Droga do obliczenia stałej struktury subtelnej.

Transkrypt

1 Artykuł pobrano ze strony eioba.pl Droga do obliczenia stałej struktury subtelnej. Stała struktury subtelnej, jest równa w przybliżeniu 1/137, α jest bezwymiarową kombinacją ładunku, stałej Plancka, prędkości światła. Stała struktury subtelnej, oznaczana α, jest równa w przybliżeniu 1/137, α jest bezwymiarową kombinacją ładunku elementarnego, stałej Plancka, prędkości światła i przenikalności elektrycznej próżni. Uważa się że określa ona intensywność kwantowych oddziaływań elektromagnetycznych, te zaś decydują o poziomach energetycznych atomów i cząsteczek, a więc o ich widmie. Mimo jej fundamentalnego charakteru niektórzy teoretycy sugerują, że nieznacznie zmienia się ona w miarę ewolucji Wszechświata. Przeprowadzone w ciągu kilku ostatnich lat przez grupę australijskich astronomów obserwacje odległych obiektów wskazywały, że stała struktury subtelnej zmieniła swoją wartość o około jedną trzydziestotysięczną od początku istnienia wszechświata. Badania prowadzone przy wysokich energiach, efektywna stała struktury subtelnej zwiększa się z ok. 1/137 w dużej odległości do ok. 1/128 w odległości odpowiadającej energii równoważnej masie cząstki Z. MODEL KWANTU Oddziaływanie grawitacyjne jak udowodniłem w Falowej Teorii Grawitacji (Wiecej: jest cykliczną falą kontrakcji powstającą na skutek zaniku przestrzeni lp³ poruszającej się z prędkością światła. Założenie istnienia dodatkowych wymiarów w których znikająca przestrzeń mogłaby się ukrywać nie upraszcza problemu lecz wydaje się że go zaciemnia. Przedmiotem moich rozważań będą cząstki elementarne, a w szczególności kwant promieniowania elektromagnetycznego. Powszechnie wiadomo, że fala elektromagnetyczna jest falą poprzeczną poruszającą się z prędkością światła gdzie zmienne pole elektryczne indukuje zmienne pole magnetyczne, a to z kolei indukuje zmienne pole elektryczne. Równania Maxwella ten proces opisują precyzyjnie. Do rozważań nad oddziaływaniami elektrycznymi i magnetycznymi konieczne jest zbudowanie modelu kwantu uwzględniającego jego właściwości falowe i kwantowe, a którego istotą jest właśnie ruch i zanik przestrzeni. Wyobraźmy sobie obszar przestrzeni składający się z n torusów o objętości Qn =2 π r ns, (przestrzeń torusów nie jest w jakikolwiek sposób wyróżniająca się od otoczenia) gdzie rn =n lp, gdzie lp, to długość Planka a n liczby naturalne, natomiast s=ip² to przekrój torusa. Ruch przestrzeni (torusa) realizuje się prostopadle do kierunku ruchu kwantu (torus porusza w kierunku jego głównej osi), gdzie kinematyka polega na przekazywaniu pędu od torusa Qn do torusa Qn -1 do momentu osiągnięcia prędkości światła c, lub przeciwnym kierunku od prędkości c do minimalnej wartości V torusa o maksymalnym promieniu. W procesie tym zachowana jest zasada zachowania; iloraz prędkości i objętości torusa jest zawsze równy lp³c, gdzie c to prędkość światła. Czas ruchu pojedynczego torusa (w dowolnej chwili porusza się tylko jeden torus) jest równy czasowi Planka tp. Obszar poruszających się torusów nazwijmy stosem. Ruch torusa inicjowany jest zaburzeniem przestrzeni którego istota nie jest nam jeszcze znana. Być może jest to skutek pojawiania się naprężeń, zarówno w trakcie inicjowania powstania torusa jak i przekazywania pędu między torusami. Po wykonaniu cyklu kolejny torus pojawia się w odległości λ. Założenia do modelu

2 Vn Qn= c lp³ tn =tp rn =n lp λ =2 lp π rmax Wykonujemy proste obliczenia. Qn= 2 π n lp³ Vn = c Ip³ / 2 π n lp³ Vn = c / 2 π n Zasięg ruchu pojedynczego torusa obliczymy mnożąc prędkość Vn przez czas Planka tp. Zasięg całego stosu czyli amplitudę tego ruchu A obliczymy n= c / 2 π lp A= Vn tp, gdzie czas Planka jest równy tp= lp/c. n=1 n= λ/(2 π Ip) A=( lp / 2 π ) 1/n n= 1 Sumę szeregu harmonicznego obliczymy A= lp (ɣ+ln n) /2π, gdzie ɣ to stała Eulera równa 0, Przyjmując długość fali Comptona dla elektronu 2, m uzyskamy A=8,2928 lp. Amplituda stosu osiąga bardzo małe rozmiary, poza możliwością ich zaobserwowania. Należy zauważyć że każdy poruszający się torus spowoduje zanik przestrzeni jego objętości, wynikający z efektu kontrakcji. ΔQn=2* π*n * lp³ (1-(1-(V/c)^2)^0,5) ΔQn=2* π*n * lp³ (1-(1-(1 / 2 π n) ^2)^0,5) Jeżeli potraktujemy amplitudę (jest to wysokość naszego stosu) jako długość zmiennego procesu, w którym zanikającą przestrzeń ΔQ= lp³ odniesiemy do amplitudy (nie dysponujemy żadnym modelem elektronu).

3 Wychodząc z założenia, że elektron to jeden stos wykonujący nieznaną nam kinematykę, która powoduje, że torusy poruszają się tylko od prędkości światła (pozyton poruszałby się od prędkości minimalnej do c) przeprowadzimy analizę oddziaływania na otoczenie i inne cząstki (elektrony). lp³ c Ěf= π r² λ Zamiast długości cząstki (elektronu) emitującej i odbierającej oddziaływanie wstawiamy wysokość stosu A. lp ² ( lp ) ² c Ěf = π ( 2 A ) ² r ( lp ) ² c Ěf = ( 2 (ɣ+ln λ/2 π lp) / 2 π ) ² 2π r Mnożąc równanie przez iloraz stałych h / Ip uzyskujemy równanie na energię potencjalną dwóch ładunków jednostkowych z Prawa Coulomba. ( lp ) ² h c/lp E= (( 2 (ɣ+ln λ/2 π lp)) / 2 π ) ² 2π r 1 c E= ( 2(ɣ+ln λ/2 π lp)) / 2 π ) ² r

4 1 α = ( 2(ɣ+ln λ/2 π lp)) / 2 π ) ² Wydaje się, że iloraz (1/ 2 (ɣ+ln λ/2 π lp) / 2 π) ² to stała (zmienna) struktury subtelnej ( określa jaka część energii zamieniana jest na oddziaływanie). Jednak jej obliczona wartość dla elektronu wynosząca α=0, (1/ α=137,541) różni się nieco (0,36 %) od wartości uznanej α=0, Prawdopodobnie przyczyna tkwi w niedoskonałości modelu cząstki. W kwancie można założyć okrągły kształt torusów(są nieruchome na kierunku ruchu kwantu, przemieszczają się do niego prostopadle). W przypadku cząstek (leptonów) ten proces jest pewnie w ruchu i pod zmiennym kątem do jego kierunku ruchu (w konsekwencji nieoznaczoność i fale de Broglie'a) i kształt torusów zmienia się prawdopodobnie na eliptyczny. Zastanawiający jest fizyczny sens pierwiastka z dwóch w mianowniku. Być może torusy wykonują oprócz ruchu w kierunku osi głównej również ruch obrotowy o wartości równej Vn. Suma obu prędkości byłaby równa właśnie 2 Vn. Suma prędkości torusa w kierunku osi głównej, prędkości obwodowej oraz prędkości samej cząstki musi uwzględniać obszar relatywistyczny (nawet jeżeli sama cząstka porusza się z niewielkimi prędkościami), zarówno sumowania prędkości jak i kontrakcji. Przybliżona wartość poprawki relatywistycznej wynosi około 1,00058 (dokładne wyliczenie wymaga bardzo dużej mocy obliczeniowej komputera), co w wyniku zmniejszy odwrotność stałej struktury subtelnej do wartości 1/α =137,382. Jeżeli dodamy do tego modelu, prawdopodobnie zmienny kąt osi głównej problem opisu staje się niezwykle skomplikowany. Uwzględnienie tej kinematyki pozwoli być może na dokładniejsze wyliczenie stałej struktury subtelnej. Przy ruchu cząstek z prędkościami bliskimi c, wartość stałej struktury subtelnej i ładunku będzie rosła na skutek kontrakcji długość fali Comptona. ( lp ) ² c/lp E= (( 2 (ɣ+ln λ/2 π lp)) / 2 π ) ² r 2 π Ip q = (ɣ+ln λ/2 π lp) q- ładunek elementarny ( jednostką ładunku jest Kulomb, która wynika kombinacji stałych c/lp, po uwzględnieniu jednostki stałej elektrycznej). Obliczona wartość e=3,42798*10^-19 C odbiega od uznanej e=1,602176*10^-19 C. PODSUMOWANIE Wydaje się że zmienne pole elektryczne to skutek osiowego ruchu torusów. Znak pola wynika z zależności; czy kierunek ruchu jest od prędkości c do prędkości minimalnej czy w kierunku przeciwnym. Zmienne pole

5 magnetyczne to prawdopodobnie wynik ruchu przestrzeni po obwodzie torusa równy co do wartości prędkości Vn,. Bardzo przybliżony model elektronu, opisany prostymi założeniami Falowej Teorii Grawitacji pozwala na obliczanie stałych, wymiarowych jak i bezwymiarowych, których wartości, co prawda odbiegają od wartości uznanych to trudno uznać te wyniki za przypadkowe. Istotne jest to że ta teoria pozwala na udoskonalanie modelu cząstki elementarnej i jego weryfikację. Zdaniem autora, zbudowanie wiarygodnego modelu cząstki, uwzględniającego jej właściwości falowe i kwantowe oraz wynikające z transformacji Lorenza pozwoli na udzielenie odpowiedzi na pytania, przed którymi współczesna fizyka teoretyczna wydaje się bezradna. Iwanowski Krzysztof Autor: krzysztof iwanowski Artykuł pobrano ze strony eioba.pl