ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ

Материя, в переводе с латинского (materia) означает вещество. И действительно, долгое время эта философская категория отождествлялась с веществом, которое отображается нашими ощущениями. И только в 19-ом веке, благодаря работам Фарадея, Пуассона, Максвелла, Герца мы узнали о существующей независимо от наших ощущений особой форме материи – электрическом, магнитном и гравитационном полях. А уже в текущем веке узнали, что эти поля составляют единое силовое поле.

Теперь мы знаем, что вещество и поле являются лишь разными состояниями (фазами) материи: черная дыра, твёрдое тело, жидкость, газ, плазма, поле. И все эти шесть фаз объединяет энергия. Но, есть и седьмое (начальное) состояние, при котором энергия равна нулю, нет и характеризующих его параметров. Такое экзотическое состояние мы называем эфиром, вакуумом…

Однако, Природа «не терпит пустоты». Уже в глубокой древности было известно, что все сущее состоит из двух противоположных по знаку начал, выражающих идею дуализма мира. И действительно, появляющаяся в результате флуктуаций энергия, разделена на две свои противоположности: энергию взаимодействия (потенциальная энергия – по знаку отрицательна) и энергию движения (кинетическая энергия – положительна). Именно поэтому, в современной физике понятие энергия (в переводе с греческого – действие, деятельность) означает общую количественную меру взаимодействия и движения всех видов материи.

Для справки: Флуктуации, (от лат. fluctuatio – колебание), случайные отклонения наблюдаемых физических величин от их средних значений.

Поле является реальной средой, обладающей не только энергией, но и массой, и электрическим зарядом, кванты которых мы и называем элементарными частицами: фотоны, фононы (или гравитоны, – как кому нравится), электроны, протоны.

Об элементарных частицах экспериментатор судит только по излученным или поглощённым энергиям (точнее, что то же самое, частотам). Поэтому, все элементарные частицы мы рассматриваем как волны (точнее, полуволны), распространяющиеся в полевой среде и отличающиеся друг от друга объёмной плотностью потенциальной или кинетической энергии.

К примеру, объёмная плотность потенциальной энергии связана с электрическим зарядом. Если это значение у локального объёма больше, чем у окружающей этот объём среды, то заряд (так уж принято) отрицательный, присущий электрону. Если меньше, – то заряд положительный, присущий протону.

А вот, фотон и фонон связаны с объёмной плотностью кинетической энергии, поэтому электрического заряда не имеют. Различаются они тем, что фотон движется только со скоростью света, а его энергия (частота колебаний) зависит только от массы. А, фонон, наоборот, имеет неизменную массу, а его энергия зависит только от скорости распространения волны.

Фотоны распространяются в поле Метагалактики (видимая нами часть Вселенной) с постоянной скоростью (скорость света), постепенно теряя свою энергию (частоту), значит, и массу (следовательно, «краснеют»). На определённом минимальном рубеже (m_кв = 2α⁶m_A = 5,015*10^-40 кг) эта энергия «конденсируется» в фононы, которые имеют теперь постоянную массу (масса «электрона»), но изменяющуюся скорость движения.

Фононы, переходя из области с большей плотностью энергии поля туда, где эта плотность меньше, ускоряются. Их энергия возрастает и на определённом максимальном рубеже (скорость их движения равна скорости света) эта энергия «испаряется» в фотоны. Круг замкнулся.

К примеру, скорость фононов у поверхности Земли такова, что их температура составляет 2,753 градуса Кельвина. Эксперименты показали практически полное совпадение измеренного значения с расчетным.

Для справки: α = 7,297353*10^-3 – постоянная тонкой структуры; m_A = 1,66054*10^-27 кг – атомная единица массы.


на главную

Пивоваров Валерий Иванович
Пивоваров Олег Валерьевич
Пивоваров Всеволод Валерьевич

Кишинев, 2005 год.

Литература:
Фундаментальная структура материи, М., 1984.
Газиорович С., Физика элементарных частиц, пер. с англ., М., 1969.
Милликен Р., Электроны "+" и "-", М.,1939.
Боголюбов Н. Н., Ширков Д. В., Введение в теорию квантованных полей, 3 изд., М., 1976.
Марков М. А., О природе материи, М., 1976.
Элементарные частицы и компенсирующие поля, пер. с англ., М., 1964.
Филонович С. Р., Самая большая скорость, М., 1983.
Планк М., Введение в теоретическую физику, ч. 1, М. – Л., 1932.
Жуковский Н. Е., Теоретическая механика, М. – Л., 1950.
Дуков В. М., Электрон, М., 1966.
Прохоров А. М., Физический Энциклопедический Словарь, М., СЭ, 1983.