Изменения движения и структуры электрона при увеличении энергии на ускорителях и коллайдерах.
БЭПК (LEP) входил в состав ускорительного комплекса научно-исследовательского центра Европейского совета ядерных исследований (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, CERN). Он был размещен в кольцевом тоннеле длинной 26,659 км, который проходил на глубине от 50-ти до 175-и метров (в зависимости от рельефа местности), на территории Швейцарии и Франции. БЭПК планировался как фабрика Z0-бозонов и машина для рождения пар W+W-бозонов. В первые годы эксплуатации LEP, a суммарная энергия сталкивающихся е+е- пучков в системе центра масс была подобрана таким образом, чтобы примерно равняться массе Z0-бозона. В этом случае, вследствие резонансного эффекта, вероятность рождения данной частицы возрастает в тысячи раз по сравнению с вероятностью ее рождения на энергиях в два или даже десять раз больших, чем масса Z0. Пары W+W- бозонов могут создаваться при энергии примерно в два раза большей, чем энергия резонансного рождения Z0-бозона. Массы нейтрального и заряженных переносчиков электрослабого взаимодействия примерно равны, но пары W-бозонов рождаются не резонансно. С 1989-го по 1995-й год БЭПК работал в режиме фабрики Z0-бозонов, а в дальнейшем как машина для рождения пар W+W-бозонов, причем энергия сталкивающихся е+е- пучков постоянно увеличивалась. Рекорд был установлен в конце 2000-го года во время поиска бозона Хиггса и составил 208 ГэВ в системе центра масс сталкивающихся частиц. Это осуществлялось в последнем кольце коллайдера БЭПК путём основного ускорения е+е- пучков с 20 ГэВ до 104 ГэВ и получении в центре масс энергии 208 ГэВ при светимости 9,73×1031 см-2с-1.
Для ускорения пучков до номинальных энергий в основном кольце использовалась ВЧ ускоряющая система. Частицы с разными знаками зарядов ускоряются поэтапно в разных фазах электромагнитного поля в стоячей и на бегущей волне, и пространственно разведены в кольце.
Сверхпроводящие (СП) резонаторы работали на частоте 352 МГц. Частицы проходят зазор резонатора в нарастающем электрическом поле, что обеспечивает ускорение и автофазировку частиц. Активная длина каждого СП резонатора составляла 1,7 м (что соответствовало двум длинам волн ВЧ поля). ВЧ система располагалась на длинных прямых участках кольца коллайдера. У коллайдера БЭПК (LEP) максимальное ускоряющее круговое напряжение 3560 МВ.
Вплоть до настоящего времени расчёт179 увеличения энергии электронов за счёт их разгона в электрическом поле идёт по формулам СТО А. Эйнштейна, т.е. релятивистский эффект зависимости массы частицы от скорости. Это грубая ошибка вызвана тем, что в природе нет никакой массы ни массы покоя, ни релятивисткой массы в СТО. А физические процессы увеличения массы даются лишь на веру математическими формулами Лоренца, не имея под собой никакого физического обоснования, в том числе определения массы, как физической категории. Таким образом, нарушается основной классический принцип познания законов природы на основе экспериментов, а не из математики по Геделю. Реально увеличение скорости движения электрически заряженной частицы с её собственным полем во внешнем поле другого источника с полем противоположного поля идёт поэтапно и очень сложным образом:
вначале электрон ускоряется силой притяжения поля другого источника с противоположным знаком путём аннигиляции частиц поля в образовавшихся зонах холодной безмассовой плазмы (силовые линии поля) до предела световой скорости (v- 0,980,99с, при Е- 24 Мэв),
такой процесс происходит плавно вплоть до первого квантового перехода в мюон, у которого уже собственное гравитационное поле в 207 раз больше, чем у электрона, появляется нестабильность структуры с периодом полураспада в 2,2 х 10 -6 секунды,
затем подобные процессы повторяются и с мюоном, вплоть до рождения тау-лептонов и заряженных высокоэнергетических мезонов,
так порождаются нестабильные заряженные частицы с собственным полем и полуцелым спином, которые вместе со своими продуктами распада и регистрируются в детекторах,
в точках столкновения с мишенью или продуктами встречного пучка
Фиг. 2.11а. Столкновение полей-микропространств лептонов и бозонов в плоскости чёрной линии.
противоположного знака заряда в коллайдерах происходят взаимодействия четверть-волноводов собственного излучения с образованием зон холодной безмассовой плазмы, в которой и порождаются нейтроны (фиг. 2.19), протоны-антипротоны (фиг. 2.21) путем осевой имплозии, переходящей сгустками в центральную имплозию, где и происходит упорядоченная конденсация разных магнитных монополей в соответствующие оболочки, образуя центральную структуру.
противоположного знака заряда в коллайдерах происходят взаимодействия четверть-волноводов собственного излучения с образованием зон холодной безмассовой плазмы, в которой и порождаются нейтроны (фиг. 2.19), протоны-антипротоны (фиг. 2.21) путем осевой имплозии, переходящей сгустками в центральную имплозию, где и происходит упорядоченная конденсация разных магнитных монополей в соответствующие оболочки, образуя центральную структуру.
Итак, полная энергия складывается из энергии движения, переданной частице ускоряемым внешним переменным электрическим полем в электронвольтах (эВ, Кэв, Мэв, Гэв) и внутренней энергии при квантовом переходе в мюон (мезоны), а расчёт и изменение внутренней энергии заряженной одноконтурной частицы идёт по формуле Планка, т.е. произведением его фундаментальной константы на частоту излучения четверть-волноводов магнитным монополем ГЭММ. Ускоряясь в электрическом поле, электрон поэтапно превращается в мюон, тау-лептон, заряженный π-мезон, κ-мезон и т.д., а при встречных соударениях с аналогичными продуктами ускоренных позитронов путём осевой имплозии, переходящей сгустками в центральную имплозию, и рождаются нейтроны, протоны-антипротоны.
С ростом энергии электрона происходят процессы обратные переходу возбуждённого атома в основное, т.е. укорачивается длина четверть волновода, увеличивается частота пульсаций магнитного монополя в ГЭММ.
При регистрации продуктов столкновения следует учитывать период полураспада мюонов, тау-лептонов, мезонов, которые в свою очередь смазывают картину в детекторах, регистрацией их продуктов распада тех же электронов, фотонов и многих других.
Аннигиляция электрона и позитрона (Фиг. 2.12) происходит следующим образом.
Фиг.2.12. Аннигиляция пары электрон-позитрон
Охлажденные свободные электрон и позитрон, фокусируясь внешними электрическими полями, сближаются и соединяются своими волноводами, взаимно нейтрализуя холодной безмассовой плазмой противоположно заряженные зёрна-потенциалы волноводов, т. е. запирающие электрические поля. Образуется промежуточное состояние, называемое пара-позитроний со спином равным нулю. Это состояние имеет форму фазового пространства π-ноль мезона (спин равен нулю), поэтому распад идет в основном по каналу испускания двух квантов с энергией 511 Кэв. Или другими словами, освободившиеся монополи, вылетая из микропространства промежуточного состояния со структурой π-ноль мезона, формируют свободные фазовые пространства двух самодвижущихся фотонов с частотой первичных вихронов электрона и позитрона элементарный акт дезинтеграции энергии покоя в форму движения со скоростью света.
В таком процессе противоположные по знаку монополи освобождаются от запирающих их замкнутых контуров электрических полей и становятся свободными. Исчезает замкнутое движение гравитационного монополя и сменяется на свободное движение вихрона.
2.4. Мюоны
Мюоны это промежуточные состояния распадающихся микрочастиц, входящих в состав ядерных оболочек. Мюоны имеют в системе СИ электрический заряд со спином ћ/2, время жизни 2,2 х 106 с и массу в ~207 раз больше массы покоя электрона, т. е. 105,66 Мэв. Структура и механизм индукции массы аналогичен процессам, происходящих в электроне. Абсолютное значение электрического заряда соответствует заряду электрона и позитрона. Структуры микрочастиц типа электрона и мюона это основные структуры, образующие оболочки атомов и ядер, способные уже, в отличие от мезонов, существовать самостоятельно от связей в ядре со спином 1/2 более длительное время. В процессах распада мюонов рождаются электроны, позитроны и сопровождающие его соответствующие нейтрино и антинейтрино. Комптоновская длина волны мюонов в 207 раз меньше, чем у электронов, но в 10 раз больше чем у нейтронов. Дебройлевская длина волны тепловых мюонов соизмерима с аналогичным параметром внешних оболочек тепловых протонов, поэтому процесс захвата ими мюонов идёт легко с образованием малых по размеру мезоатомов, отличных по свойствам от атомов водорода.
Основными источниками производства мюонов в природе являются процессы, которые происходят при столкновениях солнечных протонов с ядрами атомов газов, наполняющих атмосферу. Механизм производства ионизация ядерных частиц (типа мезонов), образующих оболочки ядер атомов и последующий их распад в более долгоживущие частицы с тем же спином, т. е. в мюоны со знаком плюс и минус. Другие процессы, приводящие, в конечном итоге, к мюонам это рождения пар мюонов фотонами высоких энергий в верхних слоях атмосферы, а также в мантии Земли при распаде ядер. На уровне моря мюоны образуют основную компоненту до 80% от всех частиц космического излучения. Мюоны регистрируют в глубине мощных слоёв континентальной поверхности Земли. В подземных экспериментах мюоны регистрируются на глубине в несколько километров. Находясь в плотных слоях грунтов континентов, мюоны захватываются ядрами атомов на возбуждённые орбиты мезоатомов, затем следует каскадный переход на К-оболочку этого мезоатома и последующий ядерныйзахват мюона, приводящий к соответствующей ядерной реакции. Экспериментальные данные показывают, что во всех известных взаимодействиях мюоны проявляют себя также как электроны и позитроны, отличаясь от них лишь массой. По этой причине мюоны можно рассматривать как «тяжелые» электроны, которые заменяют последних при образовании мюонных веществ и минералов в плотных слоях мантии, где практически отсутствует свободное пространство и всякое поступательно-колебательное движение ядер атомов. Энергетически тепловое проявление таких процессов выражается лишь вращением (рождением ротонов) вокруг собственной оси. Поэтому распад нейтральных ядер и нейтронов идет с образованием заряженных ядер и мюонов. Электроны, имеющие размер в 207 раз больше мюонов, не способны образоваться в условиях даже верхней мантии.