Статья: Геометрическая теория строения материи и пространства

V ф = ?3*3/2*а3 (6)

При стороне а = 11 получим :

V ф =3 458,04. (7)

Если сравнить полученную величину с общепринятой величиной массы Тау-мезона (в электронных массах) равной 3 477,50 то увидим, что погрешность определения массы в данном случае менее шести десятых процента, что также не может объясняться простым совпадением.

Логично предположить, что поскольку правильные многогранники исчерпаны, то другие элементарные частицы представляют собой иные многогранники.

Следующими рассмотрим полуправильные многогранники, представляющие собой правильные многогранники, симметрично усеченные.

Первым на такую операцию усечения объема рассмотрим тетраэдр.

Рисунок 3. Усеченный Тетраэдр

Объем такого тела будет определяться как разность объема исходного тетраэдра со стороной равной а, и объема четырех отсеченных тетраэдров со стороной b.

V = (v2)/12 * a3 - 4*(v 2)/12 * b3 (8)

Безусловно, возможны много вариантов с различными значениями a и b.

Среди них мы отметим вариант, когда а = 14, b = 5, при этом V =264,48. По полученному результату, это - Пи-0 мезон. Его масса равна 264,15 е.м.

Следующим рассмотрим «усеченный куб» (Рис. 4)

Рисунок 4. Усеченный Куб

Его объем определится как объем исходного куба со стороной а, за минусом объема восьми отсеченных углов со стороной b. Заметим, что отсеченные углы составляют октаэдр со стороной b.

V = a3 - v2/3 b3. (9)

Приняв а = 6,5 b = 1,0, получим V =274,154. По полученному результату, это Пи+ /- мезон. Его масса равна 273,39 е.м.

Отметим, что оставшаяся часть ребра составляет 6,5- v2 ? 5.

Все массы частиц, о которых шла речь до сих пор - это так называемая масса покоя. Она вычислялась как функция от длины стороны. Отдельного разговора достойны четыре частицы, движущиеся со скоростью света, и масса которых определяется из классической формулы E = mc2. Это фотон и три вида нейтрино. Для этих частиц проведем обратное преобразование - получим длину стороны многогранника от известной массы. Массу фотона примем равной нулю, а за единицу примем длину грани Гексаэдра (Электрона). Тогда длина грани Электронного нейтрино будет равна 0,030744. Длина грани Мюонного нейтрино равна 0,53425016, а для Тау-нейтрино получим величину равной 3,43906451.

Сведем полученные результаты в таблицу. Причем в лептонах сгруппируем отдельно нейтрино и собственно лептоны.

Таблица 4. Сводная таблица Геометрии элементарных частиц

* Длина ребер сходящихся к вершинам.

** Взята длина ребер неусеченных многогранников.

Многообразием усеченных правильных, полуправильных и неправильных многогранников можно объяснить и все многообразие видов элементарных частиц.

Тогда разновидности «кварков» - скорее всего, лишь виды многоугольников, из которых составлены многогранники - частицы. Чем большее их количество задействовано в построении многогранника (как по площади, так по видам), тем больше объем полученного многогранника, и соответственно масса элементарной частицы, которую он представляет.

Среди множества частиц есть две относительно стабильные. Это электрон и протон.

Стабильность электрона определяется Законом сохранения количества осей симметрии, проявляющимся как закон сохранения лептонного заряда, и законом сохранения электрического заряда.

Логично предположить, что закон сохранения барионного заряда - есть проявление того же закона. У каждого из лептонов и мезонов имеется только один узел симметрии. Если есть многогранники, на которые может распасться частица с сохранением симметрии, и позволяет объем ее многогранника, то происходит ее распад.

Но, видимо, центров симметрии может быть более одного. Или в одном месте могут быть несколько центров симметрии и тогда, например, получаются усеченные многогранники - мезоны.

С этой точки зрения распад тяжелой частицы - есть изменение ее сложной симметрии, и приближение к простой симметрии легких частиц.

Исходя из этих посылок и полученных многогранников Пи- мезонов, попробуем получить структуру протона и нейтрона. Исходя из современных представлений, что нуклоны окружены виртуальными Пи-мезонами, а также, что протон и нейтрон легко превращаются друг в друга, сделаем предположение, что они имеют нечто единое, что в результате добавления многогранников - мезонов, собственно и определяет вид частицы - нуклона.

Ребра Пи - 0 и Пи +\- мезонов имеют одно общее число =5. Грани их представляют собой трех и четырехугольники. Предположим, что общая часть нуклонов- есть многогранник, составленный из правильных треугольников и квадратов со стороной = 5.

Рисунок 5. Гедра

Из полуправильных многогранников этим условиям отвечает так называемая «Гедра». Объем ее со стороной а определяется как сумма составляющих объемов.

V = a3 + 6*a3* v2+ 8* a3/(6*2*v2) +6* a3/2 (10)

При стороне а = 5, V = 1089,26;

Добавив к Гедре шесть кубов со стороной а=5 , получим следующую структуру.

Объем такой структуры определится как :

V = 7* a3 + 6*a3* v2+ 8* a3/(6*2*v2) +6* a3/2 (11)

При стороне а = 5, V = 1839,26; В данном случае, мы имеем частицу - протон, окруженную кубиками - виртуальными Пи+ мезонами. Стать полноценными мезонами им не позволяет размер, т.е. масса.

Рисунок 6. Протон

Масса нейтрона в свободном состоянии, как известно, больше массы протона. Простейший анализ атомарных весов по таблице периодической системы Д.И.Менделеева показывает, что в связанном состоянии - в ядре - масса нейтрона меньше массы протона и составляет 0,98ч0,99 от массы протона. При этом масса протона в ядре не меняется.

Попробуем объяснить, каким образом нуклоны связанны в ядре в единое целое, оставаясь при этом отдельными частицами. Если нуклоны в ядре имели бы соприкосновение вершинами, то такое соединение. видимо не имело бы большой жесткости, если же гранями, то можно предположить вероятность их «схлопывания» в одну частицу, или каким-то образом изменения их свойств. Жесткая конструкция, при сохранении собственной структуры, получается, если нуклоны имеют связь в ядре путем объединения ребер. Поскольку выступающие части многогранника - протона представляющие собой кубы, расположены под углом 90 градусов, то ответные грани выступающих частей нейтрона должны быть расположены так же. У Пи-0 мезонов, виртуально окружающих нейтрон, имеются грани - треугольники со стороной (?)=5. Видимо и соединение выступающих частей нейтрона приходится на грани треугольной формы.

Минимальное количество ребер необходимых для жесткого соединения двух многогранников (нуклонов) равно двум. Треугольных граней на Гедре - 8. Необходимо ли всем им иметь выступающие части? Нет, достаточно всего четырех, расположенных по вершинам вписанного в Гедру тетраэдра. Стороны такой усеченной пирамиды расположены под углами 90 є друг к другу, а внешняя сторона - правильный треугольник.

Рисунок 7. Нейтрон в ядре

При этом со всех шести сторон к нейтрону может быть присоединен протон двумя ребрами. Масса такой частицы определится как :

V = 7* a3 + 6*a3* v2+ 8* a3/(6*2*v2) +6* a3/2 + 4*( b3 -(a*v2)3)/6 . (12)

Здесь b = 10,5*v2; где 10,5 - длина грани от основания пирамиды со стороной b до вершины, спрятанной внутри Гедры. При а = 5, b=10,5 для нейтрона в ядре имеем:

V нейтр.связ.= 1831,54

В свободном состоянии, видимо, усеченные пирамиды будут стремиться к форме усеченного тетраэдра.

Рисунок 8. Усеченный тетраэдр

Объем усеченного теораэдра равен:

Vтетр.ус. =(v2)/12 * a3 - (v 2)/12 * b3: (13)

Приняв а = 12, b = 5, получим объем пирамиды (виртуального Пи-0 мезона) для нейтрона в свободном состоянии:

V ус.тетр.= (v2)/12 * a3 1 (v 2)/12 * b3 (14)

V ус.тетр.= 185,57

Масса нейтрона тогда определится как ;

V = a3 + 6*a3* v2+ 8* a3/(6*2*v2) +6* a3/2-(v2)/12 * a3 + (v 2)/12 * b3 (15)

V нейтр. своб.= 1844,92

Сведем полученные результаты в таблицу.

Таблица 5. Нуклоны

Согласно предлагаемой гипотезе, нуклоны в ядре будут связаны ребрами. При этом длина ребра усеченной пирамиды нейтрона, отходящей от Гедры, составляет около 7. Это на 2 больше, чем длина ребра выступающего куба протона. Таким образом, крайняя плоскость куба протона не достанет до Гедры нейтрона, и обе частицы сохранят свою структуру.

При распаде ядра, нейтрон оставляет четыре усеченные пирамиды, но они изменяют форму - превращаются в усеченные тетраэдры. Поскольку масса свободного нейтрона больше массы протона, то усеченные пирамиды опять преобразуются в кубы, и получается протон. При этом излишек вещества и отрицательный электрический заряд уносятся электроном и электронным нейтрино.

При разбивании протона в ускорителе о мишень он и частицы мишени распадаются на части - многогранники, ребра которых кратны длине ребра электрона. Поэтому массы получающихся частиц не образуют сплошной спектр значений, а подчинены определенной закономерности.

Тот факт, что все элементарные частицы в конечном счете (путем цепочек распада) превращаются (принимают форму) в правильные многогранники, или многогранники из них составленные, позволяет дополнить гипотезу 1 следующим утверждением :

Гипотеза 2 : Тела Платона являются первичными элементарными формами, из которых состоят (частично или полностью) элементарные частицы. Форма неправильного многогранника частицы (или его частей) стремится принять форму тела Платона. Форма хотя бы одного из многогранников частиц получаемых при распаде, более близка к форме тел Платона, чем исходная частица.

Автор не берется пока объяснить, что именно является определяющим: свойства собственно «элементарной» частицы, плоскости граней, ребра или вершины.

Возможно, что вышеприведенное дополнение к гипотезе надо свести к не форме самого многогранника, а к виду его граней. Возможно, что ребра представляют собой некие струны - свертки пространства. Возможно, основой частицы (определяющей форму) является ее некий узел симметрии, который надо считать истинно «элементарным». Все это требует дальнейшего осмысления.

3. СТРОЕНИЕ ЯДРА

Предположим, что структура ядра однозначно отражается в структуре электронных оболочек атома, которые физиками достаточно хорошо изучены. В принципе возразить на это предположение нечего. Но в тоже время автору неизвестна ни одна попытка, составить структуру ядра так, как дети собирают игрушечную пирамидку из кубиков, на основании знаний об электронных оболочках атома.

Попробуем сделать это сообразно полученным выше выводам, что нуклоны в ядре соединяются в трехмерном пространстве под углами 90є. Причем не могут быть присоединены друг к другу два протона или два нейтрона. Только протон к нейтрону. Именно поэтому в ядре необходимы нейтроны в количестве не меньшем чем количество протонов, хотя известно и одно исключение - He3.

С этой точки зрения ядро Дейтерия представляет собой простейшую пару нуклонов из которой строятся ядро любого атома (Рис. 10).

n - p

Рисунок 10. Ядро Дейтерия

Рисунок 11.Ядро Гелия 4 (1 слой)

Как видим, первый сложный атом - Гелий, состоит из двух пар нуклонов первого слоя, которые лежат в одной плоскости (Рис.11).

Примем, что структура из двух пар нуклонов формирует S-структуру электронной оболочки атома. Мы также будем называть такую структуру из двух пар нуклонов - S-оболочкой ядра.

Очевидно, что прибавление еще одной пары нуклонов даст ядро Лития. Но прибавление этой пары происходит в S-оболочке второго слоя, которая находится рядом с S - оболочкой первого слоя.

1 слой

2 слой

Рисунок 12. Ядро Лития

Для дополнительной жесткости в структуру ядра Лития добавляется лишний нейтрон. Дальнейшее усложнение структуры ядра достигается добавлением нуклонных пар в плоскости второго слоя ядра вокруг S-оболочки и полностью заполняется еще шестью парами нуклонов. Примем, что эти шесть пар - P - оболочка.

При этом добавление происходит как с лишними нейтронами так и без.

1 слой 2 слой

Рисунок 13. Послойная структура ядра Неона (1S2+ 2S2+ 2P6)