Читаем Мир вокруг нас полностью

Мир вокруг нас

Известно, что каждый из Z⁰- и W-бозонов — может существовать в трёх состояниях, различающихся проекцией спина на направление движения: эта проекция может принимать три значения: +1, –1 и 0. Вероятное наглядное представление этих состояний — можно видеть на рис. 242. Как видно из рис., при рассмотрении более подробной геометрии электрослабого поля, угадываются элементы геометрии тяжёлых атомных ядер (где альфа-частица 3d-энергоуровня, замыкает последний в ядре, и ведёт к снижению энергии связи у Zn (за Ni)), т. о. структура ядер — также может подтверждать геометрию слабого поля, как и ранее — мезонного.

Рис. 242

В отличие от Z⁰- и W-бозонов, спин кванта электромагнитного поля (фотона), может принимать только два значения: +1 и –1 (т. е. нет 0). Возможное наглядное представление фотона — см. на рис. 243. Согласно наглядной геометрии, фотон — должен быть плоской частицей (как и нейтрино), являющейся плоской, благодаря тому, что она лишена электрических осей (т. е. движений на этих осях), т. к. только при этом условии, фотон может (должен) всегда двигаться со скоростью света (и т. о. имеет наблюдаемую нулевую массу покоя). Состояние, геометрически равноценное фотону, но расположенное в проекции спина 0 — не могло бы двигаться со скоростью света, а значит и существовать (в плоском виде (или было бы нестабильным и обладающим массой покоя)), что можно понять уже из рассматривавшегося ранее, происхождения различий между магнитной и электрическими осями; это состояние — оказывается имеющим характеристики бозона Хиггса (и может быть интерпретировано в качестве бозона Хиггса и поля Хиггса).

Рис. 243

Далее — рассмотрим связь (= родственную природу) электромагнитного и слабого полей: Так, фотон — естественным образом, продолжает ряд Z⁰- и W-бозонов, представляя состояние, в котором движения на электрических осях — отсутствуют, см. рис. 244.

Рис. 244

Родственная связь квантов слабого и электромагнитного взаимодействия — также видна из механизма действия слабых полей, к рассмотрению которого и переходим:

Известно, что слабое взаимодействие — ответственно за распад нейтрона, заряженных пи-мезонов, и т. п., а также элементарных частиц второго и третьего поколений. Во всех случаях распада — испускается полу-«виртуальный» W⁺ или W^– бозон, который далее распадается на электрон и антинейтрино (или позитрон и нейтрино). Некоторые примеры таких реакций распада, т. е. обусловленных слабым взаимодействием — представлены на рис. 245. Как видно, W-бозоны, изображаемые в наглядном виде — способны выполнять функцию квантов, ответственных за эти (т. н. слабые) распады.

Рис. 245

Известно, что Z⁰-бозон, в отличие от W-бозонов — не участвует в слабых распадах. Т. е. реакции с изменением поколения элементарных частиц, с участием Z⁰-бозона — являются запрещёнными, см. рис. 246. Вылет Z⁰-бозона — переводит частицу саму в себя, и может изменять лишь спин, см. рис. 247. (Однако, обмен Z⁰-бозоном, как известно — необходим для объяснения возможности упругого столкновения нейтрино и электрона).

Рис. 246

Рис. 247

То же самое неучастие в распадах частиц с изменением поколения, свойственно и фотону, см. рис. 248. Неучастие фотона — можно понять из его аналогии с Z⁰-бозоном (фотон отличается от него лишь тем, что заряд 0 обусловлен не тем, что движения на электрических осях — взаимно скомпенсированы, но уничтожили друг друга (оставив частицу плоской)). Поэтому, по отношению к распадам частиц, Z⁰-бозон и фотон — ведут себя одинаково (при этом, Z⁰-бозон и фотон — были неразрывно связаны и неклассически (ненаглядно), где они возникают как суперпозиция = смешивание (ненаблюдаемых) исходных частиц, т. н. W⁰-бозона и B⁰-бозона, в процессе нарушения электрослабой симметрии (при концентрации энергии ниже порядка 100 ГэВ, и посредстве механизма Хиггса), см. рис. 249); наглядно же, общность фотона и Z⁰-бозона, можно видеть на рис. 244.

Рис. 248

Рис. 249 ^[61](примечание: _W — слабый угол смешивания)

Итак, мы рассмотрели (наглядную) геометрию электрослабого взаимодействия (в т. ч. электромагнитного и слабого полей, в него входящих), в связи с разбором термоядерных реакций в звёздах. Термоядерные реакции, в т. ч. горение водорода, как уже говорилось, также связано с сильным (мезонным) взаимодействием, более фундаментальным проявлением которого, как известно — представляется глюонное поле. В связи с этим, далее может быть рассмотрен вопрос: