Дано описание двух новых типов источников энергии, в которых возможно высвобождение энергии, заключенной в ядрах и нуклонах.

Введение

Данная работа посвящена описанию 2-х новых типов источников ядерной энергии, разработка которых явилась результатом исследования проективной модели строения мироздания. Сначала эта модель касалась только строения Вселенной, как целого, но дальнейшие исследования привели к новой модели частиц материи, а от нее – к новой модели строения ядер. Эти модели элементарных частиц и атомных ядер послужили теоретической основой предлагаемых источников энергии.

Постановка проблемы

60-летнее развитие ядерной энергетики показывает тупиковый характер существующих типов атомных станций. Это очевидно уже из того, что стоимость получаемой на атомных станциях энергии не намного меньше стоимости энергии на обычных станциях, а с учетом всех затрат на утилизацию, возможно, даже больше.

Другой способ извлечения ядерной энергии – управляемый термоядерный синтез (УТС). Однако 60 лет исследований в области УТС не привели к созданию даже работающего макета данного источника энергии. Международный экспериментальный термоядерный реактор (ITER) также не является полноценным прототипом.

Недостатки, присущие этим типам ядерных реакторов, указывают, что ядерная энергетика должна быть основана на совершенно иных принципах. Нахождение этих принципов составляет одну из главнейших задач физической науки.

Цель работы.

Цель работы – предложить 2 новых типа источников ядерной энергии, реализация которых сделает не нужными строительство существующих типов атомных станций и дальнейшую разработку станций на основе УТС.

Содержание работы:

• в первом разделе описываются основные элементы проективной модели строения материи, которые необходимы для понимания механизма работы предлагаемых источников энергии,
• во втором разделе описан источник энергии, в котором используется новый тип «ферментативных» ядерных реакций, протекание которых возможно благодаря особенностям конструкций легких и тяжелых ядер,
• в третьем разделе описан источник энергии, учитывающий особенности строения нуклонов и нейтрино, и использующий взаимодействие электрического заряда кварков с электрическим полем, которое имеется внутри нейтрино.

I. Проективная модель строения материи

Основное утверждение проективной модели строения материи:

все частицы материи образованы всего из 2-х объектов проективного пространства: замкнутой односторонней поверхности и связки проективных прямых.

Каждая частица представляет собой определенного вида поверхность, соединенную со связкой прямых, центр которой совпадает с данной поверхностью. Тип частицы определяется видом поверхности, расположенной в центре связки, а остальные свойства частиц определяются свойствами составляющих связки проективных прямых 3-х видов: вещественных (RР¹), комплексных (СР¹), кватернионных (НР¹).

Абсолютное большинство, а возможно, и все известные частицы материи образованы на основе всего 3-х видов замкнутых односторонних поверхностей [1]:

1. односторонняя сфера,

2. односторонний тор,

3. поверхность Боя.

Первая из этих поверхностей служит центральной поверхностью заряженных лептонов, вторая поверхность – нейтральных лептонов, а на основе третьей поверхности формируется обширный класс адронов.

Электрические свойства частиц (и лептонов, и адронов) определяются свойствами связок RР¹-прямых, входящих в состав каждой частицы.

Элементарный электрический заряд представляет собой связку RР¹-прямых вместе с заданной на всех прямых ориентацией, которая определяет знак заряда.

Каждая аффинно-проективная прямая, у которой (кроме бесконечно удаленной точки) выделена еще одна точка (где расположена поверхность) может иметь только 2 ориентации: либо от поверхности к бесконечности, либо от бесконечности к поверхности. Первый случай соответствует положительным зарядам, а второй – отрицательным. Именно в этом заключается причина существования частиц и античастиц.

Для каждой частицы существует одна и только одна античастица потому, что все RР¹-прямые связки могут иметь только одну из 2-х ориентаций.

Какая ориентация соответствует частице, а какая античастице, – это дело исторического выбора. Однако, после выбора знака заряда одной частицы, знаки зарядов всех остальных частиц и античастиц определяются однозначно. Например, приняв знак заряда электрона отрицательным, приходится считать, что заряд протона имеет положительный знак, поскольку существует электрически нейтральное объединение этих двух частиц, – атом водорода. Соответственно, антипротоны будут иметь отрицательный заряд. Точно также определяются знаки зарядов d-кварка, u-кварка и их антикварков.

В случае односторонней сферы данная конструкция приводит к существованию 2-х противоположно заряженных частиц: электрона и позитрона ([2] рис. 1).

В случае одностороннего тора получаются нейтрино и антинейтрино ([2] рис. 2).

Причина электрической нейтральности нейтрино заключается в том, что каждая прямая связки проходит одностороннюю поверхность тора 2 раза. Поэтому во внешней области (и в отверстии тора) появляется «отраженная» прямая (как при отражении от двусторонней поверхности) с противоположной ориентацией. Неориентированные связки прямых нейтрино (что проявляется как отсутствие у них заряда) представляют собой суперпозицию 2-х связок прямых имеющих противоположные ориентации.

Однако во внутренней части одностороннего тора отраженная прямая отсутствует, поэтому компенсация ориентаций прямых связки не происходит. В этой области отрезки прямых имеют одну из 2-х ориентаций: у нейтрино эти отрезки ориентированы от центра тора, а у антинейтрино – в противоположную сторону. Именно наличие электрического поля внутри нейтрино делает возможным создание нового источника энергии (раздел III).

Существование 3-х семейств нейтральных и заряженных лептонов объясняется тем, что Субстанция, в которую погружен материальный мир, имеет вид СР³-пространства, в котором выделен Абсолют пространства скоростей, имеющий форму 2-мерной сферы S². В результате такого выделения, математический образ комплексной части Субстанции принимает вид (СР³ \ S²)-пространства. Данное пространство является 3-связным, поэтому составляющие связку СР¹-прямые могут проходить тремя различными путями (через одну из 3-х компонент связности). Каждый из этих путей порождает одно из 3-х семейств.

Наличие 3-х семейств обусловлено 3-х связностью (СР³ \ S²)-пространства.

В случае поверхности Боя, связка проективных прямых распределяется по трем лепесткам, которые являются неотъемлемыми частями данной поверхности. При равномерном распределении связки, на каждом лепестке образуется электрический заряд, абсолютная величина которого равна 1/3. Именно такую величину заряда имеют нижние кварки. Вследствие 2-х возможных ориентаций RР¹-прямых, знак заряда лепестка (кварка) может быть как (+), так и (-): это соответствует нижним антикваркам и кваркам.

При распределении связки прямых по лепесткам поверхности Боя, доля связки одного из лепестков может перейти на любой из 2-х других лепестков. Вследствие этого электрический заряд данного лепестка увеличится вдвое и станет равным 2/3. В результате образуются верхние кварки и антикварки.

Проективная модель объясняет существование нижних и верхних кварков.

Как и в случае лептонов, причиной существования 3-х разновидностей каждого из 4-х нижних и верхних кварков и антикварков является 3-связность (СР³ \ S²)-пространства. В итоге получаем все известные 3*4 = 12 кварков и антикварков.

В Стандартной модели наличие 12 кварков и антикварков постулируется, тогда как в проективной модели этот факт вытекает из конструкции адронов. Величина заряда нижних и верхних кварков обусловлена долей (1/3 или 2/3) связки, принадлежащей данному лепестку, составляющие связку прямые могут иметь 2 ориентации, и эти прямые могут располагаться в (СР³ \ S²)-пространстве тремя разными способами. Эти 3 причины обуславливают существование 12 кварков и антикварков.

Поскольку адроны получаются в результате распределения полных связок прямых по лепесткам поверхности Боя, то лепестки не могут содержать произвольные сочетания долей связок. Следовательно, сочетания кварков в адронах также не могут быть произвольными. В реальных адронах могут существовать только те сочетания кварков (долей связок), при которых суммарный заряд является целочисленным (полная связка прямых соответствует единичному заряду). При указанном выше правиле определения знаков зарядов кварков и антикварков, целочисленность заряда адронов достигается лишь при следующих комбинациях кварков и антикварков: (q,q^~), (q,q,q), (q^~,q^~,q^~).

Проективная модель объясняет кварковый состав адронов.

Первая из указанных комбинаций соответствует мезонам, а вторая и третья – барионам и антибарионам. Тем самым, находит объяснение причина различия мезонов и барионов: у мезонов связка прямых распределена по двум лепесткам поверхности Боя, тогда как у барионов – по всем трем лепесткам.

Кроме распределения полных связок, на каждом лепестке поверхности Боя может образоваться виртуальная пара долей связок, соответствующих кваркам и антикваркам. Одна из компонент этой пары может переместиться на соседний лепесток, вследствие чего данные кварк и антикварк станут реальными. При этом доли связки, которые принадлежат одному семейству и имеют одинаковые ориентации, складываются, а связки противоположных ориентаций – компенсируют друг друга. Вследствие этого количество связок на 3-х лепестках поверхности Боя, по-прежнему, остается равным двум или трем.

Однако если образуются виртуальные пары долей связок нового семейства (которое не содержалось в исходном адроне), то компенсации связок не происходит, и на 3-х лепестках поверхности Боя окажется либо 4, либо 5 долей связок. Это соответствует образованию экзотических адронов, содержащих 4 или 5 кварков и антикварков.

Процесс рождения и перераспределения виртуальных пар связок не приводит к нарушению условия целочисленности зарядов адронов, поэтому указанные правила комбинации кварков сохраняются. Таким образом, проективная модель объясняет спектр мезонов и адронов [2].

Полный спектр адронов получается в результате всех возможных способов распределения связок прямых по лепесткам поверхности Боя.

Для объяснения существования мультиплетов не требуется унитарная симметрия. Формула Гелл-Мана-Нишиджимы, связывающая электрический заряд с барионным и ароматными числами, вытекает из указанного строения адронов (Приложение №1).

«Цветовая» симметрия является тривиальным следствием тождественности 3-х лепестков поверхности Боя. Лепестки можно (мысленно) покрасить в 3 дополнительных цвета и получить цветовую симметрию. Никаких динамических следствий цветовая симметрия не несет. Лепестки (кварки) связаны друг с другом вследствие геометрического строения поверхности Боя (а вовсе не из-за обмена глюонами).

Кварки являются неотъемлемыми частями адронов потому, что данным свойством обладают лепестки поверхности Боя.

Проективная модель строения материи позволяет дать более простое объяснение механизма взаимодействий между частицами. Для объяснения взаимодействий уже не требуется, чтобы частицы непрерывно генерировали и поглощали неизмеримое множество виртуальных бозонов разных сортов. Функцию зарядов выполняют связки проективных прямых, а роль виртуальных бозонов играют отрезки связывающих каждую пару частиц 3-х видов прямых (RР¹, СР¹, НР¹). Между каждой парой частиц происходит непрерывный обмен данными отрезками, что и обуславливает наличие взаимодействий.

Взаимодействия – это результат наложения проективных прямых, которые входят в состав связок, являющихся неотъемлемыми частями каждой частицы.

Согласно проективной модели, каждая частица материи включает все элементы Субстанции, в том числе и бесконечно удаленные элементы. Данное строение частиц материи реализует тезис: «каждая частица включает всю Вселенную». Одновременно находит объяснение тождественность частиц одного типа: тождественность есть следствие единственности Субстанции [1].

Указанное строение адронов позволяет построить новую модель атомных ядер.

Согласно проективной модели, нуклоны представляют собой поверхность Боя, лепестки которой соединены с определенной долей связки прямых: у нейтронов заряды 3-х лепестков имеют величину (+2/3, -1/3, -1/3), а у протонов (+2/3, +2/3, -1/3). Каждый лепесток интерпретируется либо как u-кварк, либо как d-кварк.

Лепестки поверхности Боя ортогональны друг другу, поэтому в первом приближении форму поверхности Боя можно представить в виде тетраэдра, одна из вершин которого составлена из 3-х прямых углов («прямоугольный тетраэдр»). Геометрические размеры прямоугольного тетраэдра полностью определяются длиной любого из его ребер, в частности, длиной ребра основания (а). В свою очередь, эта длина связана с экспериментально измеряемым радиусом нуклона (r) соотношением: а ~ 2r.

Важнейшей особенностью новой модели нуклонов является то, что кварки располагаются в вершинах оснований прямоугольных тетраэдров. Это позволяет кваркам соседних нуклонов сближаться на расстояние, которое на 1,5 порядка меньшее размеров самих нуклонов. Это означает, что энергия кулоновского взаимодействия данных кварков увеличивается на 1,5 порядка и становится достаточной для объединения нуклонов в атомные ядра. При соединении вершин оснований прямоугольных тетраэдров образуются конструкции, которые и представляют собой атомные ядра (для образования ядер нет необходимости постулировать существование сильного взаимодействия).

Атомные ядра представляют собой конструкции, построенные из прямоугольных тетраэдров, моделирующих отдельные нуклоны.

Характерной особенностью ядерных конструкций, начиная с ядра ⁷Li, является наличие в их центральной части полости в виде правильного тетраэдра с ребром а ~ 1,7 Фм. Полость образована основаниями 4-х прямоугольных тетраэдров. У пяти легких ядер: ⁷Li, ⁹Ве, ¹⁰В, ¹¹В, ¹²С одна из сторон полости остается открытой [3]. Это обстоятельство является решающим для создания нового источника энергии (раздел II).

II. Источник энергии на «ферментативных» ядерных реакциях.

Краткое описание. Формируется пучок ядер ⁷Li (либо ⁹Ве, ¹⁰В, ¹¹В, ¹²С) и этот пучок направляется на поверхность рабочего тела. Попадая в электронные оболочки атомов рабочего тела, ядра ⁷Li, ⁹Ве, ¹⁰В, ¹¹В, ¹²С захватывают электроны, вследствие чего электрический заряд этих ядер становится отрицательным. За счет кулоновского притяжения отрицательно заряженных ядер пучка и ядер атомов рабочего тела, эти ядра вступают в ядерные реакции, в которых происходит выделение энергии.

Принцип работы. Ключевым пунктом, который делает возможным реализацию описанного механизма работы данного источника энергии, является наличие в ядрах полости, в которую могут попадать электроны. Данная полость может служить ловушкой для электронов. Для того, чтобы ядра могли собирать электроны своей ловушкой, ядра необходимо поместить в электронные оболочки атомов рабочего вещества.

Конструкция нового источника энергии будет содержать 2 основных модуля.

1. Первый модуль – это ячейка, в которой под действием излучения резонансных частот атомы лития-7 (бериллия, бора, углерода) полностью освобождаются от электронов. На выходе ячейки формируется пучок ядер низкой энергии (порядка 1 эв), который направляется на рабочее тело.

2. Второй модуль – это само рабочее тело. Полученные в резонансной ячейке ядра внедряются в электронные оболочки поверхностных атомов рабочего тела. После того, как ядра захватят количество электронов, превышающее их собственный заряд, между этими ядрами и ядрами атомов рабочего вещества будут иметь место кулоновское притяжение, которое приведет к слиянию ядер.

Ядерные реакции будут осуществляться в «ферментативном» режиме. Суть ферментативных ядерных реакций в том, что имеющиеся в легких ядрах полости попадают на выступы, которые имеются на поверхности ядер в атомах рабочего тела. В результате такого «мягкого» соединения участвующие в реакции ядра образуют общую ядерную конструкцию, которая распадается, что приводит к выделению энергии.

Аналогия с биохимическими ферментативными реакциями выглядит следующим образом. Функцию фермента выполняет тяжелое ядро, на поверхности которого имеются выступы (в форме прямоугольного тетраэдра), которые играют роль активного центра. В качестве испытывающей преобразование молекулы выступает легкое ядро. Перед тем, как попасть на активный центр, это ядро «впитывает» в себя электроны, благодаря чему устраняется препятствие (кулоновский барьер) на пути соединения с активным центром.

Ферментативные ядерные реакции могут осуществляться без испускания жестких излучений. Причина в том, что выделяющаяся в реакции энергия передается электронам, которые возвращаются в электронные оболочки атома, передавая избыточную энергию сразу всем электронам оболочки, после чего энергия распределяется по электронным оболочкам соседних атомов, что приводит к нагреву рабочего тела.

Ядерные реакции в активном центре могут осуществляться по многим каналам. Наиболее характерными являются 2 канала ферментативных ядерных реакций:

1. один из нейтронов переходит от более легкого ядра к более тяжелому ядру,

2. образовавшаяся в ходе реакции ядерная конструкция распадается на 2 части.

Первый из указанных типов ферментативных ядерных реакций, вероятно, реализуется в генераторе Росси (Приложение №2).

Второй тип будет реализоваться, когда в качестве рабочего тела будут использоваться тяжелые элементы, лежащие на границе ядерной стабильности. При взаимодействии ядер ⁷Li, ⁹Ве, ¹⁰В, ¹¹В, ¹²С с ядрами этих элементов будут образовываться нестабильные ядра, при делении которых будет выделяться энергия.

Естественно, возможны и все промежуточные каналы реакции, в которых ядра будут обмениваться нуклонными группами, содержащими различное число нуклонов. Количество разновидностей предлагаемого источника энергии чрезвычайно велико.

Основная трудность при реализации данного источника энергии заключается в том, чтобы при проникновении легких ядер в электронные оболочки атомов рабочего вещества, происходил именно захват этими ядрами электронов, а не образование атомов. На данный момент строгое теоретическое обоснование этого весьма затруднительно.

Примечание. Такое обоснование должно включать в себя рассмотрение прохождения электронов из полости в центральной части указанных 5 ядер вовнутрь образующих эту полость нуклонов. Данная возможность обусловлена тем, что поверхность Боя имеет «карманы», вход в которых расположен именно в основаниях образующих полость тетраэдров. Именно в этих «карманах» будут накапливаться электроны, попадающие в полости, которые имеются в конструкциях данных ядер [3].

Однако этот вопрос может быть решен экспериментально. Для этого достаточно направить пучок ядер ⁷Li (⁹Ве, ¹⁰В, ¹¹В, ¹²С) низкой энергии на никелевую поверхность (возможно, потребуется также оптимизировать поляризацию ядер в пучке). При попадании этих ядер на поверхность никеля, должна наблюдаться ядерная реакция.

Эксперимент сравнительно не дорогой и для его осуществления не требуется привлекать крупные ядерные центры. В то же время, положительный результат эксперимента откроет прямую дорогу к созданию нового источника ядерной энергии. Данный источник энергии будет значительно более простым даже по сравнению с атомными станциями, не говоря уж об УТС.

III. Источник энергии на взаимодействии кварков с нейтрино.

Краткое описание. Производится резонансное преобразование фотонов дальнего инфракрасного диапазона в пары нейтрино-антинейтрино, которые направляются на поляризованные ядра. В этих ядрах осуществляется обратный бета-распад, в результате которого образуются ядра, испытывающие естественный бета-распад. Энергия прямого и обратного бета-распадов и представляет полезный выход данного источника энергии.

Принцип работы. Механизм работы данного источника энергии основан на 2-х ключевых моментах, которые обусловлены строением нуклонов и нейтрино:

1) во внутренней части нейтрино имеется электрическое поле, взаимодействие которого с электрическим полем кварков способно превращать нижний d-кварк в верхний u-кварк (антинейтрино осуществляет обратное преобразование),

2) если вектор скорости нейтрино антипараллелен направлению лепестка поверхности Боя, то сечение взаимодействия нейтрино с данным нуклоном может достигать величины лишь на 3 порядка меньше геометрического сечения нуклонов.

Новый источник энергии будет содержать 2 основных конструктивных модуля.

1. Первый модуль – это ячейка, в которой фотоны дальнего инфракрасного диапазона резонансной частоты (равной массе нейтрино) будут преобразовываться в пары нейтрино-антинейтрино.

2. Второй модуль – это само рабочее тело. Полученные нейтрино (антинейтрино) направляются на рабочее вещество, ядра которого имеют высокую степень поляризации. При определенной поляризации ядер относительно направления распространения нейтрино, сечение взаимодействия между ними будет достигать 10^-29 см², что вполне достаточно для практического использования.

В основе данного источника энергии лежат 2 утверждения, изложенные в разделе I:

1. нуклоны имеют форму поверхности Боя, у которой имеются выступающие части (лепестки), на концах которых располагаются кварковые заряды,

2. нейтрино имеют форму (одностороннего) тора, во внутренней области которого имеется электрическое поле (наружу оно не выходит и заряд нейтрино равен нулю).

Данное строение нуклонов и нейтрино означает, что нейтрино способно надеваться на лепестки поверхности Боя: именно это и будет происходить при определенной поляризации ядер и направлении распространения нейтрино. При надевании нейтрино на лепесток поверхности Боя, между кварковым зарядом и электрическим полем нейтрино будет иметь место интенсивное взаимодействие. При противоположной ориентации этих полей (что имеет место для нейтрино и d-кварка, антинейтрино и u-кварка), будет иметь место (частичная) аннигиляция электрических силовых линий кварка и нейтрино.

В случае d-кварка аннигилировать будет +1/3 часть связки проективных прямых нейтрино, а остальная +2/3 часть связки наденется на освободившийся лепесток и образует на нем u-кварк. Именно в этом заключается механизм преобразования d-кварка в u-кварк (в случае u-кварка и антинейтрино происходит обратный процесс).

При реализации указанного процесса, от неориентированной связки прямых нейтрино (представляющей собой суперпозицию 2-х связок противоположной ориентации) остается полная связка отрицательно ориентированных прямых. Эта связка соединяется с односторонней сферой и образует электрон.

В итоге получаем общеизвестную реакцию:

n + ν = p + e^-.

С u-кварком взаимодействовать может только антинейтрино. В этом случае аннигилировать будет -2/3 часть отрицательной связки, оставшаяся -1/3 часть образует d-кварк, положительно ориентированная половина связки антинейтрино образует позитрон. Это приводит к следующей реакции:

p + ν^~ = n + e⁺.

В данном случае эти реакции осуществляются за счет электромагнитного взаимодействия (без участия промежуточных бозонов).

Подчеркну, что все описанные преобразования осуществляются за счет энергии аннигиляции части связок нейтральных лептонов и кварков. Именно эта энергия будет преобразовываться в энергию заряженных лептонов (электронов и позитронов), которые являются продуктом ядерных реакций в данном источнике энергии

Заключение

Современная цивилизация не готова к обладанию практически неограниченными источниками энергии. Почему же автор предлагает данные источники?

Для этого имеются 3 причины:

во-первых, пройдет немало лет, прежде чем достаточно большое число членов отделения физики Академии Наук изучит проективную геометрию и осознает, что с определенной степенью вероятности данные источники энергии могут быть реализованы,

во вторых, от начала экспериментальных исследований, направленных на установление реализуемости данных источников, до их широкого внедрения пройдет не менее 20-30 лет,

в третьих, сам факт, что возможно овладеть практически неограниченными источниками энергии, послужит важным стимулом, чтобы в течение этих 30 лет цивилизация смогла подготовиться к их разумному использованию.

Выводы

1. каждый адрон представляет собой поверхность Боя, соединенную со связкой проективных прямых,

2. каждый кварк представляет собой лепесток поверхности Боя, соединенный с определенной частью связки прямых,

3. кварковый состав адронов определяется распределением связок прямых по лепесткам поверхности Боя,

4. формула Гелл-Мана-Нишиджимы вытекает из проективного строения адронов,

5. в конструкциях 5 легких ядер (⁷Li, ⁹Ве, ¹⁰В, ¹¹В, ¹²С) имеется открытая полость, в которой могут накапливаться электроны,

6. нейтрино и антинейтрино имеют форму одностороннего тора, во внутренней области которого имеется электрическое поле разной полярности,

7. имеется возможность преодолеть кулоновский барьер между ядрами за счет внедрения электронов в полости, имеющиеся внутри ядер ⁷Li, ⁹Ве, ¹⁰В, ¹¹В, ¹²С, и на основе этого создать новый источник ядерной энергии,

8. имеется возможность осуществить взаимодействие электрического заряда кварков с электрическим полем, имеющимся внутри нейтрино, и на основе этого создать новый источник ядерной энергии.

Приложение №1.

Барионное квантовое число имеет величину В(q) = 1/3 для кварков и В(q^~) = -1/3 для антикварков. Данное число характеризует тот факт, что с лепестком поверхности Боя связана часть связки прямых, порождающих либо кварки, либо антикварки.

Квантовые числа, отражающие ароматные свойства кварков второго и третьего семейств, имеют следующие величины: странность A(s) = -1, очарование A(с) = +1, прелесть A(b) = -1, истинность A(t) = +1. Они характеризуют тот факт, что с лепестком поверхности Боя связана часть связки прямых, которые порождают нижние и верхние кварки второго и третьего семейства.

Для обозначения ароматных свойств нижнего и верхнего кварков первого семейства также введем квантовые числа A(d) = -1 и A(u) = +1 (их можно назвать «глубина» и «вышина»). Смысл этих величин таков же, как для ароматных чисел кварков второго и третьего семейства: величины A(d), A(u) определяются долей связки прямых принадлежащих первому топологическому классу, которые проходят в (СР³ \ S²)-пространстве по наиболее короткому пути и образуют кварки первого семейства. Эти 2 квантовых числа связаны с проекциями изоспина d-кварка I₃(d) = -(1/2) и u-кварка I₃(u) = +(1/2) соотношениями: A(d) = 2*I₃(d), и A(u) = 2*I₃(u).

Примечание. Реально изотопического пространства не существует: его функцию выполняют мнимые измерения пространства-времени.

Таким образом, величина В(q,q^~) + А(α), α = 1,2,3,4,5,6 характеризует тот факт, что с данным лепестком поверхности Боя связана часть связки прямых, которая придает данному лепестку свойство быть кварком или антикварком и этот кварк (антикварк) обладает одним из шести ароматов. Другими словами, эта величина полностью характеризует принадлежащую данному лепестку долю связки проективных прямых, которая превращает данный лепесток в один из 12 типов кварков или антикварков.

С другой стороны, эта же самая часть связки прямых определяет электрический (Q_эл) и слабый (Q_сл) заряды данного кварка (антикварка) и может быть выражена как сумма этих зарядов: Q_эл + Q_сл. Поскольку величина слабого заряда численно совпадает с величиной электрического заряда (слабый заряд определяется связкой прямых в мнимом пространстве, которое также является 3-мерным), то Q_эл = Q_сл = Q(i) и Q_эл + Q_сл = 2Q(i).

Это означает, что для каждого лепестка справедливо выражение:

В(q,q^~) + А(α) = 2Q(i).

Суммируя по всем трем лепесткам (i = 1,2,3), получаем для адрона в целом:

Σ_i В(q,q^~) + Σ_i А(α) = Σ_i 2*Q(i).

Данная формула является наиболее общим выражением связи между барионным и ароматными квантовыми числами с электрическим зарядом, которое для частного случая было установлено Гелл-Манном и Нишиджимой в далеком 1953 году.

Вводя обозначение Σ_i В(q,q^~) = В и используя гиперзаряд Y = В + A(s) + A(c) + A(b) + A(t), а также подставляя указанные соотношения между ароматами и проекциями изоспина кварков первого семейства I₃(d) = (1/2)*A(d) и I₃(u) = (1/2)*A(u), и обозначая I₃(d) + I₃(u) = I₃, Σ_i 2*Q(i) = 2Q , получаем стандартное представление формулы Гелл-Мана-Нишиджимы:

Q = I₃ + (1/2)*Y.

Приложение №2.

Описанию предлагаемого автором механизма работы генератора Росси была посвящена работа [3]. Вкратце суть этого механизма сводится к следующему.

Ядра, реакция между которыми приводит к выделению энергии в генераторе Росси, – это ядра никеля и лития. При температуре выше 1000 ⁰С литий находится в расплавленном состоянии, и этот расплав омывает поверхность никелевых микрочастиц. При этом значительная часть атомов лития однократно ионизированы, т.е. представляют собой ионы ⁷Li⁺, в котором ядро лития окружено всего двумя электронами.

В работе [3] указаны причины, которые позволяют ядрам иона лития ⁷Li⁺ освободиться от своих электронов и попасть в электронную оболочку никеля. Далее ядра лития захватывают из этой оболочки 4 электрона и приобретают отрицательный заряд (точно так же, как это имеет место в источнике энергии, описанном в разделе II).

За счет кулоновского притяжения отрицательно заряженного ядра ⁷Li (вследствие наличия в нем 4-х электронов) и ядра никеля, происходит соединение этих ядер, в результате чего образуется единая ядерная конструкция. Внутри этой конструкции один из нейтронов от ядра ⁷Li переходит к ядру никеля, и образуются продукты реакции: ядро ⁶Li и ядро изотопа никеля на единицу большей массы. При этом находящиеся в полости ядра ⁷Li электроны возвращаются в электронные оболочки атомов и передают им выделяющуюся в ядерной реакции энергию. Именно благодаря этому в данных реакциях отсутствуют жесткие излучения.

Отмечу, что в недавней работе [4] Росси представляет механизм работы своего генератора совершенно иначе, а именно, как взаимодействие ядер ⁷Li и Ni с протонами (а не между собой).

Однако предлагаемый Росси механизм страдает многими недостатками. Укажу лишь на один из них. При взаимодействии протонов с ядрами ⁷Li получается ядро ⁸Ве, которое распадается на две альфа-частицы. Вследствие этого в продуктах реакции доля атомов лития-7 должна существенно уменьшиться: после исчерпания ядер ⁷Li должны остаться только изотопы ⁶Li, что экспериментально не было зафиксировано.

В предложенном автором механизме ядерные реакции осуществляются между ядрами ⁷Li и ядрами Ni, причем изменяется только изотопный состав этих ядер, тогда как их суммарное количество остается неизменным. Как следует из вышеизложенного, генератор Росси является частным случаем источника энергии, описанного в разделе II.

Согласно изложенному механизму, протоны не участвуют в ядерных реакциях, а играют важную роль лишь на первом этапе сближения ядер ⁷Li и Ni (когда ядра ⁷Li попадают в электронную оболочку атомов никеля). Гипотеза, что в LENR-реакциях участвуют ядра водорода, видимо, не соответствует действительности.

Примечание. Не исключено, что в эксперименте Флейшмана и Понса выход энергии также обуславливался описанным механизмом. В экспериментах 1989 года в электролите содержались ионы ⁷Li, которые (с небольшой степенью вероятности) способны проникать к ядрам палладия в соответствие с описанным механизмом при комнатной температуре. Возможно, что при повторении данных экспериментов в электролит перестали добавлять литий (считая его ненужной добавкой), и именно поэтому повторные эксперименты оказались не удачными.

ЛИТЕРАТУРА

1. В.А. Шашлов, Проективная Геометрия, Физика, Космология // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.20521, 24.04.2015

2. В.А. Шашлов, О природе материи // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.19336, 28.07.2014

3. В.А. Шашлов, Как повысить эффективность «теплого» ядерного синтеза? // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.20325, 10.03.2015

4. Norman D. Cook, Andrea Rossi, «On the Nuclear Mechanisms Underlying the Heat Production by the E-Cat», http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1504/1504.01261.pdf