Чтение онлайн

ЖАНРЫ

Мир вокруг нас
Шрифт:

Вакуум, как кристаллическая среда, как и любая среда — не может препятствовать движению волн (элементарных частиц), а наоборот, является основой, необходимой для их существования и движения (распространения). Т. о. вакуум и элементарные частицы — действительно оказываются неразрывно взаимосвязаны. Элементарные частицы, однако — это не просто волны, а именно нелинейные.

Нелинейные волны как явление — известны ещё с 19-го века (но начали активно изучаться — не ранее, чем во второй половине 20-го века). Первой из наблюдавшихся волн такого рода — был бугорок на воде (солитон Рассела), движущийся по водной поверхности без изменения формы, т. е. не расплывающийся, и не теряющий энергии, в отличие от обычных, всем хорошо известных (= линейных) волн на воде. В современности, изучены многие разновидности нелинейных волн, в самых различных средах. Такие волны — называются солитонами, и их изучением занимается соответствующая научно-философская дисциплина — теория солитонов.

Нелинейные волны — сильно отличаются от привычных, часто встречающихся в повседневной жизни, простых, или линейных волн (звуковых волн, света, океанских волн и т. п.). Так, известно, что в отличие от линейных волн, нелинейные волны, как упоминалось ранее — не теряют энергии при своём распространении, т. е. могут существовать неограниченно долго, причём способны иметь шарообразную форму своей центральной части (эпицентра), а также могут взаимодействовать друг с другом. Стабильность, и другие вышеназванные (т. е. частицеподобные, или корпускулярные) свойства таких волн — обусловлены их нелинейной природой.

Вполне естественно предположить, что в основе нелинейных волн (= солитонов) в кристаллическом вакууме — лежат дислокации (= одна из разновидностей солитонов), по аналогии с дислокациями в обычных, земных кристаллах. Дислокации в обычных кристаллах — хорошо изучены, и возникают, например, если выбить атом из структуры кристаллической решётки. На месте выбитого атома — образуется дырка, однако соседние атомы — стремятся заполнить её, немного стягиваясь к месту отсутствия атома, т. о. смещаясь со своих обычных местоположений. В итоге — образуется дислокация-разрежение, т. е. наглядно видимое разрежение и искажение пространства, образованного атомами (а из-за неразрывной связи пространства и времени — это, более точно, искривление пространства-времени). В другом месте, куда попал выбитый атом — образуется дислокация, состоящая, наоборот, из увеличения плотности пространства, образованного атомами (и такого же искажения его геометрии) — это дислокация-уплотнение. У дислокации-разрежения и дислокации-уплотнения — есть некое подобие с частицами вещества и антивещества, но для элементарных частиц, как увидим, причины их принадлежности к веществу или антивеществу — оказываются заключены в другом.

Дислокация в обычном кристалле — способна свободно двигаться сквозь кристалл, не встречая сопротивления. Нужно лишь подтолкнуть её (например, звуковой волной или другой дислокацией). Известно, что движение дислокации в обычном кристалле — подчиняется формулам теории относительности (т. н. преобразованиям Лоренца), если скорость света в них — заменить скоростью звука, т. к. последняя является предельной скоростью в обычных средах, вместо скорости света. Благодаря этому, для дислокаций — характерны эффекты, следующие из теории относительности (= т. н. релятивистские эффекты), в т. ч. рост массы (но т. н. эффективной массы), сокращение длины в направлении движения (но с приближением скорости дислокации к скорости звука, а не света), и т. п.

Дислокации, аналогичные таковым в обычных кристаллах, но существующие в кристаллической среде вакуума, как основа элементарных частиц — уже многое значит для объяснения сути и общих свойств элементарных частиц, т. к. позволяет легко подойти к объяснению причины, почему существует электрон, и не существует пол-электрона, т. е. подойти к объяснению наблюдаемой неделимости элементарных частиц, а также обнаружить причину размазанности частицы по неограниченному пространству, её корпускулярно-волнового дуализма, сущности искривлений пространства-времени (= полей), и т. п.

Для объяснения же разнообразных частных свойств элементарных частиц (в т. ч. спина, зарядов полей, и всевозможных квантовых чисел, определяющих виды частиц), этого, однако — оказывается мало, и требуется более подробное рассмотрение структуры вакуума, из которой эти свойства оказываются вытекающими:

Структура вакуума

Если взять обычные, Земные кристаллы — то мы увидим, что они отличаются большим разнообразием форм, что обусловлено разнообразием их возможной внутренней структуры, т. е. форм кристаллической решётки (= типов её симметрии). Элементы кристаллической решётки (атомы, и т. п.) т. о. располагаются, в разных кристаллах — по-разному, и возможно большое число вариантов их расположения, а значит, множество типов кристаллических решёток.

Подобное — применимо и к кристаллической среде вакуума. Но как узнать, какую конкретную структуру имеет кристаллическая решётка из частиц среды вакуума?

Наиболее вероятно, что это будет самая простая из возможных структур (решёток), т. к. таковая, сама по себе — является наиболее вероятной, из-за своей простоты. Положим, что эпицентры частиц среды вакуума — равновелики и обладают простейшей (= сферической) формой, причём расположены самым простым образом, по отношению друг к другу, т. е. максимально плотно упакованы, т. о. и получим строение самого простого варианта кристаллической решётки. Если провести через такую решётку плоскость, то каждая вакуумная частица — будет окружена шестью другими вакуумными частицами, как показано на рис. 1.

Рис. 1

В объёме же, каждую вакуумную частицу — будет окружать т. о. по 12 вакуумных частиц, см. рис. 2. Это — простейший вариант кристаллической решётки вообще.

Рис. 2

Именно такое, простейшее внутреннее строение кристаллического вакуума, и оказывается действительно имеющим место, или по крайней мере, оно может объяснить множество частных свойств элементарных частиц (о чём — чуть позже).

Исследуем, подробнее, геометрические свойства этой внутренней структуры вакуума = простейшей кристаллической решётки: Т. к. каждая частица среды вакуума, в этой структуре — окружена 12-ю другими частицами этой среды, в такой, элементарной ячейке кристаллической решётки вакуума — можно провести ровно четыре одинаковых плоскости, в которых, вакуумную частицу будет окружать по 6 соседних вакуумных частиц, см. рис. 3. Это — четыре плоскости симметрии кристаллического вакуума (их роль станет ясной — немного позже).

Рис. 3

Итак, возьмём нашу элементарную ячейку структуры вакуума, т. е. вакуумную частицу, окружённую 12-ю другими, и выбьем из центра вакуумную частицу. Получим т. о. дислокацию в среде вакуума (вернее, её центральную часть), которая ложится далее в основу элементарных частиц. Дислокация эта — представляет собой смещение всех вакуумных частиц в сторону образовавшейся дырки, распространяющееся на безграничное расстояние вокруг, в кристаллической среде вакуума. (Не является совпадением, что поля — тоже безграничны по протяжённости). Чем ближе к центру дислокации — тем больше смещение вакуумных частиц, = искривление пространства, образованного ими, и тем выше напряжённость образуемого поля. Однако в рассмотренном случае, поле — всего одно. У частиц же в нашем Мироздании — известно, по крайней мере, шесть видов полей (заметим, что в других мирозданиях — могут быть совсем иные виды полей, и в другом числе). Итак, рассмотрим происхождение различных видов полей, имеющихся в нашем Мире (а также углубим представления о полях вообще):

На пути к этому, нам придётся разобрать ещё некоторые нюансы (свойства) кристаллической структуры вакуума, в конечном итоге, оказывающиеся важными, и определяющими свойства элементарных частиц и полей:

Порядок и хаос в вакууме

Несмотря на кристаллическое (= упорядоченное) устройство среды вакуума, покой частиц вакуума, относительно друг друга — не является абсолютным. Частицы среды вакуума, как и частицы (атомы, и т. п.) в Земных кристаллах — постоянно колеблются (около положений равновесия). В обычных кристаллах — это есть следствие температуры кристалла, которую создают движения, передающиеся эстафетно от одного атома (или молекулы, и т. п.) к другому атому. Такие движения — являются элементарными звуковыми волнами. Они хаотично и равномерно заполняют обычный кристалл, и движутся (распространяются) во всех направлениях, в количестве, пропорциональном температуре кристалла. Эти движения = элементарные частицы звука — были названы фононами, по аналогии с фотонами, однако на неклассическом этапе — считаются квазичастицами, т. е. не истинными частицами. (Человек не может услышать подобные движения (волны) как звук, т. к. они хаотичны и элементарны, но их можно ощутить, прикоснувшись к кристаллу — в виде температуры, или определить приборами, как т. н. тепловой шум (исключение составляют лишь т. н. нулевые колебания, — представляющие «виртуальные» фононы)).

Поделиться с друзьями: