Comments 20
вроде как в нейтронных звездах они тоже не очень распадаются, а вообще есть гипотеза что скорость распада нейтрона зависит от плотности гравитационного поля, а да и в потоке, чем выше скорость тем медленнее время. А вообще учитывая что время по большому счету величина производная, при увеличении гравитации или ускорении время идет помедленнее, то вообще неправильно считать скорость распада нейтрона во временной величине, ее бы посчитать относительно величины гравитационной плотности среды и скорости движения нейтрона относительно абсолютного покоя. Ну так как то. Сорян если бредово/непонятно.
У меня есть своё видение этой проблемы. Если кому интересно можно посмотреть тут:
внутри ядра атома нейтрон более чем стабилен
Насколько уместно говорить "внутри ядра"? В современных представлениях о ядре атома как будто бы нет понятий внутри и снаружи, обычно говорят просто "в ядре", подразумевая "в составе ядра". Поправьте если ошибаюсь.
Мягко говоря о нейтропах или протонах в ядре атомов говорить как о отдельных частицах не следует. Ядра представляют из себя кварк-глюонный суп, где кварки непрерывно меняются бозонами, превращаясь друг в друга. Ядро - это некая область сосредоточения заряда и энергии, там нет отдельных нейтронов или протонов.
При радиоактивном распаде ядра поражают частицы, в том числе нейтроны, но говорить, что они есть в ядре - это очень сильное упрощение.
Вооот они, куча нестыковок и затыков в ядрёной и квантовой физике.
Нейтрон распадается на протон, электрон и антинейтрино. Хорошо.
А если глянуть на состав нейтрона с другого ракурса, то он имеет кварковую структуру - 3 кварка.
Ну и теперь собственно сам затык: электрон не имеет структуры, стало быть не состоит ни из кварков, ни из чего-либо ещё. А тут, мы имеем всего 3 кварка в составе нейтрона! Вопрос - откуда взялся электрон при распаде?
Да, написано, электрон появился от распада w-бозона. Но, один маленький большой нюанс - w-бозон, как и электрон не имеет составной структуры. Но, может распадаться на электрон и анттинейтрино. Это затык номер два и номер три. Кароч, ситуёвина получается такая - одна истинно элементарная бесструктурная частица распадается на другую истинно элементарную бесструктурную частицу...
И такие проблемки в теоретической ядерной и квантовой физике на каждом шагу. Вот и собственно интерес - как физики всё это объясняют-то?
w-бозон, как и электрон не имеет составной структуры
Зато имеет массу и заряд.
как физики всё это объясняют-то?
Законом сохранения квадрата, вестимо. Который цэ на эм. А непременно распадётся любая частица, имеющая квадрат массу, если есть на что распадаться (не запрещают законы сохранения энергии, импульса, момента, заряда и квантовых чисел).
Ну-ну. А давайте рассмотрим дефект масс в общем случае. Вот скажем было 2 протона и нейтрон, объединились они - и, о чудо! - масса образовавшегося ядра меньше, чем масса изначальных компонентов. Что там с сохранением массы? А, да, там же ещё энергия связи, выделение энергии в виде безмассовых(!!!) частиц, фотонов например. И тут, самый смак. В соответствии с этой мс², получается что фотоны массу всё-таки имеют. Потому как если нет, то и дефект масс - читай недостающую массу объяснить не получится. Ну и до кучи, через мс² энергию фотона образовавшегося при дефекте масс не посчитать, т.к. у фотона массы-то нет! А в формуле есть. Так и что там с законами сохранения? Это мы разобрали только один из законов сохранения.
Масса в ядерных реакциях не сохраняется, сохраняется только энергия. В общем-то масса во всех процессах не сохраняется, но в большинстве случаев эти изменения исчезаще малы и этим можно пренебречь.
Как по мне E=mc^2 нужно калёным железом выжечь из научпопа, чтобы потом к фотонам никто не придирался. В общем случае верна такая формула:
Для фотонов масса ровно ноль и имеем E=pc, где р - это импульс фотона.
С математикой и мышлением у вас туго. Вот, на пальцах: примем имеем 2 протона - 2m, один нетрон - m, условно для удобства, примем что масса протона равна массе нейтрона. Имеем 2m+m=3m-f, где f - тот самый фотон. Собственно, тут и очевидно что f - это недостающая МАССА, которая перешла в излучение. Масса она и в Африке масса. И да, насчёт ничтожности этой энергии - на ничтожности этой энергии, которой можно пренебречь, как вы выразились, основан ИТЭР, и прочие реакторы синтеза, для получения в будущем почти халявной энергии в весьма нескромных масштабах.
Под "в большинстве случаев" я имел в виду химические реакции, термодинамику, кинематику и тд. В ядерных реакциях я полностью согласен, что это уже не ничтожная часть.
В чем туго? Я сказал, что масса не сохраняется и поэтому 2m+m=3m не работает. Работает только сохранение энергии и импульса.
Ну, а в расширенной формуле зачем тогда скрестили массу и импульс фотона? Эж разные вещи. Ну, а если копнуть глубже, то хим.реакции схожи с реакцией распада, просто в хим.реакциях выхлоп намного мизернее, ну а если просчитать их с точностью с какой просчитывают квантовые величины, то там тоже интересно будет. Хим.реакции проходят либо с выделением, либо с поглощением тепла. Тепло есть ничто иное как выделение энергии - инфракрасное излучение например. И излучение и есть фотон. Но, не суть, смысл в том, что все говорят что фотон массы не имеет. Но, забывают важное продолжение. Это как половина пословицы, которую все повторяют, а продолжения не знают. Итак, фотон не имеет массы ПОКОЯ. А где, кто-нибудь видел фотон в покое? Так что, утверждение что, излучение имеет массу очевидно, и не противоречит никаким постулатам и наблюдениям. То же самое давление света, как раз и подтверждает, что свет массу имеет. Вот как всё просто оказывается.
Другое дело что масса фотона нестабильна и имеет широкий диапазон, поэтому придуман универсальный способ расчета через импульс, который считается через частоту, длину волны. Ну и просто это удобнее в расчетах, чем переводить энергию или импульс в массу.
Расширенная формула справедлива для всех частиц и представляет собой полную энергию состоящую из массы частицы и её кинетической энергии. Масса покоя это устаревший термин, которым пытались спасти уравнения и формулы из ньютоновской физики, но в современной физике он не используется. Масса это инвариант преобразований Лоренца и нет смысла говорить о массе покоя, тк у движущихся тела будет точно такая же масса.
Утверждение, что фотон имеет массу, противоречит тому факту, что фотон распространяется со скоростью света. Будь у фотона масса, он путешествовал бы медленнее. Давление света объясняется тем, что фотоны обладают импульсом, который и входит в расширенную формулу.
нет смысла говорить о массе покоя, тк у движущихся тела будет точно такая же масса.
Вот тут с вами релятивисты поспорят. Чем выше скорость тела, тем больше масса.
Утверждение, что фотон имеет массу, противоречит тому факту, что фотон распространяется со скоростью света. Будь у фотона масса, он путешествовал бы медленнее. Давление света объясняется тем, что фотоны обладают импульсом, который и входит в расширенную формулу.
Ничто не противоречит. И ещё раз - кто-то видел или измерил фотон в состоянии покоя? Потому и существует эта оговорка. Так же как и существуют оговорки применения сто и ото - принцип локальности, инерциальные системы отсчета. Ну и фотон имеет такую скорость именно в вакууме. В другой среде, скорость фотона отлична от скорости в вакууме, причём фотоны разных энергий или частоты, длины волны (возьмите что нравится) будут обладать разной скоростью в одной и той же среде. А как пришить преобразования лоренца к остальным частицам и телам, обладающим массой? И почему именно лоренцевы? Но это лирика, пока говорим не о высокой абстракции, а о том, что можно пощупать и измерить. Касательно, того что будь у фотона масса, он путешествовал бы медленнее. Не вижу никакого ни смысла, ни логики в этом утверждении. Наоборот же, если нет массы, тогда ничто не мешает иметь неограниченную скорость. Но, в разных средах, фотоны разных энергий имеют разную скорость, а должны иметь одинаковую, потому как даже в среде отличной от вакуума, фотон имеет максимальную скорость.
И ещё, в прошлом году кажется, все научные паблики жужжали по поводу одного события, когда удалось локализовать источник грав.волн. Шум был из-за чего? Из-за разницы во времени прибытия - грав.волн (которые распространяются со скоростью света), и разницы во времени прибытия других видов излучения, задержка если не ошибаюсь в секунды. Так вот, выходит что грав.волны, и различного вида фотоны, преодолели одно и то же расстояние за разное время, хотя двигались с одной и той же скоростью. Но, получается что нет, не с одной и той же.
Поищу в закладках ссылку на это событие, если найду выложу.
По поводу массы покоя будут не согласны, те кто не смог осилить СТО, так что их сложно назвать релятивистами. Ещё раз, масса покоя и релятивистская масса были введены, чтобы спасти формулы из ньютоновской физики. В последствии от них отказались. Попробуйте записать второй закон Ньютона для сил, которая действует параллельно движению тела и перпендикулярно. Вас там ждёт сюрприз, если будете пытаться сохранить массу покоя и релятивистскую массу.
СТО работает в неинерциальных системах, её ограничение это плоское пространство-время.
Преобразования Лоренца очень успешно применяются к массивным частицам, я не вижу тут проблем.
Я не совсем понимаю пытаетесь ли вы разобраться или громить СТО и компанию?
Не распадается, а превращается. Элементарные частицы способны на такие фокусы.
Ну вообще-то именно распадаются. Т.к. в результате получается не одна, а несколько частиц. А превращаются, нейтрино например, в то же самое нейтрино - тау-, электронное, мюонное, без изменения своей структуры, в результате превращения остаётся та же частица и причём одна. Именно в этом различие распада и превращения.
Может пора перестать считать колебания и связи некими отдельными от пространства и времени частицами? Частицами чего, более сложной конструкции, образа в сознании физика (?) , тем более, если они на практике оставляют только следы, которые можно интерпретировать как угодно.
Спасибо за отличное изложение! Просто, ясно и без лишней перегрузки.
Самое интригующее – это как раз то небольшое «облачко» с разницей времён жизни нейтрона, измеренных двумя разными методами. Оно может оказаться либо следствием экспериментальных и методических ошибок, либо намёком на новую физику. Разница в десять секунд вроде бы мелочь, но уже много лет не даёт покоя. Тема старая, но завораживающая – и для физики элементарных частиц, и для космологии.
Мне этот протон покоя не даёт со своим временем жизни.
Даже у буддистов читаем : "Всё составное - непостоянно."
Что не так с нейтроном? Про 15 минут, которые решают судьбу Вселенной