Геометрична теорія будови матерії [ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати. скачати Болдов Ілля Олександрович Введення Існуючі теорії будови елементарних частинок, як правило, не розглядають частинки як протяжні об'єкти, що мають будь-якого внутрішню структуру. Між тим, логічно було б припустити, що маса частинок залежить від її просторової протяжності, а точніше, обсягу. Це припущення також підкріплюється гіпотезою "Великого вибуху", за якою вся видима всесвіт утворилася практично одночасно. Швидше за все, можна говорити про те, що густина речовини в широкому розумінні, тобто частинок, які прийнято називати "елементарними", і які з'явилися одночасно, однакова в рамках спостерігається реальності. Це припущення про рівномірної щільності частинок і їх певних розмірах, лягло в основу пропонованої "геометричній теорії". Сучасні методи вивчення будови елементарних частинок, які полягають в їх розгоні на прискорювачі, і розбиванні про мішень, можна порівняти з вивченням будови умовного камінчика, шляхом його розгону до субсвітлових швидкостей, розбивання його об стіну, і дослідження отриманих уламків. Безумовно, багато досягнень у вивченні елементарних частинок належить саме таких методів. Але зарахування до числа "елементарних" все бỏльшего кількості частинок, резонансів, бозонів, дає привід вважати, що або не всі вони істинно "елементарні", або критерій їх відбору необхідно міняти, або якось пояснити існуючий стан речей простим і зрозумілим способом. Досліди Хофштадтера з розсіювання швидких електронів на атомних ядрах переконливо показали, що нуклони мають кінцеві просторові розміри. Але оскільки елементарним частинкам з самого початку було відмовлено у праві мати просторову структуру, то і спроб класифікації з її допомогою не було. Розміри радіусів нуклонів (протона і нейтрона) в 0,8 Фермі (1Ф = 10-13 см) знайдено Гофштадтером експериментально, тому не могли бути відкинуті й зафіксовані в довідниках (як прикре виключення, на яке ніхто не звертав уваги). Таким чином, є два принципово різних підходи до опису структури елементарних частинок: або локальність, теорія відносності і принцип невизначеності Гейзенберга, або протяжність і відмова від теорій, які їй суперечать. В даний час, з якихось причин, загальне визнання отримала теорія, згідно з якою частки - є кванти або збуджені стани якогось абстрактного поля. Зрозуміло, що все це є спроби досягти "Святого Грааля" сучасної фізики - створити Єдину Теорію Поля, і одним рівнянням описати сильне, слабке, електромагнітне і гравітаційне взаємодія частинки. У безрезультатною гонитві за цією мрією фізика елементарних частинок знаходиться вже близько півстоліття. У результаті підгонки теорії під спостерігаються факти, придумуються чергові навороти і недоладності. Починається вся ця каша корпускулярно-хвильовим дуалізмом, тобто твердженням, що частка одночасно є і власне часткою (шматочком матерії з якоюсь масою), і хвильовим процесом, тобто коливанням якихось полів, які також є видом матерії. Далі, намагаючись пояснити деякі факти, було зроблено припущення, що частинки складаються з якихось "кварків" в кількості трьох штук, потім у цих "кварків" з'явилися "дивина", "чарівність", "колір", "ізотопічний спін" і кількість їх зросла за два десятки. Якісь з цих теорій знаходили підтвердження в дослідах, які-то поки залишаються тільки на папері. Так до цих пір не знайдені ті самі "кварки". І найголовніше-ні ЖОДНОЇ теорії здатної хоч якось дати чітке пояснення значень мас елементарних частинок. А оскільки загальноприйнята "польова" теорія також суперечить деяким упертим фактам (про розміри частинок), напевно варто пошукати сенс та істину в іншому місці. Будова елементарних частинок З курсу фізики в обсязі середньої школи відомо, що повна енергія частинки в інерціальній системі відліку Еін дорівнює сумі енергії спокою Е0 і енергії руху Е імп. Еін = Е0 + Е імп, (1) де Е0 = m c2 (2) У момент удару частинки про мішень можна говорити про її еквівалентної масі, яка визначається як: m = Еін / c2 (3) При розгоні частинок до субсвітлових швидкостей приріст маси дуже значний, що дозволило спостерігати частинки з масою набагато більше ніж маса протона. Якщо порівнювати все це зі спробами дослідження умовного камінчика, то в момент удару об стіну він перетворюється на величезний камінь, і розлітається на шматки, маса яких набагато більша за масу спокою вихідного камінчика. Саме це і ввело дослідників елементарних частинок в оману, що шматки, на які розлітається вихідна частка (протон), також є самостійними (народженими?) Частинками, хоча абсолютно незрозуміло, що дало привід вважати саме так. Відмінність властивостей від властивостей вихідних частинок? Але один з основоположних гносеологічних законів філософії - Закон переходу кількості в якість. Так, властивості змінилися, але це всього лише тому, що змінилася кількість матерії. А те, що виходить в результаті зіткнення двох релятивістських протонів, не може бути нічим іншим, крім багаторазово збільшених частин (шматків) протона, і тих продуктів, на які ці частини розпадаються далі. А оскільки частина не дорівнює цілому, то і властивості у одержаних шматків інші. Маса отриманих частинок велика? Так потім і розганяли, щоб маса збільшилася. Сам термін "народження" частки за змістом має на увазі те, що от нічого не було, а ось стало. Частка "народилася". Виникають резонні питання - З чого народилося? І куди поділося те, що було? Померло? Пішло в небуття? Але ще р-ну Ломоносову був відомий закон збереження речовини. Може бути більш правильним говорити про "перетворення" частинок або їх зібрали? Про їх видозміні, поділі на частини або сполученні в ціле? І тут всього один крок до висновку, що якщо частки або їх частини можуть "перетворюватися" один в одного (з'єднуватися і розділятися), то всі вони складаються з однієї якоїсь матерії (як філософської категорії), яка може приймати різні форми. Ось тоді все встає на свої місця. Причому в даному випадку термін "форми" мається на увазі, як в натуральному, геометричному, так і в філософському значенні. Тут варто згадати ще про один закон філософії - Законі діалектичному зв'язку між формою і змістом. А оскільки зміст і властивості нерозривно пов'язані, то зміна форми веде до зміни змісту, і відповідно властивостей. Саме тому спроби систематизувати і якось пояснити всі відомі "елементарні частки" не вдаються, оскільки фізики неправильно розуміють, що саме вони досліджують, звалюючи в одну купу як власне "елементарні" частинки, так і їх осколки. Саме тому кількість різновиду того, що фізики отримують на прискорювачах, зростає, що з ростом енергії розгону часток, виходить більше різних осколків з абсолютно різними формами і відповідно з різними властивостями. З цієї точки зору, можна вважати всю сучасну фізику елементарних частинок укупі з квантової хромодинаміки, науками з вивчення та систематизації осколків збільшених нуклонів і нічим більше. У даному випадку ми маємо яскравий приклад як неправильний термін, відводить від істинного сенсу явища. Ще в 1917 р. П. Еренфест зазначив, що в евклідова простору з розмірністю більше трьох не можуть існувати стійкі аналоги атомів і планетних систем. Але, оскільки при розмірності менше трьох не можуть виникнути складні структури, то три є єдиною розмірністю, при якій реалізуються основні, стійкі елементи Всесвіту, тобто елементарні частинки. Логічно було б припустити (застосувавши "Принцип Оккама"), що і елементарні частинки існують в тривимірному вигляді і тільки. Отже, всі властивості, і в першу чергу багато, цих частинок визначаються тільки їх будовою і об'ємом в нашому тривимірному світі. З теорії груп відомо, що кінцеві підгрупи власних обертань тривимірного простору вичерпуються списком: Cn, Dn, C, O, Y У списку є дві серії Cn, Dn з довільним n. Решта C, O, Y - спорадичні групи симетрії правильних багатогранників, які не входять ні в які серії. Якщо розглянути таблицю правильних опуклих багатогранників (тел.Платона), всі грані яких є конгруентні правильні багатокутники, то можна помітити її схожість з початком таблиці елементарних частинок. Таблиця 1. Правильні опуклі багатогранники № пп Вид багатогранника Граней Вершин Ребер 1 Тетраедр 4 4 6 2 Октаедр 8 6 12 3 Гексаедр (куб) 6 8 12 4 Ікосаедр 12 20 30 5 Додекаедр 20 12 30 Тетраедр Октаедр гексаедр Ікосаедр Додекаедр Малюнок 1. Правильні багатогранники Таблиця 2. Фотон і Лептони № пп Вид частинки Маса, МеВ Електр. Заряд Лептон. Заряд Вид заряду 1 γ ~ 0 0 0 2 ν e <7 * 10-6 0 +1 E 3 e- > 4.3 * 1023 років -1 +1 E 4 ν μ <0.17 0 +1 Μ 5 μ - 2.2 * 10-6 -1 +1 Μ Висловимо гіпотезу: Елементарні частинки являють собою за формою многогранники. Маса частки визначається обсягом відповідного багатогранника і залежить від довжини ребра. Властивості частки визначаються видом (структурою) багатогранника. Прояви різних законів збереження нефізичних зарядів (лептонних, Ядерна фізика, дивина і пр.) - наслідки закону збереження структури багатогранника, вираженої в його осях симетрії. При зіткненні частинок їх багатогранники з'єднуються в (або розколюються на) частки, які приймають форму інших багатогранників. Як бачимо з Таблиці 1, є дві групи багатогранників, які дуальних, тобто один можна отримати з іншого, якщо центри граней одного, прийняти за вершини іншого, і які мають однакову симетрію. Це пари гексаедр і Октаедр, Додекаедр і Ікосаедр. У кожної з цих пар однакову кількість ребер, а кількість вершин і граней міняються місцями. Можна припустити, що це пари пов'язані лептонний заряд, тоді перша пара - це Електрон (гексаедр або Куб) і електронне нейтрино (Октаедр). Друга пара - Додекаедр (Мюон) і Ікосаедр (Мюонні нейтрино). Також є один багатогранник, який дуал сам собі. Це тетраедр. У таблиці 2 йому відповідає Фотон. Зробивши таке припущення, можна помітити, що частинки, багатогранники яких, утворені з правильних трикутників, рухаються зі швидкістю світла. У автора поки немає цьому пояснення. Навпаки, многогранники, утворені з квадрата (Електрон) і п'ятикутника (Мюон), мають масу спокою. Обсяг гексаедр визначається як третій ступінь довжини його сторони а. Прийнявши сторону гексаедр за одиницю, отримаємо: Vе = а3 = 1: (4) Обсяг додекаедра при боці рівній а визначається за формулою: V μ = a3 / 4 (15 +7 √ 5); (5) Прийнявши сторону додекаедра а = 3, отримаємо: V μ = 206,9. Якщо порівняти отриману величину з загальноприйнятою величиною маси Мюон (в електронних масах) рівною 206,77, то побачимо, що похибка визначення маси Мюон за новою теорії, становить менше семи сотих відсотка, що цілком непогано, і не може пояснюватися простим збігом. Лептонний заряд можна пояснити дуальністю частинок або, точніше, однаковою кількістю і розташуванням осей симетрії. У Табл. 1 це електронний лептонний заряд і мюонний лептонний заряди, відповідно. Розпад Мюон, згідно запропонованої гіпотези, представляється як "схлопування" додекаедра в Куб, Ікосаедр і Октаедр. Частка μ- е- ν e ν μ Різниця Грані 12 6 -8 20 12 - (6-8 +20) = 6 Вершини 20 8 -6 12 20 - (8 -6 +12) = - 6 Ребра 30 12 -12 30 30 - (12-12 +30) = 0 При цьому з'являється шість нових граней, а шість вершин пропадають. Логічно припустити, що при розпаді мюона, шість вершин розгорнулися в шість граней. При цьому Мюонні нейтрино зберегло осі симетрії Мюон, Електрон отримав електричний заряд, а що з'явилися осі симетрії Електрона компенсують осі симетрії Електронного антинейтрино. Окремо варто відзначити те, що подання електрона у вигляді куба пояснює будову молекул. Якщо куб представити у вигляді вектора, що проходить з однієї вершини в іншу через центр, то кількість можливих положень вектора в тривимірному просторі буде дорівнює восьми. Отже, електрон може перебувати в певній області простору у восьми можливих положеннях, що дорівнює максимальній кількості електронів в загальних валентних оболонках атомів, пов'язаних в молекулу. Звичайно, у Табл. 2 відсутні ще два Лептон: це Тау-лептон, і його нейтрино. Оскільки перший лептон - Електрон, складається з граней з чотирма сторонами, другий лептон - Мюон, з граней з п'ятьма сторонами те, багатогранник Тау-лептона повинен складатися із правильних шестикутників, а Тау-нейтрино, відповідно з правильних трикутників, причому обидва багатогранника повинні бути дуальних .. Але інших правильних опуклих багатогранників більше немає. Так, і скласти багатогранник, що складається тільки з правильних шестикутників неможливо. Мабуть, слід звернути увагу на інші багатогранники, а саме опуклі Параллелоедри (Тіла Федорова). І серед них ми зауважимо Гексагон, багатогранник, що представляє собою пряму призму з правильним шестикутником в основі, і висотою, рівною, стороні шестикутника і дуальний йому Додекатетр, схожий на Октаедр, тільки граней у вершини шість і межі представляють собою рівнобедрені трикутники з основою рівним √ 3 / 2 від довжини бічної сторони. Малюнок 2. Гексагон і Додекатетр Якщо Гексагон - Тау-мезон, то Додекатетр - Тау-нейтрино. Обсяг Гексагон зі стороною рівної а визначимо як: V τ = √ 3 * 3 / 2 * а3 (6) При стороні а = 11 отримаємо: V τ = 3 458,04. (7) Якщо порівняти отриману величину з загальноприйнятою величиною маси Тау-мезона (в електронних масах) дорівнює 3 477,50 то побачимо, що похибка визначення маси в даному випадку менш шести десятих відсотка, що також не може пояснюватися простим збігом. Логічно припустити, що оскільки правильні багатогранники вичерпані, то інші елементарні частинки являють собою інші багатогранники. Наступними розглянемо напівправильні багатогранники, що представляють собою правильні багатогранники, симетрично усічені. Першим на таку операцію усікання обсягу розглянемо тетраедр. Малюнок 3. Усічений Тетраедр Обсяг такого тіла буде визначатися як різниця обсягу вихідного тетраедра зі стороною рівної а, та обсягу чотирьох відсічених тетраедрів зі стороною b. V = (√ 2) / 12 * a3 - 4 * (√ 2) / 12 * b3 (8) Безумовно, можливі багато варіантів з різними значеннями a і b. Серед них ми відзначимо варіант, коли а = 14, b = 5, при цьому V = 264,48. З отриманого результату, це - Пі-0 мезон. Його маса дорівнює 264,15 Є.М. Наступним розглянемо "усічений куб" (Мал. 4) Малюнок 4. Усічений Куб Його обсяг визначиться як обсяг вихідного куба зі стороною а, за мінусом обсягу восьми відсічених кутів зі стороною b. Зауважимо, що відсічені кути складають октаедр зі стороною b. V = a3 - √ 2 / 3 b3. (9) Прийнявши а = 6,5 b = 1,0, отримаємо V = 274,154. З отриманого результату, це Пі + / - мезон. Його маса дорівнює 273,39 Є.М. Зазначимо, що решта ребра складає 6,5 - √ 2 ≈ 5. Всі маси частинок, про які йшла мова до цих пір - це так звана маса спокою. Вона обчислювалася як функція від довжини сторони. Окремої розмови гідні чотири частинки, які рухаються зі швидкістю світла, і маса яких визначається з класичної формули E = mc2. Це фотон і три види нейтрино. Для цих частинок проведемо зворотне перетворення - отримаємо довжину сторони багатогранника від відомої маси. Масу фотона приймемо рівною нулю, а за одиницю приймемо довжину межі гексаедр (Електрона). Тоді довжина межі Електронного нейтрино буде дорівнює 0,030744. Довжина межі мюонного нейтрино дорівнює 0,53425016, а для Тау-нейтрино отримаємо величину рівної 3,43906451. Зведемо отримані результати в таблицю. Причому в лептона згрупуємо окремо нейтрино і власне лептони. Таблиця 3. Зведена таблиця Геометрії елементарних частинок № пп Вид частинки Вид багатогранника Довжина Грані Маса Е.М. Обсяг Похибка 1 γ Тетраедр 0 Лептони 2 ν e Октаедр 0,030744 <7 * 10-6 3 ν μ Ікосаедр 0,53425 <0.17

* Довжина ребер сходяться до вершин.

** Взято довжина ребер неусеченних багатогранників.

Різноманіттям усічених правильних, напівправильні і неправильних многогранників можна пояснити і все різноманіття видів елементарних частинок.

Тоді різновиди "кварків" - швидше за все, лише види багатокутників, з яких складені багатогранники - частинки. Чим більше їх кількість задіяно у побудові багатогранника (як за площею, так за видами), тим більше обсяг отриманого багатогранника, і відповідно маса елементарної частинки, яку він представляє.

Серед безлічі частинок є дві відносно стабільні. Це електрон і протон.

Стабільність електрона визначається Законом збереження кількості осей симетрії, що виявляється як закон збереження лептонного заряду, і законом збереження електричного заряду.

Логічно припустити, що закон збереження баріонного заряду - є прояв того ж закону. У кожного з лептонів і мезонів є тільки один вузол симетрії. Якщо є багатогранники, на які може розпастися частинка з збереженням симетрії, і дозволяє обсяг її багатогранника, то відбувається її розпад.

Але, мабуть, центрів симетрії може бути більше одного. Або в одному місці можуть бути кілька центрів симетрії і тоді, наприклад, виходять усічені багатогранники - мезони.

З цієї точки зору розпад важкої частинки - є зміна її складною симетрії, і наближення до простої симетрії легких частинок.

Виходячи з цих посилок та отриманих багатогранників Пі-мезонів, спробуємо отримати структуру протона і нейтрона. Виходячи з сучасних уявлень, що нуклони оточені віртуальними Пі-мезонами, а також, що протон і нейтрон легко перетворюються одна в одну, зробимо припущення, що вони мають щось єдине, що в результаті додавання багатогранників - мезонів, власне і визначає вид частки - нуклона .

Ребра Пі - 0 і Пі + - мезонів мають одне загальне число = 5. Грані їх представляють собою трьох і чотирикутники. Припустимо, що загальна частина нуклонів-є багатогранник, складений з правильних трикутників і квадратів зі стороною = 5.

Малюнок 5. Гедре

З напівправильні багатогранників цим умовам відповідає так звана "Гедре". Обсяг її зі стороною а визначається як сума складових обсягів.

V = a3 + 6 * a3 * √ 2 + 8 * a3 / (6 * 2 * √ 2) +6 * a3 / 2 (10)

При стороні а = 5, V = 1089,26;

Додавши до Гедре шість кубів зі стороною а = 5, отримаємо таку структуру.

Обсяг такої структури визначиться як:

V = 7 * a3 + 6 * a3 * √ 2 + 8 * a3 / (6 * 2 * √ 2) +6 * a3 / 2 (11)

При стороні а = 5, V = 1839,26; У даному випадку, ми маємо частку - протон, оточену кубиками - віртуальними Пі + мезонами. Стати повноцінними мезонами їм не дозволяє розмір, тобто маса.

Малюнок 6. Протон

Маса нейтрона у вільному стані, як відомо, більша за масу протона. Найпростіший аналіз атомарних ваг по таблиці періодичної системи Д. І. Менделєєва показує, що у зв'язаному стані - в ядрі - маса нейтрона менше маси протона і становить 0,98 ÷ 0,99 від маси протона. При цьому маса протона в ядрі не змінюється.

Спробуємо пояснити, яким чином нуклони зв'язані в ядрі в єдине ціле, залишаючись при цьому окремими частинками. Якщо нуклони в ядрі мали б зіткнення вершинами, то таке з'єднання. мабуть не мало б великий жорсткості, якщо ж гранями, то можна припустити ймовірність їх "схлопування" в одну частку, або якимось чином зміни їх властивостей. Жорстка конструкція, при збереженні власної структури, виходить, якщо нуклони мають зв'язок в ядрі шляхом об'єднання ребер. Оскільки виступаючі частини багатогранника - протона представляють собою куби, розташовані під кутом 90 градусів, то у відповідь межі виступаючих частин нейтрона повинні бути розташовані так само. У Пі-0 мезонів, віртуально оточуючих нейтрон, є грані - трикутники зі стороною (?) = 5. Мабуть і з'єднання виступаючих частин нейтрона доводиться на межі трикутної форми.

Мінімальна кількість ребер необхідних для жорсткого з'єднання двох багатогранників (нуклонів) дорівнює двом. Трикутних граней на Гедре - 8. Чи необхідно всім їм мати виступаючі частини? Ні, достатньо всього чотирьох, розташованих по вершинах вписаного в Гедре тетраедра. Сторони такий усіченої піраміди розташовані під кутами 90 º один до одного, а зовнішня сторона - правильний трикутник.

Малюнок 7. Нейтрон в ядрі

При цьому з усіх шести сторін до нейтронів може бути приєднаний протон двома ребрами. Маса такої частки визначиться як:

V = 7 * a3 + 6 * a3 * √ 2 + 8 * a3 / (6 * 2 * √ 2) +6 * a3 / 2 + 4 * (b3 - (a * √ 2) 3) / 6. (12)

Тут b = 10,5 * √ 2; де 10,5 - довжина грані від основи піраміди з стороною b до вершини, захованої всередині Гедре. При а = 5, b = 10,5 для нейтрона в ядрі маємо:

V нейтр.связ .= 1831,54

У вільному стані, мабуть, усічені піраміди будуть прагнути до форми усіченого тетраедра.

Малюнок 8. Усічений тетраедр

Обсяг усіченого теораедра дорівнює:

Vтетр.ус. = (√ 2) / 12 * a3 - (√ 2) / 12 * b3: (13)

Прийнявши а = 12, b = 5, отримаємо обсяг піраміди (віртуального Пі-0 мезона) для нейтрона у вільному стані:

V ус.тетр .= (√ 2) / 12 * a3 1 (√ 2) / 12 * b3 (14)

V ус.тетр .= 185,57

Маса нейтрона тоді визначиться як;

V = a3 + 6 * a3 * √ 2 + 8 * a3 / (6 * 2 * √ 2) +6 * a3/2- (√ 2) / 12 * a3 + (√ 2) / 12 * b3 (15)

V нейтр. своб .= 1844,92

Зведемо отримані результати в таблицю.

Таблиця 4. Нуклони

Відповідно до пропонованої гіпотези, нуклони в ядрі будуть пов'язані ребрами. При цьому довжина ребра усіченої піраміди нейтрона, що відходить від Гедре, становить близько 7. Це на 2 більше, ніж довжина ребра виступаючого куба протона. Таким чином, крайня площину куба протона не дістане до Гедре нейтрона, і обидві частинки збережуть свою структуру.

При розпаді ядра, нейтрон залишає чотири усічені піраміди, але вони змінюють форму - перетворюються на усічені тетраедри. Оскільки маса вільного нейтрона більша маси протона, то усічені піраміди знову перетворюються в куби, і виходить протон. При цьому надлишок речовини і негативний електричний заряд несуться електроном і електронним нейтрино.

При розбиванні протона в прискорювачі про мішень він і частки мішені розпадаються на частини - багатогранники, ребра яких кратні довжині ребра електрона. Тому маси виходять часток не утворюють суцільний спектр значень, а підпорядковані певній закономірності.

Той факт, що всі елементарні частинки в кінцевому рахунку (шляхом ланцюжків розпаду) перетворюються (приймають форму) в правильні багатогранники, або багатогранники з них складені, дозволяє доповнити гіпотезу наступним твердженням:

Тіла Платона є первинними елементарними формами, з яких складаються (частково або повністю) елементарні частинки. Форма неправильного багатогранника частинки (або його частин) прагне прийняти форму тіла Платона. Форма хоча б одного з багатогранників частинок одержуваних при розпаді, більш близька до форми тіл Платона, ніж вихідна частка.

Автор не береться поки пояснити, що саме є визначальним: властивості власне "елементарної" частинки, площини граней, ребра чи вершини.

Можливо, що вищенаведене доповнення до гіпотези треба звести до не формі самого багатогранника, а до виду його граней. Можливо, що ребра є якісь струни - згортки простору. Можливо, основою частки (визначає форму) є її якийсь вузол симетрії, який треба вважати істинно "елементарним". Все це вимагає подальшого осмислення.

Автор чудово розуміє, що запропонована теорія нібито суперечить загальноприйнятій "дуалізму" частинок. Оскільки частка з жорстким обсягом і структурою не вкладається в поняття "хвиля". Все це справедливо, тільки якщо взяти рух частинки математично безперервним в кожній точці простору з заданим жорстким об'ємом. Під поняттям точки, тут розуміється саме математичне визначення, при якому відстань між точками зникаюче мало, але не дорівнює нулю. Але ми живемо в реальному, а не математичному просторі. У ньому ж рухаються і елементарні частинки.

Давайте розберемося, що ж це за "хвильові" властивості. По-перше, сам термін з'явився, коли допускалося існування якогось "ефіру", за яким поширювалися світлові "хвилі". Багато в чому, сам термін зобов'язаний своїй появі ефекту дифракції, який пояснювався фізиками чисто математично складанням якихось хвиль-синусоїд. З відкриттям фотона - з його корпускулярними властивостями, тобто поведінкою його як частки, при поглинанні і випущенні, йому ж було передано і хвильові властивості світлової хвилі, які проявляються при розповсюдженні. Так народився корпускулярно-хвильовий дуалізм із застереженням, що хвильові властивості виявляються тільки при русі частинок.

Як пояснення прояви хвильових властивостей частинок, що не суперечать запропонованим "геометричному" пристрою частинок, можливі як мінімум два варіанти.

Перший - "чарункова" структура вакууму, де частинки можуть знаходитися тільки в певних "квантованих" місцях простору, "перескакуючи" з однієї комірки в іншу. На користь такого пояснення говорить і наявність "тунельного" ефекту. При цьому для здійснення руху необхідна додаткова кінетична енергія.

Другий-це "осциляція" самої частинки, тобто, "схлопування" її об'єму в точку найближчій вершини, що знаходиться за вектором руху частки, і розгортання її далі в повний обсяг на іншому місці з цієї ж точки. Дане припущення нічим не екзотичніше корпускулярно-хвильового дуалізму.

Якщо при цьому врахувати обертання частинки (спін), то стає ясно, яким чином частка може рухатися в будь-якому напрямку тривимірного простору. При цьому вектор руху частки, тобто прикладена їй енергія руху, "розмазує" частку (точніше її осциляції) в просторі, утворюючи "Хвилю де Бройля".

Малюнок 9. Послідовні фази осциляції фотона

Так ефекти дифракції та інтерференції можна пояснити, якщо вважати світлі і темні смуги, видимі як результат попадання квантів світла, не результатом складання якихось хвиль - синусоїд, а як наочно проявляється розподіл кількості попадання фотонів (частинок) в певні області простору. Де-то густо (яскраво), а десь пусто (темно). Дифракція, як відомо, спостерігається при проходженні хвилі (частки) повз краю перешкоди. При цьому для спостереження ефекту дифракції відстань між частинами перешкоди повинно бути порівнянна з довжиною хвилі. При цьому спостерігається крайовий ефект. Але якщо взяти хоч одне вищенаведене пояснення "комірчастої" структури вакууму, або "осциляцію" частинки, то ми отримаємо наступне:

1. Частинки, що пролітають поблизу від краю перешкоди, відчувають гравітаційне тяжіння до частинок перешкоди. При цьому вектор їх руху отримує зміщення в бік перешкоди.

2. У силу "комірчасту" вакууму, або в результаті "осциляції" частина часток не може утворитися (розвернутися) в районі краю перешкоди і перескакує в наступну за перешкодою область простору, по "тунельного" ефекту. Можливо, як варіант, "тунельний" перенесення вузла симетрії, який, розвернувшись в частку за краєм перешкоди, має широкий розмах векторів руху.

3. Будова ядра

Припустимо, що структура ядра однозначно відображається у структурі електронних оболонок атома, які фізиками досить добре вивчені. У принципі заперечити на це припущення нічого. Але в той же час авторові не відома жодна спроба, скласти структуру ядра так, як діти збирають іграшкову пірамідку з кубиків, на підставі знань про електронні оболонках атома.

Спробуємо зробити це згідно отриманим вище висновків, що нуклони в ядрі з'єднуються в тривимірному просторі під кутами 90 º. Причому не можуть бути приєднані один до одного два протони або два нейтрони. Тільки протон до нейтрони. Саме тому в ядрі необхідні нейтрони у кількості не меншій ніж кількість протонів, хоча відомо і один виняток - He3.

З цієї точки зору ядро ​​Дейтерію являє собою найпростішу пару нуклонів з якої будуються ядро ​​будь-якого атома (Мал. 10).

n - p

Малюнок 10. Ядро Дейтерію

Малюнок 11.Ядро Гелія 4 (1 шар)

Як бачимо, перший складний атом - Гелій, складається з двох пар нуклонів першого шару, які лежать в одній площині (Рис.11).

Приймемо, що структура з двох пар нуклонів формує S-структуру електронної оболонки атома. Ми також будемо називати таку структуру з двох пар нуклонів - S-оболонкою ядра.

Очевидно, що додаток ще однієї пари нуклонів дасть ядро ​​Літія. Але додаток цієї пари відбувається в S-оболонці другого шару, яка знаходиться поруч з S - оболонкою першого шару.

1 шар

2 шар

Малюнок 12. Ядро Літія

Для додаткової жорсткості в структуру ядра Літія додається зайвий нейтрон. Подальше ускладнення структури ядра досягається додаванням нуклони пар у площині другого шару ядра навколо S-оболонки і повністю заповнюється ще шістьма парами нуклонів. Приймемо, що ці шість пар - P - оболонка.

При цьому додавання відбувається як із зайвими нейтронами так і без.

Малюнок 13. Пошарова структура ядра Неону (1S2 + 2S2 + 2P6)

(Магічне число - 20)

Зауважимо, що S-оболонки знаходяться поруч один з одним у сусідніх шарах.

Малюнок 14. Пошарова структура ядра Аргону (1S2 + 2S2 +2 P6 + 3S2 + 3P6)

(Магічне число - 40, у другому (або третьому) шарі - додатково 4 нейтрона)

Очевидно, що наступна оболонка в шарі буде складатися максимум з десяти пар нуклонів.

Малюнок 15. D-оболонка (10 пар)

Наступна у шарі оболонка - F складається з 14 пар нуклонів, розташованих також квадратом.

Ми прийняли, що структура ядра атома відображається у структурі його електронних оболонок. При цьому в кожному шарі ядра зовнішніми (зовнішніми) будуть оболонки, повністю або не повністю добудовані. Так, якщо зовнішня оболонка не добудована, то зовнішньої виявиться також частина протонів попередньої оболонки. До цих протонам, частині зовнішньої і частини попередньої оболонки можуть бути приєднані додаткові нейтрони. З цієї точки зору, спробуємо уявити структуру ядра Урана 238.

Оскільки додаткові нейтрони можуть бути приєднані до атома тільки із зовнішнього боку ядра і тільки до протонів, то нас цікавитиме кількість протонів у зовнішніх оболонках по шарах у ядра Урана 238. Електронні шари Урана 238 представлені нижче.

Таблиця 5. Електронні оболонки Урана 238.

Структура ядра буде відповідати структурі електронних оболонок.

У першому шарі ядра зовнішньої буде добудована S - оболонка - 2 протони;

У другому шарі - добудована P - оболонка - 6 протонів;

У третьому шарі - добудована D - оболонка - 10 протонів;

У четвертому шарі - добудована F - оболонка - 14 протонів;

У п'ятому шарі зовнішніми будуть частину D - оболонки - 7 протонів, і частина - F - оболонки - 3 протона;

Малюнок 16. П'ятий шар

У шостому шарі зовнішніми будуть частину Р - оболонки - 5 протонів, і частина - D - оболонки - 1 протон;

Малюнок 17. Шостий шар

У сьомому шарі - S - оболонка - 2 протони; Показувати її не будемо, у неї зовнішні - 2 пари.

Всього, таким чином, зовнішніми, по шарах, в ядрі атома Урану 238 будуть 50 протонів, до яких можуть бути приєднані зайві нейтрони. Але кількість зайвих нейтронів, які він має насправді 54. Чотири додаткових нейтрона, мабуть, приєднані перпендикулярно до зовнішніх першому і сьомому S - верствам. Боковий вигляд на ядро ​​Урану 238 пошарово наведено нижче.

Малюнок 18. Боковий вигляд на ядро ​​Урану 238 (в розрізі).

На малюнку видно явна несиметричність ядра Урана 238, яка проявляється при радіоактивному розпаді у вигляді його несиметричного поділу. Швидкий нейтрон, мабуть, ділить ядро ​​атома Урану 238 між четвертим і п'ятим шарами. При цьому більший осколок, зменшує кількість нуклони пар в зовнішньому четвертому шарі до 10, а чотирнадцять нуклони пар 4F шару, утворюють нові п'ятий і шостий шари. У залежності від вектора входу вільного нейтрона в ядро, залежить розподіл за двома осколках нуклонів 4F шару і точне значення протонів і нейтронів в отриманих осколках, одержуваних при ядерному розподілі.

На підставі зробленого раніше припущення про структуру ядра, можна вивести кількісне правило:

Максимальна маса ядра ізотопу будь-якого елементу визначається як сума подвоєного порядкового номера елемента і кількості нейтронів, які можуть бути приєднані до зовнішніх протонам в добудованих і недобудованих оболонках ядра по шарах зовні або збоку.

Як видно із запропонованих малюнків, атомне ядро ​​в результаті побудови оболонок все більше нагадує куб. Якщо у ядра не будуть з'являтися оболонки великі ніж F оболонка, то повністю добудований куб, буде мати наступну структуру:

Таблиця 6. Електронні оболонки елемента 120

Порядковий номер атома буде - 120, атомна вага 300-308. Швидше за все, атом буде відносно стабільний.

Освіта наступних хімічних елементів буде відбуватися за рахунок подальшого збільшення маси ядра, що можливо тільки за рахунок додаткової оболонки, яка мабуть, буде будуватися над оболонкою 5F, і буде складатися з 18 нуклони пар. Назвемо її оболонкою 5B.

Таблиця 7. Електронні оболонки елементів 121-138.

У таблиці на місці оболонки 5b зазначено 1-18, тобто кількість можливих нуклони пар. Після заповнення оболонки 5b, послідує заповнення оболонок 6f, 7d, 8p, 9s, 6 b ... і так далі за подобою.

Запропонована модель ядра атома чудово пояснює наявність "магічних" чисел протонів і нейтронів. (2, 8, 20, 28, 50, 82, ...) Також запропонована модель пояснює виникнення "ротаційного спектру" (тобто факту обертання ядра як цілого), нез'ясовно в рамках "польової" або квантової теорії. І безумовно, наочно видно несферичності ядер в ротаційній моделі, запропонованої Дж.Рейнуотером ще в 1950 р.

ВИСНОВОК

Безумовно, все вищенаведене суперечить загальноприйнятим сьогодні теоріям, які розглядають частинки як збуджений стан якогось поля.

Але варто нагадати, що "польове" уявлення часток просто всього лише дуже зручна форма математичного приблизного опису процесів і взаємодії самих частинок і ніщо інше. У даному випадку математика, ігноруючи свою допоміжну роль, починає пригнічувати і підміняти собою саму фізику.

Ніхто і ніколи не відміняв доведену досвідом просторову структуру елементарних частинок і їх розміри. А там, де є розміри - є тривимірний об'єм.

Аргумент про "суперечності" сформованим уявленням, можна було б прийняти, якби протягом життя навіть одного покоління, ці уявлення у фізиці елементарних частинок не змінювалися б так часто, і те, що вчора здавалося абстрактним маренням, не отримувало б загального визнання і не ставало черговий "Біблією" для фізиків.

Автор вважає, що геометрична теорія потребує подальшого розвитку і що з її допомогою можна буде краще зрозуміти пристрій нашого світу.