ФИзический вакуум - сверхупругость и сверхтекучесть.

Разговоры на отвлеченные темы

Модераторы: morozov, mike@in-russia

Ответить
Шаляпин А.Л.

ФИзический вакуум - сверхупругость и сверхтекучесть.

Номер сообщения:#1   Шаляпин А.Л. » Пн фев 11, 2008 7:38

Упругие свойства и сверхтекучесть физического вакуума-эфира

В этом разделе будет рассмотрен вопрос о том, как электромагнитные взаимодействия могут проявиться в пределах свободного эфира и повлиять на его свойства.

Интересным является тот случай, когда разнополярные частицы одинаковой массы (например, электрон и позитрон) связаны в пару таким образом, что их кулоновская энергия связи U по модулю совпадает с их общей массой покоя 2 m0 c 2, обращая эффективную массу сложной частицы в нуль.

Действительно, согласно формуле (24.19) имеем

mэфф = 2 m0 + U / c2 = 0, (25.1)

откуда получается

U = - 2 m0 c2. (25.2)

Расстояние а между частицами в такой паре может быть определено из соотношения

U = - e 2 /4 π ε 0 a = - 2 m0 c2, (25.3)

откуда получаем

a = e 2 /8 π ε 0 m0 c 2 = r 0 / 2, (25.4)

где r 0 - классический радиус электрона.

Сила притяжения между частицами в паре определится из закона Кулона

F = e 2 /4 π ε 0 a 2. (25.5)

Как и в случае атомов, чтобы конфигурация из двух разнополярных частиц была устойчивой, частицы должны обращаться вокруг общего центра тяжести по круговым орбитам с некоторой скоростью v (задача Кеплера).

Определим эту скорость из условия равновесия частицы на круговой орбите

F = m v 2 /(a / 2). (25.6)

Из формул (25.4) - (25.6) находим, что v = c, т.е. частицы в состоянии равновесия должны обращаться по своим орбитам со скоростями, близкими к скорости света.

В этих расчетах не было учтено, что массы частиц равны не m0 , а m = g m0. Однако это не повлияет на окончательный результат, поскольку и кулоновская сила взаимодействия пары также увеличится в g раз в соответствии с преобразованиями Лоренца для силовых полей.

Подобные пары частиц становятся практически нейтральными, поэтому могут присутствовать в эфире в качестве сверхтекучей жидкости, не взаимодействуя с другими частицами [1]. Это же было предложено в качестве гипотезы в работе [2]. Формально математически такая гипотеза была рассмотрена и П. Дираком в его теории физического вакуума. Сверхтекучесть эфира может быть также понятна, как и сверхтекучесть жидкого гелия, поскольку и атом гелия и электронно-позитронная пара обладают хорошо скомпенсированными электронными оболочками, поэтому силы Ван-дер-Ваальса в такой жидкости практически равны нулю.

Вполне естественно, что эфир не может состоять только из электронов и позитронов, поскольку для их существования необходим обширный резервуар с некоторой непрерывной средой, насыщенной случайными волнами, несущими энергию.

Представляет большой интерес рассмотреть упругие свойства эфира и связанную с этим скорость упругих волн. В качестве коэффициента упругости k, в соответствии с законом Гука, примем величину, характеризующую упругость вращающейся электронно-позитронной оболочки,

k = d F / d a, (25.7)

где F ? кулоновская сила, удерживающая электрон и позитрон на круговых орбитах.

Подставив в (25.7) значения сил из (25.5) и (25.6), с использованием (25.1) получаем для коэффициента упругости эфира соотношение:

k = 2 m0 c 2 / a 2. (25.8)

Далее рассмотрим упорядоченную структуру жидкости (в качестве ближнего порядка) из электронно-позитронных пар с периодом решетки в ближнем порядке а. Принимая упругие колебания пар, как связанных маятников [3, 4], вычислим фазовую скорость упругих волн vp в данной среде по формуле

vp = a ( k / 2 m 0 ) 1/2, (25.9)

где 2 m0 - масса покоя пары. Подставив значение k из (25.8) в формулу (25.9), получаем

vp = c, (25.10)

т.е. фазовая скорость упругих волн в эфире совпадает со средней скоростью частиц в паре и равна скорости света.

По формулам (25.7) - (25.9) можно также оценивать скорость распространения звука в кристаллах, имеющих простую структуру, при этом вместо массы пары 2 m0 будет фигурировать масса атомов, входящих в состав элементарной ячейки кристалла.

Таким образом, электромагнитные волны в физическом вакууме можно рассматривать, как распространение упругих возмущений в эфире, представляющем собой электронно-позитронную сверхтекучую жидкость.

ЛИТЕРАТУРА

1. Browne P.F. Rotating fields and particle-like states of electron-positron sistems // J. Phys. A.: Math. and Gen. 1981. V.14 N.3. P.597-619.

2. Золотарев В.Ф., Шамшев Б.В. Структура и свойства среды физического вакуума// Изв. вузов. Физика, 1985. Т.28. N1. С.60-65.

3. Шаляпин А.Л. О природе дефекта масс связанных частиц и релятивистском движении / Урал. политехн. ин-т. Свердловск, 1986. Деп. в ВИНИТИ, 1986, N 8246.

4. Крауфорд Ф. Берклеевский курс физики. Волны. М.: Наука, 1984.
Полный текст без искажений:
http://s1836.front.ru/fizvacupr.htm

Ответить

Вернуться в «Оффтопик»