Свойства вакуума

[evgeniy]

По косвенной информации восстановлены свойства вакуума, который как доказано автором, состоит из диполя электрона и позитрона с очень малой массой и зарядом, образующим единую частицу, которая отличается от позитрония.
Двигающимися частицами вакуума является разреженный газ, образованный диполем из электрона и позитрона, находящимися близко друг от друга, причем они образуют диполь со своей энергией, которую и описывает уравнение Шредингера. Если электрон-позитронная пара не устойчива, то образующая диполь пара устойчива, обладает меньшей энергией и суммарным зарядом, чем каждая из частиц в отдельности. Причем при малых расстояниях между электроном и позитроном вклад энергии диполя больше вклада кулоновской энергии. Отметим, что виртуальные частицы вакуума не определяют кинематические свойства вакуума в силу связанного состояния. В случае их свободного состояния скорость и концентрация этих частиц мала и они не участвуют в кинематической вязкости вакуума и в плотности вакуума.
1. Вычисление свойств частиц вакуума
Запишем уравнение Шредингера, используя введенное понятие скорости через волновую функцию
$i \hbar \frac{\partial \psi}{\partial t}=-\frac{\hbar^2}{2m}\frac{\partial^2 \psi}{\partial x_l^2}+U\psi=-\frac{\hbar^2}{2m}\psi[\frac{\partial^2 \ln \psi}{\partial x_l^2}+\frac{1}{\psi^2}(\frac{\partial \psi}{\partial x_l})^2]+U\psi$
Разделив на массу $m\psi$, получим уравнение
$i \hbar \frac{\partial \ln\psi}{\partial t}+\frac{\hbar^2}{2m}(\frac{\partial \ln\psi}{\partial x_l})^2=-\frac{\hbar^2}{2m} \frac{\partial^2 \ln \psi}{\partial x_l^2}+U/m$
Получим уравнение в частных производных, введя скорость $\vec V=-i\frac{\hbar}{m}\operatorname{grad}\ln\psi$ и взяв градиент от обеих частей уравнения.
$\frac{i \hbar \partial \ln\psi}{m\partial t}+\frac{\hbar^2}{m^2}\frac{\partial \ln\psi}{\partial x_l}\frac{\partial \operatorname{grad} \ln\psi}{\partial x_l}=-i\frac{\hbar}{2m} \frac{\partial^2 i\hbar \ln \psi/m}{\partial x_l^2}+\operatorname{grad} U/m$
Подставляя значение скорости в преобразованное уравнение Шредингера, получим
$\frac{\partial \vec V_p}{\partial t}+\vec V_l\frac{\partial \vec V_p}{\partial x_l}=\nu\frac{\partial^2 \vec V_p}{\partial x_l^2}+\operatorname{grad}U/m,\nu=\frac{i\hbar}{2m}\eqno(1) $
Получим трехмерное уравнение Навье – Стокса с давлением, cоответствующим потенциалу и кинематической вязкостью, равной $\nu=i\hbar/(2m) $.
Это соответствует формуле для кинематической вязкости вакуума $\nu$,
$\nu=i\frac{\hbar}{2m_{\gamma}}=\frac{i\Lambda c}{3}$
где получается, что длина свободного пробега $\Lambda$ выражается через массу частицы вакуума (кинематическая вязкость газа равна $\nu=\frac{\Lambda c}{3}$). При этом окажется, что вычисленная далее по тексту масса частицы вакуума равна $m_{\gamma}=8.4E-64g. $
$\Lambda=\frac{3\hbar}{2m_{\gamma}c}$
что позволяет оценить длину свободного пробега, которая будет определена по массе частицы, равна величине $\Lambda=5.9E+25cm$. Кинематическая вязкость вакуума очень велика $\nu=1.1E+36g/cm^3$. Отметим, что эта вязкость мнимая и, следовательно, действует на вращательное и колебательное, движение частиц, делая его поступательным без пульсаций, демпфируя движение частиц и их вращение.
Используется для скорости движения возмущения скорость звука, она равна скорости движения частиц, из которых состоит вакуум. Вакуум состоит из электрон-позитронных пар, образующих диполь.
Источником массы электрона или позитрона является его электрическая энергия, равная $m_ec^2=e^2/r_e$, где используется «радиус» электрона, как граница применимости уравнений классической электродинамики. По мере уменьшения потенциальной энергии этой частицы, электрон и позитрон сближаются на расстояние меньше их радиуса $r_e$, компенсируя заряды, образуя диполь. По порядку величины, эту связь можно записать в виде $m_{\gamma}c^2=e^2l/r_e^2$. Энергия этого диполя определяется по формуле
$m_{\gamma}c^2=eU_{\gamma}=e^2(\frac{1}{r_{e+}}-\frac{1}{r_{e-}})=\frac{e^2 l}{r_e^2}$
При этом волновые функции зарядов пересекаются, но между их центрами есть расстояние $l$ При рассмотрении взаимодействия положительного заряда с диполем, заряд которого эквивалентен отрицательному, и притягивается к положительному заряду и имеем неравенство $r_{e-}>r_{e+}$, т.е. величина энергии положительна. Квантовый диполь, имеющий разные волновые функции для взаимодействия с положительным и отрицательным зарядом может быть эквивалентен положительно или отрицательно заряженной частице. При взаимодействии с отрицательным зарядом, диполь становится положителен, приближается к отрицательному заряду, и значит, имеем неравенство $r_{e+}>r_{e-}$.
$m_{\gamma}c^2=eU_{\gamma}=e^2(\frac{1}{r_{e-}}-\frac{1}{r_{e+}})= \frac{e^2 l}{r_e^2}$

При этом энергия диполя всегда положительна.
Статическая электрическая энергия электрона и позитрона определяет их массу покоя по формуле $m_e c^2=e^2/r_e$, где величина $r_e$ граница классического описания электрона. Аналогично можно сказать, что эта потенциальная статическая энергия определяет массу покоя частицы вакуума по формуле $m_{\gamma}c^2=e^2l/r_e^2$, где величина $l$ это расстояние между электроном и позитроном и эту величину предстоит вычислить. При этом, если электрон, при рассмотрении как точечная частица обладает бесконечной энергией, диполь при условии $l=0$, означает совпадение координат противоположно заряженных частиц диполя, и нулевую электрическую энергию. Квантовая механика допускает совпадение координат волновых функций двух электронов. Частица вакуума имеет малую массу покоя, определяемую его малой потенциальной статической электрической энергией, соответствующую энергии электрона и позитрона за счет компенсации зарядов. Частица вакуума имеет энергию $\hbar \omega_{\gamma}=m_{\gamma}c^2$. Подставляя в это равенство, вычисленную в дальнейшем массу частицы вакуума, получим значение частоты частицы вакуума, равное $\omega_{\gamma}=7.56E-16sec^{-1}$, при большой длине волны $\lambda=3E+26cm$.
Сечение образовавшейся частицы вакуума из двух гамма квантов в системе центра инерции при образовании диполя, со средним расстоянием между частицами, равным величине $l$ состоящего из электрона и позитрона «радиуса» $r_e$ равно
$\sigma_{cr}=\pi l r_e$
Где $\sigma_{cr}$ сечение образования электрон-позитронной пары в виде диполя.
Для связи длины свободного пробега $\Lambda$ с концентрацией n и сечением частиц $\sigma$ справедлива формула
$n\sigma=\frac{1}{4\sqrt{2}\Lambda}$
Откуда получаем формулу для концентрации частиц вакуума при отсутствии гравитационного поля равной (значение концентрации определяем после вычисления массы частицы вакуума $m_{\gamma}$и расстояния между электроном и позитроном в частице вакуума $l$),
$n=\frac{1}{4\sqrt{2}\sigma \Lambda}=\frac{m_{\gamma}c}{2\sqrt{2}\pi l r_e 3\hbar}=\frac{\rho}{m_{\gamma}}$
Где величина $\rho=10^{-29}g/cm^3$ плотность вакуума. Откуда имеем
$\frac{m_{\gamma}^2c}{6\sqrt{2}\pi \rho r_e \hbar}=l\eqno(2) $
При этом можно определить массу частицы вакуума, и значит величину размера диполя, образующего частицу вакуума
$m_{\gamma}c^2=e^2l/r_e^2\eqno(3) $
Подставляя в (3) значение l получим величину массы частицы вакуума $m_{\gamma}=\frac{6\sqrt{2}\pi \rho r_e^3 \hbar c}{e^2}=8.4E-64g \eqno(4) $
При этом величина размера диполя равна
$l=\frac{6\sqrt{2}137^2\pi \rho r_e^5 c}{\hbar}=2.66E-49cm\eqno(5)$
откуда получим $l=2.66 E-49cm$ и значит, масса частицы вакуума будет порядка величины $m_{\gamma}=8.4 E-64$, что гораздо меньше пределов погрешности измерения этой массы.
Далее идут вычисления из уравнения Шредингера волновой функции частицы вакуума, рассматриваемой как одна новая частица диполь, что отличается от определения собственной функции позитрония, который существует конечное время. Но формулы довольно громоздкие, поэтому я ограничусь ссылкой на файл. http://russika.ru/userfiles/390_1394193396.pdf
Каковы же приложения предлагаемой идеи. Оказывается, можно вывести уравнение Максвелла, вернее волновое уравнение, в котором напряженность электромагнитного поля соответствует скорости частиц вакуума, а токи определяются скоростью излучающих частиц, электронов.

-- Пт мар 07, 2014 17:54:38 --

Я очень извиняюсь, но мое время, когда я могу пользоваться интернетом истекло, и теперь у меня будет интернет только в вторник.

[Munin]

evgeniy в сообщении #833820 писал(а):

который как доказано автором

Увы, не доказано.

[Ivanin]

Попытки заселить пространство-время сущностями продолжаются.
Нет там никаких электрона и позитрона. Были-бы, так того, летай по орбите Земли с магнитом, разделяй их на электроды..

[evgeniy]

Изменение плотности частиц вакуума в гравитационном поле Земли определяется по формуле
$\rho=\rho_0 \exp[-m \gamma M/(kTr)]=\rho_0 \exp[-mgr/kT]=\rho_0 \exp(-10^{-64+3+8+16})=\rho_0 \exp(-10^{-37}) $
Т.е. в силу малости массы частиц вакуума их плотность практически не меняется.
Можно подсчитать и изменение плотности в атоме водорода, что и сделано в прилагаемом файле. Она меняется существенно. В ядре плотность частиц вакуума сравнима с плотностью электрона.
Теперь по поводу доказательства правильности предлагаемой теории. Высказано предположение, что свойства вакуума объясняются, если предположить, что он состоит из диполя, состоящего из единой частицы электрона и позитрона. Решена задача квантовой механики об устойчивой системе единой частицы - электрона и протона. В момент большого взрыва излученная электромагнитная энергия образовала диполь из электрона и позитрона с огромной плотностью. По мере развития Вселенной плотность частиц вакуума падала. Так что описана причина образования частиц вакуума, и их состояние на сегодняшний день. Возможно частицы вакуума образуют и другие пары частицы и античастицы. Но самыми распространенными частицами являются электрон и позитрон, которые рождаются из электромагнитного поля, образуя устойчивую систему.
Да в первом посте я написал неправильно размерность кинематичеcкой вязкости, она равна $cm^2/sec$

[evgeniy]

Зная структуру вакуума в свободном пространстве, можно поставить вопрос о его структуре в электромагнитном поле, в поле слабого и сильного взаимодействия. Первые наметки сделаны в сопутствующей статье первого поста. Так вычислена плотность вакуума в системе, имеющей радиус ядра атома. Но объединять частицы вакуума надо с помощью квантовой статистики с помощью имеющегося электромагнитного взаимодействия частиц вакуума. Так же как твердое тело состоит из атомов, можно сделать предположение, что кварки состоят из взаимодействующих частиц вакуума.

[warlock66613]

evgeniy в сообщении #836297 писал(а):

кварки состоят из взаимодействующих частиц вакуума

Как быть с законом сохранения электрического заряда?

[evgeniy]

Во первых это только предположение, что кварки состоят из частиц вакуума. Потом заряд частицы вакуума переменный, он определяется из соотношения $e^2l/r^2=q/r$ , откуда имеем значение заряда частицы вакуума $q=\pm e\sqrt{l/r}$. Я предполагаю, что в результате взаимодействия частиц вакуума, образуется новая частица кварк. Но как это доказать, не берусь, это открытая тема для размышлений. А заряд сохраняется, диполь состоит из положительной и отрицательно заряженной частицы. В результате взаимодействия частиц вакуума может быть возникнет заряд e/3, 2e/3, причем суммарный заряд кварков целый.
Причем частицы вакуума должны вращаться для образования спина элементарных частиц, так как спин частицы вакуума равен нулю, как сумма противоположно направленных спина электрона и позитрона. .

[warlock66613]

evgeniy в сообщении #836800 писал(а):

заряд частицы вакуума переменный, он определяется из соотношения

И вы действительно вывели это соотношение?

[Klark]

evgeniy в сообщении #833820 писал(а):

По косвенной информации восстановлены свойства вакуума, который как доказано автором, состоит из...

Какая "косвенная информация"? Заявка на открытие свойств вакуума должна быть аргументирована ФАКТАМИ или результатами ЭКСПЕРИМЕНТА.

[evgeniy]

warlock66613 в сообщении #836988 писал(а):

evgeniy в сообщении #836800
писал(а):
заряд частицы вакуума переменный, он определяется из соотношения И вы действительно вывели это соотношение?

evgeniy в сообщении #836800 писал(а):

Потом заряд частицы вакуума переменный, он определяется из соотношения $e^2l/r^2=q/r$ , откуда имеем значение заряда частицы вакуума $q=e\sqrt{l/r}$.

это выведен эффективный заряд частицы вакуума, которая образует диполь.

Klark в сообщении #837081 писал(а):

evgeniy в сообщении #833820
писал(а):
По косвенной информации восстановлены свойства вакуума, который как доказано автором, состоит из...
Какая "косвенная информация"? Заявка на открытие свойств вакуума должна быть аргументирована ФАКТАМИ или результатами ЭКСПЕРИМЕНТА.

В данном случае косвенная информация и является фактом. Экспериментально обнаружить частицу вакуума невозможно в виду ее малой массы. О ее существовании можно судить только по коллективным проявлениям множества частиц вакуума. Также как и проявления элементарных частиц можно судить только по косвенной информации.

[warlock66613]

evgeniy в сообщении #837789 писал(а):

это выведен эффективный заряд частицы вакуума, которая образует диполь

Я переформулирую свой вопрос. На каком основании вы утверждаете, что $e^2l/r^2=q/r$?

[evgeniy]

Заряженная частица при взаимодействии с такой же частицей на расстоянии r обладает энергией $q^2/r$, где величина q эффективный заряд. Отсюда следует формула для эффективного заряда диполя, рассматриваемого как одна частица, $q=e\sqrt{l/r}$. При подстановке в формулу $q^2/r$ эффективного заряда $q=e\sqrt{l/r}$ получаем правильное значение энергии диполя.

[konstantyn ii]

Для начала, следует определиться – о каком вакууме идет речь. Если о вакууме в котором нет ни частиц, ни возмущений, ни полей, то изучать свойства такого вакуума сегодня можно с таким же успехом, как и исследовать пустую комнату.
Как только Вы начнете ее исследовать, она станет непустой комнатой. Как только Вы помещаете в вакуум какой-либо детектор (по сути – материальную точку), Вы начинаете изучать поле, создаваемое этой точкой, а не детектировать вакуум. Можно, конечно, предположить, что это и есть главное свойство этого вакуума – создавать вокруг материальной точки определенное поле, в зависимости от свойств этой точки (электрическое, электромагнитное, гравитационное и пр.).
Трудность состоит в том, что мы постоянно существуем в электромагнитных, гравитационных и пр. полях нашей планетарной системы и всего Космоса, где «отделить» вакуум от поля и отдельно изучить его свойства практически нереально. Мы можем делать это лишь косвенно, умозрительно, полагаясь на научную логику, вытекающую из результатов научных экспериментов. Тем более что, даже «откачав» все частицы в определенном объеме, процесс возникновения и исчезновения новых частиц в данном объеме не прекращается.
Следуя нашему убеждению, что из ничего что-то не возникает, можно заключить, что вакуум – определенный вид материи в состоянии энергетического равновесия и в «чистом» виде, в нашем пространстве, пронизанном «силовыми линиями» энергетических связей, излучения и гравитации практически не существует. По крайней мере, в стабильном состоянии. Любое возмущение, приводит к напряжению, т.е. к возникновению поля, соответствующего кванту - «возмутителю покоя».
Поле, порождаемое квантами и порождающее кванты – более стабильное (можно сказать – более естественное) состояние материи в нашем пространстве (по крайней мере, в той его части, которую мы можем исследовать экспериментально). В то же время можно предположить, что поле не обособленный вид материи, возникающий из ниоткуда. Скорее всего, оно является возбужденным состоянием вакуума, его реакцией на возмущение.

Ivanin в сообщении #833989 писал(а):

Попытки заселить пространство-время сущностями продолжаются.
Нет там никаких электрона и позитрона. Были-бы, так того, летай по орбите Земли с магнитом, разделяй их на электроды..

Предвосхищая возможные упреки в очередной попытке реанимировать давно отвергнутое понятие «эфира», следует отметить: причиной столь резкого неприятия «эфира» является наша инертность мышления, наложение бытовых представлений (образов) на физические процессы. Поясню это так.
Сегодня считается неоспоримым научным фактом корпускулярно-волновой дуализм частиц.
Но как мы себе образно представляем эти два, казалось бы, противоположных явления?
Движение частицы-корпускулы для нас (вполне естественно) представляется в виде перемещения частицы по определенной траектории. Волна у нас неизбежно ассоциируется с колебательным движением упругой среды, когда одна частица увлекает за собой связанные с ней частицы, преодолевая их инерцию (Все это, конечно, весьма упрощенно). Сложить вместе два таких представления задача нереальная. И все же, очень хочется, хотя бы условно, образно представить себе движение частицы. Например, движение фотона в вакууме.
Первый вопрос, который у меня возникает, состоит в следующем: если «на старте» на фотоне поставить фломастером галочку (или крестик), увидим ли мы именно этот «меченый» фотон «на финише»? Есть стойкое подозрение, что нет. И дело не только в том, что квант энергии это не шарик, не горошина и не камушек. Дело, скорее всего, в том, что движение фотона в вакууме правильнее представить в виде эстафеты, в которой участники расставлены на расстоянии длины волны данного фотона и, стоя на месте, передают квант энергии «из рук в руки». Хотя, правильнее было бы сказать, не «участники расставлены», а принимают участие те участники, которые находятся друг от друга на расстоянии длины волны фотона, а остальные участники этой «эстафеты» создают «массовку» (поле) в радиусе, соответствующем энергетическим характеристикам данного фотона. Кто эти «участники» пока загадка. Но это дело времени.
Зато при таком варианте движения легко сложить корпускулярную и волновую сущность частицы. И не надо никакого движущегося или колеблющегося «эфира» или летящего «шарика».
Есть траектория движения (трек, луч) и есть волна (если фотоны следуют один за другим на расстоянии длины волны).

[EEater]

konstantyn ii, вы бы начали с изучения квантовой механики, а не с фантазий на темы слов, которые вы где-то случайно услышали. Вам пока что даже объяснять что-либо бесполезно.

[warlock66613]

evgeniy в сообщении #838253 писал(а):

получаем правильное значение энергии диполя.

ок