2.2 Микровихроны

Пространства вакуума космоса Вселенной заполнены светом и другим весьма широким многообразием потоков частиц, микрочастиц и электромагнитных волн. 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, тепловые и звуковые 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^[105]. 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 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> 285ГэВ; |n|=2, M> 355ГэВ

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

• 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.

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.

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^-28 см

– 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^[106]

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

– магнитный поток^[107] от таких зарядов также квантован.

Итак, магнитных зарядов с указанными П. Дираком свойствами нет в природе, а есть магнитная индукция и спин микрочастиц, порождаемый переменным магнитным монополем.

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.

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 десятью свойствами. Вихрон образован следующим образом:

– в атоме с потенциальным электрическим полем^[108] электрон переходит с оболочки, на которой он находится в состоянии возбуждения, на основную оболочку

– 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^[109] этому изменению, чем больше скорость перехода, тем меньше средний эффективный радиус магнитного монополя и больше плотность магнитных зёрен (фиг. 2.1)

– затем процесс движения электрона на основную оболочку прекращается – атом переходит из возбуждённого в основное состояние и этим определяет промежуток времени квантования микромонополей

– синфазно множество зерен указанного объёма локального поля^[110], образовавших такие микромонополи, формируют суммарный локальный вихревой магнитный поток потенциалов; если суммарный^[111] магнитный поток потенциалов достигает минимального порога, то образуется минимальный магнитный самодвижущийся вихревой монополь-вихрон в зоне излучения

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

– минимальный магнитный поток, обнаруженный экспериментально через эффект Я. Ааронова – Д. Бома, составляет величину 2,068х10^-15 Вб.

– как только электрон в атоме занял основную оболочку, потенциалы перестали изменяться и магнитный монополь^[112] стал источником движения-изменения, самодвижущимся вихроном – вылетел из зоны излучения, в случае квантовой завершённости его структуры

– далее этот магнитный заряд, разряжаясь в режиме самодвижения, строит волновод трека (фиг.2.2) движения фотона – микровихрон квантует зёрна-потенциалы геометрически фиксированные в пространстве, при этом заряд монополя уменьшается от максимального до минимального^[113]

– одновременно с началом движения магнитного монополя рождается противодействующий его разрядке электрический монополь

– монополь^[114] 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 фазового объёма фотона идёт следующим образом:

– вначале^[115] 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 с переменной частотой

– синхронно противодействующий ему электрический монополь на ¼ периода индуктирует увеличивающийся по величине вторичный противоположный магнитный монополь

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

– на ¼ периода^[116] первичный монополь полностью исчезает, взамен ему в точке ½ 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 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.

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 – фиг.2.3.

Отсюда можно определить минимально возможный и неполяризованный свободный вихрон в пространстве, как самодвижущийся элементарный магнитно-электрический^[117] вихревой микрообъём с пульсирующими и взаимосвязанными в нём вихревыми магнитными и электрическими токами, в котором поочередно меняются магнитные монополи^[118] на противоположные, один из которых производит геометризованные зёрна-потенциалы только на первой ¼ волновода, а второй противоположный ему также производит потенциалы, но только на второй ¼ волновода полволны и противоположного знака.

Численно в системе СИ^[119] значение элементарного атомного микровихрона можно определить постоянной Планка, т. е. произведением минимального электрического заряда на магнитный. Эта величина является фундаментальной атомной константой, а поэтому такой вихрон – фундаментальный полевой квант движения, пульсирующий свободный магнитный биполь^[120] в свободном пространстве. Это пятнадцатое свойство вихрона — фундаментальное свойство этого конкретного кванта, создающего конкретный спин микрочастицы и характеризующего физический смысл постоянной Планка, т. е. кванта наименьшего атомного действия.

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 потенциалов^[121] 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^[122]. 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^[123], отражающие конкретные внутренние свойства вихронов, рождают^[124] 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^[125] 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.

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 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 порогом^[126], 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 ½) микропространства мюонов, а также замкнутые сферы-оболочки (спин 0) ядерных волноводов из заряженных мезонов и других элементарных частиц с помощью поляризованных магнитных зарядов ядерной частоты – мезонные магнитные заряды. Это семнадцатое свойство ядерных замкнутых микровихронов.

Имеются и другие резонансные частоты ядерных фотонов, при которых могут объединятся с помощью различных резонансных микровихронов вложенные друг в друга многооболочечные структуры микрочастиц – это многочисленные ядра химических элементов. Это восемнадцатое свойство мезонных замкнутых ядерных вихронов. Так, например, несколько таких вихронов, образующих фотоны с энергией выше 1 Гэв со строго определенным энергетическим спектром при определенных условиях (аналог поля атомного ядра – мишень коллайдера, поверхность ядра звезды или молодой планеты) способны образовывать вложенные друг в друга фазовые объёмы замкнутых волноводов-оболочек (как внутренние слои луковицы). Такие резонансно замкнутые волноводы, содержащие в себе движущиеся к своим полюсам соответствующие магнитные противоположные заряды, способны стабильно сосуществовать в форме объёмов-микропространств нейтронов, протонов и других ядер химических элементов. Начиная с этой пороговой энергии ядерные микровихроны, получив при определенных взаимодействиях конкретный тип полярности, поляризации и частоту, способны также свободно образовать сферические, эллиптические и полусферические замкнутые пространства, как свободные биполярные вихроны образуют аналогичные волноводы свободного фотона. В ядрах звезд и на их поверхности, а также в мантии молодых планет в подобных условиях идет производство ядер схожих по структуре нейтрону, но и более тяжёлых. При этом, вихроны их образующие, а именно их число, поляризация, полярность и частота, в замкнутом многооболочечном пространстве, определяют такие внешне проявляемые свойства этих ядер как масса, время жизни, заряд, спин и размер сферы, занимаемой этими ядрами. Широкий диапазон частот, начиная от 10²³ гц до планковских (10⁴³ гц), большое разнообразие форм и степени поляризации, вплоть до деления и сложения энергии и спина, деление разных и слияние одинаковых монополей, концентрический захват и слияние сферических центров резонансных вихронов, высокая пластичность во взаимодействиях – всё это наделяет микровихроны такими же свойствами при строительстве широкого разнообразия микрочастиц Мироздания, какими обладают молекулы ДНК при выращивании живых клеток флоры и фауны.

Именно характер синхронизации движения^[127] и взаимодействия микровихронов внутренних с вихронами внешних оболочек элементарных частиц, а внешних – с окружающими полями, определяет их время жизни, механизм и природу одного из фундаментальных взаимодействий – слабых взаимодействий