А.А. Русановг. Балашов, Россия
Аннотация
В работе представлен новый подход к ядерным силам, основанный на взаимодействии дипольных комплексов кварков внутри нуклонов. В рамках Единой Дипольной Теории Поля (ЕДТП) ядерное взаимодействие трактуется как образование дипольных структур при строгом соблюдении принципа полной электрической нейтральности узлов соединения. Установлено, что наиболее стабильная бинарная связь возникает между протоном и нейтроном, формируя диполь с точным балансом зарядов. Однотипные нуклоны (протоны или нейтроны) не могут образовать стабильные бинарные пары, но формируют устойчивые связи только в комплексе из трёх частиц. Разработана фрактальная модель кластерного роста ядерных структур, объясняющая свойства тяжёлых ядер, их устойчивость и механизм цепной реакции деления через лавинообразный распад дипольной сетевой структуры. Теория расширена до космологических масштабов, показывая, как нейтринное цементирование ядерной материи приводит к формированию сферических чёрных дыр и как процессы сжатия материи обуславливают ускоряющееся расширение Вселенной.
Ключевые слова: ядерные силы, дипольная теория, сильное взаимодействие, структура атомного ядра, нуклонные диполи, принцип нейтральности, кварковые комплексы, фрактальная структура ядра, деление ядер, чёрные дыры, расширение Вселенной.
Введение
Понимание природы ядерных сил — центральная задача фундаментальной физики, поскольку они обеспечивают стабильность атомных ядер и формируют структуру материи. В классической теории сильное взаимодействие объясняют обменом глюонов между кварками, однако эта концепция сталкивается с систематическими затруднениями: остаётся неясным, почему ядерные силы действуют на очень малом расстоянии при высокой энергии связи, почему они насыщаются, и почему не наблюдаются стабильные пары двух протонов или двух нейтронов. Кроме того, недостаточно изучен механизм цепных реакций деления тяжёлых ядер с фундаментальной точки зрения.
Данная работа предлагает иной взгляд на ядерные силы, опирающийся на принцип полной электрической нейтральности и дипольную природу кварковых комплексов. Этот подход позволяет не только объяснить перечисленные ядерные явления, но и выстроить мост между микромиром нуклонов и макромиром космологических объектов, таких как чёрные дыры, а также предложить механизм ускоряющегося расширения Вселенной.
1. Теоретические основы
В основе Единой Дипольной Теории Поля лежит фундаментальный принцип: любые устойчивые дипольные структуры в ядре обязаны быть электрически нейтральными с точностью до элементарного заряда в каждом узле соединения. Каждая точка соединения диполей — это узел, в котором суммарный заряд не должен превышать заданный порог. Это условие определяет все возможные конформации и стабильность связей между нуклонами.
Структура нуклонов трактуется через их кварковый состав. Протон (uud) включает два кварка с зарядом +2/3 и один с −1/3, нейтрон (udd) — два кварка с зарядом −1/3 и один с +2/3. Эти распределения формируют у нуклонов дипольную организацию кварков, что и предопределяет типы возможных соединений.
2. Бинарный нуклонный диполь: протон-нейтронный комплекс
Самой устойчивой бинарной структурой является пара протона и нейтрона. Именно они образуют диполь, в котором заряды кварков уравновешиваются таким образом, что суммарный заряд сцепления соответствует нулевому значению. Это объясняет прочность связи дейтрона и высокую энергию сцепления протона и нейтрона, которая является основой для построения более сложных ядер.
3. Тернарные связи и ограничения для однотипных нуклонов
Для пар из одинаковых нуклонов (дипротон, динейтрон) стабильных бинарных диполей не образуется. В случае нейтронов сигналит нехватка положительного заряда для баланса, а у протонов — его избыток. Однако в трёхчастичных комплексах (тернарных структурах) достигается условие полной нейтральности, что обеспечивает их стабильность. Например, три нейтрона формируют кольцевую структуру, где заряд каждого узла полностью нейтрализуется за счёт точного соотношения кварковых зарядов. Аналогично, три протона образуют устойчивые узлы со сбалансированным зарядом.
4. Универсальный механизм ядерных сил и их свойства
Основным условием ядерных взаимодействий является сохранение нейтральности в узлах: сумма зарядов участвующих кварков равна нулю. Это универсальное правило лежит в основе всех наблюдаемых типов взаимодействий нуклонов.
Данный подход естественным образом объясняет ключевые свойства ядерных сил:
Высокая энергия связи возникает из-за сложного электростатического взаимодействия между кварковыми парами в дипольных структурах.
Короткодействующий характер объясняется тем, что дипольные связи требуют точной пространственной ориентации и близкого расположения нуклонов.
Насыщение ядерных сил возникает потому, что нуклон может участвовать лишь в ограниченном числе стабильных соединений, соответствующих принципу нейтральности узла.
5. Фрактальная кластерная модель ядра и механизм деления
Ядра не представляют собой простые скопления нуклонов, а организуются по принципу фрактального роста. Центральным элементом является стабильный диполь протон-нейтрон. На каждом следующем уровне к уже образованным структурам присоединяются новые диполи, формируя сети с удвоением числа связей. Такая фрактальная организация обеспечивает прочность, масштабируемость и баланс протонно-нейтронного состава в тяжёлых ядрах.
Цепная реакция деления предстает как лавинообразный распад этой дипольной сети. При критическом напряжении дополнительный нейтрон нарушает баланс зарядов в одном из узлов, и этот дисбаланс распространяется через всю фрактальную структуру, приводя к её разрыву на стабильные осколки. Энергия реакции равна суммарному высвобождению энергии при разрыве дипольных связей.
6. Сферическая модель ядра, роль нейтрино и эволюция в чёрную дыру
Связи протон-нейтронных диполей опосредуются электронными нейтрино и антинейтрино, выступающими как цементирующий элемент структуры. Электронные нейтрино представлены в виде стерильных диполей с определённой зарядовой композицией, что вносит дополнительный баланс и прочность в сеть.
В узлах соединения протонного конца диполя, нейтрино и нейтронного конца формируется стабильный тройной контакт с нулевым суммарным зарядом. Такая цементирующая роль нейтрино обеспечивает не только прочность связей, но и накладывает геометрическую симметрию на всю структуру. Повторяющиеся тройные связи и фрактальная организация нейтринной сети на всех иерархических уровнях приводят к естественной самоорганизации в плотный шар — сферическую форму ядра. Это результат изотропного, равномерного распределения прочных нейтринных связей, минимизации поверхностной энергии и равномерного распределения внутренних напряжений. На поверхности ядра протонные концы диполей ориентируются наружу и нейтрализуются захватывающимися электронами, формируя электронную оболочку атома.
Эта же нейтринная сеть является ключом к пониманию образования чёрных дыр. При гравитационном коллапсе массивных звёзд ядерная структура подвергается экстремальному сжатию. Барионная материя (нуклоны) теряет стабильность, и начинается процесс конденсации нейтринной компоненты. Электронные нейтрино и антинейтрино, являющиеся основным «клеем» ядерной структуры, сближаются на критически малые расстояния. Между ними самими начинается интенсивное дипольное взаимодействие, приводящее к формированию сверхплотного и сверхстабильного сферически-симметричного нейтринного конденсата. Этот конденсат и формирует сердцевину чёрной дыры, наследующую идеальную сферическую симметрию от атомных ядер.
Важнейшим следствием этого процесса является сброс барионной материи. Высвобождающаяся при распаде протон-нейтронных дипольных структур энергия и вещество выбрасываются вовне в виде мощного излучения и релятивистских струй. Этот механизм предлагает единый принцип, объясняющий динамику Вселенной.
7. Универсальный принцип: Сжатие и Расширение
Процесс сжатия и одновременного расширения является универсальным на всех масштабах. На каждом этапе уплотнения материи происходит выделение энергии и «сброс» части вещества, что приводит к расширяющемуся эффекту:
При образовании нейтронных звёзд из звёздного вещества сбрасываются электроны (через процесс захвата) и нейтрино, что сопровождается мощным сбросом оболочки звезды (сверхновая).
При образовании чёрных дыр конденсируется нейтринная сеть, а барионная материя сбрасывается в виде излучения.
В масштабах Вселенной это создаёт глобальный баланс: локальные сжатия (звёзды, нейтронные звёзды, чёрные дыры) сопровождаются глобальным расширением, питаемым высвобождаемой при этих процессах энергией и веществом. Это объясняет ускоряющееся расширение Вселенной не как действие таинственной «тёмной энергии», а как естественное следствие непрерывных процессов конденсации и сброса материи на всех уровнях её организации.
Заключение
Предложенная Единая Дипольная Теория Поля даёт последовательное объяснение фундаментальных свойств ядерного взаимодействия — от высокой энергии связи и короткодействия до насыщения и устойчивости. Она раскрывает механизм цепных реакций деления и формирование сферической формы ядер через нейтринное цементирование. Теория выходит далеко за рамки ядерной физики, связывая микромир нуклонных диполей с макромиром космологических объектов. Показано, что универсальный принцип дипольной организации и нейтринного цементирования простирается от структуры атомного ядра через механизм гравитационного коллапса до формирования сферических чёрных дыр. Наконец, теория предлагает элегантное объяснение динамики Вселенной, где ускоряющееся расширение является прямым следствием процессов сжатия и конденсации материи, сопровождающихся сбросом энергии и вещества, что раскрывает глубочайшую симметрию и фрактальность материи на всех масштабах.
Комментариев нет:
Отправить комментарий