Теория поколений лептонов на основе ядерной вложенности

Русанов А.А.

Аннотация

В работе представлена единая модель, объясняющая происхождение трёх поколений лептонов через концепцию ядерной вложенности. Каждый лептон рассматривается как система с ядром в виде соответствующего нейтрино. Электрон, мюон и тау-лептон представляют собой "электроны" разной степени тяжести, стабильность которых определяется природой ядра связи. Теория предлагает механизм распада тяжёлых лептонов через замену ядра и объясняет закономерности в спектрах их распада.

---

1. Общая концепция лептонов

Все заряженные лептоны являются структурно подобными системами, различающимися массой и природой ядра:

• Заряженный лептон: Внешняя оболочка системы.

• Ядро: Соответствующее нейтрино, обеспечивающее связь и стабильность.

---

2. Первое поколение: электрон

2.1. Структура

• Электрон (e⁻): Внешняя оболочка.

• Ядро: Электронное нейтрино (νₑ).

2.2. Стабильность и взаимодействия

• Электрон стабилен due to оптимальной связи с ядром νₑ.

• Взаимодействует с электронным антинейтрино (ν̄ₑ):

  $$e^{-}+{\bar{\nu }}_e\to e^{+}+{\nu }_e$$

• Позитрон (e⁺) всегда сопровождается νₑ, электрон — ν̄ₑ.

---

3. Второе поколение: мюон

3.1. Структура

• Мюон (μ⁻): "Тяжёлый электрон".

• Ядро: Мюонное нейтрино (ν_μ).

3.2. Механизм распада

Мюон нестабилен due to менее эффективной связи с ядром ν_μ. Распад инициируется захватом мюонного антинейтрино:

$${\mu }^{-}+{\bar{\nu }}_{\mu }\to e^{-}+{\nu }_{\mu }+{\bar{\nu }}_e$$

• Ядро мюона (ν_μ) сбрасывается.

• Новое ядро — электронное нейтрино (νₑ) — формирует электрон.

• Сбрасывается электронное антинейтрино (ν̄ₑ).

Наблюдаемый распад:

$${\mu }^{-}\to e^{-}+{\bar{\nu }}_e+{\nu }_{\mu }$$

---

4. Третье поколение: тау-лептон

4.1. Структура

• Тау-лептон (τ⁻): "Супертяжёлый электрон".

• Ядро: Тау-нейтрино (ν_τ).

4.2. Механизм распада

Тау-лептон нестабилен due to самой слабой связи с ядром ν_τ. Распад происходит через захват тау-антинейтрино:

$${\tau }^{-}+{\bar{\nu }}_{\tau }\to e^{-}+{\nu }_{\tau }+{\bar{\nu }}_e$$

• Ядро τ⁻ (ν_τ) сбрасывается.

• Новое ядро — νₑ — формирует электрон.

• Сбрасывается ν̄ₑ.

Возможны также распады в мюон:

$${\tau }^{-}\to {\mu }^{-}+{\bar{\nu }}_{\mu }+{\nu }_{\tau }$$

---

5. Зеркальность и античастицы

Для каждого лептона существует античастица с зеркальной структурой:

• Позитрон (e⁺): Ядро — электронное антинейтрино (ν̄ₑ).

• Положительный мюон (μ⁺): Ядро — мюонное антинейтрино (ν̄_μ).

• Положительный тау (τ⁺): Ядро — тау-антинейтрино (ν̄_τ).

Процессы распада для античастиц протекают симметрично.

---

6. Наблюдаемые следствия и предсказания

1. Иерархия масс: Масса лептона возрастает с ростом массы ядра-нейтрино.

2. Спектры распада: Преобладание распадов в электрон due to большей стабильности νₑ как ядра.

3. Корреляции с нейтринными осцилляциями: Процессы замены ядра могут быть связаны с осцилляциями нейтрино.

---

7. Заключение

Три поколения лептонов представляют собой иерархию систем с одинаковой структурой, но разными ядрами-нейтрино. Стабильность электрона обусловлена оптимальностью связи с νₑ, тогда как мюон и тау-лептон нестабильны due to большей массы ядра. Теория предлагает единый механизм распада через замену ядра и согласуется с известными экспериментальными данными.