Динамическая модель
элементарных частиц

http://shpenkov.janmax.com

Георгий Петрович Шпеньков родился в 1937 году в Минске. В 1965 году окончил Белорусский государственный университет им. Ленина. С 1965 по 1968 годы – аспирант Ленинградского Физтеха (ФТИ им. Иоффе). В 1968 году защитил кандидатскую диссертацию (одним из оппонентов был будущий Нобелевский лауреат Ж.И. Алфёров). В 1990 году в Институте физики прочности и материаловедения СО АН (город Томск) защитил докторскую диссертацию. С 1992 года работает в Польше в Университете в Катовице (Институт технологических проблем). С 1996 года по 1 октября 2007 года – профессор Института математики и физики при Университете технологии и сельского хозяйства в Будгоще (Bydgoszcz). Затем некоторое время он работал в Академии Информатики и Управления (частный ВУЗ в Бельско-Бяла). В настоящее время консультант шефа (adviser to CEO) одной из западных фирм.

Шпеньков автор 90 работ на русском языке, выходивших в период его работы в России. В 1978 году опубликована его первая книга «Физическая химия трения», в 1991 году – ее обновленный вариант, а в 1995 году вышел ее существенно переработанный вариант под названием «Явление поверхностного трения».

Занимаясь исследованиями в Институте Иоффе, Георгий Шпеньков впервые получил лазерное излучение на тройных полупроводниковых соединениях и генерацию второй гармоники. Однако одним из наиважнейших своих научных достижений он считает открытие того факта, что микроволновый фон или так называемое реликтовое излучение (свидетельство от якобы когда-то произошедшего Большого Взрыва) есть не что иное как фоновое излучение атомов водорода, более или менее равномерно распределенного в бесконечном пространстве Вселенной. При этом выяснилось, что энергетическая разность соседних линий микроволнового фона в точности совпадает с Лэмбовским сдвигом, иначе говоря, Лэмб-сдвиг имеет ту же самую природу, что и «реликтовое излучение» (см.: http://shpenkov.janmax.com/CommonPhen.pdf ).

Летом 2008 года Георгий Петрович участвовал в дискуссии на форуме Наука и общество. Некоторые его реплики настолько хорошо разъясняют суть предложенных им идей, что я счел полезным воспроизвести их здесь.

Реплики на форуме

«Кратко можно сказать следующее: современная (общепринятая) ядерная модель атома далека от того, чтобы отражать более или менее верно действительность. Об этом свидетельствует многие факты, в том числе, отсутствие единой теории ядра, наличие многочисленных моделей для объяснения экспериментальных фактов в ядерной физике (например, Гидродинамическая модель, Оболочечная модель, Ротационная модель, Обобщенная модель, и т.д.). Ядерные модели атома ничего не говорят о существовании изотопов и их структуре, и т.д. и т.п.

Объясняя как-то структуру простейших ядер – дейтрона и трёхнуклонных ядер – ядерщики брыкаются с другими ядрами. Ядерная задача многих тел остаётся одной из фундаментальных проблем физики. "Все ядерные модели играют роль более или менее вероятных рабочих гипотез. Последовательное же объяснение наиболее важных свойств ядер на прочной основе общих физических принципов и данных о взаимодействии нуклонов остаётся пока одной из нерешенных фундаментальных проблем современной физики".

В чем причина? А причина лежит в ошибочности современной теории атома, опирающейся на опыты Резерфорда и его последователей и на "решении" уравнения Шредингера. Анализ показал, некорректность этого "решения". Не нужно было Шредингеру "портить" волновое уравнение и вставлять в него вместо волнового числа (k = 2pi/"lambda" = "omega"/c) функцию взаимодействия электрона с ядром. В этом состоит принципиальная его ошибка. (Все равно что отрезать ногу здоровому человеку и вставив протез учить его танцевать, вместо того чтобы учить танцевать здорового человека без этой трагической для него операции).

Вся информация о структуре атома содержится в обыкновенном волновом уравнении! Не нужно было Шредингеру его калечить! Решение стационарного волнового уравнения дает интерференционную картину стоячих волн с узлами и пучностями в трехмерном сферическом и цилиндрическом пространствах.... В конечном итоге оно объясняет наличие и структуру всех изотопов, природу "ядерных сил", приводит к молекулярно-подобной структуре атома, и многим другим уникальным результатам».

«… Ядра атома в его современном понимании, как вместилища всех нуклонов, невероятной плотности (порядка 10^18 кг/м^3) нет! Об этом свидетельствуют строгие решения волнового уравнения (отличного от ошибочного уравнения Шредингера) в рамках Динамической Модели Элементарных Частиц. [G. P. Shpenkov, An Elucidation of the Nature of the Periodic Law, Chapter 7 in "The Mathematics of the Periodic Table", edited by Rouvray D. H. and King R. B., NOVA SCIENCE PUBLISHERS, NY, 119-160, 2006] »

«Классическая интерпретация прекрасно работает и объясняет устойчивость атома если опираться на Динамическую Модель Элементарных Частиц (http://shpenkov.janmax.com/dynamic.asp ). Атом в этом случае рассматривается как динамическое волновое образование. Например, атом водорода – это протонно-электронная сферически-цилиндрическая система, где сферическое поле пульсирующего протона уравновешивается цилиндрическим волновым полем электрона, движущегося по орбите. Имеет место постоянный обмен энергией между протоном и электроном. Стационарные состояния определяются корнями Бесселевых функций...»

«Непонимание "Just what does psi really mean" породило ничем необоснованную интерпретацию волновой psi-функции в квантовой механике, в соответствии с которой реальный физический смысл имеет только квадрат ее модуля ["... quantities susceptible of physical interpretation must of sourse be real", Max Born, Atomic Physics, N.Y., 1935, p.142].

В действительности реальная и мнимая компоненты волновой функции являются обе реальными; они представляют две но качественно разные сущности, в частности, потенциальную и кинетическую стороны волнового процесса описываемого данной функцией.

Psi-функция является математическим образом волнового процесса. Psi-функция определяет не только реальную картину, но также возможную картину поля. являясь одновременно прогностическим вероятностным представлением потенциально-кинетического поля. Иными словами, волновая функция psi является естественной мерой физической вероятности волновых процессов, но никоим образом не вероятностью игр случая. По этой причине волновое уравнение есть одновременно уравнением физической потенциально-кинетической вероятности (прогноза) psi. http://redshift.vif.com/JournalFiles/...1N2SHP.pdf».

«…Симметрия расположения узлов стоячих волн получаемая из чисто математического решения волнового уравнения полностью совпадает со всеми обнаруженными в природе симметриями кристаллических решеток минералов, в том числе с обнаруженными недавно симметриями квазикристаллических веществ, например, 5-кратной, строго запрещенными математическими законами кристаллографии!»

«Кто хочет ознакомиться с анализом принципиальных и грубых ошибок уравнения Шредингера и его «решений», отсылаю к 2-м статьям опубликованным в Galilean Electrodynamics и представленные в ПДФ в Интернете: http://redshift.vif.com/JournalFiles/...1N2SHP.pdf, http://shpenkov.janmax.com/Blunders.pdf».

«"Электронная плотность", "уравнение Шредингера", "распределение электронной плотности", и т. д. – все это относится к прошлому, поскольку выяснено и убедительно доказано, что квантово-механическая модель атома ошибочна, она не отражают действительность будучи абстрактно-механической, подгоночной, феноменологической моделью.

Ребята, читайте статьи написанные не только в "респектабельных журналах", думайте, анализируйте. Трагедия! Все в плену мифов, как загипнотизированные, постулатами квантовой механики, Биг Бэнгом, виртуальными частицами, невероятно гигантской плотностью ядра, и т. д. Перечень можно продолжать. Пора перейти от виртуальной физики к истинной физике, раскрывая закономерности природы, а не вымышляя их в своем воображении. Решите для начала вопрос с природой массы и электрического заряда, а потом стройте разные модели, в том модель вселенной».

«Наиболее близкой к истинной считается теория (модель), которая: 1) объясняет факты, 2) не содержит внутренних противоречий. Динамическая Модель (ДМ) объясняет факты? Да, в том числе устойчивость атома. Этого мало? Что еще объясняет (раскрывает) ДМ можно увидеть с таблицы показывающей достоинства ДМ по сравнению со Стандартной Моделью: см. http://shpenkov.janmax.com/dmds.asp . Кстати, ДМ раскрывает смысл скорости света в квадрате, c^2, в знаменитой формуле E=mc^2! Лэмбовский сдвиг (дает точную его величину) без использования концепции виртуальных частиц!»

«Из Динамической Модели (ДМ) следует, что атом водорода обладает фоновым излучением с энергией в максимуме, соответствующей абсолютной температуре 2.728 К. Спектральная формула фонового излучения естественным образом вытекает из этой модели. И эксперимент в космосе (COBE) подтвердил справедливость ДМ, но не Биг Бэнга (ББ), во что поверило большинство. Доказать теорию ББ никто никогда прямым экспериментом не сможет, а это современная стандартная модель космологии. Как сказал Плыкин, поверить в то, что Вселенная образовалась в результате Большого Взрыва – это равносильно вере в то, что космический корабль можно создать с помощью взрыва авиационного завода. Хотите еще пример?»

«Каждый физический параметр имеет свою абсолютную величину и размерность. Размерность указывает на то, что это величина представляет собой. Если размерность метр/секунда, то речь идет о скорости; если кг · м/с, то импульс и т. д.

Возьмите эпсилон ноль. Единица измерение Фарада/метр. Абсурд, т. к. Фарада/метр = метр/метр – есть безразмерная величина. Так что фактически эпсилон ноль = 1/4пи. И это называется диэлектрической проницаемостью вакуума, фундаментальной электрической постоянной? Кошмар!

Так что свойства не зависят от единиц измерения. Единицы измерения указывают на свойства данной физической величины. Отсюда, например, диэлектрическая проницаемость вакуума – это миф; и грам^1/2 см^3/2 сек^-1 такая же абракадабра, которая ничего не говорит о свойствах данной физической величины – электрического заряда. Что такое заряд?»

«В СГСЕ он выражался через дробные степени грамма и сантиметра. Чтобы избавиться от них ввели СИ. С введением эпсилон ноль, мю ноль и ампера в СИ заряд стал выражаться через кулоны. Однако название единицы заряда ничего не изменило по существу. В природе нет таких объектов, как корень квадратный из грамма (или килограмма в СИ) и сантиметр (метр) в степени 3/2».

«Федор Федорович Менде пишет: "приходится только удивляться, как столь великие физики [Ландау, Тамм, Гинзбург] могли допустить такую непоправимую оплошность [они чисто формально ввели диэлектрическую проницаемость для сред, где отсутствуют диполи, например, в проводниках и плазме]".

Что тут скажешь. Ошибками устелен весь путь современной физики. "Дисперсия диэлектрической проницаемости" – это семечки по сравнению с мифом о спине электрона, равном h/4пи (где h – постоянная Планка). Великие теоретики того времени ровно в два раза ошиблись при вычислении орбитального магнитного момента электрона при объяснении опыта Эйнштейна-де-Газа. Они неправильно подсчитали величину кругового тока электрона. Вместо того, чтобы искать ошибку в вычислении они выдумали и приписали недостающую из их теории (для согласования с экспериментом) величину в половину орбитального магнитного момента электрона его собственному (т.н. спиновому) магнитному моменту (см. http://shpenkov.janmax.com/spin.asp, http://shpenkov.janmax.com/TheMythSpin.pdf ; G.P. Shpenkov and L.G. Kreidik, On Electron Spin of h/2, HADRONIC JOURNAL 25, 573-586 (2002))».

«Принято считать диэлектрической проницаемостью вакуума величину эпсилон ноль = 8.854187818x10^-12 Фарада/метр. Однако единица емкости 1 Фарада = c^2/10^11 (м), так что в действительности эпсилон ноль не есть фундаментальной физической постоянной физики и химии, как это подается во всех мировых справочниках. В действительности эпсилон ноль безразмерное число равное 1/4Pi. Так что "Миф о дисперсии диэлектрической проницаемости" можно перефразировать как "Миф о дисперсии" мифа. (смотри стр. 16 и 17 на http://shpenkov.janmax.com/circulation.pdf). Неудивительно, что «он также красиво и рассыпался, как радуга после дождя» (см. также http://shpenkov.janmax.com/Elec-Charge.pdf )».

«Александр Шаляпин пишет: "кулоновское поле электрона это – отнюдь не статика, а очень активный волновой процесс".

Совершенно верно! То же следует и из Динамической Модели Элементарных Частиц. Причем фундаментальная круговая частота "омега = 2Piню" "статического" электрического поля электрона составляет 1.8x10^18 sek^-1: http://shpenkov.janmax.com/Theory-DM-English.pdf».

«Да и размерность заряда в метрах делает силу в законе Кулона безразмерной величиной и в СГС и в СИ (в СИ м/Фарада - 1/("эпсилон ноль") есть безразмерная величина, равная 10^11/(2.99792458x10^10)^2). Концы с концами не сходятся».

«Итак потянулась целая цепочка формул, куда входит заряд электрона. По существу вся современная физика легла набок. И что тогда с безразмерной постоянной тонкой структуры "альфа"? Как объясняется, например, Лэмбовский сдвиг?»

Что такое электрический заряд

What is the electric charge

Г.П. Шпеньков

Никто не знает природу электрического заряда. Почему? Ответ на этот вопрос очень прост: физика не знает его истинной размерности [1]. Ничего не изменилось в раскрытии природы заряда со времени Кулона, скорее наоборот, изменения были, но к сожалению ведущие в тупик. Проанализируем вкратце современное состояние этого вопроса.

Открытая Кулоном функциональная зависимость между двумя взаимодействующими между собой точечными зарядами q₁ и q₂, находящимися на расстоянии r друг от друга, есть

,          (1)

где k – коэффициент пропорциональности, неизвестной величины и размерности. При k = 1 (как это было принято в системе единиц CGSE) закон Кулона имеет следующий вид (в вакууме)

.          (2)

Размерность электрического заряда при этом (в единицах CGSE) есть

.          (3)

В современной системе метрики SI, закон Кулона имеет вид

.          (4)

Единица электрического заряда кулон в системе SI равна , т.е. размерность заряда в выражении (4) есть . В единицах CGSE, , где c_r есть относительная скорость света равная ( и , ). В свою очередь, ампер представляет собой производную единицу, определяемую на основании закона Ампера для взаимодействующих параллельных токов, и выражается полуцелыми степенями базовых единиц:

.

Величина в знаменателе формулы (4)

         (5)

носит название электрическая постоянная, появившаяся в результате запутанной манипуляции с рационализацией (подробно описано в работе [2], стр. 9-19), приведшей к образованию системы SI .

Легко видно невооруженным взглядом, что есть безразмерная величина. В самом деле, единица емкости фарада равна , поэтому

.          (6)

Отсюда

или .          (7)

Таким образом, истинная размерность заряда в СИ есть , т.е. размерность выражена дробными степенями реперных единиц, как это имеет место и в CGSE системе. Поскольку , то единица заряда представленная в СИ тремя реперными единицами материи (кг), пространства (м) и времени (с) есть

.          (8)

Каковы же результаты такой «рационализации» в СИ? Как мы видим, они не очень впечатляющие из-за серьезных недостатков, скорее эти результаты являются неуместными по-существу (кроме одного из них):

1. Единица электрического заряда была названа кулоном.
2. Бессмысленные постоянные и (магнитная постоянная) были введены в физику.
3. На примере фиктивной «рационализации», физики получили (в очередной раз) лекцию как можно изобретатать (выдумывать) любые «физические» постоянные и, следовательно, получили зеленый свет действовать подобным образом далее.
4. Производная единица, единица электрического тока ампер, была введена в триаду базовых единиц. Таким путем проблема дробных степеней реперных единиц в формулах электромагнетизма была неявно скрыта, и по существу не решена. И т. д.

Как мы видим, только имитация реформы в метрологии электромагнитных процессов была проведена, но не сама реформа. Таковы факты.

Обратимся к закону всемирного тяготения

.          (9)

Здесь коэффициент пропорциональности G (т.н. гравитационная постоянная), его величина и размерность, известен, он равен . Так что в сравнении с законом Кулона здесь все (в рассматриваемом нами смысле) в порядке. Такая же ясная ситуация должна иметь место и с кулоновским законом.

Таким образом, без решения проблемы коэффициента пропорциональности k в выражении закона Кулона (1) физика электромагнитных явлений (и связанных с ней разделов) будет топтаться на месте, что мы и наблюдаем сейчас в действительности.

*
*   *

Ошибочная форма закона Кулона породила феноменологическую систему понятий с единицами измерения, имеющими достаточно бессмысленный характер. В результате этого изучение природы электрического заряда стало невозможным. Накопленные ошибки невозможно обнаружить, поскольку ошибочная система мер электромагнитного поля сказалась на всех формулах физики, а также на экспериментах, базирующихся на этих формулах. Таким образом, всё формально выглядит «правильно» и «логично», но в действительности электрический заряд качественно и количественно определен неправильно. Такое положение дел сказалось больше всего на атомном уровне, тем самым усложнив познание мира в целом.

Ошибочные единицы измерения породили ложные теории, в рамках которых результаты можно формально исправить путем введения новых ошибок в соответствии с диалектическим законом двойного отрицания: Нет1 · Нет2 = Да, где Нет1 – первоначальная ложь, Нет2 – производная ложь, а Да – формальная правда [т.е. некая видимость истины]. Результатом такого хода событий может быть только тупик [2].

Однако не всё выглядит так мрачно, свет в конце "туннеля" всё же имеется. Проблема размерности электрического заряда упирается в природу материи, которая была проанализирована и детально описана авторами двух книг 1996 и 1998 годов выпуска [1, 2]. Как следует из данных, представленных в книгах, размерность «электрического заряда», скорее всего, равна г/с, а размерность коэффициента пропорциональности k в законе Кулона (1) – см³/г. Это значит, что на микроуровне электрический заряд представляет собой норму обмена (или взаимодействия) массы. Норма обмена на атомном уровне , как следует из [1, 2], характеризуется фундаментальной частотой обмена ω_e = 1.869161968 · 10¹⁸ 1/c и волновым радиусом λ_e = 1.603886998 · 10^–8 см, который характеризует атомное волновое пространство.

Рано или поздно физики поймут всю важность поднятой здесь проблемы – такова диалектика. Невозможно все время скрывать нерешенные ключевые проблемы, которые ограничивают дальнейшее развитие физики. В любом случае, обсуждение настоящей темы могло бы быть полезным для физики.

---

[1]. L.G. Kreidik and G.P. Shpenkov, Alternative Picture of the World, Vol. 1-3, Bydgoszcz, 1996.
[2]. L.G. Kreidik and G.P. Shpenkov, Foundations of Physics; 13.644…Collected Papers, Bydgoszcz, 1998.

Скорость обмена массой

Philosophy of Science

Леонид Крейдик и Георгий Шпеньков

Для лучшего понимания того, что «электрический заряд», имеющий реальную размерность [г/с], на субатомном полевом уровне материи представляет собой скорость обмена массой, приведем фрагмент статьи Леонида Крейдика и Георгия Шпенькова «Философия понятий: Форма и Закон Кулона», опубликованной на сайте Philosophy of Science (в этой статье во всех формулах ε₀ обозначает единицу плотности, g/cm³ ).

Возьмем закон Кулона в следующем виде:

Из уравнения (7) находим размерность «заряда» q субатомного уровня материи, который представляет собой массовую скорость обмена (mass speed of exchange) на полевом уровне:

Поскольку массовая мощность q и кулоновский феноменологический заряд q_CGS связаны равенством , то элементарный заряд электрона e, или квант массовой скорости обмена (quantum of mass speed of exchange) будет равен

Если теперь использовать меру единицы заряда теоретически рационализированную и ввести метрический кулон , то заряд электрона может быть представлен триадой мер

которая показывает преимущество метрической системы мер. Таким образом, философско-логическое решение проблемы закона Кулона на основе философии формы-содержания радикально меняет наши привычные представления о микромире.

В волновых процессах отношение между квантом массовой скорости обмена q и квантом обмена массы m имеет вид: q = ω m, который является аналогом отношения между скоростью амплитуды колебаний v и смещением a: v = ω a. Если q = e и me – параметры электронного массового обмена, то характерный обменный уровень "электростатического" поля характеризуется фундаментальной частотой и фундаментальным радиусом волны:

.

Волновой радиус равен половине среднего значения межатомного расстояния в кристаллах.

Теория полевого материально-идеального обмена matter-space-time на основе поля материально-идеальных чисел [4] дает для кванта массы обмена, имея в виду закон Кулона в новой форме, следующее выражение:

где r – радиус микрочастицы поля, – волновое число; ε_r = 1 на полевом уровне. Для электрона k²r² << 1, отсюда его радиус

Заряд-мощность обмена, соответствующий массе обмена (9), равняется

где v – скорость-сила обмена на поверхности микрочастицы.

Кванты массы обмена и массовой скорости обмена – не опорные параметры микрочастицы, но они являются материально-идеальными параметрами обмена-частицы-поля. В теории сплошных сред массы обмена называют связанными массами. Если предположить, что боровский радиус нуклона определяет граничную сферу ядерной "атмосферы", то связанная масса нуклона будет равна следующей величине

Величина m_n, полученная из (11) больше, чем среднее значение массы, приписываемая нейтрону, так что современная физика работает с обменными массами, которые являются мерами взаимосвязи нуклонов с полем окружения matter-space-time. В этом поле, нуклоны – дискретные объекты с радиусом их собственных сферических пространств, равным приблизительно боровскому радиусу r₀. Поэтому, очень трудно отобразить такие структурные единицы атома, находящиеся в "ядре" размером порядка 10 ^–13 cm, если принять, что ядро действительно существует.

Все это позволяет сказать, что атомы фактически являются нейтронными молекулами. Их детальная структура рассмотрена в работе [1]. Конкретная структура ядерных молекул однозначно определяет форму соответствующих кристаллов, то есть она отвечает за дискретную структуру пространства любого атомного формирования. И когда атом разрушен, это означает разрушение его пространства. Это заканчивается выбросом атомной энергии, которая не имеет никакого отношения к ядру атома, которого просто не существует; в узлах сферических ядерных молекул (атомов), как показывают вычисления [1], не больше, чем два нейтрона. Теперь понятно, где находится "генетический код" структурного разнообразия Природы.

---

[1] L.G. Kreidik, G.P. Shpenkov, Alternative Picture of the World, Volumes 1-3 (158, 164 and 186 pages, respectively), Bydgoszcz, 1996.
[2] R. Danchev, A System Principle of Derivative Units (in Russian), Sofia, 1991.
[3] W.R. Smythe, Static and Dynamic Electricity, New York - Toronto - London, 1950.
[4] L.G. Kreidik, G.P. Shpenkov, The Material-Ideal Numerical Field, Proceeding of the Conference "CONTACT'95", Sofia, 1995, pp. 34-39.

Динамическая модель и E = mc²

E = mc²

Г.П. Шпеньков

В объяснении Эйнштейна известной формулы E = mc² нет никакого упоминания о причинах вхождения в эту формулу скорости света. Современная физика тоже неспособна объяснить данный факт. Новый подход, в рамках динамической модели элементарных частиц, очевидным образом раскрывает эту большую тайну. Резюме этого подхода состоит в следующем.

Представим себе элементарную частицу как динамический сферический микрообъект сложной структуры, находящейся в динамическом равновесии с окружающей средой посредством волнового процесса, происходящего с определенной частотой ω. Продольные колебания его волновой оболочки в радиальном направлении обеспечивают взаимодействие частицы с другими объектами и окружающим полем материи-пространства-времени (matter-space-time).

Здесь dr и dS – толщина и площадь элементарного объема волновой оболочки в сферической области обмена: частица – внешнее поле материи-пространства-времени; и – мощность обмена поля с элементом оболочки частицы, – двухмерная плотность обмена или давление поля обмена – волновое число, соответствующее фундаментальной частоте ω поля обмена на данном уровне.

Существование и взаимодействие частиц, в сущности, есть непрерывный процесс обмена материи-пространства и движения-покоя или, короче, обмена материи-пространства-времени. Использование более широкого понятия обмена (вместо взаимодействия) для этой модели является более правильным, поскольку более точно отражает поведение частиц в их динамическом равновесии с окружающим полем в состоянии покоя и движения, а также взаимодействие с другими объектами, включая взаимодействие частиц с частицами. Другими словами, понятие обмена здесь больше подходит с точки зрения сложного поведения элементарных частиц как динамических форм, принадлежащих одному из взаимосвязанных уровней многоуровневой Вселенной. Это понятие было впервые введено в работе Альтернативная картина мира (1995).

Сферическая волновая оболочка ограничивает пространство элементарной частицы, отделяя ее от окружающего волнового поля. Это – характеристическая сфера. Характеристическая сфера отделяет главную часть микрочастицы от ее полевой составляющей, постепенно сливающейся с окружающим полем материи-пространства-времени.

Главная часть (ядро) — базис микрочастицы, тогда как полевая часть представляет ее надстройку. Таким образом, пространство базиса микрочастицы ограничено характеристической сферой, вне которой имеется пространство ее надстройки. Такая динамическая модель интерпретирует микрочастицу как специфическую дискретную физическую точку произвольного уровня материи-пространства-времени, ограниченную характеристической сферой и находящуюся в покое в поле-пространстве.

Внутреннее геометрическое пространство (сферический объем) элементарной частицы ограничено ее волновой сферической оболочкой, за которой простирается внешний мир частицы. Так что элементарная частица является относительно ("бесконечно") малой и бесконечно большой одновременно. Как внешний мир называется Вселенной, это пространство (в сферическом объеме) вполне естественно можно назвать Антивселенной. В этом смысле, мир (бытие и не-бытие) представлен здесь через Вселенную и Антивселенную. Очевидно, пространства Вселенной и Антивселенной замкнуты друг на друга. (Очень возможно, что главная сущность жизни, ее тайна, скрыта именно в Антивселенной.)

В рамках этой модели были получены важные результаты. Сейчас мы перечислим их, но прежде позвольте нам напоминать читателям один печальный факт: формула E = mc² была получена Эйнштейном на пустом месте путем математических манипуляций. Физика же не получила никакого ответа на основной вопрос: "В чем состоит суть взаимоотношения между покоящейся массой частицы и скоростью света в формуле, в которой движение не обсуждается?" Или, другими словами: "Почему скорость света играет фундаментальную роль для внутренней энергии частицы?"

Стандартная модель элементарных частиц (SM) не способна ответить на эти вопросы. По этой причине, и не только, широко признано, что SM "не будет окончательной теорией", и "любые усилия должны быть предприняты к поиску подходов для новой физики" [NuPECC report devoted to "Impact and Applications of Nuclear Science in Europe", 21-23 November, 2001 (France)]. Экспериментаторы и теоретики всего мира активно ищут способы выхода из сложившейся парадигмы физики элементарных частиц. SM была задумана в рамках теории квантового поля (ТКП), включающей квантовую механику и СТО. Но ТКП не применима к ОТО и, следовательно, SM не может объединить фундаментальные взаимодействия с гравитацией (о гравитации см.: http://shpenkov.janmax.com/Gravitation.pdf).

Есть много многообещающих идей, чтобы заменить SM. В SM частицы, как полагают, являются точками. В теории струн, "струна" – единственный фундаментальный стандартный блок для всех частиц. Есть пять различных теорий струн (три теории суперструн и две смешанные теории струн). Существует также М-теория. Ее сторонники полагают, что вся материя во Вселенной состоит из комбинаций крошечных мембран. Однако, многие проблемы SM в них тоже не решены. Таким образом, одним из перспективных подходов для новой физики может послужить вышеупомянутая динамическая модель элементарных частиц (DM).

Преимущество DM перед SM и ее правильности подтверждается тем фактом, что от этой модели логично вытекает природа массы и заряда элементарных частиц и, следовательно, сущность энергии E = mc², а также другие ранее необъясненные (или неизвестные) свойства объектов и явлений природы. Из DM-теории следует, что масса есть мера обмена материи-пространства-времени, а электрический заряд есть норма обмена материи-пространства-времени или норма массового обмена размерности г/с. Скорость света является базовой скоростью обмена материи-пространства-времени на субатомном уровне. Энергия E = mc² является энергией волнового обмена материи-пространства-времени на субатомном уровне или динамическая энергия субатомного уровня.

Из DM также вытекают:
фундаментальный закон центрального взаимодействия (типа Кулоновского), который объединяет фундаментальные взаимодействия, различающиеся в современной физике как электромагнитные, гравитационные и ядерные;
фундаментальная (несущая) частота взаимодействия материи-пространства-времени субатомного уровня , т.е. частота "электростатического" поля, которое, как мы видели, не является статическим;
фундаментальный волновой радиус , определяющий средние атомные диаметры и, следовательно, средние расстояния (параметры решетки) в упорядоченных материальных структурах (кристаллы);
фундаментальная гравитационная частота , где – абсолютная единица плотности, – гравитационная постоянная;
фундаментальный гравитационный радиус элементарной частицы .

Существование гравитационной частоты и гравитационного радиуса элементарных частиц показывает тесную связь микро- и мегаобъектов Вселенной в едином комплексе Бесконечно Малого и Бесконечно Большого. Таким образом, динамическая модель открывает огромные возможности для будущих исследований.

Постоянная Планка и порог слышимости

h and α Constants

Г.П. Шпеньков

Природа демонстрирует совершенную гармонию на всех уровнях, в частности, на атомном и молекулярном. В этой связи естественно возникает мысль: существует ли связь между основными параметрами атома водорода и человека, который на 9,5% состоит из атомов водорода. Рассмотрим некоторые динамические параметры одной и той же размерности, которые характеризуют оба вышеупомянутых объекта, находящихся на очень различных уровнях Вселенной.

*
*   *

Главным динамическим параметром атома водорода является орбитальный момент электрона , где – электронная масса, – радиус первой Боровской орбиты (Боровский радиус), – скорость электрона на первой Боровской орбите.

Если мы умножим орбитальный момент на , то получим орбитальное действие h, названное постоянной Планка: . Следовательно, численное значение и размерность орбитального действия определяется как

,

что соответствует общепринятому значению CODATA.

*
*   *

С другой стороны, одним из динамических параметров человека является порог слышимости, равный звуковому давлению на частоте при нормальных условиях воздуха (300 К, 1 атм.). Следующее выражение связывает звуковое давление с акустическим действием h_s:

,

где m – средняя масса молекулы воздуха, ρ – плотность воздуха. Тогда минимальное акустическое давление на пороге слышимости человека, соответствующее минимальному звуковому давлению P_min, равно

,

где - средняя относительная масса воздушных молекул, - плотность воздуха при нормальных условиях, - унифицированная атомная единица массы.

*
*   *

Как мы видим, действие h_s,min, связанное с акустическим процессом, фактически совпадает с Планковским действием, относящимся к электромагнитным процессам. Интересно также отметить, что уровень порога слышимости, минимальная амплитуда акустических колебаний α_min при частоте 1781.25 гц, равен значению электронного радиуса r_e, полученного теоретически в рамках Динамической модели элементарных частиц:

,

где – скорость звука в воздухе при нормальных условиях.

Таким образом, совпадение величины орбитального действия электрона в атоме водорода с минимальным акустическим действием на пороге слышимости человека – факт очевидный. Это позволяет заключить, что фактически мы имеем дело со строгой корреляцией основных параметров атома водорода и человека. Такое заключение можно подтвердить и другими примерами. Ниже – один из них.

*
*   *

Постоянная тонкой структуры и порог боли

"There is a most profound and beautiful question associated with the observed coupling constant, … a simple number that has been experimentally determined to be close to a =0.08542455. … It has been a mystery ever since it was discovered more than fifty years ago, and all good theoretical physicists put this number up on their wall and worry about it. Immediately you would like to know where this number for a coupling comes from: is it related to pi or perhaps to the base of natural logarithms? Nobody knows. It’s one of the greatest damn mysteries of physics: a magic number that comes to us with no understanding by man. You might say the “hand of God” wrote that number, and “we don’t know how He pushed his pencil”. We know what kind of a dance to do experimentally to measure this number very accurately, but we don’t know what kind of dance to do on the computer to make this number come out, without putting it in secretly!"

R. P. Feynman
[Carter J. The Other Theory of Physics, Washington, 1994]

Обратимся к так называемой постоянной тонкой структуры (α), которая равна приблизительно 1/137. На языке современной физики, она представляет собой так называемую "постоянную спаривания" характеризующую силу электромагнитного взаимодействия, которая ответственна за взаимодействие электрически заряженных частиц (например,электрона и мюона) со светом (фотонами).

В спокойном физическом пространстве возбуждение какой-либо его точки приводит к колебанию этой точки относительно положения равновесия. Поскольку все физические точки определенным образом связаны между собой (например, молекулы в газе силами Ван-дер-Ваальса), то возбуждение этой точки (молекулы) передается соседней и т. д. по цепочке. Так возникает волновой процесс, который характеризуется двумя принципиально разными скоростями:
1) скоростью колебаний физических точек, вовлеченных в волновой процесс, относительно их равновесного положения в физическом пространстве, v.
2) базовой скоростью переноса возбуждения в пространстве – фазовой скоростью волны, обозначим ее буквой с (это может быть скорость звука в какой-либо среде, скорость света, и т.д.).

Так вот, оказывается, что в любом волновом процессе соблюдается следующей универсальное закон, который можно сформулировать примерно следующим образом. Величина максимально возможной скорости колебаний физической точки волны, v_max, по отношению к базовой скорости распространения волны в любом физическом пространстве, с, ограничена величиной отношения v₀/с ≈ 1/137, где v₀ – скорость электрона на первой Боровской орбите, а с – базовая скорость распространения волнового процесса на атомном и субатомном уровнях (равна скорости света).

Возвращаясь снова к человеку, мы находим что на верхнем акустическом пороге боли (на звуковом давлении ), отношение α пороговой скорости колебаний, , к звуковой скорости v_s (базовая волновая скорость) в воздухе равно

.

Звуковой уровень в P_max близок для слуха к пиковому уровню от стрельбы из винтовки 0.303 калибра (звуковое давление , звуковой уровень 160 dB).

На уровне электромагнитного поля «пороговой» скоростью колебаний называют Боровскую скорость v₀. И отношение v₀ к скорости света (которая является базовой волновой скоростью обмена материи-пространства-времени на субатомном уровне) равно

Следовательно, Боровская скорость v₀, в некотором смысле есть также пороговая скорость, как предельная скорость электрона на первой орбите атома водорода.

*
*   *

Вышерассмотренные примеры показывают, что "постоянная тонкой структуры" микромира , отражает масштабную корреляцию пороговых состояний сопряженных колебательно-волновых процессов на различных уровнях Вселенной, а не только на электромагнитном уровне.

Говоря более точно, постоянная тонкой структуры отражает масштабную корреляцию базиса и надстройки волновых полей-пространств объектов во Вселенной, имеющих противоречивый сферически-цилиндрический характер. При этом, физическое поле-пространство Вселенной представляет собой бесконечный ряд вложенных друг в друга пространств (напоминая матрешки или бесконечный функциональный ряд). Этот ряд пространств отражает фундаментальную концепцию философии природы, относящуюся к бесконечной делимости материи. Что касается скоростей v_s и c, они являются базовыми волновыми скоростями двух различных пространств поля материи-пространства-времени, в котором имеет место волновое движение. Последнее представляет собой коллективное движение огромного множества частиц принадлежащих данному пространству. Всё это подробно рассмотрено в книге Atomic Structure of Matter-Space (2001).

Изучая происхождение постоянной тонкой структуры (алфа) мы, раскрыв ее суть, по существу пришли к открытию фундаментальной закономерности в природе волновых процессов [G . P . Shpenkov , On The Fine -Structure Constant Physical Meaning , Hadronic Journal 28, 337-372 (2005)].

Таблица изотопов

Г.П. Шпеньков

Мы хотели бы обратить внимание на то, что Таблица изотопов, представленная нами, является одной из первых графических версий (наряду с Периодической таблицей) простейших возможных решений волнового уравнения

в специальной системе полярных координат, кратко рассмотренных в статье Оболочечная структура материи-пространства. Эта статья сначала была отправлена на международную конференцию «50-летие оболочечной модели ядер», 3 – 5 июня 1999 года, Гейдельберг, Германия. Детали в книге Атомная структура материи-пространства.

Всесторонний анализ показывает, что решения уравнения позволяют предсказать все возможные изотопы, которые могли быть получены в реакциях обстрела нейтронами на ускорителях. Например, самый тяжелый изотоп водорода есть . Для углерода решения приводят к изотопам от до ; для никеля – от до . Вышеупомянутые данные находятся в согласии с The 2003 Atomic Mass Evaluation, см. также http://nucleardata.nuclear.lu.se/NuclearData/toi/perchart.htm, http://nucleardata.nuclear.lu.se/NuclearData/toi/listnuc.asp?Z=6, http://atom.kaeri.re.kr/ton/nuc7.html.

Мы предлагаем взглянуть на эти решения. Они могут продвинуть фундаментальные и прикладные исследования. Их использование наряду с другими решениями могут послужить эффективному поиску многих изотопов, которые еще не были предсказаны или определены в рамках существующих теорий, а также найдены в природе.

Возможные изотопы атома водорода

Возможные изотопы атома гелия

Возможные изотопы атома углерода