1 Расчет радиуса партона и оценка интенсивности субнуклонного взаимодействия Georgieva M.I., 1 Астафуров В.И., 1 Маренный А.М., 2 Webb N.V. Offshore Technology. - презентация

1 1 Расчет радиуса партона и оценка интенсивности субнуклонного взаимодействия Georgieva M.I., 1 Астафуров В.И., 1 Маренный А.М., 2 Webb N.V. Offshore Technology Development, Pte Ltd, Singapore 1 ЗАО «Радиационные и экологические исследования», г. Москва, Россия 2 Independent Research Group, Sydney, Australia Аннотация. Материальный мир рассматривается как волновой векторный пространственно-электромагнитный континуум и как совокупность взаимосвязанных осцилляторов, образующих иерархические структуры. На основе данной модели получены функциональные зависимости, связывающие пространственные параметры иерархических структур и силовые параметры фундаментальных взаимодействий со свойствами физического вакуума. Анализ полученных зависимостей позволяет сделать вывод о существовании в природе субнуклонного фундаментального взаимодействия и материальной частицы (партона), являющейся структурным элементом нуклона. Представлены расчет радиуса партона и оценка интенсивности субнуклонного взаимодействия.

2 2 Введение В настоящей работе предложен новый теоретический подход для оценки размера элементов структуры нуклона и интенсивности субнуклонного взаимодействия. В основу данного подхода положены: пространственно-электромагнитная модель материального континуума и гипотеза о существовании «абсолютного осциллятора», являющегося первичным элементом структуры физического вакуума. Работа является продолжением и развитием исследований [1-5]. 1. Астафуров В.И. Об энергии абсолютного осциллятора // Препринт ВНИИНМ. – – М.: ЦНИИатоминформ, Астафуров В.И., Борисов В.А., Георгиева М.И., Маренный А.М. Моделирование физического вакуума и взаимосвязи фундаментальных взаимодействий // Препринт ВНИИНМ. – – М.: ВНИИНМ, – 25 с. 3. Georgieva M.I. The size of a parton // 13th Lomonosov Conf. on Elementary Particle Physics, Aug , 2007, MSU, Moscow, Russia). – 13/PDF/ /Afternoon/Georgieva.pdfhttp:// 13/PDF/ /Afternoon/Georgieva.pdf 4. Georgieva M.I., Webb N.V. New mathematical model of a physical vacuum and its application to the problems of magnetic charges and of a neutrino: Paper // Intern. Conf. "MMCT-2008", Aug , 2008, Krasnoyarsk, Russia. – 5. Георгиева М.И., Астафуров В.И., Маренный А.М., Вебб Н.В. Пятое (субнуклонное) фундаментальное взаимодействие: оценка интенсивности // Снежинск и наука – Современные проблемы атомной науки и техники. Международная научно-практическая конференция: Сборник научных трудов. – Снежинск: Изд-во СГФТА, – С

3 3 Описание используемой модели Используемая модель рассматривает материальный мир как пространственно- электромагнитный континуум. То есть, электромагнитное свойство материи и пространство рассматриваются как атрибуты материи, ее первичные фундаментальные свойства, которые в органическом единстве друг с другом составляют структурную основу материального континуума и источник самодвижения материи. Вещество и физический вакуум являются взаимосвязанными формами существования материального континуума и образуют единую систему. Физический вакуум представлен в модели как волновой векторный континуум. Пространственный вектор R характеризует пространственное свойство материи. Число составляющих пространственного вектора соответствует мерности наблюдаемого физического пространства. Электромагнитный вектор Q характеризует электромагнитное свойство материи. Число составляющих этого вектора соответствует двум видам реально наблюдаемых элементарных электрических зарядов и магнитных полюсов. С учетом тезиса о всеобщности волнового движения пространственно- электромагнитная модель приобретает дискретный характер. Материальный мир рассматривается как совокупность взаимосвязанных осцилляторов, образующих иерархические структуры. Осцилляторы, определяющие качественно отличающиеся уровни материального взаимодействия, названы фундаментальными осцилляторами. Наименьший, или «абсолютный», осциллятор является элементарной ячейкой физического вакуума и составляет его структурную основу. Пространственно-электромагнитная модель материального континуума является логически непротиворечивой и позволяет рассматривать все фундаментальные взаимодействия в рамках одного физического представления.

4 4 На основе пространственно-электромагнитной модели было выведено уравнение, связывающее радиусы фундаментальных осцилляторов. Уравнение имеет вид (в логарифмической форме): log R i = log R абс + f i ·log K 0, (1) где R i – радиус i-го фундаментального осциллятора; R абс – радиус абсолютного осциллятора; f – мерность пространства; K 0 – безразмерный коэффициент, характеризующий материальный континуум; i = 0, 1, …, 5. Поставим каждому фундаментальному осциллятору в соответствие определенное фундаментальное взаимодействие и будем считать, что каждый осциллятор является главным структурным представителем соответствующей иерархической системы. В этом случае уравнение (1) может рассматриваться как функциональная зависимость, связывающая пространственные параметры фундаментальных иерархических структур со свойствами физического вакуума. Расчетные величины, полученные с помощью уравнения (1), находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными для известных фундаментальных объектов и взаимодействий.

5 5 Субнуклонное взаимодействие. Партон. В уравнении (1) число i принимает целочисленные значения: 0, 1, …, 5. Наибольшим известным объектом наблюдаемого мира является Метагалактика. Будем считать данный объект фундаментальным гравитационным осциллятором, соответствующим максимальному значению числа i = 5. В этом случае гравитационный, слабый, электромагнитный и сильный (ядерный) осцилляторы и соответствующие этим осцилляторам силовые взаимодействия составляют непрерывный ряд со значениями числа i соответственно 5, 4, 3, 2. Приходим к выводу о существовании пятого фундаментального взаимодействия, соответствующего числу i = 1. Назовем это фундаментальное взаимодействие субнуклонным. Субнуклонному взаимодействию соответствует фундаментальный осциллятор, который, по нашему мнению, является материальной частицей, составляющей структуру нуклона, и эту частицу следует рассматривать как партон. Партоны (точечные квазисвободные заряженные частицы, составляющие структуру протона) были экспериментально обнаружены в конце 60-х гг. ХХ в. Эти результаты были получены путем исследования рассеяния электронов и мюонов на нуклонах. Природа и пространственные характеристики партона до настоящего времени окончательно не установлены.

6 6 Расчет радиуса партона Из условия R i=3 = h / (2mc), где m – масса электрона; c – скорость света; h – постоянная Планка; получаем R абс. = 2,135· м. Подставим в уравнение (1) известные численные значения параметров K 0, f и R абс.. log R i = log R абс + f i ·log K 0, (1) При изменении числа i от 1 до 5 получаем численные значения параметров R i, рассматриваемых нами как верхний предел радиусов соответствующих фундаментальных осцилляторов: R 1 = 7,206· м (субнуклонное взаимодействие), R 2 = 8,209· м (сильное взаимодействие), R 3 = 1,213· м (электромагнитное взаимодействие), R 4 = 3,916·10 -3 м (слабое взаимодействие), R 5 = 1,317·10 26 м (гравитационное взаимодействие). Радиус партона равен 7,206· м.

7 7 Оценка интенсивности субнуклонного взаимодействия Уравнение, связывающее силовые параметры фундаментальных взаимодействий, имеет вид (в логарифмической форме): log F i = log F абс + f i ·log k 0, (2) где F абс и F i – параметры, имеющие размерность силы; k 0 = 1/K 0 Вопрос о физическом смысле констант F i остается открытым и требует дополнительных исследований. Однако несомненно, что они отражают свойства пространственно-электромагнитной структуры физического вакуума и являются следствием взаимодействия носителей электромагнитного свойства материи. Уравнение (2) позволяет рассчитывать относительные значения интенсивности фундаментальных взаимодействий. Интенсивность субнуклонного взаимодействия превышает интенсивность сильного взаимодействия в ~11 раз. Численное значение безразмерной силовой константы субнуклонного взаимодействия равно 1, Для расчета этой константы использовалась общая формула α i = (E i 2π) / E 0, (3) где α i – константа i-го фундаментального взаимодействия; E 0 = 2 mc 2 ; E i = e 2 /R i (e – заряд электрона).