Նրանք փորձեցին պրոտոնի շառավիղի փոփոխականությունը բացատրել քվանտային միջամտությամբ։ Մյուոնային դեյտերիումի սպեկտրոսկոպիան սրում է պրոտոնի շառավիղի խնդիրը

Տեղադրման լուսանկար

FIAN Inform / Max-Planck-Institut für Quantenoptik

Ֆիզիկոսներ Մաքս Պլանկի ընկերության քվանտային օպտիկայի ինստիտուտից, Ռուսական քվանտային կենտրոնից և Գիտությունների ակադեմիայի ֆիզիկական ինստիտուտից։ Լեբեդևը նոր փորձ է անցկացրել՝ չափելու պրոտոնի լիցքի շառավիղը։ Ստացված արժեքը որոշ չափով պակաս է ընդհանուր ընդունված արժեքից՝ սխալի սահմաններում, այն համընկնում է մյուոնիկ ջրածնի հետ վաղ փորձերի հետ։ Ուսումնասիրությունը կարող է պատասխան տալ «պրոտոնի շառավիղի առեղծվածի» չլուծված խնդրին. տարբեր չափումներում պրոտոնը կարծես փոխում է իր չափը, ինչը չի կանխատեսվում ժամանակակից որևէ տեսության կողմից։ Հետազոտողների կարծիքով՝ էֆեկտի աղբյուրը կարող է լինել քվանտային միջամտությունը, որը խեղաթյուրել է վաղ չափումների արդյունքները։ Աշխատանքը հրապարակվել է ամսագրում ԳիտությունԱյս մասին հակիրճ հայտնում է FIAN-inform-ը։

Կոլաչևսկու խմբի 2017 թվականի աշխատանքում (կանաչ ադամանդ) և ավելի վաղ աշխատություններում (եռանկյուն և վեցանկյուն) ստացված պրոտոնի շառավիղի համեմատությունը։ Վիոլետը ցույց է տալիս մյուոնային ջրածնի սպեկտրոսկոպիայի արդյունքները։

Ըստ CODATA-ի՝ միջազգային հանձնաժողովի, որը վերահսկում, վերլուծում և հրապարակում է հիմնարար հաստատունների նոր չափումները, պրոտոնի լիցքի շառավիղը 0,8751(61) ֆեմտոմետր է։ Այս արժեքը ցույց է տալիս, թե ինչպես է բացասաբար լիցքավորված մասնիկների ճառագայթը ցրվում պրոտոնով. որքան մեծ է լիցքի շառավիղը, այնքան մեծ մասնիկների մասնաբաժինը, որոնք կցրվեն: Դրա չափման մեթոդներից մեկը ջրածնի ատոմում էլեկտրոնային անցումների գերճշգրիտ սպեկտրոսկոպիան է։ Պրոտոնի ոչ զրոյական չափը ազդում է նրա մոտ գտնվող էլեկտրոնների էներգիայի վրա և նրանց էներգիան տեղափոխում է փոքր չափելի քանակությամբ, որը կարելի է նկարագրել քվանտային էլեկտրադինամիկայի տեսանկյունից:

2010 թվականին ֆիզիկոսների միջազգային խումբը հրապարակեց էկզոտիկ մասնիկի՝ մյուոնային ջրածնի հետ փորձերի արդյունքները։ Սովորական ջրածնից այն տարբերվում է նրանով, որ նրանում էլեկտրոնները փոխարինվում են ավելի ծանր լեպտոններով՝ մյուոններով (207 անգամ ավելի ծանր)։ Փորձը պետք է պարզեր պրոտոնի լիցքավորման շառավիղը. մյուոնը շատ ավելի մոտ է թռչում միջուկին, քան էլեկտրոնը, և ավելի լավ է «զգում» մասնիկի չափը: Սակայն նոր ճշգրիտ տվյալները չորս տոկոսով պակաս են եղել այն ժամանակ ընդունվածներից՝ 0,8418 ֆեմտոմետր։ Այս տարբերությունը մի քանի անգամ ավելի մեծ է, քան փորձարարական սխալը, ինչը նշանակում է, որ մենք խոսում էինք սկզբունքորեն նոր էֆեկտի մասին։ Պրոտոնը կարծես փոքրանում էր մյուոնի կողքին։ Ժամանակի և տվյալների ճշգրտման հետ պրոտոնային շառավիղների միջև տարբերության նշանակությունը միայն մեծացավ՝ կասկածի տակ դնելով քվանտային էլեկտրադինամիկայի բացարձակ ճշգրտությունը։ Մինչ այժմ հանելուկի հստակ լուծում չի ներկայացվել։ Այս մասին ավելին կարող եք կարդալ մեր նյութում «»

Նոր աշխատանքում գերմանացի գիտնականները, FIAN-ի տնօրեն Նիկոլայ Կոլաչևսկու առաջարկով, կատարելագործեցին ավանդական սպեկտրային փորձը՝ վերացնելով սխալի մի շարք աղբյուրներ։ Դրա էությունը երկու մակարդակների միջև ջրածնի ատոմում էլեկտրոնային անցման էներգիայի ճշգրիտ չափումն է:

Փորձարարական ձևավորում

Axel Beyer et al. / Գիտություն, 2017 թ

Որպես կանոն, գրգռված ատոմների հետ փորձերի ժամանակ սխալի հիմնական աղբյուրներն են Դոպլերի տեղաշարժերը (տաք ատոմների բարձր արագության պատճառով՝ մոտ երեք կիլոմետր վայրկյանում), Սթարկի էֆեկտը (էլեկտրական դաշտում գծերի տեղաշարժ և պառակտում) և հիպեր նուրբ կառուցվածքի ազդեցությունը. Նոր աշխատանքի հեղինակները իջեցրել են ատոմների ջերմաստիճանը մինչև կրիոգեն և արագությունը կրճատել են մոտավորապես մեծության կարգով։ Բացի սրանից, գիտնականները սովորել են զբաղվել քվանտային միջամտությամբ:

Քվանտային միջամտությունը հայտնի երեւույթ է միջուկային օպտիկայի մեջ։ Դա տեղի է ունենում, երբ երկու էներգիայի անցումներ են տեղի ունենում արժեքով մոտ էներգիաներով: Այս անցումները կարող են ազդել միմյանց վրա, ինչպես, ինչպես լույսի երկու համահունչ ճառագայթները կարող են ձևավորել միջամտության օրինակ, երբ ավելացվում են միմյանց: Ատոմային սպեկտրոսկոպիայում միջամտությունը տեղի է ունենում էներգիայի մակարդակների պառակտման պատճառով: Նախկինում ենթադրվում էր, որ այս երևույթը շատ թույլ ներդրում է ունենում սպեկտրային գծերի տեղաշարժում, ինչի պատճառով ֆիզիկոսները գործնականում հաշվի չեն առել այն:

Նոր աշխատանքում փորձը կառուցված էր հետևյալ կերպ. Առաջին փուլում տեղադրման մեջ մտավ սառը ջրածնի ատոմների ճառագայթ։ Այն հուզված էր հիմնական վիճակից երկու հիպերնուրբ 2S վիճակներից մեկին երկու ֆոտոն կլանման միջոցով: Այնուհետև ատոմները ոգևորվեցին դեպի հաջորդ վիճակ (4P)՝ օգտագործելով կապույտ լազեր: Այս էներգիայի մակարդակի հիպերնուրբ կառուցվածքում խանգարող անցումները գտնվում են միմյանցից բավականին հեռու (այս հեռավորությունը հարյուր անգամ մեծ է գծերի լայնությունից), բայց դեռևս մեծ ներդրում ունեն 2S- գագաթնակետի դիրքում: 4P անցում. Պարզվեց, որ այն համեմատելի է սովորական և մյուոնային ջրածնի անցումների հաճախականությունների անհամապատասխանության հետ։

Մոտ մեկ տարի տևած փորձի արդյունքները ուշադիր մշակելուց հետո ֆիզիկոսները գնահատեցին պրոտոնի լիցքի շառավիղը, պարզվեց, որ այն հավասար է 0,8335 (91) ֆեմտոմետրի, ինչը սխալի շրջանակներում համընկնում է մյուոնային ջրածնի արդյունքների հետ։ և երեք ստանդարտ շեղումներով պակաս է, քան ավանդական փորձերում: Ինչպես նշում են հեղինակները, դեռ վաղ է խոսել պրոտոնի շառավիղի խնդրի լուծման մասին. նոր արդյունքը ստացվել է միայն մեկ չափման միջոցով (չնայած դրա ճշգրտությունը գերազանցում է այլ չափումների համակցված ճշգրտությունը): Պետք է պարզել, թե ինչու են վաղ արդյունքները համակարգված կերպով փոխվում: Բացի այդ, նոր շառավիղը համաձայն չէ ոչ միայն սպեկտրոսկոպիկ փորձերի, այլև պրոտոնների վրա էլեկտրոնների ցրման տվյալների հետ։

Պրոտոնի լիցքի շառավիղի առեղծվածը վերջնականապես լուծելու համար լրացուցիչ փորձեր կպահանջվեն, այդ թվում՝ ավելի ծանր միջուկների հետ կապված։ Օրինակ, վերջերս մենք խոսեցինք մյուոնային դեյտերիումի սպեկտրոսկոպիայի մասին, որը նույնպես հաստատեց դեյտրոնային շառավիղների անհամապատասխանությունը։

Վլադիմիր Կորոլև

Այս հոդվածը գրել է Վլադիմիր Գորունովիչը Wikiknowledge կայքի համար նույնիսկ նախքան Wikiknowledge կայքում նմանատիպ հոդվածի խմբագրումը, խեղաթյուրելով իրականությունը։ Հիմա ես կարող եմ ազատորեն գրել ճշմարտությունը միայն իմ կայքերում, և նաև այն կայքերում, որոնք դա թույլ են տալիս։

• 2 Պրոտոնը ֆիզիկայում
• 2.1 Պրոտոնի շառավիղ
• 2.2 Պրոտոնի մագնիսական մոմենտը
• 2.4 Պրոտոնային հանգստի զանգված
• 2.5 Պրոտոնի կյանքի տևողությունը
• 3 Պրոտոն ստանդարտ մոդելում
• 4 Պրոտոնը տարրական մասնիկ է
• 6 Պրոտոն - ամփոփում

1 պրոտոն (տարրական մասնիկ)

Պրոտոն- տարրական մասնիկի քվանտային թիվ L=3/2 (սպին = 1/2) - բարիոնային խումբ, պրոտոնային ենթախումբ, էլեկտրական լիցք +e (համակարգավորում՝ ըստ տարրական մասնիկների դաշտի տեսության)։

Պրոտոնների ենթախումբ (հիմնական և գրգռված վիճակներ)

2 Պրոտոնը ֆիզիկայում

Պրոտոն - տարրական մասնիկի քվանտային թիվ L=3/2 (սպին = 1/2) - բարիոնների խումբ, պրոտոնային ենթախումբ, էլեկտրական լիցք +e (համակարգում ըստ տարրական մասնիկների դաշտի տեսության)։
Համաձայն տարրական մասնիկների դաշտի տեսության (գիտական ​​հիմքի վրա կառուցված տեսություն և միակը, որը ստացել է բոլոր տարրական մասնիկների ճիշտ սպեկտրը), պրոտոնը բաղկացած է պտտվող բևեռացված փոփոխական էլեկտրամագնիսական դաշտից՝ մշտական ​​բաղադրիչով։ Ստանդարտ մոդելի բոլոր անհիմն պնդումներն այն մասին, որ պրոտոնը ենթադրաբար բաղկացած է քվարկներից, իրականության հետ կապ չունեն։ - Ֆիզիկան փորձնականորեն ապացուցել է, որ պրոտոնն ունի էլեկտրամագնիսական դաշտեր, ինչպես նաև գրավիտացիոն դաշտ։ Ֆիզիկան փայլուն կերպով կռահեց, որ տարրական մասնիկները ոչ միայն ունեն, այլև բաղկացած են էլեկտրամագնիսական դաշտերից 100 տարի առաջ, բայց մինչև 2010 թվականը հնարավոր չէր տեսություն կառուցել: Այժմ՝ 2015 թվականին, հայտնվեց նաև տարրական մասնիկների ձգողության տեսությունը, որը հաստատեց ձգողության էլեկտրամագնիսական բնույթը և ստացավ տարրական մասնիկների գրավիտացիոն դաշտի հավասարումները՝ տարբերվող ծանրության հավասարումներից, որոնց հիման վրա ավելի քան մեկ մաթեմատիկական. կառուցվել է ֆիզիկայի հեքիաթը։

Պրոտոնի էլեկտրամագնիսական դաշտի կառուցվածքը (E-հաստատուն էլեկտրական դաշտ, H-հաստատուն մագնիսական դաշտ, փոփոխական էլեկտրամագնիսական դաշտը նշված է դեղին գույնով)

Էներգետիկ հաշվեկշիռ (ընդհանուր ներքին էներգիայի տոկոսը).

• հաստատուն էլեկտրական դաշտ (E) - 0,346%,
• մշտական ​​մագնիսական դաշտ (H) - 7,44%,
• փոփոխական էլեկտրամագնիսական դաշտ՝ 92,21%։

Պրոտոնի հաստատուն մագնիսական դաշտում կենտրոնացած էներգիայի և հաստատուն էլեկտրական դաշտում կենտրոնացած էներգիայի հարաբերակցությունը 21,48 է։ Սա բացատրում է միջուկային ուժերի առկայությունը պրոտոնում: Պրոտոնի կառուցվածքը ներկայացված է նկարում։

Պրոտոնի էլեկտրական դաշտը բաղկացած է երկու շրջանից՝ արտաքին շրջան՝ դրական լիցքով և ներքին շրջան՝ բացասական լիցքով։ Արտաքին և ներքին շրջանների լիցքերի տարբերությունը որոշում է պրոտոնի ընդհանուր էլեկտրական լիցքը +e։ Դրա քվանտացումը հիմնված է տարրական մասնիկների երկրաչափության և կառուցվածքի վրա։

Եվ ահա թե ինչ տեսք ունեն տարրական մասնիկների հիմնարար փոխազդեցությունները, որոնք իրականում գոյություն ունեն բնության մեջ.

2.1 Պրոտոնի շառավիղ

Տարրական մասնիկների դաշտի տեսությունը սահմանում է մասնիկի շառավիղը (r) որպես հեռավորություն կենտրոնից մինչև այն կետը, որտեղ ձեռք է բերվում զանգվածի առավելագույն խտությունը։

Պրոտոնի համար այն կկազմի 3,4212 10 -16 մ Սրան անհրաժեշտ է ավելացնել էլեկտրամագնիսական դաշտի շերտի հաստությունը, արդյունքը կլինի.

որը հավասար է 4.5616 10 -16 մ. Այսպիսով, պրոտոնի արտաքին սահմանը գտնվում է կենտրոնից 4.5616 10 -16 մ. Բայց պետք է հիշել, որ մնացածի մի փոքր մասը (մոտ 1%) զանգվածը, որը պարունակվում է մշտական ​​էլեկտրական և հաստատուն մագնիսական դաշտերում, դասական էլեկտրադինամիկայի համաձայն, գտնվում է այս շառավղից դուրս:

2.2 Պրոտոնի մագնիսական մոմենտը

Ի տարբերություն քվանտային տեսության, տարրական մասնիկների դաշտի տեսությունը նշում է, որ տարրական մասնիկների մագնիսական դաշտերը չեն ստեղծվում էլեկտրական լիցքերի պտտվող պտույտից, այլ գոյություն ունեն միաժամանակ հաստատուն էլեկտրական դաշտի հետ՝ որպես էլեկտրամագնիսական դաշտի մշտական ​​բաղադրիչ։ Հետևաբար, L>0 քվանտային թվով բոլոր տարրական մասնիկներն ունեն մագնիսական դաշտեր։

Տարրական մասնիկների դաշտի տեսությունը պրոտոնի մագնիսական մոմենտը չի համարում անոմալ. նրա արժեքը որոշվում է քվանտային թվերի բազմությամբ այնքանով, որքանով քվանտային մեխանիկան աշխատում է տարրական մասնիկի մեջ։

Այսպիսով, պրոտոնի հիմնական մագնիսական պահը ստեղծվում է երկու հոսանքների միջոցով.

• (+) մագնիսական մոմենտով +2 eħ/m 0p գ
• (-) մագնիսական մոմենտով -0,5 eħ/m 0p s

Պրոտոնի ստացված մագնիսական մոմենտը ստանալու համար մենք պետք է գումարենք երկու մոմենտները, բազմապատկենք փոփոխական էլեկտրամագնիսական դաշտի էներգիայի տոկոսով, բաժանված 100 տոկոսով, և ավելացնենք սպին բաղադրիչը, որի արդյունքում ստացվի 1,3964237 eh/m 0p c. Սովորական միջուկային մագնետոնների վերածելու համար ստացված թիվը պետք է բազմապատկվի երկուով, վերջում մենք ունենք 2,7928474:

2.3 Պրոտոնի էլեկտրական դաշտը

2.3.1 Պրոտոնի հեռավոր դաշտի էլեկտրական դաշտ

Ֆիզիկայի գիտելիքները պրոտոնի էլեկտրական դաշտի կառուցվածքի վերաբերյալ փոխվել են ֆիզիկայի զարգացման հետ մեկտեղ։ Սկզբում ենթադրվում էր, որ պրոտոնի էլեկտրական դաշտը կետային էլեկտրական լիցքի դաշտն է +e: Այս ոլորտի համար կլինեն.
Պրոտոնի էլեկտրական դաշտի պոտենցիալը (A) հեռավոր գոտում (r >> r p) կետում ճիշտ հավասար է SI համակարգում.

հեռավոր գոտում (r >> r p) պրոտոնի էլեկտրական դաշտի ուժգնությունը ճիշտ հավասար է SI համակարգում.

Որտեղ n = r/|ր| - միավոր վեկտոր պրոտոնային կենտրոնից դիտակետի ուղղությամբ (A), r - հեռավորությունը պրոտոնային կենտրոնից մինչև դիտակետ, e - տարրական էլեկտրական լիցք, վեկտորները թավ են, ε 0 - էլեկտրական հաստատուն, r p = Lh. /(m 0~ c ) դաշտի տեսության մեջ պրոտոնի շառավիղն է, L-ը դաշտի տեսության մեջ պրոտոնի հիմնական քվանտային թիվն է, h-ը Պլանկի հաստատունն է, m 0~-ը փոփոխվող էլեկտրամագնիսական դաշտում պարունակվող զանգվածի քանակն է: պրոտոնը հանգիստ վիճակում, c-ն լույսի արագությունն է։ (GHS համակարգում բազմապատկիչ չկա: SI Multiplier):

Այս մաթեմատիկական արտահայտությունները ճիշտ են պրոտոնի էլեկտրական դաշտի հեռավոր գոտու համար՝ r >> r p, բայց ֆիզիկան այնուհետև ենթադրեց, որ դրանց վավերականությունը տարածվում է նաև մոտակա գոտու վրա՝ մինչև 10 -14 սմ կարգի հեռավորությունները։

2.3.2 Պրոտոնի էլեկտրական լիցքերը

20-րդ դարի առաջին կեսին ֆիզիկան կարծում էր, որ պրոտոնն ունի միայն մեկ էլեկտրական լիցք և այն հավասար է +e-ի։

Քվարկների վարկածի առաջացումից հետո ֆիզիկան ենթադրեց, որ պրոտոնի ներսում ոչ թե մեկ, այլ երեք էլեկտրական լիցքեր կան՝ երկու էլեկտրական լիցք +2e/3 և մեկ էլեկտրական լիցք -e/3։ Ընդհանուր առմամբ, այս գանձումները տալիս են +e: Դա արվել է, քանի որ ֆիզիկան ենթադրել է, որ պրոտոնն ունի բարդ կառուցվածք և բաղկացած է երկու վերին քվարկներից՝ +2e/3 լիցքով և մեկ դ քվարկից՝ -e/3 լիցքով: Բայց քվարկները չեն հայտնաբերվել ո՛չ բնության մեջ, ո՛չ էլ արագացուցիչներում որևէ էներգիայով, և մնում է նրանց գոյությունը վերցնել հավատքի վրա (ինչն արեցին ստանդարտ մոդելի կողմնակիցները), կամ փնտրել տարրական մասնիկների այլ կառուցվածք: Բայց միևնույն ժամանակ ֆիզիկայում տարրական մասնիկների մասին փորձարարական տեղեկատվությունը անընդհատ կուտակվում էր, և երբ այն բավականաչափ կուտակվեց, որպեսզի վերաիմաստավորվեր արվածը, ծնվեց տարրական մասնիկների դաշտի տեսությունը։

Ըստ տարրական մասնիկների դաշտի տեսության՝ L>0 քվանտային թվով տարրական մասնիկների հաստատուն էլեկտրական դաշտ, ինչպես լիցքավորված, այնպես էլ չեզոք, ստեղծվում է համապատասխան տարրական մասնիկի էլեկտրամագնիսական դաշտի հաստատուն բաղադրիչով (դա էլեկտրական չէ. լիցք, որը էլեկտրական դաշտի հիմնական պատճառն է, ինչպես ֆիզիկան հավատում էր 19-րդ դարում, բայց տարրական մասնիկների էլեկտրական դաշտերն այնպիսին են, որ դրանք համապատասխանում են էլեկտրական լիցքերի դաշտերին): Իսկ էլեկտրական լիցքի դաշտը առաջանում է արտաքին և ներքին կիսագնդերի միջև անհամաչափության առկայության արդյունքում՝ առաջացնելով հակառակ նշանների էլեկտրական դաշտեր։ Լիցքավորված տարրական մասնիկների համար հեռավոր գոտում առաջանում է տարրական էլեկտրական լիցքի դաշտ, իսկ էլեկտրական լիցքի նշանը որոշվում է արտաքին կիսագնդի կողմից առաջացած էլեկտրական դաշտի նշանով։ Մերձավոր գոտում այս դաշտն ունի բարդ կառուցվածք և դիպոլային է, բայց չունի դիպոլային մոմենտ։ Այս դաշտը որպես կետային լիցքերի համակարգի մոտավոր նկարագրության համար կպահանջվի առնվազն 6 «քվարկ» պրոտոնի ներսում, ավելի լավ կլինի, եթե վերցնենք 8 «քվարկ»: Հասկանալի է, որ նման «քվարկների» էլեկտրական լիցքերը լիովին տարբերվելու են ստանդարտ մոդելից (իր քվարկներով):

Տարրական մասնիկների դաշտի տեսությունը հաստատել է, որ պրոտոնը, ինչպես ցանկացած այլ դրական լիցքավորված տարրական մասնիկ, կարող է ունենալ երկու էլեկտրական լիցք և, համապատասխանաբար, երկու էլեկտրական շառավիղ.

• Արտաքին հաստատուն էլեկտրական դաշտի էլեկտրական շառավիղը (լիցք q + =+1,25e) - r q+ = 4,39 10 -14 սմ,
• ներքին հաստատուն էլեկտրական դաշտի էլեկտրական շառավիղը (լիցք q - = -0.25e) - r q- = 2.45 10 -14 սմ.

Պրոտոնային էլեկտրական դաշտի այս բնութագրերը համապատասխանում են տարրական մասնիկների 1-ին դաշտի տեսության բաշխմանը։ Ֆիզիկան դեռ փորձնականորեն չի հաստատել այս բաշխման ճշգրտությունը, և որ բաշխումն առավել ճշգրիտ է համապատասխանում մոտակա գոտում պրոտոնի հաստատուն էլեկտրական դաշտի իրական կառուցվածքին, ինչպես նաև մոտակա պրոտոնի էլեկտրական դաշտի կառուցվածքին։ գոտի (rp-ի կարգի հեռավորությունների վրա): Ինչպես տեսնում եք, էլեկտրական լիցքերը մեծությամբ մոտ են պրոտոնի ենթադրյալ քվարկների (+4/3e=+1,333e և -1/3e=-0,333e) լիցքերին, սակայն ի տարբերություն քվարկների՝ էլեկտրամագնիսական դաշտերը գոյություն ունեն բնությունը, և ունեն հաստատունի նման կառուցվածք։ Ցանկացած դրական լիցքավորված տարրական մասնիկ ունի էլեկտրական դաշտ՝ անկախ պտույտի մեծությունից և... .

Յուրաքանչյուր տարրական մասնիկի համար էլեկտրական շառավիղների արժեքները եզակի են և որոշվում են դաշտի տեսության L հիմնական քվանտային թվով, մնացած զանգվածի արժեքով, փոփոխվող էլեկտրամագնիսական դաշտում պարունակվող էներգիայի տոկոսով (որտեղ աշխատում է քվանտային մեխանիկա. ) և տարրական մասնիկի էլեկտրամագնիսական դաշտի հաստատուն բաղադրիչի կառուցվածքը (նույնը բոլոր տարրական մասնիկների համար, որոնց տրված է L հիմնական քվանտային թիվը), առաջացնելով արտաքին հաստատուն էլեկտրական դաշտ։ Էլեկտրական շառավիղը ցույց է տալիս էլեկտրական լիցքի միջին դիրքը, որը հավասարաչափ բաշխված է շրջագծի շուրջ՝ ստեղծելով նմանատիպ էլեկտրական դաշտ: Երկու էլեկտրական լիցքերը գտնվում են նույն հարթության մեջ (տարրական մասնիկի փոփոխական էլեկտրամագնիսական դաշտի պտտման հարթություն) և ունեն ընդհանուր կենտրոն, որը համընկնում է տարրական մասնիկի փոփոխական էլեկտրամագնիսական դաշտի պտտման կենտրոնի հետ։

2.3.3 Պրոտոնի էլեկտրական դաշտը մոտակա գոտում

Իմանալով տարրական մասնիկի ներսում էլեկտրական լիցքերի մեծությունը և դրանց գտնվելու վայրը՝ հնարավոր է որոշել դրանց ստեղծած էլեկտրական դաշտը։

Պրոտոնի էլեկտրական դաշտի ուժգնությունը մոտակա գոտում (r~r p), SI համակարգում, որպես վեկտորային գումար, մոտավորապես հավասար է.

Որտեղ n+ = r +/|r+ | - միավոր վեկտորը պրոտոնային լիցքի մոտ (1) կամ հեռու (2) կետից q + դիտակետի ուղղությամբ (A), n- = r-/|r- | - միավոր վեկտոր պրոտոնի լիցքի մոտ (1) կամ հեռավոր (2) կետից q - դիտման կետի ուղղությամբ (A), r - հեռավորությունը պրոտոնի կենտրոնից մինչև դիտակետի նախագծումը դեպի վրա. պրոտոնային հարթությունը, q + - արտաքին էլեկտրական լիցք +1,25e, q - - ներքին էլեկտրական լիցք -0,25e, վեկտորները ընդգծված են թավ, ε 0 - էլեկտրական հաստատուն, z - դիտակետի բարձրությունը (A) (հեռավորությունը դիտման կետ դեպի պրոտոնային հարթություն), r 0 - նորմալացման պարամետր: (GHS համակարգում բազմապատկիչ չկա: SI Multiplier):

Այս մաթեմատիկական արտահայտությունը վեկտորների գումար է և պետք է հաշվարկվի վեկտորի գումարման կանոնների համաձայն, քանի որ սա երկու բաշխված էլեկտրական լիցքերի դաշտ է (+1,25e և -0,25e): Առաջին և երրորդ տերմինները համապատասխանում են լիցքերի մոտակա կետերին, երկրորդը և չորրորդը՝ հեռավորներին։ Այս մաթեմատիկական արտահայտությունը չի գործում պրոտոնի ներքին (օղակային) շրջանում՝ առաջացնելով նրա հաստատուն դաշտերը (եթե միաժամանակ բավարարված են երկու պայման՝ h/m 0~ c):

Պրոտոնի էլեկտրական դաշտի պոտենցիալը (A) կետում մոտ գոտում (r~r p), SI համակարգում մոտավորապես հավասար է.

որտեղ r 0-ը նորմալացնող պարամետր է, որի արժեքը կարող է տարբերվել r 0-ից E բանաձևով: (SGS համակարգում գործոն չկա:) Այս մաթեմատիկական արտահայտությունը չի գործում պրոտոնի ներքին (օղակային) շրջանում՝ առաջացնելով. դրա հաստատուն դաշտերը (եթե երկու պայման միաժամանակ բավարարված են՝ h/m 0~ c

Երկու մոտ դաշտային արտահայտությունների համար r 0-ի չափաբերումը պետք է կատարվի կայուն պրոտոնային դաշտեր ստեղծող շրջանի սահմանին:

2.4 Պրոտոնային հանգստի զանգված

Դասական էլեկտրադինամիկայի և Էյնշտեյնի բանաձևի համաձայն՝ L>0 քվանտային թվով տարրական մասնիկների մնացած զանգվածը, ներառյալ պրոտոնը, սահմանվում է որպես դրանց էլեկտրամագնիսական դաշտերի էներգիայի համարժեք.

որտեղ որոշակի ինտեգրալը վերցված է տարրական մասնիկի ողջ էլեկտրամագնիսական դաշտի վրա, E-ն էլեկտրական դաշտի ուժգնությունն է, H-ը՝ մագնիսական դաշտի ուժգնությունը։ Այստեղ հաշվի են առնվում էլեկտրամագնիսական դաշտի բոլոր բաղադրիչները՝ մշտական ​​էլեկտրական դաշտ, հաստատուն մագնիսական դաշտ, փոփոխական էլեկտրամագնիսական դաշտ։ Այս փոքր, բայց շատ ֆիզիկապես տարողունակ բանաձևը, որի հիման վրա ստացվում են տարրական մասնիկների գրավիտացիոն դաշտի հավասարումները, կուղարկի մեկից ավելի հեքիաթային «տեսություն» դեպի ջարդոն, այդ իսկ պատճառով դրանց հեղինակներից ոմանք ատել այն:

Ինչպես հետևում է վերը նշված բանաձևից, պրոտոնի մնացած զանգվածի արժեքը կախված է այն պայմաններից, որոնցում գտնվում է պրոտոնը: Այսպիսով, տեղադրելով պրոտոն մշտական ​​արտաքին էլեկտրական դաշտում (օրինակ՝ ատոմային միջուկ) մենք կազդենք E 2-ի վրա, որը կազդի պրոտոնի զանգվածի և նրա կայունության վրա։ Նմանատիպ իրավիճակ կառաջանա, երբ պրոտոնը տեղադրվի մշտական ​​մագնիսական դաշտում: Հետևաբար, ատոմային միջուկի ներսում պրոտոնի որոշ հատկություններ տարբերվում են վակուումում գտնվող ազատ պրոտոնի նույն հատկություններից, դաշտերից հեռու։

2.5 Պրոտոնի կյանքի տևողությունը

Աղյուսակում նշված կյանքի տևողությունը համապատասխանում է ազատ պրոտոնին:

Տարրական մասնիկների դաշտի տեսությունը նշում է, որ տարրական մասնիկի կյանքի տևողությունը կախված է այն պայմաններից, որոնցում այն ​​գտնվում է։ Պրոտոն դնելով արտաքին դաշտում (օրինակ՝ էլեկտրական), մենք փոխում ենք նրա էլեկտրամագնիսական դաշտում պարունակվող էներգիան։ Դուք կարող եք ընտրել արտաքին դաշտի նշանը, որպեսզի պրոտոնի ներքին էներգիան մեծանա։ Հնարավոր է ընտրել արտաքին դաշտի ուժի այնպիսի արժեք, որ պրոտոնի համար հնարավոր դառնա քայքայվել նեյտրոնի, պոզիտրոնի և էլեկտրոնային նեյտրինոյի, և, հետևաբար, պրոտոնը դառնա անկայուն: Սա հենց այն է, ինչ նկատվում է ատոմային միջուկներում, որոնցում հարևան պրոտոնների էլեկտրական դաշտը առաջացնում է միջուկի պրոտոնի քայքայումը: Երբ լրացուցիչ էներգիա է ներմուծվում միջուկ, պրոտոնի քայքայումը կարող է սկսվել արտաքին դաշտի ավելի ցածր ուժով:

3 Պրոտոն ստանդարտ մոդելում

Նշվում է, որ պրոտոնը երեք քվարկների կապված վիճակ է՝ երկու «վերև» (u) և մեկ «ներքև» (d) քվարկներ (պրոտոնի առաջարկվող քվարկային կառուցվածքը՝ uud), իսկ նեյտրոնն ունի (քվարկ կառուցվածք udd) . Պրոտոնի և նեյտրոնի զանգվածների մոտիկությունը բացատրվում է հիպոթետիկ քվարկների (u և d) զանգվածների մոտիկությամբ։

Քանի որ բնության մեջ քվարկների առկայությունը փորձարարականորեն ապացուցված չէ, և կան միայն անուղղակի ապացույցներ, որոնք կարող են մեկնաբանվել որպես տարրական մասնիկների որոշ փոխազդեցություններում քվարկների հետքեր, բայց կարող են նաև տարբեր կերպ մեկնաբանվել, Ստանդարտ մոդելի հայտարարությունը. Այն, որ պրոտոնն ունի քվարկային կառուցվածք, մնում է պարզապես չապացուցված ենթադրություն:

Ցանկացած մոդել, ներառյալ ստանդարտը, իրավունք ունի ստանձնելու տարրական մասնիկների ցանկացած կառուցվածք, ներառյալ պրոտոնը, բայց քանի դեռ արագացուցիչներում չեն հայտնաբերվել համապատասխան մասնիկներ, որոնցից ենթադրաբար կազմված է պրոտոնը, մոդելի հայտարարությունը պետք է համարել չապացուցված:

1964 թվականին Գելմանը և Ցվայգը ինքնուրույն առաջարկեցին քվարկների գոյության վարկածը, որոնցից, նրանց կարծիքով, կազմված են հադրոնները։ Նոր մասնիկներն օժտված են եղել բնության մեջ գոյություն չունեցող կոտորակային էլեկտրական լիցքով։

Լեպտոնները ՉԵՆ տեղավորվում այս Quark մոդելի մեջ, որը հետագայում վերածվեց Ստանդարտ մոդելի և հետևաբար ճանաչվեցին որպես իսկապես տարրական մասնիկներ:

Հադրոնում քվարկների կապը բացատրելու համար ենթադրվում էր բնության մեջ ուժեղ փոխազդեցության և դրա կրիչների՝ գլյուոնների առկայությունը։ Գլուոնները, ինչպես և սպասվում էր Քվանտային տեսության մեջ, օժտված էին միավորային սպինով, մասնիկի և հակամասնիկի նույնությամբ և զրոյական հանգստի զանգվածով, ինչպես ֆոտոնը։

Իրականում բնության մեջ կա ոչ թե հիպոթետիկ քվարկների ուժեղ փոխազդեցություն, այլ նուկլոնների միջուկային ուժեր, և դա նույնը չէ:

Անցել է 50 տարի։ Բնության մեջ քվարկներ երբեք չեն հայտնաբերվել, և մեզ համար հորինվել է մաթեմատիկական մի նոր հեքիաթ, որը կոչվում է «Պաշպանություն»: Մտածող մարդը դրանում հեշտությամբ կարող է տեսնել բնության հիմնարար օրենքի՝ էներգիայի պահպանման օրենքի բացահայտ անտեսում: Բայց մտածող մարդը դա կանի, և հեքիաթասացները ստացան իրենց հարմար պատրվակ, թե ինչու բնության մեջ ազատ քվարկներ չկան։

Բնության մեջ գլյուոններ նույնպես ՉԵՆ հայտնաբերվել։ Փաստն այն է, որ միայն վեկտորային մեզոնները (և մեզոնների գրգռված վիճակներից ևս մեկը) կարող են ունենալ միավոր սպին բնության մեջ, բայց յուրաքանչյուր վեկտորային մեզոն ունի հակամասնիկ: - Հետևաբար, վեկտորային մեզոնները «գլյուոնների» համար հարմար թեկնածուներ չեն: Մեզոնների առաջին ինը գրգռված վիճակները մնում են, բայց դրանցից 2-ը հակասում են հենց Ստանդարտ մոդելին, և Ստանդարտ մոդելը չի ​​ճանաչում դրանց գոյությունը բնության մեջ, իսկ մնացածը լավ ուսումնասիրված են ֆիզիկայի կողմից, և դրանք հնարավոր չի լինի անցնել։ անջատված է որպես առասպելական գլյուոններ: Կա մեկ վերջին տարբերակ՝ զույգ լեպտոնների (մյուոններ կամ տաու լեպտոններ) կապված վիճակի փոխանցումը որպես գլյուոն, բայց նույնիսկ դա կարելի է հաշվարկել քայքայման ժամանակ:

Այսպիսով, բնության մեջ չկան գլյուոններ, ինչպես որ բնության մեջ չկան քվարկներ և հորինված ուժեղ փոխազդեցություն:
Դուք կարծում եք, որ Ստանդարտ մոդելի կողմնակիցները դա չեն հասկանում, նրանք դեռ հասկանում են, բայց պարզապես հիվանդագին է խոստովանել այն, ինչ անում են տասնամյակներ շարունակ: Եվ դրա համար մենք տեսնում ենք նոր մաթեմատիկական հեքիաթներ...

4 Պրոտոնը տարրական մասնիկ է

Ֆիզիկայի պատկերացումները պրոտոնի կառուցվածքի մասին փոխվեցին ֆիզիկայի զարգացմանը զուգընթաց։
Ֆիզիկան ի սկզբանե պրոտոնը համարում էր տարրական մասնիկ մինչև 1964 թվականը, երբ Գելմանն ու Ցվայգը ինքնուրույն առաջարկեցին քվարկի վարկածը։

Սկզբում հադրոնների քվարկային մոդելը սահմանափակվում էր միայն երեք հիպոթետիկ քվարկներով և դրանց հակամասնիկներով։ Սա հնարավորություն տվեց ճիշտ նկարագրել այն ժամանակ հայտնի տարրական մասնիկների սպեկտրը՝ առանց հաշվի առնելու լեպտոնները, որոնք չէին տեղավորվում առաջարկվող մոդելի մեջ և, հետևաբար, քվարկների հետ միասին ճանաչվեցին տարրական։ Դրա գինը բնության մեջ գոյություն չունեցող կոտորակային էլեկտրական լիցքերի ներդրումն էր: Այնուհետև, երբ ֆիզիկան զարգացավ և նոր փորձարարական տվյալներ հայտնվեցին, քվարկների մոդելը աստիճանաբար աճեց և փոխակերպվեց՝ ի վերջո դառնալով ստանդարտ մոդել։

Ֆիզիկոսները ջանասիրաբար փնտրում էին նոր հիպոթետիկ մասնիկներ։ Քվարկների որոնումն իրականացվել է տիեզերական ճառագայթներում, բնության մեջ (քանի որ դրանց կոտորակային էլեկտրական լիցքը հնարավոր չէ փոխհատուցել) և արագացուցիչների մոտ։

Անցան տասնամյակներ, արագացուցիչների հզորությունը մեծացավ, և հիպոթետիկ քվարկների որոնման արդյունքը միշտ նույնն էր. քվարկներ ՉԵՆ հայտնաբերվել բնության մեջ:

Տեսնելով քվարկների (և այնուհետև ստանդարտ) մոդելի մահվան հեռանկարը, նրա կողմնակիցները կազմել և մարդկությանը նվիրել են մի հեքիաթ, որ որոշ փորձերի ժամանակ քվարկների հետքեր են նկատվել: - Անհնար է ստուգել այս տեղեկատվությունը. փորձարարական տվյալները մշակվում են Ստանդարտ մոդելի միջոցով, և այն միշտ ինչ-որ բան կտա, ինչպես իրեն անհրաժեշտ է: Ֆիզիկայի պատմությունը գիտի օրինակներ, երբ մեկ մասնիկի փոխարեն սայթաքել է մյուսը. ժամանակը չստեղծելով իրենց գրավիտացիոն դաշտը: Այս խաբեության համար նրանք նույնիսկ Նոբելյան մրցանակ են տվել ֆիզիկայի բնագավառում։ Մեր դեպքում փոփոխական էլեկտրամագնիսական դաշտի կանգուն ալիքները, որոնց մասին գրվել են տարրական մասնիկների ալիքային տեսությունները, սայթաքել են որպես հեքիաթային քվարկներ, իսկ 21-րդ դարի ֆիզիկան (ներկայացված տարրական մասնիկների գրավիտացիայի տեսությամբ) հաստատեց բնական. Տիեզերքի նյութի տարրական մասնիկների իներցիոն հատկությունների մեխանիզմը, որը կապված չէ Հիգսի բոզոնի մասին մաթեմատիկական հեքիաթի հետ:

Երբ ստանդարտ մոդելի տակ գտնվող գահը նորից սկսեց ցնցվել, նրա կողմնակիցները կազմեցին և մարդկությանը սայթաքեցին փոքրիկների համար նոր հեքիաթ, որը կոչվում է «Պատապություն»: Ցանկացած մտածող մարդ դրա մեջ անմիջապես կտեսնի ծաղր էներգիայի պահպանման օրենքի՝ բնության հիմնարար օրենքի նկատմամբ: Սակայն Ստանդարտ մոդելի կողմնակիցները չեն ցանկանում տեսնել ՃՇՄԱՐՏՈՒԹՅՈՒՆԸ:

5 Երբ ֆիզիկան մնաց գիտություն

Երբ ֆիզիկան դեռ մնում էր գիտություն, ճշմարտությունը որոշվում էր ոչ թե մեծամասնության կարծիքով, այլ փորձով: Սա է ՖԻԶԻԿԱ-ԳԻՏՈՒԹՅԱՆ և որպես ֆիզիկա անցած մաթեմատիկական հեքիաթների հիմնարար տարբերությունը:
Հիպոթետիկ քվարկների որոնման բոլոր փորձերը (բացառությամբ, իհարկե, na-du-va-tel-stvo-ի) հստակ ցույց են տվել, որ բնության մեջ քվարկներ Չկան:

Ստանդարտ մոդելի բոլոր անհիմն պնդումներն այն մասին, որ պրոտոնը ենթադրաբար բաղկացած է քվարկներից, իրականության հետ կապ չունեն։ - Ֆիզիկան փորձնականորեն ապացուցել է, որ պրոտոնն ունի էլեկտրամագնիսական դաշտեր, ինչպես նաև գրավիտացիոն դաշտ։ Ֆիզիկան փայլուն կերպով կռահեց, որ տարրական մասնիկները ոչ միայն ունեն, այլև բաղկացած են էլեկտրամագնիսական դաշտերից 100 տարի առաջ, բայց մինչև 2010 թվականը հնարավոր չէր տեսություն կառուցել: Այժմ՝ 2015 թվականին, հայտնվեց նաև տարրական մասնիկների ձգողության տեսությունը, որը հաստատեց ձգողության էլեկտրամագնիսական բնույթը և ստացավ տարրական մասնիկների գրավիտացիոն դաշտի հավասարումները՝ տարբերվող ծանրության հավասարումներից, որոնց հիման վրա ավելի քան մեկ մաթեմատիկական. կառուցվել է ֆիզիկայի հեքիաթը։

6 Պրոտոն - ամփոփում

Հոդվածի հիմնական մասում ես մանրամասն չխոսեցի հեքիաթային քվարկների մասին (հեքիաթային գլյուոններով), քանի որ դրանք բնության մեջ ՉԵՆ և իմաստ չունի գլուխդ հեքիաթներով լցնել (անտեղի) և առանց հիմնական տարրերի. հիմքը. քվարկները գլյուոններով, ստանդարտ մոդելը փլուզվեց.

Դուք կարող եք անտեսել էլեկտրամագնիսականության տեղը բնության մեջ այնքան ժամանակ, որքան ցանկանում եք (դիմավորելով այն ամեն քայլափոխի. լույս, ջերմային ճառագայթում, էլեկտրականություն, հեռուստատեսություն, ռադիո, հեռախոսային հաղորդակցություն, ներառյալ բջջային, ինտերնետ, առանց որի մարդկությունը չէր իմանա. Դաշտի տեսության տարրական մասնիկների գոյությունը, ...), և շարունակում են հորինել նոր հեքիաթներ՝ փոխարինելու սնանկացածներին՝ դրանք որպես գիտություն փոխանցելով. Դուք կարող եք, ավելի լավ օգտագործման արժանի համառությամբ, շարունակել կրկնել ստանդարտ մոդելի և քվանտային տեսության անգիրացված ՀԵՔԻԱԹՆԵՐԸ. բայց բնության մեջ էլեկտրամագնիսական դաշտերը եղել են, կան, կլինեն և կարող են շատ լավ անել առանց հեքիաթային վիրտուալ մասնիկների, ինչպես նաև էլեկտրամագնիսական դաշտերի կողմից ստեղծված գրավիտացիայի, բայց հեքիաթներն ունեն ծննդյան ժամանակ և ժամանակ, երբ դադարում են ազդել մարդկանց վրա: Ինչ վերաբերում է բնությանը, ապա նա Թքած ունի հեքիաթների կամ մարդու գրական որևէ այլ գործունեության վրա, նույնիսկ եթե ֆիզիկայի Նոբելյան մրցանակը շնորհվի դրանց համար։ Բնությունը կառուցված է այնպես, ինչպես կառուցված է, և ՖԻԶԻԿԱ-ԳԻՏՈՒԹՅԱՆ խնդիրն այն հասկանալն ու նկարագրելն է:

Այժմ ձեր առջեւ բացվել է մի նոր աշխարհ՝ դիպոլային դաշտերի աշխարհը, որի գոյության մասին 20-րդ դարի ֆիզիկան նույնիսկ չէր էլ կասկածում։ Դուք տեսաք, որ պրոտոնն ունի ոչ թե մեկ, այլ երկու էլեկտրական լիցք (արտաքին և ներքին) և երկու համապատասխան էլեկտրական շառավիղ։ Դուք տեսաք, թե ինչից է բաղկացած պրոտոնի մնացած զանգվածը, և որ երևակայական Հիգսի բոզոնը չի աշխատում (Նոբելյան կոմիտեի որոշումները դեռ բնության օրենքներ չեն...): Ավելին, զանգվածի մեծությունը և կյանքի տևողությունը կախված են այն դաշտերից, որոնցում գտնվում է պրոտոնը։ Միայն այն պատճառով, որ ազատ պրոտոնը կայուն է, չի նշանակում, որ այն կայուն կմնա միշտ և ամենուր (ատոմների միջուկներում նկատվում են պրոտոնների քայքայում): Այս ամենը դուրս է գալիս այն հասկացություններից, որոնք գերակշռում էին ֆիզիկայում քսաներորդ դարի երկրորդ կեսին։ - 21-րդ դարի ֆիզիկա - Նոր ֆիզիկան տեղափոխվում է նյութի իմացության նոր մակարդակ, և մեզ սպասում են նոր հետաքրքիր բացահայտումներ:

Ես արդեն գրել եմ «անորսալի» մյուոնների և դրա հետ կապված ֆիզիկական երևույթի մասին, ինչպիսին է կայծակը.

Եվ այսօր ես մի հետաքրքիր հոդված կարդացի իմ ընկերոջ կերակրման վերաբերյալ, որտեղ մանրամասնորեն բացահայտվեց մյուոնի բնույթը և դրա հետ կապված «սովորականից փոքր» պրոտոնը: Հետաքրքրվողների համար հոդվածը կտրվածքի տակ է:

«Պարզվեց, որ պրոտոնի շառավիղը 4 տոկոսով փոքր է, քան նախկինում ենթադրվում էր: Այս եզրակացությանն են հանգել մի խումբ ֆիզիկոսներ, ովքեր մինչ օրս իրականացրել են մասնիկների շառավիղի ամենաճշգրիտ չափումը։ Գիտնականներն իրենց արդյունքները հրապարակել են Nature ամսագրում: New Scientist-ը հակիրճ գրում է աշխատանքի մասին։

Բնօրինակը վերցված է mord08 գ Պրոտոնի չափերը. Անբացատրելի...

Պրոտոնի շառավիղի մասին

Առաջին հերթին ուզում եմ շնորհակալություն հայտնել բլոգեր Վալենտինա Յուրիևնա Միրոնովային, ում շնորհիվ ես իմացա պրոտոնի չափը չափելիս ստացված արդյունքների անհամապատասխանության խնդրի առկայության մասին, որոնք հետևողականորեն կրկնվում են դրա չափումների գործընթացում: տարբեր ուղիներ. Եվ նաև երկար տարիներ հեռվից իմ մշտական ​​թղթակիցը, ում շնորհիվ ես ստացել եմ այդ չափումների մեթոդների մանրամասն նկարագրությունը։ Իսկ հիմա խնդրի էության մասին և նախ մի մեջբերում.

«Պարզվեց, որ պրոտոնի շառավիղը 4 տոկոսով փոքր է, քան նախկինում ենթադրվում էր: Այս եզրակացությանն են հանգել մի խումբ ֆիզիկոսներ, ովքեր մինչ օրս իրականացրել են մասնիկների շառավիղի ամենաճշգրիտ չափումը։ Գիտնականներն իրենց արդյունքները հրապարակել են Nature ամսագրում: New Scientist-ը հակիրճ գրում է աշխատանքի մասին։

Նոր աշխատանքի հեղինակները որոշել են պարզաբանել պրոտոնի չափի նախկինում ստացված գնահատականները՝ օգտագործելով անսովոր փորձարարական տեխնոլոգիա։ Ֆիզիկոսները ստացան ջրածնի ատոմի նման կառուցվածք, որում էլեկտրոնի փոխարեն մյուոն կար՝ բացասաբար լիցքավորված տարրական մասնիկ, որը 207 անգամ ավելի ծանր է, քան էլեկտրոնը: Զանգվածի տարբերության պատճառով մյուոնը պտտվում է մոտավորապես 200 անգամ ավելի մոտ պրոտոնին, և նրա էներգիայի մակարդակների փոփոխությունները շատ ավելի կախված են պրոտոնի բնութագրերից:

Փորձերի արդյունքների հիման վրա գիտնականները հաշվարկել են, որ պրոտոնի շառավիղը 0,84184 ֆեմտոմետր է (ֆեմտոմետրը 10-15 մետր է), ինչը 4 տոկոսով պակաս է ներկայումս ընդունված արժեքից։ Առայժմ հետազոտողները չեն կարող բացատրել նոր արդյունքները, քանի որ դրանք հակասում են քվանտային էլեկտրադինամիկայի տեսությանը, որը համարվում է ամենաճշգրիտ ֆիզիկական տեսությունը։ Հեղինակների գործընկերները չեն բացառում, որ անհամապատասխանության պատճառը կարող է լինել սխալը (կամ սխալները), որոնք տեղի են ունեցել փորձի փուլերից մեկում։ Մեկ այլ հնարավոր բացատրությունը քվանտային էլեկտրադինամիկայի տեսության սկզբունքների սխալներն են։ Եվ վերջապես, երրորդ տարբերակը, որի մասին մասնագետները խոսում են մեծ զգուշությամբ, այն է, որ նոր արդյունքները ցույց են տալիս, որ պրոտոնն ունի ֆիզիկոսներին բոլորովին անհայտ հատկություններ»։

Ահա թե ինչ է գալիս մտքիս այս չափազանց կարևոր հաղորդագրության վերաբերյալ:
Առաջին հերթին, մենք պետք է հիշենք, որ ատոմի էլեկտրոնը պրոտոնի հետ կապված այն մասնիկը չէ, որով այն գոյություն ունի այս համակարգից դուրս: Այս համակարգի ներսում այն ​​կարող է ներկայացվել էներգիայի ծավալային հորձանուտի տեսքով, որն ունի որոշակի կինետիկ էներգիա և բացասական էլեկտրական լիցք։ Ինչպես հաճախ ասում են՝ «Ամպեր», որոնց ձևը և իներցիայի զանգվածի արժեքը որոշվում է ատոմում զբաղեցրած էներգիայի մակարդակով։

Հաջորդ բանը, որը պետք է հիշել նշված փորձի արդյունքում ստացված արդյունքների բավականին տրամաբանական բացատրություն ստանալու համար, այն է, որ, ըստ MWT հայեցակարգի, կինետիկ էներգիան պոտենցիալ էներգիայի մի տեսակ է, որը կուտակվում է մի տարածության մեջ: Բարձրագույն չափը (HD) մեր աշխարհում տարբեր փոխազդեցությունների գործընթացներում և կարող է վերադառնալ մեր աշխարհ՝ ի պատասխան ֆիզիկական օբյեկտի կիրառման, որն ունի այն հակառակ ազդեցությունը, որը գտնվում էր դրա կուտակման գործընթացում: (Եզրակացություն Յանգ-Միլսի մաթեմատիկայի լուծումների նկարագրությունից):

Եվ վերջապես քննարկվող խնդիրը հասկանալու ևս մեկ և կարևորագույն հանգամանք. Ինչպես մի անգամ գրել է Պլատոնը. «Իրերի գաղափարը նրա բոլոր բաղկացուցիչ մասերի ամբողջականությունն է՝ անբաժանելի այս մասերի»։ Այլ կերպ ասած, փոխկապակցված պրոտոնների համակարգում էլեկտրոնը մյուոնով էլեկտրոններով փոխարինելը ոչ միայն համակարգը կազմող տարրերից մեկի փոխարինումն է մյուսով, այլև կայուն դինամիկ հավասարակշռության մեջ գտնվող մի համակարգի փոխարինում է մյուսով, որը, այնուամենայնիվ, նույնպես պետք է մնա կայուն դինամիկ վիճակում։ Եվ այս նոր վիճակը կարող է ձևավորվել միայն այն դեպքում, եթե որոշակի փոփոխություններ տեղի ունենան համակարգը կազմող բոլոր տարրերում: Մեր դեպքում պրոտոնը նույնպես պետք է ինչ-որ կերպ փոխվի։ Կրկին.

Այս ենթադրությունը պարզաբանելու համար կարող ենք ասել հետեւյալը.

Նոր ձևավորված համակարգը նույն դինամիկ հավասարակշռության մեջ պահելու համար ավելի ծանր մյուոնը բնականաբար պետք է մոտենա նոր պրոտոնին: Մյուոնը նոր համակարգում պահելու համար պրոտոնը պետք է իր մեջ բավարար էներգիա գտնի դրա համար: Իսկ փորձի արդյունքում նկատված եզրակացության գոհացուցիչ բացատրության համար ամենակենտրոնականը հարցի պատասխանն է՝ որտեղի՞ց կարող է դա գալ։

Պրոտոնը երեք քվարկների միավորումն է, որոնց էներգիան գրեթե ամբողջությամբ բաղկացած է պտտման կինետիկ էներգիայից և որոնք կազմում են մի համակարգ, որը գտնվում է դինամիկ հավասարակշռության վիճակում, որն ապահովվում է սահմանափակման փոխազդեցությամբ, «Ընդհակառակը» փոխազդեցությամբ, որը։ մեծանում է ֆիզիկական առարկաների միջև հեռավորության աճի հետ, իսկ հեռավորության նվազման հետ՝ թուլանում:

Քանի որ այս դինամիկ հավասարակշռությունը կարող է պահպանվել անորոշ ժամանակով, և նման դինամիկ հավասարակշռության համակարգերը ենթակա են մշտական ​​անկարգությունների, բայց մեր աշխարհում դեռ չի հայտնաբերվել էներգիայի աղբյուր, որը շտկում է այդ խախտումները, մնում է ենթադրել, որ ուղղիչ էներգիան կարող է. գալիս են միայն BVM տարածությունից:

Ըստ էության, նմանատիպ խանգարում է էլեկտրոնի փոխարինումը մյուոնով, և այն կարող է ստանալ նաև պրոտոնի համար անհրաժեշտ էներգիա, որն արդեն նշվեց, միայն BVM-ի տարածությունից։ Բայց, այս դեպքում, եթե փոխվում է պրոտոնի ներքին էներգիան, փոխվում են նաև նրանում սահմանափակվածության նոր վիճակի պայմանները։ Ամենայն հավանականությամբ, քվարկները պետք է մոտենան միմյանց, որպեսզի մեծացնեն համակարգի ներքին էներգիան, կամ, այլ կերպ ասած, դրանով իսկ ստեղծելով նոր պրոտոն: Սա այն է, ինչ բացահայտվում է նշված փորձի մեջ և, ամենայն հավանականությամբ, կարող է հաստատվել այս երևույթն արտացոլող բավականին ադեկվատ մաթեմատիկական մոդելում։

2012, հատ. 35, թիվ 4, էջ 349 – 363։

UDC 539.1 + 53.081.6 + 539.125.4

Պրոտոնի շառավիղը ինքնահամապատասխան մոդելում

Ֆեդոսին Սերգեյ Գրիգորևիչ

Պերմ, Պերմի մարզ, Ռուսաստան

ե- փոստ intelli@ ցուցակը. ru

Հիմնվելով տարրական մասնիկների մակարդակում գործող ուժեղ ձգողության գաղափարի վրա և պրոտոնի մագնիսական պահի հավասարությունից մինչև պտտվող անհամասեռ լիցքավորված գնդակի սահմանափակող մագնիսական պահը, հայտնաբերվում է պրոտոնի շառավիղը, որը համահունչ փորձարարական տվյալներին: Միևնույն ժամանակ ստացվում է պրոտոնի ներսում զանգվածի և լիցքի խտության բաշխման կախվածությունը։ Պրոտոնի կենտրոնում խտության հարաբերակցությունը միջին խտությանը հավասար է 1,57-ի։

Բանալի բառեր: ուժեղ ձգողականություն; դե Բրոլի ալիքներ; մագնիսական պահ; պրոտոնի շառավիղը.

PACS: 12.39.Pn, 14.20.Dh

1. Ներածություն

1917 թվականին պրոտոնի հայտնաբերումից հետո հարց է առաջացել, թե ինչպես կարելի է որոշել այս տարրական մասնիկի շառավիղը։ Պրոտոնի շառավիղը գնահատելու բազմաթիվ տեսական մոդելներ կան։ Այս մոդելներից շատերը կապված են էլեկտրամագնիսական ձևի գործոնների գաղափարի հետ՝ որպես ուղղումներ, որոնց պատճառով պրոտոնի վրա մասնիկների ցրման ամպլիտուդը տարբերվում է կետային մասնիկի վրա ցրման ամպլիտուդից: Ձևի գործակիցների հաշվարկը բավականին բարդ է և պահանջում է հաշվի առնել բազմաթիվ գործոններ, ներառյալ լիցքի խտության և մագնիսական պահի ճառագայթային բաշխումը, քվարկների, պարտոնների և վիրտուալ մասնիկների դինամիկան: Այս դեպքում կարող են օգտագործվել տարբեր մոտեցումներ՝ ցրման տեսություն, քիրալային խանգարումների տեսություն, վանդակավոր քվանտային քրոմոդինամիկա և այլն, որոնց նկարագրությունը կարելի է գտնել,. Ձևային գործոնները որոշվում են ցրման փորձերից, կախված են փոխազդող մասնիկների էներգիայից և թույլ են տալիս գտնել արմատ-միջին քառակուսի լիցքի և մագնիսական մոմենտի բաշխումը որպես մասնիկների չափի չափումներ: Պրոտոնի շառավիղի մասին տեղեկատվությունը կարելի է քաղել ջրածնի ատոմում Լամբի տեղաշարժի վերլուծությունից, ինչպես նաև պրոտոնի և բացասական մյուոնի զուգակցված համակարգում:

2. Պրոտոնի շառավիղի այլ գնահատականներ

Դիտարկենք պրոտոնի շառավիղը որոշելու մի քանի պարզ մեթոդներ: Դրանցից մեկը հիմնված է այն փաստի վրա, որ կանգնած էլեկտրամագնիսական ալիքները առաջանում են մասնիկների մեջ, երբ դրանք գրգռված են։ Նման կանգուն ալիքների առավելագույն էներգիան չի գերազանցում մնացած էներգիան՝ մասնիկների քայքայումից խուսափելու համար: Այստեղից կարելի է եզրակացնել, որ դը Բրոյլի ալիքները էլեկտրամագնիսական տատանումներ են, որոնք հայտնաբերվում են լաբորատոր հղման համակարգում՝ շարժվող մասնիկների փոխազդեցության ժամանակ։ Նման տատանումները նկարագրելու համար անհրաժեշտ է կիրառել Լորենցի փոխակերպումները մասնիկների ներսում կանգնած ալիքների վրա և գտնել դրանց ձևը լաբորատոր հղման համակարգում։

Ամենապարզ դեպքում կանգուն գնդաձև ալիքները մոդելավորվում են երկու ալիքներով, որոնցից մեկն անցնում է կենտրոնից մինչև մասնիկի մակերեսը, իսկ մյուսը միաժամանակ հետ է շարժվում։ Կարելի է ենթադրել, որ ցանկացած ընտրված առանցքի ուղղությամբ, օրինակ, կան հետևյալ տիպի երկու հակադարձ ալիքներ.

այստեղ , տատանումների սկզբնական փուլերն են ժամը , պարբերական ֆունկցիայի ամպլիտուդն է և նշանակում է անկյունային հաճախականությունը և ալիքի թիվը, իսկ փոփոխականների առջև գտնվող պարզերը նշանակում են, որ դրանք դիտարկվում են մասնիկի մնացած շրջանակում։

Որակը կարող է լինել ցանկացած պարբերական ֆունկցիա, որը բավարարում է ալիքի հավասարումը։ Օրինակ, սա կարող է լինել ալիքի դաշտի ինտենսիվությունը կամ պոտենցիալը: (1)-ի ալիքների փուլերը պետք է տեղաշարժվեն, որպեսզի կանգուն ալիք առաջանա: Եթե ​​, , ապա մասնիկի կենտրոնում միշտ կլինի մի հանգույց, քանի որ տեսանելի թրթռումների բացակայությունը, և (1) դառնում է.

Մասնիկի ներսում (2) տատանումների արդյունքում մասնիկի նյութի լիցքերի արագությունները և դաշտային պոտենցիալները կարող են պարբերաբար փոխվել։ Սա անխուսափելիորեն հանգեցնում է դաշտային պոտենցիալների պարբերական տատանումների ի հայտ գալուն մասնիկից դուրս՝ այն շրջապատող տարածությունում։

Թող մասնիկը, իր մշտական ​​ալիքի հետ միասին, արագությամբ շարժվի լաբորատոր տեղեկատու շրջանակի առանցքի երկայնքով: Ինչպե՞ս կփոխվեն դաշտի տատանումները մասնիկի ներսում և դրսում՝ նրա շարժման պատճառով: Մենք պետք է (2)-ով արտահայտենք շարժվող մասնիկի ներսում սկզբնական կոորդինատները և ժամանակը լաբորատոր տեղեկատու շրջանակի կոորդինատների և ժամանակի միջոցով՝ օգտագործելով Լորենցի փոխակերպումները (նշում է լույսի արագությունը).

,,,,

.(3)

(3)-ից պարզ է դառնում, որ մասնիկի հետ մեկտեղ կանգնած ալիքի շարժման պատճառով լաբորատոր տեղեկատու համակարգում կանգնած արտաքին դիտորդի համար ալիքի երկարությունը և հաճախականությունը փոխվում են: Ավելի ճիշտ, դիտարկվող ալիքի վրա հայտնվում են լրացուցիչ հակահանգույցներ, որոնց միջև կա ալիքի երկարություն, որը տարբերվում է մասնիկի հղման շրջանակի ալիքի երկարությունից: Եկեք մի պահ կանգնեցնենք ալիքը (3) և գտնենք ալիքի երկարությունները՝ որպես նույն փուլում ալիքի կետերի միջև տարածական բաժանում: ժամը, սինուսը (3)-ում հավասար կլինի զրոյի, իսկ ժամը, սինուսի փուլը կփոխվի մինչև . Այստեղից մենք ունենք.

,.(4)

Նմանապես, (3) կոսինուսի ալիքի երկարության համար մենք գտնում ենք.

,.(5)

Այժմ եկեք գնահատենք նույն փուլում ալիքի կետերի միջև ժամանակի բաժանումը , այս տարանջատումը համարելով համապատասխան ալիքի ժամանակաշրջան.

,.(6)

,.(7)

(4) - (7)-ից հետևում են արագությունների հետևյալ արտահայտությունները.

,.(8)

Ինչպես երևում է (8-ից), ալիքի (3) տատանումները, որոնք կապված են կոսինուսի հետ, տարածվում են դը Բրոյլի ալիքի փուլային արագությամբ։ Բացի այդ, ալիքի (3) տատանումները, որոնք կապված են սինուսի հետ, տարածության մեջ շարժվում են նույն արագությամբ, ինչ բուն մասնիկը։ Ալիքի երկարությունը (5)-ում կարող է փոխակերպվել, որպեսզի այն հասցվի դե Բրոյլի ալիքի երկարության ստանդարտ ձևին: Եկեք ասոցացնենք մասնիկի ներսում տատանումների անկյունային հաճախականությունը, ինչպես էլեկտրամագնիսական ալիքին, տատանումների էներգիայի հետ. որտեղ է Դիրակի հաստատունը և Պլանկի հաստատունն է: Սա տալիս է հետևյալը.

Նմանապես (4)-ից մենք ունենք.

.(10)

Սահմանափակման դեպքում, երբ տատանումների էներգիան համեմատվում է մասնիկի մնացած էներգիայի հետ, , (9)-ից հետևում է.

,(11)

որտեղ է մասնիկի զանգվածը և մասնիկի հարաբերական իմպուլսն է:

Բանաձև (11) որոշում է դե Բրոյլի ալիքի երկարությունը մասնիկի իմպուլսի միջոցով: Նկատի ունեցեք, որ դը Բրոյլին ինքն է գրել բանաձևը (11) պայմանով, որ մասնիկի էներգիան հավասար է մասնիկին ուղեկցող ալիքի էներգիային։

Մեր ստացած (9) արտահայտության համաձայն, ալիքի երկարությունը պետք է առկա լինի մասնիկի մեջ նույնիսկ գրգռման ցածր էներգիայի դեպքում: Այս դեպքում, քանի որ գրգռման էներգիան նվազում է, ալիքի երկարությունը մեծանում է:

Որպես կանոն, փորձերի ժամանակ հայտնաբերվում է միայն ալիքի երկարությունը (11)-ից, և ոչ ալիքի երկարությունը (9):

Դա կարող է առաջանալ, քանի որ բազմաթիվ փոխազդող մասնիկների մեջ միաժամանակ կան տարբեր գրգռման էներգիայով և տարբեր մասնիկներ, այնպես որ ալիքային երևույթները մշուշոտ են: Նույնը վերաբերում է (10) ալիքի երկարությամբ ալիքներին: Միայն ամենաէներգետիկորեն փոխազդող մասնիկների համար, որոնց գրգռման էներգիաները մոտ են մասնիկների մնացած էներգիային, ձեռք է բերվում ալիքի երկարության սահմանային արժեք, որը հավասար է դը Բրոյլի ալիքի երկարությանը: Այսպիսով, այս ալիքի երկարությունը դրսևորվում է փորձի մեջ: ժամը հնարավոր է նաև կանխատեսել ալիքային երևույթները սահմանային ալիքի երկարություն ունեցող մասնիկների մեջ .

Մասնավորապես, կա Compton ալիքի երկարությունը, որը հայտնաբերվել է Compton էֆեկտում: Մեր տեսակետի համաձայն, դե Բրոյլի ալիքի հայտնվելը պետք է մեկնաբանվի որպես զուտ հարաբերական էֆեկտ, որն առաջանում է որպես մասնիկի հետ շարժվող կանգուն ալիքի Լորենցի փոխակերպման հետևանք։

Արդյունքում, մենք ստիպված ենք ընդունել, որ ալիք-մասնիկ երկակիությունը լիովին իրականացվում է միայն այն կոնկրետ մասնիկների մեջ, որոնց գրգռման էներգիաները հասնում են իրենց հանգստի էներգիաներին: Այս դեպքում մասնիկների և դաշտային քվանտների միջև տարբերությունը ալիքային կապում ջնջվում է։ Ցածր գրգռման էներգիաների դեպքում մասնիկները չեն կարող ուժեղ ճառագայթել իրենց էներգիան, և մասնիկների մոտ դաշտային պոտենցիալների տատանումների ամպլիտուդները փոքր կլինեն: Այնուհետեւ մասնիկները միմյանց հետ փոխազդում են ոչ թե ալիքային, այլ սովորական եղանակով, եւ ալիքային երեւույթները դառնում են անտեսանելի։

Եթե ​​հիմա ենթադրենք, որ կանգնած ալիքի երկարությունը հավասար է , որտեղ է պրոտոնի շառավիղը, ապա ալիքի էներգիայի և պրոտոնի մնացած էներգիայի հավասարությունից ստանում ենք.

,,մ,

ահա տատանումների հաճախականությունը և պրոտոնի զանգվածն է։

Պրոտոնի շառավիղը գնահատելու մեկ այլ եղանակ ենթադրում է, որ նեյտրոնի և պրոտոնի մնացած էներգիաների տարբերությունը առաջանում է պրոտոնի լիցքի էլեկտրական էներգիայի շնորհիվ։ Այս դեպքում պետք է լինի.

,(12)

որտեղ է նեյտրոնների զանգվածը, տարրական լիցքն է և էլեկտրական հաստատունը:

(12)-ում պրոտոնի ծավալի վրա լիցքի միատեսակ բաշխման դեպքում, արդյունքում, պրոտոնի շառավիղի գնահատումը տալիս է m արժեքը:

B և պրոտոնի շառավիղը գտնվել է այն պայմանից, որ պրոտոնի ներսում ուժեղ ձգողականության դաշտի սահմանափակող անկյունային իմպուլսը մեծությամբ հավասար է պրոտոնի սպինին։ Սա հանգեցնում է բանաձևի.

մ.(13)

(13) օգտագործում է ուժեղ ձգողականության հաստատունը: Ըստ այս հաստատունի՝ այն որոշվում է ջրածնի ատոմում ազդող էլեկտրական ուժի և ուժեղ գրավիտացիոն դաշտի ուժի հավասարությունից , զանգված ունեցող էլեկտրոնի վրա, որը Բորի շառավղով հիմնական վիճակում է.

, m 3 ∙kg –1 ∙s –2 ,(14)

Բացի ձգողականությունից և միջուկի և էլեկտրոնի լիցքերից, ջրածնի ատոմում պտտվող սկավառակի ձևով էլեկտրոնային նյութը ենթակա է նաև միջուկից հեռու վանող ուժերի: Այդ ուժերից մեկը էլեկտրոնային ամպի լիցքավորված նյութն իրենից հեռացնելու էլեկտրական ուժն է: Այդ պտտվող ոչ իներցիոն հղման համակարգում, որտեղ էլեկտրոնային նյութի կամայական մասը անշարժ է, իներցիոն ուժը նույնպես հայտնվում է կենտրոնախույս ուժի տեսքով՝ կախված միջուկի շուրջ այս նյութի պտտման արագությունից։ Առաջին մոտավորությամբ այս ուժերը մեծությամբ հավասար են միմյանց, ինչը հանգեցնում է (14):

Հիշենք, որ ուժեղ ձգողականության գաղափարը գիտության մեջ է մտցվել Աբդուս Սալամի և նրա մի խումբ աշխատակիցների աշխատություններում՝ որպես մասնիկների ուժեղ փոխազդեցության այլընտրանքային բացատրություն։ Ենթադրելով, որ հադրոնները կարող են ներկայացվել որպես Կեր-Նյումանի սև խոռոչներ, նրանք գնահատել են, որ ծանրության ուժեղ հաստատունը պետք է լինի m 3 kg –1 s –2 կարգի:

Օգտագործելով ուժեղ ձգողականության հաստատունը (14), մենք կարող ենք արտահայտել նուրբ կառուցվածքի հաստատունը.

.

Պրոտոնի շառավիղի մեկ այլ գնահատում բխում է մնացած էներգիայի և ընդհանուր էներգիայի մոդուլի հավասարությունից՝ հաշվի առնելով վիրուսային թեորեմը, մոտավորապես հավասար է պրոտոնի հետ կապված ուժեղ ձգողականության էներգիայի մոդուլի կեսին.

.(15)

Եթե ​​վերցնենք զանգվածի միատեսակ բաշխման դեպքը, ապա (15)-ից հետևում է, որ մ.

Վերոհիշյալ բոլոր գնահատականները հիմնված են պրոտոնին որպես փոքր չափի նյութական առարկայի դասական մոտեցման վրա՝ շառավղով գնդիկի տեսքով: Ենթադրվում է, որ ուժեղ ձգողականությունը տարրական մասնիկների մակարդակում գործում է ճիշտ այնպես, ինչպես սովորական ձգողականությունը մոլորակների և աստղերի մակարդակում։

Տարրական մասնիկների ստանդարտ մոդելում և քվանտային քրոմոդինամիկայի մեջ նուկլեոնները և այլ հադրոնները համարվում են կազմված քվարկներից՝ բարիոններն ունեն երեք քվարկ, իսկ մեզոնները՝ երկու քվարկ։ Ուժեղ ձգողականության փոխարեն, ենթադրվում է, որ գլյուոնային դաշտերի գործողությունը քվարկեր է պահում հադրոններում։ Ենթադրվում է, որ քվարկները լիցքավորված տարրական մասնիկներ են, ուստի լիցքը և մագնիսական միջին քառակուսի շառավիղները համարվում են պրոտոնի շառավիղ։ Այս շառավիղները որոշվում են պրոտոնի էլեկտրական և մագնիսական փոխազդեցությամբ և կարող են տարբերվել միմյանցից։

Պրոտոնի միջին քառակուսի լիցքավորման շառավիղը կարելի է գնահատել՝ օգտագործելով լիցքավորված մասնիկների ցրման փորձերը պրոտոնային թիրախի կողմից: Նման փորձերի ժամանակ որոշվում են մասնիկների փոխազդեցության ընդհանուր խաչմերուկները: 10 ԳէՎ-ից բարձր էներգիաներով նուկլոնների վրա պրոտոնների ցրման դեպքում կարելի է ենթադրել, որ և m 2. Այստեղից պարզվում է, որ մ.

3. Ինքնահամապատասխան մոդել

Մեր նպատակն է դասական մեթոդներով պրոտոնի շառավիղի ավելի ճշգրիտ արժեք գտնել: Մեր հաշվարկներում մենք կօգտագործենք միայն աղյուսակային տվյալներ պրոտոնի զանգվածի, լիցքի և մագնիսական մոմենտի վերաբերյալ։ Պրոտոնը կդիտարկենք նյութի անվերջ բնադրման տեսության տեսանկյունից, որում աստղային մակարդակի պրոտոնի անալոգը մագնիսական կամ լիցքավորված նեյտրոնային աստղ է՝ շատ մեծ մագնիսական և գրավիտացիոն դաշտով։ Ինչպես մագնիսականը, այնպես էլ պրոտոնի նյութը պետք է մագնիսացված լինի և ամուր գրավիտացիոն դաշտով պահվի։

Պրոտոնի ներսում նյութի խտության անհամասեռությունը հաշվի առնելու համար մենք օգտագործում ենք պարզ բանաձև, որում նյութի խտությունը փոխվում է գծային՝ դեպի կենտրոն աճով.

,(16)

որտեղ է կենտրոնական խտությունը, հոսանքի շառավիղն է, որոշվող գործակիցն է:

Բանաձևը (16) պետք է դիտարկել որպես պրոտոնի ներսում նյութի խտության իրական բաշխման առաջին մոտարկում։ Նեյտրոնային աստղերում նյութի խտությունից կախվածության մոտավոր գծայինությունը ցույց է տրվել , և մենք ենթադրում ենք, որ դա ճիշտ է նաև պրոտոնի համար՝ որպես նեյտրոնային աստղի անալոգի։

Մեծությունը և շառավիղը գնահատելու համար դիտարկեք պրոտոնի զանգվածի ինտեգրալը գնդային կոորդինատներում.

.(17)

Նեյտրոնային աստղերի, հետևաբար պրոտոնների՝ որպես նրանց անալոգների վիճակը ճշգրիտ հաշվարկելու համար անհրաժեշտ է հաշվի առնել տարածություն-ժամանակի կորությունը ուժեղ գրավիտացիոն դաշտի ազդեցության տակ, ինչպես նաև գրավիտացիոն դաշտի էներգիայի ներդրումը ընդհանուր զանգված-էներգիա. Մենք կենթադրենք, որ (16)-ում, կախված շառավղով նյութի խտությունից, արդեն հաշվի են առնված բոլոր հարաբերական ազդեցությունները, իսկ պրոտոնի զանգվածը (17) գրավիտացիոն զանգված է հեռավոր դիտորդի տեսանկյունից։

,(18)

որտեղ է ուժեղ ձգողականության դաշտի էներգիայի խտությունը ըստ , և գրավիտացիոն արագացումն է:

(18) դաշտի էներգիայի խտության ինտեգրումը պետք է իրականացվի ինչպես պրոտոնի ներսում, այնպես էլ դրսում: Հարմար է գտնել մեծությունը պրոտոնի ներսում՝ ինտեգրելով ուժեղ գրավիտացիոն դաշտի հավասարումը , որը Լորենց-ինվարիանտ ձգողության տեսության հավասարումների մի մասն է։ Որոշակի շառավիղի գնդաձև ծավալի վրա ինտեգրվելուց հետո, որին հաջորդում է Գաուսի թեորեմի օգտագործումը, այսինքն՝ պրոտոնի ներսում նշված ոլորտի տարածքի վրա ինտեգրման անցումով, հաշվի առնելով (17) պարզվում է.

.(19)

Պրոտոնից դուրս գրավիտացիոն արագացումը հավասար է.

.(20)

(19)-ը և (20)-ը (18) փոխարինելով՝ մենք ստանում ենք կապը.

.(21)

(21-ում) քանակը կարող է վերացվել՝ օգտագործելով (17), որը կախվածություն է տալիս քառակուսի հավասարման տեսքով.

Այս հավասարման վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ այն ունի հետևյալ լուծումը.

,(22)

պայմանով, որ երբ , ապա համապատասխանաբար.

Այժմ անդրադառնանք պրոտոնի մագնիսական մոմենտին։ Ինչպես , մենք ենթադրում ենք, որ պրոտոնի մագնիսական մոմենտը հավասար է մագնիսական մոմենտին, որը ձևավորվում է պրոտոնի լիցքավորված նյութի հնարավոր ամենաարագ պտույտի շնորհիվ։ Գնդաձև կոորդինատներում մագնիսական մոմենտը կարող է մոտավորապես հաշվարկվել որպես առանձին օղակների տարրական մագնիսական մոմենտների գումար իրենց շառավղով, որոնք ունեն մագնիսական մոմենտ՝ լիցքի պտույտից իրենց մեջ հոսանքի պատճառով.

(23)

Պրոտոնի առավելագույն պտույտի անկյունային արագությունը կարելի է գտնել սահմանափակող պտույտի պայմանից՝ կենտրոնաձիգ ուժի և գրավիտացիոն ուժի հավասարությամբ հասարակածում. Մենք այնուհետև ենթադրում ենք, որ լիցքի և նյութի խտությունները բավարարում են հավասարությունը և օգտագործում ենք (17): Սա տալիս է հետևյալը.

.(24 )

4. Եզրակացություններ

Հարաբերակցությունը (24) և (22)-ը հնարավորություն են տալիս գտնել պրոտոնի շառավիղը m, ինչպես նաև .-ի արժեքը: (17)-ից հետո մենք ստանում ենք նյութի կենտրոնական խտությունը կգ/մ 3, որը միջին պրոտոնի խտությունը գերազանցում է 1,57 անգամ։ Պրոտոնի պտույտի առավելագույն անկյունային արագությունը, հաշվի առնելով (23), հավասար կլինի ռադ/վ։ Միևնույն ժամանակ, եթե պրոտոնի սպինը հավասարազոր նյութի խտության մոտավորությամբ հավասար կլինի ֆերմիոնի սպինի ստանդարտ արժեքին. , ապա այդպիսի պտույտը կհամապատասխանի ռոտացիայի ռադ/վ անկյունային արագությանը։

Փորձարարական տվյալների հետ համեմատության համար մենք մատնանշում ենք էլեկտրոնների ցրման հաշվարկների արդյունքները, որտեղ արմատ-միջին քառակուսի լիցքի շառավիղը m ստացվում է՝ հաշվի առնելով միայն պրոտոնների վրա ցրումը, m՝ հաշվի առնելով պիոնների ցրման տվյալները, իսկ m՝ հաշվի առնելով նեյտրոնների ցրման տվյալները։ Աշխատանքը գտել է արմատի միջին քառակուսի լիցքավորման շառավիղը մ պրոտոնի և բացասական մյուոնի զուգակցված համակարգը ուսումնասիրելիս: Պրոտոնների վրա բևեռացված ֆոտոնների ցրման խաչմերուկի ուսումնասիրությունը տալիս է լիցքի շառավիղը մ և մագնիսական շառավիղ: Լիցքավորման շառավիղը մ և մագնիսական շառավիղ մ պրոտոնը նշված է կայքում Մասնիկտվյալներըխումբ. CODATA տվյալների բազայում պրոտոնի լիցքավորման շառավիղը հավասար է մ.

m-ի արժեքը, որը մենք ստացել ենք ինքնահաստատված մոդելի շրջանակներում, մոտ է պրոտոնի շառավիղի փորձարարական արժեքներին, ինչը հաստատում է տարրական մասնիկների ուժեղ փոխազդեցությունը նկարագրելու համար ուժեղ ձգողականության գաղափարի օգտագործման հնարավորությունը:

Օգտագործված աղբյուրների ցանկը

1. C. F. Perdrisat, V. Punjabi և M. Vanderhaeghen:Նուկլեոնի էլեկտրամագնիսական ձևի գործոններ . Պրոգ. մաս. Նուկլ. Ֆիզ., 2007, հատ. 59,Թողարկում 2 P. 694–764։

2. J. Arrington, C. D. Roberts և J. M. Zanotti:Նուկլեոնի էլեկտրամագնիսական ձևի գործոններ . Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics, 2007, Vol. 34, No 7, S23.

3. Ռանդոլֆ Փոլը ընդհանրապես. Պրոտոնի չափը. Բնություն, 2010, հատ. 466, էջ 213 – 216։

4. Ֆեդոսին Ս.Գ. Նմանության ֆիզիկա և փիլիսոփայություն պրեոններից մինչև մետագալակտիկաներ. Perm, Style-MG, 1999, 544 pp., Table 66, Ill. 93, Bible. 377 վերնագիր ISBN 5-8131-0012-1.

5. Ֆեդոսին Ս.Գ. . Պերմ, 2009, 842 pp., Աղյուսակ: 21, Ill. 41, Աստվածաշունչ. 289 տիտղոս ISBN 978-5-9901951-1-0 ։

6. Ֆեդոսին Ս.Գ. Ֆիզիկայի ժամանակակից խնդիրներ. M.: Editorial URSS, 2002, 192 pp., Ill. 26, Bible. 50 տիտղոս ISBN 5-8360-0435-8.

7. Ֆեդոսին Ս.Գ., Կիմ Ա.Ս. . Նորություններ համալսարաններից. Ֆիզիկա, 2002, T. 45, no. 5, էջ 93– 97.

8. Salam A. and Sivaram C. Ուժեղ ձգողականության մոտեցում QCD-ին և Confinement-ին:ՊՆ Ֆիզ. Լետ., 1993,Հատ. A8 (4), P. 321–326.

9. Sivaram, C. and Sinha, K.P. Ուժեղ ձգողականություն, սև խոռոչներ և հադրոններ: Physical Review D, 1977, Vol. 16, Issue 6, P. 1975–1978 թթ.

10. Բարաշենկով Վ.Ս. Տարրական մասնիկների փոխազդեցության խաչմերուկներ. Մ.: Նաուկա, 1966:

11. Նյութի անսահման հիերարխիկ բնադրում – en.wikiversity.org:

12. Riccardo Belvedere, Daniela Pugliese, Jorge A. Rueda, Remo Ruffini, She-Sheng Xue.Նեյտրոնային աստղերի հավասարակշռության կոնֆիգուրացիաները լիովին հարաբերական տեսության շրջանակներում՝ ուժեղ, թույլ, էլեկտրամագնիսական և գրավիտացիոն փոխազդեցություններով . Միջուկային ֆիզիկա Ա, 2012, հատ. 883, էջ 1–24։

13. Ֆեդոսին Ս.Գ. Աշխարհի էլեկտրամագնիսական և գրավիտացիոն պատկերներ . Apeiron, 2007, Vol. 14, No. 4, էջ 385–413.

14. Ռիչարդ Ջ. Հիլ, Գիլ Պազ. Էլեկտրոնների ցրումից պրոտոնի լիցքի շառավիղի անկախ արդյունահանման մոդելավորում . Physical Review D, 2010, Vol. 82, Թողարկում 11, 113005 (10 էջ):

15. X. Zhan, et al. Պրոտոնի առաձգական ձևի գործակիցի բարձր ճշգրտության չափումμ p G E / G M ցածր Q 2 . Ֆիզ. Lett., 2011, B705, էջ 59–64:

16. Ջ.Բերինգերet al. (Particle Data Group): Մասնիկների ֆիզիկայի վերանայում. Ֆիզ. Վեր. Դ86 , 010001 (2012) .

17. Պ.Ջ. Մոհր, Բ.Ն. Թեյլորը և Դ.Բ. Նյուել (2011)2010 CODATA-ի հիմնական ֆիզիկական հաստատունների առաջարկված արժեքները . Ստանդարտների և տեխնոլոգիաների ազգային ինստիտուտ, Գեյթերսբուրգ, MD 20899:

Պրոտոնի շառավիղը ինքնահամապատասխան մոդելում

Հիմք ընդունելով տարրական մասնիկների մակարդակում գործող ուժեղ ձգողականության գաղափարը և պրոտոնի մագնիսական մոմենտի և պտտվող անհավասար լիցքավորված գնդակի սահմանափակող մագնիսական պահի հավասարության հիման վրա՝ հայտնաբերվում է պրոտոնի շառավիղը, որը. համապատասխանում է փորձարարական տվյալներին. Միևնույն ժամանակ կախվածությունը առաջանում է պրոտոնի ներսում զանգվածի և լիցքի խտության բաշխումից։ Գտնվում է պրոտոնի կենտրոնում խտության և միջին խտության հարաբերակցությունը, որը հավասար է 1,57:

Տիմոֆեյ Գուրտովոյ

ՊՐՈՏՈՆԱՅԻՆ շառավիղ

Միկրոաշխարհը, որն ուսումնասիրում է քվանտային ֆիզիկան, նյութական աշխարհի երկրորդ, բայց տեսողականորեն աննկատելի մասն է: Այս աշխարհը ներկայացված է դիսկրետության լայն սպեկտրով՝ տարրական մասնիկների տեսքով՝ սկսած ատոմներից և վերջացրած կարճատև մասնիկներով, որոնք ստացվում են արագացուցիչներում նյութը ջախջախելու արդյունքում։

Տարրական մասնիկների ներքին բովանդակությունը գոյություն ունեցող ֆիզիկային հայտնի է միայն պարբերական աղյուսակի սահմաններում։ Դիզայնի մասին միայն ենթադրական է, որ դրա դիզայնը իբր մոլորակային համակարգի պատճենն է: Պարզապես պատահեց, որ գոյություն ունեցող ֆիզիկայում ինչ-որ նոր բանի նկարագրությունը սկսվում է արդեն հայտնի մի բանի անալոգիաների արատավոր մեթոդով: Չնայած բնությունն այնքան հիմար չէ, որքան մենք, որ ուսումնասիրում ենք այն, հաճախ պատկերացնում ենք դա մեր սպեկուլյատիվ նախագծերում։

Ռացիոնալ ֆիզիկաշատ ավելին է հայտնի միկրոաշխարհի մասին, քան հայտնի է գոյություն ունեցող ֆիզիկա. Սա բավական մանրամասնորեն ասված է Կուլիչկի կայքի իմ հոդվածներում Ֆիզիկա բաժնում: Նրանց համար հասցեներով անոտացիաները հասանելի են «Իմ աշխարհը» նախագծի բլոգներում:

Միկրոաշխարհ.

Ամենափոքր կայուն մասնիկներն են էլեկտրոնԵվ պրոտոն.

IN գոյություն ունեցող ֆիզիկաբնութագրվում է չորս հիմնական պարամետրերով՝ զանգված, շառավիղ, լիցք և պտտում։

Էլեկտրոնը համարվում է բացասական միավոր լիցք ունեցող մասնիկ։ Պրոտոնը նույն չափի է, բայց ունի դրական լիցք։

IN Ռացիոնալ ֆիզիկա- ընդամենը երեքը, այսինքն նույն պարամետրերը, բացառելով գանձումը, քանի որ դա անհրաժեշտ չէ: Քանի որ մասնիկների բևեռականությունը հարաբերական է և որոշվում է օրենքով Նյութի պոտենցիալ աստիճանավորում, լինելով մասնիկի ուժ-օրենքի շառավիղը հակադարձ կարգով։

Այս մասնիկների շառավիղների տարբերությունը փոքր է։ Էլեկտրոնի դասական շառավիղը 2,81794⋅fm է։

Պրոտոնի շառավիղը, որը փորձնականորեն որոշվել է 2009 թվականին մի խումբ ֆիզիկոսների կողմից՝ Մաքս Պլանկի քվանտային օպտիկայի ինստիտուտի դոկտոր Ռանդոլֆ Փոլի գլխավորությամբ, պարզվել է, որ հավասար է 0,8768 fm:

Ինչու է 1836 անգամ մեծ զանգված ունեցող մասնիկը ավելի փոքր շառավիղ ունի գոյություն ունեցող ֆիզիկա, անհասկանալի. Այնուամենայնիվ Ֆիզիկան ռացիոնալ էայս ակնհայտ պարադոքսը բացատրում է.

Էլեկտրոնը միակ կայուն մասնիկն է, որի ներքին պարունակությունն է մոնոկառուցվածքային. Մնացածը լինելով տարրերի ատոմներ, ներառյալ պրոտոնը. պոլիկառուցվածքային, ունեն բարդ ներքին կառուցվածք։

Չկան գնդիկավոր էլեկտրոններ, որոնք թռչում են նուկլոնների միջուկի շուրջ ուղեծրերով, ինչպես Արեգակի շուրջը շարժվող մոլորակները: Նուկլոններից բաղկացած միջուկ չկա։ Ատոմների ներքին կառուցվածքը կազմող բոլոր տարրերը՝ էլեկտրոնները, նուկլեոնները և դրանցից կազմված խմբերը, երկուսն էլ՝ քվարկները (սա ասվել է ավելի վաղ, երբ բացատրվում էր, թե ինչու դրանք ազատ վիճակում չեն գտնվում), օղակներ են կազմում, որոնք պտտվում են ատոմների շուրջ։ վակուումային միջուկ: Բոլոր օղակները բաժանված են վակուումի փոքր տարածություններով, որոնք պոտենցիալ կապի կառուցվածքային տարր են, որը ամուր կապում է բարդ միկրոմասնիկի ամբողջ կառուցվածքը: Վակուումային կապի այս տարածությունների առկայությունը թույլ է տալիս ատոմներին ունենալ զանգվածի ուժեղ ամբողջականություն՝ սեղմված փոքր ծավալով:

Այս հանգամանքը որոշում է այն փաստերը, որ պրոտոնն ավելի մեծ զանգվածով ունի էլեկտրոնից փոքր շառավիղ և դրա նկատմամբ էլեկտրականորեն դրական է։

Եվ քանի որ ավելի խիտ մասնիկը ավելի մեծ հարաբերական էլեկտրական պոտենցիալ ունի, քանի որ դրա մակերեսը ավելի մոտ է վակուումային միջուկին, քան պակաս խիտ մասնիկի մակերեսը, սա նշանակում է, որ մասնիկի պոտենցիալը նրա մակերեսի ներուժն է:

Պրոտոնի շառավիղը փորձարկելու փորձ.

Նկարագրություն դիրքերից գոյություն ունեցող ֆիզիկա.

Մեզոնների հետ փորձերի ժամանակ (1955 – 1956) Լ. Ալվարեսը և նրա գործընկերները հայտնաբերեցին այն ազդեցությունը, որ մյուոնը, որն ունի էլեկտրոնի զանգվածից մեծ զանգված, կարող է դրսևորվել որպես «ծանր ատոմային էլեկտրոն»: Սա արտադրում է այսպես կոչված մյուոնային ջրածին։

Փորձարարական տեխնիկան, ինչպես պնդում են դրա հեղինակները, ներառում էր այս փաստի օգտագործումը՝ փոխարինումը էլեկտրոնջրածնի ատոմում՝ պակաս կայուն մասնիկով – մյուոն, որը 207 անգամ ծանր է էլեկտրոնից։

Եվ, հաշվի առնելով այն փաստը, որ, ըստ գոյություն ունեցող ֆիզիկայի, էլեկտրոնը ենթադրաբար պտտվում է պրոտոնի շուրջ ոչ խիստ սահմանված հետագծերով, այս տարրական մասնիկը կարող է զբաղեցնել որոշակի էներգիայի մակարդակներ, հետևաբար հնարավոր է՝ պարզելով, թե որն է էներգիայի տարբերությունը։ այս երկու մակարդակները, և հիմնվելով քվանտային տեսության դրույթների վրա, էլեկտրադինամիկայի հաշվարկում են պրոտոնի շառավիղը:

Հավատանալու պատճառն, հետևաբար, հետևյալն էր.

1947 թվականին ամերիկացի ֆիզիկոսներ Ուիլիս Յուջին Լամբը և Ռոբերտ Ռադերֆորդը հայտնաբերեցին, որ ջրածնի ատոմում էլեկտրոնը կարող է տատանվել էներգիայի երկու մակարդակների միջև (այս երևույթը կոչվում է Գառան տեղաշարժ):.

Դա արվեց այսպես. Շվեյցարական Փոլ Շերեր ինստիտուտում օգտագործվել է հզոր մյուոնային արագացուցիչ: Մյուոնները դուրս են բերվել ջրածնի ատոմներ պարունակող տարայի մեջ։

Դրանից հետո, օգտագործելով հատուկ ընտրված բնութագրերով լազեր, ֆիզիկոսները մյուոնին տվեցին լրացուցիչ էներգիա, որը, ինչպես ասում են. հաստատ բավական է հաջորդ մակարդակ տեղափոխվելու համար».

Սրանից հետո նրանք բացատրում են. Գրեթե անմիջապես մյուոնը վերադարձավ էներգիայի ավելի ցածր մակարդակի` ռենտգենյան ճառագայթներ արձակելով»:.

Բրինձ. 1. Մյուոնների անցումների և ճառագայթման, որն արտանետվում է «օրբիտալների» միջև մասնիկների ցատկման գործընթացում, ըստ գոյություն ունեցող ֆիզիկայի (նկարազարդումը Բնությունից):

Այս ճառագայթումը վերլուծելով՝ որոշվեց մակարդակի էներգիան, այնուհետև պրոտոնի շառավիղը։

Այնուամենայնիվ, փորձարարների կողմից ստացված պրոտոնի շառավիղը 4%-ով պակաս է ներկայումս ընդունված արժեքից։

Առայժմ հետազոտողները չեն կարող բացատրել նման մեծ անհամապատասխանության պատճառը։ Կարող է լինել մի քանի պատճառ.

1. Սխալ (կամ սխալներ), որը տեղի է ունեցել փորձի փուլերից մեկում:

2. Սխալներ քվանտային էլեկտրադինամիկայի տեսության դրույթներում.

3. Նոր արդյունքները ցույց են տալիս, որ պրոտոնն ունի ֆիզիկոսներին բոլորովին անհայտ հատկություններ:

Նկարագրություն դիրքերիցՌացիոնալ ֆիզիկա.

Նախ՝ կապված այսպես կոչված Գառան հերթափոխ.

Մոլեկուլային կինետիկ տեսությունը, որը բացատրում է ջերմության առաջացումը մոլեկուլների կինետիկայի միջոցով, անհիմն է։ Սա արդեն բոլորի համար պարզ է։ Ջերմությունը առաջանում է էլեկտրամագնիսական ճառագայթման միջոցով, որն առաջանում է տարրական մասնիկների դանդաղման ժամանակ։

Նյութի ատոմները (մոլեկուլները) անընդհատ պուլսացիայի մեջ են։ Այս գործընթացը ուղեկցվում է դրա մասերի ազատմամբ, որոնք էլեկտրոնների տեսքով ձևավորվում են տարածական կազմավորումների: Փոխազդելով տարածական միջավայրի հետ՝ առաջացած էլեկտրոնները, դանդաղելով, արտանետում են ԷՄ քվանտա։

Միայն բարդ կառուցվածք ունեցող մասնիկները, այսինքն՝ ամեն ինչ (ատոմներ, մոլեկուլներ), բացի էլեկտրոններից, կլանում են ԷՄ քվանտաները: Կլանումը հանգեցնում է պերեստրոյկադրանց ներքին կառուցվածքը և ավելի մեծ ամպլիտուդությունպուլսացիաներ. Հենց այս գործընթացն էր 1947-ին դիտարկվել ամերիկացի ֆիզիկոսներ Ուիլիս Յուջին Լամբի և Ռոբերտ Ռադերֆորդի կողմից, ովքեր սխալմամբ շփոթեցին պրոտոնների իմպուլսացիաների ամպլիտուդի փոփոխությունը նրա էլեկտրոնի ենթադրյալ անցման հետ մեկ այլ «ուղեծրային»:

Պրոտոնը, ինչպես բոլոր ատոմները, շարունակաբար ընկալում է դրսից ջերմային և լուսային միջակայքի ԷՄ քվանտաները՝ պուլսացնող, դուրս շպրտելով իր նյութի մասնիկները, որոնք անմիջապես դանդաղում են և զրկվում ճառագայթումից, էներգիայից, տարածվում, վերածվում եթերի մասնիկների։ , որոնք ցրված են Տիեզերքում։

Այս ամենը ստեղծում է լղոզված, ոչ հստակ սահմանների տեսք։

« Լինելով կոմպոզիտային մասնիկ՝ պրոտոնն ունի վերջավոր չափեր, բայց, իհարկե, այն չի կարող ներկայացվել որպես «պինդ գնդակ»՝ այն չունի հստակ տարածական սահման։

Եթե ​​մենք հետևենք ժամանակակից ֆիզիկական տեսություններին, ապա պրոտոնը ավելի շուտ հիշեցնում է լղոզված եզրերով ամպ, որը բաղկացած է ստեղծվող և ոչնչացվող վիրտուալ մասնիկներից»:.

Հիմա փորձի ընթացքում ընթացքի մասին։ Ջրածնի ատոմում էլեկտրոնի փոխարինումը մյուոնով չկա։ Իսկ ջրածինը այդ գործընթացում անհրաժեշտ էր միայն որպես «կատալիզատոր»։

Արագացված մյուոն, ըստ օրենքի էներգիայի և զանգվածի պահպանում շարժման մեջձեռք բերելով լրացուցիչ զանգված՝ այն դառնում է ավելի ծանր, բայց ոչ այնքան, որ այս արագացման շնորհիվ հասնի պրոտոնի զանգվածի։ Լազերային ճառագայթն իր էներգիայով մյուոնի կշռման գործընթացը բերում է պրոտոնի զանգվածից մեծ զանգվածի։ Այսինքն՝ մասնիկը պարզապես մղվում է էներգիայով, ինչպես լազերում։

Դրանից հետո մասնիկը դառնում է այնքան ծանր, արհեստականորեն ռադիոակտիվ, որ ջրածնի ատոմի հետ առաջին իսկ փոխազդեցության ժամանակ այն դանդաղում է, «լուծվում» իր «բեռով»՝ արտանետելով ԷՄ քվանտ և կորցնելով ներքին էներգիան։ իր արժեքին կայունություն. Միևնույն ժամանակ նա ամբողջությամբկորցնում է նաև իր էներգիան կինետիկ, այսինքն՝ այն վերածվում է պետության մեջ մասնիկի խաղաղություն. Այսպիսով, այն շառավիղը, որը հաշվարկվել է փորձարարների կողմից՝ հիմնվելով փորձի արդյունքում ստացված արդյունքների վրա սա պրոտոնի մնացած շառավիղն է .

Չգիտեմ, թե ինչպես և ինչ մեթոդով է փորձարարները հաշվարկել պրոտոնի շառավիղը՝ ռենտգենյան ճառագայթների քվանտային էներգիայի ստացված արժեքի հիման վրա։

Այնուամենայնիվ, եթե մյուոնի արագությունը եղել է – V = 0.4 C, ապա ամեն ինչ ճիշտ է: Ըստ ռացիոնալ ֆիզիկայի՝ պրոտոնն ունի զրոյական զանգված։