единство Ядерного и Слабого взаимодействий

[Е.А.Меркулов]

Принято считать, что Сильное (оно же: Ядерное) взаимодействие обеспечивает стабильность атомных ядер. Но это по сути – избыточная сущность, достойная разве что, бритвы Оккама, поскольку стабильность атомных ядер обеспечивается банальным недостатком их массы для развала на составные элементы (нуклоны), слагающие эти самые атомные ядра.
Пример простейшего случая "объединения" Протона: \(p\) с Нейтроном: \(n\) в ядро атома тяжелого водорода (Дейтона): \(d\) , которое НЕ распадается на свои составные части: \[d\not\to p+n\] Исключительно по причине недостатка ( 2,3 МэВ/с² ) своей массы (\(M_d=1875.6\)) для формирования полноценных (в свободном состоянии) Протона (\(M_p=938.3\)) и Нейтрона (\(M_n=939.6\)): \[ M_d~(1875.6) < M_p+ M_n~(1877.9)\] Причем здесь какое-то мифическое Ядерное взаимодействие, если той же самой причиной нехватки массы обеспечивается (наряду со стабильностью атомных ядер) и стабильность самих атомов.
Пример простейшего случая "объединения" того же Протона (\(p\)) с Электроном (\(e^-\)) в атом вполне обычного водорода (нуклид: \(^1_1H \)), который тоже НЕ распадается на свои составные части: \[^1_1H\not\to p+e^-\] И не распадается этот атом, по все той же самой причине нехватки собственной массы для формирования Протона, свободного от связи с Электроном. И пусть для развала на свои составные части атому Водорода недостает всего-то каких-то сопливых: 13,6 эВ/с²
Дело не в количестве эВов–МэВов, а в принципе.
 
Почему одна и та же причина стабильности (недостаток массы) микрочастиц
а) в случае с атомными ядрами списывается на Сильное взаимодействие
б) в случае с атомами – на Электромагнитное...

[Evalmer]

По причине отсутствия интереса к теме здесь, готов продолжить ее обсуждение в "Уголке Мионы"

[Е.А.Меркулов]

Перенос темы из одного раздела в другой, интереса к ней не прибавляет.

[Е.А.Меркулов]

…Но, может быть, вызовет интерес, факт распределения электрического заряда внутри нуклонов:



Факт, противоречащий кварковым представлениям о структуре протона.

[Е.А.Меркулов]

В противном случае, были бы звезды с четвертой стадией горения:
4) горение Железа (56 атомных единиц массы)

Железо в звездах не горит, если под его "горением" понимать ядерный синтез более тяжелых элементов. Достаточно лишь подсчитать энергию выхода термоядерных реакций звездного типа.
Так процесс образования одной Альфа-частицы в результате "сжигания" в недрах звезды четырех Протонов (через промежуточные процессы, с протон-нейтронной трансформацией нуклонов) будет давать на выходе 25,2 МэВ тепловой энергии: \begin{array}{cccccc } 4~p&\to& 2(p\to n) &\to &~^4_2He \\ \hline 4\cdot 7.3&-&2\cdot 0.8&-&2.4& =+25.2\end{array} Где (в расчетной части) я указал дефект массы Протона (7,3) дефект массы нуклида Гелия (2,4) и энергию промежуточного преобразования Протона в Нейтрон (0,8) МэВ.
После того как Водород в недрах закончится, тепловая энергия звезды перестанет противодействовать гравитации и звезда начнет сжиматься (коллапсировать), поднимая температуру и давление своих недр. До только до тех пор, пока не сложатся условия (подходящие температура и давление) для термоядерного "горения" Гелия. Происходит, так называемая гелиевая вспышка. И по аналогичной схеме, имеем: \begin{array}{cccc } 5~~^4_2He &\to& 1(p\to n) &\to &~^{20}_{~~9}F \\ \hline 5\cdot 2.4&-&1\cdot 0.8&-&0.0&=+11.2\end{array} После полного выгорания Гелия, все вновь повторяется. И, в итоге, завершается новой "вспышкой", энергию которой (61,6 МэВ) гравитация звезды сдержать уже не в состоянии: \begin{array}{cccc } 3~~^{20}_{~~9}F &\to &~^{60}_{27}Co \\ \hline 3\cdot 0&-&(-61.6) &=+61.6\end{array} И мы наблюдаем гибель звезды в виде вспышки сверхновой. Однако если бы звезда сумела пережить запуск в своих недрах процесс горения элементов кислородной группы (Углерод, Азот, Кислород, Фтор), и, израсходовав их запас, завершить накопление продуктов этого горения в виде элементов группы железа (Железо, Кобальт, Никель), очередной "вспышки" уже не произошло бы, поскольку:\begin{array}{cccc } 2~~^{60}_{27}Co &\to& 3(p\to n) &\to &~^{120}_{~~51}Sb \\ \hline 2\cdot (-61.6)&-&3\cdot 0.8&-&(-89.6) &=-36.0\end{array} Горение Железа (и Кобальта с Никелем) приводит не к выделению, а к поглощению (-36 МэВ) энергии.

[Evalmer]

Горение Железа (и Кобальта с Никелем) приводит не к выделению, а к поглощению (-36 МэВ) энергии.

Мой вопрос был немного о другом.
О том, как смогли сформироваться элементы тяжелее Железа, в частности, Уран…
Считается, что энергия на их синтез берется из энергии взрыва сверxновых звезд. Только я не уверен, что этой энергии достаточно.

[inj]

Перенос темы из одного раздела в другой, интереса к ней не прибавляет.

Интерес есть, вопрос на который я нигде не получил исчерпывающего ответа. С тех пор как физики "овладели" тайнами ядерной энергии, они совершенно чётко поняли как работают звёздные топки, как выгарает основополагающий водород, сконцентрировавшийся в звёздах из облаков, по углеродному циклу или азотному или иному и ...такая длинная сладкая теория, кладезь уймы диссертаций и статей...
вполне возможная быть. Но у меня вопрос к физикам, не презревшим логику. Не торопитесь развивать, давайте вернёмся к основам.
И так изначальный момент, ПРОТОН ПРОТОННАЯ РЕАКЦИЯ.  Ведь до начального мгновения ВЕЩЕСТВО ВСЕЛЕННОЙ НА 80 %ВОДОРОД,НА 19%ГЕЛИЙ
Из этой материи сжатой до огромного давления и температуры  гравитацией, представляющей собой водородно-гелиевую плазму, В ЦЕЛОМ НЕЙТРАЛЬНУЮ, в которой ИЗНАЧАЛЬНО РЕАКЦИЯ    р + р = d + e⁺ + нейтрино
Дальнейшие фантазии неинтересны. Мы можем последствия этой хотелки, ПОДРОБНО РАССМОТРЕТЬ!
1.Куда девается вырабатываемый ИЗЛИШНИЙ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ЗАРЯД на солнце, фабрикой выработки нейтронов из протонов?!
2.Эта реакция НЕ ЗАФИКСИРОВАНА НА ЗЕМЛЕ! Т.е. говоря языком науки ОНА ЛИШЬ ГИПОТЕЗА, ХОТЕЛКА, которую шулерским способом
насажают как научную теорию.
Вместо подтвердающего факта,  опыта очередные вождения вилами по воде:
а) на земле нет подходящей температуры, она есть только на солнце, а вот на солнце она идёт и нейтрино сооответствующее прилетело к нашим физикам земли.
Я  Кастро задавал вопрос, какая температура солнечная?! Энергия столкновения протонов в коллайдерах вы  хотите сказать ниже ?!
СКАЖИТЕ ОБ ЭТОМ ОФИЦИАЛЬНО.
Кастро говорит сечение этой реакции слишком маленькое чтобы быть обнаруженным на земле.
Частицу Бога, бозон хигса,  зарегестрировали....А на подтверждение основополагающей реакции сеченич нехватило... Или это никому не надо. А какой должна быть энергия столкновения чтобы сечение позволило ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬ протон протонную реакцию на земле?!
Может быть вы просветите, как физик НЕ УТРАТИВШИЙ ЛОГИКУ, пожалуйста? 

[Е.А.Меркулов]

как смогли сформироваться элементы тяжелее Железа, в частности, Уран…

Для получения одного нуклида Урана-236 (дефект массы =) требуется сжечь в ядерной топке три нуклида Железа-59 (дефект массы =). И, при этом, трансформировать 12 протонов в нейтроны: \begin{array}{cccccc } 4~^{59}_{26}Fe&\to& 12(p\to n) &\to &~~^{236}_{~~92}U \\ \hline 4\cdot (-60.7) &-&12\cdot 0.8&-&42.4& =-294.8\end{array} На все про все потребуется затратить 294.8 МэВ энергии взрыва сверхновой звезды. Что примерно соответствует выходу термоядерной реакции синтеза этих самых четырех нуклидов Железа-59. Другими словами, практически всю энергию взрыва сверхновой звезды необходимо пустить на синтез сверхтяжелых элементов, ничего не оставляя на разрушение самой звезды.
Что, вполне очевидно, НЕ соответствует действительности.

[Е.А.Меркулов]

…в которой ИЗНАЧАЛЬНО РЕАКЦИЯ    р + р = d + e+ + нейтрино
Дальнейшие фантазии неинтересны. Мы можем последствия этой хотелки, ПОДРОБНО РАССМОТРЕТЬ!
1.Куда девается вырабатываемый ИЗЛИШНИЙ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ЗАРЯД на солнце, фабрикой выработки нейтронов из протонов?!
2.Эта реакция НЕ ЗАФИКСИРОВАНА НА ЗЕМЛЕ…

В плазме, изначальная реакция двух протонов…\[p+p\to ~^2_1H+e^++\nu\] …протекает в окружении двух электронов, с одним из которых быстро аннигилирует новоявленный позитрон: \[e^++e^-\to\gamma + \gamma \] Итого, в окружении одного дейтона окажется один электрон. Сама плазма, как была изначально нейтральной (\(2p+2e^-\)), так нейтральной (\(d+e^-\)) и остается.
Но это лишь "общая схема" того, что вы назвали фабрикой выработки нейтронов из протонов. Такая же схема, что я приводил для расчета энергии выхода в реакции синтеза гелия из четырех протонов. В рассматриваемом случае, это будет выглядеть следующим образом:  \begin{array}{cccccc } 2~p&\to& 1(p\to n) &\to &~^2_1H \\ \hline 2\cdot 7.3&-&1\cdot 0.8&-&13.1& =+0.7\end{array} Но все это, не более чем расчетная модель, и в реальности ни на Земле, ни на Солнце такие реакции напрямую не идут, ибо не участвуют лептоны в сильных взаимодействиях. Реально, при столкновениях протонов, наблюдается лишь рождение пучка пионов. В простейшем случае: \[ p+p\to p+n+\pi^+\\p+p\to …\to~^2_1H+e^++\nu \] С различием лишь в более высоком (на 140,8 МэВ) пороге данной реакции. Однако, в конечном счете (через посредника в лице пиона) энергетический результат будет тот же самый. То есть, скомпенсирован с прибытком в 0,7 МэВ.

[inj]

В плазме, изначальная реакция двух протонов…\[p+p\to ~^2_1H+e^++\nu\] …протекает в окружении двух электронов, с одним из которых быстро аннигилирует новоявленный позитрон: \[e^++e^-\to\gamma + \gamma \] Итого, в окружении одного дейтона окажется один электрон. Сама плазма, как была изначально нейтральной (\(2p+2e^-\)), так нейтральной (\(d+e^-\)) и остается.

Виноват, с лишьним положительным зарядом, я , мягко говоря, погорячился. Я упустил осиротевший электрон, у "бывшего" протона:)

Но это лишь "общая схема" того, что вы назвали фабрикой выработки нейтронов из протонов. Такая же схема, что я приводил для расчета энергии выхода в реакции синтеза гелия из четырех протонов. В рассматриваемом случае, это будет выглядеть следующим образом:  \begin{array}{cccccc } 2~p&\to& 1(p\to n) &\to &~^2_1H \\ \hline 2\cdot 7.3&-&1\cdot 0.8&-&13.1& =+0.7\end{array} Но все это, не более чем расчетная модель, и в реальности ни на Земле, ни на Солнце такие реакции напрямую не идут, ибо не участвуют лептоны в сильных взаимодействиях. Реально, при столкновениях протонов, наблюдается лишь рождение пучка пионов. В простейшем случае: \[ p+p\to p+n+\pi^+\\p+p\to …\to~^2_1H+e^++\nu \] С различием лишь в более высоком (на 140,8 МэВ) пороге данной реакции. Однако, в конечном счете (через посредника в лице пиона) энергетический результат будет тот же самый. То есть, скомпенсирован с прибытком в 0,7 МэВ.

Так каким образм ВЫГОРАЕТ ВОДОРОД  - ТОЛЬКО В МЕЧТАХ?! Я правильео вас понял?
Понимаете что меня смутило,  когда я случайно увидел инфу, что  p+p в земных условиях до сих пор не зарегестрирована. Так какого так уверенно насаждают протон-протонное начало термояда звёзд. меня вот этот факт ВОЗМУЩАЕТ.  Ведь энергия предполагаемого столкновения протонов на солнце при температуре 15 000 000⁰, смехотворна в сранении с энергией в коллайдерах.
Так что ещё нужно. Увеличивай энергию, повыщай сечение и добивайся результата. Нашли наглосаксонский вариант доказательств. Придумали ловить нейтрино этих реакций. Ну типа как пин.досы луну истоптали в 70 году.
Детекторы нейтрино соорудили. В 70 годы целый павильон в ху.ливуде.
Или я что-то не догоняю?
Вероятность реакций(событий), влияние на неё , для меня дом родной, правда не в области элементарных частиц. Но физика она и в Африке физика, если НЕ ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ПИН.ДОСОВСКИМ АРГУМЕНТОМ:"ЗДЕСЬ ДРУГОЕ".
С уважением.

[Е.А.Меркулов]

p+p в земных условиях до сих пор не зарегестрирована.

Поэтому для реализации процесса синтеза на Солнце \(~^{4}_{2}He\) была предложена циклическая реакция на основе более тяжелого посредника (элементов кислородной группы) в качестве "катализатора" этого процесса.

При этом подразумевается, что в составе звезд, уже изначально содержатся элементы тяжелее водорода и гелия.

[Evalmer]

в составе звезд, уже изначально содержатся элементы тяжелее водорода и гелия.

Это ни в какие ворота (вместе с концепцией звезд первого поколения, состоящих исключительно на 90% из водорода и 10% - из гелия) не лезет.

[CASTRO]

Факт, противоречащий кварковым представлениям о структуре протона.

Не противоречит.
Более того: обобщённые партонные распределения именно такое распределение заряда после интегрирования и дадут.

[Е.А.Меркулов]

обобщённые партонные распределения именно такое распределение заряда после интегрирования и дадут.

Нисколько в том не сомневаюсь.
Ваши партонные распределения, равно как и диаграммы Фейнмана, способны обрисовать все, что только душе заблагорассудится, невзирая на то, соответствуют ваши душевные хотелки природным реалиям или нет.
В этом плане, кварковая гипотеза ничем не лучше гипотезы существования гoсподa бoгa.
Своей вседозволенностью, и та, и другая гипотезы исключают (в принципе) возможность своего опровержения.

[CASTRO]

Нисколько в том не сомневаюсь.
Ваши партонные распределения, равно как и диаграммы Фейнмана, способны обрисовать все, что только душе заблагорассудится, невзирая на то, соответствуют ваши душевные хотелки природным реалиям или нет.
В этом плане, кварковая гипотеза ничем не лучше гипотезы существования гoсподa бoгa.
Своей вседозволенностью, и та, и другая гипотезы исключают (в принципе) возможность своего опровержения.

От души посмеялся.
Это насколько нужно не разбираться в вопросе, чтобы с одной стороны показывать распределение заряда в нуклоне, а с другой - критиковатьт кварковую гипотезу. Фактически, это две стороны одних и тех же экспериментальных данных и методов.

[Evalmer]

кварковая гипотеза ничем не лучше гипотезы существования гoсподa бoгa.

Голословное заявление.

[CASTRO]

Это отношение измеренного сечения рассеяния электрона на протоне к сечению рассеяния на точечном заряде в зависисмости от квадрата переданного в реакцтт (4-) импульса.
Из поведения этого отношения в нуле через преобразование Фурье получается радиальное распределение заряда в протоне т. е. та картинка, которую Вы привели выше. А независимость этого отношения от Q2 при больших энергиях - это как раз свидетельство факта рассеяния электронов на точечных зарядах внутри протона - кварках.

[Е.А.Меркулов]

Фактически, это две стороны одних и тех же экспериментальных данных и методов.

Ошибаетесь.
Это – фактическая подгонка теоретической симуляции под экспериментальные данные.
В лучших традициях школьного второгодника, натужно подгоняющего у доски решение непонятной ему задачи под подсмотренный в учебнике ответ.
Чтобы потом, утерев со лба пот, горделиво заявить:

это как раз свидетельство факта рассеяния электронов на точечных зарядах внутри протона

Но никто и не оспаривает то, что график распределения плотности заряда внутри нуклонов – есть экспериментальный факт.

Вопрос лишь в том, стоит ли так скоропостижно отождествлять точечные заряды внутри нуклонов с гипотетическими кварками.

[Е.А.Меркулов]

Голословное заявление.

В рамках гипотезы существования гoсподa бoгa (пардом, кварковой гипотезы) как хóчим, так и рисукаем реальный \(\beta^--\)распад Нейтрона:



Ни заботися о какой-либо аналогии с мифическим \(\beta^+-\)распадом Протона:

Куды логичнее було бы рассматривать и \(\beta^--\)распад Нейтрона, как "слипание" пары \(d\)-кварков в его структуре, с образованием того же самого побочного \(\pi^\circ\)-мезона, но уже в (\(u\overline{u}\)) представлении. Али наeборoт, для \(\beta^+-\)распада Протона, написакать бы:  \[u\to d+W^+\\W^+\to e^++\nu\] Ан, нет. На каждый чих – завсегда изобретам сувой, особливый кварковый платочек. Тем самым, копируя "доказательную базу" гипотезы существования гoсподa бoгa.
…Теперь не голословно?

[CASTRO]

Ошибаетесь.
Это – фактическая подгонка теоретической симуляции под экспериментальные данные.
В лучших традициях школьного второгодника, натужно подгоняющего у доски решение непонятной ему задачи под подсмотренный в учебнике ответ.
Чтобы потом, утерев со лба пот, горделиво заявить: Но никто и не оспаривает то, что график распределения плотности заряда внутри нуклонов – есть экспериментальный факт.

Вопрос лишь в том, стоит ли так скоропостижно отождествлять точечные заряды внутри нуклонов с гипотетическими кварками.

Не. Это Вы ошибаетесь. Потому что и есть второгодник.
Здесь вообше нет никакой теории, кроме закона Кулона.

Если что-то выглядит как кошка и ведёт себя как кошка, то это кошка.