Online от 8 октомври 2002

Начало

Либертариум

Знание

Мегалити

Клуб

Документи

Галерия

Проектът

Правила

Контакт

20 април 2005 15:45

Мюонът - подхвърленото дете на физиката (2)

Емил Граматиков

"Колумбия": Огнен старт, огнено завръщане

Астрономия: Раждането на Луната

Генетика: За ползата от секса

 

<< Мюонът (1)

ІІ-ро действие. Завесата се вдига.

В първо действие читателят бе сам в гората от факти, натрупвани повече от век. Има закачени указателни табели, но следвайки ги, той губи пътя. Изследователите,  в стремежа си да получат най-голям брой верни знаци сред милионните, са изгубили картината като цяло.

Необходими са прости твърдения извлечени от експериментални данни.

За да слепим две зърна ни е необходима капка лепило. В микросвета ролята на лепило играе т. нар. масов дефект не се прибавя, а се отнема малко “късче” маса. При образуването на молекула водород от два атома се освобождава енергия (436 kJ/mol.Na* 4,52 еV), една трета от енергията необходима за йонизация на водорода, която от своя страна е половината от масата на електрона (0,511 МеV), разделена два пъти на 137.

(*Na - числото на Авогадро)

Енергия  на връзката

При образуването на деутерий от протон и неутрон (представете си ги с повърхности като малини) се овобождава енергия една трета от масата на протон, намалена 137 пъти. При обратният процес трябва да добавим материя или светлина за да доизградим нарушените вследствие залепването повърхности.

Чадуик и Голдхабер (1934) използвали гама-лъчи за разцепване на ядрото на деутерия на протон и неутрон. Така те определили свързочната енергия (2,24 МеV) и претеглили неутрона.

Може да изглежда чудно че константата на фината/основната структура -  една сто тридесет и седма, която характеризира електромагнитните взаимодействия, се намесва във взаимодействията между адрони (от гръцки – силен, бел. авт.), които изпитват силни взаимодействия. Фоторазцепването на ядрото на деутерия е чисто електромагнитен процес – между протона и неутрона трябда да влети и да се вгради гама квант.

За да се слепят 9 зрънца са необходими 16 капки лепило.

Това е последния камък който затваря свода на катедралата, в която може да се постави твърдението:

Протонът е изграден от 9 мюона.

Наглед нищо особено и защо точно 9?

Да започнем от препъни камъка на съвременната физика – масата, която расте с прибавяне на съставящи (свойство наречено адитивност).

Какво е това протон? Отговорът е по-труден от просто “три кварка”. Наричат ги валентни, с червен, зелен и син цветове, но се смята че има и динамично море, от което се появяват и изчезват кварк-антикваркови двойки.

Исторически, когато обстрелвали протони с частици-снаряди, установили, че вътре в протона те се разсейват от частици с малка маса и ги нарекли партони. По-късно изкристализирала тройната структура.

Количествените съотношения се приемат с най-голямо доверие.

9 мюона накуп (всеки с маса 105,66 МеV) са по-тежки от протон (938,28 МеV), но протонът е стабилен, необходимо е да се внесе енергия за да се разруши, а нас ни интересува изграждането.

Ние сме свикнали с трите оси на пространството и може те да се свържат с частица. Две частици могат да се “нанижат” на обща ос, но им остават свободни по 2 оси, трета частица може да свърже по една ос и така 3 частици заприличват на слепени три топчета (или разположни по върховете на триъгълник) – всяко със свободно валентно направление. Обединението може да се извърши на следващото ниво. Ако приемем, че протонът има строеж от три триъгълни структури, тогава в трите върха на тетраедъра има по две възлови точки, а в четвъртия - три. Броят на връзките между две частици е 16 (3х3+3+3.4/3), в малкия черен триъгълник всяка частица има по 4 връзки вместо 3.

Изброяване на връзките при съседни частици

9 мюона, а броят на връзки е 16 – следващия квадрат. Трябваше да сработи хипотезата, че енергията на връзка между две частици е 137 пъти по-малка от масата на частицата (изчислена в милиони електронволта, МеV). Сега всеки може да изчисли масата на протона и да я сравни с измерената.

Магнитен момент

Изрез в сфера по големите кръгове е 1/8 от кълбото, следователно магнитните моменти на 8 мюона, ако са насочени като бодли навън в средата на всеки резен биха се компенсирали, но 9-тия!

Магнитният момент на протона трябва да е по-малък от този на 1 мюон, още повече, че мюоните са на тържеството без вечерно облекло, без шубите от призрачни (виртуални) тежки частици

μр= μμ

Магнитният момент взаимодейства с магнитните моменти на останалите 8 частици, сферата удобно се разделя на пространствени ъгли пи/2 от сферични тръгълници с три прави ъгъла. Остава несвързана една трета от магнитна циркулация на един мюон, която се проявава в експериментите.

μр= 0,2799541. 10-16= 8,787. 10-18 МеV/гс

Разликата от 0,2 % е или от висши поправки и може да се нарече аномален магнитен момент на протона, породен от бавното величествено въртене на протона като цяло и съпътстващата го процесия.

ар      0,001967(3) ±4

За пръв път се говори в статия за аномален магнитен момент на протона.

А самият магнитен момент е тясно свързан със зарядите скрити в недрата на протона. Законите за запазване изискват броят на положителните заряди да е 5, а на отрицателните да е 4.

Следва продължение >>

Начало    Горе


© 2002-2005 Още Инфо