Протон состоит из трех кварков: двух кварков u и одного кварка d (Рис.6. b). Давление внутри протона направлено от периферии к центру. Оно у него колоссально и составляет 1035 Па, степень сжатия силовых нитей пространства при этом достигает 1030м. Протон имеет сферическую форму. У него имеется вход и выход, через которые в него проникают силовые нити, когда он движется по ним. Функции кварков, составляющих протон различны. Кварки u сжимают силовые нити, а кварк d их расширяет. Но, так как их два, то выходят силовые нити из протона сжатыми (Рис.6. d). В результате сжатия силовых нитей выделяется энергия пространства, которая переходит в энергию материи. Это и есть те самые «пакеты» энергии, которыми кварки непрерывно обмениваются между собой. Пакеты называются глюонами. Чтобы кварки были расположены на определенном расстоянии друг от друга, необходимо непрерывное выделение определенного количество пакетов энергии. Функция кварка d и заключается в том, что он уменьшает степень сжатия силовых нитей кварками u и тем самым регулирует выделение энергии глюонов до необходимых пределов.
Рис 6. Предполагаемые схемы строения кварков и частиц.
а внутреннее строение кварков b внутреннее строение протона c внутреннее строение нейтрона d взаимодействие кварков внутри протона e взаимодействие кварков внутри нейтрона k ядерное взаимодействие протонов с нейтроном G глюон Em энергия материи Ep энергия пространства F давление S силовая нить, T вход, Q выход, g гравитон, p простон, u кварк, d кварк.
Нейтрон состоит из двух кварков d и одного кварка u (Рис.6. c). У него сферическая форма. Он также имеет вход и выход, через которые его пронизывают силовые нити, когда он движется по ним. Кварки расположены внутри нейтрона таким образом, что в результате их воздействия на проходящие сквозь нейтрон силовые нити степень их сжатия не изменяется (Рис.6. е). Давление внутри нейтрона направлено от центра к периферии. Степень сжатия силовых нитей составляет1025 м. Взаимодействие протонов с нейтронами показано на (Рис.6.k). Протоны сжимают силовые нити внутриядерного пространства, а нейтроны их расширяют и тем самым предотвращают коллапс ядра.
Принимая во внимание выше изложенное, можно заключить следующее. Кварки являются составными частицами, состоящими из более мелких неделимых частиц. Они образовались из сгустков энергии материи гравитонов в начальной стадии рождения Вселенной при колоссальных показателях температуры и высокой степени сжатия силовых нитей пространства. В таких экзотических условиях они находились в свободном состоянии и вместе с глюонами представляли новую форму состояния материи кварк-глюонную плазму
1.4 Поля
Поле на современном уровне развития физической науки считается особым видом материи. Оно представляет собой динамическую систему с набором физических величин, принимающих определенные значения в разных точках пространства и изменяющихся со временем.
Физические поля классифицируются по следующим признакам: виду заряда, размерам, способам взаимодействия с частицами или другими полями. В настоящее время открыто множество физических полей, но среди этого множества выделяются фундаментальные, которые являются базовыми для понимания физической картины мира. Остальные поля выводятся из них. К фундаментальным полям относят: поле тяготения, электромагнитное поле, поля сильного и слабого взаимодействия. Все остальные поля и взаимодействия выводятся из них. Физические поля проявляют себя как посредники при взаимодействии заряженных тел или частиц и переносят эти взаимодействия с конечной скоростью. Каждое поле обладает способностью переносить энергию, импульс и даже в некоторых случаях и массу
1.Поле тяготения (гравитационное поле) порождается материальными телами, удаленными на расстояние друг от друга. Оно не зависит от среды, в которой находятся материальные тела, и служит посредником их взаимодействия. Основным отличием поля тяготения от других физических полей заключается в том, что на любое материальное тело, внесенное в это поле, действует сила (F) притяжения.
F = G m
где G напряженность поля тяготения, m единичная масса в этом поле.
F = G m
где G напряженность поля тяготения, m единичная масса в этом поле.
Напряженность поля тяготения это вектор, он численно равен силе, действующей со стороны поля на единичную массу, внесенную в это поле. Поле тяготения центральное и сферически симметричное. Это обусловлено тем, что во всех точках гравитационного поля векторы напряженности направлены вдоль прямых, которые пересекаются в одной точке центре сил, Закон всемирного тяготения показывает. Сила взаимодействия материальных тел прямо пропорциональна произведению массы тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Такая зависимость силы от расстояния свидетельствует о том, что гравитационное взаимодействие материальных тел является дальнодействующей и имеет неограниченный радиус действия.
2. Электрическое поле возникает вокруг неподвижных зарядов и служит посредником взаимодействия между заряженными телами Силовой характеристикой электрического поля является напряженность (E). Это величина векторная и равна силе, с которой поле действует на пробный заряд в данной точке, к величине этого заряда.
где F сила, действующая на пробный заряд q.
Электрическое поле обладает энергией и, как гравитационное поле, тоже дальнодействующее и имеет неограниченный радиус действия.
3. Магнитное поле является силовым полем. Оно действует только на движущиеся электрические заряды, а также на частицы и тела, обладающие магнитным моментом. Оно создается током заряженных частиц, а также частицами, имеющими магнитный момент и постоянными магнитами. Его силовой характеристикой является векторная величина магнитная индукция (B).
4. Электромагнитное поле это физическое поле, представляющее собой совокупность электрического и магнитного полей, порождающих друг друга в определенных условиях. Силовыми характеристиками этого поля являются напряженность электрического поля E и магнитная индукция B. Взаимодействие поля с заряженными телами (частицами) описывается посредством силы Лоренца. Физическая сущность электромагнитного поля заключается в том, что изменяющееся во времени электрическое поле возбуждает магнитное поле, а изменяющееся магнитное поле порождает вихревое электрическое поле. Это непрерывное изменение компонент и обуславливает существование электромагнитного поля. Отличительным свойством электромагнитного поля от других физических полей заключается в том, что при определенных условиях, а именно при ускоренном движении носителей электромагнитного поля, оно «срывается» с них и существует независимо от них в виде электромагнитной волны.
5. Сильное взаимодействие обеспечивает устойчивость атомного ядра химических элементов. Оно короткодействующее и сосредоточено в основном на расстоянии 1013 см.
6. Слабое взаимодействие носит название распадного взаимодействия, Типовым проявлением слабого взаимодействия является β+ распад протона.
n p + e + v, где p протон, e электрон, v электронное нейтрино
Слабое взаимодействие тоже короткодействующее. Радиус его действия составляет 1016 см. то есть оно сосредоточено внутри ядра.
7. 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.
Сущность физических полей на сегодняшний день широко и глубоко раскрыта. Многие их положения теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены, Однако в них и присутствуют неясности и сомнений. Так например до сих пор, полностью не раскрыт механизм гравитационного взаимодействия материальных тел, удаленных на большие расстояние друг от друга, Нет ответов на следующие вопросы. Почему одноименные заряды отталкиваются, а противоположные притягиваются? Почему в атомах химических элементов, отрицательно заряженные электроны не поглощаются положительно заряженным ядром? Почему, при переходе электронов с орбиты с высокой энергией на орбиту с низкой энергией, атом излучает кванты энергии? Попробуем дать логически обоснованные ответы на эти вопросы, используя базовые принципы смоделированной системы