Зачем су­ще­ству­ет ан­ти­ве­ще­ство

В преды­ду­щей ста­тье  я пы­тал­ся ра­ци­о­наль­но объ­яс­нить, как фотон в про­стран­стве может дви­гать­ся во все сто­ро­ны од­но­вре­мен­но. Сей­час хо­чет­ся по­го­во­рить об эле­мен­тар­ных ча­сти­цах.

По­ни­маю, что это - из­вра­щён­ное же­ла­ние. "Бозон Хиггса", "квар­ки",  с их "цветами-​ароматами" ...

Обо всём этом рас­суж­дать не будем. И вся­кие "пи-​мезоны" с "тау-​лептонами" рас­смат­ри­вать не будем. По­го­во­рим толь­ко об ча­сти­цах с дли­тель­ным вре­ме­нем жизни. По­то­му что они - "на­сто­я­щие". 

Про­тон, ней­трон, элек­трон, ней­три­но, и их ан­ти­ча­сти­цы.

Глав­ное свой­ство ча­стиц ве­ще­ства это "масса". Так как E = mc² , то по­лу­ча­ет­ся, что ча­сти­цы со­сто­ят из энер­гии. Квант энер­гии – фотон. Вы­хо­дит, что ча­сти­цы со­сто­ят из «непо­движ­ных фо­то­нов». Фотон не может не дви­гать­ся, но _{кто бы мог подумать} неко­то­рые фо­то­ны, при дви­же­нии, "за­стре­ва­ют". _{В текстурах.}

В общем, каким-​то об­ра­зом, по­яв­ля­ют­ся "эле­мен­тар­ные ча­сти­цы". У них че­ты­ре свой­ства ( _{понятных обычным людям}). Масса, заряд, спин и ве­ще­ство/ан­ти­ве­ще­ство.

Имя	Спин	Масса	Заряд	Время жизни
Ней­три­но / ан­ти­ней­три­но Несколько сортов, но они все превращаются друг в друга. Поэтому, какого сорта нейтрино – не принципиально.	1/2	В 1 800 000 раз легче элек­тро­на	нет	вечно
элек­трон	1/2	В 1 800 раз легче про­то­на	-	вечно
по­зи­трон	1/2	как у электрона	+	как у электрона
про­тон	1/2	938 Мэв	+	вечно
ан­ти­про­тон	1/2	как у протона	-	как у протона
Ней­трон / ан­ти­ней­трон	1/2	Как у про­то­на	нет	15 мин.

По­пы­та­ем­ся объ­яс­нить, от­ку­да бе­рут­ся все эти свой­ства.

Спин.

Если ча­сти­ца это «за­стряв­ший фотон», а фотон дол­жен всё время дви­гать­ся, то как можно дви­гать­ся, оста­ва­ясь, при этом, в одной точке ?

Вра­ща­ясь.

Умные люди го­во­рят, что «спин это не вра­ще­ние», по­то­му что если пред­ста­вить, что ча­сти­ца это «шарик», то ско­рость его вра­ще­ния долж­на быть сверх­све­то­вой. Но дру­гие умные люди счи­та­ют, что «неле­по вы­гля­дит си­ту­а­ция, когда «мо­мент вра­ще­ния» есть, а са­мо­го вра­ще­ния – нет.» (   http://quarkon.ru/physics/spin.htm.)

Как по­нять, что про­ис­хо­дит с ча­сти­цей, когда одни фи­зи­ки го­во­рят, что "вра­ще­ния нет", а дру­гие, что "вра­ще­ние есть" ? Может, всё про­ис­хо­дит как-​то так ?

Вра­ще­ние ги­пер­ку­ба. (У куба есть грани, за ко­то­ры­ми удоб­но на­блю­дать.)

Но у сферы, и у ги­пер­сфе­ры гра­ней нет. Можно толь­ко пред­ста­вить себе, как "внут­рен­ние сферы" ги­пер­сфе­ры вы­хо­дят "из­нут­ри на­ру­жу" в про­цес­се её вра­ще­ния ...

Ве­ро­ят­но, по­верх­ность эле­мен­тар­ной ча­сти­цы, это - ги­пер­сфе­ра. По­то­му что у ги­пер­сфе­ры много дву­мер­ных сфе­ри­че­ских по­верх­но­стей, и, по­это­му, в про­цес­се вра­ще­ния, она может вра­щать­ся од­но­вре­мен­но в раз­ные сто­ро­ны...

Это была пре­ам­бу­ла.

---

У всех эле­мен­тар­ных ча­стиц ве­ще­ства спин = ½. По­че­му ? Ока­зы­ва­ет­ся, всё про­сто.

Спин это энер­гия, а энер­гия пе­ре­да­ёт­ся кван­та­ми. Что будет, если ча­сти­ца со спи­ном 1/2 от­даст 1 квант энер­гии вра­ще­ния? 1/2 - 1 = -1/2. Это зна­чит, что она нач­нёт вра­щать­ся в про­ти­во­по­лож­ную сто­ро­ну.

Так как нель­зя от­дать пол-​кванта энер­гии, это зна­чит, что вра­ще­ние ча­стиц, из ко­то­рых со­сто­ит ве­ще­ство, оста­но­вить невоз­мож­но.

Есть, ко­неч­но, ча­сти­цы со спи­ном 1. Когда они от­да­дут квант энер­гии вра­ще­ния, их вра­ще­ние оста­но­вит­ся. Эти ча­сти­цы - фо­то­ны.

по­лу­ча­ет­ся, что фер­ми­о­ны от­ли­ча­ют­ся от бо­зо­нов тем, что у фер­ми­о­нов их соб­ствен­ное вра­ще­ние оста­но­вить нель­зя. А соб­ствен­ное вра­ще­ние бо­зо­нов оста­но­вить можно

 http://quarkon.ru/physics/spin.htm

Ви­ди­мо, если вра­ще­ние эле­мен­тар­ной ча­сти­цы ве­ще­ства (_{фермион}), каким-​то об­ра­зом оста­но­вить, то она пе­ре­ста­нет быть «ча­сти­цей ве­ще­ства». А пре­вра­тит­ся в «ча­сти­цу поля» (_бозон) и уле­тит.

---

Во­прос. Как сде­лать так, чтобы спин у ча­сти­цы стал 1/2, хотя она со­сто­ит из энер­гии, квант ко­то­рой имеет спин =1 ? А квант это "неде­ли­мая пор­ция" энер­гии.

 Квант энер­гии фотон. 

Раз­ре­жем его _{кощунственно и извращённо} на­по­по­лам. Чтобы спин стал =1/2.

    

Из од­но­го элек­три­че­ски ней­траль­но­го фо­то­на со спи­ном 1 по­лу­чи­лось две "неве­до­мые зве­рюш­ки" со спи­ном 1/2 и ко­ле­ба­ни­я­ми элек­три­че­ско­го поля. У одной эти ко­ле­ба­ния толь­ко по­ло­жи­тель­ные, у дру­гой толь­ко от­ри­ца­тель­ные. 

Что-​то они мне на­по­ми­на­ют... не могу никак вспом­нить... Тогда от­вле­чём­ся немно­го

---

Для ви­зу­а­ли­за­ции про­цес­сов кван­то­вой ме­ха­ни­ки ис­поль­зу­ют блюд­це с си­ли­ко­но­вым мас­лом на виб­ри­ру­ю­щей по­верх­но­сти. Можно сде­лать так, чтобы на по­верх­но­сти жид­ко­сти об­ра­зо­вы­ва­лись её ка­пель­ки. Дви­же­ние этих ка­пе­лек на виб­ри­ру­ю­щей по­верх­но­сти жид­ко­сти будет по­хо­же на дви­же­ние эле­мен­тар­ных ча­стиц, как оно по­лу­ча­ет­ся в экс­пе­ри­мен­тах. _{Ведущие ученые-физики раньше говорили, что "квантовую механику невозможно визуально себе представить".}

Можно по­смот­реть здесь: https://www.youtube.com/watch?v=tJCKfZkcE1k

Также, вме­сто си­ли­ко­но­во­го масла,  ис­поль­зу­ют­ся мел­кие гра­ну­лы.

в 1995 аме­ри­кан­ски­ми фи­зи­ка­ми в Те­ха­се был от­крыт при­ме­ча­тель­ный фе­но­мен …

… при опре­де­лен­ном на­бо­ре па­ра­мет­ров в виб­ри­ру­ю­щей среде воз­ни­ка­ют ос­цил­ло­ны. То есть на ред­кость ста­биль­ные сто­я­чие волны, ос­цил­ли­ру­ю­щие между двумя су­ще­ствен­но раз­ны­ми со­сто­я­ни­я­ми – кра­те­ра и пика для гра­ну­ля­та, холма и ямы для жид­ко­сти. И что самое лю­бо­пыт­ное, раз­ные фазы ко­ле­ба­ний ос­цил­ло­нов ведут себя в точ­но­сти как элек­три­че­ские за­ря­ды: оди­на­ко­вые фазы вза­им­но от­тал­ки­ва­ют­ся, про­ти­во­по­лож­ные фазы вза­им­но при­тя­ги­ва­ют­ся…  

https://kiwibyrd.org/2019/04/23/1943/ .

---

Вер­нём­ся к теме.

У одной по­ло­ви­ны "раз­де­лён­но­го на­по­по­лам фо­то­на" спин 1/2 и толь­ко "кра­те­ры" ко­ле­ба­ний элек­три­че­ско­го поля, а у дру­гой по­ло­вин­ки - толь­ко "пики"... "Оди­на­ко­вые фазы от­тал­ки­ва­ют­ся, про­ти­во­по­лож­ные фазы при­тя­ги­ва­ют­ся..."

 Эти "по­ло­вин­ки фо­то­на" по­хо­жи на элек­трон и по­зи­трон. А ещё, на про­тон / ан­ти­про­тон. И на про­тон + элек­трон.

Те­перь от­ве­тим на во­прос за­го­лов­ка.

Зачем нужно при­ро­де нужно ан­ти­ве­ще­ство ?

Для того, чтобы спин ча­сти­цы ве­ще­ства был = 1/2. Необ­хо­ди­мо куда-​то деть вто­рую по­ло­ви­ну кван­та энер­гии вра­ще­ния. И она ухо­дит в пар­ную ча­сти­цу ан­ти­ве­ще­ства.

Зачем нужно, чтобы спин ча­стиц ве­ще­ства был = 1/2 ?

Для того, чтобы вра­ще­ние эле­мен­тар­ных ча­стиц, из ко­то­рых со­сто­ит ве­ще­ство, невоз­мож­но было оста­но­вить. По­то­му что, если их "вра­ще­ние" оста­но­вит­ся, то они пре­вра­тят­ся в фо­то­ны. Ви­ди­мо, это и про­ис­хо­дит при ан­ни­ги­ля­ции.

Когда фотон «за­стре­ва­ет в про­стран­стве» (что сле­ду­ет из E = mc²) (_{вещество это масса, масса это энергия, энергия это фотон}), он «де­лит­ся на две части». Хотя,  "го­ло­ва" и "хвост" "неве­до­мой зве­рюш­ки" на­хо­дят­ся в раз­ных точ­ках про­стран­ства, но, ве­ро­ят­но, они яв­ля­ют­ся еди­ным объ­ек­том. Да и по­ня­тие «кван­то­вая за­пу­тан­ность» на это на­ме­ка­ет...

---

Как, по-​настоящему, могут вы­гля­деть про­то­ны и элек­тро­ны, или ча­сти­ца со своей ан­ти­ча­сти­цей, можно по­смот­реть на видео, (https://www.youtube.com/watch?v=pnbJEg9r1o8&feature=emb_logo) (на 2мин. 05 сек.)

---

Умные люди спро­сят:

- Ней­трон. Спин ½ ?

- Да.

- Зна­чит он тоже, «пол-​фотона»?

- Ага…

- Чтобы спин стал ½, надо фотон по­де­лить?

- Угу…

- Но при этом, сам го­во­рил, что "воз­ни­ка­ет элек­три­че­ский заряд" … По­че­му у ней­тро­на нет элек­три­че­ско­го за­ря­да ? Это раз.

2.  Ней­трон вне ядра атома рас­па­да­ет­ся на про­тон (спин ½), элек­трон (спин ½), и ан­ти­ней­три­но (спин ½).

½ + ½ +½ = 1,5.  Вы­хо­дит, что твои «пол-​фотона», каким-​то об­ра­зом, пре­вра­ща­ют­ся в «пол­то­ра фо­то­на».  Как? Фотон это энер­гия. Если фотон бе­рёт­ся из ни­от­ку­да, это на­ру­ше­ние за­ко­на со­хра­не­ния энер­гии !

3. Ней­три­но. Спин ½. Элек­три­че­ско­го поля не из­лу­ча­ет. А оно долж­но из­лу­чать­ся ! (см. пункт пер­вый.)

---

Начну "из­да­ле­ка"...

Про­тон из­лу­ча­ет элек­три­че­ский заряд. Время жизни про­то­на, по вики, «не менее 2,9⋅10²⁹ лет». Всё это время он из­лу­ча­ет энер­гию. От­ку­да она бе­рёт­ся? Это на­ру­ше­ние за­ко­на со­хра­не­ния энер­гии?

Элек­трон. Время жизни «не менее 6,6⋅10²⁸ лет». То же самое.

Ней­трон. Энер­гию не из­лу­ча­ет. Закон со­хра­не­ния энер­гии не на­ру­ша­ет. Время жизни вне ядра атома - 880 сек.

Ска­же­те: «а ней­тро­ны в атом­ном ядре? Ядра ато­мов, как пра­ви­ло, ста­биль­ны. И ней­тро­ны там ста­биль­ны.»

Ни­че­го по­доб­но­го.

 кар­тин­ка из Вики

Ней­трон в ядре ре­гу­ляр­но пре­вра­ща­ет­ся в про­тон, и об­рат­но. То есть, в ядре атома ней­трон, тоже, неста­биль­ный.

По­че­му же ней­трон быст­ро рас­па­да­ет­ся, несмот­ря на то, что энер­гию он не из­лу­ча­ет ?

Самый про­стой ва­ри­ант от­ве­та: «ней­трон рас­па­да­ет­ся, по­то­му что в нём из­бы­ток энер­гии». 

Тогда во­прос: « по­че­му ней­трон живет 15 минут, а не рас­па­да­ет­ся сразу, если в нём из­бы­ток энер­гии ?»

На­пра­ши­ва­ет­ся ответ: «по­то­му что когда ней­трон вы­ле­та­ет из ядра атома, в нём нет из­быт­ка энер­гии. Он по­яв­ля­ет­ся толь­ко через 15 минут его жизни…»

Всё ло­гич­но ?

А если всё ло­гич­но, тогда де­ла­ем вывод:

"Ней­трон, в те­че­нии сво­е­го су­ще­ство­ва­ния, за­ка­чи­ва­ет в себя энер­гию из окру­жа­ю­ще­го про­стран­ства".

Какие у ней­тро­на свой­ства ? Ве­ще­ство / ан­ти­ве­ще­ство, Спин ½. И масса.

Свой­ство «спин ½», свя­за­но с на­ли­чи­ем ан­ти­ча­сти­цы, в ко­то­рую ухо­дит вто­рая «по­ло­ви­на спина».

Зна­чит, свой­ство «масса» от­ве­ча­ет за «за­ка­чи­ва­ние» энер­гии из про­стран­ства.

Квант энер­гии – фотон. Фотон это 1 (один). Спра­ши­ва­ли, по­че­му при рас­па­де ней­тро­на об­ра­зу­ет­ся три ча­сти­цы со спи­ном ½, хотя у ней­тро­на спин ½ ? Ответ: ½ (ней­трон) + 1 (фотон) = ½(про­тон) + ½(элек­трон) + ½(ан­ти­ней­три­но).

---

От­ку­да у про­то­на и элек­тро­на бе­рёт­ся энер­гия на из­лу­че­ние поля элек­три­че­ско­го за­ря­да ?

По­то­му что они по­сто­ян­но «за­ка­чи­ва­ют в себя» энер­гию из окру­жа­ю­ще­го про­стран­ства, и сразу же из­лу­ча­ют её об­рат­но в виде поля элек­три­че­ско­го за­ря­да. Так как ней­трон элек­три­че­ское поле не из­лу­ча­ет, он рас­па­да­ет­ся от из­быт­ка со­дер­жа­щей­ся в нём энер­гии.

---

По­че­му ней­три­но не имеет за­ря­да?

По­то­му что для того, чтобы иметь заряд, надо из­лу­чать энер­гию. А какая у ней­три­но масса  (ко­то­рая = "энер­гия")? 

Ни­ка­кая, почти. И, по­это­му, для из­лу­че­ния за­ря­да у ней­три­но не хва­та­ет энер­гии.

---

До­пол­ни­тель­ный во­прос.

«У ней­три­но спин ½, зна­чит это "пол-​фотона". Ты го­во­рил, что из «по­ло­вин­ки фо­то­на» по­лу­ча­ет­ся и про­тон, и ней­трон, и элек­трон. И ней­три­но...

НО ПО­ЧЕ­МУ У НИХ ВСЕХ РАЗ­НЫЕ МАССЫ ?!»

По­то­му что у фо­то­нов может быть раз­ная энер­гия. У всех фо­то­нов оди­на­ко­ва толь­ко ам­пли­ту­да ко­ле­ба­ний.

«Да, ам­пли­ту­да фо­то­на равна 1. И мень­ше её быть не может.»

AlexArx, «кван­то­вый физик-​теоретик» ска­зал.

Вот этот «спин 1/2» это и есть «пол-​амплитуды» фо­то­на. А за массу ча­сти­цы от­ве­ча­ет энер­гия "за­стряв­ше­го в про­стран­стве" фо­то­на.

---

Надо как-​то поды­то­жить. На­при­мер, так:

Всё ве­ще­ство со­сто­ит из эле­мен­тар­ных ча­стиц, ко­то­рые непре­рыв­но вра­ща­ют­ся от­но­си­тель­но окру­жа­ю­ще­го их про­стран­ства.

Что по­лу­чит­ся, если че­ло­ве­че­ство смо­жет со­здать устрой­ство, ко­то­рое будет вре­мен­но "оста­нав­ли­вать вра­ще­ние" у ку­соч­ка ве­ще­ства ?

Те­ле­порт?