Теория Дирака описывала не только электрон с отрицательным электрическим зарядом, но и аналогичную частицу с положительным зарядом. Отсутствие такой частицы в природе рассматривалось как указание на «лишние решения» уравнений Дирака. Зато открытие позитрона явилось триумфом теории.
В соответствии с теорией Дирака электрон и позитрон могут рождаться парой, и на этот процесс должна быть затрачена энергия, равная энергии покоя этих частиц, 2×0,511 МэВ. Поскольку были известны естественные радиоактивные вещества , испускавшие γ-кванты с энергией больше 1 МэВ, представлялось возможным получить позитроны в лаборатории, что и было сделано. Экспериментальное сравнение свойств позитронов и электронов показало, что все физические характеристики этих частиц, кроме знака электрического заряда, совпадают.
Позитрон оказался первой открытой античастицей . Существование античастицы электрона и соответствие суммарных свойств двух античастиц выводам теории Дирака, которая могла быть обобщена на другие частицы, указывало на возможность парной природы всех элементарных частиц и ориентировало последующие физические исследования. Такая ориентация оказалась необычайно плодотворной, и в настоящее время парная природа элементарных частиц является точно установленным законом природы, обоснованным большим числом экспериментальных фактов.
Аннигиляция
Из теории Дирака следует, что электрон и позитрон при столкновении должны аннигилировать с освобождением энергии, равной полной энергии сталкивающихся частиц. Оказалось, что этот процесс происходит главным образом после торможения позитрона в веществе, когда полная энергия двух частиц равна их энергии покоя 1,022 МэВ. На опыте были зарегистрированы пары γ-квантов с энергией по 0,511 МэВ, разлетавшихся в прямо противоположных направлениях от мишени, облучавшейся позитронами. Необходимость возникновения при аннигиляции электрона и позитрона не одного, а как минимум двух γ-квантов вытекает из закона сохранения импульса . Суммарный импульс в системе центра масс позитрона и электрона до процесса превращения равен нулю, но если бы при аннигиляции возникал только один γ-квант, он бы уносил импульс, который не равен нулю в любой системе отсчёта .
В 2007 экспериментально доказано существование связанной системы из двух позитронов и двух электронов (молекулярный позитроний). Такая молекула распадается ещё быстрее, чем атомарный позитроний.
Позитроны в природе
Считается, что в первые мгновения после Большого Взрыва количество позитронов и электронов во Вселенной было примерно одинаково, однако при остывании эта симметрия нарушилась. Пока температура Вселенной не понизилась до 1 МэВ, тепловые фотоны постоянно поддерживали в веществе определённую концентрацию позитронов путём рождения электрон-позитронных пар (такие условия существуют и сейчас в недрах горячих звёзд). После охлаждения вещества Вселенной ниже порога рождения пар оставшиеся позитроны аннигилировали с избытком электронов.
В космосе позитроны рождаются при взаимодействии с веществом гамма-квантов и энергичных частиц космических лучей , а также при распаде некоторых типов этих частиц (например, положительных мюонов). Таким образом, часть первичных космических лучей составляют позитроны, так как в отсутствие электронов они стабильны. В некоторых областях Галактики обнаружены аннигиляционные гамма-линии 511 кэВ, доказывающие присутствие позитронов.
В солнечном термоядерном pp-цикле (а также в CNO-цикле) часть реакций сопровождается эмиссией позитрона, который немедленно аннигилирует с одним из электронов окружения; таким образом, часть солнечной энергии выделяется в виде позитронов, и в ядре Солнца всегда присутствует некоторое их количество (в равновесии между процессами образования и аннигиляции).
Некоторые природные радиоактивные ядра (первичные, радиогенные, космогенные) испытывают бета-распад с излучением позитронов . Например, часть распадов природного изотопа 40 K происходит именно по этому каналу. Кроме того, гамма-кванты с энергией более 1,022 МэВ, возникающие при радиоактивных распадах, могут рождать электрон-позитронные пары.
При взаимодействии электронного антинейтрино (с энергией больше 1,8 МэВ) и протона происходит реакция обратного бета-распада с образованием позитрона: Такая реакция происходит в природе, поскольку существует поток антинейтрино с энергией выше порога обратного бета-распада, возникающих, например, при бета-распаде природных радиоактивных ядер.
Литература
- Все известные свойства позитрона систематизированы в обзоре Particle Data Group .
- Климов А. Н. Ядерная физика и ядерные реакторы. М. Атомиздат, 1971.
Примечания
См. также
| Элементарные частицы |
|
|---|
| Адроны |
|
||||
| Другие | Атомные ядра · Атомы · Экзотические атомы (Позитроний · Мюоний · Кварконий) · Молекулы | ||||
| Гипотетические | |||||
| Другие | Мезонная молекула · Померон |
Wikimedia Foundation . 2010 .
Позитрона с электроном их масса превращается в энергию в форме двух (и гораздо реже - трёх и более) гамма-квантов .
Позитроны возникают в одном из видов радиоактивного распада (позитронная эмиссия), а также при взаимодействии фотонов с энергией больше 1,022 МэВ с веществом . Последний процесс называется «рождением пар », ибо при его осуществлении фотон, взаимодействуя с электромагнитным полем ядра , образует одновременно электрон и позитрон. Также позитроны способны возникать в процессах рождения электрон-позитронных пар в сильном электрическом поле .
Энциклопедичный YouTube
-
1 / 5
Существование позитрона впервые было предположено в 1928 году Полем Дираком . Теория Дирака описывала не только электрон с отрицательным электрическим зарядом , но и аналогичную частицу с положительным зарядом. Отсутствие такой частицы в природе рассматривалось как указание на «лишние решения» уравнений Дирака. Зато открытие позитрона явилось триумфом теории.
В соответствии с теорией Дирака электрон и позитрон могут рождаться парой, и на этот процесс должна быть затрачена энергия, равная энергии покоя этих частиц, 2×0,511 МэВ. Поскольку были известны естественные радиоактивные вещества , испускавшие γ-кванты с энергией больше 1 МэВ, представлялось возможным получить позитроны в лаборатории, что и было сделано. Экспериментальное сравнение свойств позитронов и электронов показало, что все физические характеристики этих частиц, кроме знака электрического заряда, совпадают.
Название «позитрон» придумал сам Андерсон. Андерсон также предлагал переименовать электроны в «негатроны»; этот термин в отношении электронов по-прежнему используют в случаях, когда электроны и позитроны рассматриваются совместно ; в этих случаях термин «электрон» часто относят к обеим частицам - электрону (негатрону) и позитрону .
Позитрон оказался первой открытой античастицей . Существование античастицы электрона и соответствие суммарных свойств двух античастиц выводам теории Дирака, которая могла быть обобщена на другие частицы, указывали на возможность парной природы всех элементарных частиц и ориентировало последующие физические исследования. Такая ориентация оказалась необычайно плодотворной, и в настоящее время парная природа элементарных частиц является точно установленным законом природы, обоснованным большим числом экспериментальных фактов.
Аннигиляция
Из теории Дирака следует, что электрон и позитрон при столкновении должны аннигилировать с освобождением энергии, равной полной энергии сталкивающихся частиц. Оказалось, что этот процесс происходит главным образом после торможения позитрона в веществе, когда полная энергия двух частиц равна их энергии покоя 1,0221 МэВ. На опыте были зарегистрированы пары γ-квантов с энергией по 0,511 МэВ, разлетавшихся в прямо противоположных направлениях от мишени, облучавшейся позитронами. Необходимость возникновения при аннигиляции электрона и позитрона не одного, а как минимум двух γ-квантов вытекает из закона сохранения импульса . Суммарный импульс в системе центра масс позитрона и электрона до процесса превращения равен нулю, но если бы при аннигиляции возникал только один γ-квант, он бы уносил импульс, который не равен нулю в любой системе отсчёта .
В 2007 экспериментально доказано существование связанной системы из двух позитронов и двух электронов (молекулярный позитроний). Такая молекула распадается ещё быстрее, чем атомарный позитроний.
Позитроны в природе
Считается, что в первые мгновения после Большого взрыва количество позитронов и электронов во Вселенной было примерно одинаково, однако при остывании эта симметрия нарушилась. Пока температура Вселенной не понизилась до 1 МэВ, тепловые фотоны постоянно поддерживали в веществе определённую концентрацию позитронов путём рождения электрон-позитронных пар (такие условия существуют и сейчас в недрах горячих звёзд). После охлаждения вещества Вселенной ниже порога рождения пар оставшиеся позитроны аннигилировали с избытком электронов.
В космосе позитроны рождаются при взаимодействии с веществом гамма-квантов и энергичных частиц космических лучей , а также при распаде некоторых типов этих частиц (например, положительных мюонов). Таким образом, часть первичных космических лучей составляют позитроны, так как в отсутствие электронов они стабильны. В некоторых областях Галактики обнаружены аннигиляционные гамма-линии 511 кэВ, доказывающие присутствие позитронов.
В солнечном термоядерном pp-цикле (а также в CNO-цикле) часть реакций сопровождается эмиссией позитрона, который немедленно аннигилирует с одним из электронов окружения; таким образом, часть солнечной энергии выделяется в виде позитронов, и в ядре Солнца всегда присутствует некоторое их количество (в равновесии между процессами образования и аннигиляции).
Некоторые природные радиоактивные ядра (первичные, радиогенные, космогенные) испытывают бета-распад с излучением позитронов . Например, часть распадов природного изотопа 40 K происходит именно по этому каналу. Кроме того, гамма-кванты с энергией более 1,022 МэВ, возникающие при радиоактивных распадах, могут рождать электрон-позитронные пары.
При взаимодействии электронного антинейтрино (с энергией больше 1,8 МэВ) и протона происходит реакция обратного бета-распада с образованием позитрона: p + + ν ¯ e → n 0 + e + . {\displaystyle p^{+}+{\bar {\nu }}_{e}\rightarrow n^{0}+e^{+}.} Такая реакция происходит в природе, поскольку существует поток антинейтрино с энергией выше порога обратного бета-распада, возникающих, например, при бета-распаде природных радиоактивных ядер.
О зарядах электрона и позитрона
Трофимов Геннадий Васильевич, кандидат химических наук.
Частицы и античастицы различаются количеством элементарных субчастиц в структурах их оболочек, то есть электрон имеет полный набор нейтринных частиц в своей оболочке, а позитрон на одну частицу меньше. Но нейтринная материя находится в состоянии невесомости, поэтому массы электрона и позитрона равны и определяются массой их ядер.
Когда рассуждения касаются анионов и катионов, мы, не задумываясь, объясняем их заряды избытком или недостатком электронов в их оболочках и все становится понятным, пока дело не доходит до самих электронов и позитронов. Электрон - это отрицательно заряженная частица, а позитрон положительно заряженная. И только что понятное, простое объяснение становится абсолютной бессмыслицей. Наука не знает природы электрических зарядов, и никто не может объяснить природу этого феномена. Ученые гадают, то ли это какая-то частица сообщает своим присутствием или отсутствием заряд, то ли это свойство разных структур электрона?
Не зная природы электрона, наука считает его точечной бесструктурной частицей, сгустком материи, обладающей зарядом, что абсолютно неверно. Бесструктурных частиц в природе не бывает. Они просто не могли образоваться в процессе усложнения элементарных частиц и сами не имели бы возможности усложняться. То есть, если бы электрон действительно был точечным зарядом, то в природе не было бы фотонов, теплоты и света. Возможность объяснения природы зарядов появилась относительно недавно в связи с созданием беспостулатной модели строения атома . В оболочках реальных атомов нет ни орбит, ни электронов и созданы они не на электромагнитной, а на гравитационной основе, поэтому атомные ядра не имеют зарядов. Оболочка атома плотно заполнена фотонами - элементарными частицами теплоты и света, которые под действием мощного притяжения ядра образуют в ней фотонную структуру, защищенную энергетическим барьером. Однако вне оболочек атомов и молекул фотонная материя сильно разрежена под действием центробежной силы вращения Вселенной.
Материя газов, фотоны и все устойчивые элементарные частицы образуют непрерывные материи, в которых частицы плотно прижаты друг к другу оболочками, и это состояние нельзя изменить ни при каких условиях. Их можно как угодно сильно растягивать (разрежать), но нельзя разорвать так, чтобы между частицами образовалось пустое пространство. Вместо этого происходит лишь беспредельное увеличение объема частиц. То есть в газах не существует ни “межмолекулярных расстояний”, ни “свободного пробега частиц”, ни самопроизвольного их движения. Это означает, что кинетическая теория газов и квантовая механика основаны на ложных предположениях (постулатах), и рассуждения с позиции этих теорий могут не соответствовать или не соответствуют действительности .
Непрерывность этих материй можно продемонстрировать на примере разрежения воздуха, который тоже является непрерывной материей. Для этого возьмем медицинский шприц и смажем его поршень маслом, чтобы он не пропускал воздух. Если теперь вытеснить из него весь воздух, плотно закрыть отверстие штуцера, а затем создать разрежающее усилие, то оставшиеся в штуцере молекулы газов заполнят весь объем шприца. Увеличение их объема происходит за счет поглощения фотонной материи (материи теплоты), свободно проникающей через стенку цилиндра, поскольку оболочки ее атомов заполнены фотонами. Если шприц имеет объем 10 см 3, то увеличение объема молекул произойдет примерно в 250 раз, что не является пределом. Но молекулы газов активно препятствуют разрежению и, если отпустить шток, то поршень вернется в исходное положение. То есть возврат поршня происходит под действием самопроизвольного сжатия молекул, а не под действием атмосферного давления, которое равно не 1.033 г/см 2, а нулю, поскольку ртуть в барометрических трубках находится в состоянии невесомости . Очевидно, что если бы фотонная материя, проникающая в шприц, занимала межмолекулярное пространство, то поршень не мог бы возвращаться в исходное положение.
Объем молекул газов на Земле определяется равновесием двух сил, действующих в противоположных направлениях: силой тяготения ядер атомов, уменьшающей объем частиц, и центробежной силой вращения галактики, увеличивающей их объем. Но молекулы газов уплотняются одновременно и под действием силы тяготения Земли и поэтому равновесие смещено в строну уменьшения объема частиц. Однако с удалением от ее поверхности сила тяготения быстро ослабевает, и равновесие смещается в направлении увеличения объема молекул, что является единственной причиной затруднения дыхания на больших высотах. По этой же причине объем молекул на поверхности воды больше, чем на глубине, и только поэтому лед легче воды .
Объемы элементарных частиц определяются такими же равновесиями, поскольку их строение аналогично строению атома в том смысле, что они имеют ядра и оболочки, заполненные более мелкими элементарными частицами. Вне оболочек последние образуют непрерывные материи, которые находятся под действием постоянного разрывного напряжения или разрежения, связанного с вращением галактики и (или) Вселенной. То есть структура элементарных частиц защищена энергетическим барьером устойчивости, как и структура атомов, молекул, любых химических соединений и тел на Земле . Одновременно равновесия сил являются причиной невесомости непрерывных материй, за исключением γ - материи или материи “дефекта массы”, хотя она и находится в состоянии сильнейшего разрежения во Вселенной. Кстати, сила притяжения атмосферы Землей уравновешена центробежной силой вращения галактики и поэтому она (атмосфера) находится в состоянии невесомости. Это является единственной причиной отсутствия атмосферного давления. По этой же причине невесома и фотонная материя, поскольку сила ее притяжения Землей уравновешена центробежной силой вращения Вселенной. Именно поэтому масса покоя фотона равна нулю. Следует отметить, что фотоны в структуре оболочек атомов абсолютно неподвижны, то есть скорость движения материи фотонов или материи света может быть любой.
Если заставить железный стержень быстро вращаться, то он намагничивается тем сильнее, чем больше его длина. Это означает, что элементарные частица, плотность материи которых многократно превышает плотность железа, выбрасывается из него под действием центробежной силы в радиальных направлениях, но, описав в воздухе траекторию, снова возвращаются в стержень через его торцовую часть, где центробежное ускорение минимально, что и приводит к намагничиванию его в определенном направлении. С одной стороны это является подтверждением непрерывности материй элементарных частиц, поскольку материи никуда не улетают, а с другой стороны, это означает, что большая часть массы галактики, вследствие ее вращения, сосредоточена вовсе не в центре, а на ее периферии в виде “темной материи”, масса которой многократно превышает массу ее видимой части. Эта материя в виде мощного потока возвращается внутрь галактики через ее ось вращения и пронизывает ее звездный диск от центра к периферии. Галактический поток является причиной существования магнетизма и гравитации, а также броуновского движения частиц и многих периодических процессов на Земле . В частности он является причиной сезонной смены направления ее стратосферного ветра с восточного на западный и с западного на восточный, поскольку Земля при своем обращении вокруг Солнца дважды в год пересекает его в разных направлениях .
Нейтринная структура в оболочках электронов защищена нейтринным энергетическим барьером подобно тому, как фотонная структура в оболочках атомов и молекул защищена фотонным или тепловым энергетическим барьером. Периферийные нейтрино (по аналогии с периферийными фотонами в оболочках атомов) связаны с ядрами электронов значительно слабее и именно эти частицы переходят в циркулирующий поток при быстром вращении металлического стержня или гироскопа. Чем больше скорость вращения тем больше нейтринных частиц переходит из электронов в циркулирующий поток, больше гироскопический эффект и сильнее уплотнение вращающегося тела. Именно поэтому объем железной заготовки после намагничивания заметно уменьшается. Ствол пушки танка, при его движении по неровной поверхности, поддерживается в горизонтальном положении с помощью гироскопа, скорость вращения дисков которого равна или превышает 30 тысяч оборотов в минуту. А при скорости вращения металлического колесика более 80 тысяч оборотов в минуту плотность нейтринного потока и энергия частиц возрастают настолько, что им можно приваривать медные контакты к кварцевым подложкам микросхем, даже не удаляя изоляционное покрытие .
Но чем может отличаться нейтрино от антинейтрино? Очевидно, только количеством частиц в их оболочках. Оболочки нейтрино заполнены гипотетическими “гравитонами” - элементарными частицами гравитационных полей и потеря одного из них, по-видимому, вызывает незначительное нарушение структуры нейтрино и превращает его в античастицу. Поскольку гравитоны находятся в состоянии невесомости, то массы нейтрино и антинейтрино равны. В ряду частиц от атома до нейтрино плотность материи возрастает, поэтому плотность электронного нейтрино должна быть значительно больше плотности электрона, равной 9.7∙10 9 г/см 3. Именно поэтому нейтринная материя удаляется из вращающегося железного стержня.
Взаимодействие идентичных частиц, а также частиц и античастиц не является чем-то особенным. Скорее, наоборот, это достаточно общее явление, подобное взаимодействию идентичных атомов при образовании двухатомной молекулы. Например, при взаимодействии двух атомов водорода образуется двуядерная (двухатомная) молекула этого газа:
Н + Н = Н2 + 104, ккал.
При этом один атом водорода в левой части уравнения реакции может быть при желании назван “протоном”, а другой “антипротоном”. То есть при взаимодействии частицы и античастицы всегда образуется двуядерная частица и выделяется часть материи, находящейся в оболочках взаимодействующих частиц в виде “энергии” ее образования. В данном случае это материя теплоты и света, заполняющая оболочки атомов водорода, но только не “энергия”. Однако выделение теплоты при образовании молекул принято называть “энергией образования”, “энергетическим барьером устойчивости”, которые являются привычными терминами в науке и их все-таки придется сохранить.
Для гравитационного взаимодействия нейтрино и антинейтрино являются идентичными частицами, и поэтому взаимодействуют с образованием двунейтринной частицы ν2, подобной двухатомным молекулам: H2, O2, N2 … и т. д. Кстати, имеются сведения о том, что многие, если не все атомы твердых веществ в таблице химических элементов (за исключением инертных газов), в газообразном состоянии существуют в виде двухатомных молекул. Очевидно, что склонность к образованию двуядерных частиц является обычным явлением в природе. По аналогии с нейтрино будем считать, что потеря электроном одного нейтрино сообщает ему положительный заряд. Тогда взаимодействие электрона и позитрона является обычной химической реакцией, которая должна сопровождаться синтезом двухэлектронной частицы - е2, то есть фотона, и выделением нейтринной материи, как энергии его образования:
е- + е+ = ф0 + nν,
где символами последовательно обозначены электрон, позитрон, фотон и материя нейтрино.
Однако по литературным источникам эта реакция выглядит иначе:
е- + е+ = (2 - 3) ф0 + ν.
Такое изображение реакции нарушает закон сохранения материи, поскольку сумма масс в правой части уравнения в 2 - 3 раза превосходит сумму электронных масс в левой. Иными словами, реакция написана неверно и не может соответствовать действительности. Причиной этого, возможно, является неучтенная склонность электронов и позитронов к образованию парных частиц е2- и е2+, а также возможность выделяющейся нейтринной материи легко “выбивать” фотоны из фотонных структур оболочек соседних атомов, поскольку она является “энергией” их образования.
Для гравитационного взаимодействия потеря одной частицы из оболочки электрона является несущественным нарушением его структуры, и только поэтому электрон взаимодействует с позитроном. То есть для гравитационного взаимодействия безразлично имеют электроны одинаковые или разные заряды. Поэтому с таким же успехом может проходить межэлектронное или межпозитронное взаимодействие:
е- + е- = ф0 +n ν,
е+ + е+ = ф0 + (n - 2) ν,
Отличаться реакции будут только количеством выделившихся нейтрино в правой части уравнения: в первой на две частицы больше, чем во второй. В научной литературе такие реакции неизвестны, однако обе протекают в осветительных лампах накаливания, так как синтез фотонов в спиралях ламп связан с уплотнением электронов под действием напряжения электрического тока и вытеснением из них нейтрино в магнитное поле, образующееся вокруг вольфрамовой спирали.
Взаимодействие идентичных частиц связано с существованием в природе жесткого правила или абсолютного закона, разрешающего взаимодействие (притяжение и отталкивание) исключительно между идентичными частицами, который никогда не нарушается. Но для этого они, как минимум, должны безошибочно “узнавать” друг друга. И природа “изобрела” для каждого вида частиц индивидуальный отличительный признак или видовой код. И только в силу кодового взаимодействия атомов и молекул мы можем выделять любые вещества в чистом виде . Как уже говорилось, утрата электроном одного нейтрино не нарушает принадлежности его к электронам. Но если бы отсутствовали две частицы, то, возможно, электрон не мог бы взаимодействовать с позитроном, поскольку это были бы разные по энергетическому коду частицы. Именно поэтому заряды элементарных частиц, как правило, не превышают единицы, однако более массивные частицы, например атомы, могут быть многозарядными, но при этом происходит резкое изменение их химических свойств.
Нейтринная материя находится в состоянии невесомости, но потеря даже одной ее частицы из оболочки электрона приводит к заметному уменьшению его скрытой массы и уплотнению атома. Например, при последовательном удалении 5 нейтрино из оболочки атома ванадия (радиус которого равен 1.39 Å), заряд его катиона увеличивается: +2, +3, +4, +5, а его радиус становится равным: 0.72, 0.67, 0.61, 0.40 ангстрема. Это происходит вследствие уменьшения объема атомов и межъядерных расстояний, а, следовательно, усиления взаимного их уплотнения. Удаление нейтрино вызывает серьезную внутреннюю перестройку атома, в частности поворот оси главного гравитационного потока на тот или иной угол, что является причиной изменения его физических и химических свойств. Рассмотрим это более подробно.
Каждый период в таблице химических элементов начинается одним и заканчивается другим инертным газом, иными словами, атом каждый раз делает полный оборот вокруг своей оси на 3600. Второй и третий периоды состоят из 8 элементов, поэтому при переходе к следующему элементу угол поворота оси увеличивается на 450, а большие периоды состоят из 18 элементов и увеличение угла происходит через 200. То есть каждый элемент, кроме своего порядкового номера, характеризуется еще и углом поворота оси гравитационного потока атома относительно оси атомов нулевой группы элементов, представленной инертными газами. Угол поворота задается количеством пар нуклонов в ядре при рождении атома и является причиной постоянства его химических свойств. Он определяет активную зону его экваториальной поверхности, то есть, какой стороной атом должен взаимодействовать с другими частицами . В подгруппах таблицы химических элементов все атомы имеют один и тот же угол поворота и поэтому являются химическими аналогами. При изменении валентности происходит смещение оси гравитационного потока, что является причиной изменения его химических и физических свойств. Например, трехвалентный церий является типичным представителем третьей группы в таблице элементов, но после перехода его в четырехвалентное состояние он становится аналогом четвертой группы (подгруппы титана) и образует аналогичные по составу соли, особенно с цирконием, который является следующим за лантаном (по номеру) элементом четвертого периода.
Любой процесс, связанный с уплотнением атомов или молекул, сопровождается выделением не только теплоты, но и нейтринной материи, как энергии образования фотонной структуры молекул и кристаллов. Например, переход газообразной воды в атмосфере (в облаках) в жидкое и твердое состояния сопровождается уплотнением молекул, перестройкой структуры и выделением огромного объема свободной фотонной материи, которая под действием межфотонного взаимодействия (сжатия) образует жгуты молниевых разрядов. Процесс их образования связан с уменьшением объема фотонов и вытеснением из них свободной нейтринной материи или рентгеновского излучения, что одно и то же. Поэтому обычный дождь, даже без грозовых разрядов имеет слабый фон рентгеновского излучения. То есть молния - это в основном не электронный, а фотонный разряд, хотя и сопровождающийся электрическими явлениями. Рентгеновское излучение в рентгеновских установках возникает при деформации разреженных (т. е. наполненных нейтринной материей) электронов вследствие их ударов об анод рентгеновской трубки.
Нелишним будет отметить, что непрерывная нейтринная материя галактики и Вселенной является, по-видимому, единственной средой, в которой могут распространяться радиоволны. Под действием импульсов напряжения электрического тока (рабочей частоты передатчика) в его антенне происходят сжатия и разрежения электронов и синхронное вытеснение из них нейтринной материи. Колебания ее плотности и являются причиной возникновения и распространения радиоволн. Поскольку нейтринная материя одновременно является материей магнитных потоков, то их можно назвать “магнитными колебаниями”, “колебаниями в магнитной или в нейтринной материи”. То есть современное представление о радиоволнах как об электромагнитном излучении надо признать неверным, как и о рентгеновском излучении, которое является потоком нейтринной материи.
Список литературы
Трофимов Г. В. Строение атома с позиции корпускулярного представления о фотонах. // Sententiae. “Унiверсум-Вiнiця”, спецвiпуск № 3, Фiлософiя i коcмологiя, 2004. С. 76.
Трофимов Г. В. Строение атома с позиции корпускулярного представления о фотонах: http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/7622.html
Трофимов Г. В. Кому нужна такая наука? http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/7681.html
Трофимов Г. В. А существует ли атмосферное давление? http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/7645.html
Трофимов Г. В. Гравитация и энергетика атома. http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/7762.html
Сезонный ветер вне Земли. Эврика-88. М., “Молодая гвардия”, стр. 47, 1988г.
Загадочная сварка. // Эврика - 89. М. “Молодая гвардия”, 1989. С. 173.
Первые указания на существование позитронов, т. е. легких частиц, отличающихся от электронов только знаком заряда, были получены с помощью камеры Вильсона в 1932г. В камере, помещенной в магнитное поле, был замечен тонкий след, оставленный, несомненно, однозарядной очень легкой частицей, подобной электрону, но изогнутый в сторону, соответствующую положительному заряду (см. упражнение 45 в конце главы и рис. 413). В дальнейшем было установлено, что двумя главными процессами образования позитронов являются искусственная радиоактивность и взаимодействие -квантов большой энергии с атомными ядрами. Первый из этих процессов мы рассмотрели в предыдущем параграфе.
Для изучения второго процесса может быть использована камера Вильсона, установленная в магнитном поле и облучаемая узким пучком -излучения. На некоторых снимках на пути пучка -излучения наблюдаются своеобразные парные следы. Один такой след изображен на рис. 399.
При движении в газе заряженная частица теряет энергию на ионизацию атомов газа и ее скорость непрерывно уменьшается. Но чем меньше скорость частицы, тем сильнее магнитное поле искривляет ее траекторию (см. § 198).
Рис. 399. Пара электрон-позитрон, образованная - квантом в камере Вильсона. Левый след принадлежит электрону, правый - позитрону
Внимательное рассмотрение следа показывает, что у каждой из его ветвей искривление возрастает при удалении от точки излома следа. Это доказывает, что мы имеем дело не с изломанным следом одной частицы, а со следами пары частиц, исходящих из одной точки. По степени ионизации оба следа пары подобны следам электронов. Они заворачиваются магнитным полем в противоположные стороны, т. е. принадлежат противоположно заряженным частицам. Из приведенной совокупности данных следует, что одна из этих частиц является электроном, а вторая - позитроном.
Итак, проходя через вещество (газ в камере Вильсона), -кванты образуют позитроны, и притом не в одиночку, а в паре с электронами. Это явление получило название образования пар электрон - позитрон. Теория указывает, что образование пары происходит в результате взаимодействия -кванта с электрическим полем одного из атомных ядер вещества; -квант при этом превращается в пару электрон - позитрон, а ядро остается без изменений.
Используя радиоактивные вещества в качестве интенсивных источников позитронов, удалось детально изучить свойства последних. В частности, было доказано, что масса позитрона в точности равна массе электрона, т. е. составляет примерно 1 2000 массы протона.
Рис. 400. Объединение позитрона с электроном, порождающее -кванты: а) электрон и позитрон притягиваются друг к другу; б) в результате соударения электрон и позитрон превратились в два -кванта
Был обнаружен также и процесс, обратный образованию пар; оказалось, что электрон и позитрон, сблизившись под действием сил электрического притяжения, могут превратиться в два -кванта, которые разлетаются в противоположные стороны (рис. 400). Процесс объединения электрона с позитроном, сопровождающийся превращением их в -кванты. получил название аннигиляции. Аннигиляция является причиной отсутствия на Земле позитронов. Каждый позитрон через ничтожное время после своего образования соединяется с одним из электронов среды, превращаясь в два -кванта.
Явления образования пар электрон - позитрон из -квантов и объединения электронов с позитронами, ведущего к образованию двух -квантов, представляют собой процессы совершенно нового типа, в которых происходит взаимное превращение электромагнитного поля излучения (-кванты) и частиц вещества (электроны и позитроны).
Свойства частиц и свойства электромагнитных полей (света) во многих отношениях сильно отличаются. Наиболее разительно это отличие свойств сказывается в том, что все окружающие нас тела построены из частиц; свет же, казалось бы, выполняет только функции передачи энергии от одних тел другим. Ввиду этого еще в начале нашего века представлялось, что между светом (электромагнитным полем) и веществом лежит непроходимая пропасть. В дальнейшем были открыты квантовые свойства света - оказалось, что свет совмещает со свойствами волны также и свойства потока частиц, фотонов. С другой стороны, у частиц вещества были обнаружены волновые свойства (см. §§ 209, 210), которые раньше считались отличительным признаком света. Уже эти открытия уменьшили разрыв в наших представлениях о свете и веществе. Теперь же, после обнаружения взаимных превращений света (-кванты) и частиц вещества (пары электрон - позитрон), стало ясно, что между светом и веществом имеется глубокое единство; частицы вещества и фотоны (электромагнитные поля) - это две различные формы материи. Как мы отмечали раньше (см. § 200), фотоны, обнаруживая много черт сходства с другими частицами, характеризуются и важной отличительной чертой: их масса покоя равна нулю. Фотон всегда движется со скоростью света. При остановке, например при поглощении, свет как таковой перестает существовать.
