Часть 1. Спин - дверь в микромир.
Выше был рассмотрен вопрос о физической интерпретации понятия «спин элементарных частиц», так же было приведено образное высказывание, что спин является «дверью» в микромир. Поэтому темой данного опуса - это подробное освещение вопроса о спине элементарных частиц и одновременно с этим преследуется цель - увеличить сторонников вихревой концепции устройства материи.
В волновой квантовой механике понятие «спин элементарных частиц» рассматривается как механическая величина. За этим утверждением следует понимать следующее: любая элементарная частица при движении относительно стороннего наблюдателя подвержена силам инерции, что аналогично инерционному движению макротел в нашем наблюдаемом мире. То есть спин нельзя отнести ни к электрическим взаимодействиям, так и нельзя отнести к гравитационным взаимодействиям. Природу спина надо искать в механическом инерционном движении. Придя к этому очевидному утверждению можно твердо и однозначно говорить о геометрической форме элементарных частиц, потому что частицы - это сгустки материи, что фиксируется опытами. То есть спин элементарных частиц должен быть тесно связан с какими-то геометрическими формами частиц. Ведь никто не говорит о спине электромагнитной волны, все физики утверждают, что спин проявляется исключительно у элементарных частиц. Если элементарная частица – это сгусток материи, значит она обязана (!) принимать ту или иную геометрическую форму.
В современной науке укоренилось «научное» мнение, что элементарные частицы имеют форму шара. Это самое простое и наглядное человеческое представление, которое лежит на «поверхности» познания материи. Раз наблюдаемые космические объекты стремятся к шарообразной форме, то в шарообразной голове физиков неизбежно возникают шарообразные мысли о шароподобных элементарных частицах. Вот уже более ста лет дальше тривиальной шарообразной мысли физики двинуться не могут. При представлении электрона в виде шара возникает парадокс: если электрон поворачивается вокруг своей оси на 360гр. , то вектор спина изменяет свое направление на противоположное. При повороте электрона вокруг своей оси на 720гр., вектор спина возвращается в исходное положение. Шарообразная мысль физиков не позволяет "докопаться" до сути вопроса, а просто делается вывод в сторону «странности» микромира. Физики крутят не у своего виска, а у виска материи, приговаривая: «...в микромире материя сошла с ума ....». Вот так делается, уважаемый читатель, «большая наука». Физики начитавшись А.С. Пушкина: «... И гений, парадоксов друг,...», считают, что чем больше шарообразная голова придумает парадоксов, тем ближе к гениальности может придвинуться.
Уважаемые физики, хочу вас разочаровать. Вы изучаете не парадоксальную материю. Ваши парадоксы - это тупиковое плутовство, которым вы делитесь со своими коллегами, привнося в науку хаос и неразбериху. После очередного парадокса восхваляете себя и коллег, награждая друг друга наградами и званиями, при этом вот уже столетие не можете выбраться из кризиса, в которое благодаря парадоксам и угодили.
Раз шарообразные элементарные частицы привели физиков к парадоксам, то следует сделать элементарную вещь - рассмотреть другое тело вращения не шарообразной формы, то есть тело вращения иного второго порядка. Рассматриваемая фигура должна быть обязательно телом вращения, то есть симметричным, математически гладким и дифференцируемым. Уважаемые исследователи и любители от науки, всякого рода кубики, ромбики, фракталы и т.д. не являются телами вращения, а, следовательно, «неблагодарная» материя такие формы не выбрала для своего движения, материи не нужны "лишние хлопоты", чтобы в угоду естествоиспытателям и любителям от науки оставаться парадоксальной.
Геометрическим телом вращения второго порядка является тор. Тор имеет более сложное механическое движение, чем шар. Однако при детальном рассмотрении сложного движения тора снимаются с повестки дня парадоксы о спине (по шкале гениальности - отодвигаемся от «гения»).
Рассмотрим подробно сложное механическое движение геометрического тела - "тор".
Для однозначного понимания механического движения тора введем некоторые определения. У тора имеются два радиуса вращения большой R и малый r. Большой радиус вращения R - это расстояние от центра симметрии тора (который находится в центре «дырки бублика») до центральной оси тела тора. Малый радиус вращения r - это расстояние от центральной оси тела тора до стенки (керна) тора.
Тор (тело) может вращаться относительно центра симметрии (большой радиус R), одновременно с этим, тор может вращаться относительно центральной оси тела (малый радиус r). При одновременном вращении тора по двум радиусам (направлениям) и проявляется динамическая величина - спин элементарных частиц.
Итак, спин - это отношение линейных скоростей движения, произвольно выбранной точки на поверхности тела вращения тора, Vr / VR. Если по малому радиусу r тор делает один оборот относительно центральной оси вращения, а по большому радиусу R тор делает за тот же промежуток времени 2-а оборота относительно центра симметрии, то в этом случае получаем отношение линейных скоростей 1/2, что соответствует спину J= 1/2. Следовательно, тор вращаясь по большому радиусу относительно центра симметрии, поворачивается 360гр. + 360гр. = 720гр., что и требовалось доказать и снять с повестки дня парадокс о спине. Ничего близко к странностям микромира не наблюдается. Если линейные скорости равны между собой Vr = VR , то получаем спин равный J=1. Если отношение линейных скоростей равно 2-м, то спин равен J=2. В этом случае при одном повороте тора относительно центра симметрии (большой радиус R), тело тора делает два оборота относительно центральной оси тела тора (малый радиус r). Как видно из сказанного, ничего сложного не наблюдаем при рассмотрении вращения тела второго порядка.
Однако, чтобы логично и однозначно перейти к вихревой природе элементарных частиц, необходимо пересмотреть основные формулы квантовой механики. Эти выводы сделаем ниже.
Итак, рассмотрели тело вращения второго порядка и пришли к пониманию спина частиц, как динамической механической величины. Но все это пока гипотеза, без опытных данных невозможно узаконить в науке сделанные выводы. Заглянуть в микромир человечество не может, а вот смоделировать тороидальное сложное движение - «дело техники». Не трудно собрать «макро «тороидальный вихрь» и провести научный эксперимент. Для этого необходимо взять гибкий трос, который будет имитировать центральной осью тела тора (малого радиуса r). На гибкий трос монтируется ротор электродвигателя, а статор снабжается воздушными крыльчатками, благодаря чему ротор двигателя будет вращаться относительно статора и приводить во вращение гибкий трос (центральную ось тора). На гибком тросе монтируются диски из диэлектрика (для чистоты эксперимента) радиусом r. Для того чтобы смоделировать вращение тора в пространстве относительно центра симметрии, необходимо в 6-ти или в 8-ми местах гибкого троса через подшипники закрепить каркас и связать его с осью симметрии тора. На оси симметрии устанавливается второй электродвигатель. Ось симметрии тора соединяется с двух противоположных сторон гибкими связями к внешней конструкцией. То есть искусственно создается условие для независимого движения тора в пространстве и его положение при различных условиях эксперимента. Данная модель транспортируется на орбитальную станцию и проводится эксперимент в невесомости. Автор не настаивает рассматривать исключительно данную модель, она может быть изменена или скорректирована, пределу совершенства нет границ. Главное смоделировать макро тороидальный вихрь.
Что покажет эксперимент: при целочисленных скоростях двух двигателей тороидальный вихрь будет стабилен в пространстве. Но если скорости двух двигателей будут не целочисленными, то данную конструкцию будет бросать в разные стороны, в микромире - это соответствует распаду элементарных частиц. Стабильная ориентация конструкции в пространстве означает стабильность вихрей микромира. Данная конструкция напоминает гироскоп, но добавляется еще одна степень свободы, одно дополнительное вращение относительно центральной оси тора.
В этом эксперименте можно наблюдать 4-е вида движения и их комбинации. Это два направления вращения тора относительно центральной оси (гибкий трос в теле тора) - влево и вправо, и два направления вращения тора относительно центра симметрии - вперед и назад. Вихревая квантовая механика утверждает, что отношение большого радиуса R к малому радиусу r равно =2.
Убежден, что эксперимент преподнесет ученым сюрпризы. Также убежден, что наглядный эксперимент поможет физикам в изучении элементарных частиц.
Продолжение следует.
Виктор Гуляев.