me;J;e])•(K2±±±K[me;J;e])}, (3)

где:

F – сила взаимодействия;

[G;j;k] – матрица коэффициентов пропорциональности (в ней: G – гравитационная постоянная; j – коэффициент пропорциональности, учитывающий движение; k – «кулоновский» коэффициент пропорциональности);

K1±±±K[me;J;e] и K2±±±K[me;J;e] – элементарные частицы, участвующие во взаимодействии и сформированные из одинаковых параметров («качеств», элементарных физических свойств, обозначенных через матрицы элементарных параметров – [me;J;e] – в ней: me – элементарная масса; J – спин; e – элементарный заряд), но различными вариантами их включения, определёнными управляющими матрицам K1±±± и K2±±±; r – расстояние между элементарными частицами.

С учётом этих представлений элементарных частиц и названных законов взаимодействия между элементарными частицами приобрели понятный вид. Стали более понятны и реакции, протекающие между элементарными частицами. Поскольку каждый кластер может иметь заполнение только: –1, 0 или +1, то вступать в реакцию могут только те элементарные частицы, у которых есть различие хотя бы в одном кластере. Например, при аннигиляции позитрона e+ и электрона e получается два нейтрино ν (4):

e+(me;J;e) + e(me;J;e) → ν(me;J;0) + ν(me;J;0),

Или

e+(1;1;1) + e(1;1;–1) → ν(1;1;0) + ν(1;1;0), (4)

Как видим из (4), по первому кластеру соблюдается закон сохранения массы, по второму – закон сохранения количества движения, по третьему – закон сохранения электрического заряда, в совокупности по первому, второму и третьему – закон сохранения энергии. Всё изложенное выше позволяет нам говорить о том, что предложенная Периодическая система элементарных частиц правильна, и сформулированная в ней модель открывает действительную сущность построений микромира уровня элементарных частиц.

По степени заполнения кластеров существует два крайних варианта: 1) когда заполнены все три кластера; 2) когда не заполнен ни один из кластеров. В первом варианте – это семейство электронов, насчитывающее шесть элементарных частиц, различающихся только знаком заполненного кластера. Этот крайний вариант получает своё развитие уже в следующем по сложности организмическом уровне, представленном химическими элементами и подчиняющемся законам Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Во втором варианте – это всего одна элементарная частица. Она называется «резон» (лат. начало), и её запись имеет вид – ρ(0;0;0). С неё начинается Периодическая система элементарных частиц, представляющая организмический уровень элементарных частиц. Несмотря на то, что резон имеет нулевые значения массы, спина и заряда, физически резон – это вполне реальная элементарная частица, поскольку в отдельных случаях равенство нулю того или иного параметра наблюдается у других элементарных частиц, а в резоне все частные случаи собраны вместе. Так, резон обладает нулевой массой – как фотон, резон обладает нулевым спином – как заряд, резон обладает нулевым зарядом – как нейтрино. В связи с этим, резон не участвует во взаимодействиях:

Fρ…rn2 = [G;j;k]•{(Kρ000K[0;0;0])•(…)} =

= [G;j;k]•{[0•(m;0;0)=0] + [0•(0;J;0)=0] + 0•(0;0;e)=0]} = 0; (3а)

Проследим некоторые реакции распада и синтеза резона, в которых участвуют пары элементарных частиц [см. (a) – (j)]. Любая реакция распада резона отражает фундаментальное понятие – рождение пар. А синтез резона отражает такое понятие, как аннигиляция – процесс, в котором частица и отвечающая ей античастица превращаются в электромагнитное излучение – фотоны или в другие частицы – кванты физического поля иной природы.

2ρ(0;0;0) → е+(1;1;1) + we(–1;–1;–1) → 2ρ(0;0;0); (a)

2ρ(0;0;0) → η+(0;0;1) + η(0;0;–1) → 2ρ(0;0;0); (b)

2ρ(0;0;0) → γ+(0;1;0) + γ(0;–1;0) → 2ρ(0;0;0); (c)

2ρ(0;0;0) → φ+(1;0;0) + φ(–1;0;0) → 2ρ(0;0;0); (d)

2ρ(0;0;0) → δ+(0;1;1) + bδ(0;–1;–1) → 2ρ(0;0;0); (e)

2ρ(0;0;0) → δ(0;1;–1) + bδ+(0;–1;1) → 2ρ(0;0;0); (f)

2ρ(0;0;0) → χ+(1;0;1) + bχ(–1;0;–1) → 2ρ(0;0;0); (g)

2ρ(0;0;0) → χ(1;0;–1) + bχ+(–1;0;1) → 2ρ(0;0;0); (h)

2ρ(0;0;0) → ν+(1;1;0) + bν(–1;–1;0) → 2ρ(0;0;0); (i)

2ρ(0;0;0) → ν(1;–1;0) + bν+(–1;1;0) → 2ρ(0;0;0); (j)

Напомним, материя – это бесконечное множество всех существующих в мире объектов и систем, субстрат любых свойств, связей, отношений и форм движения. И приведём простейший пример: аннигилируя, положительный и отрицательный заряды порождают резон (b), который, по определению, должен являться квантом физического поля некой природы. Однако среди известных физических полей нет такого, кванты которого одновременно имели бы нулевую массу, нулевой спин и нулевой заряд. Нет – кроме одного. Это физическое поле – пространство.

Традиционное определение пространства (совместно со временем) звучит так: пространство и время – всеобщие формы существования материи. Пространство и время не существуют вне материи и независимо от неё. Из определения видно, что пространство – материальная субстанция, и, как любая материальная субстанция, пространство должно иметь кванты, из которых оно и состоит. Как, например, электромагнитное поле – оно имеет своё семейство квантов – четыре варианта магнитонов, которые отражают движение заряда. К этому семейству относится, например, магнитон δ+(0;1;1). Другой пример – гравимагнитное поле. Его семейство квантов – четыре варианта нейтрино, например, ν+(1;1;0), которые отражают движение массы.

Не все известные физические поля являются динамическими. Например, электростатическое поле потому и называется статическим, что оно сформировано недвижущимся зарядом. Его квантами является семейство конденсонов – четыре варианта, например, χ+(1;0;1), – которые отражают поведение статической заряженной массы. Как видим из примеров, физическое поле приобретает те или иные свойства, которые позволяют его идентифицировать с тем или иным известным полем, только в силу того, какие кластеры у его квантов оказываются заполненными. Причём, заполнение кластера нулём не делает определяемое таким квантом поле нефизическим, не существующим. Просто каждый ноль говорит о средней позиции в заполнении кластера относительно двух крайних вариантов.

Ещё древние атомисты ввели понятие пустого пространства и рассматривали его как однородное и бесконечное. По Ньютону, пространство и время существуют независимо от материи и друг от друга. Пространство само по себе (абсолютное пространство) есть пустое «вместилище тел», абсолютно неподвижное, непрерывное, однородное и изотропное, проницаемое – не воздействующее на материю и не подвергающееся её воздействиям, бесконечное; оно обладает тремя измерениями. Положения векторного умножения действительно показывают, что независимых векторов не может быть больше трёх.

Если пространство – это форма существования материи, то движение – это способ существования материи. При этом материя без движения так же немыслима, как и движение без материи. То есть материя – это та субстанция, которая движется. И, наоборот, при движении материя проявляется непосредственно в форме материи. Если же материя перестаёт двигаться, то она переходит в другую форму своего существования – в пространство (и время). Что можно записать в виде выражения (5):

М – Д = П, (5)

На уровне элементарных частиц можно проиллюстрировать выражение (5) тем образом, который мы представили в (с) – (с1):

γ+(0;1;0) + γ(0;–1;0) → 2ρ(0;0;0), (с1)

Здесь представлен простейший вариант «отъёма» движения. У фотона заполненность второго кластера свидетельствует о том, что фотон имеет движение (вращается вокруг собственной оси). Чтобы остановить фотон, нужно сообщить ему тот же момент количества движения J, но с обратным знаком. Такими характеристиками обладает антифотон. Поэтому «столкнув» фотон с антифотоном, мы уничтожим движение. Такой процесс физически мы наблюдаем при дифракции (тёмные зоны). При описанном процессе «отъёма» движения материя в форме движущегося фотона переходит в другую форму – статического пространства.

Выражение (с1) эквивалентно одной из основных аксиом статики (учение о равновесии): две силы, действующие на материальную частицу (или абсолютно твёрдое тело), уравновешиваются только тогда, когда они одинаковы по численной величине и направлены вдоль одной прямой в противоположные стороны. Рассмотрим обратный процесс (с2), устанавливаемый, в частности, другой аксиомой статики – прибавление или вычитание уравновешенных сил не изменяет действия данной системы на твёрдое тело. То же самое установлено и законом рождения пар:

2ρ(0;0;0) → γ+(0;1;0) + γ(0;–1;0), (с2)

Таким образом, из кванта пространства (резон) можно сформировать пару частица-античастица. В примере (с2) это фотон и антифотон. Это очень распространённое явление «рождения» движения. Приведём только один пример: допустим, вы находитесь на неподвижной лодке; вы прыгаете на берег (получаете движение), и лодка при этом получает движение в противоположном направлении в соответствии с законом сохранения импульса. Это – реактивное движение. Или другой пример. Если вы стоите на одном неподвижном круге, закреплённом на оси, и перепрыгиваете с него на другой неподвижный круг, закреплённый на оси, то оба круга получают эквивалентные вращения, но направленные в разные стороны. Точно так же две «половинки» резона получают противоположно направленные вращения (движения).

Связь пространства и времени, их непосредственное единство выступает в движении материи. Следовательно, поскольку никого движения не происходит, для статичного пространства время не имеет значения. Это позволяет нам сделать выводы о том, что: 1) пространство не связано со временем; 2) пространство не может быть изменено; 3) пространство не участвует в динамических процессах. В том числе пространство не может подвергаться никакой деформации, как утверждает теория относительности. То, что резон не обладает массой, не позволяет ему участвовать в гравитационном взаимодействии. Например, с позитроном, (3b):

Fρe+ = G (Kρ000K[0;0;0])•(Ke+111K[1;1;1]) / rn2

Fρe+ = G (0 m) / rn2 = 0; (3b)

Однако если на резон воздействовать, то из него можно «получить» все виды элементарных частиц и все виды квантов материи (см. (a) – (j)). Вопрос о виде этого воздействия пока лежит за пределами знаний современной физики, потому что природы трёх параметров – масса m, движение J, электрический заряд e, – формирующих элементарные частицы, до настоящего времени не известны.

Заключение

Предложенная в [1] новая элементарная частица, названная «резон», обладает следующими характеристиками:

  1. Масса резона равна нулю.
  2. Электрический заряд резона равен нулю.
  3. Резон не обладает движением.
  4. Резон – стабилен (не зависит от времени).
  5. Резон является квантом пространства, то есть резон материален, представляя собой существование материи в форме пространства.
  6. Резон, а также и определяемое им пространство, не участвуют во взаимодействиях, основанных на понятиях массы, движения и электрического заряда.
  7. Резон и определяемое им пространство несжимаемы.

Литература:

  1. Тюняев А.А., Периодическая система элементарных частиц // Организмика – фундаментальная основа всех наук. Том III: Физика / Под редакцией д. ф.-м. н., профессора, академика РАЕН О. А. Хачатуряна. – М.: Спутник+, 2009; Редкозубов С.А., Тюняев А.А., Организмическое управление и периодическая система элементарных частиц // «Естественные и технические науки». – 2009 г. – № 1 (39). С. 318 – 333.
  2. Редкозубов С.А., Тюняев А.А., Организмическая теория поля // «Естественные и технические науки». – 2008 г. – № 6 (38). С. 277 – 281; Редкозубов С.А., Тюняев А.А., Основы организмического управления // «Естественные и технические науки». – 2008 г. – № 4 (36). С. 340 – 344.
  3. Тюняев А.А., Закон «коммуникативно всё» как первый фактор обобщения взаимодействий различной природы // Динамика неоднородных систем. Под ред. чл.-корр. РАН Ю.С. Попкова. Институт системного анализа РАН. – 2009 г. – Т. 43, № 3.
  4. Дикусар В.В., Тюняев А.А., Системный анализ и Организмика: от частного к общему // Динамика неоднородных систем. Под ред. чл.-корр. РАН Ю.С. Попкова. Институт системного анализа РАН. – 2008 г. – Т. 32, № 3.

Ссылки по теме: