Рождение нуклонов

 

Усложнение материи расширяющейся Вселенной могло произойти только при наличии объектов, способных обмениваться квантами действия, то есть, после образования адронов, как элементарных массовых частиц. В наблюдаемой Вселенной реальная частица проявляет свое существование в момент передачи кванта действия при гравитационном или электромагнитном взаимодействии. Участие частицы в акте обмена квантом действия обеспечивается наличием у нее постоянного источника энергии в виде сильной струны. Носителем массовой материи частицы является струна, которую мы назвали струной керна частицы.

 

Но вещество Вселенной состоит из нуклонов, практически, являющихся стабильными частицами. Стабильность и независимость протона от постоянно изменяющегося состояния полевого пространства Вселенной обеспечивается, прежде всего, тем, что такие полярные объекты имеют постоянный источник энергии. Стягивание материи источника энергии в состояние горячего пятна приводит к распространению колебаний мини виртуальных частиц матричного вакуума, создающих при своем распространении раздувающийся в пространстве будущего полярный объект, состояние которого зависит от плотности материи окружающего пространства. Поэтому плотность материи окружающего пространства  в момент рождения частицы определяет ее размер. Расширение изотропного пространства очень ранней  Вселенной приводило к снижению плотности его материи. Чем ниже плотность материи Вселенной, тем медленнее происходит образование массовой материи струны керна, обеспечивающей начало стягивания полярного объекта, тем больше был размер рожденной частицы. Поэтому в очень ранней Вселенной происходило рождение частиц все большего размера и все меньшей массы.

 

Но, как мы показали выше, в дискретном мире проявление материи возможно только при ее плотности, не меньшей  предельного минимального значения, численно равного обратной величине планковской длины. Напомним, что такую плотность мы условно назвали минимальной проявляемой плотностью планковского вакуума, как области матричного вакуума, оккупированной материей раздувающейся Вселенной. При значении плотности материи Вселенной, меньшем этой величины отталкивающая сила пространства за пределами массового носителя материи керна начинает превышать силу, обеспечивающую раздувание массового носителя струны керна. Дальнейшее раздувание массового носителя становится невозможным, и материя керна переходит в состояние стягивания. То есть, в этот момент размер частицы приобретает предельно возможное максимальное значение, зависящее от энергии ее источника.

 

Поэтому в условиях минимальной плотности материи вакуума размер частицы определяется только энергией самой частицы, то есть, плотностью материи в объеме самой струны керна. При этом стягивание материи нуклона обеспечивается плотностью материи внутри струны керна, создаваемой сильной массой, как источником энергии нуклона. В этот момент размер струны керна частицы приобретает максимальную величину, что соответствует минимальной проявляемой массе частицы. Поэтому в условиях пространства Вселенной, свободного от массовой материи, нуклоны проявляют себя минимально возможной массой струны керна.

 

Расчеты, выполненные автором (2), показали, что в этот момент предельный объем, ограниченный массовым носителем струны керна, определяется размером, близким к величине комптоновской длины волны современного нуклона. Это означает, что в условиях пустого пространства Вселенной сильная масса образуется в объеме струны керна нуклона, размер которого равен комптоновской длине волны нуклона. Поэтому толщина струны керна нуклона не может превышать эту величину, и ее материя при достижении струной такой толщины всегда переходит в стадию стягивания. Это означает, что масса нуклона определяется предельным (минимально энергетически насыщенным) состоянием материи струны его керна, что и обеспечивает стабильное существование нуклона. Таким образом, условием стабильности существования нуклонов является их масса, близкая к минимальному значению для частиц, энергия которых заключена в сильной струне. Фактически, в этот момент завершился процесс образования нуклона, как частицы, обладающей постоянной энергией и постоянной структурой, имеющей вид струны, распространяющейся за счет колебаний массового носителя ее материи.

 

Отметим, что комптоновская длина волны частицы такой массы равна предельной толщине струны керна, то есть, массовая материя нуклона заключена в четырехмерном сферическом объеме,  что позволяет рассматривать перенос энергии такой частицы, как осуществляемый по схеме тандема. Поскольку энергия и эквивалентная ей масса нуклона заключена в объеме струны керна, то далее струну керна нуклона мы будем называть струной нуклона или просто нуклоном. И не будем забывать, что состояние нуклонов в ядре атома определяется дефицитом пространства при высокой плотности материи, а рождение нуклонов может происходить только в условиях пространства с высокой плотностью материи.

 

СОСТОЯНИЕ МАССОВОЙ МАТЕРИИ РЕАЛЬНОЙ ЧАСТИЦЫ

 

Стабильность существования нуклона

 

Массовая материя Вселенной, в основном, заключена в струнах кернов нуклонов. Основной особенностью струны керна, кроме ее изолированного состояния, является постоянство ее структуры, которая в малой степени  подвержена воздействиям со стороны полевой материи Вселенной. Именно постоянство параметров нуклонов отличает их от постоянно изменяющегося состояния полевой материи Вселенной.

 

Массовая материя проявляет себя во Вселенной в момент передачи кванта действия. То, что основное пространство Вселенной в этот момент расслоено до планковского размера, позволяет предположить, что массовая матери является материей стабильного матричного вакуума в большей степени, чем полевая материя Вселенной. Это определяется тем, что в момент передачи кванта действия массовая материя, проявляя свое существование в планковском мире Вселенной, остается предельным объектом матричного вакуума.

 

В таком случае область существования массовой материи Вселенной должна быть состоянием материи матричного вакуума, заполненного допланковской материей в виде полярных объектов, максимальный размер которых имеет планковскую величину. Но эти плотно упакованные объекты являются и состоянием полярного пространства Вселенной, в которой невозможно существование объектов, обладающих планковской массой. Напомним, что такие объекты могут проявлять себя во Вселенной только в виртуальном виде. Но полярные объекты планковского размера могут существовать в мире Вселенной, как обладающие массой, меньшей планковской величины за счет меньшей плотности их материи, определяемой степенью закрутки допланковской материи в их объеме. Выше мы показали, что минимальная плотность материи такого объекта планковского размера определяется величиной, обратной значению его радиуса, то есть, величиной, обратной планковской длине. Во второй книге автора (2) показано, что такая плотность определяет параметры нуклонов, являющихся основным строительным материалом вещества Вселенной (2).

 

Источником энергии нуклона является сильная струна, поэтому предельный размер керна нуклона,  близкий к размеру комптоновской длины его волны, определяется энергией сильной струны, эквивалентной сильной массе. Именно сильной массой, являющейся источником энергии нуклона, и минимальной плотностью материи планковского вакуума Вселенной определяется предельный максимальный размер керна нуклона, как носителя массовой материи частицы. И этот предельный размер характеризует и толщину струны керна протона, равную его комптоновской длине волны.

 

Стабильность существования протона объясняется  тем, что плотность материи его керна обеспечивает переход носителя массовой материи протона от состояния раздувания в состояние стягивания в условиях любой плотности материи окружающего пространства. При этом, как мы показали выше, размер керна не может превышать предельной максимальной величины, близкой к размеру комптоновской длины волны протона. Это приводит к тому, что массовая материя нуклона заблокирована в струне его керна, поэтому, если произошло рождение нуклона, он становится постоянно существующей массовой частицей Вселенной.

 

РОЖДЕНИЕ ПОЛЕВОЙ  ОБЛАСТИ МАССОВОЙ ЧАСТИЦЫ

 

В процессе расширения Вселенной наступает момент, когда рождаемые идентичные частицы приобрели предельный максимальный размер. При дальнейшем расширении Вселенной размер рождаемых частиц уже не мог увеличиваться, что привело к появлению между частицами пустого пространства. В то же время струны керна нуклона продолжают распространяться в направлении, перпендикулярном пространству Вселенной. В таких условиях струна керна реальной частицы, обладая постоянным количеством энергии, стягиваясь в пространстве прошлого в состояние горячего пятна, становится источником полевого состояния пространства будущего, распространяющегося в виде раздувающегося полярного объекта. Такой раздувающийся полярный объект порожден массовой частицей, поэтому мы условно назвали его полевой составляющей материи реальной частицы или просто полевой материей частицы, в отличие от массовой материи частицы, заключенной в ее струне керна.

 

Колебания полевой материи частицы имеют вид допланковских струн, распространяющихся за пределами струны керна в виде раздувающегося полярного объекта. Распространение допланковских струн полевой составляющей частицы происходит за пределами струны керна, поэтому зависит и от энергии струны керна, и от плотности материи окружающего пространства. Чем выше плотность материи окружающего пространства, тем быстрее происходит образование массы допланковских струн за счет закручивания их траектории, тем быстрее происходит образование  планковской массы полевой материи в объеме раздувающегося полярного объекта.

 

В условиях пространства Вселенной, свободного от массовой материи, раздувание полярного объекта заканчивается образованием в его объеме планковской массы. Проявление планковской массы приводит к началу стягивания полярного объекта в состояние горячего пятна, из которого начинается новый цикл колебания полевой материи реальной частицы. В условиях дефицита пространства ранней Вселенной стягивание полярного объекта начинается в результате столкновения полевой материи полярных областей, принадлежащих рядом расположенным струнам-частицам. Зависимость времени образования планковской массы от плотности материи Вселенной свидетельствует о том, что такой акт колебания определяет расстояние перемещения материи частицы вдоль пространства Вселенной, то есть, фактически, размер частицы, как объекта, принадлежащего полярному пространству Вселенной.

 

Таким образом, в ранней Вселенной в условиях дефицита пространства вся область ее существования была заполнена частицами, являющимися элементами струны керна, то есть, обладающими размером, близким к величине комптоновской длины волны нуклона. При дальнейшем расширении ранней Вселенной такие частицы, как  изолированные объекты,  являлись источниками энергии, способными вовлекать в процесс колебания мини виртуальные частицы матричного вакуума, создавая за пределами керна нуклона полевую часть материи реальной частицы в виде раздувающегося полярного объекта. Для нуклона эта область является пространством существования кваркового мешка.

 

Идея единства мира позволила нам воспользоваться аналогией в состоянии материи в момент перехода ее из мира меньшего масштаба в мир большего масштаба. Так, например, при переходе из мира допланковского в мир планковского масштаба максимальные объекты мира меньшего масштаба (виртуальные частицы планковского размера) становятся минимальными объектами мира большего масштаба (мира планковского масштаба пространства Вселенной). Обладая различной плотностью материи, такие виртуальные частицы заполняют все пространство Вселенной, определяя состояние всей ее материи.  Такое состояние пространства Вселенной, заполненное виртуальными частицами планковского размера, но обладающими в их объеме разной степенью закрутки допланковской материи, является планковским вакуумом, как состоянием материи матричного вакуума в объеме существования раздувающейся Вселенной.

 

Согласно аналогии, мы можем рассматривать состояние пространства, заполненного кернами нуклонов, как граничное состояние между миром масштаба существования массовой материи Вселенной и миром масштаба существования полевой материи ее массовых частиц. В таком случае максимальные объекты размером керна нуклона, являющиеся носителями массовой материи Вселенной, становятся минимальными объектами пространства полевой материи массовых частиц. Согласно аналогии, такое пространство должно быть состоянием плотно упакованных полярных объектов, размер которых равен размеру керна нуклона.

 

Рассмотрим состояние материи Вселенной в момент, когда расширение пространства Вселенной привело к стягиванию кернов в состояние горячего пятна и рождению полевой области существования материи каждой частицы. В полевой области рождаемые частицы имели предельный размер, равный величине керна протона. Такую область существования полевой материи массовой частицы можно рассматривать, как вакуум, в котором роль виртуальных частиц играют полярные объекты размером, равным величине керна протона.  Воспользовавшись  аналогией такого состояния пространства с планковским вакуумом, можно область полевого состояния массовой частицы условно назвать   керновым вакуумом, а рождаемые в ней виртуальные частицы размером керна нуклона можно условно назвать керн-частицами.

 

Так как размер носители массовой материи элементарной частицы не может превышать величины толщины керна протона, то стягивание массового носителя керна в пространстве прошлого приводит к рождению в пространстве будущего сферического слоя полярных объектов, размер которых не может быть больше керна протона. Такие виртуальные частицы, обладая энергией, переходят в состояние стягивания, порождая новый сферический слой виртуальных частиц.

 

Распространение колебаний материи рождаемых керн-частиц и создают раздувающийся полярный объект. В условиях дефицита пространства колебания допланковской материи в объеме рождаемых виртуальных керн-частиц начинают распространяться по криволинейным траекториям, поэтому в процессе распространения колебаний плотность материи рождаемых керн-частиц снижается, следовательно, снижается и их масса. Таким образом, в области полевой материи массовой частицы происходят постоянные акты рождения и аннигиляции легких частиц, размер которых равен размеру керна нуклона.  Раздувание области полевой материи массовой частицы прекращается, когда плотность материи виртуальных частиц становится равной плотности материи окружающего пространства.

 

 

Керновый вакуум

 

 

ПАРАМЕТРЫ КЕРНОВОГО ВАКУУМА

 

Таким образом, за пределами керна адрона в области полевого состояния его материи происходят постоянные акты рождения виртуальных частиц, размер которых не превышает размера керна протона. Так же, как и виртуальные частицы планковского размера могут иметь различную величину массы, определяемую степенью закрутки допланковской материи в их объеме, так и частицы кернового вакуума имеют разную массу, тоже определяемую степенью закрутки допланковской материи в их объеме.  Степень закрутки  материи керн-частиц, расположенных вблизи струны керна выше, чем частиц, находящихся  на периферии кваркового мешка. Минимальная степень закрутки допланковской материи виртуальной частицы на периферии кваркового мешка означает минимальную величину ее массы. Скорость образования массы виртуальных керн-частиц определялась плотностью материи области полевой материи адрона. Снижение плотности материи Вселенной в процессе ее расширения приводило к увеличению размера полевой области частицы и к снижению массы каждой рождаемой керн-частицы.

 

Минимальной массой и минимальной степенью закрутки обладают частицы, находящиеся на периферии полевой области массовой частицы. Размер полевой области массовой частицы имеет предельное максимальную величину в случае, когда плотность материи физического вакуума приобретает предельное минимальное значение. Этот максимальный размер массовой частицы проявляет себя при акте передачи кванта действия, обеспечиваемом планковской массой, образуемой в условиях минимальной проявляемой плотности материи физического вакуума Вселенной. Объем области имеет вид: 

Фактически, мы получили выражение, характеризующее комптоновскую длину волны частицы. И это естественно, поскольку комптоновская длина волны характеризует расстояние переноса материи частицы, происходящему со скоростью света в направлении, перпендикулярном пространству Вселенной.

 

Здесь только подчеркнем, что предельный максимальный размер полевой области массовой частицы имеет значение, равное размеру колыбели Вселенной и почти равное классическому радиусу электрона:

Предельная минимальная плотность материи вакуума в полевой области массовой частицы (в области существования кернового вакуума) определяется отношением массы нуклона к предельному максимальному объему области и имеет значение, равное обратной величине радиуса керна нуклона:

Эта предельная минимальная плотность материи в области существования массовой частицы равна обратной величине радиуса керна нуклона:

.Таким образом, условия предельной минимальной плотности материи физического вакуума Вселенной определяют предельные параметры кернового вакуума: предельное минимальное значение плотности материи кернового вакуума и предельный максимальный размер виртуальных частиц такого вакуума. Полученные данные свидетельствуют о том, что полевая область массовой частицы состоит из виртуальных частиц, размер которых равен величине керна частицы. При этом максимальный размер области существования массовой материи частицы не может превышать размера керна протона. Поэтому массовая материя любой частицы заключена в области, размер которой не превышает размера керна нуклона, а плотность материи этой области равна величине, обратной значению ее радиуса.

 

Во второй книге автора мы показали, что именно из области  такого размера, обладающей планковской плотностью материи, произошло рождение Вселенной. Это позволило предположить, что такой размер для масштаба мира Вселенной играет роль, подобную роли планковского размера для матричного вакуума, как  мира допланковского масштаба.