О торовых моделях элементарных частиц

Александр Захваткин
Идея представления элементарных частиц в виде тора будоражит умы учёных уже не одно десятилетие. Так, ещё в 30-х годах прошлого века, выдающийся русский учёный Н.П. Кастерин (1869 – 1947) писал [1]:
«... для электрона поле имеет вид такой же, как для тех вихрей, которые часто наблюдаются осенью, в сухой, холодный, но солнечный день на сжатых нивах: ... Для случая протона ... вид поля более подобен вихревому полю в случае смерча».

Доклад Кастерина вызвал ожесточённую дискуссию, в результате которой было предложено две формулировки:
- теория настолько оригинальна и, в случае, если она верна, революционна, что не уделить ей должного внимания – преступление;
- теория Кастерина абсурдна и не заслуживает ни малейшего внимания.
В последствие возобладала последняя формулировка, и это направление работы Кастерину пришлось свернуть.

В конце прошлого века наиболее активно идею торовой модели элементарных частиц разрабатывал В.А. Ацюковский (р. 1930) в рамках теории эфиродинамики. В настоящее время это направление разрабатывается целой плеядой энтузиастов, последователей Ацюковского. Так Я.Г. Клюшин из петербургского университета гражданской авиации приводит следующие характеристики торовых моделей электрона и протона.

Большой радиус тора электрона он принимает из условия равенства длины средней окружности (по большому радиусу) тора его комптоновской длине волны, а радиус сечения этого тора равным половине большого радиуса. [2] Соответственно параметры электрона в этом случае имеют следующие характеристики:

Rэ = Le/2пи = 3,8616*10^(-13) м
r(э) = Rэ/2 = 1,9308*10^(-13) м

Le = 2,42631*10^(-12) м – комптоновская длина волны электрона.

Объём тора определяется из выражения:

V = 2пи^(2)*R*r^(2)

при R = 2r

V = 0,5*пи^(2)*R^(3)

Vэ = 2,842*10^(-37) куб.м

Масса электрона равна:

m(э) = 9,1094*10^(-31) кг

Соответственно плотность материи электрона в этом случае составит:

р = m/V = 9,1094*10^(-31) / 2,842*10^(-37) = 3,2*10^(6) кг/куб.м

Большой радиус протона Я.Г. Клюшин выводит из того же условия, что и для электрона:

Rр = L/2пи = 2,103*10^(-16)  м.

Lp = 1,32141*10^(-15) м – комптоновская длина волны протона.

В работе [2] он выводит радиус сечения тора протона методом довольно сложной математической манипуляции и получает значение [3]:

r(р) = [h*2^(1/2)] / [8пи*m*c] = 7,4355*10^(-17) м

Но вот уже в другой своей работе [4] он приводит иной алгоритм расчёта радиуса сечения тора протона:

r(р) = 0,33Rр = 0,33 * 2,103*10^(-16) = 6,94*10^(-17) м

Поскольку второй алгоритм, представляется более упрощённым, принимаем значение радиуса сечения тора протона из работы [2], тогда тор протона имеет следующие характеристики:

Rр = 2,103*10^(-16)  м.
r(р) = 7,4355*10^(-17) м

Соответственно объём этого тора равен:

Vр = 2пи^(2)*R*r^(2) = 2,3*10^(-47) куб.м

m(p) = 1,6726*10^(-27) кг

Тогда плотность материи протона равна:

р = m(p) / V = 1,6726*10^(-27) / 2,3*10^(-47) = 7,29*10^(19) кг/куб.м

Для сравнения плотность материи электрона, вычисленная из предложенных Клюшиным параметров тора электрона равна:

р = 3,2*10^(6) кг/куб.м

Иными словами, по сравнению с протоном материя электрона весьма и весьма лёгкая, что автором предлагаемой модели ни как не объясняется.

Другая странность заключается в том, что объём электрона в связи с этим значительно больше объёма который занимает протон:

Vэ / Vр = 2,842*10^(-37) / 2,3*10^(-47) = 1,2*10^(10)

В то же время известно, что окончательными продуктами распада протона после бомбардировки являются 1836 электронов и позитронов [5]. Иными словами суммарный объём электронов, который входит в состав одного протона превышает его объём в 2,27*10^(13) раз, что противоречит всякому здравому смыслу.

Приблизительно в это же время с идеей торовой модели элементарных частиц выступил Канарёв Ф.М. [5], который, манипулируя математикой, пытался придать свой работе весомую наукообразность. Так на с.131 он вводит понятие константы локализации представляя её как:

k = h/c = m*r

где
h – постоянная Планка
c – скорость света
m – масса элементарной частицы
r – радиус частицы.

Фактически это есть преобразование уравнения Планка:

h * c = E * L

где
h – постоянная Планка
c – скорость света
Е = m*c^(2) – энергия элементарной частицы
L – длина волны осциллирующей частицы

Откуда

L = h/(c*m) – комптоновская длина волны

Поскольку естественно в этом случае r всегда будет рано L, то Канарёв на полном основании записывает:
«Совпадение теоретической величины r(e) радиуса электрона и экспериментальной величины длины его волны L(е) служит веским доказательством справедливости равенства r = L»

Было бы очень удивительно, если бы они не совпали.

После долгих рассуждений Канарёв приводит расчёт радиуса сечения тора электрона, который можно восстановить, только пройдя по всей цепочке его рассуждений в обратную сторону. В итоге мы получаем:

r(e) = h/(2пи*m*c) = 3,861*10^(-13) м

где
h = 6,626*10^(-34) Дж*с – постоянная Планка;
m = 9,1094*10^(-31)  кг – масса электрона;
с = 2,998*10^(8) м/с – скорость света.

Таким образом, Канарёв Ф.М. приводит следующие характеристики тора электрона:

Re = Le = 2,426*10^(-12) м;
r(е) = 3,861*10^(-13) м.

Соответственно объём этого тора равен:

Vр = 2пи^(2)*R*r^(2) = 7,139*10^(-36) куб.м

m(э) = 9,1094*10^(-31) кг

Соответственно плотность материи электрона по Канарёву в этом случае составит:

р = m/V = 9,1094*10^(-31) / 7,139*10^(-36) = 1,28*10^(5) куб.м

или в 25 меньше чем по Клюшину.

Несколько иначе определяет параметры торов протона и электрона В.А. Гуляев [7].

Он вычисляет радиус сечения торов из выражения:

r = [h*(2/5)^(1/2)] / [2пи*m*c]

где
h – постоянная Планка;
m -  масса частицы;
с – скорость света.

А радиус средней линии тора определяет из соотношения R = 3r.

В итоге он получает следующие значения торов:

Для протона:
r(p) = 1,33*10^(-16) м
Rp = 3,99*10^(-16) м

Для электрона:
r(е) = 2,442*10^(-13) м
Re = 7,325*10^(-13) м

Нетрудно видеть, что все три автора используют в основе вычисления радиуса сечения тора выражение использованное Канарёвым:

r = h/(2пи*m*c)

являющееся фактически выводом из уравнения Планка из предположения, что окружность сечения тора равна длине волны второй собственной частоте осциллирующей элементарной частицы наравне с комптоновской длиной волны.
При этом Клюшин использовал дополнительный коэффициент (1/8)^(1/2), а Гуляев соответственно (2/5)^(1/2), что указывает на произвольную математическую интерпретацию рассчитываемого параметра.

Анализ рассмотренных моделей электрона позволяет сделать следующий вывод.

Кроме Гуляева, авторы, в качестве исходного параметра, используют комптоновскую длину волны. При этом Клюшин рассматривает комптоновскую длину волны как длину окружности средней линии тора, в то время как Канарёв рассматривает её как радиус этой линии.

В этом случае позиция Клюшина представляется более обоснованной.

Радиус сечения тора электрона Клюшин рассматривает как половина радиуса средней линии тора, причина по которой он принял такое соотношение, он никак не объясняет. Так же не объясняет свою позицию и Гуляев, приняв радиус сечения тора как 1/3 радиуса его средней линии.
Канарёв соответственно принимает внешнюю границу сечения тора как длину волны осциллирующего электрона. При этом и Клюшин, и Гуляев проводят расчёт радиуса сечения тора из тех же соображений, с той лишь разницей, что добавляют в этот расчёт свой собственный числовой коэффициент, без объяснения его происхождения.
При этом все три автора полностью игнорируют согласование размеров электрона и протона, и ни как не объясняют, почему у электрона такая незначительная плотность материи по отношению к протону. [8]

Таким образом, можно констатировать, что предложенные модели полностью игнорируют результаты распада протона после бомбардировки, когда его остаточным продуктом становятся исключительно электроны и позитроны, которые по предложенным моделям не могут быть в нем упакованы каким либо разумным способом с учётом известного соотношения их масс.



[1] Кастерин Н.П. Обобщение основных уравнений аэродинамики и электродинамики. Доклад на особом совещании при Академии наук СССР 9 декабря 1936 г. М., 1937.

[2] Клюшин Я.Г. Электричество, гравитация, теплота – другой взгляд. – СПб: Международный клуб учёных, 2015, с. 126.

[3] Судя по тому, что Клюшин на приводит аналитический вывод полученного решения, а даёт лишь его арифметический результат, можно предположить, что либо он понял, что пришёл к преобразованному уравнению Планка и не смог объяснить происхождение дополнительного коэффициента (1/8)^(1/2), либо он этого вообще не понял и постарался дезавуировать сомнительное решение.

[4] Клюшин Я.К. О магнитном моменте электрона и протона. – СПб: Университет гражданской авиации.

[5] http://www.proza.ru/2019/03/29/874

[6] Канарёв Ф.М. Монография микромира. Интернет издание, 2015 г.

[7]  Гуляев В.А. Вихревая концепция устройства материи. Интернет издание, 2019 г.

[8] Также следует отметить, что Канарёв не приводит расчёт сечения тора протона, ограничиваясь лишь расчётом центрального отверстия тора протона, радиус которого он определяет как 1,534698*10^(-18) м., поэтому посчитать плотность материи протона по Канарёву не представляется возможным.