Анатолий Трутнев - Материя, пространство, гравитация

Согласно Стандартной модели протоны и нейтроны, из которых состоят ядра химических элементов, образованы из кварков, связанных между собой безмассовыми частицами глюонами. При этом подавляющая часть массы нуклонов обусловлена кинетической энергией кварков и глюонов, а остальная часть это масса покоя кварков.

Особое место в Стандартной модели занимает, так называемое поле Хиггса. Дело в том, что согласно симметрии микромира, элементарным частицам запрещено иметь массу, а скалярное поле Хигсса спонтанно нарушает эту симметрию, и вытекающие из неё запреты не выполняются. Считается, что элементарные частицы приобретают массу взаимодействуя с этим полем, причем чем сильнее (плотнее) это взаимодействие, тем большую массу приобретает частица и, наоборот. Это положение теории Энглера – Браута – Хигсса подтверждается наличием больших масс у бозонов W и Z и отсутствием массы у фотона и глюона, а также тем, что массы частиц Стандартной модели имеют разброс на 11 порядков. Поле Хигсса это квантовое поле и квантом этого поля считается частица бозон Хигсса. Взаимодействие каждой элементарной частицы с бозоном Хигсса жестко фиксировано, чем массирование частица, тем сильнее взаимодействие и наоборот. В 2012 году в Церне, на Большом адроном колайдере, была открыта новая частица по своим свойствам соответствующая бозону Хиггса. Современная концепция природы массы также представлена и в других теориях, в частности в поляризационной теории Мироздания (ПТМ), согласно которой масса образуется в результате поляризации вакуума. Но несмотря на впечатляющие успехи современной физики по углублению понятия основных свойств массы, её природа до сих пор содержит в себе неясности и загадки. Например, почему одни частицы имеют массу, а другие нет? Каков механизм взаимодействия частиц с полем Хиггса и чем обусловлена плотность их сцепления с ней? Почему масса одних частиц (электрон) имеет отрицательный заряд, а масса других (протон) положительный заряд? Каков механизм порождения безмассовым фотоном частиц (электрон – позитрон), обладающих массой? На эти вопросы у современной физики нет однозначных ответов. Проблема физической природы массы ещё далеко не исчерпана и, по мнению автора, новое физическое осмысление приведенных вопросов и получение на некоторых из них определенных ответов, может дать смоделированная система взаимодействия материи с пространством, базирующаяся на следующих принципах.

Методика моделирования

Реалии (R) окружающего мира являются результатом взаимодействия материи (W) и пространства (P).

R = W + P

1.Последней неделимой частицей материи является положительно заряженная частица гравитон (g), а последней неделимой частицей пространства является отрицательно заряженная частица простон (p).

2. Взаимосвязь материи с пространством осуществляется энергией. Энергия проявляется в двух видах: энергии материи (E m) и энергии пространства ( – E p.), которые взаимно переходят друг в друга.

3. Пространство в смоделированной системе представлено совокупностями простонов, собранных в «силовые нити», которые, в свою очередь, образуют своеобразную «сеть», равномерно напряженную во всех направлениях за счет сил отталкивания одноименных зарядов.

4. Материя в смоделированной системе представляет собой совокупность гравитонов, размещенных определенным образом между силовыми нитями пространства.

Гравитон это сгусток энергии материи, а простон это сгусток энергии пространства. Сгустки образовались в начальной стадии образования Вселенной. Частицы одинаковы по модулю и обратные по знаку

Все материальные тела (от частиц до галактик) движутся в силовых нитях пространства и деформируют их. Протон сжимает, а электрон расширяет силовые нити пространства, в этом их фундаментальное сходство и различие. Несмотря на то, что протон тяжелее электрона в 1840 раз, у частиц одинаковые по величине, но разные по знаку заряды.

В современном мире все физические, химические, биологические, ядерные процессы, явления, взаимодействия происходят при непосредственном участии энергии материи и энергии пространства. Они взаимно переходят друг в друга и служат основой для формирования всего многообразия различных видов энергии (механической, химической, ядерной и др.) и способов их перехода одного вида в другой.

Результаты моделирования

В настоящее время в научном мире доминирует теория рождения Вселенной в результате Большого Взрыва. До него она была» сжатой до точки, так называемым ничто, с колоссальной плотностью. В этом ничто шли процессы, которые довели его до определенного состояния и оно взорвалось. После Взрыва началось поэтапное рождение, становление и функционирование Вселенной.

Первой после Большого Взрыва считается Планковская эпоха с температурой 10 32 K и плотностью около 105 г/см 3. Длительность её составляла 10 —43сек. В это время во Вселенной была только энергия

Через 10 —35 секунды после наступления Планковской эпохи наступила эра инфляционной эпохи. В этот период Вселенная увеличилась в 10 50 раз. В ней всё ещё преобладает излучение, но здесь уже появились субатомные частицы: кварки и электроны, которые пока не имели массы.

Между 10 —12 и 10 —6 секунды после Большого Взрыва наступила кварковая эпоха. Температура в этот период развития Вселенной составляла более 10 12К. При таких условиях кварки не могли образовывать адроны. В это время Вселенная была заполнена кварк-глюонной плазмой.

В течение от10 —6 и до 1 с после Большого Взрыва температура Вселенной опустилась ниже10 12К и кварк-глюонная плазма охладилась до величин, при которых кварки группировались и образовывали адроны. В ходе адроновой эпохи (1 – 10 секунд) адроны аннигилировали с антиадронами. В результате появились пары лептонов и антилептонов. Из всех лептонов самые известными лептонами являются электроны.

По мере охлаждения Вселенной протоны и нейтроны образовывали ядра водорода и гелия и через 3 минуты, после Большого взрыва во Вселенной началось формирование стабильных атомов водорода и гелия. Происходило это путем захватывания электронов ядрами водорода и гелия. Эта эпоха называется фотонной. Продолжалась она 380 тысяч лет. К её концу температура Вселенной опустилась до 3500 0К и она стала прозрачной для прохождения фотонов.

К настоящему времени разработано достаточно большое количество теорий, представляющих собой различные модели рождения и развития Вселенной, но большинство физиков считают теорию Большого Взрыва, как наиболее теоретически обоснованную модель Вселенной. Многие аспекты этой теории были теоретически предсказаны и экспериментально подтверждены. Так на основании её положений было установлено постоянное расширение Вселенной и открыто в ней фоновое излучение в размере 2,7 К. Но наряду с достоинствами, у теории Большого взрыва есть определенные границы применимости и она требует дополнения и усовершенствования. Используя базовые принципы системы взаимодействия материи с пространством, попробуем дополнить и уточнить некоторые её положения.