книги / Волны пляски проводов ВЛ 6-500 кВ. Методика расчета больших амплитуд автоколебаний провода в пролете воздушной ЛЭП. Теория констант единого поля

_________________________________________ ПРИМЕЧАНИЕ80________________________________________

(что математически эквивалентно задаче о собственных значениях функции г/ г )• Это возможно, если силы действия и противодействия имеют кратность периодичности 2япт0 (т0полупериод, n = I, 2,...), и могут отличаться лишь на целое число 2п периодов.

Следовательно, в каждой точке поля кванта событий можно различать целуюсвяз­ кувозможных направлений действия импульса сил-главныхнаправлений или осей взаимодействия зарядов, отличающихся при одинаковых модулях кривизны кри­ вых различной кратностью периодичности 2яп = 2л, 4л, 6л,

Ковариантность направлений будет соблюдена, если их отсчитывать в нараста­ ющем порядкеот n = 1:

n = 1 2л или л х 2

п= 2 2л + (2л-2) = л х 6

п= 3 2л + (2л-2) + (2л-3) = л х 12

п= 4 2л + (2л-2) + (2л-3) + (2л-4) = л х 20

лх I (1+1) - в общем виде для п = /.

Таким образом, устойчиваядинамическаяконфигурацияраспределения заря­ дов по условию равенства нулю суммарного импульса их сил должна должна иметь строго определенную кратность периодичности пространственно-временного изме­ нения своих сил на главных направлениях кванта взаимодействия. Именно: это дол­ жна быть 1 (1+1) -кратность л - периодичности. Иначе вступает в силу известная теоремаИрншоуо невозможности существования квазипокоящейся конфигурации зарядов, поскольку любое их изменение влечет за собою распад системы. Назовем для краткости описанное выше свойство динамической системы распределения заря­ дов свойством I - периодичности. Заметим, что это свойство хорошо известно в квантовой механике и именуется как условие пространственного квантования

орбитального моментаимпульса

M, = h/2*Jl(l+\).

Однако величина работы А поля U зависит не только от направления ортаг /г , но также и от ориентации оси спирали движения частицы, вокруг которой реализует­ ся направление изменения параметра v/c = 0, ±1 (при v = с) и движется спиновая энергия J. (99), с которою связан аксиальный вектор спина

§р = 0, ± 1 (при к0 = 0,1). (112.4а)

С нулевым направлением спина можно связать нулевое значение работы А при перемещении зарядов на эквипотенциальной поверхности, с положитель­

ным и отрицательным его значением (Sp = ± 1/2), соответственно, положитель­

ную и отрицательную работу сил притяжения. Следовательно, независимо от / - периодичности в каждой точке взаимодействия поля можно различать еще три главных направления осей, где должна соблюдаться s(s+l) - кратность Зл/2 - периодичности изменения модуля спина относительно начального его нулевогозна­

чения (Sp = 0) при ортогональности Sp и Р :

Или в кратных единицах измерения проекция вектора гр имеет слагаемые равные: jr,j = rgtl ch(lj), jrs.= rgss ch(sj) .

Здесь проекции gr gs "орта” g - это известные множители Ланде равные 1 и 2, а числа /, s,j - из рядов 1(1+1), s(s+l),j(j+l), удовлетворяющие условиям периодично­ сти взаимодействия, о которых шла речь выше. Стационарный процесс аномальной прецессии будет возможен только при периодичности углов (IJ) и (sj) , следователь­ но, их мнимости. В этом случае мы можем заменить гиперболические функции ch на тригонометрические по общему правилу: ch z = cosjz , sh z = -j sinjz.

Тогда после замены cos (IJ) и cos(sj) на их выражения как функций сторон /, s,j осей векторов Mt, Ms,M., образующих обыкновенный плоский треугольник, по об­ щеизвестным формулам тригонометрии

находим ковариантную относительно преобразований главных направлений кванта

- модуль “орта” в пространстве преобразованийглавныхнаправлений кванта вза­ имодействия, именуемый в квантовой механике фактором Ланде.

6.3. Эксцентриситет орбиты движения н размеры спирали во внешнем поле. Плотность работы А, (6.4), теперь можно записать так

Учтя тождество 4nGq°qo = he (согласно уравнениям (3.5)) и выражение (3.2) для ра­

Здесь плотность работы соотнесена к полупериоду т0 движения, входящего в квант дей­ ствияh=2|т*|сЧ0 (т0полупериод), поэтомуонапредставляетэнергию, которуюпереда­ етполеUэклиптикеобращениязарядов изосостояний. Подставляя (6.7) в(6.3), получим

Основноеусловие выводаэтойформулыбылотребование(см.(6.2.2)) отрицательно­ стиэнергии Е0всоотношении(6.2) для эклиптики-эллипса, когдадвижение реализуется впотенциальной"яме” связанной собственнойэнергии- 1/2 М*с2 изосостояния, при

Следствия теоремы.

Следствие1. Посколькулюбойпроцессизмерения параметров частицы есть вза­ имодействие собственного поля этой частицы с внешнем полем, данные измерения всегда отличаются от собственных параметров частицы на величину обменной час­ ти параметра одного из главных направлений кванта взаимодействия.

Так, свободный протон, р+, имеет длину спирали R0 = 2,68г (см.( 112.4вв), а также далее п.7, соотношение (7.3)). При минимальном возбуждении во внешнем поле изме­ рения (магнитное “слабое” поле) - s- состоянии при /=0, s = 1/2, j = 1/2, и g = 2, jg = 1 согласно теореме, (6.9), имеем:

Пример/.Увеличениемагнитногомоментапротонавслабоммагнитномвнешнемполе. Магнитный момент свободного протона Рцор равен (см. далее п.7) произ­ ведению магнитного заряда |р| на длину оси спирали движения изосостояний

где Рц0,°= eh /4тст*с- ядерный магнитный моменг по Бору.

Тогда в “слабом” магнитном поле с учетом (6.11) магнитный момент протона равен

“Обменная” часть или“дефект” магнитного моментавеличина разности Рцр, (6.136), и Р ар,(6.13а),составляет

АР = (2,79 - 2,68)Р(1°-° = 0,11Рц°-°.

Пример 2. Уменьшение магнитного момента ядра молекулыдейтрона (D), состо­ ящего из 1-го протона, который в связанном состоянии (s - состояние) имеет момент 2,79РМ00, и 1-го нейтрона (п), который имеет постоянный магнитныйдиполь (см.п.8) равный -1,895РЦ°0=-1,9Р^ао, при измерении их суммарного магнитного поля в“силь­ ном” магнитном поле (опыты Штерна, Раби (1930-39 г.г.)).

Принимая векторную схему сложения магнитных моментов протона и нейтрона вила

2,79 1,9 п ,согласно(6.12)имеемсуммарныймагнитныймоментдейтрона Р

Р ° = (2,79-1,9)РМ°0 х 0,9617 = 0,89x0,9617Pf°0 = 0,856Р^°.

Это хорошо согласуется с наблюдениями. “Обменная” величина магнитного момен­ та дейтрона составляет 0,06Р 0,0

ПримерЗ. Магнитный моментядерного “магического”треугольникаконструкции

“2 протона + 2 нейтрона” ядра гелия (!|He2) в сильном магнитном поле измерения

Конструкция, повидимому, образует замкнутую на себя весьма устойчивую вектор­ ную плоскую систему прямоугольного треугольника:

Суммарный “внешний” магнитный моменттакой кон­ струкции даже в сильном магнитном поле проявляет себя как нулевой момент:

Следствие2. Неделимость суммарногозарядае кван­ та взаимодействия стабильной элементарной частицы-изосостояния.

Принцип /, s —периодичности, о котором шла речь выше в теореме, допус­ кает существование только стабильного изосостояиия, которое по определе­ нию реализует “неделимый” один квант взаимодействия или одно изосостоя­ ние волнового тела при h = const. Если такое взаимодействие, действительно, реализовано, то у его носителя на световой спирали движения при v = с сумма плотностей распределенных в объеме кванта событий зарядов qo равна кон­ станте е, которая согласно (3.5) сохраняется при взаимодействиях и зависит только от констант h, с, G и не зависит от взаимодействия.

Примечание к следствию 2. Зависимость заряда от целочисленного числа h характеризует стабильность и “индивидуальность” элементарной частицы и в то же время - допустимость представления заряда е суперпозицией лишь пол­ ным числом дробных зарядов (кварки), относящихся к набору квантов-изосос­ тояний, образующих сложную частицу. (Аналогия: в смысле полноты характе­ ристик эквивалентны утверждения, что “дом состоит из 80% инертных материалов, 10% - металла, 5% - дерева и др.” и “дом состоит из числа к стен, р - потолков, п - дверей и,др.” которые в отдельности, разумеется, ничего не характеризуют, поскольку не являются “неприводимыми” характеристиками).

Так, в “магическом тетраэдре”, образующем ядро атомов химических элементов с “магическим числом” (см. далее п. 10. Примечания 80), к вершинам которого соот­ несены магнитные заряды ± се (СГСМ) диполей нуклонов, магнитный момент кото-

рых равен Рц°= R^ce, (7.2), (см.п.7) и может быть представлен в центре симметрии тетраэдра с координатами 1/3R„, 2/3R„ в виде

р ;= R0ce= ± l / ^ j + 2 e f ^ j = ±je(cR 0)+ |e(2 cR 0)=q,(cR0)+ q,(2cR0).

To есть, магнитный момент Рд°равен сочетанию магнитных моментов от одного кваркаq,= ±е/3 идвух кварков q2= ±2е/3 (“основных” или первоначальных кварков) -полным числам квантов (и кварков), служащих базисом представления физической величины, относящейся к цельной конструкции.

7. Магнитный момент свободной электрически заряженной стабильной частицы (электрон, протон).

Световая спираль (при v=с) радиуса ге, (2.7), для электрического поля является предельной подобно гравитационной предельной спирали гр , где реликтовое поле изменяет характер своей модификации. Внутри спирали ге стационарные электри­ ческие изосостояния ужеболее немогутреализовываться, поскольку это требует ско­ рости их движения больше световой. Внутри электрической спирали реализуется своеобразное“зеркальное”электрическому - магнитное поле покоящегосямагнит­ ного диполя. Элементарные электрические заряды qo (плотность заряда Qo) внутри электрической спирали не удовлетворяют принципу /, s - периодичности, о котором шларечь выше, ипотому немогут образовывать стационарные электрические состо­ яния подобныетем, которые образовываются вне спирали и на самой спирали. Здесь изосостояниярождаются ираспадаются непрерывно. Следовательно, вокруг оси £0 возникает переменный конвективный электрический ток I = dqjdt и I£0=3N/5t - объемная плотность вибраторов-диполей N, образующих замкнутый вокруг оси £0 виток токаj , удовлетворяющий условию divj = 0. Такие токи, как это известно из теории электричества, образуют магнитныйдиполь эквивалентный замкнутому кон­ туру электрического тока (см. например, И.Е.Тамм. Основы теории электричества. М.,196б, стр. 464-465). Магнитномудиполю можно поставить в соответствие также магнитное поле магнитных зарядов ±ц, взаимодействующих друг с другом по зако­ ну Кулона. Магнитный диполь - это керн электрически заряженной частицы.

Поскольку согласно определению (2.5) на электрическое поле частицы затрачивает­ ся энергия равная 1/2т*с2, то другая половина собственной энергии частицы при­ надлежитмагнитномудиполю. Рассмотрим взаимодействие на световой электричес­ кой оси спирали длиной R0 - С гц >(П2.4вв), (С, = 2,68) суммарного изменения электрического заряда с плотностью ed£ = д/дС, ( е£ )d£ равного

и порождающего электрический ток j. Это изменение заряда относится к каждой полуспиралидвижения и происходит втечение периода в кванте событий со скорос­ тью света с, порождая виток электрического тока с магнитным моментом Рц°. На­ правление вектора Рц°зависит от ориентации плоскости эклиптики полуспиралей и в общем случае ориентировано под некоторым углом ср к оси £|(, вдоль которой на216

правлено собственное магнитное поле вектора Н магнитного диполя —керна части­

цы. Векторное произведение Р/г° и Н порождает механический момент вращения

который уравновешивается компонентой Л/simp спинового момента импульса Ms изосостояния. Или иначе: на световой электрической спирали действуют взаимоуравновешивающаяся пара сил F,= F2*.

тм

где вторая из сил - сила Лоренца, направленная нормально к проекции |Н| sin q>и

одновременно параллельна Р^°.

Из уравнения (7.1) следует, что магнитный момент Р^0 равен

Этоядерныймагнитный момент или магнетон электрически заряженной ча­ стицы. У протона—это положительный аксиальный векторэквивалентный полю тока, создаваемого положительнозаряженной его внешней оболочкой, реализующейся в виде изосостояния на световой спирали. У электрона-это отрицательный аксиаль­ ный вектор эквивалентный полю тока, создаваемого отрицательно заряженной его внешней оболочкой. В том и другом случае магнетон по модулюравен и по знаку противоположен покоящемуся внутреннему или собственному магнитному мо­ менту частицы - Рц° , находящемуся внутри световой спирали движения электричес­ кизаряженной или нейтральной частицы (см.далее п.8). Внутри световой спирали магнитный диполь образуется нестабильными зарядами, и представляет собою со­ вокупность известных изтеории электричества“магнитныхлистков”, магнитное поле

Н которых всегда противоположно полю частицы (см. у И.Е.Тамма в “Основах тео­ рии электричества”. М.,196б,стр. 256-257. Пример. Замена соленоида магнитом.). Учтя, что согласно (112.4вв) модуль оси спирали R0 есть 2,68тц, соотношение (7.2) можно записать так

где Р^00 = eh/4mn*c - магнетон подобный атомному магнетону Бора.

В “слабом” магнитном поле измерения (и, вообще, - взаимодействия) магнитный моментэлектрически заряженной частицы равен (см.пример 1выше, п.6 и значение Х= 1,0414, (6.10а)):

_________________________________ ПРИМЕЧАНИЕ 80_________________________________

8.1. “Сильное” ядерно-гравитационное поле нейтрона.

Вторая половина собственной энергии нейтрона 1/2 М"с2 принадлежит егоядер- но-гравитационнаму полю, представляющему своеобразный керн нейтрона. В сущ­ ности это подобие хорошо известного нам гравитационного поля с тем существен­ нымотличием, что ядерно-гравитационное поле более “сильное”, имеющее, какдалее будет показано, колоссальную величину константы взаимодействия, во-вторых, оно локализовано внутри спирали, поэтому силы притяжения или отталкивания зарядов “короткодействующие”. Как и в обычном гравитационном или электрическом полях ядерно-гравитационное поле проявляет себя распределенными ядерно-гравитацион- ными зарядами ±v , модуль которых - суть распределенная внутри световой маг­ нитной спирали движения плотность половинной массы нейтрона Му". Заряды ±v взаимодействуют только с себе подобными зарядами, то есть, нейтрон взаимодей­ ствует только с нейтроном, и инертен к электрическим, магнитным и обычным гра­ витационным зарядам. Знак + (притяжение) реализуется только у нейтронов, имею­ щихпараллельную спирапьность (или ориентацию спинана оси £0 спиралидвижения изосостояний), когда их спирали движения изосостояний объединяются в одну коле­ бательнуюсистему, иначе заряды отталкиваются. Локализация поля ограничивается объемом спирали спинового радиуса

идлиной (см. (112.4вв)) 1=2,68rv (без учета%,(6.10а)). Константапаля согласно (2.7) равна (учтя, что по определению половинная масса нейтрона Му" равна его заряду v)

Полупериод взаимодействия в кванте событий (на спиралидвижения изососто­ яния) найдем из определения кванта h, (112.4):

“Короткодействие” сил ядерно-гравитационного поля определяется его ло­ кализацией внутри спирали радиуса гу и длиной оси /у, за пределами которой поле не имеет носителей заряда v. Лишь при непосредственном контакте ядер- но-гравитационных полей нейтронов эти поля взаимодействуют. Пара элемен­ тарных частиц “нейтрон+протон”, сцепленная ядерными магнитными силами этих частиц вступает во взаимодействие с такой же парой уже вне зависимости от магнитных сил, когда спирали движения нейтронов, входящих в эти пары, приходят в непосредственное соприкосновение.

Проиллюстрируем сказанное расчетом конкретного примера.

Пример 4. Собственная энергия взаимодействия полядважды “магического” ядра гелия- (jH e2) (см. пример 3 п.6).

Дляэтогоядрахарактернавекторная (спиновая)диаграмма взаимодействия в виде прямоугольноготреугольника:

стороны р+,р+, 2п которого обозначают оси спиралей зарядов е и v протонаи нейтрона, соответственно. Заряд v моделирует ядерно-гравитационное поле на оси 2п “магического*’треуголь­ ника,длина которой равнаудвоенной оси спирали нейтрона ра­ диуса^ и равна

2/v = 2Crv=2-2,68-0,2M0-n = 1,1256-10'» см. Энергия ядерно-гравитационного поля ядра гелия по определению (2.1) равна

Далее в примере 6 мы прибавим к этой величине энергию “сильного” магнитного взаимодействия двухпар магнетонов ядра гелия и найдем полную энергию взаимодей­ ствияядраилидефектэнергиивходящихвпегочастиц, или энергиюсвязи нуклонов.

9. “Сильное” ядерное магнитное взаимодействие.

Выше в п.7 было найдено, что константа магнитного поля согласно (7.5) равна 68,5 (СГСМ). При малых ядерных расстояниях это обеспечивает значитель­ нуювеличинуэнергии протон-нейтронной связи сравнимую с энергией ядерно-гра­ витационного нейтрон-нейтронного взаимодействия.

Пример 5. Энергия магнитного взаимодействия поля дейтрона (см. пример 2 п.6.3). Энергию магнитного поля диполя ядра дейтрона (D-ядра или а-частицы), имеющегомагнитный момент0,856 Р *°, можно оценить по формуле взаимодействия положительного и отрицательного моментов магнитных масс, то есть, квадрата 0,856 Рм0,° в системе отсчета, расположенной в центре диполя:

В опытах Чэдвика и Годхабера (1934 г.), как известно, величина энергии связи D-ядра равнялась 2,24 Мэв, что согласовывается с нашим расчетом.

Пример 6. Энергия магнитного взаимодействия ядра гелия (см. пример 3 п.6). Для двух симметричных пар взаимодействующих диполей протона (2,68Р 0>0) и