A fizika kalandja

A fizika kalandja

A fénysebességű forgás koncepciója III. rész

Elképzelés a négy fizikai kölcsönhatás elméletének összekapcsolására

2020. május 06. - 38Rocky

 

  1. 3. Látogatás a részecskék szerelőműhelyében: a gyenge kölcsönhatás

Az előző két részben (első, második) azt kerestük, hogyan találjuk meg a kapcsolatot a gravitáció, az elektromágnesség és az erős kölcsönhatás között a fénysebességű forgások koncepciója alapján. Ez a közös alap nem a mezőelméletek alapelve, a kvantum volt, hanem a tér forgásai. Amíg ez a forgás fénysebességgel megy végbe az elektromágnesességet közvetítő fotonok és az erős kölcsönhatás gluonjai esetén, a gravitáció kettős forgásai lassulnak a távolsággal a Kepler szabály szerint, és messze elmaradnak a fénysebesség mögött. A közvetítő eszköz tehát nem a szokásos bozon a gravitációnál, amihez S = 1 spint rendelhetünk, hanem egy láthatatlan – ha úgy tetszik virtuális – forgás, amit formálisan S = 0 spinnel jelölhetünk. A részecskét alkotó fénysebességű kettős forgások bocsátják ki ezeket a lassú gömbhullámokban terjedő forgásokat, melyek emissziós és abszorpciós egyensúlya alakítja ki a gravitációs potenciált a térben okozott görbületek révén.

Ebben a záró részben tesszük meg a következő lépést, amelyben megvizsgáljuk, hogyan alakulnak át egymásba az elemi részecskék a gyenge kölcsönhatás által, és milyen szemléletes képet tud adni erről a fénysebességű forgások koncepciója. Ez a rész jelentős mértékben „A rejtélyes gyenge kölcsönhatás” című korábbi íráson alapul.

  1. 1. Két kölcsönhatás eltérő világa

Aligha lehetne két jobban eltérő kölcsönhatást találni, mint az elektromágneses és a gyenge kölcsönhatás. Az elektromágnesesség közvetítője a foton akár milliárd fényév távolságból is megérkezhet hozzánk egy távoli galaxisból, szemben a gyenge kölcsönhatást közvetítő W és Z bozonokkal, melyek hatótávolsága az atommagnál is kisebb, úgy 10–16 m nagyságába esik. Elmondható ez az élettartalmukról is, a távoli galaxisokból érkező foton milliárd éves utazás után is megfigyelhető, míg a W bozon élettartama nem hosszabb 10–24 másodpercnél. Szintén nagyon eltérnek tömegükben és töltésükben is, a fotonnak nincs is nyugalmi tömege, míg a két gyenge kölcsönhatási bozon a részecskevilág nehézsúlyú bajnoka, ha eltekintünk a Higgs bozonnak tulajdonított részecske tömegétől, akkor valamennyi megfigyelhető részecske tömegét meghaladja a W és Z bozoné. Ami pedig a töltésüket illeti, a fotonnak nincs töltése, viszont a W bozonnak van, mégpedig a +e illetve –e elemi töltés, hasonlóan az elektronhoz és a pozitronhoz. A W+ és W egymás részecske-antirészecske párja, míg a fotonok világa nem ismeri ezt a kettősséget. Abban is nagy a különbség, hogy amíg az elektromágneses erőhatás vonzás, vagy taszítás  két objektum között, addig a gyenge-kölcsönhatás szerepe, hogy átalakítsa a részecskéket egymásba.  Abban is különböznek, hogy az elektromágneses kölcsönhatás csak töltött objektumokra hat, viszont a gyenge kölcsönhatásban minden részecske részesül. Csupán egy dologban egyeznek: spinjük egyaránt S = 1, azaz bozonokról van szó. Másrészt viszont sokkal nagyobb a hasonlóság az elektromágnesesség és a gravitáció között, nézzük akár az időtávot, vagy a kölcsönhatások távolságfüggését. Ezért hatott a fizikus társadalomban meglepetés erejével, hogy a gyönge és elektromágneses kölcsönhatás közös elméleti alapra helyezhető (elektrogyenge kölcsönhatás), míg a gravitáció nem volt bevonható az egyesített mezőelméletbe (Sheldon Glashow. Steven Weinberg, Abdus Salam, Nobel díj: 1979).    

  1. 2. Az átalakulások megmaradási elvei

A gyenge és elektromágneses kölcsönhatás eltérésének és ugyanakkor mélyen fekvő hasonlóságának megértéséhez szemléletes kulcsot ad a részecskék fénysebességű forgásmodellje. Először azt kell megértenünk, hogy milyen állapotváltozást hoz létre a két kölcsönhatás. Az elektromágnesesség hatását legkönnyebb az elektron példájával szemléltetni. Az atomban, vagy molekulában kötött elektron pályáját az impulzusnyomatékkal jellemezhetjük, melynek értéke a redukált Planck-állandóval fejezhető ki: Lℏ, ahol az L egész szám a pályamozgás kvantuma.  Az elektron állapotváltozása során az L kvantumszám eggyel változik, legyen szó foton elnyelésről (abszorpció), vagy kibocsátásról (emisszió). Ilyenkor az elektron pályaugrása hozza létre, vagy tünteti el a foton S = 1 spinjét, azaz annak ℏ nagyságú impulzusnyomatékát.  Szemléletesen úgy mondhatjuk, hogy az elektron „keringő” mozgása konvertálódik a foton saját forgásává. Hasonló magyarázat adható, amikor értelmezzük mágneses mezőben Larmor-precessziót végző S = ½ spinű elektronok rezonancia átmeneteit, ekkor a foton abszorpciója, vagy emissziója során a spin mágneses mező irányú komponense egységnyit változik (szokásos jelölésben Sz értéke +½ és  ̶½ között ugrik). Ebben az esetben a mágneses mezőben polarizált elektronspin megváltozása biztosít forrást a foton impulzusnyomatékához. Mindkét esetben az energiamegmaradás mellett az impulzusnyomaték megmaradása vezet a kvantumátmenetek kiválasztási szabályához. Ehhez még hozzá kell tenni, hogy az átmenetek során az elektronok nyugalmi tömege ugyanannyi marad.

  1. 3. Annihiláció és párképződés

Létezik egy másik kapcsolat is a fotonok és a részecskék között, az annihiláció és a párképződés. Az előbbi esetben egy azonos tömegű részecske és antirészecske eltűnik gamma-sugárzás létrejöttével, a másik folyamat ennek fordítottja, amikor létrehoz a foton egy részecske-antirészecske párt, például egy elektront és egy pozitront. Az utóbbi folyamathoz szükséges egy „ütköző” atom is az impulzusmegmaradás miatt. Ezek a folyamatok mutatják, hogy a nyugalmi tömeg képződhet is, meg el is tűnhet, vagyis a nyugalmi tömeg a mikro folyamatokban nem megmaradó mennyiség.  Az átalakulások kiválasztási szabálya viszont, hogy az energia, a töltés és a spin (impulzusnyomaték) megmaradjon.  Mivel a fotonnak nincs töltése, ez a szabály azt jelenti, hogy a képződő két részecske ellentétes előjelű töltéssel rendelkezik, másrészt a foton S = 1 spinje megköveteli, hogy a két új részecske egyaránt ½ spinnel rendelkezzen. A fénysebességű forgásmodellben a feltétel azáltal teljesül, hogy az elektron és pozitron kettős forgásának ellentétes a kiralitása, és így az annihiláció során kioltódik az egyik forgás az ellentétes sodrásirány miatt, miközben a másik forgás mindkét részecskénél megmarad, ez a megmaradó forgás pedig nem más, mint két gamma foton. A kettős forgás egyik komponensének megszűnéséhez az is kell, hogy a frekvenciák megegyezzenek, azaz csak két azonos nyugalmi tömegű részecske és antirészecske semmisítheti meg egymást. Párképződéskor viszont megfordul a helyzet, ekkor a fénysebességű haladó mozgás két ellentétes perdületű forgásra hasad fel, amiért a képződő kettős forgások kiralitása, azaz töltése ellenkező előjelű lesz, a foton ℏ impulzusnyomatéka pedig két egyenlő részre válik szét.

  1. 4. Leptonok

3.4.1. Az elektroncsalád tagjai

Térjünk át a részecskeátalakulások megmaradási szabályaira! Nézzük meg ehhez az elektron (e) és „nagy testvérei” a müon (μ) és a tau részecske (τ) esetét! Ezek a töltött leptonok, amit „anyagnak” nevezünk, ha a töltés negatív, és „antianyagnak”, ha pozitív. Szintén a leptonok közé tartoznak a töltéssel nem rendelkező neutrínók (ν). Ebben a „családban” a töltés és a spin azonos, viszont a nyugalmi tömeg erősen különbözik, a müon tömege 207-szer, a tau részecskéké 3477-szer nagyobb az elektronhoz képest. (A három részecske energiája: 0,511 illetve 105,66 és 1776,8 MeV.) Honnan származnak ezek az arányok? Erre a részecskék tulajdonságait összegző Standard Modell sem adja meg a választ, ezért ezeket az értékeket fogadjuk el, mint kísérleti tapasztalatot. A két nehezebb részecske viszonylag rövid életű szemben a stabilis elektronnal: müon: 2,2x10–6 s, tau: 2,9x10–13 s, és bomlásuk egyik végterméke az elektron. A részecskevilágban ez az élettartam nem számít rövidnek, mert amikor gamma-sugárzás jön létre más részecskék bomlásakor, a tipikus felezési idő 10̶–20 s. A viszonylag lassú bomlás oka, hogy leptonoknál egyedül a gyenge kölcsönhatás játszik szerepet, mert itt az elektromágneses átmenet tiltott.

3.4.2. Neutrínók a konzekvens kvantummechanika tükrében

Hogyan lehet a másik leptont, a neutrínót is leírni fénysebességű forgásokkal?  Ehhez kölcsön kell venni a kvantummechanikából a szuperpozíció elvét. Ez kimondja, ha valamilyen mikro objektum mozgását két független szimmetrikus pálya – azaz állapotfüggvény – jellemzi, akkor ezek szuperpozíciója is az energiaoperátor sajátfüggvénye lesz. Ha nincs jelen külső elektromos mező, akkor az elektron és pozitron energiája is azonos, mert csupán a királis szimmetriában térnek el. A fénysebességű forgás koncepciója a tér lokális kettős forgásaival azonosítja a fermionokat, ezért az elektron és pozitron kettős forgásaiból kialakulnak különböző lineáris kombinációk. Ha a két királis forgás részaránya egyenlő, akkor az ellentétesen oszcilláló Coriolis erők semlegesítik egymást, és így a mozgási állapotnak nulla lesz a töltése, vagyis nem hat rá az elektromágneses kölcsönhatás. Ez a mozgásforma a neutrínó, amit rendkívül nehéz megfigyelni, mert csupán a gyenge kölcsönhatás révén ad hírt magáról. De ugyanígy a müon és antimüon, illetve a tau és antitau részecskék is alkothatnak semleges töltésű szuperpozíciót, ezért három különböző neutrínóról beszélhetünk.

A neutrínók elmélete több nyitott kérdést vet fel. Az egyik ilyen, hogy létezik-e antineutrínó, vagy pedig a neutrínó önmagának az antirészecskéje. A másik, hogy a kísérletek tanúsága szerint a neutrínó sebessége egyezik a fénysebességgel a mérési pontosság határain belül, ugyanakkor a három neutrínó között oszcilláció lép fel a fluxus vizsgálatok szerint. Ugyanis a különböző égi objektumból érkező neutrínó fluxus kisebb, mint amit az elmélet megkíván, és ez magyarázható, ha oszcilláció jön létre a három típus között. A fénysebességű mozgás viszont csak nulla tömegű részecskék számára lehetséges, de akkor miben különbözik a neutrínó három típusa? Ezekre a kérdésekre keresi a választ a konzisztens kvantummechanika felvetése: (Antal Rockenbauer: „Consequent Quantum Mechanics by Applying 8-Dimensional Spinors in the Dirac Equation”, Physical Science International Journal, 2020, 24, 27-31). Az elképzelés abból indul ki, hogy amíg a szokásos kvantummechanika az energiához, impulzushoz és impulzusnyomatékhoz operátorokat rendel, addig a töltést és tömeget mint konstansokat kezeli. Kiindulva a relativitáselmélet kovariancia törvényéből, amely az energia négyzetét az impulzustag és a nyugalmi energia négyzeteként állítja elő, a publikáció bemutat egy olyan lehetőségét, amikor a Dirac által javasolt négydimenziós spinor felbontás helyett a négyzetgyökvonást nyolcdimenziós spinorokkal végezzük el, ahol már a töltést és a tömeget is a spinhez hasonló operátorok írják le. A módszer olyan általános fermion egyenletet eredményez, amelyben az elektront, az up és down kvarkokat, valamint a neutrínókat, egyaránt le lehet írni egy új kvantumszámmal, amely az elemi töltés háromszorosa. A neutrínók sajátsága ebben a leírásban, hogy jól definiált impulzussal rendelkeznek, viszont tömegük várhatóértéke nulla, akárcsak a fotonnak. Ez már lehetővé teszi, hogy a neutrínók a fotonhoz hasonlóan fénysebességgel haladjanak, miközben különböző impulzusuk miatt oszcillálhatnak is. Az alkalmazott formalizmus szerint nincs külön antineutrínó, azaz a neutrínó önmagának az antirészecskéje.

Kvarkok esetén a két királis állapot súlyaránya eltérő, amit az erős kölcsönhatás idéz elő. A kiralitás eltérő mértéke értelmezi a törtöltéseket, és magyarázza, hogy ilyen részecske szabadon nem figyelhető meg, mert képződésük alapfeltétele az erős kölcsönhatás, ami viszont szabad állapotban nincs jelen.

  1. 5. A gyönge-kölcsönhatási bozon spirálmozgása

Az előző pontban említettük, hogy a müon és a tau részecske nem stabilis, és a bomlás során elektron jön létre neutrínók kíséretében. Az első kérdés, ami felmerül, hogy miért nem gamma-sugárzás kibocsátásával megy végbe az átalakulás, hiszen ekkor sem a spin megmaradás, sem a töltésmegmaradás szabálya nem sérülne (a töltés nem változik, a spin vetületi kvantumszám ugrását ½ és –½ között pedig kiegyenlíti a foton S = 1 spinje). Az ilyen átmenet tiltását a részecskék fénysebességű forgásmodelljével értelmezhetjük. A foton egytengelyű forgás, amely a fermion kéttengelyű forgása közül csak az egyiket tudja megváltoztatni. Ahhoz, hogy mindkét forgási frekvencia megváltozzon (a müon és tau csak a forgási frekvenciában tér el az elektrontól!), két lépésre van szükség. Első lépésben a gyenge kölcsönhatás a töltést és a tömeget az egytengelyű forgásnak adja át (W- bozon, S = 1), de létrehoz egy töltés semleges és tömeggel nem rendelkező fermiont is (neutrínó, S = ½), amely a kettősforgás jelleget viszi tovább. Az impulzusnyomaték megmaradási törvényét, amit a spinek összegzési szabályai írnak le, úgy is felfoghatjuk mint a forgások számának megmaradási törvényét. A tau részecske bomláskor beszélünk tau neutrínóról, müon bomláskor müon neutrínóról, míg az elektron neutrínó az elektronok képződésében játszik szerepet.

 A bomláskor képződő W bozon tehát jelentősen különbözik a fotontól, hiszen átveszi a müon töltését és van jelentős tömege is, mégpedig jóval nagyobb a tömege, mint amekkorával a kibocsátó fermion rendelkezett. Ezt úgy foghatjuk fel, hogy rendkívül rövid időre – ez a már említett 10-24 s – létrejön a térben egy akkora görbület, amelynek potenciális energiája ellentételezi a W bozon képződési energiáját. Mivel a W bozon egytengelyű forgás, csak úgy lehet töltése, ha a forgáshoz olyan haladó mozgás kapcsolódik, amely merőleges a forgási tengelyre, ez ugyanis a  Coriolis-erő fellépésének feltétele. Ez a másodlagos mozgás a forgási sugarat fénysebességgel növelni fogja, ami spirális kialakulásához vezet, ahol a sugárnövekedést az r = r0 + ct összefüggés írja le. Itt r0 = h/m0c a W bozon Compton-sugara. Az ω körfrekvenciájú forgás kerületi sebessége c = ωr, ezért a sugárnövekedés a körfrekvencia csökkenésével jár az

egyenlet szerint, ahol az ω0 frekvencia a W bozon m0 tömegéből számolható a ℏω0 = m0c2 ekvivalencia elv alapján. A frekvenciacsökkenés a tömeg, illetve a részecske energiájának csökkenését hozza magával. A W bozon kísérletileg meghatározott tömegét ezért lokális képződési tömegnek kell tekinteni és nem nyugalmi tömegnek, hiszen a fénysebességű terjedés miatt a kölcsönhatási bozon nem lehet nyugalomban. A fotontól eltérően mégis jogunk van tömegről beszélni, mert a W bozon energiája és az ennek megfelelő E/c2 tömege a tér egy szűk tartományára lokalizálódik. (Itt érdemes utalni rá, hogy a W és Z bozonoknak nem a tömegét, hanem az energiáját lehet mérni a nagy energiájú proton-proton ütközések során képződő részecskék detektálásával). A W bozon fokozatosan csökkenő körfrekvenciája teszi lehetővé, hogy a részecske átalakítás „csavarkulcsa” legyen, mert rezonanciába léphet a különböző tömegű – azaz forgási frekvenciájú – részecskékkel.

  1. 6. Impulzus szerepe az átalakulásban

A gyenge kölcsönhatások által vezérelt átalakulások mellékterméke a neutrínó, amit a folyamat „hulladék anyagának” tekinthetünk. Szerepük kettős, egyrészt az impulzus, másrészt az impulzusnyomaték megmaradási törvényének tesznek eleget. Ez előbbi szempontjából fontos, hogy noha a neutrínónak nincs tömege, impulzusa mégis van. A gyenge kölcsönhatás által előidézett átalakulás első lépésében, amikor a W bozonnal együtt egy neutrínó is kilép, a két részecske impulzusának összege nulla, azaz a neutrínó a W bozon meglökésével tesz szert impulzusra. Mivel fénysebességű mozgásról beszélünk, ez a saját impulzus a pc = E összefüggésből határozható meg, hasonlóan a fotonhoz. Az impulzus viszont irányfüggő mennyiség, ezért a meglökött W bozon mozgásának kitüntetett iránya lesz. Ez a polarizációs irány játszik fontos szerepet az átalakítási folyamat második lépésében. Ez a lépés az első fordítottja, ekkor a W bozon átalakul elektronná egy második neutrínó kibocsátása mellett, de ez már jóval kisebb energiával történik, mert a spirálmozgás során a körfrekvencia lecsökkent. De mekkora ez a csökkenés? Nézzük meg a forgás fázisának változását, amit a frekvencia változása miatt integrálással határozhatunk meg:

A fázis változását a sugár függvényében logaritmikus skálán mutatja a 6. ábra.

ábra. A W bozon spirális pályája logaritmikus ábrázolásban, a vastag nyíl az eredeti polarizációs irány, a fekete a tau, a zöld a müon, a piros az elektronkilépés irányát mutatja

  1. 7. A W bozon aktív fázisai

A következő kérdés, hogy a spirálmozgás milyen fázisánál következik be a második lépés, amikor képződik a két lepton? A spirálmozgás során fokozatosan csökken a W bozon energiája, ami végbemehet, mert a tér görbülete – és így a kiegyenlítő negatív potenciális energia – evvel együtt csökken. A W bozon azonban nyomtalanul nem tűnhet el, mert ekkor sérülne az impulzusnyomaték és a töltés megmaradási törvénye. Létezik azonban három „kijárat”, amikor képződik a két lepton, felhasználva a töltést és az impulzusnyomatékot is. Ezt a kijáratot a W bozon kezdő iránya szabja meg: akkor jön létre átalakulás, amikor egy-egy félfordulat végbemegy, ugyanis ekkor az impulzus újra az eredeti iránnyal lesz párhuzamos. Ennek megfelelően bármelyik π szögű elfordulásnál létrejöhet a két lepton. Vezessük be a ρ = 1 + ω0t tömegcsökkenési arányt, amely π szögű elfordulásnál eπ = 23,14 nagyságú lesz. Ez azt jelenti, hogy amikor az eredeti tömeg ilyen mértékben csökken, bekövetkezhet a W bozon átalakulása. Ezt is szemlélteti a fenti ábra. A W bozon induló energiája E0 = 80,395 GeV a mérések szerint, ez lecsökken az első félfordulat után Eπ = 3,4738 GeV, a másodiknál E2π = 150,1 MeV, a harmadiknál E3π = 6,487 MeV értékre. Ezen az energián osztozik a létrejövő két fermion. Rendeljük a tau, müon és elektron, valamint a megfelelő neutrínókhoz az n = 1, 2, 3 kvantumszámot, az előbbieknél az mn nyugalmi tömegből, az utóbbiaknál a pn saját impulzusból számíthatjuk ki az energiát:

Enπ = mnc2 + pnc

Az összefüggés lehetőséget ad, hogy a neutrínók három típusának megbecsüljük sajátenergiáját, feltételezve, hogy az elektron típusú részecskék kinetikus energiája elhanyagolható. A W bozon eltűnése után visszaáll az eredeti energia (helyreáll az energiamegmaradás szokásos törvénye, amely nem veszi számításba a tér potenciális energiáját), ezért az határozza meg, milyen részecske szabadul ki a W bozonból, hogy melyik saját energiája van közel a félfordulatok Enπ értékéhez. Mivel a tau részecske energiája 1,77682 GeV, azaz Eπ fele, így ez a részecske a W bozon első félfordulatánál jöhet létre, ekkor a tau neutrínóra jutó energia maximum 1,697 GeV lehet, tehát a két képződő részecske közel egyformán osztozik a bozon Eπ energiáján. A müon saját energiája 105,658 MeV, ezért ez már egy teljes fordulat után jön létre, a müon neutrínóra jutó energia pedig 44,44 MeV lesz, tehát kisebb, mint a müon saját energiája. Végül az elektron, melynek sajátenergiája 0,511 MeV, a harmadik félfordulat után jön létre, és ekkor a neutrínóra jut a W bozon maradék energiájának nagyobb hányada: 5,976 MeV. A nagyságrendi változásból látható, hogy a tau, müon és elektron tömege azonos ütemben csökken a W bozon félfordulatainak energiaveszteségével. A harmadik félfordulat a W bozon utolsó „kijárata”, mert az elektron stabilis részecske és spontán módon nem bocsát ki újabb W bozont.

  1. 8. Hadronok bomlása

Leptonok bomlásánál lényegesen bonyolultabb a kvarkokból felépülő mezonok (kvark + antikvark) és a barionok (három kvark, vagy három antikvark) bomlási mechanizmusa. Ennek egyrészt azaz oka, hogy a kvarkok a hadronok belsejében nincsenek sem tömeg, sem impulzus sajátállapotban, amelyben jól definiált sajátértékkel rendelkeznének, másrészt az összetett hadronokban (ez a barionok és mezonok összefoglaló neve) az erős és az elektromágneses kölcsönhatás is fontos szerepet játszik a gyenge-kölcsönhatás mellett. A kvarkoknak két típusa van a 2/3e töltésű u, és a –1/3e töltésű d, és a leptonokhoz hasonlóan három generációjuk létezik, melyek csak a tömegükben különböznek (pontosabban a renormált tömegükben, mert szabad kvark nem figyelhető meg). Az u típus két magasabb generációja a c és a t kvark, a d típusé az s és a b nevű kvark. A kvarkok három generációjának renormált tömege nagyságrendileg igazodik a W bozon három aktív állapotához: u és d az E3π, c és s az E2π, míg b az Eπ energiával összemérhető nagyságú. Kilóg a sorból a t kvark, amelynek nagy tömege meghaladja a W bozonét, evvel függhet össze, hogy olyan hadron nem is létezik, amelynek t kvark lenne az egyik összetevője.

  1. 9. Béta-bomlás

Hadronok közül az számít kivételnek, amelyben a gyenge kölcsönhatás hozza létre a bomlást, ennek oka, hogy az elektromágnesesség által előidézett bomlás ennél 10 nagyságrenddel gyorsabb. Ezért amikor a két kölcsönhatás együtt játszik szerepet, a gyenge kölcsönhatás részesedése nem becsülhető meg. Barionok közül a két nukleon (proton és neutron) különösen stabil: a proton (uud) spontán módon nem is bomlik fel, csak neutrínó-, vagy gamma-sugárzással alakítható át, míg a neutron (udd) bomlásának felezési ideje rendkívül hosszú: 880 s. A proton stabilitását az okozza, hogy a barionok közül ez a legkisebb saját energiával rendelkező részecske, neutron pedig azért stabilis, mert az elektromágneses kölcsönhatás nem idéz elő spontán bomlást. Ennek oka, hogy a gamma-sugarak nem rendelkeznek töltéssel, és így más részecskék töltését sem változtathatják meg, legfeljebb részecske-antirészecske párokat hozhatnak létre, ha elég nagy az energiájuk. A neutron spontán béta-bomlásakor proton jön létre, amelyet elektron és (anti)neutrínó kibocsátása kísér, magasabb generációhoz tartozó fermionok nem léphetnek ki, mert a neutron és proton közötti 1,3 MeV energiakülönbség nem elegendő müonok létrehozásához. Bár a képződő W bozon tömege elég nagy, de mindig úgy bomlik, hogy utána a szokásos energiamegmaradási törvény újra érvényes lesz.  A béta-bomlás tehát kvark-kvark átalakítási folyamat W bozon közvetítésével:

ud + Wd + e + νe

  1. 10. Mezonok bomlása

A mezonok családjában az ud összetételű (az aláhúzás jelöli az antikvarkot), +e töltésű pion a legstabilabb, melynek tömege 139,6 MeV/c2, a legkisebb a mezonok közül. Ez a tömeg egyrészt összemérhető a W bozon E2π energiájával, másrészt nagyobb a müon tömegénél, ami magyarázza a kvark kombináció átalakulását müonra és neutrínóra:

ud → W+ → μ+ + ν

Ekkor a gyenge-kölcsönhatás a kvark-antikvark kombinációt alakítja át leptonokra. Hasonló bomlási folyamata van az us összetételű +e töltésű kaonnak is, ahol a 493 MeV sajátenergia szintén elegendő müon részecske generálásához.

A gyenge kölcsönhatás által generált átalakításoknak csak egy részére tértünk ki. A Standard Modellben vizsgált nagyszámú átalakulásnak vannak egyéb kiválasztási szabályai is, ami további kvantumszámok megmaradásához kapcsolódik (gyenge izospin, gyenge hipertöltés). A komplex forgásállapotok játékszabályainak ismertetésére más alkalommal kerül majd sor.

  1. 11. A W bozonokat generáló Euler-erő

Az Euler tehetetlenségi erőről korábban már volt szó, amely fontos szerepet játszik a fermionokból kilépő forgások képződésében. Ennek forrása a fermionokat alkotó térforgás megszűnése a részecskék határánál. Ez a határ azonban nem lehet egyetlen matematikai pont, mert akkor végtelenül nagy lenne az Euler-erő. Véges szélességű héj létezése a kvantummechanikai bizonytalansági elv speciális következményének is tekinthető: a sugár R hosszának bizonytalansága a részecske p impulzusának végességéhez kapcsolódik a pxr = ħ összefüggés miatt.

 Az Euler-erő a forgómozgás érintőjének irányába mutat, összhangban avval a képpel, hogy a képződő egytengelyes forgáshoz kapcsolódó haladó mozgás – ellentétben a fotonnal, ahol a haladási irány párhuzamos a tengellyel – ekkor a forgás síkjában lesz.

Az erő nagyságát az határozza meg, hogy mekkora annak a tartománynak a szélessége, ami alatt a részecske M tömegét meghatározó forgási frekvencia nullára csökken le. Az innen számolható Euler-erő a fénysebességű forgás modellben:

FEuler = ħc/RΔR

Itt ΔR a fermionok héjvastagságát jelöli, ami természetesen jóval kisebb, mint a részecske R = ħ/Mc  Compton-sugara. Abból a tényből, hogy valamennyi részecskeátalakulási folyamatban ugyanakkora tömegű W bozon jön létre, arra kell következtetni, hogy fermionokban a gyenge kölcsönhatást generáló Euler erő azonos, vagyis minden fermionban megegyezik a héjvastagság RΔR  keresztmetszete. Mivel az R Compton-sugár a tömeggel fordítva arányos, így a héjvastagság annál nagyobb, minél nagyobb a tömeg. A vastagság nem haladhatja meg a sugarat, ezért a gyenge kölcsönhatás kijelöl egy maximális tömeget. Ezért annak oka, hogy a mikrorészecskéknek nem lehet bármekkora tömege, visszavezethető a gyönge kölcsönhatása szétbontó szerepére. Úgy is fogalmazhatunk, hogy a térnek a görbülési képessége véges, mert egy határ fölött már nem tudja féken tartani az Euler-erőt. Vagyis a térnek a fénysebesség mellett létezik egy másik átléphetetlen határa is: a legkisebb görbületi sugár, amelynél kisebb tartományba már nem préselhető be fizikai objektum.   Ennek a határnak felel meg a W bozon tömege, ahonnan a R = ΔR egyenlőséget feltételezve kapjuk meg a részecskék minimális görbületi sugarát:

Rmin = 2,456·10-18 m

A 173 GeV/c2 tömegű top kvark sugara ennél már kisebb lenne, ami magyarázza, hogy nem figyelhető meg olyan hadron, amelyben a top kvark is jelen lenne.

A kis héjvastagságból fakadó nagy Euler-erő azt is magyarázza, hogyan tudnak a W bozonnál jóval kisebb tömegű fermionok kibocsátani náluk több nagyságrenddel nehezebb kölcsönhatási bozont. Összehasonlítva a héjvastagságot az elektron Compton-sugarával, ez 157 330-szor kisebb, míg müonnál az arány 761 és a tau részecskénél 45,25. Az elektron stabilis részecske, a müon és tau elbomlik W bozonná és egy neutrínóvá

2,2·10-6, illetve 2,9·10-13 s alatt. Ebből arra következtethetünk, hogy a héjvastagság és a Compton-sugár aránya exponenciálisan változtatja meg a fermionok stabilitását, és elektron esetén az élettartam akár az univerzum korát is elérheti.

  1. 12. A Z bozon színre lépése

A gyenge kölcsönhatás olyankor is megfigyelhető, amikor nem történik részecskeátalakulás. Buborékkamrában vizsgált elektronoknál azt tapasztalták, ha jelentős neutrínó fluxus halad át a kamrán, egyes elektronok mozgása hirtelen megváltozik (Carlo Rubbia, Simon van der Meer, Nobel díj: 1984). Ezt úgy lehetett értelmezni, hogy az elektron lökést kaphat a neutrínóktól, amit viszont csak egy új kölcsönhatás idézhet elő, hiszen gammasugarak nem voltak jelen. Itt arra kell gondolni, hogyan tudja az egyik test meglökni a másikat, amikor nekiütközik? Számunkra ez természetesnek tűnik, pedig ez a lökés nem jöhetne létre elektromágneses kölcsönhatás nélkül! A neutrínó például nem rendelkezik elektromos töltéssel, ezért bár óriási számban áramlanak a Napból, hatásukat nem vesszük észre, gyakorlatilag veszteség nélkül haladnak át az egész Földgolyón! A neutrínó sugárzás során meglökött elektronok töltése változatlan marad, ami töltéssel nem rendelkező bozon jelenlétére utal, ez a részecske zéró töltése miatt a Z bozon nevet kapta. A szakirodalom a folyamatot rugalmas neutrínó szórásnak nevezi, amely az jelzi, hogy a folyamatban nem alakul át a meglökött elektron más részecskévé.

A fénysebességű forgásmodell úgy értelmezi a Z bozont, mint két ellentétes kiralitású spirálmozgás szuperpozícióját. A W bozonhoz hasonlóan a semleges Z bozon tömegénél fogva impulzussal rendelkezik, és ezt ütközéskor átadhatja elektronoknak a gyenge kölcsönhatás révén.

A kísérletek során meghatározták a Z bozon tömegét, amit 91,2 GeV/c2 nagyságúnak találták, ez meghaladja még a W bozon tömegét is. Ez úgy értelmezhető, hogy a semleges neutrínók héjvastagsága valamivel kisebb a töltéssel rendelkező fermionokhoz képest. Vagyis a tér minimális görbületi sugara lecsökken semleges töltésű részecskék formálódása esetén:

Rmin = 2,165·10-18 m

  1. 13. Higgs bozon és a fénysebességű forgások

Higgs koncepciója is új szerepet ad a térnek, amelynek szimmetriatörésére vezeti vissza az ősi részecske színrelépését, amelynek bomlástermékei hozzák létre a fermionok és bozonok tömegét. Ezt a részecskét nevezzük ma Higgs bozonnak, és az a mező, amely ezt megteremti a Higgs mező. Ennek a részecskének nincs töltése és spinje sem, emiatt fénysebességű forgások sem tartoznak hozzá. Viszont ez a részecske teremti meg az előfeltételét, hogy ebből a szimmetriatörésből kialakuljanak a fénysebességű forgások, azaz a fermionok és a spinnel rendelkező kölcsönhatási bozonok. Az LHC kísérletek egyértelműen bizonyították, hogy létezik egy 127 GeV energiájú részecske, ami megfelel azoknak a tulajdonságoknak, amit a Higgs bozonnak teljesíteni kell. Tömege elég nagy ahhoz, hogy kisarjadjanak belőle a W és a Z bozonok, majd ezek bomlásaiból az elemi részecskék teljes világa. Mivel a Higgs bozont nem fénysebességű forgások alkotják meg, így nem vonatkozik rá a szabály, amely behatárolja a maximális részecske tömeget.  A Higgs bozon létezését alátámasztó kísérletek így egyúttal a fénysebességű forgás koncepciójának is bizonyítékai.

  1. 15. Lépés a kölcsönhatások egyesített mezőelmélete felé

A mezőelméletek, tehát a kvantumelektrodinamika és annak gyenge kölcsönhatással egyesített változata az elektrogyenge kölcsönhatás elmélete, valamint a kvantumkromodinamika (ez írja le az erős kölcsönhatást), egységes keretek között tárgyalja a három kölcsönhatást: az elektromágneses, a gyenge és az erős kölcsönhatást. Viszont hosszú ideje tartó elméleti erőfeszítések ellenére sem sikerült a képbe beilleszteni a gravitációt. Ennek a feloldására tesz kísérletet a fénysebességű forgások koncepciója. A kölcsönhatások véges sebességgel terjednek, ez a fénysebesség, amelynek magyarázata fénysebességű közvetítő folyamatokat igényel. A gravitáció kivételével a közvetítést az S = 1 spinű bozonok végzik el, melyeket a fénysebességű modell egytengelyű forgásokként ír le. Ebben a fénysebesség a kulcsszereplő a kvantum létrehozásával. Az első részben leírtak szerint a gravitációnak is van közvetítője, a kéttengelyű és a távolsággal csökkenő frekvenciájú S = 0 spinű forgáskombináció, amelyhez nem tartozik kvantum. Ha kiterjesztjük a részecskefogalmat, ezt a mozgást is felfoghatjuk részecskének, amely csak virtuálisan létezik, és szerepe, hogy felépítse a tér gravitációs görbületi struktúráját.

A fénysebességű forgásmodell csak egy lépést tesz a végső egységesített elmélet megalkotása felé. A megoldandó feladatot az okozza, hogy a Standard Modell valójában nem több, mint egy adatgyűjtemény, ugyanis hiányzik belőle az elméleti keret, amelyből le tudnánk vezetni a mért adatok hosszú sorát. Példaként vegyük az elektron, a müon és a tau részecskék tömegarányát. Olyan elméletre lenne szükség, mint ami az atomokban meghatározza az egyes elektronpályák diszkrét energiáját. Ennek alapja a fotonok szabályozó szerepe, amely kijelöli az elérhető energiaszinteket, amit az elektronpályák impulzusnyomatékához kapcsol. Ennek mintájára képzelhetjük el, hogy a fénysebességű kettős forgások közül az elektron képviseli az alapállapotot, a müon és tau részecske pedig gerjesztett állapotnak felel meg, ahol a gerjesztési frekvenciákat a gyenge-kölcsönhatás határozza meg a W bozon által. Ez persze bonyolultabb folyamat, mint ami meghatározza az elektronok energiáját az atomokban, mert a bozon mellett egy másik részecske is szerepet játszik a gyenge kölcsönhatásban, mégpedig a neutrínó. Bár a fénysebességű forgásokra alapozott modellel sikerült nagyságrendi magyarázatot adni a részecskék tömegarányára, de továbbra sincs meg az egzakt elmélet, amely pontos értékeket szolgáltatna. Ennek megtalálása még a jövő feladata.

ÖSSZEFOGLALÁS

A fénysebességű forgás mint szemléleti módszer

A fénysebességű forgás a fizika olyan szemléleti módszere, amely maximálisan támaszkodik a modern fizika eredményeire, a speciális és általános relativitáselméletre, a kvantummechanikai mezőelméletekre és a részecskefizikára. Segít megérteni a sokszor nehéz matematikai eszközökkel dolgozó elméleteket, szemléletessé téve azokat. Új megvilágításba helyez fizikai fogalmakat, mindenekelőtt a fizikai teret, amit az anyagi világ aktív szereplőjének tekint, amely önmozgásaival hozza létre a részecskéket. A tér új szerepére épül Higgs koncepciója is, amikor a részecskék és a tömeg keletkezését a tér szimmetriatörésére vezeti vissza, amely maga nem fénysebességű forgás, hanem annak előfeltétele. A fénysebességű forgás új értelmezést ad a tömeg, az elektromos és színtöltés eredetére, és kapcsolatot teremt a fizika különböző területei között. Néhány esetben egyszerűbb számítási módszert kínál fizikai állandók meghatározására, azáltal, hogy szerves kapcsolatot épít ki a kvantummechanikai és a klasszikus fizikai látásmód között. A koncepció segítségével ki lehet küszöbölni néhány paradoxont is, amibe a modern fizika beleütközött.

Mindazonáltal a fénysebességű forgások koncepciója nem teszi fölöslegessé a mezőelméleti és a részecskefizikai módszerek alkalmazását, viszont segíti azok befogadását, amikor új megvilágításba helyezi az alapfogalmakat, és kapcsolatot épít ki a józanész világával. A fénysebességű forgások koncepciója segít abban is, hogy egy lépéssel közelebb juthassunk a négy alapvető fizikai erő közös elméletének megtalálásához. Összeköti a gravitációt és az elektromágnesességet azáltal, hogy mindkettőt a fermionból kiáradó virtuális forgásokra vezeti vissza, viszont amíg a gravitációt közvetítő kettős forgás nem fénysebességű mozgás, addig a fotonoknál az egytengelyű forgások fénysebességgel mennek végbe. A gyenge kölcsönhatást az köti össze az elektromágnesességgel, hogy mindkettő egy forgás és egy haladó mozgás kombinációja, csak az előbbinél a haladási irány merőleges, az utóbbinál párhuzamosa forgástengellyel. Az erős kölcsönhatás annyiban hasonlít az elektromágnesességhez, hogy a másodlagos mozgás iránya párhuzamos a forgástengellyel, de az erős kölcsönhatásnál ez a mozgás nem előrehaladás, hanem oszcilláció. Az erős gravitáció fénysebességű kettős forgásai alkotják meg a fermionokat a térben, azáltal, hogy extrém görbületet hoznak létre, amelynek potenciális energiája kiegyenlíti a centrifugális erőt. Az így képződő fermionok kerülnek egymással kölcsönhatásba a gravitációs és elektromágneses erők, valamint az erős kölcsönhatás révén. Végül a gyenge kölcsönhatás gondoskodik arról, hogy a különböző fermionok átalakulhassanak egymásba, és megszabja a végső határt a tér maximális görbületére, azaz a részecskék maximális tömegére.

Az einsteini gondolat szerint a gravitáció ekvivalens a gyorsulással együtt járó tehetetlenségi erővel. Ezt a gondolatot viszi tovább a fénysebességű forgások koncepciója, amikor a többi kölcsönhatást is kapcsolatba hozza a forgó rendszerek tehetetlenségi erőivel, jelesül a Coriolis, a centrifugális és az Euler-erővel. A kiterjesztett ekvivalencia elv révén közelebb kerülhetünk a régóta keresett célhoz, hogy megtaláljuk a kölcsönhatások egyesített mezőelméletét.

A blog további írásai elérhetők: „Paradigmaváltás a fizikában

 

Az einsteini gondolat szerint a gravitáció ekvivalens a gyorsulással együtt járó tehetetlenségi erővel. Ezt a gondolatot viszi tovább a fénysebességű forgások koncepciója, amikor a többi kölcsönhatást is kapcsolatba hozza a forgó rendszerek tehetetlenségi erőivel, jelesül a Coriolis, a centrifugális és az Euler-erővel. A kiterjesztett ekvivalencia elv révén közelebb kerülhetünk a régóta keresett célhoz, hogy megtaláljuk a kölcsönhatások egyesített mezőelméletét.

A blog további írásai elérhetők: „Paradigmaváltás a fizikában

A bejegyzés trackback címe:

https://afizikakalandja.blog.hu/api/trackback/id/tr5615663726

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Vér Vazul 2020.05.08. 15:53:12

Tisztelt professzor ur,

Szeretnem megkoszonni a "fénysebességu forgásmodel" reszletes kifejteset. Eltekintve nehany bejegyzesetol, ami meghaladta az en ertelmezhetosegi szintemet, nagyon szemleletesen es keretbe helyezve ERTHETO leirast adott a vilagrol. Ezt nagyon koszonom.

Azt szeretnem kerdezni, hogy ez a model a nemzetkozi tudomanyos terben milyen visszhangra talalt?

Maradok tisztelettel,

2020.05.08. 18:54:39

38Rocky: Nehéz megszólalni, szózavarban vagyok, Einstein nem tudta megoldani a gravitáció problémáját és az egyesítést, de valamit mégis csak kellett mondania ezekről, hát mondott valamit: kétszer kettő néha öt.

"Az einsteini gondolat értelmében a gravitáció ekvivalens a gyorsulással együtt járó tehetetlenségi erővel. Ezt a gondolatot viszi tovább a fénysebességű forgások koncepciója, amikor a többi kölcsönhatást is kapcsolatba hozza a forgó rendszerek tehetetlenségi erőivel, jelesül a Coriolis, a centrifugális és az Euler-erővel.
A kiterjesztett ekvivalencia elv révén közelebb kerülhetünk a régóta keresett célhoz, hogy megtaláljuk a kölcsönhatások egyesített mezőelméletét."

Tehát a kölcsönhatások egyesített mezőelméletét, nem valami mást, mondjuk a valóság leírását. Következésképpen még elméletünk sincs, csupán reménykedünk, hogy majd találunk egyszer valamit, mint a vak tyúk.
Mi a gond? Az, hogy az ún. "ekvivalencia elv" nem elv, hanem a tömegvonzás /gravitáció/ és a gyorsulások által okozott tehetetlenségi erők általi látszólagos tömegnövekedés nem ugyanaz, hanem két, egymástól jól megkülönböztethető fizikai hatás, jelenség.
Miért?
Mert a gravitáció, a tömegvonzás gyorsulások nélkül is fennáll , az Eötvös-inga nem gyorsuló rendszerek tömegvonzását méri, míg a gyorsuló rendszerek tehetetlenségi erői csupán a c fénysebesség eléréséig léteznek. Vegyük észre, hogy az egymáshoz képest nyugalomban lévő fizikai testek között kimutatható, mérhető tömegvonzás, gravitáció nem lehet azonos a gyorsuló rendszerekben kimutatható tehetetlenségi erőkkel, mivel c fénysebességen már nincs további...

Kitöröltem egy sort, elég okos vagy, majd kitalálod, eleget segítettem... meg ne említsd, honnan van az ötlet.

Konklúzió: felejtsd el a fénysebességű kettős forgásokat, mint a cigánykerekeket, nem jók semmire se.

kpityu2 2020.05.08. 20:55:12

@szózavar: Végtelenségig gyorsulhatsz anélkül, hogy elérnéd a c-t. De már nem segítek többet, elég okos vagy, majd kitalálod...

2020.05.08. 21:30:59

@kpityu2: Figyelmetlen vagy és szemtelen, mint mindig , de ez még hagyján, nem érted a fejtegetést, ezért nem érdemled meg, hogy kifejtsem a lényeget, a premisszát, ezért válaszolsz mindig butaságot.

38Rocky 2020.05.09. 06:16:19

@Vér Vazul: Nehéz kérdés! Részsikerek vannak, de áttörés még nincs. Az új gondolatnak először át kell törni a megszokás betonfalát.

kpityu2 2020.05.09. 06:26:20

@szózavar: Nem rémlik, hogy bármikor is kifejtettél volna bármit bárkinek. :-)

kpityu2 2020.05.09. 07:02:22

@38Rocky: A tömeg operátoros reprezentációjáról nekem a Dávid Gyula tanár úr által ismertetett "Novobátzky-effektus" jut az eszembe. Ugyanarról lenne szó?

2020.05.09. 14:35:20

@38Rocky: Áttörni a megszokás betonfalát? Talán az általad annyira preferált 'ekvivalencia-elv"-re gondolsz ? Mert az csak egy kotorék, legyen hová bújni. Vagy csak együtt keseregsz Egely meg Kisfaludy Gyurival?

Milyen megszokás, milyen betonfal? Új gondolat? Még ilyet!
Fénysebességű kettős forgás, az meg milyen? Mi az, ami forog és miért, mi által? Merre forog, jobbra vagy balra? Vagy esetleg lefelé és felfelé? De ki mondja meg, merre van a fel-le, a jobbra-balra? Megállapodunk?

Na jó, van egy pontszerű "térkvantum" ami elkezt forogni, de vajon miért? A pontszerűség megengedi a forgást vagy egyszerűen csak nem érdekel? Csak mert ami pontszerű, az nem létezik, matematikai fogalom, nem fizikai létező, ezért forogni sem tud, de ha tudna is, nem foroghatna egyúttal egy a tengelyére merőleges irányba is, nem beszélve arról, hogy ha mégis, akkor még mindig csak matematikai pont marad, tehát nem alkothat gömböt, ahogy állítod.

Felejtsd el, foglalkozz olyasmivel, amit mérni is tudsz. Egely meg a Kisfaludy biztos segítene ebben, nagy varázslók.

2020.05.09. 19:32:48

@kpityu2: Pedig segíthetnél, mert magamtól képtelen vagyok kiszámolni, hogy ha végtelen idő alatt gyorsulva érem el a fénysebességet, számszerűen mégis mennyi lesz a gyorsulás /accaleratio/ , tehát: a = delta v per delta t? És persze a tehetetlenségi erő?
Miért kérdem? Mert a c fénysebesség véges érték, messze van a végtelen értéktől, tehát ha a végtelenségig /sic!/ gyorsulok fel fénysebességre, ami a határ, szerinted mekkora lesz a tehetetlenségi erő, vagyis az általa létrehozott ál-gravitáció?
Megmondom: ha a delta t közelít a végtelenhez, akkor a delta v közelít a nullához, amit aztán oszthatsz-szorozhatsz, ha van kedved hozzá, nem jön ki számottevő gravitáció-utánzat , meg sem fogod érezni a gyorsulást.
Magyarul: a gyorsulás időbeli elhúzódása a tehetetlenségi erő csökkenését okozza, minél hosszabb idő alatt érjük el a fénysebességet, annál gyengébb lesz a tehetetlenségi erő.

Ezért nincs ún. ekvivalencia-elv. Erre tehát nem lehet ilyen-olyan "fénysebességű kettős forgás " elméleteket építeni, mert egyszerűen nincs fizikai alapjuk.

csimbe 2020.05.10. 20:51:51

@szózavar: „Na jó, van egy pontszerű "térkvantum" ami elkezd forogni, de vajon miért? A pontszerűség megengedi a forgást vagy egyszerűen csak nem érdekel? Csak mert ami pontszerű, az nem létezik, matematikai fogalom, nem fizikai létező, ezért forogni sem tud, de ha tudna is, nem foroghatna egyúttal egy a tengelyére merőleges irányba is, nem beszélve arról, hogy ha mégis, akkor még mindig csak matematikai pont marad, tehát nem alkothat gömböt, ahogy állítod.”

Csak hogy ne maradjon válasz nélkül a kérdésed. 

Tegyük fel, hogy az origó pont felé mozdul el az X térdimenzió origó által elválasztott két „ága” a + és – oldal. Ekkor a pont körül felcsavarodnak az oldalak, mint villával a spagetti szál. Létrejön egy korong, aminek átmérője az Y térdimenzió „belépése”. Amikor a kerületi sebesség c értékű, a korong elszakadva az „ágaktól”, önálló térkvantumot képez. Amikor ez a korong nem azonos vonalon összetalálkozik egy másik ilyen koronggal, „belép” a Z térdimenzió, ami precessziót okoz a korongoknak, virtuális gömböket formálva. (ezek a fotonok) Amennyiben két korong egymásra merőlegesen ütközik, akkor az origóik találkozása, egyesülése létrehozza a kettősforgást, ami valós kiterjedt gömböt, „tömegpontot” formálva elektront képez. Ezek nem matematikai pontok, csak a tömegszámolás számára, mivel mérhetetlenül parányi az átmérőjük.

2020.05.10. 22:12:03

38Rocky , kpityu2, vérvazul, stb.: Csak hogy ne maradjon válasz nélkül egyetlen "magyarázat" sem:

Az X dimenzió origó által elválasztott két ága, az a+ és - oldal az origó pont felé mozdul el , ekkor a pont körül felcsavarodnak az oldalak, mint a spagetti szálak, létrejön a palacsinta-szerű pizza, baconnal, para-dicsommal és azonnal. Átmérője az Y dimenzió "belépése".
Amikor a kerületi sebesség c értékű, akkor a pizza önálló térkvantumot képez, mivel a Coriolis-erő szétszórja a kecsapot, mert nem azonos vonalon találkozik a másik pizzával, amely innen tekintve geometriai palacsinta, hogy túrós-e, azt ma még képtelen eldönteni a tudomány, bár elméletek már léteznek, tehát ekkor belép a "Z" térdimenzió, ami nyilván precessziót okoz a tepsiben és azon kívül is, virtuális gömböket formálva , ezek a fotonok.
Amennyiben két pizza-szerű palacsinta egymásra merőlegesen / hogyan másképp?/ ütközik, akkor az origóik találkozása. egyesülése létrehozza a kettősforgást, ami kiterjedt gömböt, "tömegpontot" formálva elektront képez. Ezek nem matematikai pontok, csak tömegszámolás számára, mivel mérhetetlenül parányi az átmérőjük.

Szeretném hpzzátenni, hogy sugaruk ugyanakkor az ismert hatáskvantum értelmében 0,137 n-edik hatványa következtében téridőbeli bifurkáció figyelembevételével értelmezhető.

Kérdéseitekkel forduljatok bizalommal "csimbetanárúr" - hoz, a légycsapó használata az Európai Unió-ban tiltott.

csimbe 2020.05.11. 16:07:25

@szózavar: A legtöbb frusztrációra, megválaszolatlan kérdésre legjobb válasz a humor. Még szerencse, hogy neked is van humorérzéked. Így senkinek nem marad tüske a körme alatt. :)))

2020.05.11. 21:24:42

Üdvözletem! Pedig tényleg a valóságra lennék kíváncsi. A folyamatos keletkezés, fenntartás, működés, összehangolt finombeállítások mind-mind kérdéseket vetnek fel, nem beszélve a gravitációról, a nagy egyesített elméletről, ezek egyelőre mind a padló alatt.
Szeretem a humort és legalább annyira a komoly, valóban tudományos fejtegetéseket, akkor is, ha eredménytelenek.

A napkeltével, napnyugtával semmi baj, lehet máshol is ilyen a keringő, forgó ringlspiel univerzumban, de itt vannak olyan értelmesnek tűnő lények is, akik végignézik.
Lehet, hogy máshol is?

Ez a hinta-palinta ki van találva, nem vétik el, mintha a cirkuszban volnánk.
Ki van számítva.

csimbe 2020.05.11. 22:20:33

@szózavar: Az életre és a bölcselkedő elmére szabott univerzum, nem mai „találmány”, hisz a teremtés hívők régóta ezt vallják. A tudományosan gondolkodó elmék fejében is előfordul, Pl. Martin Rees Csak hat szám könyvében. Akik a kvantumgravitáció és a Nagy egyesítés elméletén „agyalnak”, az Einstein egyenletek meghaladásán is dolgoznak. Túl kell lépni a lineáris megközelítésen, mert a valóság nagyon sokoldalú. A holisztikus megközelítésé a jövő. Ezen az úton, az első lépéseket a tudományos fantasztikus irodalom művelői tették.

Vér Vazul 2020.05.21. 11:19:18

Tisztelt professzor ur,

1-Egy korabbi bejegyzeseben, ahol a foton tulajdonsagait vazolta fel, szobakerult a kovetkezo gondolatkiserlet: egy lámpa meggyújtásakor egy elektron megváltoztatja állapotát és kibocsát egy fotont ami a szemünkben egy másik elektron állapotát változtatja meg. A magaval hozott energia, impulzus és impulzusmomentum megfelel annak, amit a kibocsajto elektorn átadott. A fotont-küldo és az átvevo elektron fázisa megegyezik.
Ha jol ertettem, akkor a foton koordinata rendszerebol nezve az ido nem telik. A fenysebessegnek koszonhetoen a foton ugy "erzekeli", hogy a lampat elhagyva azonnal becsapodott a szemunkbe. Ha a foton szamara az ido "nem telik", akkor elfogadhato, hogy az ut ellenere sem valtozik az energiaja, impulzusa es impulzusmomentuma sem.
2-a fénysebesség lassulásának koncepciója ennek ellentomnd, amiben arrol ir, hogy a feny a vandorlasa soran átrendezi a térido szerkezetét, ami energia veszteseggel jar.
Gondolatkiserlet: Egy galaxisban egy hidrogen atom egy elektronja alacsonyabb állapotba ugrik és kibocsát egy fotont. Amikor megérkezik hozzánk már nem képes egy másik hidrogen atomban a fordított folyamatot gerjeszteni a kisebb energia miatt.

Az 1 es 2 pontba vazoltak kozott nemi ellentmondast velek felfedezni. Segitene megerteni, hogy mit nem ertelmezek jol?

Maradok tisztelettel,

38Rocky 2020.05.21. 16:35:25

@Vér Vazul:
Örülök a kérdésnek, mert alkalmat ad két koncepció összehasonlítására, ami a látszólagos ellentmondás mögött rejlik.
Az univerzum tágulásának elméletéhez a távoli galaxisok fényének távolsággal arányos vöröseltolódása vezetett (Hubble törvény). Ennek széles körben elfogadott magyarázata, hogy az univerzum galaxisai távolodnak egymástól, és az optikai Doppler effektus miatt a vöröseltolódás jön létre, amely a galaxisok távolságával növekszik. A vöröseltolódás vitathatatlan ténye azt jelenti, hogy az a foton, amelyik a távoli galaxisban egy elektron pályaugrásához tartozik, már nem képes ide megérkezve hasonló változást előidézni a kisebb energia miatt. Mi az energiacsökkenés oka? Ez úgy értelmezhető, hogy bár saját rendszerében is ugyanakkora energiával történik a foton kibocsátás, de amikor a távolodó galaxisba megérkezik, az új rendszerben már más játékszabályok szerint kell kiszámítani a foton energiáját. Az energia csökkenés a relativitáselmélet szabálya szerint a két galaxis relatív sebességétől függ. Tehát bár a foton utazásának saját ideje és hossza nulla, de mivel más rendszerbe került, ott az energiáját már más szabályok szerint használhatja fel.
Ez a magyarázat nem kifogásolható, de szerintem nem az egyetlen lehetőség. Ezért vetettem fel, hogy bár itt és most – értsünk ez alatt mondjuk százezer fényévet – a fénysebesség állandó, de lehetett nagyobb milliárd évekkel ezelőtt. Ez milyen következményekkel jár például a tömeg-energia ekvivalencia szempontjából? Ha a folyamatokhoz tartozó energia és a foton frekvenciája, akkor is azonos volt a maival, a nagyobb c érték hosszabb hullámhossznak felelt meg, ami megérkezve a milliárd éves út végén, mint vörös eltolódás értelmezhető. A kép paradoxonja, ha a nagyobb c sebességű univerzumban hasonló elvek alapján történik a fénysebesség mérése, akkor azonos számérték jön ki a foton hullámhosszában kifejezve. A foton energiaveszteségére viszont más magyarázatot kell adni, ha nem tételezzük fel a galaxisok távolodását. Erre tettem egy hipotézist, hogy létezik egy gyenge kölcsönhatás a foton és a tér között, ami akkor lesz számottevő, ha a megtett távolság már milliárd fényév körül van. Ez a kölcsönhatás jár a foton energiájának leadásával, amely annál nagyobb, minél hosszabb a megtett út. Azt is feltételeztem, hogy az általános relativitáselmélet negatív energiája is innen származik. A koncepción lehet vitatkozni, de talán nem rosszabb, mint a jelenlegi ősrobbanás elmélet.

2020.05.21. 18:28:54

@38Rocky: "Azt is feltételeztem, hogy az általános relativitáselmélet negatív energiája /sic/ is innen származik. A koncepción lehet vitatkozni, de talán nem rosszabb, mint a jelenlegi ősrobbanás elmélet."

Hát, ha nem is rosszabb, de legalább annyira rossz.

Aki képtelen a gondolkodásra, az jártassa a száját, esetleg írja tele füzeteit szögfüggvényekkel és kimarad a sorból. De legalább húzza meg magát.

Tényleg nincs kérdésed?

csimbe 2020.05.21. 19:42:01

@szózavar: Nekem van. Milyen alternatívát tudsz felmutatni a fősodorbeli elmélettel szembe? Valamit úgy el bírálni, hogy rossz, a miért megválaszolása nélkül, annyi mint a csak. Azt meg bárki felelőtlenül mondhatja.

2020.05.21. 20:09:21

1./ Szakavatatlan vagy , stb. ,

2./ Az alternatívát , alternatívákat felmutattam, stb .,

3./ a csak helyett : asszociációs megközelítés

2020.05.24. 20:33:04

De menjünk tovább. 38Roxy barátom írja: "Az LHC kísérletek egyértelműen bizonyították, hogy létezik egy 127 GeV energiájú részecske, ami megfelel azoknak a tulajdonságoknak, amit /amelyeket, sk/ a Higgs bozonnak teljesíteni/e/ kell."
"Mivel a Higgs bozont nem fénysebességű forgások alkotják meg, így nem vonatkozik rá a szabály, amely behatárolja a maximális részecske tömeget. A Higgs bozon létezését alátámasztó kísérletek így egyúttal a fénysebességű forgás koncepciójának is bizonyítékai."

Miről van itt szó? Mi az az LHC? Mit kell teljesítenie a Higgs-bozonnak?

Vegyük sorra: 1./ a Higgs-bozont nem fénysebességű forgások alkotják meg,

2./ ezért nem vonatkozik rá a szabály, amely behatárolja a maximális részecsketömeget,

3./ A Higgs-bozon létezését alátámasztó kísérletek így egyúttal a fénysebességű forgás
koncepciójának is bizonyítékai.

Bevezetésként: valaminek a lényegét magyarázó beszéd : alany és állítmány, szabályosan fogalom, nem kijelentés, nem igaz és nem hamis, a definíció viszont a lényeget megvilágító beszéd, genus proximum és differentia specifica, az igaz és a hamis állítás az ítéletben hangzik el, a fogalmak összekapcsolása által.
Az indukció egy esetből, egyedi jelenségből az ettől eltérőből, a különösön át következtet az általánosra, míg a dedukció az általánosból kiindulva következtet az egyesre, egyedire, ez a szillogizmus.
Premissa - főtétel, /maior/ - altétel /minor/ után a conclusio

Visszatérve fénysebességű kettősforgások elméletéhez, mi az, amit itt biztosan tudunk? Semmi, csupán fikcióink vannak.
Biztos tudásunk akkor volna, ha azt is tudnánk, miért van így, mert a lényeg ismerete nélkül csak mozit nézünk.

idézet: "Mivel a Higgs bozont nem a fénysebességű forgások alkotják meg, / hanem micsodák?/, a Higgs bozon létezését alátámasztó kísérletek így egyúttal a fénysebességű forgás /ok/ koncepciójának is bizonyítékai."

Így lesz a premisszákból konklúzió, abból pedig esti mese felnőtteknek.

kpityu2 2020.05.25. 06:40:58

Csak benéztem, hogy szózavar rugdossa-e még a várakat a homokozóban, vagy fogott egy vödröt és lapátot, hogy nekiálljon építeni valamit, de úgy látom, hogy továbbra is a hisztis rugdosást műveli. :P

2020.05.25. 15:10:26

@kpityu2: Üdv. Pityu. Még "rugdosom a nem megfelelően megalapozott légvárakat", mert nem előre mutatnak.
Most egy olyan kis házikóban élek, amely ugyan csak három szintes / a negyedik szint a borospince/, viszont Tihanytól Keneséig belátom a Balatont. Ez a kis házikó úgy készült, hogy először ásóval kiástam az alsó földszintet /hegyoldalban van, félig szuterén, a másik oldalról földszint, mert ott már téglafal van, ablakokkal, bejárati ajtóval / , innen tíz lépcső vezet le a boltíves borospincébe. Ezen a szinten van a konyha, étkező-borozó, kis pihenőszoba és egy speiz. Erről a szintről tizenvalahány lépcsőn jutunk fel a "valódi" földszintre, ahol a nappali, háló, kis gardrób, fürdőszoba és külön WC van, ez az egész kívülről egy nagy L-alakú fedett terasszal van körülvéve, legyen hol üldögélni. Erről a teraszról vezet fel a lépcső a manzárdba, ahol szintén egy nagy nyugati teraszról juthatunk fel a műterembe, amely 7x5 méteres .
Ez a házikó úgy készült, hogy mivel "hegyen" van, a hegy aljára hozatott sódert, homokot, téglát, faanyagot, tetőcserepet, stb. mind fel kellett hordani az építés helyszínére. Ez úgy történt, hogy vettem az OBI-ban egy kis felvonót, átalakítottam a talicskát háromkerekűre, úgy, hogy a lábaira hegesztett hajlított "laposvas körmökkel" ráhelyezhető volt egy megfelelő méretű csődarabra, amelynek a két végébe beledugtam a betonkeverő kivehető, tengelycsonkkal ellátott gumikerekeit, ezáltal a háromkerekű talicska a felvonó drótkötelén szépen legurult a domb aljára.
Ezután lesétáltam a hegyről a leengedett talicskához, a lapátommal teleraktam sóderrel, visszamentem a dombra és felvontattam a szállítmányt. Amikor felért, a talicskát leemeltem a csőtengelyről és odatoltam az anyagot, ahol felhasználtam. Hónapokig ment ez a játék, mert hát annak vettem, örömmel dolgoztam.
Mellékesen megjegyzem, csupán akkor hívtam valakit segítségül, amikor egyedül nem tudtam valamit megemelni, a helyére tenni, egyébként mindent egyedül magam készítettem a zsaluzástól kezdve a betonozásig, a falazástól az állványozásig, a külső-belső vakolástól a burkolásig, víz-villanyszereléstől az ácsmunkákig, a cserepek felrakásától a bádogosmunkákig, meszelésig, stb. stb. , közben fütyörészve.
Pár évig eltartott, elkopott a vödör és a lapát.

Jól esett a "tudományos" érdeklődésed.

csimbe 2020.05.25. 20:54:11

@szózavar: Üdv. szózavar! „Még "rugdosom a nem megfelelően megalapozott légvárakat", mert nem előre mutatnak.”
Több út van és azokon előre és hátra is lehet haladni. Nem csak jelzőtábla kérdése a haladási irány. Az előre, definiálása is szükségeltetik ahhoz, hogy ne hátrafelé vegyük az irányt. Ami a homokvárakat illeti, nem az alapozáson múlik a fennmaradásuk. A légvárak viszont felhajtóerőre, mint fennmaradási alapra épülnek. Ez a felhajtóerő lehet a hit és lehet az intuíció, vagy megérzése egy lehetőség megvalósulásának. A statisztikák szerint, a hívők zöme optimista, a kétkedőké pedig pesszimista.
A hívők egyből elhiszik azt, ami számukra hihető, a kétkedők meg további megerősítésekre várnak. Hívőként nagyrabecsülésem mellett gratulálok az egyéni teljesítményedért. Szkeptikusként egy videón dokumentált építkezési folyamatot szeretnék látni, ahol az állványra szerelt kamerán, és a valóban több személyt igénylő terhek megemelésén túl, nem serénykedik senki.
Csak jelzésként, optimista vagyok.

2020.05.25. 23:20:07

Aki folyamatosan optimista, az nem ismeri igazán a világ történéseit, aki állandóan pesszimista, az rosszat álmodik, ezért vagyok "optisszimista".

2020.05.26. 23:02:15

@38Rocky: Lassan elveszítem a fonalat vagy ez utóbbi fogy el, ahogy próbállak követni, írod: "...fontos, hogy noha a neutrínónak nincs tömege, impulzusa mégis van." hát így könnyű okoskodni, mindig úgy fordítom a szót, hogy az az eredmény jöjjön ki, amire szükségem van. Hogy lehet impulzus tömeg nélkül? Aztán ez a tömeg nélküli valami meglöki a W bozont. Na de mivel löki meg, ha nincs tömege? Áhitattal? Ráadásul ezzel a fizikai ismereteket ignoráló "kölcsönhatással" még impulzusra is szert tesz. Hogyan és mi által?

Aztán folytatod: "negatív potenciális energia" van ilyen? A tér görbülete csökken, állítod, aztán "a neutrínók három típusának megbecsüljük /sic!/ a sajátenergiáját, feltételezve /sic!/ , hogy az elektrontípusú részecskék kinetikus energiája elhanyagolható."

Tehát megbecsülöm és nem mérem, feltételezem és nem bizonyítom, stb.

Ezek homokvárak a parti fövenyen, az első hullámok elmossák mindet.

Miért? Mert pl. a Maxwell-egyenletek esetében egy sík szimmetriájú feladat megoldása nem ekvivalens az Einstein-egyenlet megoldásával, amely egy geometriát ír le, amelyben a méretfaktor egy anizotróp, háromdimenziós kozmológia terében teljesen más, mint egy kétdimenziós izotróp kozmológiai leírás esetében. Stb.
Ezek alapján nincs értelme ki tudja hány dimenziós /pl. Riemann után az R3+1, aztán az M3+1xS/N/ réteges terek /fibrált terek/ történéseit, jelenségeit kétdimenziós vetületben ábrázolni illetve beszélni, írni azokról, mert nem a valóságot fogjuk visszaadni.

2020.06.01. 19:27:34

38Rocky: azt írod: "Ha hozzánk képest egy "test" valamilyen sebességgel mozog, annak méretét a mozgás irányában kisebbnek látjuk, és ha elérjük a fénysebességet, akkor a méret nullára zsugorodik. De ez csak a mozgás irányára igaz, mert a mozgásra merőlegesen a méret ugyanakkora marad. "

Nem szabatos a meghatározásod, pongyolán fogalmazol, ezért értelmezhetetlen ez az állításod /is/.

Ugyanis ha a vasúti sín mellett állva megfigyeled a közeledő és távolodó mozdonyt /szerelvényt/, a közeledő mozdony egyre nagyobb lesz, közvetlen előtted , abban az egyetlen pillanatban, amikor a merőlegesség valóban fennáll, a mozdony mérete a valódi méret, de ahogy távolodik, megszűnik a merőlegesség, ezért a mozdonyt egyre kisebbnek látjuk. Tehát nem igaz a megállapításod, miszerint: "a mozgásra merőlegesen a méret ugyanakkora marad. Miért? Mert ha a megfigyelő mozdulatlan, a távolodó mozdony a perspektíva törvényei szerint egyre kisebbnek fog látszódni. Tehát nem lesz kisebb, csupán csak kisebbnek fogjuk látni.
Ha ugyanakkorának látnánk, akkor mi is mozognánk vele azonos sebességgel, mondjuk egy vele párhuzamos sínen egy másik mozdonyon.

Az ember képes a gondolkodásra, a matematika nem.

csimbe 2020.06.01. 21:05:24

@szózavar: Egy mozdonyt soha nem fognak a fénysebesség közelébe gyorsítani. Vagyis a felhozott példádat a Newtoni klasszikus fizika tárgyalja. A relativisztikus sebességek esetében pedig a spec-rel, ahol a számítások ezt adják ki.

csimbe 2020.06.03. 17:26:08

@szózavar: A fénysebességre nem érvényes klasszikus sebesség összeadási mód, és a Lorentz-transzformáció következménye a dilatáció. Számolni akkor is lehet vele, ha a valóságban nem lehet kísérlettel igazolni. Habár a földön detektált müonokkal, igazolódni tűnik az idő dilatációja is.
süti beállítások módosítása