…Deus primeiro deu à matéria a forma de sólido, maciço,

partículas impenetráveis ​​e móveis de tais tamanhos e formas

e com tais propriedades e proporções em relação a

espaço que melhor se adapte ao propósito

para o qual os criou.

I. Newton

Na história da filosofia e da ciência, existem 3 abordagens para entender a estrutura da natureza no nível micro:

há corpúsculos ou átomos indivisíveis, o mundo é reduzido a “tijolos” fundamentais (Demócrito, Newton);

a matéria é contínua e infinitamente dividida em pedaços cada vez menores, nunca atingindo o átomo indivisível (Aristóteles);

No século vinte surgiu um conceito que explica o mundo com base na interconexão de tudo o que existe: uma partícula não é um “tijolo” de matéria, mas um processo, elo ou padrão no Universo integral (W. Heisenberg, J. Chu, F . Capra).

A primeira partícula “elementar” foi descoberta em 1897 por J.J. Thomson, no estudo dos raios catódicos, provou a existência elétrons . Sob influências, a eletricidade negativa é facilmente liberada da substância, que é fixada como flashes de luz na tela. As partículas de eletricidade negativa eram chamadas de elétrons. A quantidade mínima de eletricidade igual à carga de um elétron foi observada durante uma descarga elétrica em um gás rarefeito. Até os anos 70. século 20 o problema da estrutura interna do elétron não foi resolvido, ainda não há indícios de sua estrutura interna (Anderson 1968; Weisskopf 1977).

Um ano antes, A. Becquerel descobriu o decaimento radioativo do sal de urânio - a emissão de partículas alfa (núcleos de He), essas partículas foram utilizadas por Rutherford, que provou experimentalmente a existência do núcleo atômico. Em 1919, E. Rutherford também realizou a primeira reação nuclear artificial: irradiando N com partículas alfa, obteve o isótopo O e provou que o núcleo do átomo N contém próton 27 (considerada a partícula limitante).

Em 1932, J. Chadwick descobriu outra partícula nuclear - uma nêutron 28. A descoberta do nêutron, que marcou o início de uma nova ciência - física de nêutrons , as principais propriedades do nêutron, a aplicação de nêutrons é o assunto do livro de S.F. Shebalina Nêutrons . Traços de nêutrons foram observados em uma câmara de nuvens. A massa de um próton é 1836,1 massas de um elétron, a massa de um nêutron é 1838,6. W. Heisenberg, e independentemente dele D.D. Ivanenko, I.E. Tamm, apresentou uma hipótese sobre a estrutura do núcleo atômico a partir de prótons e nêutrons: o núcleo C, por exemplo, é composto por 6 prótons e 6 nêutrons. No início. 30 anos acreditava que a matéria consiste em átomos, e átomos de 3 partículas “elementares”, “blocos de construção”: prótons, nêutrons e elétrons (Shebalin 1969; Folta, Novy 1987; Capra 1994: 66-67).

No mesmo ano, E. O. Lawrence na Califórnia construiu o primeiro cíclotron (um acelerador de partículas "elementares"). Aceleradores de partículas são instalações onde partículas de alta energia colidem. Na colisão de partículas subatômicas movendo-se em alta velocidade, um alto nível de energia é alcançado e nasce o mundo de interações, campos e partículas, pois o nível de elementaridade depende do nível de energia. Se uma moeda for acelerada a tais velocidades, sua energia será igual à produção de energia de um bilhão de dólares. Um acelerador anular com uma circunferência de túnel de até 27 km foi construído perto de Genebra. Hoje, para testar algumas teorias, como a teoria da grande unificação de todas as partículas, é necessário um acelerador do tamanho do sistema solar (Folta, Nowy 1987: 270-271; Davis 1989: 90-91).

Partículas também são descobertas em aceleradores naturais, raios cósmicos colidem com átomos de um dispositivo experimental, e os resultados do impacto são estudados (é assim que o pósitron, múon e méson previstos foram descobertos). Com a ajuda de aceleradores e pesquisa de radiação cósmica, o mundo variado de partículas subatômicas se abriu. Em 1932, foram descobertas 3 partículas, em 1947 - 14, em 1955 - 30, em 1969 - mais de 200. Simultaneamente aos experimentos, também foram realizados estudos teóricos. As partículas geralmente se movem na velocidade da luz,  , é necessário levar em conta a teoria da relatividade. A criação de uma teoria geral das partículas continua sendo um problema não resolvido na física (Capra 1994: 67).

Em 1967, surgiu uma hipótese sobre a existência táquions - partículas cuja velocidade de movimento é superior à velocidade da luz. Novos “blocos de construção” da matéria foram descobertos, muitas partículas instáveis ​​e de vida curta (“ressonâncias” vivem 10 -27 s.) que se decompõem em partículas comuns. Mais tarde ficou claro que as novas partículas: ressonâncias e hiperons, mesons – estados excitados de outras partículas: próton e léptons. Como um átomo de H excitado em vários estados, que aparece como 3 linhas espectrais, não é outro átomo (Born 1967: 127-129).

Descobriu-se que as partículas não se decompõem, mas se transformam umas nas outras ou na energia dos quanta do campo, passam para o “outro deles”, qualquer partícula pode ser parte integrante de qualquer outra. As partículas podem "desaparecer" na radiação e exibir propriedades ondulatórias. Após a implementação da primeira transformação artificial, quando os núcleos de Li foram transformados em núcleos de He, atômico, física nuclear (Nascido em 1967; Weiskopf 1977: 50).

Em 1963, M. Gell-Mann, J. Zweig propôs a hipótese quarks . Tudo hádrons construído a partir de partículas menores - quarks de 3 tipos e seus antiquarks. Um próton e um nêutron são compostos de 3 quarks (também chamados bárions - pesados ​​ou nucleons - partículas nucleares). O próton é estável, carregado positivamente, o nêutron é instável, se transforma em próton. Pares quark-antiquark (cada partícula tem uma antipartícula) formam mésons (intermediários em massa entre um elétron e um próton). Para explicar a diversidade de padrões hadrônicos, os físicos tiveram que postular a existência de quarks adicionais. Existem 12 quarks: 4 variedades ou sabores (superior, inferior, estranho e charmoso), cada um dos quais pode existir em 3 cores. A maioria dos físicos considera os quarks verdadeiramente elementares, sem estrutura. Embora todos os hádrons tenham simetria de quarks, os hádrons geralmente se comportam como se realmente fossem compostos de componentes pontuais, mas o mistério dos quarks ainda existe (Davis 1989: 100; Hawking 1990: 69; Capra 1994: 228, 229).

Em concordância com inicialização hipótese a natureza não pode ser reduzida aos "tijolos" de matéria como os quarks, mas deve ser compreendida com base na conectividade. A imagem bootstrap de partículas como padrões dinâmicos em uma rede interconectada de eventos foi aceita por Heisenberg, que não acreditava no modelo de quarks (Capra 1996: 43-49).

Todas as partículas conhecidas do Universo podem ser divididas em dois grupos: partículas de matéria “sólida” e partículas virtuais, portadoras de interações , não tendo massa de “repouso”. As partículas de matéria também são divididas em dois grupos: hádrons 29 , núcleons 30 , bárions ou partículas pesadas e léptons 31 .

Os léptons são o elétron, muão , tau lépton e 3 tipos neutrino . Hoje é costume considerar o elétron como um objeto elementar e pontual. Um elétron é carregado negativamente, 1836 vezes mais leve que um próton (Weiskopf 1997: 79; Davis 1989: 93-102; Hawking 1990: 63; Feynman, Weinberg 2000).

Em 1931 W. Pauli previu a existência de uma partícula neutra neutrino , em 1955, em um reator nuclear, um neutrino nasceu de um próton com a formação de um elétron e um nêutron.

Esta é a partícula mais surpreendente: com BV, o neutrino dificilmente interage com a matéria, sendo o mais leve dos léptons. Sua massa é inferior a um décimo de milésimo da massa de um elétron, mas é sem dúvida a partícula mais abundante no universo e pode causar o colapso. O neutrino quase não interage com a matéria, penetrando através dela, como se ela não existisse (um exemplo da existência de formas não unidimensionais). Um gama-quântico percorre 3 m em chumbo e interage com o núcleo de um átomo de chumbo, enquanto um neutrino deve percorrer 4,10 13 km para interagir. O neutrino participa apenas em interações fracas. Ainda não está exatamente estabelecido se os neutrinos realmente têm uma massa de “repouso”. Existem 3 tipos de neutrinos: elétron, múon e tau.

Em 1936, nos produtos da interação dos raios cósmicos, muão , uma partícula instável que decai em um elétron e 2 neutrinos. No final dos anos 70, a partícula “mais pesada”, o lépton, foi descoberta, tau lépton (Davis 1989: 93-95).

Em 1928, P. Dirac previu, e em 1932 descobriu um elétron carregado positivamente ( pósitron - antipartícula de elétron.): um elétron e um pósitron nascem de um γ-quântico - um elétron carregado positivamente. Quando um elétron colide com um pósitron, nascem dois quanta gama, pois para preservar o zero em aniquilação 32 requer dois fótons voando em direções diferentes.

Mais tarde, descobriu-se que todas as partículas têm antipartículas , interagindo, partículas e antipartículas se aniquilam com a formação de quanta de energia. Cada partícula de matéria tem uma antipartícula. Quando uma partícula e uma antipartícula colidem, elas se aniquilam, como resultado da liberação de energia e outras partículas nascem. No universo primitivo, havia mais partículas do que antipartículas, caso contrário, a aniquilação teria preenchido o universo com radiação e não haveria matéria (Silk 1982: 123-125; Hawking 1990: 64, 71-72).

O estado dos elétrons em um átomo é determinado por uma série de números chamados Números quânticos , e indique a localização e a forma das órbitas:

número(s) - este é o número da órbita, que determina a quantidade de energia que um elétron deve ter para estar em órbita, o raio;

número (ℓ) determina a forma exata da onda de elétrons em órbita;

número (m) é chamado magnético e determina a carga do campo que envolve o elétron;

números) , chamado rodar (rotação) determina a velocidade e direção de rotação do elétron, que é determinada pela forma da onda do elétron em termos da probabilidade de que a partícula exista em certos pontos da órbita.

Como essas características são expressas como números inteiros, isso significa que a quantidade de rotação de um elétron não aumenta gradualmente, mas salta - de um valor fixo para outro. As partículas são caracterizadas pela presença ou ausência de massa, carga elétrica, spin (característica rotacional, partículas de matéria possuem spin +1/2, –1/2, partículas-portadoras de interações 0, 1 e 2) e vida Vp (Erdei - Gruz 1976; Davis 1989: 38-41, 92; Hawking 1990: 62-63; Capra 1994: 63).

Em 1925, W. Pauli se perguntou: por que os elétrons de um átomo ocupam uma posição estritamente definida (2 na primeira órbita, 8 na segunda, 32 na quarta)? Analisando os espectros, ele chegou a um princípio simples: duas partículas idênticas não podem estar no mesmo estado , ou seja, eles não podem ter as mesmas coordenadas, velocidades, números quânticos. Todas as partículas de matéria estão sujeitas a Princípio da proibição de W. Pauli .

Esse princípio enfatiza a organização precisa das estruturas, sem as quais as partículas se transformariam em uma gelatina homogênea e densa. O princípio de exclusão tornou possível explicar as propriedades químicas dos elementos, determinadas pelos elétrons das camadas externas não preenchidas, que deram a justificativa para a tabela periódica dos elementos. O princípio de Pauli levou a novas descobertas, compreensão da condutividade térmica e elétrica de metais e semicondutores. Com a ajuda do princípio de exclusão, as camadas eletrônicas dos átomos foram construídas e o sistema de elementos de Mendeleev ficou claro (Dubnishcheva 1997: 450-452).

Mas há partículas que não obedecem ao princípio de exclusão de W. Pauli (não há limite para o número de partículas trocadas, a força de interação pode ser qualquer), partículas transportadoras ou partículas virtuais que não possuem massa de “repouso” e criam forças entre partículas de matéria (Hawking 1990: 64-65).

Paradoxos do mundo subatômico

Vamos resumir alguns resultados, delineando claramente todos os paradoxos do mundo subatômico que conhecemos.

1. No nível de um átomo, um núcleo e uma partícula elementar, a matéria tem um aspecto dual, que em uma situação se manifesta como partículas e em outra - como ondas. Além disso, a partícula tem uma localização mais ou menos definida e a onda se propaga em todas as direções do espaço.

2. A natureza dual da matéria determina o “efeito quântico”, que consiste no fato de que uma partícula localizada em um volume limitado de espaço começa a se mover intensamente, e quanto mais significativa a restrição, maior a velocidade. O resultado de um típico "efeito quântico" é a dureza da matéria, a identidade dos átomos de um elemento químico e sua alta estabilidade mecânica.

Como as limitações do volume de um átomo, e ainda mais do núcleo, são muito significativas, as velocidades de movimento das partículas são extremamente altas. Para estudar o mundo subatômico, é preciso usar a física relativista.

3. Um átomo não é como um pequeno sistema planetário. Não são partículas – elétrons – que giram em torno do núcleo, mas ondas probabilísticas, e um elétron pode se mover de órbita em órbita, absorvendo ou emitindo energia na forma de um fóton.

4. No nível subatômico, não existem objetos materiais sólidos da física clássica, mas modelos probabilísticos de ondas, que refletem a probabilidade da existência de relacionamentos.

5. As partículas elementares não são elementares, mas extremamente complexas.

6. Todas as partículas elementares conhecidas têm suas próprias antipartículas. Pares de partículas e antipartículas são formados quando há energia suficiente e são convertidos em energia pura pelo processo inverso de aniquilação.

7. Nas colisões, as partículas são capazes de passar umas para as outras: por exemplo, na colisão de um próton e um nêutron, nasce um pi-meson, etc.

8. Nenhum experimento pode levar simultaneamente a uma medição precisa de variáveis ​​dinâmicas: por exemplo, a incerteza da posição de um evento no tempo acaba por estar relacionada com a incerteza da quantidade de energia da mesma forma que a incerteza da A posição espacial de uma partícula está relacionada com a incerteza de seu momento.

9. A massa é uma forma de energia; como a energia é uma quantidade dinâmica associada a um processo, a partícula é percebida como um processo dinâmico usando energia, que se manifesta como a massa da partícula.

10. As partículas subatômicas são divisíveis e indivisíveis. Durante a colisão, a energia de duas partículas é redistribuída e as mesmas partículas são formadas. E se a energia for alta o suficiente, além das mesmas que as originais, novas partículas podem ser formadas.

11. As forças de atração e repulsão mútua entre partículas são capazes de se transformar nas mesmas partículas.

12. O mundo das partículas não pode ser decomposto nos menores componentes independentes uns dos outros; partícula não pode ser isolada.

13. Dentro do átomo, a matéria não existe em certos lugares, mas "pode ​​existir"; fenômenos atômicos não acontecem em certos lugares e de certa maneira com certeza, mas sim "podem acontecer".

14. O resultado do experimento é influenciado pelo sistema de preparação e medição, cujo elo final é o observador. As propriedades de um objeto importam apenas no contexto da interação do objeto com o observador, pois o observador decide como realizará as medições e, dependendo de sua decisão, recebe uma característica da propriedade do objeto observado.

15. No mundo subatômico, existem conexões não locais.

Parece que existem complexidades e confusão suficientes no mundo subatômico subjacente ao macrocosmo. Mas não! Isso não é tudo.

A realidade que foi descoberta como resultado do estudo do mundo subatômico revelou a unidade de conceitos que até agora pareciam opostos e até inconciliáveis. Não só as partículas são simultaneamente divisíveis e indivisíveis, a matéria é tanto descontínua como contínua, a energia transforma-se em partículas e vice-versa, etc., a física relativista até unificou os conceitos de espaço e tempo. É esta unidade fundamental que existe em uma dimensão superior (espaço-tempo quadridimensional) que é a base para a unificação de todos os conceitos opostos.

A introdução do conceito de ondas de probabilidade, que de certa forma resolveu o paradoxo “partícula-onda”, movendo-o para um contexto completamente novo, levou ao surgimento de um novo par de oposições muito mais globais: existência e inexistência(1). A realidade atômica também está além dessa oposição.

Talvez essa oposição seja a mais difícil para a percepção da nossa consciência. Na física, podem ser construídos modelos concretos que mostram a transição do estado de partículas para o estado de ondas e vice-versa. Mas nenhum modelo pode explicar a transição da existência para a inexistência. Nenhum processo físico pode ser usado para explicar a transição de um estado chamado partícula virtual para um estado de repouso no vácuo, onde esses objetos desaparecem.

Não podemos dizer que uma partícula atômica existe em um ponto ou outro, e não podemos dizer que ela não existe. Sendo um esquema probabilístico, uma partícula pode existir (simultaneamente!) em diferentes pontos e representar um tipo estranho de realidade física, algo entre existência e não-existência. Portanto, não podemos descrever o estado de uma partícula em termos de conceitos opostos fixos (preto-branco, mais-menos, frio-quente, etc.). A partícula não está localizada em um determinado ponto e não está ausente ali. Ela não se move ou descansa. Apenas o padrão provável muda, ou seja, a tendência da partícula de estar em determinados pontos.

Robert Oppenheimer expressou esse paradoxo mais precisamente quando disse: “Se perguntarmos, por exemplo, se a localização de um elétron é constante, devemos dizer não; se perguntarmos se a localização de um elétron muda ao longo do tempo, devemos dizer não. , se perguntarmos se o elétron está imóvel, devemos dizer não, se perguntarmos se ele está se movendo, devemos dizer não. É melhor não dizer!

Não é por acaso que W. Heisenberg admitiu: “Lembro-me de inúmeras disputas com Deus até tarde da noite, culminando no reconhecimento de nosso desamparo; quando, depois de uma discussão, fui passear num parque vizinho, repetidamente me fiz a mesma pergunta: “Pode haver tanto absurdo na natureza quanto vemos nos resultados de experimentos atômicos?”

Esses pares de conceitos opostos como força e matéria, partícula e onda, movimento e repouso, existência e não-existência, combinados em uma unidade simultânea, representam hoje a posição mais difícil de entender da teoria quântica. É difícil prever que outros paradoxos que virarão todas as nossas ideias de cabeça para baixo, a ciência enfrentará.

mundo furioso . Mas isso não é tudo. A capacidade das partículas de responder à compressão aumentando a velocidade do movimento fala da mobilidade fundamental da matéria, que se torna aparente quando se aprofunda no mundo subatômico. Neste mundo, a maioria das partículas está acorrentada a estruturas moleculares, atômicas e nucleares, e todas elas não estão em repouso, mas em estado de movimento caótico; eles são móveis por natureza. A teoria quântica mostra que a matéria está em constante movimento, nunca permanecendo em repouso por um momento.

Por exemplo, pegando um pedaço de ferro em nossas mãos, não ouvimos nem sentimos esse movimento; ele, ferro, parece-nos imóvel e passivo. Mas se olharmos para este pedaço de ferro "morto" sob um microscópio muito poderoso, que nos permitirá ver tudo o que está acontecendo no átomo, veremos algo completamente diferente. Vamos relembrar o modelo de um átomo de ferro, no qual vinte e seis elétrons giram em torno de um núcleo composto por vinte e seis prótons e trinta nêutrons. O rápido turbilhão de vinte e seis elétrons ao redor do núcleo é como um enxame caótico e em constante mudança de insetos. É incrível como esses elétrons girando descontroladamente não colidem uns com os outros. Parece que cada um tem um mecanismo interno, garantindo vigilantemente que eles não colidirão.

E se olharmos para o núcleo, veremos prótons e nêutrons dançando em um ritmo frenético de lambada, com dançarinos se alternando e casais trocando de parceiros. Em uma palavra, no metal "morto", no sentido literal e figurado, reina um movimento tão diverso de prótons, nêutrons e elétrons, que é simplesmente impossível de imaginar.

Este mundo de múltiplas camadas e furioso é composto de átomos e partículas subatômicas que se movem em várias órbitas em velocidade selvagem, "dançando" a maravilhosa dança da vida com a música que alguém compôs. Mas afinal, todos os objetos materiais que vemos ao nosso redor consistem em átomos interligados por ligações intramoleculares de vários tipos e, assim, formando moléculas. Apenas os elétrons em uma molécula se movem não ao redor de cada núcleo atômico, mas ao redor de um grupo de átomos. E essas moléculas também estão em constante movimento oscilatório caótico, cuja natureza depende das condições térmicas ao redor dos átomos.

Em uma palavra, no ritmo do mundo subatômico e atômico, o movimento e a mudança incessante reinam supremos. Mas todas as mudanças não são acidentais e nem arbitrárias. Eles seguem padrões muito claros e distintos: todas as partículas de um tipo ou de outro são absolutamente idênticas em massa, carga elétrica e outros indicadores característicos; todas as partículas carregadas têm uma carga elétrica, que é igual à carga do elétron, ou de sinal oposto, ou superior a duas vezes; e outras características das partículas podem assumir não quaisquer valores arbitrários, mas apenas um número limitado deles, o que permite aos cientistas dividir as partículas em vários grupos, que também podem ser chamados de "famílias" (24).

As perguntas surgem involuntariamente: quem compôs a música para a incrível dança das partículas subatômicas, quem montou o programa de informação e ensinou os casais a dançar, em que ponto essa dança começou? Em outras palavras: como a matéria é formada, quem a criou, quando aconteceu? Estas são as perguntas para as quais a ciência está procurando respostas.

Infelizmente, nossa visão de mundo é limitada e aproximada. Nossa compreensão limitada da natureza leva ao desenvolvimento de "leis da natureza" limitadas que nos permitem descrever um grande número de fenômenos, mas as leis mais importantes do universo que afetam a visão de mundo humana ainda são amplamente desconhecidas para nós.

“A atitude da maioria dos físicos lembra a visão de mundo de um esquizofrênico”, diz o físico quântico Fritz Rohrlich, da Syracuse University. Por um lado, eles aceitam a interpretação padrão da teoria quântica. Por outro lado, eles insistem na realidade dos sistemas quânticos, mesmo que sejam fundamentalmente inobserváveis”.

Uma posição realmente estranha que pode ser expressa assim: "Não vou pensar nisso, mesmo sabendo que é verdade". Essa posição impede que muitos físicos considerem as consequências lógicas das mais surpreendentes descobertas da física quântica. Como David Mermin, da Universidade de Cornell, aponta, os físicos se enquadram em três categorias: primeiro, a pequena minoria que é assombrada pelas consequências lógicas óbvias; o segundo é um grupo que evita o problema com a ajuda de muitas considerações e argumentos, na maioria insustentáveis; e, por fim, a terceira categoria - aqueles que não têm considerações, mas não se importam. “Esta posição é, obviamente, a mais confortável”, observa Mermin (1).

No entanto, os cientistas estão cientes de que todas as suas teorias que descrevem fenômenos naturais, incluindo a descrição de "leis", são um produto da consciência humana, consequências da estrutura conceitual de nossa imagem do mundo, e não propriedades da própria realidade. Todos os modelos e teorias científicas são apenas aproximações do verdadeiro estado das coisas. Nenhum deles pode reivindicar ser a verdade suprema. A inconclusividade das teorias se manifesta principalmente no uso das chamadas "constantes fundamentais", ou seja, quantidades cujos valores não são derivados das teorias correspondentes, mas são determinados empiricamente. A teoria quântica não pode explicar por que um elétron tem tal massa e tal carga elétrica, e a teoria da relatividade não pode explicar exatamente tal valor da velocidade da luz.

É claro que a ciência nunca será capaz de criar uma teoria ideal que explique tudo, mas deve lutar constantemente por isso, mesmo que seja uma fronteira inatingível. Pois quanto mais alta for a barra, sobre a qual o saltador deve saltar, maior será a altura que ele alcançará, mesmo que não estabeleça um recorde. E os cientistas, como um saltador em treinamento, constantemente elevam a fasquia, desenvolvendo consistentemente teorias individuais parciais e aproximadas, cada uma das quais é mais precisa que a anterior.

Hoje, a ciência já tem uma série de teorias e modelos particulares que descrevem com bastante sucesso alguns aspectos da realidade quântica das ondas que nos excitam. De acordo com muitos cientistas, as teorias mais promissoras - o fulcro para o desenvolvimento da física teórica baseada na consciência, são a hipótese "bootstrap" de Jeffrey Chu, a teoria de David Bohm e a teoria dos campos de torção. E o trabalho experimental único de cientistas russos sob a orientação do acadêmico V.P. Kaznacheev confirma amplamente a correção das abordagens ao estudo do Universo e da Consciência, que estão incorporadas nessas hipóteses e teorias.

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Embora a série de elementos não contenha combinações de movimentos com um deslocamento positivo resultante menor que o do hidrogênio, 2–1–(-1), isso não significa que tais combinações não existam. Isso significa que eles não possuem deslocamento de velocidade suficiente para formar dois sistemas rotativos completos e, portanto, não possuem as propriedades que caracterizam as combinações de rotação que chamamos de átomos. Essas combinações de rotação menos complexas podem ser definidas como partículas subatômicas. Como é evidente a partir do acima, essas partículas não são constituintes dos átomos como são considerados no pensamento científico moderno. São estruturas da mesma natureza que os átomos dos elementos, mas seu deslocamento total resultante está abaixo do mínimo necessário para formar uma estrutura atômica completa.

O termo "subatômico" refere-se a essas partículas sob a suposição de que essas partículas são ou podem ser os blocos de construção a partir dos quais os átomos são construídos. Nossas descobertas tornam esse sentido obsoleto, mas o nome é aceitável no sentido de um sistema de movimentos de menor grau de complexidade do que os átomos. Portanto, neste trabalho ela será mantida, mas será usada em um sentido modificado. O termo "partícula elementar" deve ser descartado. No sentido de unidades básicas a partir das quais outras estruturas podem ser formadas, não existem partículas “elementares”. Uma partícula é menor e menos complexa que um átomo, mas de forma alguma elementar. Uma unidade elementar é uma unidade de movimento.

Desde a publicação da primeira edição, as características teóricas das partículas subatômicas derivadas dos postulados da STO têm sido mais estudadas. Como resultado, houve um aumento significativo na quantidade de informações disponíveis em relação a esses objetos, incluindo a descoberta teórica de algumas partículas mais complexas do que as descritas na primeira edição. Além disso, agora podemos explorar a estrutura e o comportamento das partículas subatômicas cósmicas muito mais profundamente (em capítulos posteriores). Para acomodar o aumento da quantidade de informações apresentadas, um novo sistema para representar a distribuição da rotação sobre as medidas foi desenvolvido.

Claro, isso significa que agora usamos um sistema para representar a rotação de elementos e outro sistema para representar a rotação da mesma natureza ao lidar com partículas. À primeira vista, isso pode parecer uma complicação desnecessária. Mas o ponto é, porque queremos aproveitar a conveniência de usar uma unidade de deslocamento duplo ao lidar com elementos, enquanto devemos usar uma única unidade ao lidar com partículas, somos forçados a usar dois sistemas diferentes, sejam eles semelhantes ou não. Na verdade, foi a falta de consciência dessa diferença que levou à confusão que agora queremos evitar. Parece que, embora dois sistemas diferentes de notação sejam necessários para o uso conveniente dos dados, teremos que estabelecer um sistema de partículas que atenda melhor aos nossos propósitos e seja diferente o suficiente para evitar confusão.

Como na primeira edição, a nova notação usada nesta edição indicará deslocamentos em diferentes dimensões e, como antes, os expressará em unidades individuais, mas mostrará apenas atual deslocamentos e incluem caracteres alfabéticos projetados especificamente para indicar a base da rotação da partícula. Devido às características dos processos matemáticos que usaremos ao lidar com elementos, é necessário levar em consideração a unidade de rotação não operacional original. Este não é o caso das partículas subatômicas. E como a notação atômica (dupla) não pode ser usada em nenhum caso, mostraremos apenas os deslocamentos efetivos e os prefaciamos com letras M ou Para para indicar se a base de rotação da combinação é material ou cósmica. Isso se beneficiará de uma indicação clara de que as quantidades de rotação em qualquer caso particular são expressas pela nova notação.

A mudança na representação simbólica das rotações e outras modificações da terminologia que fazemos nesta edição podem apresentar dificuldades para quem já está acostumado com a forma como eram representados em escritos anteriores. No entanto, recomendamos que você aproveite todas as oportunidades de melhoria que podem ser reconhecidas no atual estágio inicial de consideração teórica. Com o passar do tempo, melhorias dessa natureza se tornarão menos adequadas e as práticas existentes se tornarão resistentes à mudança.

Em uma nova base, a base da rotação de materiais - M 0–0–0. Uma unidade de deslocamento elétrico positivo pode ser adicionada a esta base, criando pósitron, M 0–0–1, ou um deslocamento elétrico negativo, caso em que o resultado é elétron, M 0–0–(1). O elétron é uma partícula única. É a única estrutura baseada em materiais e, portanto, estável no ambiente local, que possui um viés negativo efetivo. Isso é possível porque o deslocamento rotacional total de um elétron é a soma da unidade magnética positiva original necessária para cancelar o deslocamento negativo do fóton (não mostrado na imagem estrutural) e a unidade elétrica negativa. Como no caso do movimento bidimensional, a unidade magnética é o principal componente da rotação total, embora seu valor numérico não seja maior que o valor da rotação elétrica unidimensional. Portanto, o elétron atende ao requisito de que o total resultante rotação partícula do material deve ser positiva.

Como já mencionado, o movimento extra com um deslocamento negativo adiciona mais espaço à situação física existente, seja ela qual for. Portanto, o elétron é uma unidade rotativa do espaço. Mais adiante veremos que este fato desempenha um papel importante em muitos processos físicos. Um dos resultados imediatos e muito perceptíveis é que os elétrons são abundantes no ambiente material, enquanto os pósitrons são extremamente raros. Com base nas considerações relativas ao elétron, podemos classificar o pósitron como uma unidade de tempo rotativa. Como tal, o pósitron é facilmente absorvido pelo sistema material de combinações, cujos constituintes são predominantemente estruturas temporais; ou seja, unidades rotativas com deslocamento positivo líquido (velocidade = 1/t). Nessas estruturas, as possibilidades de usar uma polarização negativa de elétrons são extremamente limitadas.

Se uma unidade magnética, em vez de uma elétrica, for adicionada à base de rotação, o resultado pode ser expresso como M 1-0-0. No entanto, parece que a designação M½-½-0 é o preferido. É claro que não existem meias unidades, mas uma unidade de rotação bidimensional obviamente ocupa ambas as dimensões. Para perceber este fato, vamos atribuir meia unidade para cada dimensão. A notação ½-½ expressa melhor a maneira como esse sistema de movimentos entra em outras combinações. Por razões que logo ficarão claras, chamaremos a partícula M½-½-0 nêutron sem massa.

No nível de unidade em um sistema de rotação de uma unidade, as unidades magnéticas e elétricas são numericamente iguais, ou seja, 1 2 = 1. Adicionando a uma combinação de movimentos M½-½-0 unidades de deslocamento elétrico negativo - um nêutron sem massa, cria uma combinação com um deslocamento total resultante de zero. Tal combinação M½-½-(1) pode ser definido como neutrino.

No capítulo anterior, a propriedade dos átomos da matéria, conhecida como peso atômico ou massa, foi definida como o deslocamento rotacional tridimensional positivo (velocidade) resultante dos átomos. Essa propriedade será discutida em detalhes no próximo capítulo, mas, por enquanto, observe que a mesma definição se aplica às partículas subatômicas. Ou seja, essas partículas têm massa na medida em que têm um deslocamento rotacional positivo líquido em três dimensões. Até agora, acreditava-se que nenhuma das partículas satisfazia este requisito. Um elétron e um pósitron têm uma rotação total em uma dimensão, um nêutron sem massa em duas. O neutrino não tem nenhum deslocamento líquido. Assim, as combinações de rotação subatômica são definidas como partículas sem massa.

No entanto, ao combinar com outros movimentos, o deslocamento em uma ou duas dimensões pode atingir o status de um componente de deslocamento tridimensional. Por exemplo, uma partícula pode adquirir uma carga, um tipo de movimento que será explorado mais adiante. E quando isso acontecer, todo o deslocamento da carga e da partícula primária aparecerão como uma massa. Ou a partícula pode ser combinada com outros movimentos, de modo que o deslocamento da partícula sem massa se torne um componente do deslocamento tridimensional da estrutura de combinação.

Adicionando uma unidade de deslocamento elétrico positivo, não negativo, a um nêutron sem massa criará M½-½-1, e o deslocamento total resultante dessa combinação é 2º. Isso é suficiente para formar um sistema giratório duplo completo - um átomo. eu b cerca de A maior possibilidade de uma estrutura dupla impede a existência de qualquer combinação M½-½-1, exceto instantâneo.

As mesmas considerações de probabilidade excluem a estrutura magnética de duas unidades M 1-1-0 e derivada positiva M 1-1-1, que têm deslocamentos líquidos de 2 e 3, respectivamente. No entanto, a derivada negativa M 1-1-(1), praticamente criado pela adição de neutrinos M½-½-(1) para nêutron sem massa M½-½-0, pode existir como uma partícula, já que seu deslocamento total resultante é de apenas uma unidade, o que não é suficiente para criar uma estrutura dupla sem falhas. Tal partícula pode ser definida como próton.

Aqui vemos um exemplo de como as próprias partículas sem massa (porque elas não têm rotação tridimensional) são combinadas para criar uma partícula com uma massa efetiva. O nêutron sem massa gira apenas em duas dimensões, enquanto o neutrino não tem rotação líquida. Mas, ao adicioná-los, é criada uma combinação com uma rotação efetiva em todas as três dimensões. O resultado é um próton M 1-1-(1) com uma unidade de massa.

No estágio atual (bastante inicial) de desenvolvimento da teoria, é impossível avaliar com precisão os fatores de probabilidade e outras influências que determinam se, sob um determinado conjunto de circunstâncias, uma combinação teoricamente relevante de rotações realmente existirá ou não. No entanto, as informações agora disponíveis indicam que qualquer combinação de forma de material com um deslocamento líquido inferior a 2 é capaz de existir como uma partícula no ambiente local. Nenhum dos sistemas de combinação definidos nos parágrafos anteriores é observado na prática real, e há grande dúvida sobre como eles posso observar de outra forma que não por meio de processos indiretos que permitem supor sua existência. Por exemplo, o neutrino é "observado" apenas através dos produtos de certos eventos nos quais essa partícula deveria participar. O elétron, pósitron e próton só foram observados em um estado carregado, não em um estado não carregado, o estado básico de todas as combinações de rotação discutidas até este ponto. No entanto, há razões suficientes para afirmar que todas essas estruturas não carregadas realmente existem e desempenham papéis significativos nos processos físicos. Será dado mais tarde, à medida que a consideração teórica continua.

Nos posts anteriores, a combinação M½-½-0 (1-1-0 na notação usada neles) foi definido como um nêutron. Mas foi observado que em alguns processos físicos, como a instabilidade (decaimento) de um raio cósmico, o deslocamento magnético que se esperava que fosse emitido na forma de nêutrons foi na verdade transmitido de forma sem massa. Como o nêutron observado é uma partícula com peso atômico unitário, concluiu-se na época que, nesses exemplos particulares, os nêutrons atuam como combinações de neutrinos e pósitrons – partículas sem massa. Com base nisso, o nêutron desempenha um papel duplo: em algumas circunstâncias é sem massa e em outras tem uma unidade de massa.

Outras pesquisas, focando principalmente na massa secundária de partículas subatômicas, que serão discutidas no Capítulo 13, revelaram que observável o nêutron não é uma rotação magnética efetiva de uma unidade com deslocamentos resultantes M½-½-0, mas uma partícula mais complexa com o mesmo deslocamento líquido, e que o deslocamento magnético de uma unidade não tem massa. Não é mais necessário supor que a mesma partícula age de duas maneiras diferentes. Existem duas partículas diferentes.

A explicação é esta: novas descobertas revelaram a existência de uma estrutura intermediária entre sistemas rotativos individuais de partículas sem massa e sistemas binários integrais de átomos. Nas estruturas intermediárias, existem dois sistemas rotativos, como nos átomos dos elementos. Mas apenas um deles tem um deslocamento efetivo resultante. Em tal sistema, a rotação é a rotação do próton M 1-1-(1). No segundo sistema, há uma rotação do tipo neutrino.

As rotações sem massa do segundo sistema podem ser as rotações do neutrino material M½-½-(1), ou neutrino cósmico Para½-½-1. No caso de rotação de um neutrino material, os deslocamentos combinados são M½-½-(2). Essa combinação tem a massa de um isótopo de hidrogênio, uma estrutura idêntica à massa usual do deutério diatômico. M 2-2-(2) ou M 2-1-(1) em termos atômicos, exceto que seu deslocamento magnético é uma unidade a menos e, portanto, sua massa também é uma unidade a menos. Se a rotação do neutrino cósmico for adicionada ao próton, os deslocamentos combinados serão M 2-2-0, o mesmo resultado de uma rotação magnética de uma unidade. Esta partícula teórica nêutron complexo, como o chamaremos, pode ser definido como o nêutron observável.

A identificação de rotações individuais de estruturas de tipo intermediário com rotações de neutrinos e prótons não deve ser interpretada de forma que neutrinos e prótons como tais realmente existam em estruturas combinacionais. Por exemplo, de fato, isso significa que um dos componentes das rotações que compõem o nêutron complexo tem o mesmo tipo rotação, assim como o nêutron que constitui o próton, se este existir separadamente.

Como o deslocamento total resultante do nêutron composto é idêntico ao deslocamento total resultante do nêutron sem massa, os aspectos do comportamento das partículas (propriedades, como são chamadas) que dependem do deslocamento total resultante são os mesmos. Além disso, as propriedades dependendo do deslocamento magnético total ou do deslocamento elétrico total também são idênticas. Mas outras propriedades associadas à estrutura da partícula são diferentes para ambos os nêutrons. Um nêutron complexo possui uma unidade efetiva de deslocamento tridimensional em um sistema de rotação com rotação como um próton, portanto, possui uma unidade de massa. Um nêutron sem massa não tem deslocamento tridimensional e, portanto, não tem massa.

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E física nuclear.

As partículas subatômicas são os constituintes atômicos: elétron, nêutron e próton. O próton e o nêutron, por sua vez, são compostos de quarks.

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Um trecho caracterizando a partícula subatômica

- Bien faite et la beaute du diable, [A beleza da juventude é bem construída,] - disse este homem, e quando viu Rostov, parou de falar e franziu a testa.
- O que você quer? Solicitação?…
- Qu "est ce que c" est? [O que é isso?] alguém perguntou da outra sala.
- Encore un petiçãonaire, [Outro peticionário,] - respondeu o homem do arnês.
Diga a ele o que vem a seguir. Está fora agora, você tem que ir.
- Depois de amanhã. Atrasado…
Rostov virou-se e quis sair, mas o homem do arnês o impediu.
- De quem? Quem é Você?
“Do major Denisov”, respondeu Rostov.
- Quem é Você? O oficial?
- Tenente, Conde Rostov.
- Que coragem! Enviar sob comando. E você mesmo vai, vai... - E começou a vestir o uniforme dado pelo manobrista.
Rostov saiu novamente para o corredor e notou que na varanda já havia muitos oficiais e generais em uniforme de gala, por quem ele teve que passar.
Amaldiçoando sua coragem, morrendo ao pensar que a qualquer momento poderia encontrar o soberano e ser desonrado e preso em sua presença, entendendo completamente a indecência de seu ato e se arrependendo, Rostov, baixando os olhos, saiu da casa, cercado por uma multidão de séquito brilhante quando uma voz familiar o chamou e uma mão o deteve.
- Você, pai, o que está fazendo aqui de fraque? perguntou sua voz de baixo.
Ele era um general de cavalaria, que nesta campanha ganhou o favor especial do soberano, o ex-chefe da divisão em que Rostov serviu.
Rostov, assustado, começou a dar desculpas, mas vendo o rosto brincalhão bem-humorado do general, afastando-se, com uma voz excitada, entregou todo o assunto a ele, pedindo-lhe que intercedesse por Denisov, que era conhecido do general. O general, tendo ouvido Rostov, balançou a cabeça seriamente.
- É uma pena, uma pena do jovem; me dê uma carta.
Assim que Rostov teve tempo de entregar a carta e contar toda a história de Denisov, passos rápidos com esporas soaram da escada e o general, afastando-se dele, moveu-se para a varanda. Os senhores da comitiva do soberano desceram correndo as escadas e foram até os cavalos. O senhorio Ene, o mesmo que estava em Austerlitz, conduzia o cavalo do soberano, e ouviu-se um leve ranger de passos na escada, que Rostov agora reconhecia. Esquecendo o perigo de ser reconhecido, Rostov mudou-se com vários moradores curiosos para a própria varanda e novamente, depois de dois anos, viu as mesmas feições que adorava, o mesmo rosto, o mesmo olhar, o mesmo andar, a mesma combinação de grandeza e mansidão... E um sentimento de deleite e amor pelo soberano com a mesma força ressuscitada na alma de Rostov. O soberano de uniforme Preobrazhensky, de leggings brancas e botas altas, com uma estrela que Rostov não conhecia (era legion d "honneur) [estrela da Legião de Honra] saiu para a varanda, segurando o chapéu debaixo do braço e colocando uma luva. Ele parou, olhando ao redor e tudo isso está iluminando seus arredores com seu olhar. Ele disse algumas palavras para alguns dos generais. Ele também reconheceu o ex-chefe de divisão Rostov, sorriu para ele e o chamou.
Todo o séquito recuou, e Rostov viu como esse general disse algo ao soberano por algum tempo.
O imperador disse-lhe algumas palavras e deu um passo para se aproximar do cavalo. Mais uma vez, uma multidão de comitivas e uma multidão da rua, na qual Rostov estava, aproximou-se do soberano. Parando junto ao cavalo e pegando a sela com a mão, o soberano virou-se para o general de cavalaria e falou alto, obviamente com desejo de que todos o ouvissem.
“Não posso, general, e portanto não posso, porque a lei é mais forte do que eu”, disse o imperador e pôs o pé no estribo. O general baixou a cabeça respeitosamente, o soberano sentou-se e galopou pela rua. Rostov, fora de si de prazer, correu atrás dele com a multidão.

Na praça onde o soberano foi, o batalhão dos preobrazhenianos ficou frente a frente à direita, o batalhão dos guardas franceses com chapéus de urso à esquerda.
Enquanto o soberano se aproximava de um flanco dos batalhões, que haviam feito guarda, outra multidão de cavaleiros saltou para o flanco oposto, e à frente deles Rostov reconheceu Napoleão. Não poderia ser mais ninguém. Ele cavalgava a galope com um pequeno chapéu, com a fita de Santo André sobre o ombro, um uniforme azul aberto sobre uma camisola branca, em um cavalo cinza árabe incomumente puro-sangue, em uma sela carmesim bordada de ouro. Montando até Alexandre, ele levantou o chapéu e, com esse movimento, o olho da cavalaria de Rostov não pôde deixar de notar que Napoleão estava mal e não firmemente sentado em seu cavalo. Os batalhões gritaram: Hooray e Vive l "Empereur! [Viva o Imperador!] Napoleão disse algo a Alexandre. Ambos os imperadores desceram de seus cavalos e deram as mãos um do outro. Napoleão tinha um sorriso desagradavelmente falso no rosto. expressão disse algo para ele.
Rostov não tirou os olhos, apesar do pisoteio dos cavalos dos gendarmes franceses, cercando a multidão, seguiu todos os movimentos do imperador Alexandre e Bonaparte. Surpreendentemente, ficou impressionado com o fato de Alexandre se comportar de igual para igual com Bonaparte, e de Bonaparte ser completamente livre, como se essa proximidade com o soberano fosse natural e familiar para ele, como igual, tratava o czar russo.
Alexandre e Napoleão com uma longa cauda de comitiva se aproximaram do flanco direito do batalhão Preobrazhensky, bem na multidão que estava ali. A multidão inesperadamente se viu tão perto dos imperadores que Rostov, que estava na primeira fila, ficou com medo de que eles não o reconhecessem.
- Sire, je vous demande la permission de donner la legion d "honneur au plus brave de vos soldats, [Senhor, peço-lhe permissão para dar a Ordem da Legião de Honra ao mais bravo de seus soldados,] - disse um voz aguda e precisa, terminando cada letra. Isso foi dito por Bonaparte, de baixa estatura, olhando diretamente nos olhos de Alexandre de baixo.
- A celui qui s "est le plus vaillament conduit dans cette derieniere guerre, [Para aquele que se mostrou mais bravamente durante a guerra]", acrescentou Napoleão, cantando cada sílaba, com uma calma e confiança ultrajantes para Rostov, olhando ao redor as fileiras dos russos estendiam-se diante dele soldados, mantendo tudo em guarda e olhando imóveis para o rosto de seu imperador.