Xreferat.com » Рефераты по математике » Физическая природа массы

Физическая природа массы

В.Н. Власенко, ИЧП "Омский институт математической физики и информатики"

В течение 5 лет в Омском институте математической физики и информатики разрабатывается линейная теория гравитации и на ее основе единая гравитационно-электромагнитная теория [1,2]. При изучении механизма гравитационного притяжения в конце 1994 года была сформулирована концепция частицы-генератора, которая создает микрообъекты типа электрона, протона, фотона и так далее [3]. В 1995 году на основе этой концепции была начата разработка вращательной теории частиц [4,5], которая позволила по-новому взглянуть на физическое содержание квантовой механики. В этой работе излагается краткое содержание доклада [3].

1. Линейная теория гравитации

Запишем закон тяготения Ньютона:

Физическая природа массы

где Физическая природа массы-константа взаимодействия. Множитель Физическая природа массысвязан с трехмерностью пространства и выделен специально,чтобы исключить его из уравнений. По аналогии с законом Кулона закон тяготения Ньютона выводится из уравнения

Физическая природа массы

где Физическая природа массы- векторная напряженность гравитационного поля, Физическая природа массы- плотность массы покоя. Для решения этого уравнения вводится гравитационный потенциал Физическая природа массы:

Физическая природа массы

Уравнения (1.2) и (1.3) образуют стационарную систему уравнений. Перейдем к нестационарным уравнениям. Для этого к вектору Физическая природа массыприменяем преобразование Лоренца и получаем 4-вектор напряженностей Физическая природа массы, где S -скалярная напряженность гравитационного поля. Чтобы получить релятивистское уравнение, необходимо уравнение (1.3) расширить до 4-градиента, уравнение (1.2) до 4-дивергенции. В результате получаем систему уравнений гравитационного поля:

Физическая природа массы

Физическая природа массы

где с - скорость света.

Далее было сделано объединение теории гравитации и электродинамики. При этом потребовалось ввести массы покоя гравитона m0 и фотона m1. Введем обозначения: Физическая природа массы- константа электромагнитного взаимодействия, Физическая природа массы- плотность электрического заряда, Физическая природа массы- плотность тока и

Физическая природа массы

где h - постоянная Планка. Уравнения единой теории разделим на 3 уровня.

Внешний уровень:

Физическая природа массы

Уровень вещества:

Физическая природа массы

Физическая природа массы

Уровень напряженностей:

Физическая природа массы

Физическая природа массы

Вторая пара уравнений Максвелла и калибровка Лоренца есть следствия этой системы уравнений. Гравитационный и электромагнитные потенциалы Физическая природа массыи Физическая природа массывходят в эту систему уравнений в явном виде.

2. Механизм гравитационного притяжения

При изучении механизма гравитационного притяжения также потребовалось ввести массу покоя гравитона [1,2]. Рассмотрим этот механизм на качественном уровне. Пусть материальная точка покоится и создает стационарное гравитационное поле. Если тело излучает "что-то", несущее энергию и импульс, то оно должно поглощать аналогичное "что-то", чтобы выполнялись законы сохранения энергии и импульса. В результате была построена теория встречных полей, в которой стационарное гравитационное поле раскладывается в сумму двух нестационарных гравитационных полей, движущихся навстречу друг другу. Эти гравитационные поля создаются потоками гравитонов, которые движутся по круговой траектории с радиусом l0. При этом гравитон может находиться в двух физически различных состояниях. В одном состоянии гравитон излучается и не может поглощаться веществом. Пройдя половину окружности, он переходит в другое состояние, в котором может поглощаться веществом. На обратном пути гравитон поглощается встречающимся веществом, передает ему свой импульс, и в результате создается сила гравитационного притяжения, которая имеет радиус действия, равный 2l0.

Для гравитона было получено квантовое уравнение

Физическая природа массы

которое описывает положение гравитона на окружности.

Аналогично был разработан механизм электрического притяжения и отталкивания.

3. Концепция частицы-генератора

Гравитон, вращаясь по окружности, обладает моментом импульса. Чтобы при испускании гравитона не происходило нарушения закона сохранения момента импульса, необходимо наличие вращения у излучающего микрообъекта. Чем больше масса микрообъекта, тем больше излучается гравитонов, тем с большей скоростью вращается микрообъект и тем меньшие размеры он имеет. На основе этих качественных рассуждений была сформулирована следующая концепция [3].

Микрообъект создается частицей-генератором, которая движется со скоростью света и кривизна траектории которой пропорциональна массе покоя микрообъекта. Относительно генератора можно сделать предположение, что это асимметричный вращающийся объект с линейными размерами порядка Физическая природа массым. Физика подошла к объектам нового структурного уровня.

Если время измерения велико, то покоящийся микрообъект воспринимается как шар. Если время измерения мало, то микрообъект воспринимается как фрагмент сферы и появляется элемент случайности. Если микрообъект движется, то сфера преобразуется в некоторое многообразие, обладающее волновыми свойствами, и возникает дуализм волна-частица.

4. Вращательная теория частиц

На основе концепции частицы-генератора начата разработка вращательной теории частиц [4,5]. Математическим аппаратом на данном этапе исследований является теория пространственных кривых. Уравнениями движения генератора является система уравнений Френе:

Физическая природа массы

где К - кривизна траектории генератора, Физическая природа массы- ее кручение, единичные вектора: Физическая природа массы- касательный, Физическая природа массы- нормали, Физическая природа массы- бинормали. Для случая равномерного прямолинейного движения микрообъекта были получены формулы

Физическая природа массы

где m0 - масса покоя микрообъекта, Физическая природа массы- его импульс. Генератор движется по винтовой линии. Ось винтовой линии есть траектория микрообъекта в смысле классической механики. Это прямая линия. Масса движущегося микрообъекта равна

Физическая природа массы

Радиус цилиндра винтовой линии равен

Физическая природа массы

Пусть микрообъект находится в состоянии покоя в начале координат. Тогда для радиус-вектора генератора получаем уравнение

Физическая природа массы

Генератор вращается по окружности. Эта теория строилась для микрообъектов с нулевым спином.

В работе [5] изучалось движение генератора, когда микрообъект находится в силовом поле. В частности, рассматривалась модель атома водорода Н.Бора. При наличии у микрообъекта момента импульса у кручения траектории генератора появляется периодическая составляющая.

В работе [4] сделана попытка изучить спин микрообъекта. Спин связан с кручением траектории генератора, и для описания этой связи вводится собственный центр инерции микрообъекта Физическая природа массы. В результате найдено строение 4-тензора спина

Физическая природа массы

где Физическая природа массы- вектор изоспина, sij - антисимметричный тензор спина, в который вкладывается псевдовектор спина Физическая природа массы. Для изоспина найдена его реализация в физическом пространстве.

5. Квантовая механика

Запишем уравнения скалярного микрообъекта, движущегося с постоянной скоростью, на языке классической физики

Физическая природа массы

где m - масса движения, Физическая природа массы- единичный вектор направления движения. Квантовые уравнения получаем путем перехода к операторам

Физическая природа массы

и введения функции состояния Физическая природа массыс условием нормирования Физическая природа массы. Запишем квантовые уравнения:

Физическая природа массы

Они имеют решение:

Физическая природа массы

где Физическая природа массы- классическая координата микрообъекта, t0 - начальный момент времени. Эта функция описывает поле синхронно движущихся генераторов. Выделим один из них. Пусть

Физическая природа массы

где Физическая природа массы- координата начального положения микрообъекта. Тогда получаем условие синхронизации Физическая природа массы. Плоскость векторов Физическая природа массыможно назвать плоскостью синхронного испускания. В результате функция (5.4) преобразуется в волновую функцию генератора.

Физическая природа массы

Введем длины волн

Физическая природа массы

где Физическая природа массы-длина волны Комптона; Физическая природа массы- длина волны де Бройля; Физическая природа массы- длина пути генератора, когда его проекция на синхронную плоскость совершает один оборот. В результате получаем соответствие между квантовыми характеристиками микрообъекта и параметрами траектории генератора:

Физическая природа массы

Для случая прямолинейного движения микрообъекта установлено точное соответствие между движением генератора, волновыми свойствами микрообъекта и его движением в смысле классической физики.

Движение генератора по винтовой линии можно разложить на два ортогональных движения по прямой и по окружности. Волновая функция микрообъекта есть произведение одномерных представлений группы движения по прямой и группы вращения по окружности. Таким образом, квантовая механика описывает движение генератора на языке теории представлений групп.

Список литературы

Власенко В.Н. Единая гравитационно-электромагнитная теория. Омск: изд-во ОИМФИ, 1994. 32 с.

Власенко В.Н. Становление единой гравитационно-электромагнитной теории. Омск: изд-во ОИМФИ, 1995. 48 с.

Власенко В.Н. Масса и вращение // ОИМФИ. Вып. 9. Омск: изд-во ОИМФИ, 1995. 40 с.

Власенко В.Н. Вращательная теория частиц // ОИМФИ. Вып. 12. Омск: изд-во ОИМФИ, 1995. 41 - 45 с.

Власенко В.Н. Вращательная теория частиц 2 // ОИМФИ. Вып. 13. Омск: изд-во ОИМФИ, 1995. 32 - 45 с.

Похожие рефераты: