Поля и вихроны. Структуры мироздания Вселенной. Третье издание

Рассмотренная структура121 и механизм рождения лёгких и «тяжёлых» фотонов является ключом открытия тайны массы, заряда, спина, гравитации, инертности, электротока, твёрдости, вязкости и других физических свойств различных сред, механизма электросопротивления и других фундаментальных явлений природы в микро- и макромире атомно-молекулярных веществ, в том числе и LENR реакций в атомно-молекулярных агрегатных состояний материи.

2.2. Микровихроны

Пространства вакуума космоса Вселенной рождены гравитационными полями, стянуты в одно целое холодной безмассовой плазмой и заполнены светом, а также другим весьма широким многообразием потоков частиц, микрочастиц, электромагнитных волн, звёздами, квазарами, пульсарами, планетами, скоплением галактик и т. д. Однако звуковым волнам нет места в космосе – им для существования нужна вещественная атомно-молекулярная среда. Поэтому они живут и существуют лишь на звёздах и планетах. В этом разделе и рассмотрены электромагнитные и механические микровихроны, порождающие такие волны и микрочастицы.

2.2.1. Электромагнитные микровихроны

Из открытой литературы со времён Д. К. Максвелла известно, что «магнитный монополь можно представить, как отдельно взятый полюс длинного и тонкого постоянного магнита. Однако у обычного магнита всегда два полюса, то есть он является диполем. Если разрезать магнит на две части, то у каждой его части по-прежнему будет два полюса. Все известные элементарные частицы, обладающие электромагнитным полем, являются магнитными диполями. Сформулированные Д. К. Максвеллом уравнения классической электродинамики связывают электрическое и магнитное поле с движением заряженных частиц. Эти уравнения почти симметричны относительно электричества и магнетизма. Они могут быть сделаны полностью симметричными, если в дополнение к электрическому заряду и току ввести некий магнитный заряд и магнитный ток. Об этом Максвелл указывал ещё в 1873 г. Таким образом можно создать систему уравнений Максвелла с учетом существования магнитных зарядов.

Существующие классические уравнения отражают тот факт, что обычно магнитные заряды не наблюдаются. Если магнитные заряды существуют, то существование магнитных токов приведёт к поправкам уравнений Максвелла, которые можно наблюдать на макроскопических масштабах.

После Максвелла (1873 г.), сначала П. Кюри (1894 г.), А. Пуанкаре (1896 г.), а затем и П. Дирак (1931 г.) создали квантовую теорию взаимодействия электрического заряда с магнитным зарядом, которая применима при условии знаменитого дираковского квантования. Из него следует, что магнитный заряд частицы должен быть кратен элементарному магнитному заряду.

В 1974 г. Поляков и Т. Хоофт теоретически определили значение искомой массы магнитного монополя величиной в М 1016 Гэв.

В настоящее время магнитный монополь стал обязательным приложением всех объединительных теорий. Абелев монополь не имеет строгих ограничений на массу. Вместе с тем, неабелев монополь может иметь массу доступную LHC.

– 2000 -2004 гг. – эксперименты, поставленные группой из Oklahoma University, TEVATRON, p¯p-столкновения.

(Al) |n|=1, M> 285 ГэВ; |n|=2, M> 355 ГэВ

(Be) |n|=3, M> 325 ГэВ; |n|=6, M> 420 ГэВ

– 2005 г. – прямые поиски магнитных монополей (группа CDF Run2), механизм Дрелла-Яна.

M> 360 ГэВ, s=1/2

– 2005 г. – прямые поиски на ускорителе HERA, e + p – столкновения, масса монополя M> 140 ГэВ.

– 2005 г. – группа в составе Ю. Курочкин, И. Сацункевич, Д. Шёлковый, С. Януш определили пределы массы современного статуса магнитных монополей и перспективы их поиска на установке ATLAS, путём образования пары монополь – антимонополь двумя фотонами.

– 2010 г БАК. Целью эксперимента MOEDAL является прямой поиск магнитного монополя с массой – гипотетической частицы с магнитным зарядом, а также высокоионизированных стабильных массивных частиц (SMP), предсказанных теориями, выходящими за рамки Стандартной модели. MoEDAL (Monopole and Exotics Detector At the LHC) – седьмая экспериментальная установка на Большом адронном коллайдере в CERN. Никаких следов магнитных монополей с массой-энергией вплоть до 6 ТэВ и магнитным зарядом вплоть до 5 дираковских единиц обнаружено не было, вопрос их существования остался открытым на 2010 год.

– Три последние попытки122 найти монополи при помощи подобных ловушек – в 2012, 2013 и 2015 годах – закончились неудачей. Несмотря на повышение чувствительности детекторов и удвоение мощности самого БАК, физикам так и не удалось отыскать никаких следов однополюсных магнитных частиц, что резко сузило поле их возможных поисков.

Следует, однако, заметить, что поиски магнитных монополей намеренно ведут только по его якобы имеющейся массе и его высокой ионизирующей способности, существенно превосходящими эти параметры у электрона. Даже Дирак не считал, что магнитный монополь может иметь массу. Ещё раз напомним, что массы в природе нет вообще, и в частности, нет её и у элементарных частиц. Кроме того, магнитный монополь вихрона является вихревой безмассовой частицей, существующей лишь в состоянии поперечного вращения со сверхсветовой скоростью по отношению его продольного движения со скоростью света – его нормальное состояние это продольное движение увеличивающегося тора на четверти длины волны со скоростью света с магнитным монополем, в качестве источника, вращающимся в нём. Он не существует в состоянии покоя, а при снижении скорости становится гравитационным монополем. Он всегда присутствует в вихроне в паре с противодействующим ему электромонополем, который способен взаимодействовать с внешними электрическими полями атомов вещества и снижать скорость движения вихрона, при которой происходит конденсация магнитной материи в гравитационную. Магнитный монополь Дирака и вихрона с указанными свойствами ещё не разу не искали.

Законы вихревых полей существенно с точностью наоборот отличаются от полей стационарных источников. Так, например, противоположные полюса стационарного постоянного магнита притягиваются друг к другу, а одинаковые отталкиваются. У вихревых полей всё наоборот. Так, например, если из космоса со спутника наблюдать три близко расположенных торнадо одного направления вращения, то рано или поздно они объединяются-сливаются в один. То же самое происходит при ускорении заряженных частиц в ускорителях, у которых с ростом кинетической энергии растёт не масса, а заряд ГЭММ их энергии в форме безмассовых магнитных монополей.

Однако моделирование и технические попытки создания магнитных монополей продолжаются. Так 31 января 2014 года команда физиков из США и Финляндии сделали сообщение о создании вихревого магнитного монополя при помощи конденсата Бозе-Эйнштейна.

Существование магнитного монополя с определённым зарядом объяснило бы наблюдаемую в природе кратность электрических зарядов частиц заряду электрона. Однако при этом, пришлось бы объяснять, почему в свою очередь магнитные монополи имеют квантованные магнитные заряды.

Законы классической электродинамики допускают существование частиц с одним магнитным полюсом и дают для них определённые уравнения поля и уравнения движения. Эти законы не содержат никаких запретов, в силу которых магнитные монополи не могли бы существовать.

В общем случае, по мнению П. Дирака, магнитный монополь, как результат «динамического взаимодействия» не должен иметь традиционной массы покоя.

«Если магнитные монополи генерируются высокоэнергичными космическими лучами, непрерывно падающими на Землю, то они должны встречаться повсюду на земной поверхности. Их искали, но не нашли. Остаётся открытым вопрос, связано ли это с тем, что магнитные монополи очень редко рождаются, или же они вовсе не существуют».

Наиболее серьёзных результатов в теории фермионных магнитных монополей, развивая идеи вышеуказанных авторов, достиг Ж. Лошак (Франция, работы в период 1987—2005). Как показано в кратко приведённом обзоре, неуловимый магнитный монополь ищут в состоянии статического существования, в каком существуют электрон и позитрон. Но определение самой сути магнитной материи заключается в том, что это вращательно-поступательно движущаяся продольно со скоростью света субстанция энергии. Это значит, что таким образом определённый магнитный монополь должен или может находиться с постоянной величиной заряда в состоянии покоя, как могут находится в таком же состоянии электрон или позитрон. Но электрон, как и позитрон обладают массой, находясь в покое. Магнитная субстанция массой не обладает. С одной стороны, П. Дирак предположил отсутствие массы покоя у магнитного заряда. А с другой стороны, это предположение противоречит результатам длительного экспериментального поиска этой частицы без массы в состоянии покоя. Тогда очевидно другое предположение, что магнитный монополь, как частица без массы, должна всегда находится только в состоянии продольного движения со скоростью света, что в природе и наблюдается – самодвижущиеся фотоны всегда движутся со скоростью света. Другими словами предположения П. Дирака о безмассовости и постоянном заряде в состоянии покоя одной и той же частицы одновременно противоречат друг другу, что и указывает на ошибку П. Дирака. Примерно то же самое можно утверждать и о поисках массы нейтрино.

Такой монополь ищут уже более 80 лет, с тех пор как Поль Дирак определил его основные свойства:

– точечный источник радиального магнитного поля

– в нижнем пределе может достигать планковских пределов длины, т. е. 10—33 см и частоты 1043 Гц

– в теории взаимодействий электрического и магнитного зарядов масса покоя магнитного заряда не предсказывалась

– магнитный монополь является стабильной частицей и не может исчезнуть до тех пор, пока не встретится с другим монополем, имеющим равный по величине и противоположный по знаку магнитный заряд

– любой магнитный заряд квантован

– минимальный магнитный заряд в 137/2 раз больше заряда электрона

– магнитный поток от таких зарядов также квантован.

Итак, магнитных зарядов с указанными П. Дираком свойствами нет в природе, а есть магнитная индукция и спин микрочастиц, порождаемые движущейся материей. И первым претендентом на природу материи элементарных частиц является самодвижение переменного магнитного монополя, как первичной причины.

При формировании самодвижущегося фазового пространства фотона, состоящего из волновода электропотенциалов-зёрен, уложенных на поверхности двух соприкасающихся сфер причастна некая пульсирующая магнитным и противодействующим электрическим полевым током, самодвижущаяся вихревая переменная частица с лидирующими магнитными свойствами и бесконечной энергией, соизмеримой для фотонов с временем жизни нашей Вселенной.

В отличие от стационарного магнитного монополя Дирака, обнаруженный в зоне индукции вихревой переменный по знаку и величине магнитный монополь и связанный с ним при формировании фазового объёма фотона свободный вихрон – бозонный магнитный биполь, несколько отличается от своего знаменитого аналога своими уже зарегистрированными свойствами, определёнными в предыдущем разделе.

Вихрон образован следующим образом:

– в атоме с потенциальным электрическим полем123 электрон переходит с оболочки, на которой он находится в состоянии возбуждения, на основную оболочку, т. е. движение частицы – во время этого движения электрона его поле начинает изменять потенциальное электрическое поле ядра, в результате локальное поле зоны индукции, состоящее из множества зерен-электропотенциалов, вблизи электрона начинает изменяться, т. е. каждое зерно изменяется по-своему до определённого значения электрического потенциала, а вот скорость изменения у всех одинакова – скорость распространения статического электрического поля от стационарного источника,

– такое изменение потенциала-зерна рождает магнитный монополь, который своим ростом противодействует этому изменению, чем больше скорость перехода, тем меньше средний эффективный радиус магнитного монополя и больше плотность магнитных зёрен (фото 2.1),

– затем процесс движения электрона на основную оболочку прекращается – атом переходит из возбуждённого в основное состояние и этим определяет промежуток времени квантования микромонополей, т. е. обрыв тока движения частицы,

– синфазно множество зерен указанного объёма локального поля, образовавших такие микромонополи, формируют суммарный локальный вихревой магнитный поток потенциалов; если суммарный магнитный поток потенциалов достигает минимального порога, то образуется минимальный магнитный самодвижущийся вихревой монополь и вихрон в зоне излучения,

– благодаря эффекту Ааронова-Бома введена особая роль электромагнитных потенциалов в физике квантовых явлений,

– минимальный магнитный поток, обнаруженный экспериментально, составляет величину 2,068х10—15 Вб,

– как только электрон в атоме занял основную оболочку, потенциалы перестали изменяться и магнитный монополь124 стал источником движения-изменения, самодвижущимся вихроном – вылетел из зоны излучения со скоростью света, в случае квантовой завершённости его структуры,

– далее этот магнитный заряд, разряжаясь в режиме самодвижения, строит волновод трека (фото 2.2) движения фотона – микровихрон квантует зёрна-потенциалы геометрически фиксированные в пространстве, при этом заряд монополя уменьшается от максимального до минимального125,

– одновременно с началом движения магнитного монополя рождается противодействующий его разрядке электрический монополь, через посредство которого идёт его перезарядка на противоположный – монополь126 совершает каноническое спиралевидное движение с переменной частотой, обратно пропорциональной её диаметру и прямо пропорционально величине и скорости изменения первичного потенциала; вращение центра сферы происходит по радиусу-вектору переменного электромонополя.

Создание самодвижущегося фазового объёма фотона идёт следующим образом:

– вначале127 фазового объёма фотона уменьшающийся по величине максимальный по заряду магнитный монополь, разряжаясь, индуктирует противодействующий его уменьшению электрический монополь и производит волновод из зёрен-электропотенциалов, вращаясь по спиралям увеличивающегося диаметра,

– синхронно противодействующий ему электрический монополь на 1/4 периода индуктирует увеличивающийся по величине вторичный противоположный по знаку магнитный монополь,

– в точках 1/8 и 3/8 периода полволны фазового объёма фотона, оба магнитных монополя имеют одинаковую величину, но противоположные знаки,

– на 1/4 периода128 первичный монополь полностью исчезает, взамен ему в точке 1/2 периода появляется и начинает разряжаться вторичный монополь той же величины, что и первичный, но противоположный по знаку,

– на следующей полволне фотона, происходит то же самое, что и на первой, только противоположный монополь производит зёрна-потенциалы противоположной по знаку полярности,

– полный период волнового движения магнитного монополя в одну длины волны фотона, характеризующийся спином частицы в одну постоянную Планка, определяет полную квантовую завершённость волнового перехода вихревой материи – это время в четыре раза большее времени перехода электрона из возбуждённого в основное состояние.

Характерная особенность Ааронова – Бома рассеяния – исчезновение рассеянной волны, если магнитный поток в соленоиде равен целому числу квантов потока. Условие отсутствия Ааронова – Бома рассеяния совпадает с условием квантования Дирака для магнитных зарядов. П. А. М. Дирак в 1931 году создал квантовую теорию взаимодействия электрического заряда электрона с его магнитным зарядом, которая применима при условии квантования Дирака, т.е. отношение произведения элементарного электрического заряда на его магнитный заряд к произведению постоянной Планка на скорость света должно быть равно целому натуральному числу. Отсюда, магнитный заряд частицы должен быть кратен элементарному магнитному заряду равному отношению произведения постоянной Планка на скорость света к электрическому заряду электрона. Примечательно обратное утверждение: существование магнитного заряда не противоречит стандартной квантовой механике только в том случае, если электрические заряды всех частиц квантуются. Таким образом, существование магнитных монополей объяснило бы наблюдаемую на опыте кратность электрических зарядов частиц величине заряда электрона.

Так рождается один период длины волны кванта фазового объёма фотона, в котором свободный первичный микровихрон, превращаясь на полволне в зеркальный, опять трансформируется в изначальный. В бесконечном движении в пространстве Вселенной рождается трек фотона – фото 2.4.

Отсюда можно определить минимально возможный и неполяризованный свободный вихрон в пространстве, как самодвижущийся элементарный магнитно-электрический вихревой микрообъём с пульсирующими и взаимосвязанными в нём вихревыми магнитными и электрическими токами, в котором поочередно меняются магнитные монополи на противоположные, один из которых производит геометризованные зёрна-потенциалы только на первой 1/4 волновода, а второй противоположный ему также производит потенциалы, но только на второй 1/4 волновода полволны и противоположного знака.

Численно в системе СИ значение кванта действия в микромире можно определить постоянной Планка. В современном представлении постоянная Планка – это мера, которая отделяет классическую физику от квантовой при условии, что отношение действия системы к редуцированной постоянной Планка много больше единицы. Действительно, если некоторая величина, называемая квантом действия и характеризующая любую физическую систему – квантовое поле или частицу, квант, – много больше, чем постоянная Планка, то система описывается классическими законами, а если много меньше, то квантовыми. П. Дирак, предполагая постоянство заряда элементарного магнитного монополя, определял постоянную Планка произведением минимального электрического заряда на магнитный, указывая на их явную связь во взаимодействиях.

Постоянная Планка, фигурирующая в выражении для спектральной плотности мощности излучения абсолютно чёрного тела, которое было получено им в 1900 году для равновесной плотности излучения, определяет минимальное действие в определённой фазе замкнутой системы и равна удвоенному произведению электрического заряда электрона (спин которого полуцелый) на величину его магнитного монополя. Размерность и величина магнитного монополя (В·с) – (Вебер), определяемая через минимальный магнитный поток при его разрядке в системе СИ; размерность электрического заряда (А·с) – (Кулон), единица электрического заряда в системе СИ. Энергия элементарных частиц определяется произведением постоянной Планка на частоту магнитного монополя. Постоянная Планка является коэффициентом пропорциональности между энергией и частотой. Исторически механические величины измеряются в других единицах (кг·м/с, Дж, Дж·с), чем соответствующие волновые (м—1, с—1, безразмерные единицы фазы). Постоянная Планка играет роль и переводного коэффициента, связывающего эти две системы единиц – квантовую и систему СИ.

Отсюда и максимальная энергия таких структурированных частиц определяется максимальной планковской частотой магнитных монополей порядка 1043 гц. А плотность энергии за счёт максимального уплотнения зёрен- магнитопотенциалов в магнитном монополе становится максимальной на планковской длине 10—33 см – это предел их плотности. Это пятнадцатое свойство вихрона – фундаментальное свойство этого конкретного кванта, создающего конкретный спин микрочастицы и характеризующего физический смысл постоянной Планка, т.е. кванта энергии наименьшего атомного действия. Постоянная Планка определяет границу между макромиром, где действуют законы механики Ньютона, и микромиром, где действуют законы квантовой механики.

Вихрон может находиться в форме свободно существующих квантованных магнитных вихрей, всегда движущихся вращательно-поступательным образом со скоростью света с массой равной нулю. В случае торможения и полной остановки, вся энергия заряда этого вихря переходит в массу его покоящегося аналога – гравитационный монополь. А так как он, в силу своей динамично-вихревой структуре в свободном пространстве, всегда связан с созданием зёрен-потенциалов электрических волноводов, то квантование П. Дирака однозначно указывает на причастность этих свободных и взаимно-ортогональных вихрей с минимальным размером до 10—28 см в создании микрочастиц с целыми и полуцелыми спинами. Таким образом, микровихрон – это спинообразующее «сердце» элементарных частиц, созданных им.

Собственно полевую форму вихрона зарегистрировать технически невозможно в связи с отсутствием соответствующих по быстродействию детекторов. Поэтому, в настоящее время, регистрируют лишь элементарные частицы, им построенные, и в фазовом объёме которых они движутся.

Некоторые внешние и внутренние свойства свободных вихронов уже рассмотрены в предыдущем разделе в следующей причинно-следственной связи:

– параметры, отражающие конкретные внутренние свойства вихронов, рождают очень конкретную элементарную частицу,

– эта частица проявляет при взаимодействии с полями материи окружающей среды очень характерные только ей присущие физические свойства, называемые здесь внешними,

– на основании этих свойств она идентифицируется как, например, фотон или электрон.

Рождение свободного вихрона происходит на границе (1/8—1/6 длины волны) зоны индукции с зоной излучения около стационарного источника, вокруг которого меняется электрическое поле.

Размеры активного объёма микровихрона в четыре раза меньше длины волны фазового пространства оптического фотона или радиоволны, или гамма-кванта. Минимальные размеры его магнитного монополя могут достигать планковских значений длины, а максимальные неограниченны и могут достигать значений энергии, оценённые Поляковым и Т. Хоофтом и даже больше, существующие при излучении гиперфотонов на Солнце.

Каноническое движение магнитного монополя, создающего конкретный волновод микрочастицы, определяет её спин. У замкнутых частиц типа электрона этот спин полуцелый. У них каждый поляризованный монополь движется в своём индивидуальном «домике» – позитрон или электрон. Полусферы замкнутых волноводов этих частиц охвачены виртуальным протекторным магнитным полем. Кроме того, замкнутый внешний волновод электропотенциалов индуктирует в пространстве электрическое поле (виртуальный электрический заряд и геометрическую пространственную структуру), как если бы это поле было сформировано постоянным точечным и бесструктурным точечным источником в пространстве. Это шестнадцатое свойство замкнутых полярных микровихронов.

Энергия в 1022 Кэв является тем минимальным порогом129, свыше которого идут фотоатомные реакции, в результате которых образуются замкнутые однополярные вихроны электронов, позитронов или мюонов. До этой энергии, в общем случае, могли образовываться только биполярные свободные микровихроны, т. е. бозонные вихроны в фазовом объёме которых пульсируют два переменных противоположных магнитных и один электрический монополь. При энергиях много больше первого порога стабильные волноводы подобные электрону больше не создаются, это единственная резонансная частота на поверхности Земли.

Вихроны фотонов с существенно более высокой энергией способны создавать при определенных условиях замкнутые нестабильные полусферические (спин 1/2) микропространства мюонов, а также замкнутые сферы-оболочки (спин 0) ядерных волноводов нейтральных и заряженных мезонов, а также других элементарных частиц с помощью поляризованных магнитных зарядов ядерной частоты – мезонные магнитные заряды ядерных оболочек атомных ядер. Это семнадцатое свойство ядерных замкнутых микровихронов.