8.      Нуклоны ()

Опыт показывает, что все мезоны с массами покоя, меньшими массы покоя нуклона, являются неустойчивыми образованиями. В среде пионов, образующихся из двойных "матрешек" в некоторой области пространства между сталкивающимися частицами, нет объединяющих центров, лидеров. Эти лидеры появляются в виде тройных "матрешек" при достаточной энергии соударяющихся заряженных частиц. Образующиеся при этом "восьмерки" 3-ей моды, т.е. с ещё меньшей длиной волны, чем у "восьмерок" 2-ой моды, встраиваются в двойные "матрешки".

Спиновые числа тройных "матрешек" равны 3/2, заряды (электрический и магнитный) равны .

Так как протон и антипротон стабильны, то их структура должна быть симметрична. Известно, что при аннигиляции протона и антипротона минимальное количество образующихся пионов равно трем. Поэтому разумно предположить, что заряженные нуклоны  состоят из одной заряженной тройной "матрешки" (S=3/2, Q=) и двух двойных нейтральных "матрешек" (S=1, Q=0). Спины получаемы таки образом частиц равны ½, заряды  . Принцип Паули при этом не нарушается, так как двойные "матрешки", имеющие спин, равный единице, являются бозонами и могут находиться в системе нуклона в одном состоянии. Партонные структуры протона и антипротона показаны на рис. 21.

Так же просто получаются модели нейтрона и антинейтрона путем замены одной из нейтральных двойных "матрешек" ("антиматрешек") заряженной двойной "матрешкой", знак заряда которой противоположен знаку заряда тройной "матрешки". Партонные структуры нейтрона и антинейтрона показаны на рис. 22

Вращение нуклонов следует полагать происходящим в классическом смысле. При этом квантуется полный момент импульса нуклона, как системы паротонов. Взаимодействие между "матрешками"  пионов и нуклонов, кроме нейтрального пиона из двух заряженных противоположно двойных "матрешек", является сильным. Об этом подробнее будет сказано при моделировании ядер. Для  взаимодействие его партонов является суперпозицией дальнодействующего электромагнитного взаимодействия зарядов "матрешек" и короткодействующего сильного взаимодействия диполей "матрешек".

            В единстве со структурой нуклонов целесообразно рассмотреть здесь же микрофизику процессов превращения протонов в нейтроны и обратно.

            Возьмем реакцию по обнаружению , образующихся в процессах, происходящих в атомном реакторе.

            Автор пришел к выводу, что в этой реакции вместо  должно быть , т.е. к выводу, что в процессах, происходящих в атомном реакторе, связанных с распадом тяжелых элементов, рождаются нейтрино, а в процессах на звездах, связанных с синтезом гелия из водорода и синтезом других элементов, рождаются антинейтрино. Возможно, это несоответствие вызвано условностью выбора положительного направления тока проводимости и его спиральности по направлению отклонения зачерненного конца магнитной стрелки. Сам же зачерненный конец стрелки связан с магнитным полем Земли.

            Микрофизика этого процесса представляется реакцией замещения позитронной "восьмерки" одной из нейтральных "матрешек" протона электронной "восьмеркой" 1-ой моды, образующейся при сворачивании нейтрино .

            Изобразим этот процесс графически и условными символами (рис. 22', 22'').

Аналогично объясняется процесс при К-захвате электрона протоном, происходящий в атомах. Движущийся ускорено к протону электрон выбивает позитронную "восьмерку" нейтральной "матрешки" и замещает её. Протон превращается в нейтрон, а выбитая позитронная "восьмерка" разворачивается в .

            "Спонтанный" распад нейтрона, как свободного, так и в составе нейтроноизбыточных ядер атомов, вызывает сомнения. Термин "спонтанный" имеет оттенок беспричинности. Не имеем ли мы здесь процесс взаимодействия нейтрона с внешними антинейтрино из "нейтринного моря", как реликтовыми, так и образующимися в процессах внутри звезд, в частности Солнца?

            Напишем реакцию распада нейтрона при взаимодействии с внешним антинейтрино: . Здесь тоже имеет место реакция замещения, но уже электронной "восьмерки" 1-ой моды заряженной двойной "матрешки" позитроном, получающимся при сворачивании антинейтрино. Получается протон и вылетает электрон.

Как известно, нейтроны, в общем случае не нейтроноизбыточных ядер, устойчивы внутри ядер атомов, но распадаются в свободном состоянии, и тем быстрее, чем больше их скорость. Известно ещё, что ультрахолодные нейтроны в медных вакуумированных сосудах не распадаются в течение более одного часа. А это, между прочим, противоречит теории относительности. И почему-то на этом парадоксе не заостряется внимание ученых. Тогда как в отношении мюонов, образующихся под действием космических лучей в верхних слоях атмосферы, эффект замедления течения времени в системе, связанной с движущимся мюоном, принимается во внимание при объяснении факта достижения мюонами земной поверхности.

            Этот парадокс можно объяснить «коллайдерным эффектом» при столкновении быстрого нейтрона с внешним антинейтрино. В ядре же, в системе его центра инерции, нейтроны неподвижны и могут только совершать колебательные движения относительно равновесного положения и двигаться вместе с ядром. Кроме того, нейтрон в составе ядра защищен электрической "атмосферой" протонов и орбитальными связями с соседними нуклонами, о чем будет идти речь при моделировании ядер атомов.

            А теперь обратимся к "проблеме невылета кварков" , так называемого "конфайнмента". В экспериментах обнаружены предсказанные теоретически векторные бозоны ,  и . Их характеристики: спин, равный 1, и заряды, равные  и 0, - в точности соответствуют характеристикам двойных ""матрешек". Но, возможно, что предполагаемая учеными схема распада векторных бозонов и  на позитрон (электрон) и нейтрино (антинейтрино) электронного типа неверна. Заряженные "матрешки" должны распадаться на позитрон (электрон) и антинейтрино (нейтрино) мюонного типа. В действительности так и происходит при распаде заряженных пионов: заряженная "матрешка" распадается на нейтрино (антинейтрино) мюонного типа и электрон (позитрон), но последние остаются связанными с нейтральными "матрешками" исходных пионов, так что распад заряженной "матрешки" в свободном состоянии увидеть не удается. Наблюдается рождение мюонов.

            Как можно оторвать заряженную "матрешку" пиона от нейтральной, чтобы получить их в свободном состоянии? Нужно сообщить одной из "матрешек" пиона такое ускорение, чтобы разорвать связь дипольных моментов заряженной и нейтральной "матрешек". На нейтральную часть пиона мы воздействовать не можем, но можем воздействовать на заряженную "матрешку" электрическим или магнитным полями при движении пиона. В случае воздействия магнитным полем сила Лоренца , где:

- заряд "матрешки", равный  +e  или  -e,

- вектор скорости пиона,

- вектор магнитной индукции.

            Эта сила сообщает движущемуся в магнитном поле пиону ускорение, вектор которого перпендикулярен вектору скорости пиона.

            В случае воздействия на заряженную "матрешку"  электрическим полем сила, сообщающая положительное или отрицательное ускорение пиону, равна, где:

- заряд "матрешки", равный  +e  или  -e,

- вектор напряженности электрического поля.

            Определим условие отрыва заряженной "матрешки" пиона от нейтральной при движении пиона в поперечном магнитном поле. На рис. 23 показаны расчетные схемы отрыва заряженной "матрешки".

- вектор скорости пиона,

- вектор магнитной индукции,

-вектор силы Лоренца,

- вектор силы связи дипольных моментов "матрешек",

- вектор силы инерции массы ,

- вектор силы инерции массы ,

- масса нейтрально "матрешки",

- маска заряженной "матрешки",

Модуль силы Лоренца , где

- угол между векторами  и

В нашем случае ,

Из уравнения  определяем ускорение пиона под действием силы Лоренца , откуда

Из уравнения  определяем силу связи между "матрешками" пиона.

Разрыв связи "матрешек" произойдет  при > или , .

Определим скорость пиона, при которой выполняется это неравенство:

.

При достижимых в настоящее время величинах индукции магнитного поля  Гс и малости заряда e скорость пиона должна быть очень большой, близкой к скорости света в вакууме с. То есть пион должен иметь очень большую энергию. Возможно, поэтому получены такие большие массы частиц, отождествляемых с векторными бозонами. Но являются ли они массами покоя этих частиц?

            В случае протона оторвать заряженную тройную "матрешку" от нейтральных ещё труднее, если вообще возможно, так как скорость, при которой происходит отрыв, пропорционально массе протона. Вот почему протон устойчив. Кроме того, устойчивость протона объясняется симметричностью его структуры и действием двух связанных пар вращений, в результате чего протон не подвержен слабому (распадному) взаимодействию. Под действием этих пар вращений протон не движется с ускорением, а вращается вокруг оси тройной "матрешки".