Tweeter button Facebook button Youtube button

Две загадки космологии

10/07/2019
By

print
Юрий Мягков

Юрий Мягков

Со времён И.Ньютона астрофизика базируется на инерциальной системе отсчёта (ИСО), где в отсутствие внешних сил небесные тела движутся прямолинейно и равномерно. Несмотря на мощь теории гравитации А.Эйнштейна, ряд парадоксов Вселенной остался в ИСО неразрешимым. Выход из тупика нашёл Курт Гёдель (1949), предложивший модель островной Вселенной, помещённой в кручёное комплексное пространство – неинерциальную систему отсчёта (НИСО). Вдоль своей мнимой траектории тела движутся из прошлого в будущее со световой скоростью vim=jc.

Мы тоже сторонники вращающейся Вселенной. Такая Вселенная имеет конечные размеры (радиус Ru), конечную массу Mu и ненулевую угловую скорость ωu=c/Ru=h0, где h0 – постоянная Хаббла. В НИСО, помимо гравитационного (g-) поля, на все небесные тела действует второе силовое поле, названное его автором – Эли Картаном (1922) – вихревым или торсионным (t-) полем. Полностью преимущества НИСО проявляются в кручёном гиперкомплексном (6D-) пространстве.

Тандем из двух силовых полей раскрывает не только происхождение центробежных сил, самовращение всех небесных тел и невозможность коллапса Вселенной, но и двадцати других эффектов, не объяснимых в рамках общепринятой космологической модели. В данной статье рассматриваются две таких новации: свойства самой лёгкой гравитационной дыры (гипотетического планкеона), и константа слабой связи αw, что позволило рассчитать массу и другие параметры электронного нейтрино.

Общие положения

Стандартная космологическая модель допускает, что одни элементарные частицы неделимы, а другие – составные. Так, лептоны (нейтрино и электроны) – точечные, неделимые частицы, а адроны (мезоны и барионы) состоят из кварков. Из чего состоят тёмная материя и тёмная энергия – неизвестно. Базируясь на НИСО, мы выдвинули свою гипотезу мироздания и отождествили тёмную материю с цепочками разной длины из положительных гравизарядов (ПГЗ), образующих при замыкании концов растущих цепочек нейтрино и электроны, а тёмную энергию отождествили с антиматерией из отрицательных гравизарядов (ОГЗ), заполняющих весь 3D-объём Вселенной [1].

В НИСО классические законы сохранения нарушаются – изолированная система тел получает самовращение, её барицентр получает ортогональный импульс, по ходу времени увеличиваются момент вращения, кинетическая энергия и эффективная масса системы. Такой вывод следует из уравнений Максвелла, применённых к частицам, обладающим массой покоя [2]. Вращение Вселенной позволяет снизить её затравочную массу на 120 порядков по сравнению с гипотезой Большого Взрыва.

Но какая бы ни была система отсчёта – ИСО или НИСО, нарушение законов сохранения должно иметь причину – ведь не могут ни материя, ни движение браться "ниоткуда", что космологическая модель Λ-CDM (lambda + cold dark matter) признаёт сквозь зубы, принимая Большой Взрыв за дату рождения полновесной Вселенной.

Объяснение даёт гипотеза, расширяющая понятие материи, куда наравне со светлой (барионной) материей Mhell вошла тёмная материя Mdark+ и тёмная энергия Mdark-. Вириальную, критическую массу Вселенной образуют Mh+Md+=Мu=Mcr=Ruc2/2GN, а тёмная энергия с массой Md-=-Mu – это антиматерия и в состав Вселенной не входит.

Квантовая теория предлагает носителя антиматерии – нулевые моды квантового поля, заполняющие всё пространство Вселенной. Энергия этих мод зависит от объёма замкнутой системы (Vu=4πRu3/3) и угловой скорости вращения мод ωd=c/Ru. В лабораторной системе отсчёта Вселенная покоится, ωd=0, энергия вакуума равна нулю. В НИСО ωd≠0, минимальная энергия моды wd=ħ0ωd, орбитальный момент импульса частиц и античастиц jd=mdcRu=ћ0 квантован, вакуум получил энергию [3].

Предлагаемая модель отождествляет нулевые квантовые моды с элементарными гравизарядами md=wd/c2, не имеющими массы покоя. Положительные гравизаряды (ПГЗ) притягивают друг друга (G+=GN), образуя кластеры материи, отрицательные гравизаряды (ОГЗ) отталкивают друг друга (G-=-GN), равномерно заполняя всё реальное пространство. Между ПГЗ и ОГЗ g-связь отсутствует (G±=0), но в НИСО между ПГЗ и ОГЗ возникает сильная t-связь, перераспределяя энергию, импульс и угловой момент между материей и антиматерией.

Каждое фундаментальное силовое поле i (g – gravity, e – electric, w – weak, s – strong) допускает существование замкнутого кластера материи со скалярным потенциалом φi=GiQi/r. Роль заряда Qg выполняет гравитационная масса m0. Благодаря g-связи ПГЗ md притягивают друг друга, увеличивая массу кластера m0=Ndmd. В е-, w- и s- кластерах одноимённые элементарные заряды qi отталкивают друг друга, Qiqi – все элементарные частицы обладают единичным зарядом qi. В НИСО к этим силовым полям добавляется антагонист – пятое силовое поле. Это t-поле, оно не имеет собственных силовых констант и пользуется оружием своих противников: Gti=Giqi2/m02, αti=αi, rt=ri, mt=m0 [4].

На границе замкнутого кластера ЧД (чёрная дыра = black hole) скалярный потенциал g-поля равен φbh=с2m0/qi, а векторный потенциал t-поля Ai=φi/c=Giqi/rbhc, что адекватно наличию на границе кластера запирающего потенциального барьера φbh, аналога зоны конфайнмента у адронов. У гравитационных чёрных дыр (ГЧД) и у Вселенной (это – тоже ГЧД, но в гиперпространстве) на границе кластера φg=c2, At=с.

Если напряжённость Ei=dφi/dr любого (g-, w-, e-, s-) скалярного потенциала φi кластера с массой m0 обеспечивает вокруг себя центростремительное ускорение Eg=acp=φiqi/m0r, то вихревые компоненты фундаментальных полей (векторный потенциал Ai=φi/с и индукция t-поля Bi=Ai/r) создают как радиальные ускорения (arad3 и arad6), так и тангенциальные ускорения (atan3 и atan6). Среди этих ускорений находятся известное центробежное ускорение Даламбера arad6=[vim.B6]=-vorb2/r=-ag и ускорение Кориолиса atan6=dA6/dt=2βdvorb/dt=2β|ag|. Вихревые ускорения препятствуют коллапсу кластера и создают самовращение небесных тел и всей Вселенной [5].

В обычных кластерах материи вид кривой потенциала φi(r) внутри тела зависит от системы отсчёта. В ИСО внутри кластера φi=qiGi/r0=const, а вне кластера φi плавно спадает до нуля в радиальных направлениях. Отсюда известная проблема с расходимостью потенциала φi∞ при радиусе тела r00. В НИСО, при постоянной угловой скорости кластера ωorb=const, потенциал в его центре φi=0, а центростремительное ускорение acp внутри кластера (r<r0), как и центробежное ускорение acf, направлено от барицентра.

Разрыв g-ускорений по обе стороны границы ЧД, где скорость vorb=c, означает смену направления g- и t- сил. Снаружи элементарной частицы потенциал φex=k0qe/rex падает по мере удаления от заряда qe, а внутри неё потенциал φin растёт от нуля в центре до максимума φbh на периферии частицы: φin=β2φbh, где β=rin/r0=vorb/c. В отличие от ГЧД, куда вход разрешён всем (ПГЗ притягиваются), в МЧД (обычные элементарные частицы) вход посторонним запрещён из-за сил отталкивания одноимённых е-зарядов.

Планкеон

Общее число ОГЗ во Вселенной Ndu=Mu/md=4,3.10121 считается «магическим» - это самое большое число, имеющее физический смысл в системе единиц SI. Оно связано с энтропией Вселенной. Если уж говорить о пифагорейской нумерологии больших чисел, стоит упомянуть о попытке Макса Планка скомпоновать физически значимые параметры (m, r, t=r/c=1/ω) из комбинации трёх констант G, ћ и c [6]. Что же получилось?

Оказалось, что планковская длина lpl – это среднее геометрическое из произведения g-радиуса rg=2GNm02/c2 любой частицы с массой m0 на её k-радиус rk=ћ/m0c с небольшой поправкой. Поправка вызвана тем, что Планк работал в ИСО, где гравитация не зависит от скорости. А в НИСО у потенциала φg=GNm0/r появляется вихревая компонента Δφg=βφg, зависящая от скорости [7]. При vorbc суммарный скалярный потенциал

φΣ = φgφ = (1+β)φg 2φg = 2GNm0/r (01)

и в формулах НИСО рядом с константой G обычно появляется двойка. С учётом этих поправок mpl=(ћc/2G)=1,54.10-8 кг, rpl=(2Gћ/c3)=2,28.10-35 м, tpl=1/ωpl=0,76.10-43 c.

Так, g-радиус ПГЗ rgd=2Gmd/c2=3,48.10-96 м, k-радиус ПГЗ rkd=ħ/mdc=Ru=1,5.1026 м, произведение rgdrkd=2/c3=2lpl2=5,22.10-70 м2, константа αgd=rgd/rkd=2,32.10-122=1/Ndu. У протона g-радиус rgp=2Gmp/c2=2,48.10-54 м, k-радиус rkp=ħ/mpc=2,11.10-16 м, но опять произведение rgprkp=5,22.10-70 м2! Константа αgp=rgp/rkp=1,18.10-38. Кстати, работая в ИСО, Эйнштейн получил αgp=5,9.10-39. Но при rgp=2,48.10-54 м (цифра Эйнштейна) константа αgp в НИСО удваивается: αgp=2Gmp2/ћc=2Gmp/rkpc2=1,18.10-38.

Википедия сообщает, что планкеон является самой лёгкой чёрной дырой [11]. Нам удалось выяснить, что создаёт нижний порог массы ГЧД. Из табл.1 видно, что лёгкие ГЧД содержат меньшее число ПГЗ Nd: масса ГЧД mbh=Ndbhmd, радиус ГЧД rbh=Ndbhrdg. Константа αgbh тоже пропорциональна числу ПГЗ: αgbh=rgbh/rkbh=Ndbhαgd.

Комптоновский радиус ПГЗ rkd=ћ/mdc равен радиусу Вселенной rkd=Ndurgd=Ru, а это – радиус геодезической кривой во мнимом пространстве, радиус кривизны пространства. У всех чёрных дыр rkbh=Ru/Nbhu=Ndrgd=rgbhMu/mbhu а g-радиус ГЧД

rgbh = 2Gmbh/c2 = 2GNdbhmd/c2 = Ndbhrgd (02)

зависит от числа объединённых ПГЗ. Нижним пределом является Ndbh=ћ/jd, при котором спин кластера jbh=Ndbhmdcrgbh=ћ. Дальнейшее снижение массы ГЧД невозможно, поскольку за один оборот ГЧД гравизаряды (ПГЗ) не накопят орбитальный момент

jbh = Ndbhjd = Ndbhmdcrbh = Ndbhmdcrkd/Nbhu = ħ (03)

(в НИСО jd=2ћ), требуемый для локализации элементарной частицы, имеющей массу покоя mbh. Из формулы (03) видно, что Ndbh=Nbhu=Ndu.

Оценим число ПГЗ, образующих минимальную ГЧД в настоящее время:

Ndpl = mpl/md = rpl/rgd = ћ/jd = 0,655.1061 = Ndu (04)

При меньшем значении Nd масса кластера недостаточна для замыкания концов одномерной цепочки ПГЗ под действием g-сил. Кривизна цепочки зависит от числа её звеньев, и при Nd<Ndpl цепочка не может «замкнуться», потерять продольную скорость и остановиться, сохранив поперечную скорость vorb=(vre2-vrad2)=c. Такие «недоношенные» кластеры ПГЗ не имеют массы покоя и не локализованы в пространстве, образуя гало тёмной материи вокруг галактик.

При Nd=Ndpl=Ndu цепочка ПГЗ замыкает свои концы и размещается вдоль границы планкеона (4πrpl=4πNdplrgd). Кольцо из цепочки ПГЗ получает спин jpl=Ndjdin=ћ и становится полноправной (локализованной) элементарной частицей с массой покоя mpl.

Что планковская частица – ГЧД, видно по её комплектации из ПГЗ: mpl=Ndplmd, rpl=Ndplrgd. Но в настоящее время планкеон является спекулятивной, демонстрационной частицей. Вселенная состояла бы из планкеонов (затравок для будущих чёрных дыр) лишь при отсутствии других фундаментальных связей. В реальности же каналы рождения нейтрино (w-связь) и электрона (е-связь) из цепочек ПГЗ уже миллиарды лет сводят к нулю вероятность образования новых планкеонов.

У планкеона несколько уникальных свойств, требующих осмысления. Из табл.2 видно, что у планкеона число ПГЗ Ndpl=Ndun, константа αgpl=αgd, угловая скорость ωpl=(ωdωu), масса mpl=(mdMu), радиус rpl=(rgdRu), энергия wpl=(wdWu) – всюду формула среднего геометрического! Внутри планкеона, как и у других ГЧД, rgpl=rkpl, αgin=1.

Если через константы G, c, ħ можно выразить массу mpl и радиус rpl планкеона, то добавив к ним постоянную Хаббла, можно получить массы и радиусы ОГЗ и Вселенной. При Ru=c/h0 для планкеона Ru2/rpl2=c5/2Għh02=4,3.10121=Ndu, Ru=rplNdu=1,5.1026 м. Аналогично, для ПГЗ rpl/rgd=Ru/rpl, откуда rgd=2Għh0/c4=3,48.10-96 м. Далее, поскольку Mu=Ruc2/2G, то Mu2/mpl2=c5/2Għh02=4,3.10121=Ndu и Mu=c3/2Gh0=1,01.1053 кг. Аналогичная связь mpl и md: mpl2/md2=c5/2Għh02=4,3.10121=Ndu, и md=ħh0/c2=2,35.10-69 кг.

Непостоянство силовых констант

Поскольку значения фундаментальных констант зависят от возраста Вселенной, во избежание путаницы мы унифицировали обозначения постоянных Ньютона, Планка, Кулона и Хаббла присвоением индекса «0» для их нынешних значений G0, ћ0, k0, h0 и индекса «1» для момента рождения Вселенной (единственный ПГЗ). Промежуточные значения констант имеют индекс «n» – номер оборота Вселенной, от 1 до 400.

Начнём «от печки» – формулы αi=k0qi2/ћc. При расчёте s-связей кварков внутри адрона, e-заряды которых меньше заряда электрона (qu=±2qe/3, qdqe/3), силовая константа е-связи Gex=k0 делится на квадрат числа N кварков qs в адроне: Gsin=Gsex/N2 (адрон, как и кварк МЧД, на его границе потенциал φs=c2m0/qs). Если оставить k0 в покое, надо уменьшить константу αin=αex/N2. В любом случае k0qex2= k0N2qin2=const.

С увеличением массы Вcеленной Mu=Ndumd такая инфляция Gex происходит и с g-связью (G0=G1/Ndu). Разница в формулах для g- и е- связей линейный (1/N) или квадратичный (1/N2) характер спада – объясняется сокращением массы в числителе и знаменателе исходной формулы для g-связи:

αi = k0qi2/ћ0c = k0qi2/m0c2rk переходит в αg = 2Gm0/Ndmdc2rkd (05)

Как и в формуле (01), двойка в числитель (05) добавляется из-за индукции инертной массы Mt=βMu при орбитальной скорости вращения Вселенной vorb=jc. Но всё это относится к внешнему значению константы αdg в макромире. Если бы ПГЗ был составной частицей (МЧД), внутри него тоже бы соблюдалось равенство αgin=αgex.

Подсчитаем влияние числа Ndbh на константу αg в ГЧД. Учтём, что внутри ГЧД, как и во Вселенной, αgin=1. Такое чудо, похоже, встречается ещё лишь в адронах, где все кварки (а их массы различаются в тысячи раз!) подчиняются зависимости αsin=1, rs=rk.

В гиперпространстве орбитальные моменты ПГЗ jd=mdcRu=ћ суммируются

Ju = MucRu = Ndujd = Ndumdcrkd = Nduћ (06)

(g-связь виновница многозарядности ГЧД), так что для Вселенной в знаменателе формулы (05) появляется множитель Ndu. Раскрывая αgbh=rgbh/rkbh, получаем:

αgu = 2GMu2/Nduћс = 2GMu/Ruc2 = 2Gmd/rdkc2 = 1 (07)

Найдём величину αgex для ПГЗ в нынешнем макромире:

αgd = 2G1md2/ћ1c = 2G0md/rdkc2 = αgu/Ndu = rgd/rkd = 2,33.10-122 (08)

Это позволяет быстро находить константы αgbh и радиусы rbh любого размера:

αgbh= Ndbhαgd = 2Gnmbh2/ћnс = 2Gnmbh/Rnc2 = mbh/Mn = rbh/Rn (09)

В момент рождения Вселенной она состояла из единственной частицы – ПГЗ. Чтобы g-поле так искривило траекторию частицы, создало ПГЗ и упаковало его до ничтожных размеров (rgd=2G0md/c2=3,48.10-96 м), константа g-связи G1 должна быть гораздо больше нынешнего значения G0. По определению, экстраполируя на Nq=1, что наблюдаем у всех МЧД с единственным фундаментальным зарядом, находим:

G1 = αgdћ0c/2md2 = G0Ndu = Gex = 2,87.10111 м3.кг-1-2 (10)

А это – исходное значение константы GN в момент Большого Взрыва, которое искали инфляционная модель ΛCDM и С.Хокинг. Так что крайности сходятся.

Космологическая модель инфляционной Вселенной (ΛCDM) ведёт отсчёт существования Вселенной с так называемого планковского времени tpl=lpl/c ~10-43 с. Более коротких отрезков времени астрофизика до этого не встречала. Из табл.2 видно, что планкеон состоит из Ndpl ПГЗ, и образовался позже зародыша Вселенной – ПГЗ. При достижении нынешней массы планкеона (Mn=mpl) Вселенная уже успела «накрутить» половину общего числа своих оборотов. Поскольку mpl/md=2n, то npl=lnNdpl/ln2≈200. Сейчас число оборотов Вселенной достигло nu=lnNdu/ln2≈400.

После первого оборота ПГЗ (n=1, считай – оборота Вселенной), этот ПГЗ накопил второй квант действия ћ1=mdcrdk, удвоил свою энергию и «выкупил» свою копию у решётки ОГЗ. Тогда внутри Вселенной стало 2 ПГЗ и, по правилам сложения чёрных дыр, вдвое увеличились её масса M2=2md и k-радиус R2=2rdg. Объём нарушенной структуры решётки ОГЗ (дислокация) увеличился в 8 раз, а плотность материи снизилась в 4 раза. Константа g-связи внутри этой ГЧД уменьшилась и стала G2=G1/2, константа ћ2=4ћ1.

А постоянная Хаббла? Поскольку rkd=Ndrgd, то hn=c/rdk=ωu уменьшается вдвое с каждым оборотом Вселенной. С тех пор период вращения Вселенной вырос с T1=4πrdg/c=1,45.10-104 с до Torb=4πRu/c=6,28.1018 c=200 млрд лет. Рассчитаем, каков истинный возраст Вселенной Tu. При постоянной орбитальной скорости ПГЗ vre=c период оборота Вселенной растёт, удваиваясь при каждом цикле. Сумма сходящегося ряда

Tu = Torb (1+1/2+1/4…) = 2Torb = 1,256.1019 с ≈ 400 млрд лет (11)

Сравнив Tu с общепринятым значением возраста Вселенной T0=Ru/c≈13,8 млрд лет, получаем, что Тu=8πT0. Это снимает проблему с возрастом шаровых скоплений, который нередко больше 20 млрд лет. Да и вероятность самозарождения жизни путём случайного перебора нуклеотидов ДНК становится не столь фантастичной.

В планковскую эру период вращения Вселенной составлял Torb=4πrpl/c≈0,95.10-42 c, на 60 порядков больше периода внутреннего вращения ПГЗ Td≈10-104 c, но общий возраст Вселенной (Tu=2Torb) практически не изменился. Наша модель снизила затравочную массу Вселенной на mpl/md≈60 порядков, что делает рождение Вселенной не столь загадочным. А поскольку Ndu=Mu/md=4,3.10121, исходная масса M1 уменьшилась ещё на 60 порядков!

Увеличение массы Mn и радиуса Rn вдвое за каждый оборот Вселенной уменьшает угловую скорость её вращения ωu=c/Rn, то есть снижает постоянную Хаббла hn. При Torb=4πRu/c=200 млрд лет, с помощью телескопов мы можем заглянуть в прошлое Вселенной на глубину не более t0=Run/c=13,8 млрд лет, что составляет 7% Torb. За это время hn снизилась с 2,4.10-18 с-1 (73 км.с-1.Мпк-1, z≈10) до 2,0.10-18 с-1 (61 км.с-1.Мпк-1, z≈0). Это объясняет рост постоянной Хаббла у самых далёких наблюдаемых галактик (табл.3).

Из-за такого непостоянства h0 некоторые учёные стыдятся называть постоянную Хаббла константой. Но также изменчиво ведут себя постоянные Ньютона и Планка, GN и ћ.

Если ослабление постоянной Хаббла со временем прослеживается по величине красного смещения спектральных линий от удалённых квазаров и галактик, то как обнаружить ослабление g-поля? Известно, что Земля медленно удаляется от Солнца, а Луна ежегодно удаляется от Земли на доли метра. Сейчас это объясняется расширением Вселенной после Большого Взрыва. Но инфляция пространства – это околонаучный миф, реалистичнее говорить об экспансии Вселенной в захвате новых жизненных территорий при медленном ослаблении g-связей между небесными телами.

У первой чёрной дыры Nd=1, константы внешней и внутренней g-связи G1=Gex=Gin должны совпадать, rdg=rdk=R1, а константы αgin=αgex=αg1=2G1md2/ћ1c=1. Если бы постоянная Планка ћ не росла со временем, а mdcrdk=ћ0, то с расширением Вселенной (rкd=Ru) росла бы масса ПГЗ, что нежелательно. Остаётся предположить, что исходное значение постоянной Планка мало и равно спину ПГЗ: jd=ћ/Ndun=ћ1=2,46.10-156 Дж.с.

Хотя с ростом массы Вселенной константы GN и ћ «поплыли» в противоположные стороны, их произведение G1ћ1=Gnћn=G0ћ0 остаётся неизменным. Для расчёта ћn по мере накопления ПГЗ в объёме ГЧД, которой является Вселенная, применима формула

ћn = mbhcrbh = Ndn2mdcrdg= Ndnћ1 = ћ0Ndn /Ndu = αdgNdnћ0 (12)

А что с постоянной Кулона? Если решётка ОГЗ заморожена и не зависит от времени, проницаемость вакуума εe=1/4πk0=0,885.10-11 Фд.м-1 постоянна, w-, e- и s- связи различаются лишь константами αi, а константу k0, как и скорость света с, лучше не трогать.

Симметрия g- и w- связей

Используя зависимость массы планкеона от массы Вселенной

mpl = (ћc/2G) = Mu/Nplu =Ndplmd (13)

(при отсутствии других частиц) и зависимость массы Вселенной от числа ПГЗ: Mu=NpluNdplmd=Ndumd, найдём спин планкеона

jpl = ћ = mplcrpl = Ndpl2jd = ћNdpl2/Ndu (14)

откуда Ndpl2=NdplNplu=Ndu и другие парадоксальные свойства планкеона.

Орбитальный момент квантуется не только по g-связи, но и по w- и е- связям:

jdex = ћ = mdAgrkd = qdAwrkd = qdAerkd (15)

и какой из этих квантов первичен, а какой следствие – ещё под вопросом. Приоритет отдаётся доминирующему электрослабому взаимодействию. Из формулы (15) видно, что векторные потенциалы нейтрино Aw и электрона Ae должны быть равны, как и скалярные потенциалы φw и φе. Это подтверждает родство w- и e- связей.

Слабая связь – проявление электрической связи для субчастиц электрона – нейтрино, ещё не замкнувших свои цепочки в оболочке электрона радиуса ree. Помимо g-связи состыкованных ПГЗ, которая искривляет цепочку ПГЗ с радиуса rdk=Ru до радиуса

rpl = (2Gћ/c3) = Ru/Nplu = Ndplrdg (16)

между ПГЗ действует более сильная w-связь, которая замыкает цепочку ПГЗ в кольцо при N<Ndpl. При qν=Nqd и mνcr=qνAwr=ћ константа αw связана с w-зарядом нейтрино уравнением

αw = k0qw2/Nћc = k0Nqd2/ћc (17)

При объединении N ПГЗ в цепочку с суммарным зарядом qν=Ndνqd, где qd=qe/Nde=4,13.10-58 Кл – латентный заряд ПГЗ, под действием w-сил эта цепочка замыкается, и образуется нейтрино – кластер с квантованным орбитальным моментом

jexν = qνAwr = mνAtrkd = mdcRu = ћ (18)

Объединение Nνe нейтрино в цепочке второго порядка под действием е-сил создаёт новую элементарную частицу – электрон, уже с квантованным спином:

jinν = NqνAwr = jexνN/Nνe = ћ (19)

Электрон получает массу покоя и локализуется в пространстве по формуле Гейзенберга с разбросом координат Δrek=ћ/mec. Тогда константа w-связи для субчастиц электрона будет αw=αe/Nνe2. Такое родство w- и е- связей подтверждается их объединением в единое электрослабое взаимодействие. Поскольку jexν=ћ из уравнения (19) следует, что должно соблюдаться соотношение

N= Nνe = Nde = (qe/qd) =(me/md) = 1,97.1019 (20)

Можно предположить, что цепочки нейтрино, не набравшие нужного числа звеньев Nνe, подобно бездомным цепочкам ПГЗ, не локализованы в пространстве, входят в состав тёмной материи и циркулируют вокруг центров гравитации в виде гало. Но радиус орбит цепочек нейтрино не превышает r=ћ/mνc=0,765.107 м, так что это гало несравнимо меньшего размера, чем гало из цепочек ПГЗ.

Сгруппируем ПГЗ, e-нейтрино, планкеон, электрон в 2 пары элементарных частиц: ПГЗ и нейтрино обладают только квантованным орбитальным моментом (jdex=mdcrdk=ћ и jνex=qνAwr=ћ), планкеон и электрон помимо jex=ћ имеют квантованный внутренний момент вращения (спин): jplin=mplcrpl=Ndplmdcrpl=ћ и jein=qeAerek=NνeqνAerek=jνex=ћ. Первая пара частиц не имеет массы покоя (jdin=mdcrdg=ћ1, jνin=qνAwrνw=NqdAwαwrνk=Njd<ћ0, члены второй пары – планкеон и электрон – обладают массой покоя (jplin=ћ и jein=ћ).

Накопление числа ПГЗ в цепочках тёмной материи происходит при g- и w- связях одинаково, разница лишь в числе ПГЗ Nd, при котором цепочка замыкается и квантуется внутренний момент вращения (спин): Ndpljd=Ndplmdcrgd=ћ или NqdAgrwd=Nmdcrwd=ћ. Аналогию можно провести и при дальнейшем объединении звеньев цепочек второго порядка: Nplujpl=NplumplcRu=MucRu и Nνejν=NνeqνAwrwe.

При g-связи второе кольцо кластера Mu повторяет архитектуру первого кольца, число ячеек Nplu=Ndpl=Ndu. Наша новация состоит в том, что среднее геометрическое N=Nνe=Nde изоморфно переносится и на w-связь. Тогда число ПГЗ в нейтрино N=Nνe=Nde=1,97.1019, масса е-нейтрино mν=Nmd=4,62.10-50 кг, w-заряд е-нейтрино qν=Nqd=0,813.10-38 Кл, константа αw=αe/Nνe=3,71.10-22, радиус rdw=αwrdk=5,57.104 м, радиус rνk=ћ/mνc=0,76.107 м, радиус rνw=αwrνk=2,82.10-15 м.

И при g- и при w- связях пары квантованных частиц подчиняются формуле среднего геометрического: mpl2=mdMu и qν2=qdqe, Ndpl=Ndu и N=Nde. Сопоставим теперь их полевые параметры на границе МЧД: φdw=k0qd/rdw=1,32.10-33 В, φνw=k0qw/rνw=5,12.105 В, Adw=φdw/c=4,4.10-42 В.с.м-1, Aνw=φνw/c=1,71.10-3 В.с.м-1. Цифровые значения остальных параметров этих частиц представлены в табл.2, откуда видно, что kw=ke=k0, φw=φe, Aw=Ae.

Одиночный ПГЗ при своём вращении индуцирует w-поле с напряжённостью Еd=[c.Bd], направленное ортогонально плоскости вращения ПГЗ. На полюсах вращения цепочки ПГЗ возникают разноимённые магнитные заряды, притягивающие друг друга. При Nd=N цепочка замыкается, все w-параметры оказываются внутренними, кольцо из ПГЗ создаёт е-поле с напряжённостью Ee=[c.Bν], которое на 19 порядков сильнее w-поля. При длине цепочки из Nνe нейтрино из неё снова образуется кольцо – электрон. На этом шаге новые нейтрино больше не притягиваются, поскольку электрон получает массу покоя, становится фермионом и отталкивает от себя все одноимённые заряды.

Возникает вопрос – насколько реальна предлагаемая модель дискретного строения элементарных частиц, поскольку с пелёнок мы знаем, что в микромире господствует полевая квантовая теория, не допускающая наглядного толкования событий с позиций «здравого смысла» человеческого макро-опыта.

Например, почему при заполнении оболочки N ПГЗ исчезает w-связь и открывается e-связь? Логично предположить, что из-за большого внешнего сопротивления вакуума магнитная цепь из «скрюченой» струны ПГЗ создаёт слабый ток, соответствующий w-связи. При контакте концов цепочки ПГЗ или цепочки нейтрино электрическая цепь замыкается «на себя» (короткое замыкание на языке уравнений Кирхгофа), ток многократно усиливается: w-связь заменяется на е-связь.

Сейчас константа g-связи αgi всех элементарных частиц гораздо слабее константы e- связи αe и константы w-связи αw. В начальный период истории Вселенной был момент n, когда константа Gn>>G0=GN, константа ћn<<ћ0=ћ. В то время число ПГЗ в планкеоне Npl было меньше, чем в электроне Ne, и рождение планкеонов из цепочек ПГЗ посредством g-связи доминировало среди других возможных каналов рождения элементарных частиц.

При рождении МЧД в планковскую эпоху имеем ситуацию, обратную наблюдаемой в настоящее время [10]. В то время число ПГЗ в одном нейтрино (Nd=m/md≈1,97.1019) превышало число Ndpl, поскольку из-за большого значения константы Gn константа αgpl доминировала среди возможных каналов рождения элементарных частиц. Cейчас замыкающая кривизна цепочки ПГЗ в w-поле больше (rνw<rplg), рождаются нейтрино.

Используя найденное значение αw, рассчитаем основные параметры нейтрино. Расчётные формулы и текущие значения параметров представлены в табл.2. Недостающие значения G1, ћ1 и k1 в момент рождения Вселенной (единственный ПГЗ): константа G1=rdgc2/2md=2,33.10122 м3.кг-1-2 и константа ћ1=jd=mdcrdg=2,46.10-156 Дж.с. Оказалось, что масса е-нейтрино mν на 19 порядков меньше массы электрона me! В ходе расчётов обнаружилось совпадение радиусов rνw=ree=2,82.10-15 м, что отмечается впервые.

Новацией стали значения параметров и силовых констант внутри МЧД, к которым относятся все лептоны, включая электроны и е-нейтрино. Сильная (s-) связь, образующая кварки и удерживающая их в адронах, не рассматривается.

О составных античастицах можно лишь сказать, что такие античастицы не рождаются путём синтеза (наращивания числа ОГЗ в цепочках) из-за сил g-отталкивания ОГЗ, а являются продуктами распада более энергоёмких адронов, промежуточных бозонов или хиггсона. Внутри античастиц (позитроны, антипротоны и антинейтроны) ОГЗ удерживаются доминирующими силами е- или s-связи.

Нечто подобное наблюдается в двухзарядных Δ-мезонах, где связующие s-связи кварков превышают отталкивающие их е-связи. Другой пример – образование тяжёлых элементов при взрывах сверхновых звёзд, где слияние ядер лёгких элементов заканчивается на синтезе железа, у которого энергия связи нуклонов максимальна.

Таблица 1. Типичные ГЧД

Параметры и константы

ПГЗ

Планкеон

Пульсар

SMGBH

Вселенная

Масса ГЧД m0, кг

2,35.10-69

1,54.10-8

1,3.1031

1,3.1040

1,01.1053

Число ПГЗ Ndbh=mbh/md

1

0,655.1061

5,53.1099

5,53.10108

4,3.10121

rbhk=Ndunrdg=Run, м

1,5.1026

1,5.1026

1,5.1026

1,5.1026

1,5.1026

rbhg=2mbhGN/c2=αgrbhk=Run/Ndbh,м

3,48.10-96

2,28.10-35

1,93.104

1,93.1013

1,5.1026

Периметр (экватор) Lbh=4πrg, м

4,37.10-95

2,86.10-34

2,42.105

2,42.1014

1,88.1027

Площадь ГЧД (ИСО) Sbh=4πrg2, м2

1,53.10-191

0,65.10-68

4,67.109

4,67.1027

2,83.1053

Объём ГЧД (ИСО) Vbh=4πrg3/3, м3

1,78.10-287

5,1.10-104

3,0.1014

3,0.1041

1,41.1079

Плотность ρcr=mbh/Vbh=mdndV, кг.м-3

1,32.10218

3,02.1095

4,34.1016

4,34.10-2

0,72.10-26

Концентрация ПГЗ ndV=Ndbh/Vbh, м-3

5,63.10286

1,29.10164

1,84.1085

1,84.1067

3,05.1042

Концентрация ПГЗ ndS=Ndbh/Sbh, м-2

0,655.10191

1,01.10129

1,19.1090

1,19.1081

1,53.1068

Шаг решётки Δ=1/3ndV , м

2,6.10-95

2,35.10-53

3,8.10-27

3,8.10-23

0,69.10-14

Угловая скорость ωbh=с/rbhg, с-1

0,86.10104

1,32.1043

1,56.104

1,56.10-5

2,0.10-18

Torb=4πrbhg/c=4π/ωbh, с

1,45.10-103

0,95.10-42

0,8.10-3

0,8.106

6,25.1018

Jorb=mbhcrk=Ndbhћ , Дж.с

1,056.10-34

0,695.1027

5,85.1065

5,85.1074

4,55.1087

Jin=mbhcrbhg=Ndbhmdcrbhg, Дж.с

2,46.10-156

1,056.10-34

0,75.1044

0,75.1062

4,55.1087

It=2mbh/Torb=2ndSћbh=c3/4πGN, кг.с-1

3,23.1034

3,23.1034

3,23.1034

3,23.1034

3,23.1034

Gbh=G1/Ndbh, м3. кг-1-2

2,87.10111

4,37.1050

5,2.1011

5,2.102

0,667.10-10

ћbh=Ndbhћ=Ndbhmdcrg=jdin, Дж.с

2,46.10-156

1,61.10-95

1,36.10-56

1,36.10-47

1,056.10-34

αbhg=rbhg/Run=Ndbhαdg=Ndbh/Ndun

2,33.10-122

1,53.10-61

1,29.10-22

1,29.10-13

1

kbh=k1/Nde, м.Фд-1

0,9.1010

0,9.1010

0,9.1010

0,9.1010

0,9.1010

Таблица 2. Элементарные чёрные дыры

ПГЗ и ОГЗ

нейтрино

электрон

планкеон

Вселенная

Масса mbh=Ruc2/2GN=Ndmd=Nνmν, кг

2,35.10-69

4,62.10-50

0,91.10-30

1,54.10-8

1,01.1053

Энергия ЧД Wbh=ћbhωbh=mbhc2, Дж

2,11.10-52

4,16.10-33

0,82.10-13

1,385.109

0,91.1070

Число ПГЗ Nd=(αe/αw)=qbh/qd=mbh/md

1

1,97.1019

3,88.1038

0,655.1061

4,3.10121

Gin=G1/Nd, м3.кг-1.с-2

2,87.10111

1,46.1092

0,74.1073

4,38.1050

0,667.10-10

ћbh=jbh=Ndjd=Ndћ1, Дж.с

2,46.10-156

4,84.10-137

0,955.10-117

1,61.10-95

1,056.10-34

αgex=2G0mbh/Runc2=αdgNdbh=Ndbh/Ndu

2,33.10-122

4,58.10-103

0,9.10-83

1,53.10-61

1

αgin=2Gunmd/rbhc2=1/Nd

1

5,08.10-20

2,58.19-39

1,53.10-61

2,33.10-122

k-радиус ГЧД rkbh=Ndћ/mbhc=ћ/mdc, м

1,5.1026

1,5.1026

1,5.1026

1,5.1026

1,5.1026

g-радиус ГЧД rgbh=αgrbhk=Ndrdg, м

3,48.10-96

0,685.10-76

1,35.10-57

2,28.10-35

1,5.1026

Угловая скорость ωbh=c/rgbh, с-1

0,86.10104

---

---

1,32.1043

2,0.10-18

Число нейтрино Nν=mbh/mν=(αe/αw)

---

1

1,97.1019

---

---

Заряд МЧД qbh=Ndqd=qe/Nν, Кл

4,13.10-58

0,812.10-38

1,6.10-19

---

---

αbh=k0qbh2/ћc=αe/Nd2

4,85.10-80

1,88.10-41

0,73.10-2

---

---

k-радиус МЧД rkbh=ћ/Awqν, м

1,5.1026

0,76.107

3,86.10-13

---

---

e-радиус МЧД rebh=αerkbh=Ndrde, м

1,1.1024

5,54.104

2,82.10-15

---

---

w-радиус МЧД rwbh=αwrkbh=Ndrdw, м

2,82.10-15

1,43.10-34

0,725.10-53

---

---

φi=qik0/ri, В

1,32.10-33

5,12.105

5,12.105

---

---

Ai=cm0/qi=φi/c, Вб.м-1 4,4.10-26

1,71.10-3

1,71.10-3

1,71.10-3

---

---

Таблица 3. Параметры Вселенной

Красное смещение

z=0

z1

z≈2

z≈5

z≈10

Постоянная Хаббла h0, км.с-1.Мпк-1

То же в с-1

61

2,0.10-18

67

2,2.10-18

70

2,3.10-18

73

2,4.10-18

76

2,5.10-18

Радиус Вселенной Run=c/h0, м

1,5.1026

1,365.1026

1,3.1026

1,25.1026

1,2.1026

Длина геодезической кривой λ=4πRun, м

1,88.1027

1,71.1027

1,64.1027

1,57.1027

1,51.1027

Площадь оболочки Вселенной S3=4πRun2, м2

2,83.1053

2,33.1053

2,13.1053

1,96.1053

1,81.1053

Объём Вселенной V3=4πRun3/3, м3

1,41.1079

1,06.1079

0,93.1079

0,82.1079

0,72.1079

Критическая масса Вселенной Mcr=Runc2/2G, кг

1,01.1053

0,92.1053

0,88.1053

0,843.1053

0,81.1053

Индуцированная масса Вселенной Mt=βM0=M0

1,01.1053

0,92.1053

0,88.1053

0,843.1053

0,81.1053

Эффективная масса Вселенной Mef=Mcr+Mt, кг

2,02.1053

1,84.1053

1,76.1053

1,69.1053

1,62.1053

Критическая плотность ρcr=Mef/V3=DgRun, кг.м-3

0,72.10-26

0,87.10-26

0,95.10-26

1,03.10-26

1,12.10-26

Потенциал g-поля φg=GMef/Run=с2, м2-2

0,9.1017

0,9.1017

0,9.1017

0,9.1017

0,9.1017

Потенциал t-поля At=φg/c=BtRun=µgIt=c, м.с-1

3.108

3.108

3.108

3.108

3.108

Напряжённость g-поля Eg=φg/Run=cBt=ag, м.с-2

0,6.10-9

0,66.10-9

0,69.10-9

0,72.10-9

0,75.10-9

Индукция g-поля Dg=Mef/4πRun2=εgEg, кг.м-2

0,716

0,788

0,825

0,86

0,895

Проницаемость g-поля εg=Dg/Eg=1/4πG,кг.с2-3

1,195.109

1,195.109

1,195.109

1,195.109

1,195.109

Вихревой ток It=Mefc/4πRun=

=At/μg=c3/4πG=2ħnds, кг.с-1

3,23.1034

3,23.1034

3,23.1034

3,23.1034

3,23.1034

Циркуляция вихря Φt=4πRunAt=4πRun2Bt , м2-1

5,64.1035

5,12.1035

4,92.1035

4,7.1035

4,53.1035

Напряжённость t-поля Ht=It/Run=cDg, кг.м-1-1

2,15.108

2,36.108

2,48.108

2,58.108

2,69.108

Индукция t-поля Bt=At/Run=µgHt=c/Run, с-1

2,0.10-18

2,2.10-18

2,3.10-18

2,4.10-18

2,5.10-18

Проницаемость t-поля

µg=Bt/Ht=At/It=4πRun/Mef, м.кг-1

0,93.10-26

0,93.10-26

0,93.10-26

0,93.10-26

0,93.10-26

Энергия g-поля Wg=Mefφg/2, Дж

0,91.1070

0,83.1070

0,79.1070

0,76.1070

0,73.1070

Энергия t-поля Wt=ΦtIt/2, Дж

0,91.1070

0,83.1070

0,79.1070

0,76.1070

0,73.1070

Общая энергия системы W=Wg+Wt=Mefc2, Дж

1,82.1070

1,66.1070

1,58.1070

1,52.1070

1,46.1070

Плотность энергии g-поля

wg=EgDg/2=Wg/3Vun3, Дж.м-3

2,15.10-10

2,6.10-10

2,85.10-10

3,1.10-10

3,36.10-10

Плотность энергии t-поля

wt=BtHt/2=Wt/3Vun3, Дж.м-3

2,15.10-10

2,6.10-10

2,85.10-10

3,1.10-10

3,36.10-10

Ускорение atrad=Eind=[c.Bt]=c2/Run, м.с-2

0,6.10-9

0,66.10-9

0,69.10-9

0,72.10-9

0,75.10-9

Ускорение atorb=dAt/dt=c2/Run, м.с-2

0,6.10-9

0,66.10-9

0,69.10-9

0,72.10-9

0,75.10-9

Возраст Вселенной tun=Run/c, c

То же в млрд световых лет

5,0.1017

15,85

4,55.1017

14,5

4,35.1017

13,8

4,17.1017

13,25

4,0.1017

12,7

Период вращения Вселенной

Torb=4πRun/c=Mef/It=Фt/φg), c

6,28.1018

5,7.1018

5,46.1018

5,23.1018

5,03.1018

Масса ПГЗ md=ħ/cRun, кг

2,35.10-69

2,58.10-69

2,7.10-69

2,82.10-69

2,94.10-69

Число ПГЗ во Вселенной Ndun=M0/md

4,3.10121

3,56.10121

3,26.10121

3,0.10121

2,76.10121

Концентрация ОГЗ в объёме ГЧД

ndV=Ndun/V3=ρcr/md, м-3

3,05.1042

3,36.1042

3,51.1042

3,66.1042

3,82.1042

Шаг решётки ОГЗ Δ=1/3ndV, м

0,69.10-14

0,67.10-14

0,66.10-14

0,65.10-14

0,64.10-14

Концентрация ОГЗ на поверхности ГЧД

ndS=Ndun/S3=ρcrRun/3md=It/2ћ=c3/8πGћ, м-2

1,53.1068

1,53.1068

1,53.1068

1,53.1068

1,53.1068

Cила сжатия Вселенной

fcp=agM0=fcf=aradMd-=Ndunmd-[vorb.Bt], Нт

0,607.1044

0,607.1044

0,607.1044

0,607.1044

0,607.1044

Давление на границе ГЧД Pex=3fcp/S3=3wt, Па

0,65.10-9

0,78.10-9

0,86.10-9

0,927.10-9

1,01.10-9

Скорость света c=(Pex/ρcr), м.с-1

3,0.108

3,0.108

3,0.108

3,0.108

3,0.108

Спин Вселенной Jun=M0cRun=Ndunħ, Дж.с

4,55.1087

3,76.1087

3,44.1087

3,16.1087

2,92.1087

Энтропия ЧД Эun=S3c3/4=S3It=Ndkb, Дж.К-1

5,9.1098

4,9.1098

4,5.1098

4,15.1098

3,8.1098

Литература

1. Ю.В.Мягков. Космическая электродинамика. В сборнике трудов Станкин «Фундаментальные

Физико-математические проблемы», вып. 6, стр. 323-333. Изд. Янус-К, М., 2003.

2. Ю.В.Мягков. Уравнения Максвелла для гравитационного поля.

3. Ю.М.Ципенюк. Нуль-частицы во вращающейся системе отсчёта. УФН.

4. Б.С.Садыков. Об инерции и гравитации движущихся массивных тел.

Сборник «Физика и механика на пороге 21 века», вып. 1, стр. 15-26. Изд. МГУП, М., 1998.

5. Ю.В.Мягков. Вихревое поле как антагонист гравитационному полю.

6. И.Ф.Гинзбург. Планкеон. УФН.

7. Б.С.Садыков. Принцип Маха и гравитационная индукция.

Сборник «Физика и механика на пороге 21 века», вып. 2, стр. 12-27. Изд. МГУП, М., 1999.

Мягков Ю.В., Садыков Б.С.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

amplifier for 8 speakers
Алёна Петрова

ПОПУЛЯРНЫЕ

В началоВ начало