Предложены гармоничные кварки в электронах и протонах

Квантовая физика

Гармоничные кварки в электронах и протонах

Хорошавин Лев Борисович

д.т.н., Уральский научно-исследовательский институт архитектуры и строительства (ОАО институт «УралНИИАС»)

Щербатский Виктор Борисович

к.т.н., Региональный центр новых информационных технологий 
(ГОУ ВПО УГТУ-УПИ)

Реферат

Предложены гармоничные кварки в электронах и протонах,
основанные на одном из главных законов гармонии Природы – золотой пропорции d=1,618. Рассчитаны заряды и спин гармоничных кварков в электронах и протонах.

Известно, что элементарные частицы состоят из кварков,  а также из глюонов, которые сцепляют кварки между собой. При понижении температуры глюоны соединяют кварки между собой сначала в протоны и нейтроны с образованием ядер, а затем под влиянием ядер - в электроны с образованием атомов.

Кварки – элементарные частицы размером <10-9нм с дробным к электрону электрическим зарядом +2/3(0,667)е- и -1/3(0,333)е-. Они ведут себя как бесструктурные точечные элементы.

В настоящий период установлено существование шести типов (или ароматов) кварков: u, d, s, c, t, b. Все кварки имеют спин 1/2, барионный заряд В=1/3 и дробный электрону заряд Q = +2/3 и -1/3. При этом кварк s является носителем странности, с – шарма (очарования), в – красоты [1-5]. Каждый кварк состоит из 3 разных зарядов, которые принято называть различным цветом: синим, зеленым и красным.

В свободном состоянии кварки не существуют вследствие чрезвычайно сильного взаимодействия в частицах, для вырывания кварков из которых требуются затратить большие усилия. Так, кварк, получивший энергию от столкновения с электроном, не вылетает наружу из частицы, а затрачивает её на образование кварк-антикварковых пар. Следовательно, энергия связи кварков весьма велика и недоступна для современных ускорителей (вероятно, только на Большом адроном коллайдере можно будет получить свободные гармоничные кварки).

Сильное взаимодействие между кварками обусловлено обменом между ними безмассовыми частицами – глюонами.

Глюоны являются квантами поля, которое кварки создают и которое на них же и воздействует. При этом все глюоны, которые кварки испускают сосредотачиваются вблизи прямой, проходящей через кварки, образуя узкую трубку глюонного поля. Глюонное поле не рассеивается в окружающем пространстве, поэтому глюоны не вылетают из частиц (например, адронов) и их невозможно зарегистрировать.

К элементарным частицам, количество которых в настоящий период составляет более 400, относятся наиболее стабильные и распространенные частицы: электроны, протоны, нейтроны, нейтрино и фотоны. Заряды электронов,  относящиеся к лептонам, и протонов, относящиеся к барионам, рассматриваются ниже.

Считают, что протоны и нейтроны состоят из 3 кварков со структурой uud и udd соответственно, где u=+2/3e- и d=-1/3e- . Данные по структуре электронов противоречивы. Учитывая одинаковый заряд протонов и электронов предложено считать электроны, состоящими тоже из 3 кварков. Следует отметить, что каждый кварк в свою очередь тоже состоит из 3 цветных зарядов.

а. Электроны. Заряд электрона е- = -1,60210-19Кл, масса
mе = 0,91110-27г, классический диаметр электрона de = 5,63587610-6нм, удельный заряд электрона е-/me = 1,76108 Кл/г.

Заряд электрона е- = -1,60210-19Кл удивительно совпадает с основным законом гармонии – золотой пропорцией d = 1,618 (без 10-19Кл), равной 0,618:0,382 = 1,618 и отличающийся от энергии электрона ровно на 1% (1,618-1,602 = 0,016). Если заряд электрона (без 10-19Кл) разделить на золотое сечение 0,618:0,382, с разностью между ними 0,236, то получим гармоничные части: 0,618; 0,382 и 0,236.

Поэтому, предполагаем, что заряд электрона состоит из трех кварков, разделенных по основному закону гармонии – золотому сечению: 

- по этому сечению: 0,618е- + 0,382е- + 0,236е-=1,236е-;

- по приведенному к 1 золотого сечения: 0,5 е-+0,309 е-+0,191 е-=1 е-;

- по гармоничным кваркам: 0,801∙10-19Кл + 0,495∙10-19Кл +0,306∙10-19Кл = 1,602∙10-19Кл

Поэтому кварки в электронах имеют дробный от электрона заряды не +2/3(0,667) е- и -1/3(0,333) е-, а гармоничные кварки: -0,5е-, -0,309е- и 
-0,191е-. Сумма зарядов гармоничных кварков в электронах равна 
–1,602∙10-19Кл (табл.)

Если всё-таки предположить, что электроны состоят из 2 гармоничных кварков, то их заряды равны: –0,618е-=-0,990∙10-19Кл и -0,382е-=-0,612∙10-19Кл, а спины соответственно +1,0 и -1/2. Сумма спинов кварков в электронах и протонах одинакова и равна по +1/2. При этом приходиться считать, что один кварк имеет спин = +1, что мало вероятно.

б. Протоны. Протоны р имеют равный по величине и разный по знаку с электроном заряд р = +1,602∙10-19Кл, масса протона mp=1,672∙10-24г, удельный заряд протона р/ mp = 0,959105Кл/г, классический диаметр протона 
dp = 1,2∙10-6нм. Масса протона в 1836 раз больше массы электрона, а размер протона в 4,7 раза меньше электрона.

Протоны, входящие вместе с нейтронами в состав ядер атомов, для сохранения электронейтральности атамов, также должны иметь гармоничные заряды трех кварков, но с обратным знаком: -0,5е-, -0,309е- и 
-0,191е-.

Если электроны и протоны имеют соответствующие одинаковые знаки зарядов гармоничных кварков (электроны -, протоны +), то нейтроны тоже состоят из 3 гармоничных кварков, но с разными знаками, сумма которых равна нулю: 

- электроны: -0,5е- -0,309е- -0,191е- = -1 е-

- протоны: +0,5е- +0,309е- +0,191е- = +1 е-

- нейтроны: +0,5е- -0,309е- -0,191е- = 0

При этом 1,602∙10-19Кл: 1,618 = 0,990∙10-19Кл ≈ 1,0∙10-19Кл.



Таблица. Свойства гармоничных кварков в электронах и протонах



Наиме-нование

Кол-во квар-ков

Свойства кварков





Электрический заряд, n10-19Кл

Спин





S1

S2

S3

S

S1

S2

S3

S

Электрон, е-

3

-0,801

-0,495

-0,306

-1,60210-19Кл

+1/2

+1/2

-1/2

+1/2

Протон, р+

3

+0,801

+0,495

+0,306

+1,60210-19Кл

+1/2

+1/2

-1/2

+1/2



Следовательно, как электроны, так и протоны состоят из трех кварков (S1, S2, S3) каждый с гармоничными зарядами, ибо Природа создает только гармонию – константу, входящую в разные стадии её развития. Многие константы Природы кратны золотой пропорции: ускорение свободного падения g, масса протона, удельный заряд электрона, ядерный магнетон, магнитная постоянная, атомная единица массы и др.

Кварки, свойства которых рассчитаны на основании основного закона гармонии – золотой пропорции d=1,618 = 0,618:0,382, с разностью между ними 0,236 названы гармоничными кварками. Безусловно, могут существовать кварки и с другими свойствами.

Таким образом, электроны и протоны состоят из трех основополагающих гармоничных кварков S1, S2, S3, которые могут объединяться с другими парами. Гармоничные  кварки в различных элементарных частицах имеют положительные и отрицательные заряды: -S1=0,5е-, S2= 0,309е-, S3= 0,191е- в зависимости от общего заряда частицы и поля, в котором они находятся. Глюоны чрезвычайно прочно соединяют кварки и не позволяют им находиться в свободном состоянии.

 	Полученные данные объясняют образование мультиэлектронов в теории сверхпроводимости кварко – глюонными связями пар электронов с 3 гармоничными кварками в каждом исходном электроне [6].

Литература

		Иродов И.Е. Квантовая физика. Основные законы. /И.Е.Иродов, - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. -256с.

		Латынов Н.Н. Вакуум, элементарные частицы, Вселенная./Н.Н.Латыпов, В.А.Бейлин, Г.М.Верешков, - М.: Издательство МГУ, 2001.-232с.

		Хлопов М.Ю. Основы космомикрофизики./М.Ю.Хлопов, - М.: Едиториал УРСС, 2004. – 368с.

		Степанов Н.Ф. Квантовая механика и квантовая химия. / Н.Ф.Степанов. – М.: Мир, 2007. – 519с.

		Каганов М.И. Электроны, фотоны, магноны./ М.И.Каганов, - М.: Издательство ЛКИ, 2008. – 192с.

		Хорошавин Л.Б., Щербатский В.Б., Якушина Е.В. Мультиэлектрон – основа сверхпроводимости. /Л.Б.Хорошавин, В.Б.Щербатский, Е.В.Якушина, - Объединенный научный журнал, 2007, №2, с.68-76. 
Сайт: Http:// www.refractories1. narod.ru

	

	

	

	

4

1