Реферат: Геометрическая теория строения материи

Среди множества частиц есть две относительно стабильные. Это электрон и протон.

Стабильность электрона определяется Законом сохранения количества осей симметрии, проявляющимся как закон сохранения лептонного заряда, и законом сохранения электрического заряда.

Логично предположить, что закон сохранения барионного заряда – есть проявление того же закона. У каждого из лептонов и мезонов имеется только один узел симметрии. Если есть многогранники, на которые может распасться частица с сохранением симметрии, и позволяет объем ее многогранника, то происходит ее распад.

Но, видимо, центров симметрии может быть более одного. Или в одном месте могут быть несколько центров симметрии и тогда, например, получаются усеченные многогранники – мезоны.

С этой точки зрения распад тяжелой частицы - есть изменение ее сложной симметрии, и приближение к простой симметрии легких частиц.

Исходя из этих посылок и полученных многогранников Пи- мезонов, попробуем получить структуру протона и нейтрона. Исходя из современных представлений, что нуклоны окружены виртуальными Пи-мезонами, а также, что протон и нейтрон легко превращаются друг в друга, сделаем предположение, что они имеют нечто единое, что в результате добавления многогранников – мезонов, собственно и определяет вид частицы – нуклона.

Ребра Пи – 0 и Пи +\- мезонов имеют одно общее число =5. Грани их представляют собой трех и четырехугольники. Предположим, что общая часть нуклонов- есть многогранник, составленный из правильных треугольников и квадратов со стороной = 5.

Рисунок 5. Гедра

Из полуправильных многогранников этим условиям отвечает так называемая “Гедра”. Объем ее со стороной а определяется как сумма составляющих объемов.

V = a3 + 6*a3* √2+ 8* a3/(6*2*√2) +6* a3/2 (10)

При стороне а = 5, V = 1089,26;

Добавив к Гедре шесть кубов со стороной а=5 , получим следующую структуру.

Объем такой структуры определится как :

V = 7* a3 + 6*a3* √2+ 8* a3/(6*2*√2) +6* a3/2 (11)

При стороне а = 5, V = 1839,26; В данном случае, мы имеем частицу - протон, окруженную кубиками - виртуальными Пи+ мезонами. Стать полноценными мезонами им не позволяет размер, т.е. масса.

Рисунок 6. Протон

Масса нейтрона в свободном состоянии, как известно, больше массы протона. Простейший анализ атомарных весов по таблице периодической системы Д.И.Менделеева показывает, что в связанном состоянии – в ядре – масса нейтрона меньше массы протона и составляет 0,98÷0,99 от массы протона. При этом масса протона в ядре не меняется.

Попробуем объяснить, каким образом нуклоны связанны в ядре в единое целое, оставаясь при этом отдельными частицами. Если нуклоны в ядре имели бы соприкосновение вершинами, то такое соединение. видимо не имело бы большой жесткости, если же гранями, то можно предположить вероятность их “схлопывания” в одну частицу, или каким-то образом изменения их свойств. Жесткая конструкция, при сохранении собственной структуры, получается, если нуклоны имеют связь в ядре путем объединения ребер. Поскольку выступающие части многогранника – протона представляющие собой кубы, расположены под углом 90 градусов, то ответные грани выступающих частей нейтрона должны быть расположены так же. У Пи-0 мезонов, виртуально окружающих нейтрон, имеются грани – треугольники со стороной (?)=5. Видимо и соединение выступающих частей нейтрона приходится на грани треугольной формы.

Минимальное количество ребер необходимых для жесткого соединения двух многогранников (нуклонов) равно двум. Треугольных граней на Гедре – 8. Необходимо ли всем им иметь выступающие части? Нет, достаточно всего четырех, расположенных по вершинам вписанного в Гедру тетраэдра. Стороны такой усеченной пирамиды расположены под углами 90 º друг к другу, а внешняя сторона - правильный треугольник.

Рисунок 7. Нейтрон в ядре

При этом со всех шести сторон к нейтрону может быть присоединен протон двумя ребрами. Масса такой частицы определится как :

V = 7* a3 + 6*a3* √2+ 8* a3/(6*2*√2) +6* a3/2 + 4*( b3 –(a*√2)3)/6 . (12)

Здесь b = 10,5*√2; где 10,5 – длина грани от основания пирамиды со стороной b до вершины, спрятанной внутри Гедры. При а = 5, b=10,5 для нейтрона в ядре имеем:

V нейтр.связ.= 1831,54

В свободном состоянии, видимо, усеченные пирамиды будут стремиться к форме усеченного тетраэдра.