CC BY
8
УДК 53 01
Трутнев Анатолий Федорович
Кандидат сельскохозяйственных наук, пенсионер, Россия
ПРОГНОЗЫ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО ОБНАРУЖЕНИЮ НИТЕЙ ПРОСТРАНСТВА
Аннотация
На основании разработанной модели взаимодействия материи с пространством представлен ряд экспериментов, направленных на получение достоверные доказательства реальности существования нитей пространства. При проведении опытных работ для повышения разрешимости микроскопов предложено использовать фундаментальные частицы, полученные в результате аннигиляции нейтрино и антинейтрино, с целью увеличения скорости электромагнитных излучений применять пучки антинейтронов с энергией 10 - 20 ТэВ, тестировать движение электрона в магнитных полях различной мощности.
Ключевые слова:
нейтрино: антинейтрино; антипротон; простон: гравитон; магнитное поле; нить пространства: электрон: эксперимент; микроскоп.
Trutnev Anatoly Fedorovich
Candidate of Agricultural Sciences, retired, Russia
FORECASTS OF EXPERIMENTS ON THE DETECTION OF THREADS OF SPACE
Annotation
Based on the developed model of the interaction of matter with space, a number of experiments aimed at obtaining reliable evidence of the reality of the existence of threads of space are presented. When conducting experimental work to increase the resolution of microscopes, it is proposed to use fundamental particles obtained as a result of the annihilation of neutrinos and antineutrinos, to use antineutron beams with an energy of 10-20 TeV to increase the speed of electromagnetic radiation, and to test the movement of an electron in magnetic fields of different power.
Keywords:
neutrino: antineutrino; antiproton; proton: graviton; magnetic field; thread of space: electron: experiment; microscop
Введение
По современным воззрениям физиков пространство, несмотря на длительный период исследований, проведенный учеными различных стран мира, до сих пор остается величайшей загадкой природы. Несмотря на внушительный вклад ученых в осмысление понятия пространства, в нем нет ответа на ключевой вопрос. Пустое пространство или оно дискретное. Если оно дискретное, то в какой форме выражена её дискретность?
Анализ публичных материалов свидетельствует о том, что физическая сущность пространства физиками теоретиками рассматривается под различным углом зрения. Так, например, Дорофеев полагает пространство в виде непрерывной физической среды. Зенчиковский [2.с.24 -28] из Польской академии наук считает, что пространство состоит из дискретных частиц. Физик Мартин Боджовалд [3.с.42 -56] рассматривает исследования итальянских ученых с помощью телескопа Хаббла, как
определенный шанс в получении первых признаков «нитей», составляющих ткань пространства. Все это делает пространство парадоксальным объектом, и оно подвергается все более пристальному вниманию физиков. Ученым предстоит найти принципиально новые методы его изучения, выяснить природу пространства. Это позволит по-иному увидеть происходящие в нем физические явления. В данной статье сделана попытка получить в этом плане определенную ясность по некоторым вопросам с помощью смоделированной системы базирующейся на следующих принципах.
Методика моделирования
Реалии (Я) окружающего мира являются результатом взаимодействия материи и
пространства (Р).
Я = W + Р где W - материя, Р - пространство
В смоделированной системе материя и пространство были разделены на неделимые частицы и обозначены следующим образом: g -сгусток материи энергии- гравитон, р - сгусток энергии пространства - простон.
Пространство в ней представлено совокупностями простонов, собранных в «силовые нити», которые, в свою очередь, образуют своеобразную «сеть», равномерно напряженную во всех направлениях за счет сил отталкивания одноименных зарядов.
Материя в ней представлена совокупностями гравитонов, размещенных определенным образом в силовых нитях. Способы этих размещений определяют многообразие физического мира.
Энергия в системе является формой взаимосвязи материи с пространством. В ней она представлена в двух видах: энергии материи (Ет) и энергии пространства (Ер). Они взаимно переходят друг в друга и служат основой для формирования всего многообразия различных видов энергии и способов их перехода одного вида в другой.
Результаты исследований
На современном уровне развития физической науки у неё нет теорий, дающих однозначное представление о пространстве: пустое оно или дискретное. А также нет инструментов, позволяющих рассмотреть её ткань, если она у неё есть. В то же время существуют фактически происходящие в природе процессы, которые могут служить теоретическим подтверждением дискретности пространства. С позиции смоделированной системы пространство не пустое и не сплошная физическая среда, а оно дискретное и представляет собой сеть из «нитей». Тела, обладающие массой, сжимают окружающую их сеть. И чем массивнее тела, тем выше степень сжатия окружающие их сети. Причем размеры ячеек сети увеличиваются пропорционально квадрату расстояния от тела. Наименьший размер ячеек сети находится у поверхности тела. Масштаб ячеек в миллиарды раз меньше чем в настоящее время ученые могут исследовать в самых мощных микроскопах. Но научные разработки по изучению структуры пространства - времени в последнее десятилетие интенсивно ведутся ведущими учеными физиками всего мира. По прогнозу ученых «нити «пространства будут открыты к середине этого столетия. Попробуем предсказать технологии экспериментов в результате проведения, которых будут получены подтверждения реальности существования «нитей» пространства. А затем они будут официально признаны, как открытие. Ниже приведены некоторые из них.
1. Нейтрино. Как известно из всех элементарных частиц наибольшей проникающей способностью обладает нейтрино. В рамках смоделированной системы это её уникальная способность объясняется следующим образом. Нейтрино возникает в результате бета-распада нейтрона. При этом образуются протон, электрон и электронное нейтрино. Масса её ничтожно мала, поэтому можно предположить, что нейтрино состоит из двух простонов и одного гравитона (Рис.1.а.). При таком структурном построении возможно путешествие частицы сквозь любые космические
объекты, при наличии в них свободных от гравитонов нитей пространства. Подтверждение этому предположению дают следующие научно обоснованные сведения. Чтобы из недр Солнца достичь его поверхности, фотонам требуются многие годы, а нейтрино со скоростью близкой к скорости света беспрепятственно проделывают этот путь. Это говорит о том, что в веществе с плотностью 150 г/см3 имеется определенное количество нитей пространства свободных от гравитонов. Движутся нейтрино в нитях и расширяют их в направлении своего движения. При этом выделяется энергия материи, благодаря которой частица может путешествовать в космическом пространстве длительное время и преодолевать огромные расстояния. Пример тому - существование реликтовых нейтрино, оставшихся после Большого взрыва.
В процессе изучения античастиц было установлено, что все элементарные частицы имеют свои античастицы [5.с.175]. Частицы и античастицы имеют одинаковые показатели массы, спина, времени жизни, но различаются знаками зарядов. У нейтрино также имеется своя античастица антинейтрино. В соответствии с базовыми принципами смоделированной системы антинейтрино состоит из двух гравитонов и одного простона (Рис.1 Ь).
Рисунок 1 - Схемы структурного построения пары частица - античастица а - нейтрино Ь- антинейтрино
Как и нейтрино, антинейтрино движется в нитях пространства и сжимает их в направлении своего движении. При этом выделяется энергия пространства, которая служит источником его движения. В процессе проведенных учеными экспериментах обе частицы появлялись при бета распадах. Нейтрино образуется при Р+ - распаде вместе с позитроном в результате реакции слияния двух протонов во время положительного бета-распада ядра гелия-2. Антинейтрино возникает при Р---распаде в ядерных реакторах, в течении которого нейтрон превращается в протон, электрон и электронное антинейтрино. Также было установлено, что электронное нейтрино Ve всегда является лево поляризованной частицей, а электронное антинейтрино Ve право поляризованной частицей. У право поляризованной частицы, спин направлен по импульсу, а у лево поляризованной частицы -против импульса.
Ь(у) = -1, Ь( V) = +1
По последним исследованиям физиков массы нейтрино и антинейтрино составляют приблизительно 0,2 эВ каждая, при столкновении этой пары происходит разрушение связей между простонами и гравитонами, составляющими эти частицы с образованием двух фотонов. Предполагается, что в результате столкновения возникает новый тип нейтрино. Формируется он из простонов и гравитонов, оставшихся после аннигиляции пары античастиц. На это тратится большая
часть энергии, состоящей из кинетической энергии нейтрино и антинейтрино. Из оставшейся части энергии образуются два фотона, которые разлетаются в разные стороны (Рис2).
Обнаружить такое природное явление, в настоящее время ввиду ничтожно малых величин массы нейтрино и энергии фотонов, а также у них разное направление спина по импульсу, довольно сложно. Но в будущем с ростом научного потенциала станет вполне возможным. Тем более, что по данным астрофизиков поток солнечных нейтрино на поверхность Земли составляет 0.66-1011 нейтрино сек, а навстречу ему из глубины земли устремляется поток антинейтрино 1,75-1026 в секунду. Поэтому вероятность их столкновения очень высокая. Если удастся экспериментально зафиксировать такое событие, то оно будет служить доказательством реальности существования нитей пространства.
Рисунок 2 - Схема аннигиляции пары античастиц С а - аннигиляция нейтрино и антинейтрино, Ь - образование нового типа нейтрино,
с - излучение двух фотонов
2. Аннигиляция. По расчетам ученых самым большим природным источником энергии является аннигиляция. По их данным при взаимодействии 1 грамма вещества и 1 грамма антивещества выделится 1014 Дж энергии. При этом отдельные физики считают, что материя в этом случае полностью не уничтожается. В рабочей гипотезе системы взаимодействия материи и пространства в процессе аннигиляции происходит разрушение всех связей внутри пары античастиц до составляющих их простонов и гравитонов. Рассмотрим это на примере аннигиляции электрона с позитроном.
С позиции смоделированной системы электрон состоит из простонов, которые расширяют нити пространства. Позитрон состоит их гравитонов, которые, наоборот сжимают нити пространства (Рис.3). Силовые линии магнитного поля представляют собой сгустки сжатых нитей пространства. При столкновении пары электрон - позитрон происходит разрушение связей межу простонами и гравитонами, составляющими эти частицы. В результате разрушения электрона возникают свободные простоны, а из позитрона свободные гравитоны. И образуются два фотона высокой энергии. Если произвести аннигиляцию античастиц в магнитном поле большой мощности, то можно предположить, что простоны будут расширять сжатые нити пространства и сосредоточатся в центральной части магнитного поля. Гравитоны, наоборот будут их сжимать. Поэтому сосредоточатся на окраине магнитного поля (Рис.4).
Как известно в основе работы оптически микроскопов, лежат процессы: дифракции, отражения
и преломления световых волн, Минимальный размер разрешающей способности оптического микроскопа составляет ~ 200 нм или 2 10-7 м. Электронные микроскопы при работе используют электроны. Их длина волны в 10-5 раз меньше, поэтом у них разрешающая способность во столько же раз выше. В настоящее время самым мощным микроскопом в мире считается микроскоп Scanning в Канаде. Его разрешающая способность составляет 3,5 10-11 м. Одним из основополагающих элементов системы моделирования, является предположение, что простоны и гравитоны образовались на ранней стадии формирования Вселенной. По расчетам размеры их составляют 10-18 м. Если частицы использовать в основе работы микроскопов, то их разрешающая способность соответственно возрастет в миллионы раз по сравнению с существующими микроскопами. Это даст возможность ученым рассмотреть ткань пространства Вселенной.
Рисунок 4 - Схема аннигиляции пары электрон - позитрон в магнитном поле и предполагаемое сосредоточие продуктов их взаимного уничтожения р - простон, g - гравитон
3. Электромагнитные излучения. В настоящее врем в научном мире, доминирует теория рождения Вселенной в результате Большого Взрыва[4.с.39-48]. До него она была» сжатой до точки, так
называемым ничто, с колоссальной плотностью. Затем произошел взрыв и началось становление Вселенной. Первой стадией её рождения считается планковская эпоха с температурой 1032 К и плотностью около 105 г/см3. По мере расширения Вселенной температура её падала и она охлаждалась. Когда температура Вселенной опустилась до 35000 К, она стала прозрачной для прохождения фотонов.
Базовые принципы смоделированной системы основываются на постулате, что материя и пространство возникли из энергии Большого взрыва в период прохождения Вселенной различных стадий. Это планковская эпоха, эра инфляции, кварковая эпоха, фотонная эпоха. Пространство образовалось в эру инфляции в виде Мировой сети, состоящей из нитей пространства. Во всех последующих стадиях она растягивалась за счет энергии Большого Взрыва. При этом вместе со снижением температуры увеличивалась и расстояние между двумя соседними нитями. Максимально возможное увеличение расстояние между ними 10 -18 м произошло за счет сил отталкивания в фотонную эпоху. Это расстояние, то есть степень сжатия нитей сохраняется и в настоящее время, поэтому свет беспрепятственно распространяется в пространстве. Такой сценарий формирования Вселенной дает возможность предположить, что если искусственно «раздвинуть» нити пространства, то скорость движения фотонов электромагнитных излучений в вакууме станет выше предельной, 299704 км/сек. Рассмотрим это утверждение на следующем примере.
Предлагается провести эксперимент по увеличению расстояний между нитями пространства с помощью частиц, которые при движении расширяют эти расстояния. Наиболее подходящей в этом плане является электрон. Но ввиду малой массы при его использовании невозможно получить электроны с энергией более 30 ГэВ[1.с.288], а этого недостаточОо, чтобы расширить нити сверх предельного значения (10 -18 м), Процессы расширения предлагается проводить с использованием пучков антипротонов, разогнанных на ускорителях до энергии в десятки ТэВ длительное время. По его окончании через определенные отрезки, обработанного пучками антипротонами пространства, пропустить фотоны световых, ультрасветовых и рентгеновских излучений (Рис. 5). При существенном увеличении скорости хотя бы одного вида электромагнитных излучений, можно будет считать результаты этого эксперимента доказательством реального существования нитей пространства.
Рисунок 5 - Предлагаемая схема эксперимента по увеличению скорости света. Бш- энергия материи пространства Ер- энергия пространства р—антипротон
4. Электрон Эксперимент предлагается провести при помощи электрона, влетающего в магнитные поля различной мощности. Силовые нити этих полей состоят из «сгустков» нитей
пространства. Электрон, влетая под углом к силовым линиям магнитного поля, будет двигаться по винтовой линии, внутри которой будут находиться силовые линии магнитного поля. Двигаясь, он будет расширять сгустки нитей. Предполагается, что в результате будет выделяться тепловая энергия. Если удастся зафиксировать излучение тепла в различных диапазонах в зависимости от мощности магнитных полей, это будет служить прямым доказательством реальности существования «нитей» пространства.
Выводы
Если при выполнении предложенных выше экспериментов, хоть в одном будет получен положительный результат с достоверностью в 5 сигма, то он будет официально признан, как открытие «нитей» пространства. Проведение опытных работ представлено на уровне гипотезы, но они не нарушают фундаментальные законы физики, поэтому не имеют теоретических препятствий осуществления в реальности. Конечно, выполнить представленные выше экспериментальные работы по обнаружению нитей пространства в настоящее время невозможно. Ещё не разработаны потребные для этого технологии. Не созданы соответствующие оборудование и приборы. Ускорители не имеют достаточной мощности, чтобы разогнать частицы до требуемых энергий. Но наука не стоит на месте, а непрерывно развивается. И ростом научного потенциала вполне возможно в обозримом будущем ученым удастся наконец приоткрыть завесу над пространством. События, произошедшие в последние десятилетия, а именно открытии бозона Хигсса и гравитационных волн однозначно говорят о том, что пространства заполнено физической средой. А вот непрерывная она или дискретная, на этот ключевой вопрос современной физики, возможно смогут ответить результаты, полученные в ходе проведения описанных выше экспериментах.
Список использованной литературы:
1 Быстров Ю.А., Иванов С.А. Ускорительная техника и рентгеновские приборы. — М.: Высшая школа, 1983. — 288 .
2. Зенчиковский П.Е. Величайшая загадка Вселенной: из чего состоит пространство-время? Статья в Foundations of Science, 2018, с.24-28
3. Мартин Бойовальд Петлевая квантовая космология «Живые обзоры по теории относительности», Vol. 11, №4; 2 июля 2008 г с.42-56
4. Рубин, Сергей. Мир, рождённый из ничего // Вокруг света. — Молодая гвардия, Февраль 2004. — №
2 (2761). — ISSN 0321-0669 с39 -48
5. Понтекорво Б. Электронные и мюонные нейтрино /БЖЭТФ. - 1959. - Т. 37. - Вып. 6. - с.175.
©Трутнев А.Ф., 2023
