О взаимодействиях в микромире и закрученности Вселенной

Д. С. Баркалов

 

В релятивистской квантовой теории общепринята система единиц, в которой постоянная Планка , скорость света “c” принимаются равными единице. Хотя величины и “c” принимаются равными единице, они, разумеется, сохраняют свою размерность при интерпретации экспериментальных результатов и теоретических выводов.

Зависимость между единицами измерений физических величин вытекает из того, что сами физические величины не являются независимыми друг от друга. Они связаны между собой, и эта связь проявляется в физических законах.

Согласно теории размерностей при уменьшении числа основных единиц уменьшается число размерных и отличных от единицы коэффициентов пропорциональности в физических формулах [1].

В связи с этим интересно замечание П.Дирака: «В физике будущего, конечно, не все три величины , с, е будут фундаментальными. Из этих величин лишь две могут быть фундаментальными, а третья должна выводиться из этих двух. Почти, наверное, одной из этих двух величин будет скорость света с.» [2].

В определение постоянной “c” входят две основные единицы измерения - длина и время, в то время как в определение постоянной Планка- длина, время, масса.

Рассмотрим некоторые физические законы в системе с двумя основными единицами (длина, время) при условии =с=2.997925×10¹⁰ см×с^-1 [3]. Так как в системе с тремя основными единицами (длина, масса, время) постоянная Планка равна =1,05449×10^-27 см²×г×с^-1, то при переходе в систему с двумя основными единицами  

Масса электрона m_е=9.1086×10^-28 г [4].

В системе с двумя основными единицами величина, обратная массе, равна:

Обозначим   .

Комптоновская длина волны электрона l_с в системе с тремя основными единицами равна:  В системе с двумя основными единицами l_с равна:

Заряд электрона (элементарный заряд) е=4.80298×10-10 ед. СГС (см^3/2× г^1/2 ×с^-1). В системе с двумя основными единицами заряд электрона равен:

е=4.80298×10^-10×(2.843×10³⁷)^1/2=2.5609×10⁹  см×с^-1.

Постоянная тонкой структуры .

 

В системе с двумя основными единицами постоянная тонкой структуры равна:

.

Радиус первой боровской орбиты

В системе с двумя основными единицами  равен:

Скорость электрона после прохождения им ускоряющей разности потенциалов 1 вольт равна 5.93188×10⁷ см×с^-1 [4].

Длина волны де-Бройля при этом определяется по формуле:

 и равна l=1.226×10^{-7 см}.

В системе с двумя основными единицами длина волны де-Бройля равна:

 

Постоянная Ридберга для водорода определяется по формуле:

В системе с двумя основными единицами R_H равна:

Ионизационный потенциал водорода  

В системе с двумя основными единицами I_H равен:

1 eV с двумя основными единицами равен 4.5548·10²⁵ см·с^-2, тогда I_H=13.6 eV.

При переходе электрона с одноквантовой орбиты на двухквантовую испускаются фотоны с длиной волны  При этом переходе энергия фотона hγ₁₂ равна разности энергий атома в начальном и конечном состояниях, т.е.

.

В системе с двумя основными единицами это выражение принимает вид: . Подставляя , получим:  или . Подставляя значения получим l₁₂=1.215×10^{-5 см}.

Магнетон Бора определяется по формуле:

В системе с двумя основными единицами магнетон Бора равен:

и определяется по формуле:  см²с^-1.

Так как в системе с двумя основными единицами заряд электрона имеет размерность скорости, магнитный момент - секторной скорости, а наша Земля - вращающаяся система координат, то эффектами вращения пренебречь нельзя.

Рассмотрим, в каком соотношении находятся параметры движения Земли по орбите вокруг Солнца и параметры электрона (е, μ_B, е²r_e).

см×с^-1,

μ_B=e₀·m₀·v_orb· r_orb=4.944×10^-2,

e₀·m₀·с²=1,

v²_orb·r_orb= см³×с^-2,

 (третий закон Кеплера).

Как видно из проведенных расчетов, параметры движения земли и параметры электрона функционально связаны.

Для удобства анализа систем с двумя и тремя основными единицами проведенные расчеты сведем в таблицу.

Наименование параметра	Система с тремя основными единицами измерения, (см, г, с)	Система с двумя основными единицами измерения, (см, с)
Постоянная тонкой структуры
Комптоновская длина волны электрона
Радиус первой боровской орбиты
Длина волны де-Бройля
Постоянная Ридберга
Ионизационный потенциал водорода
Длина волны при переходе с одноквантовой на двухквантовую орбиту
Магнетон Бора		, μB=e0·m0·vorb·rorb
Скорость движения Земли вокруг Солнца	-
Третий закон Кеплера

 

Если подсчитать интенсивность взаимодействия f₁ по аналогии с электромагнитным взаимодействием, исходя из скорости v_Е при вращении Земли вокруг собственной оси, получим:

, где v_E=4.6×10⁴ см×с^-1.

Средняя скорость движения земли вокруг Солнца равна v_orb=2.97×10⁶ см×с^-1.

Величина  совпадает по порядку величины с константой слабого взаимодействия. Кроме взаимодействия возможны и взаимодействия .

При слабых взаимодействиях частиц нарушается закон сохранения четности. Так как в системе с двумя основными единицами электрон- это «вихрь материи» с радиусом r_e=3.861×10^-11 см и движущийся вокруг собственной оси со скоростью е=2.5609×10⁹ см×с^-1 (заряд электрона), то возможной причиной несохранения четности и сохранения комбинированной инверсии - закрученность нашей Вселенной.

Выводы

            При использовании системы с двумя основными единицами заряд электрона имеет размерность скорости, магнитный момент – секторной и функционально связаны с параметрами движения Земли по орбите вокруг Солнца.

Литература

1.                           А.Г. Чертов, Международная система единиц измерений, Высшая школа, Москва (1967).

2.                           П.А.М. Дирак, Эволюция физической картины природы, в сб. Над чем думают физики, вып. 3, Наука, Москва (1965), с. 123.

3.                           Б. Фелд, Модели элементарных частиц, Мир, Москва (1971).

4.                           Б.М. Яворский, А.А. Детлаф, Справочник по физике, Государственное изд. Физико-математической литературы, Москва (1963).