Введение к публикации

В этой статье главное – это экспериментальное значение магнитного момента аксиона μ_а равное радиационной добавке (или аномальному магнитному моменту) к магнитному моменту электрона, т.е. μ_а = 1,05 ∙10^-26 а∙м²

Считается, что аномальная добавка μ_ан обусловлена взаимодействием лептонов с электронно-позитронным вакуумом. Добавку к дираковскому значению g-фактора ввел в 1947 г. Г. Брейт для объяснения отклонения от теории, в которой использовалось значение g=2 для электрона, при измерениях интервалов сверхтонкой структуры уровней энергии водорода и дейтерия, выполненных в 1947 Дж. Нафе, Э. Нельсоном и И. Раби. Согласно теории Дирака μ = g∙μ_Б∙s, где g - безразмерный множитель (g-фактор), зависящий от типа частицы (для электронов g=2), μ_Б – магнетон Бора (eħ/2m_е в системе СИ) равный 9,27∙10^-24 Дж∙Тл^-1 или 9,27∙10^-24 а∙м² , s - её спиновый момент (в единицах ħ). Тогда без вклада высших радиационных поправок порядка (α/π)² и (α/π)³ имеем для электрона (в рамках квантовой электродинамики) следующее значение g с поправкой низшего порядка по постоянной тонкой структуры α: g = 2(1+ α/2π). Отсюда, с учетом того, что s = 1/2, теоретическое значение аномальной добавки (аномального магнитного момента) μ_ан = μ_Б∙α/2π = 1,07∙10^-26 а∙м²

Возможно, главным недостатком теоретической концепции аксионного газа было использование уравнения Фоккера-Планка для функции распределения, волновых уравнений Гемгольца для скалярного и векторного аксионных потенциалов, уравнения Навье-Стокса. Область их применения не соответствовала свойствам аксионного газа, если на аксионы переносить стандартные представления о слабом взаимодействии. Так использование одного 4-вектора не отражало универсального свойства слабых процессов – несохранения четности. Если говорить об уравнении Фоккера-Планка, то оно выводится в предположении, что энергия взаимодействия частиц значительно меньше кинетической энергии самих частиц. Если брать стандартный радиус слабого взаимодействия (2∙10^-18 м), то потенциальная энергия взаимодействия оказывается много больше кинетической энергии аксионов. Так же, если смотреть на стандартную теорию слабых взаимодействий, кванты слабого поля – W^±, Z⁰ бозоны имеют массу, а предлагаемая концепция предполагает, что кванты слабого поля распространяются со скоростями много больше скорости света в вакууме. Однако, эти оценки исходят из классического описания слабых взаимодействий, и в случае с описываемым аксионным газом она вряд ли применима, если под аксионами понимать проявление свойств частиц топологически иного вакуума в нашем пространстве. Такое новое представление так же не совпадает с теоретическим образом электрона, создающего вокруг себя облако из виртуальных электрон-позитронных пар, которые за счет отталкивания виртуальных электронов от реального электрона и притяжении к нему виртуальных позитронов экранирует его заряд. Однако аналогия очень близка, если под виртуальными частицами понимать взаимодействующими с нашими реальные частицы иного вакуума, который отделен от нашего потенциальным барьером. В этой концепции электронные аксионы, преодолевая барьер, становятся электронами. Этот барьер можно уменьшить либо увеличивая плотность энергии до критической, либо преодолеть его, используя подобие квантовым переходам. В основном экспериментально фиксируется рождение позитрон-электронных пар при увеличении плотности энергии (скаляра). А вот второй способ как рождения частиц, так и получения энергии - дело будущего. Это же направление открывает возможность создание топологических лазеров, а так же новых способов перемещения в пространстве, используя квантовую структур обобщенного вакуума.

В приложении к этой статье так же есть письмо-ответ от редколлегии журнала «Письма в ЖЭТФ» на просьбу опубликовать статью «Макроквантовый структуры твердых тел», в которой приводились лишь экспериментальные данные по обнаружению этих структур без попытки дать им объяснение, и сама статья.

Как было показано в [1-3], вокруг твердых тел образуются пространственные структуры оптических неоднородностей (ПСОН), которые имеют вид шаровых слоев и возникают, вероятно, в результате организации газа, состоящего из слабовзаимодействующих частиц разной массы (аксионов, m_а ~ 10^-4 эв.). Характеристики структур и их динамика позволили определить массу частиц, плотность и вязкость газа, состоящего из них. Поскольку гипотеза о природе ПСОН содержала представление о частицах, то, естественно, возник вопрос об их магнитном моменте.

В настоящей работе приводятся экспериментальные данные о влиянии на ПСОН магнитного поля и оценка магнитного момента аксиона.

В отличие от эксперимента, описанного в [1], твердое тело помещали в соленоидальное магнитное пяле, напряженность которого в плоскости сечения ПСОН световым потоком Н₀ ~ 2,2 10³ а/м.

рис.1

Зависимость первого (кривая I) и второго (кривая 2) диаметров колец ПСОН для свинцового конуса в магнитном поле Η ~ 8∙10⁴ а/м от времени. В момент времени t_A магнитное поле выключают.

На рис. I кривые I и 2 отражают характер колебаний первого (меньшего) и второго колец ПСОН в магнитном поле. Период колебаний структур для вращающегося свинцового конуса в магнитном поле τ_am ≈ 33 сек. После выключения в момент времени t_A магнитного поля колебания ПСОН становятся подобны описанным в [1] с периодом τ_a ≈ 43 сек. Для случая, когда прекращается вращение твердого тела и в отсутствии магнитного поля, период колебаний монотонно увеличивался от ~ 83 сек. до ~ 260 сек. [I] .

рис. 2

Зависимость диаметра первого (меньшего) кольца ПСОН для свинцового конуса от Времени в магнитном поле (кривая I), без магнитного поля (кривая 2). Кривая 3 отражает зависимость ПСОН постоянного магнита от времени.

На рис. 2 представлены зависимости диаметра первого кольца ПСОН для свинцового конуса в магнитном поле (кривая I), без магнитного поля (кривая 2) и временная характеристика структур постоянного магнита (кривая 3). Среднее значение диаметров и амплитуды колебаний структур не зависят от магнитного поля. ПСОН магнита являются статическими структурами.

Как следует из приведенных экспериментальных данных, магнитное поле оказывает существенное влияние на динамику структур, уменьшая период их колебаний. Эти данные можно интерпретировать, предполагая существование постоянного магнитного момента μ_а у слабовзаимодействующих частиц, определяющих наблюдаемые ПСОН.

формате PDF (1465Кб)

формате PDF (123Кб)

формате PDF (1035Кб)

формате PDF (125Кб)