© 2006
Автор – Розанов Николай Николаевич
Введение.
«С другой стороны, для последовательности наших физических теорий было бы важно понять, должен ли закон Ньютона с внесённым Эйнштейном видоизменением быть изменён и дальше с тем, чтобы согласоваться с принципом неопределённости. Это последнее видоизменение пока не cделано»
((42)стр.141).
В начале введения автор настоящей работы предлагает сокращённое изложение лекции М.Гелл — Mанна на тему: «Вопросы на будущее», прочитанную в колледже Вольфонса (Оксфорд) в 1980 году, не потерявшую актуальность по настоящее время ((1)стр.265-289).
«В этом обзоре современных идей и прогнозов на будущее, моей темой будет поиск единства в нашем описании физики элементарных частиц. Всё во Вселенной, включая и нас самих, состоит из элементарных частиц. При этом частицы каждого сорта ведут себя совершенно одинаково в любой части Вселенной – поскольку мы можем судить об этом по приходящему к нам свету наиболее удалённых галактик»…
«Законы управляющие поведением элементарных частиц и действующих среди них сил, представляют собой фундаментальные принципы физики микромира»…
«Все фундаментальные законы физики лежат в основе не только физики, но и астрономии, химии, геологии, биологии — фактически всех естественных наук»…
«В теории элементарных частиц считаются абсолютно справедливыми три принципа:
а) квантовая механика, эта полная загадок и парадоксов дисциплина, которую мы не понимаем до конца, но умеем применять»… «Квантовая механика не теория, а скорее «рамки», в которые, как мы полагаем, должны укладываться любые корректные теории.
б) теория относительности, в справедливости которой нет оснований для сомнений.
в) принцип причинности, утверждающий, что причина должна предшествовать следствию»…
«Можно сказать, что старая проблема «ядерной силы», в принципе решена. Мы имеем ввиду нашу уверенность в том, что «связывание» нейтронов и протонов в ядрах, есть косвенное следствие фундаментального кварк – глюонного взаимодействия описываемого КХД»…
«Одна из проблем единых теорий Янга — Миллса состоит в том, что эффективная унификация цвета и аромата, интенсивности связи для которых существенно различны, может происходить лишь при чрезвычайно высоких энергиях»…
«Для того, чтобы интенсивности слабых и сильных взаимодействий сблизились, необходимо пройти интервал энергий, примерно 1015ГэВ »…
«Достанет ли у нас смелости полагать, что наши идеи, развитые и подтвержденные до 10ГэВ, мы вправе распространять на энергии в 1014 раз больше? В этом можно сильно усомниться!»…
«Трудно представить себе, что даже бюджет всех стран мира позволит нам построить ускоритель, способный проверять поведение частиц при энергии 1015ГэВ? Мы счастливы уже тем, что можем достигнуть 103ГэВ»….
«При построении единой теории Янга Миллса для цвета и аромата, можно допустить стабильность протона, хотя это потребует значительных теоретических усилий. В такой теории более естественно предположить, что протон распадается. Но, основываясь на самых надёжных экспериментальных данных, на нашей интуиции и наконец на самом факте нашего существования, мы конечно считаем протон практически стабильным. Если он и распадается, то настолько медленно, что это не вносит противоречия в нашем представлении о Мире»…
«Имеет смысл заняться экспериментальным исследованием возможности распада протона и выяснить, происходит ли этот распад реально»…
«Имеется также очень серьёзная причина для изучения частиц со спином 2. Она связана с попытками объединить квантовую механику с теорией гравитации Эйнштейна, которую он предпочитал называть общей теорией относительности. Для такого объединения нужен гравитон, квант-гравитации»…
«Экспериментально обнаружить гравитон трудно, поскольку для небольших порций вещества гравитационное взаимодействие слишком мало»…
«Поэтому, экспериментальное открытие гравитона, по-видимому, следует отложить на далёкое будущее»…
«Некоторые теоретики занялись поисками схем унификации, которые наряду с силами цвета и аромата могли бы включить в единую теорию и тяготение. В такую теорию должны входить не только все кванты и кварки с лептонами, но и без спиновые частицы, необходимые для спонтанного нарушения симметрии. Если некоторые частицы составные, то теория должна описывать и их фундаментальные составляющие. Цель подобных поисков – охватить в одной истинно единой теории все фундаментальные объекты, включая гравитон»…
«Чтобы установить родственную связь различных элементарных частиц, используется понятие «Суперсимметрия» — симметрии, связывающей частицы с различными спинами. Самая обширная и совершенная из найденных до сих пор теорий подобного типа называется Супер – гравитация N=8. Она включает фундаментальные поля, соответствующие:
1 гравитону со спином 2;
8 новых объектов со спином 3/2; называемых гравитино,
28 квантов со спином 1,
56 частицам и античастицам со спином 1/2,
70 объектам со спином 0, которые возможно полезны для нарушения симметрии.
Гравитино со спином 3/2 — является весьма желательной добавкой с точки зрения простоты теории.
Обсуждая только спины 2, 1, 1/2 , и 0, мы имеем уродливый провал при спине 3/2. Однако если пытаться интерпретировать 28 квантов со спином 1, с тем, чтобы включить в эту группу глюон, X±, Z0 – частицы и фотон, то обнаруживается, что математика создаёт здесь слишком большие ограничения. По крайней мере, X± частица остаётся за бортом. Точно так же, пытаясь интерпретировать все или почти все 56 частиц и античастиц со спином 1/2 как лептоны, антилептоны, кварки и антикварки, мы обнаруживаем, что не можем распределить достаточно ароматов, чтобы заполнить наблюдаемый список»…
«Стоит упомянуть, что в супергравитации энергия эффективной унификации сил ещё выше, чем в предыдущей схеме унификации»…
«В теории супергравитации мы должны экстраполировать наши сегодняшние знания с энергии примерно 10ГэВ, до её величины порядка 1019ГэВ, а может быть и выше»…
«Мне представляются первостепенными следующие вопросы:
Хотелось бы знать, как следует понимать спонтанное нарушение симметрии?
Если спонтанное нарушение симметрии действительно вызвано бесспиновыми частицами, то должны ли они быть в теории элементарными объектами?
Если да, то не служит ли причиной этого нечто подобное Суперсимметрии?
Если же нет, то не являются ли они комбинациями других частиц, включенных в теорию?
Как мне кажется, очень трудно поверить, что без спиновые частицы «ad–hoc» удастся искусственно «пристегнуть» к многочисленным произвольным параметрам, необходимым для подгонки к опытным данным»…
«Почему у нас есть не только кварки u и d, но ещё c, s, b, а вероятно и t. Почему у лептонов, опять таки, три пары ароматов — электрон и его нейтрино, мюон и его нейтрино, τ- лептон и его нейтрино? Будет ли это размножение продолжаться дальше»…
«Как объяснить странный спектр масс кварков и лептонов: лёгкие, средние, тяжелые семейства? Чем вызваны эти непонятные соотношения между массами? Я думаю, что по существу у нас очень мало возможностей для ответа на любой из этих вопросов. Ещё более серьёзными представляются вопросы об унификации и идентификации фундаментальных составляющих»…
«Можем ли мы понять связь между элементарными объектами предлагаемой единой теорией и частицами, которые выглядят элементарными на опыте при достигнутых ныне или в будущем энергиях?»…
«Притвориться элементарными и вызвать недоразумения могут не только составные объекты, получаемые из решения фундаментальных уравнений»… (Например – нейтрон! Н.Н.Розанов)…
«Тем не менее, мы всё ещё надеемся найти единственное, элегантное математическое уравнение с единой структурой, объясняющие три цвета, нужное количество ароматов и все прочие характерные черты физики элементарных частиц. Это будет уравнение, для огромного супер поля, с множеством компонентов, представляющих различные элементарные составляющие, объединённые фундаментальной симметрией Природы. Если наши усилия увенчаются успехом, то простота обнаружится не в экономии частиц, а в экономии принципов (желательно – «в экономии частиц и принципов» Н.Н.Розанов).
В заключение скажу, что не стоит и думать, будто мы можем дойти до конца в описании элементарных частиц. Гораздо легче вообразить, чем бесконечный поиск открытия реальности уровень за уровнем, что проблему фундаментальных физических законов нам удастся решить окончательно. Как это может случиться? Мы можем описать это операционно, не вдаваясь в философию. В принципе, это выглядело бы так:
- После новых экспериментальных подтверждений современных теорий, при доступных энергиях, мы теоретики предлагаем единую теорию, совместимую со всеми известными фактами и предсказывающую некоторое количество новых.
- За обозримое время проводятся эксперименты, стоящие разумную сумму денег и подтверждающие эту теорию.
- Это продолжается в течение какого то времени и ни каких исключений не обнаруживается (конечно, так никогда не бывает, но почему бы этому ни случиться?).
- В конце концов, наступает предел человеческому терпению и ресурсам которые можно потратить на проверку этой замечательной теории. И человечество объявляет её фундаментальной и окончательной физической теорией!» ((1)стр.265–289).
Теперь обратимся к «Началам» Ньютона (2).
«До сих пор я изъяснял небесные явления и приливы наших морей на основании силы тяготения, но я не указывал причины самого тяготения. Эта сила происходит от некоторой причины, которая проникает до центра Солнца и планет без уменьшения своей способности и которая действует не пропорционально величине поверхности частиц, на которые она действует, но пропорционально количеству твёрдого вещества, причём её действие распространяется повсюду на огромные расстояния. Тяготение к Солнцу составляется из тяготения к отдельным частицам его и при удалении от Солнца убывает в точности пропорционально квадратам расстояний»…
«Причину же этих свойств силы тяготения не мог вывести из явлений, гипотез же я не измышляю.» ((2)стр.661–662).
«Было бы желательно вывести из начал механики и остальные явления природы рассуждая подобным же образом, ибо многое заставляет меня предполагать, что все эти явления обуславливаются некоторыми силами, с которыми частицы тел, вследствие причин покуда неизвестных, или стремятся друг к другу и сцепляются в правильные фигуры, или же взаимно отталкиваются и удаляются друг от друга. Так как эти силы неизвестны, то до сих пор попытки философов объяснить явления природы и оставались бесплодными…» ((2)стр.3). Из предисловия Ньютона к первому изданию «Начал», 8 мая 1686 г..
Следовательно, Ньютон утверждает, что гравитационное взаимодействие вещественных тел – суть взаимодействия между микроскопическими частицами этих тел и добавляет:
«Довольно того, что тяготение на самом деле существует согласно изложенным нами законам и вполне достаточно для объяснения всех движений небесных тел и моря.» ((2)стр.661–662).
В книге третьей «О системе мира» ((2)стр.502), Ньютон декларирует правила:
Правило I. «Не должно принимать иных причин сверх тех, которые истинны и достаточны для объяснения явлений»… «Природа проста и не роскошествует излишними причинами вещей».
Правило II. «Поэтому, поскольку возможно, должно приписывать те же причины того же рода проявлениям природы».
Правило III. «Такие свойства тел, которые не могут быть ни усиляемы, ни ослабляемы и которые оказываются присущими всем телам, над которыми возможно производить испытания, должны быть почитаемы за свойства всех тел вообще».
Правило IV. «В опытной физике предложения, выведенные из совершающихся явлений с помощью наведения, несмотря на возможность противных им предположений, должны быть почитаемы за верные или в точности, или приближённо, пока не обнаружатся такие явления, которыми они ещё более уточнятся или же окажутся подверженными исключениям. Так должно поступать, чтобы доводы наведения не уничтожались лишь предположениями» ((2)стр. 502–504).
Заканчивая введение необходимо отметить, как Ньютон представлял эфир:
«Теперь следовало бы кое–что добавить о некотором тончайшем эфире, проникающем все сплошные тела и в них содержащемся, коего силою и действиями частицы тел при весьма малых расстояниях взаимно притягиваются, а при соприкосновении сцепляются»… « Но это не может быть изложено вкратце, к тому же нет и достаточного запаса опытов, коими законы действия этого эфира были бы точно определены и показаны.» ((2)стр.662).
В настоящее время теория физического вакуума разработана и отражена в научных трудах — Шипова (3), «Поляризационная модель неоднородного физического вакуума» Дятлова (4), «Расширенная теория относительности» Реками (5), «Теория физического вакуума и некоторые практические результаты» Рыкова (6), работа Олейника (Киевского Политехнического Института) «Проблемы сверхсветовой коммуникации, сверхсветовые сигналы в электромагнитном поле и их физический носитель» (7), работа Акимова «Облик физики и технологий в начале XXI века» (8), работы Филимонова «Нейтрино как квант торсионного излучения» (9) и «Идентификация кванта торсионного излучения» (10), работа «Космология, фундаментальные взаимодействия и масса частицы – переносчика взаимодействия» Жук (11), где четырьмя способами оценена масса частицы эфира ≈10-69(кг), «Распределение квазаров во Вселенной и космологические модели» Жук, Мороз, Вараксин (12), «Миры и антимиры» Альвен (13), и ряд других работ раскрывающих «тайны» Природы, на которые ссылается автор настоящей работы.
- Уважаемые посетители, что-бы оставить свой комментарий — регистрация не предусматривается.
- Набор математических формул, в комментариях, редактируется в системе “LATEX”. Формула открывается словом katex [в квадратных скобках] и закрывается /katex [в квадратных скобках], формула правится без разрыва между цифрами и знаками (“LATEX” несовместим c кириллицей).
- Если ваш комментарий имеет ссылку, он автоматом направляется в спам, для проверки. Без ссылок, все комментарии публикуются без задержек.