Физика для Всех!

Абсурдность кварковой теории.

                  Введение.  История открытия кварков.

В начале 60 годов 19 столетия было обнаружено более сотни сильновзаимодействующих элементарных частиц адронов.  Появилось сомнение, что эти частицы не отражают предельной элементарности.  В 1964 году М. Галл – Манн и Д. Цвейг предложили кварковую  модель из трёх кварков: u, d, s. Предполагалось, что кварки,- это частицы из которых состоят адроны.  Для того чтобы из кварков сложить адроны, кваркам  пришлось приписать дробные электрические заряды, кратные  е/3. Все кварки участвуют в сильном, слабом, электромагнитном и гравитационном взаимодействии.

        u – кварк,  или верхний, имеет заряд +(2/3)е, массу 2,01 +(-) 0,03 МэВ/с ^2;

        d – кварк,  или нижний, имеет заряд -(1/3)е, массу 4,79 +(-) 0,7 МэВ/с ^2.

Экспериментальное указание на существование  u и d – кварков получено в 1968 г. При рассеянии электронов на протонах обнаружена точечная структура протонов.

        s – кварк,  или странный,  имеет заряд -(1/3)е, массу 95 +(-) 25 МэВ/с ^2;

        c – кварк,  или очарованный,  имеет заряд +(2/3)е, массу 1,25 +(-) 0,09 ГэВ/с ^2.

 Предсказан в 1970 г., экспериментально подтверждён в 1974 г.

         b – кварк,  или прелестный,  имеет заряд -(1/3)е, массу 4,2 – 4,7 ГэВ/с ^2.

Был открыт в 1977 г.

          t – кварк,  или истинный,  имеет заряд +(2/3)е, массу 173,1 +(-) 1,3 ГэВ/с ^2.

Открыт в 1995 г.

Все кварки имеют антикварки.

           u и d – кварки первого поколения.

           s и с – кварки  второго поколения.

           b и t – кварки  третьего поколения.

Все кварки имеют три цвета: красный, зелёный, синий.

Официально считается, что обнаружение  t – кварка окончательно подтвердило реальность кварков.

Но так – ли это на самом деле, попробуем разобраться в этой статье.

              Протон состоит из трёх кварков: один d и два u кварка.  Протон стабилен,  схемы распада нет. Нейтрон состоит из трёх кварков:  один u и два d – кварка.  Схема распада  нейтрона:

 p⁺ + e^-+ v_e^- .  Нейтрон распадается на позитрон,  электрон и антинейтрино.   Согласно,  схемы  распада нейтрона, протон отличается от нейтрона на электрон и антинейтрино.

                   Протон состоит из duu – кварков.

                   Нейтрон состоит из udd – кварков.

То есть кварк  d нейтрона, отличается от кварка  u протона  на электрон и антинейтрино.  В протоне  один кварк d, который содержит электрон и электронное антинейтрино.  В нейтроне два кварка  d, значит в нейтроне, по крайней мере, два электрона и два антинейтрино.  Но если сравним массу кварка  u и кварка  d, то получим:

                    d – u =( 4,79 +(-) 0,7) – (2,01+(-) 0,3) = 2,88 +(-) 0,4 МэВ/с^2.

И сразу получается нестыковка, масса электрона 0,511 МэВ/с^2. Разница масс кварков почти в шесть электронов??? Почему? Очень хорошее начало для такой точной науки, как физика, где масса нейтрино вы лазит боком, если её не учитывают. Посчитаем массу протона по кварковой теории, которая равна 8, 81 МэВ^2. Масса нейтрона равна 11, 59 МэВ/^2. Как видим,  не только кварки имеют загадочную массу, но и нуклоны. Согласно справочных данных нейтрон имеет массу 939,565379 МэВ/^2 (Нейтрон – Википедия), протон имеет массу 938,2722046 МэВ/^2 (Протон – Википедия),  Согласно кварковой модели нейтрон легче в 81 раз, а протон легче в 106,5 раза. Представляете, какая разница? Объяснить такую разницу от взаимодействия протонов и нейтронов невозможно, так как атом водорода не имеет нейтронов. А как же быть с зарядом кварков, как кварки делятся зарядом при распаде нейтрона. Если рассмотреть захват протоном электрона и превращение его в нейтрон, как электрон распределяет свой заряд, что происходит с неделимым электроном внутри кварка? И почему таким странным образом при этом меняется масса? «Кварки являются бесструктурными, точечными частицами, что проверено вплоть до масштаба примерно 5 * 10 ^-10 м, что примерно в 20 тыс. раз меньше размера протона» (Кварки – Википедия).  Как же бесструктурная частица кварк u может присоединять электрон и становиться бесструктурным кварком  d. Как же бесструктурная частица кварк d может отдавать электрон и электронное нейтрино и становиться кварком u, но кварк d имеет заряд -1/3, где берёт для отдачи заряд электрона, если его нет в кварке d, если он есть, то должен быть скомпенсирован зарядом позитрона. В таком случае кварк d совсем не бесструктурная частица. В нейтроне кварковая структура udd, значит, содержит, по крайней мере, два электрона, два позитрона, два электронных нейтрино. Прошу обратить внимание, что в структуре кварков присутствует пара электрон-позитрон. Рассмотрим  отношение массы кварка к заряду или заряда к массе кварка:

                   d – кварк  (-1/3)/4,79 = -0,0695894

                   u – кварк (+2/3)/2,01 = 0,331675,

и где же здесь эквивалентность массы и энергии, и соответствие формуле Эйнштейна

                    E = mc^2

Для кварков требуется записать:

                    E_d = m_dc^2

                    E_u = m_uc^2

Для протона E_p = E_d + 2E_u, для нейтрона E_n = E_u + 2E_{d ,} то есть вычислить энергию для каждого кварка отдельно и найти общую для нуклона. Если сравнить массу к единице заряда или заряд к массе по поколениям, и при этом помнить, что это бесструктурные точечные частицы, то эквивалентное отношение заряда к массе или массы к заряду совершенно разные, что это другая материя? Но при этом частицы, которые состоят из кварков второго и третьего поколения, получены из кварковых частиц первого поколения, путём сталкивания протонов, нейтронов и их античастиц. Чудеса, да и только, в протонах и нейтронах нет кварков второго и третьего поколения, а после столкновения этих частиц, получите, пожалуйста??? Если наука считает, что пока в силу неизвестных причин, кварки группируются в три поколения, то не специалисту понятно, что занимаясь подгонкой под ответ можно привести науку к какому угодно результату. Кварк s потребовался для того, чтобы объяснить структуру частицы каон, открытую в 1947 году.

                    Открыли новую частицу, а комбинация из существующих кварков не складывается, пожалуйста, получите ещё кварк. А тут и математика на помощь с обоснованием восьмеричного пути. Но вот беда, первоначально забыли принцип Паули, и оказалось по два одинаковых кварка в нуклонах. Но надо же принципы запрета соблюдать, частицы - то элементарные бесструктурные. Пожалуйста, покрасили кварки в красный, зелёный и синий цвет. А чем кварк красного цвета отличается от кварка зелёного цвета, не кому, не известно, а почему три цвета, тоже, не кто, не знает? Так на всякий случай. Три поколения, три цвета, а может потому, что пространство трёхмерное? А может упущение математики с восьмеричным путём? Но следуя восьмеричному пути, и поколений должно быть четыре, и цветов четыре (чётное число). Это явно указывает, что ещё минимум два кварка неоткрыты? А тут появилась теория струн со 126 мерным пространством, ну так что бы наверняка, не кто, не чего не понял. Желательно всё это связать.

                 Ещё раз обратим внимание на то, как в физике сохраняются масса, импульс, заряд. Нейтрон распадается на позитрон,  электрон и антинейтрино.   Согласно,  схемы  распада нейтрона, протон отличается от нейтрона на электрон и антинейтрино. То есть кварк d нейтрона, отличается от кварка  u протона  на электрон и антинейтрино. А теперь рассмотрим электронный захват протоном и превращение его в нейтрон.  (Электронный захват – Википедия) Протон, захватывая орбитальный электрон, превращается в нейтрон, при этом испускает электронное нейтрино.

                   P⁺ + e^---- n + v_е

Но при этом u – кварк превращается в d – кварк, присоединяя электрон и испуская нейтрино. Разница d – кварка между первым и вторым случаем в два электронных нейтрино. Вот оно торжество сохранения массы, импульса, заряда.

                   Рассмотрим каоны.  (Каон – Википедия).

Каон содержит странный антикварк и один u или d – кварк.

                  К⁺  - состоят из us^- -  кварков.

Частица каон с положительным зарядом +1, состоят из u и s -  антикварка. А распад идёт на мюон плюс мюонное нейтрино или положительный пион плюс нейтральный пион, или положительный пион плюс положительный пион плюс отрицательный пион, или нейтральный пион плюс  позитрон плюс позитронное нейтрино.

                  us^- --- µ + v_e или π⁺ + π⁰, или π⁺+ π⁺+  π^-, или π⁰ + е⁺ + v_e

Нейтральный каон К⁰ – состоит из ds^- - кварков ( из d – кварка и s^-  - антикварка).

Короткоживущий К_s⁰ – состоит из   – кварков (состоит в числителе d-кварк s* - антикварк плюс s – кварк d* - антикварк в знаменателе корень квадратный из 2). Каналы распада: положительный пион плюс отрицательный пион или два нейтральных пиона.

                 π⁺ + π^- или 2 π⁰

Долгоживущий К_L⁰ – состоит из  (ds*- sd*)/√2 – кварков (состоит в числителе d-кварк s* - антикварк минус s – кварк d* - антикварк в знаменателе корень квадратный из 2). Каналы распада: положительный пион плюс электрон плюс электронное нейтрино или отрицательный пион плюс позитрон плюс  электронное нейтрино, или положительный пион плюс отрицательный мюон, плюс мюонное нейтрино, или отрицательный пион плюс положительный мюон плюс мюонное нейтрино, или три нейтральных пиона, или положительный пион плюс нейтральный пион плюс отрицательный пион.

                π^+- + е^-+ + v_е или π^+- + µ^-+ + v_µ , или 3 π⁰ , или π⁺ + π⁰ + π^-

Каналы распада короткоживущих (ds*+ sd*)/√2  и долгоживущих каонов (ds*- sd*)/√2, состоящих из одинаковых кварков, разные, насколько разные: два нейтральных пиона и три нейтральных пиона, и это объясняется нарушением  СР – инвариантности. Но,  если обратить внимание на короткоживущие  и долгоживущие  каоны, то сложить их из d и s – кварков оказалось невозможным,  пришлось прибегать к формуле.  Если из целых кварков сложить частицы не получается, то не из других ли кварков они состоят? А может вообще не из кварков? Что вероятнее всего. Из таких кварков точно не состоят, в чём и убедимся дальше. Антикаоны здесь рассматривать не будем, хватит нам и каонов с их кварками и антикварками. Вот ещё одна странност, что в каонах находятся кварки первого и второго поколения, а какая разница в массах между ними, а, следовательно, и соотношениях между зарядами и массами? Где ж тут эквивалент в энергиях в этих элементарных, бесструктурных, точечных частицах??? Прошу обратить внимание, что в каонах: нейтральных, короткоживущих, долгоживущих присутствуют кварки d , а они, как было установлено ранее, содержат пары электрон – позитрон. И в каналах распада каонов видим наличие электронов, позитронов, нейтрино. Каоны со странным коэффициентом корень квадратный из двух (как только его нашли) не целых кварков и антикварков ds с совершенно разными эквивалентами массы и заряда в основном распадаются на пионы.

                   Кварковый состав пионов:

                   ud^- , du^-  , (uu^-  -  dd^-)

Пионы состоят из  u – кварка d – антикварка, d – кварка u – антикварка,  (u - кварка u – антикварка -  d – кварка d – антикварка).

 А куда же девались s – кварки бесструктурные и даже дробные?  А может бесструктурные s – кварки содержат другие бесструктурные u и d – кварки, какая им разница? Нет, этого допустить нельзя. Уж слишком много будет в бесструктурных электронов, позитронов, нейтрино, антинейтрино. Как же быть?

И тут ситуацию спасают бозоны  W⁺ и  W^- (W и Z – бозоны – Википедия).   W – бозон элементарная частица с массой 80, 385 +(-) 0,015 ГэВ/с^2 с зарядом +1е, -1е, открыты в 1983 г.

                  s + W⁺ = d^-  ,   d + W^- = s⁼

Кварк s плюс бозон W  с положительным зарядом получается антикварк d, кварк d плюс бозон с отрицательным зарядом получается антикварк s.

Проверим закон  сохранение массы.    

                  95 +(-) 25 МэВ/с ^2 + 80, 385 +(-) 0,015 ГэВ/с^2 = 4,79 +(-) 0,7 МэВ/с ^2.

Абсурдность обмена такими частицами вытекает из того, что импульс частицы разнесёт всё ядро любого атома, а не только отдельного нуклона («масса частицы почти в 100 раз тяжелее протона и близки к массе атомов рубидия…»). Очень удобная теория. По определению виртуальные частицы не обнаружимы на опыте, но переносят заряд и осуществляют взаимодействие. Есть подозрение, что они и коллайдер сломали, но подлость – то их заключается в следующем, канал распада самого бозона:

                    W^- --- e^- + v^-

Отрицательный бозон W распадается на электрон и антинейтрино. Обращаю внимание, опять электрон и антинейтрино. Вот она главная хитрость с сохранением закона масс и импульсов, и как из виртуальных бозонов рождаются реальные частицы.

Бозоны, конечно физику с её стандартной моделью «спасли», последний спаситель бозон Хиггса, а дальше – то, что будет? А дальше, антибозон Хиггса, бозоны зарядов, бозоны спинов, бозоны скорости, бозоны тёмной материи, да мало ли их ещё можно придумать. Но вернёмся к реальности.

                     Схема распада пионов.

                     π⁺ ---  µ + v_µ ,   π⁺ ---  е⁺ + v_е ,      π^- ---  µ^- + v_µ ,   π^- ---  е^- + v_е,   π⁰--- 2Y

Пион с положительным зарядом распадается на мюон с положительным зарядом плюс мюонное нейтрино. Пион с положительным зарядом распадается на позитрон плюс электронное нейтрино. Пион с отрицательным зарядом распадается на мюон с отрицательным зарядом плюс мюонное нейтрино.  Пион с отрицательным зарядом распадается на электрон плюс электронное антинейтрино. Нейтральный пион распадается на 2 гамма кванта.

Как видим, каналы распада снова приводят к электронам, позитронам, нейтрино, антинейтрино, фотонам.

Мюоны с отрицательным зарядом распадаются на электрон, электронное антинейтрино и мюонное нейтрино. Мюон с положительным зарядом (антимюон) распадается на позитрон, электронное нейтрино и мюонное антинейтрино.

                     µ^- --- е^-  +  v_е^-  +  v_µ ,                       µ⁺ --- е⁺  +  v_е  +  v_µ^-

Существуют виды распада, когда возникает фотон или электрон-позитронная пара. Обращаю внимание, опять те же электроны, позитроны, нейтрино, антинейтрино, фотоны. Доказано, что мюонные нейтрино осциллируют в электронные нейтрино.

Рассматривать кварки третьего поколения опасно для здоровья обывателя, но не для физиков. Поэтому здесь мы рассматривать их и не будем, напомним только отдельные параметры. Кварк b почти в 5 раз тяжелее нуклона не может сочетаться с t – кварком из за разного времени жизни, в частицах содержащих его нарушение чётности, симметрии, странные каналы распада , осцилляции, даже физики испугались, поначалу чуть было не написали В – физику. Массой кварка t приходится только восхищаться. Можно только сказать, хорошо ребята «стреляют», так можно всю мишень превратить в один бесструктурный сгусток энергии, сразу включающий все элементы таблицы Менделеева. Вот и пошли боттмонии, чермонии и кварконии с ароматами, странностями, очарованиями, прелестями, истинностью, цветностью.

                     Заключение. Политическая составляющая науки, преклонение перед авторитетами и корифеями, гонка за престижем, первенством ведёт учёных по ложному пути, а науку загоняет в тупик. Мыслимым экспериментам присвоили статус практического эксперимента.  Порождение этого сильные и слабые взаимодействия, виртуальные частицы, глюоны, кварки, при этом утверждается нарушение всех законов сохранения импульсов, зарядов, масс, энергий.  И что бы всё это, как-то спасти  потребовались у необнаруженных частиц кварков  дробные заряды, поколения, цвета, странности, ароматы, нарушения симметрий, запретов, чётностей. Теории рождаются в угоду математике. Многие из этих ложных «открытий» получили признание Нобелевского комитета и приобрели статус неприкосновенности, таких ориентиров столпов науки, против которых возражать невозможно, а кто возражает, то отвергается, как прокажённый. Посмотрите, сколько открыто элементарных частиц, и заряды всех положительных и отрицательных частиц кратны заряду электрона, масса частиц так же измеряется массой электрона, и все частицы в конечном итоге имеют каналы распада, которые заканчиваются электронами, позитронами, фотонами, нейтрино и антинейтрино. Не пора ли пересмотреть, а, может из этих частиц, состоят все частицы? Но это страшно представить. Обрушится вся физика элементарных частиц с её открытиями, докторскими и кандидатскими, и станет более понятной всем. Как раз этого и нельзя допустить, очень сильно статус  лжеучёной  элиты понизиться. Но время ведёт к этому, что поделаешь, закон диалектики.

Список использованных источников.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%BA

http://nuclphys.sinp.msu.ru/spargalka/a19.htm

http://nuclphys.sinp.msu.ru/enc/e074.htm

http://elementy.ru/trefil/21196

https://ru.wikipedia.org/wiki/D-%D0%BA%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%BA

https://ru.wikipedia.org/wiki/U-%D0%BA%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%BA

https://ru.wikipedia.org/wiki/C-%D0%BA%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%BA

https://ru.wikipedia.org/wiki/B-%D0%BA%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%BA

https://ru.wikipedia.org/wiki/T-%D0%BA%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%BA

https://ru.wikipedia.org/wiki/W-_%D0%B8_Z-%D0%B1%D0%BE%D0%B7%D0%BE%D0%BD%D1%8B

Справка, для удобства пользования статьёй все данные приведены из Википедии, но все данные проверены по другим источникам.

06. 11. 2014 г.    А.Т. Дудин.