Из чего состоят кварки

Кварки невидимы. И их свойства тоже невидимы. Для визуализации квантовых свойств для физиков, а также для более широкого круга читателей, воспользуемся графическими представлениями. Согласно последним научным знаниями, их симметрия, аромат и цвет являются важнейшими свойствами кварков, и именно они должны быть положены в основу их графического представления. Это можно сделать в схематичном виде, как в научных работах, так и в применении к изобразительному искусству.

Постараемся осветить последнее. Для студентов и широкой публики художественное представление этих «загадочных» физических объектов улучшит их понимание. Для физиков художественного представление кварков и их симметрии, аромата и цвета важно для понимания их предикативных сил. Термин «предикативная сила» означает, что художественное представление дает возможность физикам открывать новые секреты внутренней структуры кварков и их свойств. Могут стать видимыми их математические и физические взаимосвязи. Отметим, что свойства кварков, такие как цвет и проч., является лишь метафорическими названиями и не имеют ничего общего с цветами, воспринимаемыми нашими глазами, ароматами, которые чувствует наш язык, и т.д. Эти метафоры применяются в процессе визуализации.

Авторы разработали наборы графических блоков, которые позволяют моделировать различные свойства частиц. Один из этих наборов представлен в данной статье. Эти иллюстрации являются результатом многолетней совместной работы физика и художника.

Кварки

Хотя кварки никогда не проявляют себя в природе невзаимосвязанными (т.е. по одному), мы начнем с объяснения их представления поодиночке. Согласно Стандартной модели физики, структура материи состоит из кварков.

Аромат кварков

Рис. 1. Графический блок, представляющий кварк

Давайте выберем графический блок для представления кварка. Блок (фигура, составленная из призм квадратного сечения, выстроенных вдоль замкнутой линии) характеризуется тройной симметрией вращения. Он имеет внутреннюю структуру. Можно обнаружить 3 петли в данном блоке. Давайте использовать петли для обозначения запаха кварка. (это наше название, а не физическое свойство кварка). Все три петли на рис. 1, т.е. запаха, — левосторонние. Запах может принимать два значения: он может быть левосторонним и правосторонним. Давайте будем называть левостороннюю петлю «мужским», а правостороннюю — «женским» запахом. Три петли (запаха) в данном представлении кварка перпендикулярны друг другу (как три соседние грани куба). Они формируют по отношению к плоскости экрана выпуклый угол квадрата. Сопоставим выпуклый угол с состоянием верхнего спина кварка.

Спин кварка

Рис. 2. Слева — верхний спин, справа — нижний спин.

На рис. 2 представлены два кварка в состоянии верхнего и нижнего спина. Кварк с нижним спином представлен в виде вогнутого графического блока (как противоположные к внешнему углу внутренние грани куба).

Мельчайшие частицы | Кварки, лептоны и бозоны

Слева: LLL, справа: LRL

Слева: RLR, справа: RRR

На рис. 3. Представлены четыре возможные перестановки спинов, образующих запах. Все три петли в блоке кварка могут быть и левосторонними (L) и правосторонними (R). Один блок может содержать 0, 1, 2, или 3 левосторонних петель (мужских) и 3, 2, 1 или 0 правосторонних петель (женских) соответственно. Больше никаких других перестановок не может быть. Все четыре перестановки запаха могут быть представлены в верхнем и нижнем спине кварков соответственно. Для простоты в дальнейшем мы будем иметь дело только с кварками в состоянии верхнего спина.

Цвет кварков

Согласно принципу Паули, в квантовой физике в состав одного структурного блока не могут входить более двух одинаковых фермиона (частиц со спином 1/2), и даже при этом они должны быть в противоположных состояниях. Это применимо ко всем запахам кварков. Так графические блоки LLL и RRR (наиболее симметричные с точки зрения геометрии) не могут представлять реальные физические частицы. Остаются только два возможных графических блока — LRL и RLR. Благодаря поворотной симметрии графических блоков, вариации LRL, LLR и RLL неразличимы, а значит идентичны. Данные блоки могут представлять кварки. Тем не менее, данные два блока могут изображаться в трех состояниях, соответствующих свойству, называемому цвет. Физики определили три значения данного свойства — красный, желтый и синий. Мы будем представлять графические блоки в этих же цветах.

Рис. 4. LRL кварк в трех цветах.

Рис. 5. RLR кварк в трех цветах.

Связанные (реальные) кварки

Согласно современным научным знаниям, в естественных (не экстремальных) физических условиях формируются только связанные кварки. Три кварка образуют барион, а кварк и антикварк образуют мезон.

Когда кварк, обладающий вращательной симметрией (или графический блок, представляющий его) входит в связь с двумя другими для образования бариона, он теряет симметричность. Отметим, что это общий геометрический принцип природы верный не только для кварков: одиночный объект обладает бОльшими свойствами симметрии, чем часть системы. Однако в более сложных системах могут появляться новые свойства симметрии.

Ароматы кварков

В случае нашей модели кварков, при помощи скоб по бокам можно соединять два из трех ароматов. Так как пару из трех ароматов можно выбрать тремя способами, то количество возможных вариантов утраивается (получаем 6 разных блоков, каждый в трех цветах). Установим соответствие между шести цветовыми тройками и шестью кварками следующим способом, который основан на классификации соединений отдельных вариаций запахов.

-LRL--LRL--LRL-= u (верхний)
-LLR--LLR--LLR-= c (очарованный)
-RLL--RLL--RLL-= t (истинный)

Три возможные пары скоб, присоденных к LRL-кваркам (каждый представлен в одном, случайно выбранном, цвете)

-RLR--RLR--RLR-= d (нижний)
-RRL--RRL--RRL-= s (странный)
-LRR--LRR--LRR-= b (прелестный)

Три возможный пары скоб, присоединенных к RLR-кваркам (каждый представлен в одном, случайно выбранном, цвете)

Они объединяются в другие кварками графически, соединяясь скобами с двумя другими блоками. Обратим внимание, что эти 6 кварков отличаются друг от друга перестановками левосторонних и правосторонних петель (мужских и женских запахов), к которым их зажимы присоединены. Для простоты мы представим здесь каждый из них в одном цвете.

Физики назвали свойство кварков, которое отличает их один от другого, — ароматом. В терминах физики можно говорить, что 6 кварков, представленных выше, обладают разными ароматами (верхний, очарованный, истинный, нижний, странный и прелестный). Предположим, что природа предпочитает симметричные соединения (т.е. LRL и RLR), тогда в обычной материи должны чаще встречаться u и d кварки.

Мир построен в основном из кварков и лептонов. Согласно современным научным знаниями, существуют всего 6 типов кварков (и соответственно 6 типов антикварков). Каждый и 6 ароматов может быть представлен в трех цветах. Поэтому всего может быть 18 видов кварков (и 18 видов антикварков).

Заряд кварков

Частицы также характеризуются и другими свойствами, такими как заряд. Заряд кварков, состоящих из двух мужских и одного женского запаха (u, c, t), равен +(2/3) заряда электрона. Заряд кварков, состоящих из двух женских и одного мужского запаха (d, s, b), равен -(1/3) заряда электрона. Заряд может быть вычислен визуально по запахам, как будет описано ниже.

Основные свойства кварков

Кварки имеют электрический заряд и спин, а также другие характеристики, такие как цветовой заряд и вкус. В настоящее время известно шесть различных типов кварков, каждый из которых отличается по массе, заряду и другим свойствам.

Существует шесть различных типов кварков, которые классифицируются по массе и электрическому заряду. Эти типы кварков называются «вкусами» и включают:

  1. Истинный кварк (top quark): Этот кварк является самым тяжелым из всех шести типов кварков и имеет положительный электрический заряд.
  2. Прелестный кварк (bottom quark): Этот кварк также имеет отрицательный электрический заряд и более низкую массу, чем верхний кварк.
  3. Странный кварк (strange quark): Этот кварк получил свое название из-за его необычного поведения в экспериментах. Он имеет отрицательный электрический заряд и более легкий, чем нижний кварк.
  4. Очарованный кварк (charm quark): Этот кварк имеет положительный электрический заряд и более тяжелый, чем странный кварк.
  5. Верхний кварк (up quark): Этот кварк является самым легким из всех шести типов кварков и имеет положительный электрический заряд.
  6. Нижний кварк (down quark): Этот кварк также имеет отрицательный электрический заряд и более легкий, чем верхний кварк.

Каждый из этих типов кварков может образовывать различные комбинации, чтобы создавать стабильные частицы. Например, протон состоит из двух верхних кварков и одного нижнего кварка, а нейтрон состоит из одного верхнего кварка и двух нижних кварков.

Цветовой заряд кварков

Кварки обладают цветовым зарядом, который является аналогом электрического заряда. Однако, в отличие от электрического заряда, цветовой заряд может быть только «красным», «зеленым» или «синим». Это означает, что кварки могут быть красными, зелеными или синими, и что они должны образовывать комбинации цвета «белый» или «нейтральный», чтобы создавать стабильные частицы.

Кварки связаны между собой через силу, называемую сильным взаимодействием. Эта сила является одной из четырех фундаментальных взаимодействий в природе, и она ответственна за удерживание кварков вместе внутри протонов и нейтронов. Сильное взаимодействие также объясняет стабильность атомного ядра.

Гиперонами называют странные, но не очарованные (и тем более не прелестные) барионы. Сигма-гипероны — лёгкие. Индекс плюс или минус (или ноль) в обозначении и названии адрона соответствует знаку заряда. Что же такое анти-сигма-минус-гиперон? Отличается ли он от сигма-плюс-гиперона?

Сигма-минус-гиперон, Σ − : (dds), анти-сигма-минус-гиперон: (barbarbar). Другой гиперон с зарядом +1 — сигма-плюс-гиперон, Σ + : (uus).

Бывают ещё тетра- и пентакварки, состоящие из четырёх и пяти кварков. Но это уже совсем экзотика.

Рисунок Марии Усеиновой («Квантик» №10, 2019)

Кварки участвуют в сильном взаимодействии — собственно, их конфайнмент это как раз проявление сильного взаимодействия. И уж там, внутри адрона, это взаимодействие действительно сильное — его энергия во много раз больше энергии, заключённой в самих кварках. Из-за этого масса любого адрона много больше массы составляющих его кварков. Сильное взаимодействие, которое удерживает протоны и нейтроны в ядре, — это всего лишь жалкие «хвостики» тех сил, которые бушуют внутри них самих. И в слабом взаимодействии кварки тоже участвуют — иначе как бы могли в нём участвовать сделанные из них адроны? Легко догадаться, что уже знакомый нам по прошлой статье распад нейтрона — это превращение d-кварка в u-кварк: (d) → (u) + (e) − + (bar)(e).

Теория кварков прекрасно объясняет многочисленные виды новых частиц, рождающихся в столкновениях при очень высоких энергиях. К сожалению, для понимания того, что творится в атомных ядрах при обычных «ядерных» энергиях — например, для понимания, как именно устроены ядерные силы или какие именно ядра устойчивы, а какие нет и почему, — она не очень помогает. Во всяком случае, и в «кварковой» теории, и в «обычной» ядерной физике ещё куча неотгаданных загадок. Подрастайте, некоторые из них вас дождутся!

Художник Мария Усеинова

1 Они называются фундаментальными.

2 Есть ещё несколько особых частиц — переносчиков взаимодействия. Здесь мы их обсуждать не будем.

Показать комментарии (6)
Свернуть комментарии (6)

obod 22.06.2020 11:31 Ответить

Есть иная модель.
Подробности ниже.
http://www.ptep-online.com/2018/PP-54-05.PDF
Matter in a Space of a Fractional Dimension. A Cosmological System of Spaces and Evolution of the Universe
http://www.ptep-online.com/2018/PP-54-06.PDF
Calculation of the Density of Vacuum Matter, the Speed of Time and the Space Dimension

nw 09.07.2020 17:14 Ответить

Во вселенной есть только материя. «Энергия» — это число, с помощью которого измеряют интенсивность движения элементов этой самой материи.

auto_didact > nw |23.02.2023 |18:04 Ответить

Во вселенной есть только материя

Вы ничего не забыли? По Гегелю материя вторична, по Марксу первична, а по отношению к чему она первична или вторична? Или Вы считаете, что эта не упомянутая Вами субстанция вне Вселенной?

В физике есть объекты изучения, для которых законы сохранения не такие простые, как для массы/энергии. Например, энтропия не просто сохраняется, а растет «из ничего», то есть из хаоса. А информация может исчезнуть бесследно, если за время жизни ее материального носителя она не была скопирована хотя бы однажды на другой носитель.

Чтобы сохранить энтропию некой системы постоянной, придется сбрасывать избыток энтропии в окружающую среду. Чтобы сохранить информацию, приходится размножать ее на максимум доступных носителей. И тем, и другим занимаются живые организмы и ноосферные образования — цивилизации.

«Энергия» — это число

Энергия, как и масса, заряд, импульс и другие инварианты — неуничтожимый атрибут материи, а число, энтропия, информация, мысль — нематериальны, хотя и реальны. Реальны в доступной нам вселенной.

nw > auto_didact |26.02.2023 |21:35 Ответить

У материи только один неуничтожимый атрибут — это её движение.
Мысль — это одно из качественных свойств материи, формируемая присущими материи чувствительными свойствами, наиболее сильно проявляющимися в благоприятных для этого условиях.

Hr0mE 22.10.2022 15:42 Ответить

В первой задаче ошибочный ответ. Цитирую вики «Из d-кварка и анти-u-кварка состоит π−-мезон, античастица π+-мезона.»

auto_didact > Hr0mE |23.02.2023 |17:21 Ответить

Кварки

Физика

принимающей 3 различных значения ( α = 1 , 2 , 3 alpha=1,2,3 α = 1 , 2 , 3 ). В первом приближении каждый барион В состоит из трёх кварков, вообще говоря, разных типов, каждый мезон М – из кварка и антикварка,

cимволически: B = ( q i q j q k q_iq_jq_k q i ​ q j ​ q k ​ ), M = ( q i q ~ j q_i tilde q_j q i ​ q ~ ​ j ​ ), причём в обоих случаях реализуются суммы определённых комбинаций цветов (см. ниже).

Типы кварков и их характеристики

Верхний (u, от англ. up)

Нижний (d, от англ. down)

Странный (s, от англ. strange)

Очарованный (c, от англ. charm)

Красивый (b, от англ. beauty)

Истинный (t, от англ. truth)

Гипотеза о том, что адроны построены из специфических субъединиц – кварков, впервые выдвинута М. Гелл-Маном ( Нобелевская премия , 1969) и, независимо от него, Дж. Цвейгом в 1964 г. для объяснения существования групп частиц с близкими свойствами. С тех пор она получила многочисленные косвенные экспериментальные подтверждения (см., например, Партоны ). Название «кварки» для элементарных составляющих адронов было введено Гелл-Маном.

Всем кваркам обычно приписывают барионное число В = 1 /3, чтобы барионы имели B = 1. Для мезонов при этом получается B = 0. Тип кварков характеризуется следующими внутренними квантовыми числами: изотопическим спином ( I I I ) и его проекцией I 3 I_3 I 3 ​ , странностью ( S S S ), очарованием ( C C C ), красотой ( b b b ) и истинностью ( t t t ), определяющими т. н. аромат кварков, и электрическим зарядом Q Q Q . Символы и названия известных кварков, а также значения их квантовых чисел и электрических зарядов приведены в таблице.

Характерная особенность кварков – дробный электрический заряд, кратный 1 /3 e e e ( e e e – заряд электрона), не встречающийся у других изученных элементарных частиц . Анализ имеющихся экспериментальных данных согласуется с этим свойством кварков.

Цвет является важной характеристикой кварков, обеспечивающей необходимую антисимметрию волновой функции адронов, построенных из одинаковых кварков, например ( q i q i q i ) (q_iq_iq_i) ( q i ​ q i ​ q i ​ ) (и тем самым соблюдение принципа Паули ). Структуры бариона и мезона с учётом цвета более точно записываются в виде: B i j k = 1 6 ∑ α , β , γ = 1 3 ε α β γ q i α q j β q k γ ; M i j = 1 3 ∑ α = 1 3 q i α q ~ j α ( ∗ ) . text B_=frac sum^3_<alpha,beta,gamma=1>varepsilon_ q_i^alpha q_j^beta q_k^gamma;\ text M_=fracsum^3_ q_i^alpha tilde q_j^alpha qquad <(*).>B ijk ​ = 6

​ 1 ​ α , β , γ = 1 ∑ 3 ​ ε α β γ ​ q i α ​ q j β ​ q k γ ​ ; M ij ​ = 3

​ 1 ​ α = 1 ∑ 3 ​ q i α ​ q ~ ​ j α ​ ( ∗ ) . Здесь ε α β γ varepsilon_ ε α β γ ​ – полностью антисимметричный тензор, ε 123 = 1 varepsilon_=1 ε 123 ​ = 1 . Предположение о существовании у кварков особой характеристики, названной цветом, впервые было высказано в 1965 г. Н. Н. Боголюбовым , Б. В. Струминским , А. Н. Тавхелидзе и независимо – М. Ханом (США) и Й. Намбу . Оно было впоследствии подтверждено большим числом экспериментов.

Индекс α alpha α у кварков трактуется как индекс, нумерующий компоненты фундаментального представления группы SU(3)c [т. н. группа цвета SU(3)], которая определяет симметрийные свойства кварков. При этом комбинации кварков, приведённые в (*), автоматически инвариантны относительно преобразований SU(3)с, и это объясняет тот факт, что адроны не имеют цвета. Знание кваркового строения адронов (*) позволяет полностью воспроизвести все известные в систематике адронов группы этих частиц и изученные характеристики отдельных адронов.

Связь кварков в адронах осуществляется за счёт обмена особыми безмассовыми частицами – глюонами , также являющимися носителями цвета. Глюоны являются калибровочными бозонами группы SU(3)c. Обмен глюонами между кварками составляет основу сильных взаимодействий всех адронов (см. Квантовая хромодинамика ). Отрицательный результат поисков кварков в свободном состоянии обычно интерпретируется как проявление специфической особенности взаимодействия кварков друг с другом, обусловленной обменом глюонами и приводящей к тому, что взаимодействие между ними не ослабевает с увеличением расстояния ( конфайнмент , удержание цветных кварков и глюонов внутри бесцветных адронов). В этих условиях возникновение свободных кварков принципиально невозможно, т к. для этого потребовалась бы бесконечно большая энергия.

В современной физике микромира кварки выступают как предельная ступень дробления адронной материи. Они бесструктурны и по совокупности известных свойств, как и лептоны , хорошо вписываются в представление об истинно элементарных частицах. Так ли это, покажут дальнейшие исследования. Иногда обсуждаются модели, в которых кварки рассматриваются как сложные частицы, построенные из субкварков, называемых преонами (первочастицами). Эксперименты пока не дают никаких указаний на существование преонов.

Опубликовано 13 июня 2023 г. в 10:55 (GMT+3). Последнее обновление 13 июня 2023 г. в 10:55 (GMT+3). Связаться с редакцией

Считавшиеся когда-то элементарными (то есть неделимыми) частицы, как оказалось, состоят из еще более фундаментальных кварков

ПРЕДРЕВОЛЮЦИОННАЯ СИТУАЦИЯ

Полвека назад Марри Гелл-Ман и Джордж Цвейг создали структурную модель адронов — частиц, принимающих участие в сильных ядерных взаимодействиях. В соответствии с ней все адроны являются сложными объектами, состоящими из истинно элементарных частиц, кварков. Кварки могут существовать лишь внутри адронов и поэтому никогда не наблюдаются в свободном состоянии. Адроны бывают двух видов — барионы и мезоны. Каждый барион в кварковой модели предстает как комбинация трех кварков, а мезон — как связанное состояние кварка и антикварка. Конечно, это общая схема, сама модель намного сложнее.

К середине 1970-х годов экспериментаторы собрали немало подтверждений теории кварков, но полным доверием она всё же не пользовалась. На это были свои причины. Во-первых, имелись сомнения в реальности частиц, которые невозможно отловить ни на каком детекторе. Другая причина состояла в явной нехватке по крайней мере одного кварка, который наличествовал в теории, но не проявлялся в эксперименте. Его-то открытие и стало Ноябрьской революцией.

НЕУЛОВИМОЕ ОЧАРОВАНИЕ

Сначала кварковая модель включала только три кварка (и три антикварка), обозначенные буквами u, d и s (полностью — up, down и strange). U-кварк несет положительный электрический заряд, равный 2/3 заряда протона, а заряды d-кварка и s-кварка равны –1/3. Эта асимметрия наталкивала на мысль о существовании еще одного кварка с таким же зарядом, как у u-кварка.

В пользу существования четвертого кварка имелись и другие аргументы. Для обычной материи вполне хватает u-кварка и d-кварка. Именно из них сложены частицы, образующие атомные ядра, — протоны и нейтроны. Внутри ядер они цементируются благодаря обмену пи-мезонами (пионами), которые опять-таки состоят лишь из u- и d-квар­ков и их антикварков. Поэтому u-кварк и d-кварк очевидным образом образуют отдельное семейство (как выражаются физики, дублет), а третий кварк природе вроде бы и ни к чему. Но не тут-то было. С 1947 года физики начали находить нестабильные частицы, порожденные взаимодействием космических лучей с земной атмосферой. Их свойства настолько не укладывались в тогдашние представления о мироздании, что новые частицы назвали «странными». Для объяснения этих свойств и понадобилось ввести в игру третий кварк, который тоже окрестили «странным». Само собой напрашивалось предположение, что он должен входить в состав второго кваркового дублета и посему обязан иметь партнера с зарядом 2/3.

Существовал и еще один аргумент в пользу четвертого кварка. К моменту создания кварковой модели уже было известно, что электрон имеет массивный аналог в лице мюона, причем каждой из этих частиц соответствует собственное нейтрино. Здесь опять-таки просматривались два дублета: электрон плюс электронное нейтрино и мюон плюс мюонное нейтрино. Естественно было предположить, что первый дублет является партнером дублета u- и d-кварков. По этой логике мюонному дублету опять-таки должен был соответствовать кварковый дублет, который пока еще был, напомним, лишь наполовину заполнен.

Эти соображения казались столь очевидными, что гипотеза четвертого кварка была высказана всего через несколько месяцев после появления кварковой модели. Ее авторы Джеймс Бьоркен и Шелдон Глэшоу назвали этот кварк «очарованным», charmed (поэтому и c-кварк). Как вспоминал Глэшоу, этот термин должен был подчеркнуть, что новый кварк восстанавливает симметрию в мире субатомных частиц. Поскольку частицы с дробными электрическими зарядами тогда доверия не вызывали, Бьоркен и Глэшоу наделили очарованный кварк целочисленным зарядом, однако годом позже Джон Моффат исправил эту неточность. Несколько лет четвертый кварк пылился на полке без применения, но в 1970 году Глэшоу и еще двое физиков показали, что с его помощью можно понять некоторые из особенностей распада «странных» частиц из группы каонов, которые до этого не поддавались объяснению.

И всё бы хорошо, но вот беда: экспериментаторы никак не могли обнаружить следы очарованного кварка. Отчасти это можно было списать на его большую массу, которая, как ожидалось, заметно превышала массу протона (масса s-кварка приблизительно равна 0,1 массы протона, а массы двух остальных еще меньше). Из этого следовало, что частицы с участием единственного c-кварка, скорее всего, тянут не менее, чем на полторы протонные массы (около 1,5 ГэВ), а мезон, составленный из c-кварка и его собственного антикварка, — как минимум на три (около 3 ГэВ). В 1960-е годы были введены в строй ускорители, чьи энергетические возможности позволяли рождаться и более массивным частицам. Хотя c-кварк долго ускользал от экспериментаторов, его удалось обнаружить на двух машинах этого поколения, одна из которых действовала на Атлантическом побережье США, а другая — на Тихоокеанском.

Протонный сильнофокусирующий синхротрон (Alternating Gradien Synchrotron). Именно такой заработал в 1960 году в Брукхейвенской национальной лаборатории

ВОСТОК НЕ СПЕШИТ

В 1960 году в Брукхейвенской национальной лаборатории на острове Лонг-Айленд был запущен синхротрон AGS, разгонявший протоны до энергии 33 ГэВ, который до 1968 года оставался самым мощным ускорителем в мире. Сейчас он поставляет протоны в накопительное кольцо установки RHIC, сталкивающей их с тяжелыми ионами.

Весной 1974 года профессор Массачусетского технологического института Сэмюэл Тинг с сотрудниками установил на AGS высокочувствительный магнитный спектрометр собственной конструкции. Он планировал использовать этот прибор для изучения электронов и позитронов, которые должны возникать при распаде адронов, порожденных столкновениями протонов с ядрами бериллия. К середине июля прибор был отлажен, и измерения начались.

Сначала группа Тинга отслеживала электрон-позитронные пары, которые можно было приписать распаду частиц с массами от 3,5 до 5,5 ГэВ. Этот поиск не принес ничего интересного, и 31 августа Тинг решил перейти к интервалу 2,5–4 ГэВ. Уже 2 сентября его постдок Теренс Роадс заметил на компьютерных распечатках явный избыток электронов и позитронов, который можно было приписать распаду неизвестной частицы-предшественника с массой около 3 ГэВ. Роадс сам себе не поверил и ничего не сказал шефу, который в тот день улетел в Женеву и возвратился только 10 сентября. К этому времени две команды ассистентов Тинга занялись загадочными всплесками. Сначала они сочли их за компьютерную ошибку и продолжали держать Тинга в неведении. К тому же для пущей надежности обе команды действовали независимо и не обменивались информацией, что могло бы ускорить работу. В итоге лишь к середине октября они окончательно убедились, что спектрометр регистрировал узкие пики рождения электрон-позитронных пар с суммарной энергией порядка 3,1 ГэВ.

13 октября Тингу наконец сообщили о полученных результатах. В ретроспективе очевидно, что открытие новой частицы тогда уже состоялось. В норме Тинг и члены его команды должны были немедленно забить свой приоритет, срочно подготовив статью для публикации в престижном журнале. Если бы так и произошло, история открытия была бы куда менее драматичной, нежели в действительности. Однако Тинг славился осторожностью и опасался выступить с преждевременным заявлением. Поэтому он решил провести еще одну серию измерений, а пока попросил помощников держать рот на замке. Обработка новых данных была закончена к концу октября и опять показала острый пик на такой же энергии. Помощники убеждали Тинга немедленно обнародовать эти сенсационные результаты, но тот всё еще колебался и терял драгоценное время. Тинг приступил к статье лишь 6 ноября, да и то без особой спешки. Он наверняка не тянул бы с публикацией, если бы знал, что еще одна группа физиков наступает ему на пятки.

А ЗАПАД ТОРОПИТСЯ

В 1966 году в Стэнфордском университете был запущен линейный ускоритель электронов SLAC, разгонявший эти частицы до рекордной по тому времени энергии 20 ГэВ. Через шесть лет к нему добавили накопительное кольцо SPEAR. Профессор Бертон Рихтер был одним из инициаторов создания этого комплекса и собирался провести на нем серию экспериментов, которые оказались бы своего рода зеркальным отражением экспериментов Тинга. Физики из Брукхейвена регистрировали электрон-позитронные следы взаимодействий между адронами, а их калифорнийские коллеги с помощью своего фирменного детектора Mark I отлавливали адроны, возникшие при лобовых столкновениях электронов и позитронов.

Группа Рихтера приступила к работе на кольце SPEAR весной 1973 года. В течение полутора лет ничего особенного не произошло. Однако в середине октября 1974 года было замечено небольшое (всего 30-процентное) увеличение темпов образования вторичных частиц при суммарной энергии электронов и позитронов в 3,1 ГэВ. К 8 ноября члены этой же команды Герсон Голдхабер и Скотт Уиттэкер пришли к заключению, что среди продуктов столкновений встречается множество каонов. Это позволяло предположить, что каоны возникли в результате распада массивных частиц, содержащих очарованные кварки.

Существуют ли кварки или из чего состоят элементарные частицы?

Существуют ли кварки или из чего состоят элементарные частицы? Ознакомившись с докладом «ИСКОННАЯ ФИЗИКА АЛЛАТРА», в котором есть информация о том, что все элементарные частицы, входящие в состав любого химического элемента, состоят из различного числа неделимых фантомных частичек По, мне стало интересно, почему же в докладе не говорится о кварках, ведь традиционно считается, что именно они являются структурными элементами элементарных частиц. Теория кварков уже давно стала общепризнанной среди учёных, которые занимаются исследованиями микромира элементарных частиц. И хотя в самом начале введение понятия «кварк» было чисто теоретическим допущением, существование которого лишь предположительно подтвердилось экспериментально, на сегодняшний день этим понятием оперируют как непреклонной истинной. Учёный мир условился называть кварки фундаментальными частицами, и за несколько десятилетий это понятие стало центральной темой теоретических и экспериментальных изысканий в области физики высоких энергий. «Кварк» вошёл в программу обучения всех естественнонаучных ВУЗов мира. На исследования в данной области выделяются огромные средства – чего только стоит строительство Большого адронного коллайдера. Новые поколения учёных, изучая теорию кварков, воспринимают её в том виде, в каком она подана в учебниках, практически не интересуясь историей данного вопроса. Но давайте попробуем непредвзято и честно посмотреть в корень «кваркового вопроса». Ко второй половине XX века, благодаря развитию технических возможностей ускорителей элементарных частиц – линейных и круговых циклотронов, а затем и синхротронов, учёным удалось открыть множество новых частиц. Однако что делать с этими открытиями они не понимали. Тогда была выдвинута идея, исходя из теоретических соображений, попытаться сгруппировать частицы в поисках некоего порядка (подобно периодической системе химических элементов – таблице Менделеева). Учёные условились тяжелые и средние по массе частицы назвать адронами, а в дальнейшем их разбить на барионы и мезоны. Все адроны участвовали в сильном взаимодействии. Менее тяжелые частицы, назвали лептонами, они участвовали в электромагнитном и слабом взаимодействии [1]. С тех пор физики пытались объяснить природу всех этих частиц, стараясь найти общую для всех модель, описывающую их поведение. В 1964 году американские физики Мюррей Гелл-Ман (Лауреат Нобелевской премии по физике 1969 г.) и Джордж Цвейг независимо друг от друга предложили новый подход. Было выдвинуто чисто гипотетическое предположение, что все адроны состоят из трёх более мелких частиц и соответствующих им античастиц. И Гелл-Ман назвал эти новые частицы кварками. Занимательно, что само название он позаимствовал из романа Джеймса Джойса «Поминки по Финнегану», где герою во снах часто слышались слова о таинственных трёх кварках. То ли Гелл-Ман слишком эмоционально воспринял этот роман, то ли ему просто нравилось число три, но в своих научных трудах он предлагает ввести в физику элементарных частиц первые три кварка, получившие названия верхний (и — от англ. up), нижний (d — down) и странный (s — strange), обладающие дробным электрическим зарядом + 2 /3, — 1 /3 и — 1 /3 соответственно, а для антикварков принять, что их заряды противоположны по знаку. Согласно данной модели протоны и нейтроны, из которых, как предполагают учёные, состоят все ядра химических элементов, составлены из трёх кварков: uud и udd соответственно (снова эти вездесущие три кварка). Почему именно из трёх и именно в таком порядке не пояснялось. Просто так придумали авторитетные научные мужи и всё тут. Попытки сделать теорию красивой не приближают к Истине, а лишь искривляют и без того кривое зеркало, в котором отражена Её частичка. Усложняя простое, мы отдаляемся от Истины. А всё так просто! Вот так строится «высокоточная» общепризнанная официальная физика. И хотя изначально введение кварков предлагалось в качестве рабочей гипотезы, но спустя короткое время эта абстракция плотно вошла в теоретическую физику. С одной стороны, она позволила с математической точки зрения решить вопрос с упорядочиванием обширного ряда открытых частиц, с другой же, оставалась лишь теорией на бумаге. Как обычно это делается в нашем потребительском обществе, на экспериментальную проверку гипотезы существования кварков было направленно очень много человеческих сил и ресурсов. Средства налогоплательщиков расходуются, людям надо о чём-то рассказывать, отчёты показывать, говорить о своих «великих» открытиях, чтобы получить очередной грант. «Ну раз надо, значит сделаем», — говорят в таких случаях. И вот это случилось. Коллектив исследователей Стэнфордского отделения Массачусетского технологического института (США) на линейном ускорителе занимался изучением ядра, обстреливая электронами водород и дейтерий (тяжёлый изотоп водорода, ядро которого содержит один протон и один нейтрон). При этом измерялись угол и энергия рассеяния электронов после столкновения. В случае малых энергий электронов рассеянные протоны с нейтронами вели себя как «однородные» частицы, слегка отклоняя электроны. Но в случае с электронными пучками большой энергии отдельные электроны теряли значительную часть своей начальной энергии, рассеиваясь на большие углы. Американские физики Ричард Фейнман (Лауреат Нобелевской премии по физике 1965 г. и, кстати, один из создателей атомной бомбы в 1943-1945 годах в Лос-Аламосе) и Джеймс Бьёркен истолковали данные по рассеянию электронов как свидетельство составного устройства протонов и нейтронов, а именно: в виде предсказанных ранее кварков [2]. Обратите, пожалуйста, внимание на этот ключевой момент. Экспериментаторы в ускорителях сталкивая пучки частиц (не единичные частицы, а пучки. ), набирая статистику(. ) увидели, что протон и нейтрон из чего-то там состоят. Но из чего? Они ведь не увидели кварки, да ещё и в числе трёх штук, это невозможно, они просто увидели распределение энергий и углы рассеяния пучка частиц. А поскольку единственной на то время теорией строения элементарных частиц, хоть и весьма фантастической, была теория кварков, то и посчитали этот эксперимент первой успешной проверкой существования кварков. Позже, конечно же, последовали и другие эксперименты и новые теоретические обоснования, но суть их одна и та же. Любой школьник, прочитав историю данных открытий, поймёт, насколько всё в этой области физики притянуто за уши, насколько все банально нечестно. Вот так и ведутся экспериментальные исследования в области науки с красивым названием – физика высоких энергий. Давайте будем честными сами перед собой, на сегодняшний день не существует чётких научных обоснований существования кварков. Этих частиц просто нет в природе. Понимает ли хоть один специалист, что на самом деле происходит при столкновении двух пучков заряженных частиц в ускорителях? То, что на этой кварковой теории строилась так называемая Стандартная модель, которая якобы является самой точной и правильной, ещё ни о чём не говорит. Специалистам хорошо известны все изъяны этой очередной теории. Вот только почему-то об этом принято умалчивать. Но почему? «И самая большая критика Стандартной модели касается тяготения и происхождения массы. Стандартная модель не учитывает тяготения и требует, чтобы масса, заряд и некоторые другие свойства частиц измерялись опытным путем для последующей постановки в уравнения» [2]. Несмотря на это огромные средства выделяются на эту область исследований, вдумайтесь только, на подтверждение Стандартной модели, а не поиски Истины. Построен Большой адронный коллайдер (CERN, Швейцария), сотни других ускорителей по всему миру, выдаются премии, гранты, содержится огромный штат технических специалистов, но суть всего этого – банальный обман, Голливуд и не более. Спросите любого человека – какую реальную пользу обществу приносят эти исследования – никто вам не ответит, поскольку это тупиковая ветвь науки. С 2012 года заговорили об открытии бозона Хиггса на ускорителе в CERN [3, 4]. История этих исследований – это целый детектив, в основе которого всё тот же обман мировой общественности. Занимательно, что этот бозон якобы открыли именно после того, как зашла речь о прекращении финансирования этого дорогостоящего проекта. И дабы показать обществу важность этих исследований, оправдать свою деятельность, дабы получить новые транши на строительство ещё более мощных комплексов, сотрудникам CERN, работающим в этих исследования, и пришлось пойти на сделку со своей совестью, выдавая желаемое за действительное. Строение микромира материи согласно исконным знаниямВ докладе «ИСКОННАЯ ФИЗИКА АЛЛАТРА» на этот счёт есть такая интересная информация: «Учёные обнаружили ча­стицу, предположительно похожую на бозон Хиггса (бозон был пред­сказан английским физиком Пите­ром Хиггсом (Peter Higgs; 1929), со­гласно теории, он должен обладать конечной массой и не иметь спина). На самом деле то, что обнаружили учёные, не является искомым бо­зоном Хиггса. Но эти люди, сами того ещё не осознавая, сделали действительно важное открытие и обнаружили гораздо большее. Они экспериментально обнаружили яв­ление, о котором подробно описа­но в книге «АллатРа» (примечание: книга «АллатРа», стр. 36 послед­ний абзац). [5 – 6]. Как же на самом деле устроен микромир материи? В докладе «ИСКОННАЯ ФИЗИКА АЛЛАТРА» есть достоверная информация об истинном строении элементарных частиц, знания, которые были известны и древним цивилизациям, чему есть неопровержимые доказательства в виде артефактов. Элементарные частицы состоят из различного числа фантомных частичек По. «Фантомная частичка По ‒ это сгусток, состоящий из септонов, вокруг которого находится небольшое разреженное собственное септонное поле. Фантомная частичка По имеет внутренний потенциал (является его носителем), обновляющийся в процессе эзоосмоса. Согласно внутреннему потенциалу, фантомная частичка По имеет свою соразмерность. Самой наименьшей фантомной частичкой По является уникальная силовая фантомная частичка По ‒ Аллат (примечание: подробнее см. далее по докладу). Фантомная частичка По ‒ это упорядоченная структура, находящаяся в постоянном спиралевидном движении. Она может существовать только в связанном состоянии с другими фантомными частичками По, которые в конгломерате образуют первичные проявления материи. Вследствие своих уникальных функций, является своеобразным фантомом (призраком) для материального мира. Учитывая, что из фантомных частичек По состоит вся материя, это задаёт ей характеристику иллюзорной конструкции и формы бытия, зависимой от процесса эзоосмоса (наполнения внутреннего потенциала). Фантомные частички По являются нематериальным образованием. Однако в сцепке (последовательном соединении) между собой, выстроенные согласно информационной программе в определённом количестве и порядке, на определённом расстоянии друг от друга, они составляют основу строения любой материи, задают её разнообразие и свойства, благодаря своему внутреннему потенциалу (энергии и информации). Фантомная частичка По ‒ это то, из чего состоят в своей основе элементарные частицы (фотон, электрон, нейтрино и так далее), а также частицы-переносчики взаимодействий. Это первичное проявление материи в этом мире» [5]. Спиралевидная структура электрона Проведя после прочтения данного доклада такое небольшое исследование истории развития теории кварков и в целом физики высоких энергий, стало понятно, как всё-таки мало знает человек, если ограничивает своё познание лишь рамками материалистического мировоззрения. Одни допущения от ума, теория вероятности, условная статистика, договорённости и отсутствие достоверных знаний. А ведь люди порой на эти исследования тратят свои жизни. Уверен, что среди учёных и этой области физики есть множество людей, которые действительно пришли в науку не ради славы, власти и денег, а ради одной цели – познания Истины. Когда им станут доступны знания «ИСКОННОЙ ФИЗИКИ АЛЛАТРА», они сами наведут порядок и сделают действительно эпохальные научные открытия, которые принесут реальную пользу обществу. С выходом в свет этого уникального доклада сегодня открыта новая страница мировой науки. Теперь уже стоит вопрос не в знаниях как таковых, а в том, готовы ли сами люди к созидательному использованию этих Знаний. В силах каждого человека сделать всё возможное, чтобы все мы преодолели навязанный нам потребительский формат мышления и пришли к пониманию необходимости создания основ построения духовно-созидательного общества будущего в грядущую эпоху глобальных катаклизмов на планете Земля. Валерий Вершигора Ключевые слова: кварки, теория кварков, элементарные частицы, бозон Хиггса, ИСКОННАЯ ФИЗИКА АЛЛАТРА, Большой адронный коллайдер, наука будущего, фантомная частичка По, септонное поле, аллат, познание истины. Литература: [1] – Коккедэ Я., Теория кварков, М., Издательство «Мир», 340 с., 1969, http://nuclphys.sinp.msu.ru/books/b/Kokkedee.htm; [2] – Arthur W. Wiggins, Charles M. Wynn, The Five Biggest Unsolved Problems in Science, John Wiley [3] – Observation of an Excess of Events in the Search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC, 09 Jul 2012, CERN LHC, ATLAS, http://cds.cern.ch/record/1460439; [4] – Observation of a new boson with a mass near 125 GeV, 9 Jul 2012, CERN LHC, CMS, http://cds.cern.ch/record/1460438?ln=en; [5] – Доклад «ИСКОННАЯ ФИЗИКА АЛЛАТРА» интернациональной группы учёных Международного общественного движения «АЛЛАТРА» под ред. Анастасии Новых, 2015 г. http://allatra-science.org/publication/iskonnaja-fizika-allatra; [6] – Новых. А. «АллатРа», К.: АллатРа, 2013 г. http://schambala.com.ua/book/allatra

Рейтинг: 5 / 5 из 1079

Комментарии (29)

Просто Идущий 5 мая 2015 г., 13:02

Некоторые исследования всё же приводят к результатам, заслуживающим внимания.
Например, концепция перехода от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии.
http://www.teslamotors.com/presskit/teslaenergy?via=newsletterИсточники»]

  • https://im-possible.info/russian/articles/farkas-darvas/index.html
  • https://new-science.ru/kvark/
  • https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/435226/Eshchyo_dalshe_v_mikromir_kvarki
  • https://bigenc.ru/c/kvarki-421093
  • https://www.vokrugsveta.ru/nauka/article/213707/
  • https://allatra-science.org/publication/kvarki-ili-iz-chego-sostojat-elementarnye-chasticy
  • https://nauchniestati.ru/spravka/kvavar/
  • https://spravochnick.ru/koncepciya_sovremennogo_estestvoznaniya/strukturnye_urovni_materii_mikromir_makromir_megamir/kvarki_teoriya_kvarkov/

[/spoiler]

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий