В 1900 году Макс Планк (1858 – 1947) впервые предложил систему «естественных единиц измерения», основанную на универсальных постоянных Природы. [1]
Суть нововведения Планка заключалась в том, что законы Природы только что открытого наукой микромира базируются на четырёх фундаментальных постоянных:
с – скорость света;
g – гравитационная постоянная;
h – постоянная Планка;
k – постоянная Больцмана.
Благодаря этому Планк определяет плотность некой материи как [2]:
р = с(5) / h*g(2) = 8,2*10(95) кг/м куб.
где
р – плотность материи (кг/м куб);
с – скорость света (3*10(8) м/с);
h – постоянная Планка (6,63*10(-34) Дж*с);
g – постоянная гравитации (6,67*10(-11) Н*м кв/кг кв).
О какой конкретно материи идёт речь он не объяснил, но сам подход использования фундаментальных констант в определении тех или иных физических характеристик представляется весьма перспективным.
Так усреднённая плотность Вселенной может быть вычислена в этом случае из выражения:
р = k*g/c(2) = 7,42*10(-28) кг/м куб.
где k коэффициент пропорциональности с аргументом 1.
Полученный результат соответствует современному представлению об этой величине. [3]
Аналогичный результат может быть получен и другим способом:
р = k/(50*с(3)) = 7,42*10(-28) кг/м куб.
тогда
g = k/(50*c) = 6,672*10(-11) Н*м кв/кг кв
Поскольку материя в процессе эволюции изменяет своё состояние от гиперплотности до гипоплотности не линейно, а дискретно, то в рамках так называемой каскадной теории, этот процесс можно рассматривать как скачкообразный переход состояния материи с одного класса в другой, каждый из которых характеризуется дискретным изменением параметра кратным скорости света [4]:
Максионы: с(4)
Ведеоны: с(6)
Марионы: с(8)
Александроны: с(10)
Соответственно плотность материи таких частиц имеет значение:
Максионы: k*с(4)/с(2) = k*с(2) = 8,99*10(16) кг/м куб;
Ведеоны: k*с(6)/с(2) = k*с(4) = 8,08*10(33) кг/м куб;
Марионы: k*с(8)/с(2) = k*с(6) = 7,26*10(50) кг/м куб;
Александроны: k*с(10)/с(2) = k*с(8) = 6,52*10(67) кг/м куб.
k – коэффициент пропорциональности с аргументом 1.
Современная наука оценивает плотность протона по принципу подобия, сравнивая его с плотностью нейтронной звезды. Насколько надёжен такой метод, это предмет отдельной дискуссии, но, тем не менее, он позволяет оценить плотность протона как 6,7*10(17) кг/м куб. Исходя из этого и массы протона равной 1,67*10(-27) кг, а так же из предположения его шарообразности, вычисляют его средний радиус, который в этом случае будет равен: 8,411*10(-16) м.
Объём такого шара можно вычислить по формуле:
V = 4*пи*R(3)/3 = 2,492*10(-45) м куб.
Тогда плотность такого образования будет равна:
р = m/V = 1,67*10(-27) / 2,492*10(-45) = 6,7*10(17) кг/м куб
Итак, плотность и радиус протона получены в современной концепции строения протона не из прямого наблюдения, а из принципа подобия, следовательно, введённый сегодня в научный оборот радиус протона является гипотетической величиной вычисленной из следующих предположений:
1) протон имеет форму сплошного шара, причём в субстационарной модели предполагается, что его плотность возрастает от периферии к центру.
2) плотность протона соизмерима с плотностью нейтронных звёзд. [5]
Насколько полученные результаты отражают фактические параметры протона сказать сегодня трудно. Но если принять торовую модель формы элементарных частиц, и предложенную каскадной теорией плотность, то в этом случае протон будет иметь внешний диаметр 4,61*10(-14) м и диаметр сечения: 4,042*10(-16) м при той же самой массе.
Если учесть, что протоновый тор имеет вращение вокруг всех трёх своих осей, то фактически он превращается в этом случае в пустотелый шар с внешним диаметром равным 4,61*10(-14) м и внутренним – 4,53*10(-14) м. При этом плотность материи протона будет равна 9*10(16) кг/м куб. [6][7]
Для того чтобы подобный объект находился в устойчивом состоянии внутри него должны действовать силы компенсирующие разрушающее воздействие центробежных сил. В качестве такой силы в торовой модели рассматривается гипергравитационное взаимодействие, которое можно описать уравнением:
Fгр = Gго * m(2) / R(3)
где
Fгр - сила гравитационного взаимодействия (Н);
Gго – гравитационная постоянная;
m – масса пи-мезона (2,49*10(-28) кг);
R – радиус протона (4,61*10(-14) м).
Из условия равенства силы гравитационного взаимодействия и центробежной силы на орбите пи-мезона в протоне, гравитационная постоянная будет равна:
Gго = 7,68*10(17) м(4)кг(-1)с(-2)
Каскадная модель предполагает, что переход от более плотного состояния материи к менее плотной происходит дискретно, при этом во время спонтанного перехода объект полностью аннигилируется, а в условиях эволюционного преобразования менее плотные объекты сохраняют в своём составе объекты большей плотности. Так, протон в своём составе имеет два пи-мезона. В этом случае общий энергетический баланс протона имеет следующий вид:
Еп = Евн + Еор + Ег + Еоб
Внутренняя энергия протона, Евн: 312,75244 МэВ {(1/3)*Еп}
Энергия орбитальных пи-мезонов, Еор: 279,1346 МэВ {2*Епи}
Энергия гравитационного взаимодействия пи-мезонов, Ег: 279,1346 МэВ {2*Епи}
Энергия оболочки протона: Еоб: 67,4815 МэВ {(1/2)*Епо}
Еп – полная энергия протона (938,25732 МэВ)
Епи – энергия пи-мезона (139,5673 МэВ)
Епо – энергия пи0-мезона (134,963 МэВ)
Еп = 312,75244 + 279,1346 + 279,1346 + 67,4815 = 938,50314 МэВ
Погрешность в 0,2458 МэВ связана с неточностью определения энергии оболочки, так как фактический коэффициент преобразования не 0,5 как использованный в расчёте, а 0,49818. С учётом этого энергия оболочки равна 67,2359 МэВ
Еп = 312,75244 + 279,1346 + 279,1346 + 67,2359 = 938,25754 МэВ
При разрушении протона во время столкновения энергетический баланс имеет вид:
Еп = 2*Епи + Г
Епи – энергия пи-мезона (139,5673 МэВ)
Г – совокупность электромагнитного излучения в широком диапазоне энергий (656,12 МэВ)
Высвобожденные во время разрушения пи-мезоны разворачиваются в естественную для них структуру в виде тора, после чего через 2,6*20(-8) секунды аннигилируют, при этом оболочка протона разрушается уже через 10(-20) секунды после столкновения.
Таким образом, совокупность торовой и каскадной теорий позволяет сформулировать структуру протона в следующем виде.
Протон представляет собой тор с внешним диаметром 4,61*10(-14) м и диаметром сечения: 4,042*10(-16).
Тор находится в оболочке с энергией равной 67,2359 МэВ. По своей природе эта оболочка, по-видимому, является некой полевой формой (точнее сказать пока трудно).
Внутри тора в скрученном жгутом виде размещаются два пи-мезона напротив друг друга, которые находятся в постоянном движении как вокруг собственной оси жгута, так и вдоль канала протона.
Протон имеет собственное вращение вокруг трёх своих осей, поэтому для внешнего наблюдения предстаёт в виде «пустотелого» шара.
Аналогичную структуру имеют и другие элементарные частицы.
Электрон также имеет форму тора, но внутри его канала пусто, поэтому при аннигиляции электрон испускает только электромагнитное излучение.
Пи-мезоны относятся к классу Ведеонов и имеют плотность соответственно 8,08*10(33) кг/м куб.
Наиболее эволюционно древними являются Александроны, которые вероятно и являются исходными «кирпичиками» всего известного нам на сегодня вещества Вселенной. Хотя нельзя исключать, что им предшествовали ещё более древние формы материи.
Наблюдаемые сегодня так называемые «черные дыры» вполне могут оказаться гигантскими скоплениями Александронов, которые рано или поздно должны коллапсировать и переходить в состояние скоплений Марионов, затем Ведеонов и, наконец, Максионов. На этом эволюция тяжёлых элементов завершается.
Дальнейшее развитие происходит уже в области сверхлёгких элементов с плотностями кратными с(-n), где n 3, 5, 7 ….
Процесс эволюции материи происходит до тех пор, пока все вещество Вселенной не перейдёт в однородное состояние. После чего пространство в этой области мироздания будет неограниченно долго находиться в состоянии Апейрона.
[1] Planck M. Uber irreversible Strahlungsvorg;nge // Ann. Phys. 4(1), S.69–122, 1900.
[2] В скобках указывается степень аргумента. В последствие под плотностью Планка стали считать горизонт событий за которым существует "чёрная дыра".
[3] Сегодня, по совокупности различных методов расчёта, средняя плотность Вселенной оценивается в интервале 10(-27) - 10(-28) кг/м куб. При этом критическая плотность в концепции «Большого взрыва» составляет 9,31*10(-27) кг/м куб.
[4] Эволюционно этот процесс происходит только в одном направлении от более плотного состояния к менее плотному: Александрон – Марион – Ведеон – Максион. При этом класс Максионов соответствует в современной классификации электронам и протонам. Класс Ведеонов - мезонам. Остальные классы пока не идентифицированы.
[5] Сегодня существуют достаточно надёжные методы определения массы нейтронной звезды, но вот определение диаметра в 20 км с расстояния 1000 световых лет, является уже фантастическим мероприятием, поэтому плотность нейтронных звёзд представляет собой некую гипотетическую величину выведенную теоретическим путём. Таким образом, сегодня, величина в 6,7*10(17) кг/м куб. не может рассматриваться в качестве безапелляционного критерия для определения плотности протона.
[6] Предложенная модель так же решает проблему так называемого частотного парадокса, когда собственная частота элементарной частица увеличивается пропорционально росту её массы, что противоречит известным законам колебательного движения для объектов из сплошных сред.
[7] Поскольку разница в плотности материи протона в сравниваемых моделях меньше одного порядка, то это не может порочить каскадную модель, так как классическая модель определяет эту плотность косвенными методами и фактически она может находиться в перекрываемом интервале значений. До тех пор пока не появятся надёжные методы прямого измерения диаметра протона, обе модели могут рассматриваться как равнозначные, с поправкой на решение частотного парадокса.