неделя, 16 юли 2017 г.

Дали гравитационните вълни се състоят от частици гравитони

                 


Сега, след като детектора LIGO откри първия, втория и третия си сигнал от гравитационна вълна, тази част от теорията на Айнщайн, която прогнозира, че в тъканта на самото пространство трябва да има вълни, е потвърдена. Това води до най-различни интересни въпроси, включително и този:

Очаква ли се гравитационните вълни да демонстрират двойнствената природа на вълна-частица и дали физиците от експеримента LIGO вече замислят начин да тестват това като експеримента с двойния процеп?

Ето какво отговори астрофизикът Итън Сийгъл (Ethan Siegel) на страницата на Forbes.

Двойнствеността вълна-частица е една от най-странните последици от квантовата механика, която някога сме откривали.



Изображение: Wikimedia Commons / Sakurambo, въз основа на работата на Томас Янг, представена на Кралското общество през 1803 г.

Всичко започва достатъчно просто: материя е направена от частици, неща като атоми и техните съставни части, а излъчванията са направени от вълни. Може да се каже, че едно нещо е частица, ако то прави неща като да се сблъсква, отскача или слепва с други частици, да обменя енергия с тях, да се свързва и т.н. А вълната се определя по дифракцията и интерференцията със самата себе си.

Нютон е смятал погрешно, че светлината се състои от частици, но други като Хюйгенс (неговия съвременник) и учените след началото на XIX век като Йънг и Френел показаха категорично, че светлината показва свойства, които не могат да бъдат обяснени, ако не се разглежда като вълна. Най-очевидното от тях е преминаването през двоен процеп - картината на фона на екрана показва, че светлината интерферира конструктивно (което води до ярките петна) и деструктивно (което води до тъмните петна).



Изображение: Wikimedia Commons/Dr. Tonomura and Belsazar. Забележете как интерференчната картина става все по-видима с достатъчно частици, въпреки че са минали през двойния процеп една по една.

Такова взаимодействие еднозначно характеризира обекта като вълна и така експериментът "доказва", че светлината е вълна. Но става още по-объркващо в началото на XX век с откриването на фотоелектричния ефект. Когато се пусне светлина върху определен материал, от време на време светлината ще "избива" електрони. Ако се направи светлината по-червена (да се понижи енергията) - дори и ако се направи светлината по-интензивна - светлината няма да избива електрони. Но ако направим светлината по-синя (с по-висока енергия), дори силно да се смъкне интензивността й, пак ще избива електрони. Скоро след това се оказа, че светлината се квантува на фотони и че отделните фотони ще се държат като частици, избивайки електрони, ако при правилната енергия.





Изображение: Wikimedia Commons.


Имайте предвид, че при енергии под определен праг, не се наблюдава йонизация, но над този праг, се случва йонизация с по-големи фотонни енергии, водещи до по-големи електронни скорости.

През XX век се появиха още по-странни резултати::

• Отделни фотони, преминавайки през един от двата процепа един по един се интерферират сами със себе си и създават картина, съответстваща на вълна.

• Електроните, известни като частици, също показват интерференция и дифракция.

• Ако се измери през кой прорез преминава фотонът или електронът, не се получаваинтерфренична картина, но ако не се измерва, се получава.

Изглежда, че всяка частица, която някога сме наблюдавали, може да бъде описана едновременно като вълна и частица. Нещо повече, квантова физика ни учи, че трябва задължително да разглеждаме частиците едновременно като вълна и частица, иначе няма да получим съгласуващи се с експериментите резултати.



Изображение: B. P. Abbott et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration), чрез PRL 116, 061 102 (2016 г.).

Стигаме до гравитационните вълни. Те са нещо уникално, защото сме наблюдавали само вълновата им проява, но никога не сме наблюдавали да се държат като частици. Но също както водните вълни се състоят от частици, ние очакваме, че гравитационните вълни също ще са направени от частици. Тези частици вместо водни молекули, трябва да бъдат гравитони, частицата, която предава силата на гравитацията и се очаква да се прояви като следствие на това, че гравитацията по своята природа е също квантово взаимодействие.



Изображение: Dave Whyte of Bees & Bombs.

Тъй като това е вълна, съдейки по наблюденията, която се държи точно както предсказва Общата теория на относителността, включително по време на фазите inspiral, merger и ringdown, спокойно можем да заключим, че тя ще продължи да се държи като всички вълнови неща, които теорията на относителността прогнозира.

Изображение: ParticleBites

В детайли те са малко по-различни в сравнение с другите вълни, с които сме свикнали: те не са скаларни вълни като водните вълни, нито са векторни вълни като светлината, която има във фаза осцилиращи електрически и магнитни полета. Вместо това, те са тензорни вълни, заставящи пространството да се свива и разширява в перпендикулярни направления, когато вълната преминава през този район.




                     

Тези вълни правят много от същите неща, които бихме очаквали от една вълна, в това число, те се разпространяват с определена скорост през среда (със скоростта на светлината през самата тъкан на пространството), интерферират с други вълни в пространството както конструктивно, така и деструктивно, тези вълни "се носят" на върха на всякаква друга кривина на пространство-времето, която вече съществува, и ако има някакъв начин да се накарат тези вълни да изпитат дифракция - може би при преминаване през силно гравитационно поле на източник като черна дупка - те ще направят точно това. Освен това, тъй като Вселената се разширява, ние знаем, че тези вълни ще правят това, което правят всички вълни в разширяващата се Вселена - да се разтягат и разширяват заедно с фоновото пространство на Вселената.



Изображение: E. Siegel, from his book, Beyond The Galaxy

Така че истинският въпрос е как да се провери тяхната квантовата част? Как да потърсим корпускулярната природа на гравитационната вълна? На теория гравитационната вълна е подобна на анимацията по-горе, която показва ясно как се образува вълна от много движещи се по кръг частици - тези частици ще бъдат гравитони и цялостната видима вълна е това, което открива LIGO. Има всички основания да се очаква, че имаме гравитони, които:


• имат спин 2,
• нямат маса,
• разпространяват се със скоростта на светлината,
• и се взаимодействат чрез гравитация.

Ограниченията, получени от LIGO за масата на гравитона са изключително добри - ако гравитонът има маса, то тя е по-малка от 1,6 х 10-22 eV/c2 или ~ 1028 пъти по-лек от електрона. Но докато не се намери начин да се провери квантовата гравитация с помощта на гравитационните вълни, няма да знаем дали гравитационните вълни имат характер и на "частица" или демонстрират ли гравитоните корпускулярно-вълнов дуализъм.

Една гравитационна вълна потенциално би трябвало да се състои от огромен брой гравитони, но измерването на отделните й компоненти е изключително трудно и далеч отвъд нашите експериментални възможности. LIGO не може да различи единични гравитони по същата причина, по която телевизионната антена не различава единичните фотони. При сигнал детекторът е залят с частици и не е чувствителен към малките, дискретни стъпки енергия. Ако съществуват гравитони, LIGO не може ги разпознае, той не може да различи огромното количество гравитони в една некватувана гравитационна вълна. Ето защо LIGO не може да не ни каже нищо за съществуването на гравитоните.

За това всъщност има няколко възможности, въпреки че LIGO е малко вероятно да успее. Виждате ли, квантово-гравитационните ефекти най-силно се проявяват там, където има силни гравитационни полета на много малки разстояния. Едва ли има по-добър случай да се вникне в това, отколкото сливането на черни дупки. При сливането на две сингулярности тези квантови ефекти - които трябва да са отклонения от Общата теория на относителността - ще се показват в момента на сливането, малко преди и малко след това. Реално погледнато ние не търсим времеви отрязъци от порядъка на пикосекунди, а не на милисекунди или микросекунди, за които е чувствителен LIGO, но това може да не е невъзможно.

По принцип разработени са лазерни импулси, които работят по скалата на фемтосекунди и даже атосекунди (10-15 сек - 10-18 сек), така че потенциално е възможно да се организира чувствителност, която да проследи малки отклонения от Теорията на относителността, ако могат да се пуснат наведнъж достатъчно интерферометри. Това изисква огромен скок в областта на технологиите, включително и голям брой интерферометри и значително намаляване на шума и увеличаване на чувствителността. Но това не е технически невъзможно - това е просто технологично трудно.

Ако успеем да проверим корпускулярната природа на гравитона, това ще завърши нашата представа за дуализма вълна-частица в тази Вселена. Ние очакваме това да е истина, но не знаем със сигурност. Надяваме, че нашето любопитство ще ни накара да инвестираме в изясняването на този въпрос, че природата ще разкрие тайната си и в края на краищата ще разберем.




Субстанционалните /идеални/материални частици и античастици са единствените точковидни, безтруктурни, безформени елементарни частици с потенциални свойства за съществуването, развитието и закономерното управление на света и достигане до разум .Законите на симетрията са по висши от законите на битието а промяна на посоката води до промяна на качеството.Безформените точковидни частици и античастици са огледални двойници, които се подчиняват на Антисиметрията и представляват Съвършената материална /нематериална/точка, първопричина и начало на всички неща или на всички материални структури и форми.Така определените потенциални свойства на Съвършената субстанция точка я прави не сътворима и не унищожима. Защото тяхната неделимост и безформие не могат да бъдат създадени или унищожени .Несътворимостта и неунищожимостта натази субстанция /точка/се определя от нейната безструктурност и безформие или от същността на Идеалната материална точка. Ето защото никой не може да сътвори и унищожи Идеалната/енергийна/точка – същност на духовната субстанция. Така че прото субстанцията може да бъде идеална, но тази идеалност не съдържа разум/поне в началото/ поради простотата на своята безструктурност и безформие.реално съществуващите противоположности във природата са не 2 а 4. Необходим минимум от 2 броя проточастици, за дасъществува и се развива света. За да протича необходимото взаимодействие, Идеалната материална точка трябва да има свой антипод или проточастицата да приежава огледален двойник – античастица, подчиняващи се на Антисиметрията. От тази простота, съществуваща само като качествено различие между частицата и античастицата, развитието върви към раждане на структурите и формите на материята. Така от първичната безформена и безсмъртна материя без количествено различие, само с качествено различие между частиците и античастиците, се раждат новите вторични структури и форми с определено време на живот. След което се ражда различието като промяна на формата и количеството, определени от останалите видове симетрия. Двете противоположни проточастици /частица и античастица/ притежаващи необходимите първични материални свойства са с име Бегетрон /Бˉ/ и Антибегетрон /Б+/, дадено от автора на „Тетралектика на природата” – в името на България. При взаимодействието на точковидната електроотрицателна проточастица Бегетрон /Бˉ/, с пртивоположната античастица – Антибегетрон /Б+/ се стига до унищожаването на противоположните електрични заряди, еднаквата маса, противоположните посоки на спиновото въртене ½ , противоположните елементарни магнитни полюси като се получават най-занулените структури: частиците на вакуума /Вакуумон и Антивакуумон/ или първичното материално, относително едномерното геометрично пространство.Щом получихме частиците на вакуума, то от тях може да се построи неговата структура, а най-подходящо ще е името им Вакуумон /В0/ и Антивакуумон /В̄0/. От електродинамиката се знае, че елекричните сили се проявяват при неподвижни електрични заряди, а магнитните при движение на електричните заряди.Така че при въртенето на ляво на отрицателния Бегетрон /Б–/, се появява положителен магнитен заряд /полюс/, а при въртенето на дясно на положителния Бегетрон /Б+/, се появява отрицателен магнитен заряд /полюс/. При получаване на Вакуумона и Антивакуумона, по подобие на атома, единия електрчен заряд е център, а другия се върти около него и от двете точковидни частици се получават възможните две нови структури – частиците на вакуума. Възможните комбинации са само две. При Вакуумона център е отрицателния Бегетрон, около който обикаля положителния Антибегетрон, а при Антивакуумона е обратно. Така се унищожават елементарните магнитни полюси, но не се унищожават магнитните свойства, а се получават магнитни диполи с S и N полюси, при които стават действени лоренцовите магнитни сили. Така получените неразделими магнитни полюси могат да бъдат разделени само при разпадането на Вакуумона и Антивакуумона, за да се получи отново Идеалната материална електромагнитна точка, която вече има елементарен магнитен заряд – монополът на Дирак. Това обяснява невъзможността за откриване монополът на Дирак.Осъществявайки тази връзка помежду си чрез магнитните сили, частицата и античастицата на вакуума се навръзват чрез ориентация на своите различни магнитни полюси/...–S–В0–NS–В̄̄̄0–NS–В0–NS–В̄0–NS–В0–NS–В̄0–NS–В0–NS–В̄0–N–.../, по подобие на химичните полимерни вериги, но по-правдоподобно, е че полимирните химични вериги са отражение на вакуумната нишковидна структура.  


               



Double Helix Nebulae 80 LY дълга и на 300 LY отдалечена от черната дупка в центъра на Млечния път, Тя е продукт на изключително силното магнитно поле на нашата галактика, чиято вълна я усуква навън. "Никой никога не е виждал нещо подобно преди в космическата сфера." Тя изглежда като голямомащабна фрактално-плазмена ДНК с двойна спирало-нишковидна структура, която е свързана с центъра на галактиката или като ядрената мембрана на ДНК-то на живата клетка.



Комбинативната възможност на нишковидната вакуумна структура, е че може да съществува като две редуващи се противоположни вериги /нишки/ само с различие в посоки. Противоположната двупосочност на двете вериги на ДНК е отражение на тази противоположна двупосочност на вакуумните нишки. Получава се първичното Абсолютно едномерно геометрично, материално пространство с безкрайна дължина на двупосочните вакуумни нишки.. 






begetron426.blog.bg/
   





Тайната на света /отТодор Вачев/ 
Кратки бележки по книгата. 

Приемаме че има безкраен океан от свръхфинни прото-частици движещи се с различни скорости, може и по-големи от cкороста на светлината. При микроскопични флуктоации, трептене, се получава завихряне във микроскопични двойки торосоиди/латентни диполи, като постепенно всички те стават количествено и геометрично еднакви, неразличими един от друг, тогава именно ги наричаме вторични Х частици. Всяка от които съдържа 2 еднакви частици/истински атоми на Демокрит/


И така в природата/холограмата съществуват или са пуснати безкрайно много неделими микро обекти и те се свързват по два, образувайки всички Х частици. Ще си представим истинските атоми като микроскопичен облак от прото частици с особенна структура и организация на движение около един център. Движението вътре може скокообразно да придобива различен интензитет и да обхваща различна дълбочина.

При квантови удари на истинките атоми и Х частиците или между тях те могат да се превръщат в известните ел. частици съдържащи 2 или 3 атома. Това превръщане става по строги правила. При което истинските атоми придобиват спин маса, ел.заряд или други цялочислени заряди. Божественият промисъл се крие в структурата и своиствата на истинските атоми обуславяйки чудната хармония и разнообразие във света.

Свободните първични/пра частици приемаме за приносители съучастници в гравитационното поле а свободните Х частици/или виртуални фотони/ придобили постоянна скорост v=c приемаме за приносители на ЕМ и ЕЛ. поле и отчасти в гравитацията. Х частиците се движат в океан от първични частици и затова скороста им не достига до безкрайност а се мени по нелинеен закон стига до v>c след това пада до една мах. v=c/когато реактивната и активна производна се изравнят при някакъв мах/.

Макроскоп.флуктоации в резултат на субгравитационното поле и взаимодеиствия захваща все повече Х частици което води до свиване в миниатюрно за космическите мащаби много плътно и свръх температурно яйце. Виртуалните фотони придобиват пак v>c. Вероятноста за квантови удари рязко нараства и множество от тях от хомогени се превръщат в спинори/придобиват вътрешно спинорно движение или спин/Т.е. във резултат на квантови удари възниква незатихваща енергийна нееднородност възли/патрони/ - при което техните два истински атома без да се разделят един от друг придобиват еднопосочни спинове h/2 и h/2=1.

Така от хомогенните виртуални фотони възникват реалните фотони спинори и първото вещество озарява космичното яйце и безбрежните простори краи него.Втори етап- ражда се гравитационото взаимодеиствие g, еднакво по физическа същност, характер и микромеханика със субгравитационното взаимодеиствие но много по интензивно от него поради огромният брои нови разсейващи центрове/ възли/ - съществуващи вече в самите атоми спинори. В този стадий първоначалните фотони пак придобиват v>c те отчасти се разсейват от атомите спинори и това обуславя гравифотоното поле f то поражда слаби сили на отблъскване между телата F=k.m.m/r2.
F се дължи на субгравитационното Х/по слабо - от виртуални фотони/и на гравитационното g /по силно - от реални фотони/ - като се приспадне малкото отблъскване антигравитацията f.

Под въздеиствието на F материята се устремява с още по голяма скорост към центъра и виртуалните и реални фотони бурно реагират. В резултат свръхенергийни фотони, а други се разпадат на отделни атоми спинори(частици античастици),с маси много по големи от наблюдаваните в съвремените ускорители. Едните са антисиметрични(частици античастици), а при другите имаме огледално симетрично квантово взаимодеиствие при което възникват двойка атоми спинори неразличими по никакъв външен белег от огледалният си образ, с маси в покой m>0-Барионни заряди. Антибариони не съществуват както не съществува анти-фотон или анти -мезон.Така с възникването на неутралните атоми спинори и бариони заряди наред със свръхенергийни фотони и атоми спинори които са частица античастица един спрямо друг завършва великият космически срив и започва великият топлинен взрив родил нашата галактика.

Кварките това са възможни типове реализация на истинските атоми хомогени в спинори. Истиването на Космичното яйце води до намаляване на взаимодействието между различните видове кварки и антикварки, техните свойства се изменят и в една по късна фаза възникват нуклеоните/протони и неутрони/Тогава ел.заряди с голям брои неутрино и анти-неутрино остават все още свободни. По късно нуклеоните образуват по тежки атомни ядра около тях се настаняват ел. заряди компенсиращи положителният заряд на тези ядра т.е. възникват химическите атоми. А оцелелите първични фотони превърнали се в реликтови заедно с освободените неутрино и антинеутрино и досега скитат в просторите на Мегавселената обуславяйки в голяма степен нейната скрита маса. 

Ако съществува гравитрон, то той най-вероятно е истинския атом на Демокрит - хомоген(и когато е в центъра трябва да е частица, кристализирала - по Славка Севрюкова), а извън него гравитационна вълна с голяма дължина и малка енергия. Целостта на нуклеоните се обяснява с обмен на неутрино и антинеутрино. Навън неутриното се превръща в всепроникваща частица, а вътре в структурата е силно енергийна вълна с много къса дължина, което е причина ядрените сили да се проявяват на много малка дължина, а на по-големи разстояния замират. И третата частица, фотон има средна дължина на вълна и енергия и управлява ЕМ-ма.

Така неутриното управлява микросветът/ядрени сили/, 

Фотонът-макросвета. 

Гравитрон/атом на демокрит, ПСИОН,праатом-хомоген/-Мегасвета, и носителите на силите на света са триада.

       


От наблюдаемата Вселена до дължина на Планк





Виртуални частици/Частица и античастица




Фитонна структура на физическия вакуум

 

 Зарядова поляризация на физическия вакуум



Спинова надлъжна поляризация


 

 Спинова напречна поляризацияна физическия ваккум на физическия вакуум


Рис.1 Диаграма на поляризационните състояния на физическия вакуум

И трите полета: гравитационното, електромагнитното и спиновото са универсални. Те се проявяват и на микро и на макро-ниво. Тук е уместно да си припомним думите на акад. Я. И. Померанчук: "Цялата физика е физика на вакуума", или на акад. Г. И Наан: "Вакуумът е всичко и всичко е вакуум".

От запознаването с теорията на физическия вакуум става ясно, че съвременната природа не се нуждае от "обединения". В природата има само физически вакуум и неговите поляризационни състояния, а "обединението" отразява единствено степента на нашето разбиране на взаимната връзка между полетата.

Трябва да се отбележи още един извънредно важен факт, отнасящ се до физическия вакуум като източник на енергия.

Традиционната гледна точка се свежда до твърдението, че тъй като физическият вакуум е система с минимална енергия, то от такава система не може да се извлече никаква енергия. Но не се отчита, че физическият вакуум е динамична система с интензивни флуктуации, които могат да бъдат източник на енергия. Възможността за ефективно взаимодействие между спиниращи (въртящи се) обекти с физическия вакуум, позволява да се разгледа от нова позиция възможността за създаване на торсионни източници на енергия.

Съгласно Дж. Уилър, планковската плътност на енергията на физическия вакуум е 1095 g/cm3 , докато плътността на енергията на ядреното вещество е равна на 1014 g/cm3. Известни са и други оценки на енергията на вакуумните флуктуации, но всички те са съществено по-високи от оценката на Дж. Уилър. Следователно, може да се направят следните многообещаващи изводи:

Енергията на вакуумните флуктуации е твърде голяма, в сравнение с всеки друг вид енергия;

Чрез торсионните смущения може да се освободи енергията на вакуумните флуктуации.

Предполага, се че във физическия вакуум "са скрити" тъмната материя/черна светлина/ или скритата енергия, равни на половината от тези, които са реализирани при създаването на Вселената.

Няма коментари:

Публикуване на коментар