Структура элементарных частиц и атомных ядер

[Е.А.Меркулов]

 

По оси абцисс я это говорю, как икс нулевое. А по оси игрек я говорю игрек нулевое. Так понятно?
S - это число 0,04... (приблизительно).

Совершенно непонятно, какое отношение к массам элементарных частиц имеют “наговоренные вами на оси «абцисс и игрек»”, ваши “икс нулевое и игрек нулевое”.
А так, вроде бы и ничего.

кварковая теория теперь считается общепринятой

Скопом веровать в кварки, да в белые дыры – занятие простительное.

[Е.А.Меркулов]

вряд ли получится обяснить такое разнообразие частиц только "складочной" моделью

Насчет "складочной" модели – не знаю, но модель "матрешки" работает очень даже не плохо.

Примеры приводить?

Похоже, придется…
Как уже было сказано: «Параметры одной элементарной частицы суммируются с параметрами соответствующей «оболочки Е» - и получаются параметры другой элементарной частицы».

Итак, на абсолютно все случаи лептонного возбуждения элементарных частиц, мы имеем всего 5 зарядовых состояний "оболочки":
\( \begin{array}{|c|c|c|c||c|}
  оболочка & M & Q & S & J \\
  \hline
  E_a & k \cdot 1,6 \mbox { МэВ }& -1е & 0& 0 \\
  E_1 & k \cdot 1,3 \mbox { МэВ }& -1е & 0 & -1 ħ \\
  E_2 & k \cdot 6,8  \mbox { МэВ }& 0 & -1  & 0 \\
  E_3 & k \cdot 36,9 \mbox { МэВ }& +1е & 0 & 0 \\
  E_4  & k \cdot 175,9 \mbox { МэВ }& 0 & -1 & +1 ħ \\
\end{array} \)   

И, за основу (ядро) берем "положительный нуклон": \(  N^+   \), имеющий…
массу \(  M= 899,8 \mbox { МэВ }  \)
электрический заряд: \(  Q = +1е   \)
странность: \(  S = 0   \)
и спин: \(  J = +{1\over 2} ħ   \)
Накрываем наше "ядро" оболочкой типа: \(  E_a   \), с параметрами:
\(  M= 1,6 \mbox { МэВ }  \)
\(  Q = -1е   \)
\(  S = 0   \)
\(  J = 0   \)
И суммарно получаем квантовые параметры "нейтрального нуклона": \(  N^0   \)
\(  M= 899,8 + 1,6 = 901,4 \mbox { МэВ }  \)
\(  Q = +1е  +(-1е) =0   \)
\(  S = 0+0=0   \)
\(  J = +{1\over 2} ħ  + 0 = +{1\over 2} ħ   \)

Теперь за основу берем то, что получилось ("нейтральный нуклон": \(  N^0   \))
И накрываем это "ядро" оболочкой типа: \(  E_3  \) - суммарно получаем квантовые параметры "протона": \(  p   \)
 \( \begin{array}{|c|c|c|c||c|}
p & 938,3 \mbox { МэВ } & +1е   & 0 & +{1\over 2} ħ &  \\
  & 1 \cdot 36,9 \mbox { МэВ }& +1е & 0 & 0 & E_3\\
N^0   & 901,4 \mbox { МэВ } & 0  & 0 & +{1\over 2} ħ &  \\
  \hline
  микрочастица & M & Q & S & J & оболочка \\
\end{array} \)   

Идем далее, наш протон: \(  p   \) накрываем оболочкой типа: \(  E_1  \) и
в сумме имеем, естественно, нейтрон: \(  n   \)
 \( \begin{array}{|c|c|c|c||c|}
n & 939,6 \mbox { МэВ } & 0  & 0 & -{1\over 2} ħ &  \\
  & 1 \cdot 1,3 \mbox { МэВ }& -1е & 0 & -1 ħ & E_1 \\
p & 938,3 \mbox { МэВ } & +1е   & 0 & +{1\over 2} ħ &  \\
  \hline
  микрочастица & M & Q & S & J & оболочка \\
\end{array} \)   

Продолжаем разговор, накрывая полученный нейтрон: \(  n   \) оболочкой типа: \(  E_4  \). Получаем уже: \(  Λ^0 \mbox {-гиперон }  \).
 \( \begin{array}{|c|c|c|c||c|}
Λ^0 & 1115,5 \mbox { МэВ } & 0  & -1 & +{1\over 2} ħ &  \\
  & 1 \cdot 175,9 \mbox { МэВ }& 0 & -1 & +1 ħ & E_4 \\
n & 939,6 \mbox { МэВ } & 0  & 0 & -{1\over 2} ħ &  \\
  \hline
  микрочастица & M & Q & S & J & оболочка \\
\end{array} \)   

Продолжать (с учетом фактора повторяемости оболочек: \(  k  \)) надо или и так понятно, что нет здесь места для гипотетических кварков…
Ведь все квантовые параметры элементарных частиц можно рассчитать, не прибегая к этой нелепой гипотезе. 

[Е.А.Меркулов]

Смеха ради, предлагаю сопоставить расчет масс (и, заодно, квантовых характеристик) элементарных частиц по схеме «матрешки» (алгоритм расписан постом выше) с альтернативной схемой, на основе нелепой гипотезы существования кварков.
Так для расчетов, модель «кварков» предлагает, якобы, ну очень простую и всем понятную формулу:     \[  M=(1+s+x_0)^{1/(1-y_0)} \] с еще более «простеньким» аргументом, типа: (x^(x^(x^x)))^(x^A2). «Очевидно», также и понятие того, куды энтот аргумент в формульку следуеть пришпиндюрить.

Предлагаю всем желающим произвести расчет масс по этой (кварковой), с позволения сказать, схеме, для элементарных частиц, массы которых приведены выше в расчетах по схеме «матрешки»: \[ \begin{array}{|c|c|c|c||c|}
\hline
микрочастица & масса & расчет \\
\hline
Λ^0 & 1115,6 \mbox {  МэВ}  & 1115,5 \mbox {  МэВ} \\
n & 939,5731 \mbox { МэВ } &  939,6 \mbox { МэВ } \\
p & 938,2796 \mbox { МэВ } &  938,3 \mbox { МэВ } \\
\hline
\end{array} \]

[computAI]

нет здесь места для гипотетических кварков

У Вас как раз получилась неплохая 3-кварковая модель протона, и 4-кварковая нейтрона, хотя электрон обычно не относят к кваркам из-за малости массы. Ключевой вопрос, что считать кварком. Данные экспериментов намекают, что это не подобия "точек" с очень высокой плотностью энергии в центре. Скорее объекты весьма протяжённые по меркам частиц, и сложной формы, например, в виде скорлупы разной толщины в разных местах, охватывающей более внутренние образования, и возможно "вращающейся", быстрее в экваториальной плоскости, если говорить о подобии линейной скорости. Иногда ещё используется термин "квазичастица".

[Е.А.Меркулов]

 

Скорее объекты весьма протяжённые по меркам частиц, и сложной формы, например, в виде скорлупы разной толщины в разных местах, охватывающей более внутренние образования

Подобный принцип «матрешки», возможно, и есть наиболее приемлемая схема внутреннего строения элементарных частиц.
Пока ясно лишь одно: в самом общем виде элементарные частицы представляют собою набор отдельных частей (выше в теме именуемые ядром и оболочками), к которым вполне применимо обобщающее понятие: «квазичастиц». При этом, каждой квазичастице присущ свой вполне конкретный набор таких параметров как: масса, электрический заряд, странность, спин и магнитный момент. О последнем еще не было сказано, практически, ничего. Но, зато, установлен эффект квантования массы квазичастиц относящихся к оболочкам.

Простая же арифметическая сумма параметров всех квазичастиц, слагающих структуру элементарной частицы, и дает нам параметры самой этой частицы.
Другими словами, нам удалось «разложить» элементарные частиц на составляющие их квазичастицы, которые, вопреки ожиданиям, оказались совсем не кварками.

[computAI]

Когда-то я встречал статью, ещё в прошлом веке англоязычные проводили эксперименты, сталкивая нейтроны с другими объектами,  и пришли к выводу, что положительная сердцевина покрыта слоем с отрицательной плотностью заряда. От этого возможно зависит поведение нейтрона, который охотнее взаимодействует с положительными объектами, а электроны "расталкивает", хотя интенсивность поля в отрицательной оболочке убывает с расстоянием быстрее, чем  1 / r^2. Использовалось слово shell (скорлупа, оболочка) и был соответствующий рисунок, более реалистичный, чем треугольники наивных художников. Глубже проникнуть в структуру и докопатьcя до кварков тогда может не получилось, но теперь возможно есть соответствующие ускорители. Скажем если сталкивать протоны и нейтроны с рентгеновскими фотонами или разогнанными электронами, то если они состоят из двух одинаковых точечных кварков и третьего другого, похожего по массе, полагаю должно быть два экстремума каких-то событий на разных энергиях (частотах) облучающих частиц, при этом одно встречалось бы чаще вдвое, чем другое, хотя при использовании заряжённых электронов ещё могут понадобиться поправки на заряд кварка. Событиями могут быть распады, поглощения, отражения, необычные углы отскока и многое другое, суть не в этом. Если же кварки вложены друг в друга, тогда можно предполагать три экстремума событий для протона и четыре для нейтрона, хотя крайние может и не так просто засечь, из-за малости массы электрона или труднодоступности самого внутреннего кварка. Придётся расширять частотный спектр облучений и концентрацию частиц в лучах. Я не знаток по таким вопросам, может кто-то лучше знаком, проводились ли подобные эксперименты.

[Е.А.Меркулов]

Мне где-то тоже попадались графики экспериментальных замеров распределения плотности электрического заряда в протоне и нейтроне. Попробую их отыскать и выложить здесь.

[computAI]

оказались совсем не кварками

Скорее как раз кварками, по крайней мере применительно к протонам. Противоречия с кварковой моделью здесь по сути никакого. Проблемы начинаются, когда кто-то ошибочно представляет кварки только в виде "почти точечных" образований, или вообще впадает в идеализм, говоря о "бесконечно малых" материальных точках, струнах и бранах. В реальности всё имеет протяжённость, связность, размеры и плотности на континууме. Точки конечно удобное приближение, которое очень экономит вычислительные ресурсы, когда расстояния между точками большие. Но имеют свои ограничения и при уменьшении масштаба становятся неприменимыми.

[Е.А.Меркулов]

Если рассмотреть общий вид наращивания оболочек от положительного нуклона до омега-минус-частицы, то это будет выглядеть скорее как схема уровней возбуждения положительного нуклона:

\( \begin{array}{|c|c|c|c||c|}
 Ω^-   & 1673,0 \mbox { МэВ } & -1е  & -3 & +{3\over 2} ħ &  \\
  & 2 \cdot 175,9 \mbox { МэВ }& 0 & -1 & +1 ħ & E_4 (№2)\\
Ξ^-   & 1321,2 \mbox { МэВ } & -1е  & -2 & +{1\over 2} ħ &  \\
  & 4 \cdot 1,6 \mbox { МэВ }& -1е & 0 & 0 & E_a (№4)\\
Ξ^0 & 1314,8 \mbox { МэВ } & 0  & -2 & +{1\over 2} ħ &  \\
  & 3 \cdot 36,9 \mbox { МэВ }& +1е & 0 & 0 & E_3(№3)\\
N^-   & 1204,1 \mbox { МэВ } & -1е  & -2 & +{1\over 2} ħ &  \\
  & 1 \cdot 6,8  \mbox { МэВ }& 0 & -1  & 0 & E_2 \\
Σ^- & 1197,3 \mbox { МэВ } & -1е   & -1 & +{1\over 2} ħ &  \\
  & 3 \cdot 1,6 \mbox { МэВ }& -1е & 0 & 0 & E_a (№3)\\
Σ^0 & 1192,5 \mbox { МэВ } & 0  & -1 & +{1\over 2} ħ &  \\
  & 2 \cdot 1,6 \mbox { МэВ }& -1е & 0& 0 & E_a (№2)\\
Σ^+ & 1189,3 \mbox { МэВ } & +1е  & -1 & +{1\over 2} ħ &  \\
    & 2 \cdot 36,9 \mbox { МэВ }& +1е & 0 & 0 & E_3 (№2)\\
Λ^0 & 1115,5 \mbox { МэВ } & 0  & -1 & +{1\over 2} ħ &  \\
  & 1 \cdot 175,9 \mbox { МэВ }& 0 & -1 & +1 ħ & E_4 \\
n & 939,6 \mbox { МэВ } & 0  & 0 & -{1\over 2} ħ &  \\
  & 1 \cdot 1,3 \mbox { МэВ }& -1е & 0 & -1 ħ & E_1 \\
p & 938,3 \mbox { МэВ } & +1е   & 0 & +{1\over 2} ħ &  \\
  & 1 \cdot 36,9 \mbox { МэВ }& +1е & 0 & 0 & E_3\\
N^0   & 901,4 \mbox { МэВ } & 0  & 0 & +{1\over 2} ħ &  \\
  & 1 \cdot 1,6 \mbox { МэВ }& -1е & 0& 0 & E_a \\
N^+   & 899,8 \mbox { МэВ } & +1е  & 0 & +{1\over 2} ħ &  \\
  \hline
  микрочастица & M & Q & S & J & оболочка \\
\end{array} \)   

И в этой «схеме», сразу две оболочки (нейтральные: \(  E_2  \mbox { и } E_4   \) ) обладают свойством "странного кварка".
Что, как-то, не очень…

[Е.А.Меркулов]

Закрыть вопрос поиска соответствия между кварками и оболочками можно простым сопоставлением квантовых характеристик этих основ двух альтернативных точек зрения на физическую природу элементарных частиц: \[ \begin{array}{|c|c|c|c||c|}
  \hline
  кварк & M & Q & S/C & J &B  \\
  \hline
  u & 2,16 \mbox { МэВ }& +{2\over 3}е & 0/0 & +{1\over 2}ħ & {1\over 3}\\
  d & 4,67 \mbox { МэВ }& -{1\over 3}е & 0/0 & +{1\over 2}ħ &{1\over 3}\\
  s & 93,4 \mbox { МэВ }& -{1\over 3}е & 1/0 & +{1\over 2}ħ & {1\over 3}\\
  c & 1270 \mbox { МэВ }& +{2\over 3}е & 0/1 & +{1\over 2}ħ & {1\over 3}\\
  b & 4180 \mbox { МэВ }& -{1\over 3}е & 0/0 & +{1\over 2}ħ & {1\over 3}\\
  t & 172700 \mbox { МэВ }& +{2\over 3}е & 0/0 & +{1\over 2}ħ & {1\over 3}\\
     &   &   &   &   &   \\
   \hline
оболочка & M & Q & S/C & J &B  \\
  \hline
  E_1 & k \cdot 1,3 \mbox { МэВ }& -1е & 0/0  & -1 ħ & 0\\
  E_a & k \cdot 1,6 \mbox { МэВ }& -1е & 0/0 & 0 & 0\\
  E_2 & k \cdot 6,8  \mbox { МэВ }& 0 & -1/0   & 0 & 0\\
  E_3& k \cdot 36,9 \mbox { МэВ }& +1е & 0/0  & 0 & 0\\
  E_4 & k \cdot 175,9 \mbox { МэВ }& 0 & -1/0  & +1 ħ & 0\\
     &   &   &   &   &   \\
  \hline
\end{array} \] Очевидно, что общего между кварками и оболочками гораздо меньше, чем общего между вертолетом и апельсином. Впрочем, имеется одна любопытная особенность:
 среднеарифметическая масса двух оболочек, ответственных за странность элементарных частиц
\(  (M_{E4} + M_{E2} )/2 = 91.35 \mbox { МэВ}   \)
примерно соответствует массе странного кварка
\(  M_{S} = 93.4 \mbox { МэВ }  \).

[computAI]

Что ваши оболочки имеют только целые заряды в элементарных единицах, а не дробные, это заманчиво. Можно заметить, что нулевые заряды только у странных оболочек, а у нестранных всегда плюс или минус единица. Интересно, существуют ли закономерности в распределении оболочек. Предполагаю, две положительных или отрицательных не могут соседствовать. Но бывают ли нулевые внутренними ядрышками, бывают ли наружными скорлупками, или только промежуточными, и могут ли соседствовать две нулевые? Вы наблюдательны и возможно просветите меня насчёт таких закономерностей.

[computAI]

Всё же огромное значение имеют эксперименты. Показывает ли рассеяние неких частиц наличие в составе протона трёх разнородных элементов или двух похожих и третьего отличающегося. К сожалению, я не знаток экспериментальной физики.

[Е.А.Меркулов]

 

существуют ли закономерности в распределении оболочек. Предполагаю, две положительных или отрицательных не могут соседствовать.

Закономерности обязательно существуют. Некоторые я уже определил, но не факт, что все. И ваше предположение, в ряду этих закономерностей, совершенно справедливо.
Однако, прежде чем далее продвигаться в этом направлении, считаю необходимым уточнить, что в общей таблице гиперонной «матрешки» три микрочастицы:

\( \begin{array}{|c|c|c|c||c|}
N^-   & 1204,1 \mbox { МэВ } & -1е  & -2 & +{1\over 2} ħ  \\
N^0   & 901,4 \mbox { МэВ } & 0  & 0 & +{1\over 2} ħ   \\
N^+   & 899,8 \mbox { МэВ } & +1е  & 0 & +{1\over 2} ħ   \\
  \hline
  нуклон & M & Q & S & J  \\
\end{array} \)   

…являются чисто расчетными состояниями и реально в экспериментах они никогда не наблюдались: конфайнмент, однако. Предположение о том, что именно эти нуклоны (а вовсе не протон с нейтроном) являются составными частями атомных ядер, полностью снимает с повестки дня проблему «дефекта масс». И не только. Так, в частности, наличием в атомном ядре странного, отрицательного нуклона, может быть объяснен эффект испускания позитронов нейтрон-дефицитными ядрами, без привлечения нелепой гипотезы самопроизвольного превращения протона в нейтрон. При этом все нуклоны способны существовать исключительно в составе атомных ядер. Впрочем, и ни одна из оболочек в свободном (сама по себе, как самостоятельная частица) состоянии, вне элементарных частиц, в природе не наблюдается. 

Однако тема физики атомного ядра – есть отдельная большая проблема.

[computAI]

Ядра наверное можно было бы моделировать с хорошим приближением, даже оставив протоны условно точечными и только электроны рассматривая как условно непрерывные поля с дискретизацией на сетке. Хотя для этого нужно уточнить нелинейные уравнения поля. С частицами сложнее. Из вашей таблицы трудно понять, что к чему добавляется при наращивании оболочек. Стоило бы писать полные формулы каждой, как в химии пишут состав электронных оболочек. Например пусть более лёгкая из странных оболочек (кажется Е₂ у Вас) будет обозначена S₁, более тяжёлая S₂ (теперь кажется Е₄). Заряжённые соответственно Q с какими-то индексами. Или оставьте Е если Вам так больше нравится, я-то пойму так как немного в курсе, но свежим читателям темы трудно ориентироваться. Тогда состав от центра к периферии какой-то частицы мог бы описываться так: Q₁2S₁3Q₂. Значит первая в единственном числе, следующие с множителями 2 и 3 надо удвоить или утроить (что это значит, сложный вопрос, полагаю речь идёт об углублении складки или уменьшении ширины её основания).

[computAI]

Если я правильно понял, формула для расчёта Е через произведения больше не актуальна, они просто принимаются как константы?

[Е.А.Меркулов]

Вот здесь я приводил расчет (на основе экспериментальных данных масс элементарных частиц) величины \(  ΔM_0   \). На всякий случай (случай стойкого нежелания смотреть мои ссылки на предыдущие посты настоящей темы) привожу эти расчеты:

1) \(  ΔM_0 = (M(Σ^0) - M(Σ^+))/2 = (1192,46±0,08  - 1189,36±0,06  )/2=  1,55±0,07 \mbox { МэВ }    \)
2) \(  ΔM_0 = (M(Σ^-) - M(Σ^0))/3 = (1197,34±0,05  - 1192,46±0,08 )/3=  1,62(3)±0,04(3) \mbox { МэВ }    \)
3) \(  ΔM_0 = (M(Ξ^-) - M(Ξ^0))/4 = (1321,32±0,13  - 1314,9±0,6)/4=  1,605±0,1825 \mbox { МэВ }    \)
Получая, в итоге, практически, одно и то же число.
Или, «компонуя» по трем независимым замерам:  \(  ΔM_0 = 1,60±0,02 \mbox { МэВ }    \).

При этом, экспериментальный параметр \(  ΔM_0   \) соответствует своему расчетному аналогу \(  E_a   \), полученному на основе эмпирической формулы: \[  ΔM_0 = E_a ={ m_ μ\over3 ((  α  μ_e/ μ_p)^2 – 1) }   \]...что существенным образом повышает точность определения этого важного параметра массы, лежащей в основе всех последующих расчетов в рамках оболочечной модели строения элементарных частиц.
Так, что, по большому счету, эта и последующие ей расчетные формулы выполняют лишь уточняющую роль. Поскольку, там же, я приводил экспериментальное определение параметра массы:
\(  ΔM_2 = 6,781596±0,000198 \mbox { МэВ }    \)
что соответствует базовой (\(  k = 1  \)) массе оболочки \(  E_2 =6,8 \mbox { МэВ }  \).

Аналогичным образом на основе экспериментальных данных определяется и соответствие расчетным параметрам прочих оболочек:
1) \(  ΔM_4 = (M(Λ^0 \mbox {-гиперон }) - M(Ξ^- \mbox {-гиперон }))/1 = (1115,60±0,05 – 939,5731±0,0027)/1=  176,0269±0,0527 \mbox { МэВ }    \)
2) \(  ΔM_4 = (M(Ω^- \mbox {-частица }) - M(n))/2 = (1672,45±0,32 - 1321,32±0,13)/2=  175,565±0,225 \mbox { МэВ }    \)
…что, с небольшой «натяжкой», позволяет утверждать:
\(  ΔM_4 ≈ E_4 = 175,9   \mbox { МэВ }    \)
а также:
\(  ΔM_1 = (M( \mbox {нейтрон }) - M( \mbox {протон }))/1 = 1,293323±0,000016 \mbox { МэВ }    \)
как соответствие \(  E_1 =1.3  \mbox { МэВ }    \)

Все вышесказанное позволяет от расчетных эмпирических формул перейти к рассмотрению базовых масс оболочек: "Е", в качестве констант, установленных экспериментальным путем.

[Е.А.Меркулов]

Теперь насчет более наглядного отображения структуры элементарных частиц «от центра к периферии».
Итак, в центре любой «нашей матрешки» располагается ядро, которое, словно кочерыжка в капусте, упакована внутри капустных листьев, именуемых оболочками. В случае гиперонной матрешки, такой «кочерыжкой» выступает стабильная элементарная частица: Протон: \(  p  \), который мы последовательно укутываем «листьями»:

1) первый лист - оболочкa типа \(  E_1  \), что дает нам линейную запись в форме: \(  (p+E_1)  \), которая соответствует новой элементарной частице под названием Нейтрон: \(  n  \). И его внутренняя структура может быть записана в виде: \(  n (p+E_1)  \). Если подобная форма записи приемлема, то переходим ко второму листу, имеющим тип: \(  E_4  \)…

2) Получаем новую элементарную частицу \(  Λ^0 \mbox {-гиперон }  \), структура которого может быть представлена как: \(  Λ^0(p+E_1+ E_4)  \) или \(  Λ^0(n + E_4)  \).

3) Далее (на третьем уровне) имеем \(  Σ^+ \mbox {-гиперон }  \), с его структурой в виде: \(  Σ^+(p+E_1+ E_4+ E_3)  \) или \(  Σ^+(Λ^0 + E_3)  \).
При этом квантовые параметры \(  Σ^+ \mbox {-гиперона }  \) (как, впрочем, и всех элементарных частиц) – есть арифметическая сумма этих параметров всех его составных частей, а для расчета массы этого гиперона необходимо использовать экспериментальные значения, описанные постом выше:
\(  M_{Σ^+}= M_{p}+ΔM_1+ ΔM_4+ 2\cdot ΔM_3  \)

4) Аналогичным образом получаем \(  Σ^0 \mbox {-гиперон }  \)
со структурой: \(  Σ^0(p+E_1+ E_4+ E_3+ E_a)  \) или \(  Σ^0( Σ^+ +E_a)  \)
и массой: \(  M_{Σ^0}= M_{p}+ΔM_1+ ΔM_4+ 2\cdot ΔM_3 +2\cdot ΔM_0  \)

5) Далее: \(  Σ^- \mbox {-гиперон }  \)
\(  Σ^-(p+E_1+ E_4+ E_3+ E_a+ E_a)  \) или \(  Σ^-( Σ^0 +E_a)  \)
\(  M_{Σ^0}= M_{p}+ΔM_1+ ΔM_4+ 2\cdot ΔM_3 +2\cdot ΔM_0 +3\cdot ΔM_0  \)
…можно структуру записывать проще, если иметь в виду соотношение между квантовыми характеристиками и массой элементарных частиц:
\(  Σ^-(p E_1 E_4 2E_3 2E_a 3E_a)  \) или \(  Σ^-( Σ^0 3E_a)  \)

6) продолжая уже по предельно упрощенной записи, выходим на гипотетический Отрицательный Нуклон:
\(  N^-(p E_1 E_4 2E_3 2E_a 3E_a E_2)  \) или \(  N^-( Σ^- E_2)  \)

7) \(  Ξ^0(p E_1 E_4 2E_3 2E_a 3E_a E_2 3E_3)  \) или \(  Ξ^0( N^- 3E_3)  \)

8) \(  Ξ^-(p E_1 E_4 2E_3 2E_a 3E_a E_2 3E_3 4E_a)  \) или \(  Ξ^-(Ξ^0 4E_a)  \)

9) \(  Ω^-(p E_1 E_4 2E_3 2E_a 3E_a E_2 3E_3 4E_a 2E_4)  \) или \(  Ω^-(Ξ^- 2E_4)  \)

Как-то так. Хотя я предпочел бы «китайскую грамому» для наглядности описания распада \(  Ω^- \mbox {-гиперона на  } Ξ^0 \mbox {-гиперон }  \):

Код: [Выделить]

         2E4                           
4Ea                           
     3E3                  3E3
          E2                    E2         
3Ea                  3Ea               
2Ea                  2Ea                 
     2E3                  2E3             
          E4                    E4       
 E1                   E1                    5E2         
      p                    p                   μ⁻       
(Ω⁻-гиперон)    →     (Ξ⁰-гиперон)     +    (π⁻-мезон)             

[computAI]

Примечательно, что в вашей модели более тяжёлые оболочки могут наслаиваться на более лёгкие. Я представлял самое тяжёлое находится в центре и имеет минимальные размеры. В кварковых моделях разница массы между кварками такая огромная, что лёгкие вполне могли бы быстро метаться возле тяжёлых, образуя облака, как электроны в атомах. Судя по приведённым Вами формулам, Е1 это электрон, и встречается только один раз везде, как наружная часть условного нейтрона. Странные оболочки (Е₂ и Е₄), они же нейтральные, не встречаются рядом друг с другом. Зато малопонятная Еа (с помощью произведения с каким верхним индексом получена?)  встречается пачками и вероятно просто служит для подгонки весов под экспериментальные значения, чтобы обосновать дефекты массы, хотя более глубокая причина таковых, как и в нейтроне, кроется наверное в других эффектах. Странные оболочки могут иметь полевое обоснование как состоящие только из векторного потенциала и магнитного поля (его ротора), тогда как скалярный потенциал и электрическое поле примерно нулевые, поэтому и заряда нет. Наподобие кольцевого автотрансформатора или сцепившихся подковообразных магнитов, магнитное поле кольцевое, а векторный потенциал и ток смещения образуют диполь магнитного типа (не путать с электрическим). Поскольку ток смещения (ротор магнитного поля) нечем компенсировать, такие образования очень нестабильные. Нейтральный пион может оказаться схожего типа, не зря у него нет античастицы, отличающейся от частицы. Если это одна странная оболочка или две с магнитным полем в противоположных направлениях надеты одна на другую, можно посмотреть с другого конца при смене направления поля и частица окажется по сути той же самой. Чего нельзя сказать о заряжённых оболочках.

[Е.А.Меркулов]

 

Примечательно, что в вашей модели более тяжёлые оболочки могут наслаиваться на более лёгкие. Я представлял самое тяжёлое находится в центре и имеет минимальные размеры.

Совершенно справедливо.
Однако подобное «противоестественное» нагромождение оболочек верхних слоев элементарных частиц компенсируется только наличием в их центре более тяжелого ядра. Но подобная, стабилизирующая структуру, «компенсация» отсутствует в безъядерных элементарных частицах. Ярким примером которых служит еще ранее не рассматриваемый нами \(  K^0 \mbox {-мезон }  \). У этой элементарной частицы, аномальный рост массы внешних слоев приводит к их «обрушению», при котором этот мезон, как бы, выворачивается наизнанку и его внешние (тяжелые) оболочки оказываются внизу, а верхние уровни занимают легкие оболочки, бывшие прежде внутренними. Но сие нормальное (с точки зрения распределения масс) состояние оказывается противоестественным, со структурной точки зрения.
И это «структурное правило» стремится вернуть оболочки в их первоначальное расположение: с легкими в центре и тяжелыми снаружи. Самое интересное заключается в том, что ЭТО удается сделать. В итоге, наш бедный \(  K^0 \mbox {-мезон }  \) вынужден постоянно «кувыркаться», переходя из одного состояния в другое: \[  K^0_L   ←→   K^0_S   \] И, в зависимости от того, в каком состояние наш мезон застает процедура его самопроизвольного распада, он не только распадается по-разному, но и с разными временами жизни!
В состоянии \(  K^0_L   \) мезон живет \(  5,183 \cdot 10^{-8} \mbox { сек. }  \)
В состоянии \(  K^0_S   \) мезон живет \(  0,8923 \cdot 10^{-10} \mbox { сек. }  \)

[Е.А.Меркулов]

 

малопонятная Еа (с помощью произведения с каким верхним индексом получена?)  встречается пачками и вероятно просто служит для подгонки весов под экспериментальные значения, чтобы обосновать дефекты массы

Изолированость и малопонятность «Е_а» объясняется ее «базовостью» для расчета из нее «производных», по уже известной вам формуле: \[ E_m = {1\over 2} (m + E_a \cdot c_1^m \prod_{n=1}^m (1 – n + c_4/c_1)/ c_4 )  \] И служит «Е_а» не для «подгонки весов», а в качестве «расщепителя масс» внутри гиперонных групп: \(  Σ \mbox {, как частицы с изотопическим спином }I=1 \mbox {  и } Ξ \mbox {,  c изотопическим спином } I=1/2  \), которые (эти группы) кварковая модель рассматривает в качестве одной-единственной частицы, но лишь в разных ипостасях. Так же «грубо», кварковая модель рассматривает и один-единственный нуклон в двух его различных «вариациях»: протон и нейтрон. А «расщепителем масс» этого (единого и неделимого, как Иерусалим) нуклона, частицы с \(  I=1/2  \) является параметр «Е₁».
Ну и нейтральные (странные) оболочки «Е₂» и «Е₄» служат для «прерывания» (завершения) подобных расщеплений. А вот с оболочки «Е₃» всегда начинается новый уровень этого процесса.
Или, если хотите, процесс «расщепителя масс частицы одной кварковой группы» ограничен снизу оболочкой типа «Е₃», а сверху - типом «Е₂» или «Е₄».
И, при этом, никаких дефектов масс не наблюдается.