04.08.2015 03:00

Мюон.

На модерации Отложенный

Мюон.

Введение. Анализируя заряды всех частиц, приходим к выводу, что заряды всех известных частиц равны заряду электрона или заряду позитрона, или заряду электрон-позитронной пары. Каналы распада всех частиц подтверждают этот вывод. Частица мюон также подтверждает вышеуказанный вывод. Поэтому позволим себе рассмотреть предполагаемую структуру мюона.

Мюон обозначается буквой из греческого алфавита μ. Относиться к элементарным частицам, считается бесструктурным, в составе не имеет каких-то более мелких частиц. Мюон имеет отрицательный заряд, равный заряду электрона и спин равный ½. Масса мюона 105,6583745(24) МэВ. Время жизни 2,19703(4)·10⁻⁶ c. Мюон классифицируется, как лептон, относиться к семейству фермионов, имеет античастицу со спином ½, с противоположным зарядом и равной массой. «Мюоны почти всегда распадаются в электрон, электронное антинейтрино и мюонное нейтрино (соответственно антимюоны — в позитрон, электронное нейтрино и мюонное антинейтрино); существуют также более редкие типы распада, когда возникает дополнительный фотон или электрон-позитронная пара.»(1)

Рассматривая заряды частиц, зададим себе вопрос, почему все частицы разные по массе, но имеют заряд, равный заряду, электрона или позитрона? Как разные по массе частицы формируют одинаковые заряды? Для решения этой проблемы придумали кварки. И с помощью кварковой теории решили проблему. Но так ли это на самом деле? Почему все частицы, состоящие, из так называемых кварков, всегда формируют заряд электрона или позитрона, или нулевой заряд, и не когда нет заряда кварка? Почему частица, имеющая нулевой заряд распадается на частицы имеющие заряды электрона и позитрона, а каналы распада этих частиц, снова имеют частицы с зарядами электрона и позитрона. Такая же картина наблюдается и при распаде частиц имеющих заряды. Где же здесь закон сохранения зарядов, как два или три кварка в каналах распада имеют несколько зарядов? И ещё один очень интересный вопрос, почему, почти все, адроны- мезоны и адроны- барионы имеют отрицательный заряд, положительный заряд и нулевой заряд, а мюон не имеет нулевого заряда? Последует ответ, ну он же не состоит из кварков. Может-ли быть мюон с нулевым зарядом? Глубоко знающим физику эти вопросы покажутся наивными, тут расскажут и о цветах, и об ароматах, и о поколениях, и о векторных бозонах, и о запретах, но не будем повторять глубоко заученную теорию, а попробуем сами разобраться в этих вопросах. Для этого рассмотрим, в каналах распада каких частиц появляется мюон и если альтернативные каналы распада без мюона.

Прежде чем говорить о каналах распада и времени жизни разных частиц, поставим вопрос о причинах распада. Что такое спонтанный распад? Без причины не может быть следствия. В составе ядра время жизни нейтрона неопределённо долго. Но стоит нейтрон извлечь из ядра, и время жизни его составляет около 12 минут. Почему? Допустим, в ядре протон защищён от распада магнитным полем, экранирован электронами оболочки и протонами атома от попадания в него частиц, приводящих к распаду. Но почему время жизни свободного нейтрона около 12 минут? Предполагаю, что в не защищённый нейтрон за 12 минут попадает какая-то частица, которая приводит к распаду нейтрона. Вероятнее всего эта частица антинейтрино. Допустим электрон выбивает электрон, но тогда, с таким - же успехом, мюон может выбить электрон. Но кроме мюона и электрона есть и другие частицы, в том числе и с нулевыми зарядами. Вы возразите, но тогда продукты распада были бы в канале распада нейтрона. Возможно да, возможно нет. Во - первых, сколько частиц могли ударить в нейтрон за 12 минут, мы не знаем. Сколько энергии эти частицы передали нейтрону? Возможно, невозможность нейтрона передать энергию во внешнюю среду и приводит к распаду. Допустим, распад нейтрона происходит от удара одной частицей, можно ли её зафиксировать, когда распад этой частицы составляет не соизмеримо малое время, а распад нейтрона происходит значительно позднее. Во – вторых все продукты распада нейтрона имеют время жизни стабильное, и не соизмеримое с частицами, которые могут вызвать этот распад. Допустим, распад нейтрона вызван ударом нейтрального пиона. Пион с нулевым зарядом распадается на два фотона. А почему нет? Ведь в канале распада нейтрона находили фотоны. «В 2005 был обнаружен^[2] предсказанный ранее радиационный бета-распад нейтрона с излучением гамма-кванта:

» (2)

Но реакцию распада нейтрона могут вызвать сами фотоны или допустим мюон с нулевым зарядом.

Эта гипотеза имеет право на существование, до тех пор, пока не докажут, что такой мюон не может существовать. С другой стороны в каналах распада В - мезона встречаются одновременно мюон и антимюон. Возможно, эти две частицы существуют совместно, как одна нейтральная частица, и её не обнаруживают детекторы? О времени жизни частицы мюон, вопрос остаётся открытым. (3) Но, то, что мюон живёт значительно дольше ближайших к нему частиц пионов, факт. То есть, можно сказать, что мюон, частица более стабильная, и снова мы не знаем причины распада мюонов.

Чтобы убедиться в том, что мюоны появляются в каналах распада большинства частиц, а возможно и всех, начиная с пионов, достаточно посмотреть таблицу. (4) К – мезоны имеют каналы распада на мюоны и на пионы, а пионы распадаются на мюоны. Если нет в канале распада мюонов, то есть частицы, которые распадаются на мюоны, или на пионы, а те на мюоны. Кто-то поспешит возразить, что нет в каналах распада протонов и нейтронов мюонов, но это не так. «В середине 1970-х годов физики-экспериментаторы, работающие в ЦЕРНе, исследовали рассеяние нейтрино на протонной мишени. Согласно тому, что было тогда известно о слабом взаимодействии, они ожидали, что столкновение превратит нейтрино в мюон, а протон в осколки. Они с удивлением обнаружили что в результате такого столкновения появляются два мюона, отрицательный и положительный.» (1). Тогда этот результат объяснили через кварковую теорию и забыли. Но вот распады В- мезона вновь напоминают о нестандартном распаде на мюоны, после которых многим захотелось переписать физику. Переписать, конечно, всё можно, и физику и историю, а вот понять и докопаться до истины?

Мюон относиться к элементарным частицам, считается бесструктурным, в составе не имеет каких-то более мелких частиц. Но каналы распада частицы свидетельствуют об обратном. Кроме того, как не у одной другой частицы, в канале распада мюона: электрон, антинейтрино, нейтрино, а в канале распада антинейтрино: позитрон, нейтрино и антинейтрино. И после этого утверждать, что частица бесструктурная? Возможно, наличие в мюонах двух частиц нейтрино и антинейтрино, позволяет отрицательному мюону образовать мюонный атом. « Положительный мюон, остановленный в обычной материи, может связать электрон и сформировать мюоний (Mu) — атом, в котором мюон действует как ядро.» (1). Возможность захвата отрицательным мюоном позитрона, а положительным мюоном электрона, даёт основание, уверенно сказать, что существуют нейтральные мюоны. Но возможен и другой случай, похожий на случай с нейтроном. Пока мюоны находятся в составе нуклонов, они нейтральные, как только они остаются свободными, то теряют электрон или позитрон. Частицы мюон, изучены очень поверхностно, и каналы распада не раскрывают структуры частиц, возможно из - за отсутствия соответствующих детекторов или человеческого фактора, психологического настроя и ожидания результата. То, что мюон входит в состав протона, и состоит из подобных частиц, которые входят в состав протона показывает следующий факт. Мюон на орбите вместо электрона нейтрализует протон. «Показано, например, что мюонный атом, содержащий атомное ядро неона, обладает химическими свойствами фтора.» (5).

Выводы, всё вышесказанное даёт основание считать частицы мюоны, основными частицами, это и есть настоящие «кварки», которых в протоне и нейтроне по 9. Нейтральный мюон состоит из 102 фотонов. Фотон состоит из электрона, антинейтрино, позитрона, нейтрино. Отрицательный мюон состоит из 102 фотонов, электрона, антинейтрино, нейтрино. Положительный мюон состоит из 102 фотонов, позитрона, нейтрино, антинейтрино.

Список используемых источников:

03. 08. 2015 г. А.Т. Дудин.