Расчет параметров частиц: лептоны

Ключевой вопрос, возникающий при анализе частиц этой группы, состоит в следующем: - Почему частицы, имеющие, примерно равную массу, такие как, например, нейтральный пион (135) и мюон имеют кардинально различные свойства? Почему пионы участвуют в сильном взаимодействии, а мюоны – нет?

В предыдущей заметке мы смогли определить некоторые свойства электрона (позитрона), в частности, получили удивительно точное уравнение, связывающее постоянную тонкой структуры, радиус и магнитный момент электрона: Если эта модель верна, то инертность системы зарядов электрона относительно сильного взаимодействия следует из следующих соображений. Масса/энергия оболочки всех уже рассмотренных частиц пропорциональна наблюдаемой массе. При наблюдаемой массе равной нулю энергия оболочки также будет равна нулю и поля ядерных сил не формируется. Электрон имеет только распределенную в пространстве электростатическую компоненту массы. Электромагнитная компонента, создающая положительную массу базисного заряда, равна отрицательной массе этого заряда (-400 МэВ при классическом радиусе электрона равном 2).

В отличие от электрона, мюон должен иметь другую причину отсутствия поля ядерных сил. Доказательство этого утверждения достаточно тривиально. Если перенести одиночный (удаленный) заряд на радиус меньше 1, то, действительно, можно получить положительную массу (мы не рассматриваем вопрос устойчивости такой конфигурации), но при этом возникнет не компенсированный ток, который, как и в системе зарядов пиона (135), приведет к появлению поля ядерных сил. Следовательно, такая частица будет участвовать в сильном взаимодействии.

Единственный механизм, позволяющий получить положительную массу покоя при отсутствии поля ядерных сил, должен работать при выполнении следующих условий:

- тяжелые лептоны могут формироваться только путем перераспределения базисных зарядов в системе электрона, причем число зарядов для любых возбужденных состояний не изменяется;

- устойчивость новой зарядовой структуры достигается путем поляризации пары основных зарядов и перехода поляризованной пары на новый радиус, меньше 1.

Графическое изображение этого процесса представлено ниже.

Особенностью является появление двух равных и противоположно направленных токов, не формирующих поля ядерных сил и возникновение, при этом, значительного дипольного момента. В первом приближении, из уравнения баланса, масса такой системы зарядов будет равна массе виртуального пиона (~ 126 МэВ). Однако эта оценка не учитывает влияния «внешнего» третьего заряда системы. Такая конфигурация соответствует мюону. Тау-лептону соответствует второй (протонный) радиус равный 0,5. Два поляризованных заряда на этом радиусе будут иметь массу, примерно, 1760 МэВ. На этом, наверно, будем заканчивать большой раздел, посвященный структуре частиц. Дальше, если Бог даст, напишу, что-то типа обобщения и перейдем к следствиям.

28 марта 2016 г.    Лебедев Владимир