РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЧАСТИЦ: ЛЕПТОНЫ

[lebed]

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЧАСТИЦ: ЛЕПТОНЫ

В первой работе на этом сайте topic17386.html мы ввели понятие «базисного элемента - заряда», закон сохранения зарядов, определили основные правила реакций и доказали, что исключений из этих правил не существует.
Продолжим: вычислим постоянную тонкой структуры, массу известных и еще не открытых лептонов и т.д.
Основное уравнение получено путем суперпозиции фундаментальных решений уравнения Лапласа для пространства и плоскости. Промежуточные выводы не рассматриваются.
Если расчетное значение постоянной тонкой структуры принять равным 1 км, то, например, погрешность зарядовой модели электрона меньше толщины человеческого волоса. Это одно из не многих точных решений, полученных методом полуклассической физики (при выводе уравнений использовались некоторые правила и соотношения КМ и ТО).

1. Основное уравнение

$$k/2+\alpha/r\pm (2\alpha/r)^2(ln(1/r)+1/24)-\mu/2\approx0$$

$$k=1,2,3.$$

2.Электрон: $л=1$
В раннее опубликованных работах относительный радиус электрона $B(ab)$ – внешний радиус системы зарядов - принимался равным 2. Электростатическая единица массы (масса электрона) приводилась к массе базового заряда (заряда Планка) с помощью радиального коэффициента:

$$\alpha=q^2/hc=2m_e/M$$

Основное уравнение для коэффициента точно равного двум принимает вид:

$$1+\alpha+2\alpha^2 (ln(1/2)+1/24)-\mu\approx0$$

При подстановке в это уравнение экспериментального магнитного момента

$$\mu\approx1,00115965218073$$

расчетное значение постоянной тонкой структуры равно:

$$1/\alpha\approx137,0360019...*2\pi$$

Центральному экспериментальному значению $137,03599945 (62) $соответствует расчетный магнитный момент пропорционально выходящий за пределы погрешности ($1,001159652201$). Если «сместить» магнитный момент:

$$1+x+x^2(ln(1/2)+1/24)-\mu\alpha/x\approx0$$

$$x=2m/M\approx0,0011614097297...$$

Вопрос о необходимости «смещения» оставим открытым (расчетное значение постоянной тонкой структуры по различным источникам пока находится вблизи границ экспериментальной погрешности).
Для вычисления точной массы электрона необходимо знать массу основного заряда, которая, в свою очередь, определяется постоянной тонкой структуры и массой электрона. Но уравнение не тривиально, т.к. позволяет вычислять массы других частицы пропорционально базовой единице (или массе электрона).

3. Мюон $(105,65837)$: $k=2$
Выполним замены в основном уравнении и предполагая, что в системе дополнительно возникли $2$ свободных электрических заряда на основном уровне (малая добавка примерно $3\alpha/2$ , т.е. $3$ стат. массы электрона):

$$r=\alpha/x$$

$$\mu\approx m_e/m=\alpha/x$$

$$2+2x+3\alpha-8x^2(ln(x/\alpha)+1/24)-\alpha/x\approx0$$

$$m\approx105,6581$$

Два разделенных основных заряда создают диполь. Мюон, в отличие от электрона, должен иметь аномально большой дипольный момент:

$$d\approx2\pi R_e/2*q/\alpha\approx3,69E-19 (e*cm)$$

$R_e - $ классический радиус, $q-$заряд электрона.
Число базовых зарядов системы не изменяется.

4. Тау (1776,84): $k=3$
Заменим в основном уравнении поверхностную плотность зарядов на линейную (для полного заряда):

$$3+\alpha x+(2\alpha-x) (ln(x/2)+1/24)-\alpha/x\approx0$$

$$m\approx1776,8408$$

Если не учитывать электрический заряд и константу$1/24$, то уравнение соответствует фундаментальному решению уравнения Лапласа для зарядов Планка (плоскости).
Система возбуждается путем переноса пары основных зарядов $(ab)$ с основного на внутренний уровень. Число базовых зарядов не изменяется.

5. Вывод
Т.к. почти все исходные величины (радиусы, потенциалы, единицы) и связи между ними были вскрыты, то уже сейчас можно построить компьютерную модель возбуждения зарядов электрона. Затратив определенные усилия, можно построить универсальную модель любых форм вакуума. Вероятно на данном этапе, отладка такой программы по уже накопленным данным даст значительно больший эффект, чем получение новых. В перспективе, экспериментально, необходимо будет только уточнять взаимосвязь параметров, т.е. действовать обдуманно. Конечно, далеко не все процессы понятны и, в лучшем случае, можно говорить о небольшом шаге, сделанном в нужном направлении.

Часть параметров еще не открытых частиц, можно оценить теоретически. Возможно, будут открыты два лептона, имеющие следующие основные компоненты массы:

$$m_1\approx 106 000 (MeV), m_2\approx 1 030 000 (MeV)$$

По этой теме планируется еще две работы: «Расчет параметров частиц: СВ» и «Ожидаемые фундаментальные открытия ближайшего будущего». В первой из них, Бог даст, вычислим ряд параметров известных частиц, участвующих в СВ (протон, нейтрон, мезоны и т.д.). Во второй – не известных.

Примечание: Базовые зарядовые комбинации нейтрино и электрона различны. Объединение их в общую группу «Лептоны» не корректно.

Измерения постоянной тонкой структуры:
http://www.fund-intent.ru/science/scns154.shtm
Значения величин по сайту: http://pdg.lbl.gov
Лебедев В.Н.

[Patrice]

lebed в сообщении #272094 писал(а):

По этой теме планируется еще две работы: «Расчет параметров частиц: СВ» и «Ожидаемые фундаментальные открытия ближайшего будущего». В первой из них, Бог даст, вычислим ряд параметров известных частиц, участвующих в СВ (протон, нейтрон, мезоны и т.д.). Во второй – не известных.

У меня есть параметры этих частиц. Интересно совпадут ли мой значения с вашими?

[lebed]

Работа не закончена, но если Вы хотите сравнить, то ключевое значение имеет гипотетическая частица массой примерно 630 ГэВ.

[Patrice]

lebed в сообщении #272762 писал(а):

Работа не закончена, но если Вы хотите сравнить, то ключевое значение имеет гипотетическая частица массой примерно 630 ГэВ.

Неизвестных частиц не надо. Поговорим о мюоне. Какова дебройлевская длина волны мюона, его магнитная индукция, магнитный момент, радиус , наподобие классическому радиусу электрона? Чему равна полная энергия мюона и связь этой частицы с другими частицами? Чему равна амплитуда взаимодействия мюона со своим электромагнитным фотоном? Эта величина подобна постоянной тонкой структуру для электрона, но другая. Если можно, то покажите структуру мюона. Какова функциональная роль мюона в системе элементарных частиц?

-- Пт дек 18, 2009 21:56:17 --

lebed в сообщении #272094 писал(а):

Если расчетное значение постоянной тонкой структуры принять равным 1 км

Постоянная тонкой структуры - это безразмерное число. Оно верно только для электрона и определяет амплитуду взаимодействия электрона со своим электромагнитным фотоном $t/t_o=1/2u=1/2*68,52=1/137,04$,где $t_o,t$ - соответственно масштаб собственного время электрона и масштаб времени электромагнитного фотона электрона.
$u$ - электростатическая постоянная в механическом эквиваленте измерения, безразмерное число.

[lebed]

Конечно безразмерная. Речь идет об относительной погрешности 2Е-8.

[Patrice]

lebed в сообщении #272884 писал(а):

Конечно безразмерная. Речь идет об относительной погрешности 2Е-8.

Есть число. О какой погрешности вы говорите? И в опытном и в теоретическом выражении -это число вполне удовлетворяет запросам.

[lebed]

Магнитный момент задан отношением масс, т.е. примерно в 210 раз меньше электрона. Можно решить обратную задачу – по известной массе вычислить магнитный момент. Проверьте, уравнение перед Вами.
Собственно, для мюона электромагнитный радиус мы и вычисляем. По радиусу восстанавливаем полную энергию (массу). Основное уравнение для радиуса.
Волна Де – Бройля квантовая характеристика. Здесь переходной вариант – энергия системы квантуется, а поведение зарядов классическое. Немного напоминает атом Бора.
Структура $B(A-B)$ и $A(B-A)$.
Связь – возбужденное состояние электрона.

-- Пт дек 18, 2009 23:14:17 --

Цитата:

Есть число. О какой погрешности вы говорите? И в опытном и в теоретическом выражении -это число вполне удовлетворяет запросам.

В конце работы есть ссылка по этому вопросу. В практическом смысле, наверно, такая точность не нужна. Другое дело - проверка уравнения на корректность.

[Patrice]

lebed в сообщении #272901 писал(а):

Магнитный момент задан отношением масс, т.е. примерно в 210 раз меньше электрона. Можно решить обратную задачу – по известной массе вычислить магнитный момент.

Нет, магнитный момент частицы (любой) не зависит от массы. Магнитный момент мюона равен $P_m=1,44*10^-^3^0B*c*m$. Магнитный момент электрона равен$P_e=1,16*10^-^2^9B*c*m$. Магнитный момент мюона всего лишь в 8,05 меньше магнитного момента электрона.

-- Сб дек 19, 2009 10:11:54 --

Patrice в сообщении #272886 писал(а):

Здесь переходной вариант – энергия системы квантуется, а поведение зарядов классическое. Немного напоминает атом Бора.

Так не пойдет. Необходимо полное квантование, так как любая элементарная частица является квантом. Например, квантовая энергия резонанса электрона является полной квантовой энергией мюона. Квантовая энергия резонанса мюона ( со знаком минус) является энергией барионов в ядре атома.

[lebed]

Все немного сложнее. Первые члены уравнения соответствуют механическим силам. Чтобы учесть вклад электромагнитных сил используется гиромагнитное отношение. Если в явном виде выразить механический момент через единицу электрического заряда, массу электрона и магнитный момент (для экспериментального коэффициента равного двум), то при подстановке в это соотношение магнетона Бора получим тождество по заряду Планка. В основном уравнении, после сокращений, эта величина была бы точно равна единице. Экспериментальный коэффициент ( $G$- фактор) не точно равен двум. Это отличие было названо «аномалией магнитного момента». Соответственно, в уравнении стоит не размерный магнитный момент, а экспериментальный коэффициент, определяемый с помощью простых соотношений, по $G$- фактору.
Чтобы учесть вклад электромагнитных сил для мюона, в гиромагнитном отношении в магнетоне Бора масса электрона заменяется на массу мюона. – фактор считается точно равным 2. Конечно, такая замена вносит небольшую погрешность, т.к. мюон имеет собственную аномалию магнитного момента.
Таким образом, в уравнении стоит не размерный магнитный момент, а отношение магнетонов. Экспериментальное значение примерно равно 0,004842, отношение масс примерно равно 0,004837. На точность расчетов это влияет слабо.

[lebed]

Цитата:

Так не пойдет. Необходимо полное квантование, так как любая элементарная частица является квантом....

Постараюсь ответить на Ваше замечание.
На одном из форумов я использовал термин «планета разумных калькуляторов». Если нашему далекому пращуру дать клавиатуру и научить включать ПК, то все его достижения сведутся к различным вариациям в переборах клавиш. Возможно, даже возникнет тезис о принципиальной непознаваемости этой конструкции.
Нужно сказать, что попытка «вскрытия» довольно сложна и опасна. Сложна, т.к. связана с развитием отдельных разделов математики, физики и философии. Внутренние свойства системы почти не изучены. Случайно можно включить механизмы, о которых мы сейчас не имеем понятия.
Первая работа является прямым следствием более общей концепции. Сейчас идет проработка отдельных аспектов. За основной был выбран полуклассический метод. Минус – мы не можем вычислять целый ряд динамических параметров, например, время жизни. Тем не менее, перескочить через этот этап невозможно. Для создания теории частиц, точнее, теории материи (возбужденных состояний вакуума) необходимо иметь наглядную и простую модель, т.е. основу, скелет на который можно будет крепить мышцы кожу и т.д. Желательно, чтобы такая модель достаточно точно предсказывала статические параметры, например, массу покоя. Предельно близкое совпадение экспериментальных и расчетных величин говорит о корректности предложенной модели.

[Patrice]

lebed в сообщении #272901 писал(а):

Магнитный момент задан отношением масс, т.е. примерно в 210 раз меньше электрона.

Точное значение этого числа 201.

-- Вс дек 20, 2009 16:30:11 --

lebed в сообщении #273026 писал(а):

Все немного сложнее. Первые члены уравнения соответствуют механическим силам. Чтобы учесть вклад электромагнитных сил используется гиромагнитное отношение. Если в явном виде выразить механический момент через единицу электрического заряда, массу электрона и магнитный момент (для экспериментального коэффициента равного двум), то при подстановке в это соотношение магнетона Бора получим тождество по заряду Планка. В основном уравнении, после сокращений, эта величина была бы точно равна единице. Экспериментальный коэффициент ( $G$- фактор) не точно равен двум. Это отличие было названо «аномалией магнитного момента». Соответственно, в уравнении стоит не размерный магнитный момент, а экспериментальный коэффициент, определяемый с помощью простых соотношений, по $G$- фактору.
Чтобы учесть вклад электромагнитных сил для мюона, в гиромагнитном отношении в магнетоне Бора масса электрона заменяется на массу мюона. – фактор считается точно равным 2. Конечно, такая замена вносит небольшую погрешность, т.к. мюон имеет собственную аномалию магнитного момента.
Таким образом, в уравнении стоит не размерный магнитный момент, а отношение магнетонов. Экспериментальное значение примерно равно 0,004842, отношение масс примерно равно 0,004837. На точность расчетов это влияет слабо.

Честно говоря я ничего не понимаю из вашего сообщения. Зачем такие сложности и глубокомысленные недосказанности. Хватит того, что в современной науке этой мути, которую выдают за, недоступную простым смертным истину, хватает. Все эти подгоночные коэффициенты- это признак бессилия перед экспериментальной физикой. Вы просчитайте все напрямую в единицах системы Си без этих обещаний и намеков, как я просил. То есть перечислите главные характеристики мюона.

-- Вс дек 20, 2009 16:36:16 --

lebed в сообщении #273059 писал(а):

Минус – мы не можем вычислять целый ряд динамических параметров, например, время жизни. Тем не менее, перескочить через этот этап невозможно.

Без времени жизни можно прекрасно обойтись. От него ничего не зависит.

-- Вс дек 20, 2009 16:47:19 --

lebed в сообщении #273059 писал(а):

Нужно сказать, что попытка «вскрытия» довольно сложна и опасна. Сложна, т.к. связана с развитием отдельных разделов математики, физики и философии. Внутренние свойства системы почти не изучены. Случайно можно включить механизмы, о которых мы сейчас не имеем понятия.

Вы все сами для себя усложнили. Для того чтобы полно определить параметры частицы необходимо вывести два показателя - это масса покоя и фазовая скорость частицы. Остальные показатели производные от этих двух. Если масса покоя не вызывает ни у кого вопросов, то фазовая скорость частицы как внутренний параметр частицы вызывает непонимание. Это, по-моему мнению, связано с СТО и ее практически никаким физическим содержанием.

[lebed]

Вы правы, иногда заносит.
Что считается?
По зарядовой комбинации спин и электрический заряд (см. первую работу). По основному уравнению - энергия (масса). Расчетное значение относительной массы для мюона равно 0,240142083 – при этом значении левая часть обращается в ноль. Единица массы равна 879,063198 МэВ. Переменные преобразованы так, что во всех трех уравнениях используется общее соотношение для перехода к наблюдаемой массе:
$m = x M/2=105,6581….MeV$

По поводу манипуляции константами обращайтесь лучше к Ю.Швингеру. Каждому члену уравнения соответствуют конкретные физические величины, имеющие физический смысл, и конкретные процессы. О магнитном моменте мы говорили. Можно расписать подробно.
Дальше используется ряд гипотез. Вкратце. Вакуум – пары основных зарядов или «фон». Частицы – комбинации разделенных пар (первая гипотеза П.Дирака). Между радиусом основного заряда и массой существует однозначное соответствие. Электрические и основные заряды взаимосвязаны (электрический заряд является состоянием основного). Изменение массы определяется как превышение над «фоновой» и может принимать как положительное так и отрицательное значение (это общий принцип, проверенный на десятках частиц). При «фоновом» радиусе 1,4Е-13 см (половина классического радиуса электрона) наблюдаемая масса равна нулю. Уменьшение радиуса соответствует положительной массе.

Разберем с этих позиций более простую систему зарядов электрона.
Классическому радиусу электрона (внешнего заряда) соответствует размерный радиус 2,8Е-13 см и относительный радиус равный 2. Расчетная масса этого заряда отрицательна и равна – 440 МэВ. Соответственно, масса электрического заряда равна -0,511 МэВ. Вращение полного заряда создает электромагнитное поле. Энергия поля имеет положительное значение и равна +440,5 МэВ. Заряды $(ab)$ находятся на основном радиусе, т.е. имеют нулевую массу. Таким образом, полная энергия системы зарядов, т.е. собственная инертная масса электрона точно равна нулю (это одна из философских проблем - классический радиус электрона широко используется в самых различных расчетах, хотя материального объекта в той области не существует).
Итак, первые два члена уравнения соответствуют отрицательной энергии системы (эту величину для мюона Вы можете оценить сами). Грубой модели «нулевой массы» соответствует крайне простое соотношение энергий (масс), которое можно преобразовать к хорошо известному безразмерному выражению:
$-(1+\alpha -\mu) =0$

Все это было понятно и перед началом работы. Возникают следующие вопросы.
Какова природа массы лептонов и как математически учесть это в «нулевом» уравнении?
Почему электрон ведет себя как точечный заряд, хотя, на первый взгляд, это должен быть тор или сфера?
Продолжим позже.

[lebed]

Цитата:

Вы все сами для себя усложнили...

Пути к истине неисповедимы. Может и пересекутся.
Что касается ТО и КМ. Это прекрасные теории, мы получили мощный математический аппарат и можем решать сложные технические задачи. Но есть обратная сторона. Эти теории созданы на прочной основе экспериментальных данных и, по существу, являются жесткими математически и логическими структурами, построенными на не доказуемых утверждениях (постулатах). В этом их ограниченность (фиксация уровня - застой). Если почитать историческую полемику, то сами основатели понимали, что должны существовать более глубокие физические механизмы. Мое мнение – ТО принесла больше вреда, чем пользы. Она слишком хороша для своего времени и, тем самым, блокировала поиски альтернативных систем постулатов основанных на понимании физической сущности явлений. Может это и правильно, за закрытой дверью нас ожидает мало приятного.

[Patrice]

lebed в сообщении #273504 писал(а):

Изменение массы определяется как превышение над «фоновой» и может принимать как положительное так и отрицательное значение (это общий принцип, проверенный на десятках частиц).

Это так. Масса частицы может возрастать, когда энергия потребляется и уменьшаться, когда энергия частицей отдается.

[Patrice]

lebed в сообщении #273504 писал(а):

это одна из философских проблем - классический радиус электрона широко используется в самых различных расчетах, хотя материального объекта в той области не существует).

Классический радиус электрона - это его резонансный радиус. В действительности - это радиус электронного нейтрино - антинейтрино, из которых состоит электрон. Это хорошо и однозначно просчитывается. Так что материальный объект существует.

-- Вт дек 22, 2009 14:02:53 --

lebed в сообщении #273504 писал(а):

собственная инертная масса электрона точно равна нулю

Для физических объектов инертная масса определяется через комптоновскую длину волны инерционного кванта, но частицы такого кванта не имеют. У них вместо длины волны инерционного кванта есть дебройлевская длина волны. И здесь я не знаю, уместно ли говорить об инерции. Возможно вы правы.

-- Вт дек 22, 2009 14:09:22 --

lebed в сообщении #273504 писал(а):

Все это было понятно и перед началом работы. Возникают следующие вопросы.
Какова природа массы лептонов и как математически учесть это в «нулевом» уравнении?
Почему электрон ведет себя как точечный заряд, хотя, на первый взгляд, это должен быть тор или сфера?
Продолжим позже.

Про электрон и его строение, протон и его строение, а также возникновение мюона из этих двух частиц я, видимо, выложу прикрепленный файл у себя на сайте. Не знаю только когда. Может вам что-нибудь пригодится из моего материала.