Предложены гармоничные кварки в электронах и протонах

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 <10-9
нм 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=+2/3×e-
и d=-1/3×e-
. 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-
= -1,602×10-19
Кл, масса mе
= 0,911×10-27
г, классический диаметр электрона de
= 5,635876×10-6
нм, удельный заряд электрона е-
/me
= 1,76×108
Кл/г.

Заряд электрона е-
= -1,602×10-19
Кл удивительно совпадает с основным законом гармонии – золотой пропорцией d = 1,618 (без 10-19
Кл), 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 10-19
Кл) 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: 0,618×е-
+ 0,382×е-
+ 0,236×е-
=1,236×е-
;

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

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

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

Если всё-таки предположить, что электроны состоят из 2 гармоничных кварков, то их заряды равны: –0,618×е-
=-0,990∙10-19
Кл и -0,382×е-
=-0,612∙10-19
Кл, 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∙10-19
Кл, масса протона mp
=1,672∙10-24
г, удельный заряд протона р/ mp
= 0,959×105
Кл/г, классический диаметр протона dp
= 1,2∙10-6
нм. 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: -0,5
×
е-
, -0,309
×
е-
и -0,191
×
е-

.

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: -0,5×е-
-0,309×е-
-0,191×е-
= -1 е-

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

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

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

Таблица. Свойства гармоничных кварков в электронах и протонах

Наиме-нование	Кол-во квар-ков	Свойства кварков
		Электрический заряд, n×10-19 Кл				Спин
		S1	S2	S3	åS	S1	S2	S3	åS
Электрон, е-	3	-0,801	-0,495	-0,306	-1,602×10-19 Кл	+1/2	+1/2	-1/2	+1/2
Протон, р+	3	+0,801	+0,495	+0,306	+1,602×10-19 Кл	+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: -S
1

=
±
0,5
×
е-
,
S
2

=
±
0,309
×
е-
,
S
3

=
±
0,191
×
е-

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

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

2.
Латынов Н.Н.
Вакуум, элементарные частицы, Вселенная./Н.Н.Латыпов, В.А.Бейлин, Г.М.Верешков, - М.: Издательство МГУ, 2001.-232с.

3.
Хлопов М.Ю
. Основы космомикрофизики./М.Ю.Хлопов, - М.: Едиториал УРСС, 2004. – 368с.

4.
Степанов Н.
Ф. Квантовая механика и квантовая химия. / Н.Ф.Степанов. – М.: Мир, 2007. – 519с.

5.
Каганов М.И
. Электроны, фотоны, магноны./ М.И.Каганов, - М.: Издательство ЛКИ, 2008. – 192с.

6.
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