К вопросу о бозоне Хиггса

Хобби-мнение профи в области промышленной электроники
Автор
Сообщение
Smolenkov_BN
#10514 2012-04-23 21:52 GMT

К ВОПРОСУ О БОЗОНЕ ХИГГСА

(Хобби-мнение профи в области промышленной электроники)

Попытался ниже изложить "мнение стороннего наблюдателя" в части исходных данных и противоречий по объекту "бозон Хиггса".

Бозон - ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЧАСТИЦА, имеющая целочисленный спин. Название дано по имени физика Шатьендраната БОЗЕ. Частицы отличаются тем, что не подчиняются ПРИНЦИПУ ИСКЛЮЧЕНИЯ. Это означает, что неограниченное число бозонов может иметь одно и то же квантовое состояние. Бозоны являются частицами, передающими силу, как например, Фотоны и глюоны (которые удерживают вместе КВАРКИ). Известен W-бозон (символ W+ или W-), "ответственный" за СЛАБЫЕ ЯДЕРНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ. Он обладает единичным электрическим зарядом и имеет массу, приблизительно в 40 раз большую массы ПРОТОНА. см. также ФЕРМИОН.

http://nts.sci-lib.com/article0000529.html

БОЗОНЫ (БОЗЕ-ЧАСТИЦЫ) - частицы или квазичастицы с нулевым или целочисленным спином. Подчиняются Бозе-Эйнштейна статистике. К ним относятся фотон, промежуточные векторные бозоны, глюоны (спин 1), гравитон (спин 2), гипотетические голдстоуновские бозоны и хиггсовские бозоны (спин 0), а также составные частицы из чётного числа фермионов, например все мезоны, "построенные" из кварка и антикварка, атомные ядра с чётным числом нуклонов (дейтрон, ядро 4He и т.п.). Бозонами являются также фононы в твёрдом теле и в жидком 4He, экситоны в полупроводниках и диэлектриках и др.

http://femto.com.ua/articles/part_1/0355.html

ХИГГСА БОЗОНЫ - гипотетические бесспиновые частицы, обеспечивающие механизм спонтанного нарушения калибровочной симметрии состояний физической системы (см. Хиггса механизм, Спонтанное нарушение симметрии).

http://femto.com.ua/articles/part_2/4463.html

Хиггса механизм

http://femto.com.ua/articles/part_2/4464.html

Спонтанное нарушение симметрии

http://femto.com.ua/articles/part_2/3839.html

СПИН (от англ. spin - вращаться, вертеться) - собственный момент количества движения элементарных частиц, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого. Спином называют также собственный момент количества движения атомного ядра или атома. В этом случае спин определяется как векторная сумма (вычисленная по правилам сложения моментов в квантовой механике) спинов элементарных частиц, образующих систему, и орбитальных моментов этих частиц, обусловленных их движением внутри системы. Спин измеряется в единицах h и равен Jh, где J - характерное для каждого сорта частиц целое (в т.ч. нулевое) или полуцелое положительное число (т.н. спиновое квантовое число), которое обычно называют просто спин. В связи с этим говорят о целом или полуцелом спине частицы. Полуцелым спином обладают, например, электроны, протоны, нейтрино и их античастицы. Спин p- и К-мезонов равен нулю, а спин фотона равен 1.

http://femto.com.ua/articles/part_2/3813.html

Всё во Вселенной можно описывать исходя из представления о частицах, с учетом корпускулярно-волнового дуализма. Частицы имеют некую вращательную характеристику – спин (spin – вращаться, крутиться).

Представим себе частицы в виде маленьких волчков, вращающихся вокруг своей оси. Правда, такая картина может ввести в заблуждение, потому что в квантовой механике частицы не имеют вполне определенной оси вращения. На самом деле спин частицы дает нам сведения о том, как выглядит эта частица, если смотреть на нее с разных сторон.

Частица со спином 0 похожа на точку. Она выглядит со всех сторон одинаково.

Частицу со спином 1 можно сравнить с односторонней стрелкой. С разных сторон она выглядит по-разному и принимает тот же вид лишь после полного оборота на 360 град.

Частицу со спином 2 можно сравнить с двухсторонней стрелкой. Любое ее положение повторяется после полуоборота на 180 град.

Аналогичным образом частица с более высоким спином возвращается в первоначальное состояние при повороте на еще меньшую часть полного оборота.

Существуют частицы, которые после полного оборота не принимают прежний вид. Их нужно дважды полностью повернуть! Говорят, что такие частицы обладают спином 1/2.

Все известные частицы во Вселенной можно разделить на две группы:

1) частицы со спином 1/2, из которых состоит вещество во Вселенной;

2) частицы со спином 0, 1 и 2, которые создают силы, действующие между частицами вещества.

Вот какое описание "бозону Хиггса" дал профессор Геннадий Михайлович ЗИНОВЬЕВ — один из руководителей коллаборации ALICE в ЦЕРНе:

- Бозон Хиггса могут найти. Но все-таки могут и не найти. Хотя, исходя из моих личных представлений о физическом мире, хотелось бы, чтобы его не нашли. Но если ничего не откроем, человечество будет наверняка обижено на нас. И тогда, я подозреваю, с бюджетами скорее всего начнутся трудности. Если откроем — будет замечательно. Надо открыть! А в общем складывается странная картина, потому что в принципе за создание Стандартной модели дали Нобелевскую премию. Но центрального объекта этой модели — бозона Хиггса — никто не видел. Дали как бы авансом. Так что если не откроют, будет плохо для теории. Сама модель дала очень много и концепция очень красивая. Но если Хиггса, как мы его понимаем сегодня, не будет, тогда возможно придется опереться не на такие скалярные, бесструктурные объекты, а на структурные образования. Это следующий шаг и может быть он позволит продвинуться в понимании природы даже темной материи...

Думаю, даже не всем физикам они говорят о многом. Это очень специфическая область науки, связанная с красивыми физическими явлениями. Простейшую суть попробую объяснить с помощью образа с двумя лодками на воде, который я где-то прочитал. Итак, в каждой лодке сидит по человеку. Один бросает в другую лодку рюкзак с грузом. Там его ловит коллега и из-за этого лодки начинают двигаться в противоположных направлениях. То есть рюкзак стал переносчиком взаимодействия.

А теперь, внимание!

Где мы имеем противоречия в описаниях физических свойств бозонов в целом и бозона Хиггса в частности?

Противоречие №1: неограниченное число бозонов может иметь одно и то же квантовое состояние.

Представляете, что это значит с физической точки зрения? Первым из учёных по этому поводу дал разъяснение Эммануэль Сведенборг ещё в 1756 г.:

У частиц вовсе нет ни мысли, ни понятия о месте и пространстве...

Всякое перемещение или передвижение в мире частиц совершается вследствие внутреннего состояния самих частиц, т.е. передвижения там суть не что иное, как изменения в состоянии. Вот почему расстояния для них не существуют; если же нет расстояний, то нет и пространства, а вместо тех и других - состояния и изменения в них...

Если всякое передвижение совершается т.о., то очевидно, что приближение происходит от сходства в состоянии внутренних начал, а удаление от несходства; вот почему вблизи друг друга живут те, кои в сходном состоянии, а вдалеке те, кои не в сходном; и пространство суть не что иное, как внешние состояния, соответствующие внутренним...

На этом же основании всякая частица в мире немедленно является внутри другой, если только перейдет в сходное состояние...

Говоря языком современной физики "одно и то же квантовое состояние у неограниченного числа бозонов" означает нахождение "неограниченного числа бозонов" в одной точке пространственно-временного континуума.

В физике часто забывают разграничить термин "частица" и термин "система частиц" ("тождественные частицы").

Поэтому равноценным термину "квантовое состояние частицы" можно считать термин "пси-функция (волновая функция) частицы", который ввел в физику Эрвин Шрёдингер.

Пси-функция (волновая функция) - в квантовой механике основная физическая характеристика квантовой системы, функция динамических переменных (координат, времени), полностью описывающая состояние системы.

http://estestvoznanie.academic.ru/1027/%D0%9F%D1%81%D0%B8-%D1%84%D1%83%D0%BD%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F_%28%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D1%84%D1%83%D0%BD%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F%29

В определении этого термина присутствуют понятия "координаты" и "время", что и требовалось доказать.

Отсюда вывод:

Для частиц вещества это в принципе невозможно, но это возможно для волн.

Противоречие №2: бозон Хиггса обладает конечной массой.

Это утверждение несовместимо с утверждением из Противоречия 1: неограниченное число бозонов может иметь одно и то же квантовое состояние.

Отсюда следует:

бозон Хиггса не может обладать конечной массой как частица вещества, но как волна может оказывать давление на физическое тело, т.е. ему присущ механический импульс, и он может быть звеном, передающим силу.

Хотя, в принципе, наличие хиггсовского импульса позволяет ввести понятие виртуальной хиггсовской массы (по аналогии с электромагнитной массой).

Противоречие №3: бозон Хиггса не имеет спина.

Спин - это собственный момент количества движения элементарной частицы, который измеряется в единицах h и равен Jh, где J - характерное для каждого сорта частиц целое (в т.ч. нулевое) или полуцелое положительное число (т.н. спиновое квантовое число), которое обычно называют просто спин:

s = J * h = 0

h = const

J = 0

Частица со спином 0 - это фактически материальная точка. Она выглядит со всех сторон одинаково.

Механическая энергия может быть запасена материальной точкой лишь в виде кинетической энергии её движения в пространстве и (или) потенциальной энергии взаимодействия с полем. Это автоматически означает неспособность материальной точки к деформациям (материальной точкой может быть названо лишь абсолютно твёрдое тело), к вращению вокруг собственной оси и к изменениям направления этой оси в пространстве.

Если бозон Хиггса как частица "обладает конечной массой" и "является материальной точкой", то он должен быть "абсолютно твердым невращающимся телом".

Известно ли что-то подобное в природе? Может быть бозон Хиггса - это микроминиатюрная "черная дыра"?

Если бозон Хиггса как волна "обладает конечной виртуальной массой (импульсом)" и "нулевым спином", то ему ("фотону с нулевым спином") должно соответствовать качественно новое физическое образование – "сферическая волна", расходящаяся радиально, как волна от камня, брошенного в воду.

Такая волна, вроде бы, не должна иметь корпускулярных свойств, поэтому, возможно, она до сих пор неизвестна науке.

Заглянем в интересную статью:

"Поиск хиггсовского бозона на LHC"

http://elementy.ru/LHC/LHC/tasks/higgs

Из неё получаем четвёртое противоречие.

Противоречие №4: хиггсовский бозон нестабилен.

Ранее (см. Противоречие №3) мы выяснили:

1) бозон Хиггса как частица должен быть "абсолютно твердым невращающимся телом";

2) бозон Хиггса как волна должен быть "сферической волной".

О какой нестабильности в этих двух случаях можно вести речь? Тем более, что "микроминиатюрные сферические волны" пока науке неизвестны...

Делаем вывод:

Бозон Хиггса - это стабильный физический объект.

Заглянем ещё раз в интересную статью:

"Поиск хиггсовского бозона на LHC"

http://elementy.ru/LHC/LHC/tasks/higgs

И там же получаем пятое противоречие.

Противоречие №5: доминирующим на LHC будет возникновение хиггсовского бозона в глюон-глюонных столкновениях.

Заглянем в "Физическую энциклопедию" по поводу толкования термина "глюоны".

ГЛЮОНЫ (от англ. "glue" - "клей") - нейтральные частицы со спином 1 и нулевой массой, обладающие специфическим цветовым зарядом (цветом). Являются переносчиками сильного взаимодействия между кварками и "склеивают" их в адроны. В современной теории сильного взаимодействия - квантовой хромодинамике (КХД) глюоны выступают как кванты векторного поля, обеспечивающие калибровочную симметрию теории относительно цветовой группы SU(3), подобно фотону в квантовой электродинамике

http://femto.com.ua/articles/part_1/0817.html

Другими словами глюоны ("нейтральные частицы со спином 1 и нулевой массой") по физической природе аналогичны фотонам.

ФОТОН (от греч. "photos" - "свет") - элементарная частица, квант электромагнитного поля. Масса покоя фотона равна нулю и поэтому его скорость равна скорости света. Спин фотона равен 1 (в единицах h), и, следовательно, фотоны относится к бозонам

http://femto.com.ua/articles/part_2/4373.html

Глюон (как и фотон) - это по сути волна электромагнитного излучения.

Следовательно:

результатом глюон-глюонных столкновений также будут глюоны (волны), физические характеристики которых не будут отличаться от исходных глюонов (волн), потому что их взаимодействие происходит в линейной среде физического вакуума.

Для подтверждения этого факта достаточно заглянуть в соответствующую научно-техническую литературу о "параметрической генерации", "параметрическом преобразовании частоты", "параметрическом усилении" и "параметрическом резонансе" электромагнитных колебаний:

1. Люнселл У. "Связанные и параметрические колебания в электронике", пер. с англ., М., 1964.

2. Эткин В.С., Гершензон Е.М. "Параметрические системы СВЧ на полупроводниковых диодах", М., 1964.

3. Каплан А.Е., Кравцов Ю.А., Рылов В.А. "Параметрические генераторы и делители частоты", М., 1966.

4. "Основы теории колебаний", 2 изд., М., 1988.

5. Мандельштам Л.И. "Лекции по теории колебаний", М., 1972.

6. Рабинович М.И., Трубецков Д.И. "Введение в теорию колебаний и волн", М., 1984.

Отсюда делаем вывод:

возникновение бозона Хиггса в глюон-глюонных столкновениях сомнительно из-за действия физических законов в процессе "параметрического преобразования частоты".

Заглянем ещё в одну в интересную статью:

"Хиггсовский механизм нарушения электрослабой симметрии"

http://elementy.ru/LHC/HEP/higgs_theory

Из неё получаем шестое противоречие.

Противоречие №6: присутствие фонового хиггсовского поля сказывается на движении частиц строго определенным образом — оно затрудняет ускорение частиц, но не мешает их равномерному движению.

Хиггсовское поле устроено особым образом — у него вакуум ненулевой. Иными словами, состояние с наинизшей энергией хиггсовского поля — это когда всё пространство пронизано хиггсовским полем определенной силы, на фоне которого движутся остальные частицы. Колебания хиггсовского поля относительно этого "вакуумного среднего" — это хиггсовские бозоны, кванты хиггсовского поля.

Есть старая русская поговорка "Хочешь от медведя убежать - придётся шубу снимать" и есть старая английская поговорка "Take off a fur coat in a time of trip" ("Снимите шубу на время путешествия"). Практически все частицы вещества также обладают оболочкой ("шубой"). Например, протон имеет "шубу" из более 500 распределенных радиальных слоёв частиц.

Осталось только почитать публикации советских учёных прошлого века и выяснить:

что представляют из себя частицы "шубы" протона?

Может среди частиц "шубы" протона "найдутся" и бозоны Хиггса?

Отсюда автоматически вытекает ещё одно противоречие.

Противоречие №7: бозоны Хиггса по теории должны находиться вне частиц вещества, а их пытаются получить путём столкновения частиц вещества.

Если я неправ, то зачитайте мне мои права (шутка).

E--------=(Ответственность компетентного опыта - гарантия быстрого качества)=-
Smolenkov_BN
#10569 2012-04-25 14:07 GMT

В награду за "перемещение" расскажу Вам анекдот:

Почитал суфиев и в результате сделал наиглавнейшее открытие в физике:

Могущество академической физики превышает могущество Всевышнего, потому что только академическая физика способна изгнать любого инакомыслящего из своих владений!

А теперь работаем дальше...

Имеет смысл не заниматься игрой в "морской бой" с бозоном Хиггса методом угадывания его "внешнего вида" и "местонахождения", а предложить один из конкретных вариантов решения проблемы.

Ловушка для бозонов Хиггса

Будем исходить из следующих предпосылок.

1. Бозон Хиггса вероятнее всего является волной.

2. Бозон Хиггса передает силу в моменты ускорения или замедления движения частиц вещества.

3. Бозон Хиггса не обладает корпускулярными свойствами.

4. Бозон Хиггса является стабильным физическим образованием.

5. Бозон Хиггса может принять участие в параметрическом преобразовании частоты в нелинейной среде физического вакуума.

6. Бозон Хиггса может находиться в "шубе" частицы вещества.

7. Бозон Хиггса всегда находится вне ядра частицы вещества.

Сопоставив между собой указанные выше предпосылки, приходим к выводу:

Вероятнее всего бозон Хиггса является единичной электромагнитной волной с пондеромоторным воздействием на частицу вещества.

Для выявления бозонов Хиггса необходимо создать нелинейную среду в физическом вакууме. С этой целью необходимо в ускорителе использовать охлаждаемую жидким гелием мишень из малоподвижных ядер атомов, которая будет бомбардироваться легкими частицами вещества. Ориентировочная установка по выявлению бозонов Хиггса приведена на рис. 1.

........................................+ 140 кВ -

=== Электроны ===>| Al | Al2O3 | Al |-Бозоны Хиггса->|Детектор|

.....................................^He

Рис. 1

Прерывистый (модулированный звуковой частотой) поток электронов слева бомбардирует мишень из аллюминия (Al), охлаждаемого жидким гелием (He). За пластиной мишени находится слой окиси аллюминия (Al2O3) и вторая (экранирующая) пластина из аллюминия (Al). Пластина мишени и экранирующая пластина выполняют роль конденсаторной ловушки с диэлектриком из окиси аллюминия. Толщина слоя окиси аллюминия порядка 14 мм. На экранирующую пластину относительно мишени подают напряжение порядка 140 кВ. Толщину пластины мишени необходимо будет подобрать экспериментально, она пропорциональна энергии электронов в потоке.

Выходной сигнал детектора пропорционален силе давления бозонов Хиггса на его чувствительный элемент.

Схемы электрические структурная, функциональная и принципиальная практически не отличаются от схем электрических структурной, функциональной и принципиальной обычного детекторного радиоприемника.

В состав схемы входят: детектор бозонов Хиггса (ДБХ) особой конструкции и дифференциальный усилитель низкой частоты (ДУНЧ) с автоматической регулировкой усиления (АРУ).

В качестве ДУНЧ с АРУ можно использовать любой дифференциальный усилитель на интегральных микросхемах (ИМС) с низким уровнем шумов и с встроенной АРУ. ДУНЧ должен обеспечивать чувствительность на входе не хуже 0,3 мкВ.

Принцип детектирования основан на фиксации давления бозонов Хиггса на поток электронов.

Он представляет собой стеклянную трубку. Можно воспользоваться трубкой от лампы дневного света. С одной стороны трубки находится катод в виде вольфрамовый спирали на трех штырях. С другой стороны вставлены на штырях два металлических анода в виде полудисков. Трубка вакуумирована. На средний отвод спирали катода через качественный компенсационный фильтр подается высокое 0...3 кВ напряжение, например, от выпрямителя медицинского генератора УВЧ. Спираль катода питается от автомобильного аккумулятора напряжением 12 В. Величины балансировочного и нагрузочных резисторов придется подбирать экспериментально, т.к. они зависят от суммарного тока катода. Обычно исходят из падения напряжения на них 100...300 В. Дифференциальный сигнал снимается с двух анодов через переходные конденсаторы емкостью не менее 0,1 мкФ. Балансировку необходимо выполнять не по равенству токов в анодных цепях, а по минимуму пульсаций от источника питания на выходе ДУНЧ. Трубку ДБХ для защиты от наведенных низкочастотных электромагнитных помех необходимо поместить в два (один внутрь другого) трубчатых экрана: латунный и пермаллоевый. Латунный экран желательно посеребрить. Плюсовой провод и экраны необходимо надежно заземлить.

Принцип работы основан на отклонении электронного потока давлением бозонов Хиггса. Поэтому максимальная чувствительность ДБХ будет обеспечена в случае распространения бозонов Хиггса перпендикулярно потоку электронов с таким расчетом, чтобы поток электронов смещался от одного анода к другому.

На чувствительность данного ДБХ в основном оказывают влияние дробовой эффект, пульсации источника питания и качество выполнения защитных экранов.

Возможно, что в указанном эксперименте свидетельством достаточной энергии электронов будет излучение нейтронов из бомбардируемой ими точки мишени.

В связи с тем, что автор поста не владеет вопросами технической оснащенности конкретного места проведения эксперимента, то описание методики следует считать ориентировочным...

E--------=(Ответственность компетентного опыта - гарантия быстрого качества)=-
Smolenkov_BN
#10583 2012-04-26 22:57 GMT

Небольшое информационное сообщение по теме.

1. Международное научное сообщество официально обратилось за помощью ко всем энтузиастам науки.

Цитата из статьи

А. Рожен, Ф. Рожен "Открыт массовый сезон охоты на бозон Хиггса" (см., например, "Зеркало недели. Украина" №1, 2012):

Физики-профессионалы впервые призвали всех, буквально всё человечество, оторваться от будничных занятий и принять участие в охоте на знаменитую "божью частичку" - бозон Хиггса.

2. На указанное обращение откликнулись энтузиасты науки, которые стали размещать в соответствующих ветках региональных научных форумов своё видение решения проблемы.

3. К проведению подобной акции оказался неготовым форум СО РАН, отдельные далёкие от науки амбициозные модераторы которого своими непродуманными действиями наносят реальный ущерб интересам международного научного сообщества в целом и имиджу СО РАН в частности.

4. Курирующему форум СО РАН органу следует сделать соответствующие организационные выводы с целью недопущения подобных негативных инцидентов в будущем.

E--------=(Ответственность компетентного опыта - гарантия быстрого качества)=-
RT-774
#16097 2013-07-12 10:59 GMT

На любой пространственный объём материи во Вселенной действует сила STE-P.

Гравитационное поле посредник взаимодействий между электростатическими зарядами.

Закон всемирного тяготения:

2

F(v) = f1(v) + f2(v) = m2 . a2(y) + m1 . a1(y) = Y . m1 . m2 / r

http://files.mail.ru/1BE9B3668C4340EC90CCD0CFA5E1C0EC

Ускорение свободного падения зависит от массы тела и расстояния.

Владимир_Лео
#16487 2013-10-07 15:31 GMT

Очень значимый и полезный анализ провел Smolenkov_BN в «К ВОПРОСУ О БОЗОНЕ ХИГГСА». Благодарю за столь хорошую работу. В дополнение отмечу, что все эти споры вокруг бозона Хиггса становятся бессмысленными, если принять, что массы как таковой в природе не существует. В конечном итоге эту полемику разрешает природный феномен формирования массы у элементарных частиц. Да, есть гипотеза профессора Хиггса, что масса у лептонов и кварком создается полем Хиггса. Об этом много написано и каждый может ознакомиться с гипотезой Хиггса, как в популярной форме, так и сугубо теоретической. Но она сомнительна.

Я всегда выступал с критикой гипотезы Хиггса (читайте в интернета «Леонов. Бозон Хиггса не существует в природе»), поскольку гипотеза Хиггса противоречит концепции гравитации Эйнштейна искривленного пространства-времени.

Поясняю популярно. Масса – это гравитационный заряд в уравнении Ньютона, если рассматривать ее по аналогии с электростатикой, которая оперирует в уравнении Кулона электрическим зарядом. По Эйнштейну масса создает гравитационное поле в результате искривления четырехмерного пространства-времени. Чтобы продвинуть концепцию Эйнштейна, учитывая обратимость физических явлений, приходим к идеи, что масса рождается в результате искривления пространства-времени.

В теории Суперобъединения показано, что масса элементарной частицы – это энергетический сгусток сферически деформированного квантованного пространства-времени. Энергия этой упругой деформации эквивалентна массе частицы (тела). Тогда при движении мы наблюдаем волновой перенос сферической деформации как движение массы. Это дает обоснованию фундаментальности принципа корпускулярно-волнового дуализма, когда частица одновременно представляет собой волну и корпускулу как сгусток пространственной энергии.

Читайте: «Теория Суперобъединения: что такое масса и дефект массы в атомной энергетике?»

http://www.atomic-energy.ru/papers/39731

«Вселенная: кипящий «бульон» из квантонов», например, в формате PDF

http://nashaucheba.ru/v48797/?download=2

При увеличении скорости мы наблюдаем увеличение энергии элементарной частицы, как эквивалент массы, которой в фундаментальном плане в природе не существует.

Возможно, для многих это окажется шоком, что его тело – это лишь волна, это всего лишь энергетический сгусток квантованного пространства-времени. Но все это парадоксы квантовой теории, когда мы заглядываем вглубь материи.