Участник:Balt Vlad/Позитронно-электронная модель

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Позитронно-электронная модель (ПЭМ) — историческое направление в теоретической физике первой половины XX века, стремившееся объяснить дискретное устройство микромира, вещественную природу массы элементарных частиц и фундаментальную структуру атомных ядер на основе динамики истинно стабильных лептонов. Однако материалистический подход к веществу имеет глубокие корни, а ПЭМ являлась главной альтернативой релятивистскому уходу в абстракцию.

Стандартная модель (СМ) — находится в системном тупике: отсутствует гравитация, темная материя, темная энергия, нет геометрии протона, нейтрона, атома, молекулы. Стандартная модель утверждает, что материи и антиматерии во вселенной одинаково,чего нет, оперирует 26 свободными подгоночными параметрами и экспериментально неизолируемыми кварками.

Экспериментальный триумф лептонов[править]

Электрон стал первой субатомной частицей, открытой экспериментально в 1897 году Дж. Дж. Томсоном с катодными лучами. До этого момента атом считался неделимым. Хронология последующих открытий реальных, осязаемых кирпичиков материи лишь подтверждала этот дискретный вектор:

  • 1897 год — Электрон (Дж. Дж. Томсон)
  • 1919 год — Протон (Э. Резерфорд)
  • 1932 год — Позитрон (К. Андерсон) и Нейтрон (Дж. Чедвик)
  • 1936–1937 годы — Мюон (К. Андерсон и С. Неддермейер)

Каждую из этих частиц физики могли ловить, отклонять магнитным полем, сосчитать поштучно или увидеть их след в камере Вильсона. В этом списке принципиально не было кварков или глюонов, поскольку они являются не физическими объектами, а математической абстракцией.

Эпоха электронного баланса масс[править]

Поскольку электрон был открыт первым и его параметры измерили наиболее прецизионно, в первой половине XX века (1930–1950-е годы) в ядерной физике в качестве весов использовалась масса электрона (m_e). Она служила общепринятой базовой единицей измерения веса для всех субъядерных объектов:

  • Масса протона официально записывалась как вещественная сумма — 1836 масс электрона.
  • Вплоть до открытия нейтрона в 1932 году, ядра атомов рассматривались исключительно в рамках электронно-протонной модели ядра. Например, считалось, что ядро Азота-14 состоит из 14 протонов и 7 «внутриядерных» электронов, которые компенсируют избыточный положительный заряд.

Строгая привязка субатомной физики к прямым механическим весам и заряду лептонов полностью опиралась на многовековую эволюцию прецизионной измерительной техники, развивавшейся в рамках классического материализма от античных времён до фундаментальных открытий макроскопической электродинамики первой половины XX века[1].

Теория Дирака и предсказание позитронной материи[править]

В 1928 году Поль Дирак вывел релятивистское уравнение для электрона, содержащее решения с отрицательными значениями энергии («море Дирака»). Это привело к предсказанию, а в 1932 году Карлом Андерсоном и к экспериментальному открытию позитрона (e⁺).

Дирак предположил, что электрон и позитрон могут рождаться парой при затрате энергии (2 × 0,511 МэВ), а при их столкновении происходит их упругое сжатие (ошибочно названное «аннигиляцией») с освобождением энергии в виде гамма-квантов. Это указало на возможность парной природы всех частиц и привело к идее о существовании полноценных антиатомов и антивещества.

Концептуальное представление о рождении и уплотнении лептонных пар из скрытой структуры пространства являлось прямым математическим развитием классических концепций XIX века об упругих деформациях, вихрях и волновых возмущениях внутри непрерывной материальной силовой среды вакуума, детально исследованных в рамках дорелятивистской электродинамики близкодействия[2].

Три эволюционные концепции ПЭМ в XX веке[править]

  1. ПЭМ как «Модель физического вакуума»: Разработанная П. Дираком, В. Гейзенбергом и Г. Эйлером. Абсолютной пустоты нет. Вакуум — это море виртуальных пар электронов и позитронов. Реальный голый заряд ядра притягивает к себе противоположные виртуальные заряды, создавая «шубу», которая частично экранирует его заряд (эффект поляризации вакуума).
  2. ПЭМ как «Модель атома без ядра» (Позитроний): Экспериментально доказанная М. Дойчем в 1951 году связанных кулоновскими силами систем из электрона и позитрона, вращающихся вокруг общего центра масс ровно посредине между ними.
  3. ПЭМ как «Альтернативная теория материи»: Радикальная концепция, утверждавшая, что электрон и позитрон — это единственные истинные кирпичики Вселенной. Все остальные объекты представляли собой их жестко связанные комбинации. Например, фотон рассматривался как ультрарелятивистский нейтральный диполь (пара e⁻e⁺), а протон — как сложный стабильный кластер из сотен пар электрон-позитрон с одним избыточным позитроном, который обеспечивает заряд +1e. Физики пытались построить из этих лептонных кластеров и саму структуру атомных ядер, предполагая, что ядерные силы имеют дипольную кулоновскую природу близкодействия. Данный подход напрямую продолжал вековую материалистическую традицию классической химии и дорелятивистской электродинамики, искавших механическую, весовую и строго геометрическую первопричину периодического закона Д. И. Менделеева, а также пространственную направленность векторов валентности в атомных структурах[3][4].

Силовой тупик модели[править]

Позитронно-Электронная Модель успешно описала классические радиусы и поляризацию вакуума, но зашла в силовой тупик: у легких лептонов не было тяжелого, жесткого каркаса, чтобы объяснить огромную массу протона (1836 масс электрона) и обеспечить кулоновскую устойчивость плотно упакованного атомного ядра. Решением этого парадокса стал последующий синтез ПЭМ со второй великой материалистической школой XX века — Мезонной моделью.

Примечания[править]

  1. ↑ Keithley, J. F. (1999). The Story of Electrical and Magnetic Measurements: From 500 B.C. to the 1940s. — IEEE Press.
  2. ↑ Whittaker, E. T. (1951). A History of the Theories of Aether and Electricity. Vol. 1: The Classical Theories. — London: Nelson.
  3. ↑ Leicester, H. M. (1971). The Historical Background of Chemistry. — Courier Dover. P. 221–222.
  4. ↑ Benjamin, Park (1898). A history of electricity (The intellectual rise in electricity) from antiquity to the days of Benjamin Franklin, New York: J. Wiley, pp. 315, 484—485.

Литература[править]

  • Becquerel, H. (1900). Déviation du Rayonnement du Radium dans un Champ Électrique. Comptes rendus de l'Académie des sciences (фр.). 130: 809—815.
  • Benjamin, Park (1898). A history of electricity (The intellectual rise in electricity) from antiquity to the days of Benjamin Franklin, New York: J. Wiley, pp. 315, 484—485. ISBN 978-1-313-10605-4.
  • Keithley, J. F. (1999). The Story of Electrical and Magnetic Measurements: From 500 B.C. to the 1940s. — IEEE Press. 240 p. ISBN 978-0-7803-1193-0.
  • Leicester, H. M. (1971). The Historical Background of Chemistry. — Courier Dover. P. 221–222. ISBN 978-0-486-61053-5.
  • Whittaker, E. T. (1951). A History of the Theories of Aether and Electricity. Vol. 1: The Classical Theories. — London: Nelson. 434 p.

См. также[править]

Категория:Альтернативная физика

Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=Участник:Balt_Vlad/Позитронно-электронная_модель&oldid=2657710