Online от 8 октомври 2002

Начало

Либертариум

Знание

Мегалити

Клуб

Документи

Галерия

Проектът

Правила

Контакт

4 май 2005 15:15

Мюонът - подхвърленото дете на физиката (3)

Емил Граматиков

"Колумбия": Огнен старт, огнено завръщане

Астрономия: Раждането на Луната

Генетика: За ползата от секса

 

<< Мюонът (2)

Заряд

Това е един поток в две взаимноперпендикулярни плоскости, който става видим след като в него са пуснати топчета.  Исторически представите за светлината са заемали двете крайности: като вълнов процес и като движение на корпускули.

Поток (свързан вълнов процес) в две плоскости с два разнесени центъра на циркулиране.

Докато корпускулата е “някъде” вълната е “навсякъде”, тя не е ограничена в определен обем, а нейното най-известно свойство е повтарянето й в пространството и времето. Тази периодичност е дължината на вълната.

Два затворени разнородни пръстена като грубо приближение на горната картина.

Вълнов пакет с дължина на вълната равна на половината от комптоновата за електрона може да се разцепи и свърже в две частици, електрон и позитрон, в които движенията са огледални. Обикновено едната частица се разглежда отделно от другата.

Преплетени мраморен и дървен пръстени

Отдалече” подобна циркулация би изглеждала като тази невъзможна картина на преплетени мраморен и дървен пръстени. Ние по-добре си представяме ясно изразени повърхности, отколкото размити вълнови процеси. Електронът има две лица, едното “мраморно”, а другото “дървено”. Думите не са употребени на място, по-добре е да се каже: “електрическо”, с по-голяма интезивност на взаимодействията (с друга частица) и магнитно, по-размито с по-разпрострени воали…

Три частици съгласуват част от движенията си в едно представено на тази тримерна картина. Структурата може да е “лява” или “дясна” в зависимост от посоката на движение.

Три мюона биха свързали циркулациите си по сложен начин, но е достатъчна третата картинка, с ясно изразени три оси, която идва да

подскаже, как обстрелващата частица чувства една трета или две трети от познатия заряд. Разстоянията, на които се сближават снаряд и цел, са толкова малки, че обикновената сферична симетрия на полето на заредена частица се разпада на фрагменти.

Мост между стабилните частици

Самостоятелно, без да се разпадат, могат да съществуват само две частици – електрон и протон. Мостът между тези две нива е мюонът, той осъществява прехода от електрическата частица с две лица към ядрения свят като си “навлича” тримерна дреха.

Ако обкръжим заряд с повърхнина, то той е или вътре или не е. Ножът на боговете се е спуснал и е разделил частицата от античастицата. Полето на заряда - това е “усещането”, че някъде съществува точното допълнение от огледални движения до цял вълнов пакет.

Г. Петард предлага инверсен метод за лов на лъвове: поставяме в дадена точка на пустинята клетка и се затваряме отвътре. Извършваме инверсия на пространството по отношение на клетката. Сега лъвът е вътре в клетката, а ние сме отвън. Частицата е все някак окачена в пространството, ако я обкръжим с повърхност, то съдържанието вътре съотвества на това отвън, защото в противния случай трябва да прережем връзките на частицата с останалия свят.

Извън повърхността тези свойства, които достигат нашите уреди, са продължение на свойствата вътре, някои са инверсни (преобърнати) и са “разредени”, разпределени са в по-голям обем. Вълновата картина позволява да се твърди, че свойствата се редуват в пространството и съществува следваща повърхност, която отделя частицата от следващия по-голям обем… Стъпката в микросвета е константата на основната структура. Ако се компактифицира тъканта между втората и третата повърхност, масата ще нарастне в обратното отношение или 137 пъти. Ако наречем електрона първа частица би трябвало “следващата” да е, по масовата скала, при 137е (е – маса на електрона, 0,511 МеV), но тя е при 1,5.137е. (μ има маса 105,66 МеV). Множителят 3/2 може да се разбере класически, но по-лесно е да се мисли, че е преход от структура със свързаност 2 към структура със свързаност 3.

Следва пионът, който е по-тежък от мюона 4/3 пъти, но се разпада каскадно. Няма стабилни частици чак до протона, който е сложна, свързана и защитена от разпадане, частица.

Разпад на протона

Физиците, посветили се на кварковия модел, изчислили вероятността за намирането на два кварка в протона на едно и също място за да анихилират, да протече процесът ре+π 0. Натрупвайки произволни коефициенти, те изчислили времето за живот на протона на 1031 години. Този период е 1021 (число с 21 нули!) пъти по-голям от възрастта на Вселената! Експерименталното търсене на такива разпади включва 1000 тона свръхчиста вода, обкръжена с фотоумножители, които да регистрират слаби светлинки възникващи при разпадите. “До сега не са открити никакви доказателства за съществуване на разпади” – Г. Кейн.

Чувствителността би могла да расте до 1032 години ограничена от присъщия фон, създаван от космическите лъчи сблъскващи се с ядрата на атомите във високите слоеве на атмосферата.

Кръгът се затвори!

Върху нас валят парчета от протони, главно мюони …

Те не са агресивни, пронизват телата ни и дори цели небостъргачи.Протонът, който е вечен, се разпада при удар. Л. Ледерман описва вълненията при откриването на J/y частицата:

"На Първи май 1977 ние получихме нашите първи резултати. Нашата усъвършенствана апаратура регистрираше 90 пъти повече мюонни двойки, отколкото година по-рано. Ускорителят работеше превъзходно, доставяйки протони с фантастична точност. В първата седмица ние регистрирахме 3000 мюонни двойки с маси над 5 GeV. Това превишаваше над 10 пъти световната колекция от подобни събития. Отчетливо беше виден J/y-резонансът. Нашето вълнение достигна предела, когато видяхме, че острото падане на спектъра на мюонните двойки с нарастването на тяхните маси се прекъсва близо до 10 GeV с любопитен плисък.

Ние огледахме всеки сантиметър от повърхността на детекторите, за да се види как са били разпределени мюоните на всеки стадий от своето прелитане. Навсякъде разпределението бе плавно. Стигнахме до убеждението, че откритият от нас резонанс отразява съществуването на нова частица с маса 10 GeV. На 10 юни данните бяха публикувани в печата: 26 000 мюонни двойки, почти 100 пъти повече отколкото във всички експерименти, взети заедно."

Най-интересни са статиите, които се четат отзад напред. Читателят сега може да проследи идеята отново и попадйки на последни изследвания от лаборатории да има ясната картина, да отсее заблужденията.

Да се поровим сред отломките на протона

Можем ли да предскажем частица? Може ли протонът да се разцепи на две?

Едната отломка би съдържала 5 мюона, а другата, по-неустойчивата 4. Една триъгълна структура от три мюона би оцеляла и ако двата мюона са от двете й страни могат да се изброят 9 връзки, а ако са от едната страна 8. По-стабилната, с по-голям масов дефект е тази с 9 връзки. И действително съществува частица наречена Каон:

, с маса 493,7 МеV и средно време на живот стотна от микросекундата с 14 начина на разпад.

= 5.105,65987.0,93432 = 493,6 МеV

Предсказанието се сбъдна, но не само това, ние получаваме в добавка още една частица. Да проверим предположението, че връзките са 8. Изчислената маса е 497,46 МеV. Съществува частица с маса 497,70±0,13 МеV, която е неутрална. Смята се, че тя се състои от смес от две състояния: KS разпадащо се на два пиона за десетохилядна от микросекундата и KL, разпадащо се на три пиона, със сто пъти по-дълъг живот. В поток от KS каони след пременаване през метална пластина дебела 1 см се появявали дългоживеещи KL. Физиците се шегували, че ако изведат на разходка куче, изведнъж на каишката може да се окаже завързана котка.

Основните изводи изглежда странно:

Кварките не съществуват, като понятие те само изразяват, че в ядрения свят властва числото три. Известен теоретик, работил в Церн, казваше: “С тях всичко се обяснява много добре, толкова добре, че аз не мога да си представя как ще преживеем удара, ако един ден се окаже, че кварки няма.”

Второ, класификацията на мюона като член на семейство паралелно на кваркова структура вече е напълно излишна.

Трето, при разбиването на протона, като при делене на наследство, някои от съставящите мюони успяват да отмъкнат повече маса и да просъществуват колективно като каони, η, ω, ρо, η- мезони или единично, като тежко облечени пиони.

Четвърто, протонът е доста рехава и несиметрична, слабосвързана структура. Ако беше съвършен, то той не би учасвал в изграждането на ядрата, а би се държал като едноатомен благороден газ.

А частицата, която дори не искаха да класифицират – мюонът – се оказа ключ към ядрения свят!

 

Край

Начало    Горе


© 2002-2005 Още Инфо