Аннотация. Несопоставимо чаще раньше распадается ядро атома, а протон продолжает своё существование, но в исключительно редких случаях возможна обратная последовательность: самораспад протона предваряет момент распада ядра. Мы полагаем, что проверяемой массой для обнаружения самораспада протона должна служить масса первичного нуклида ¹²⁸Te с самым длительным и подтвержденным экспериментально периодом полураспада. Самораспад протона будет отличать от обычной радиоактивности гораздо больше выделяемой при нём энергии.

Ключевые слова: соотношение неопределенностей, период полураспада, адрон, Стандартная модель, изотоп, мировая материальная среда.

Поясним: каждый из нас по Гольдхаберу «своими костями чувствует» то, что время жизни протона превосходит 10¹⁸лет: иначе люди просто умирали бы от облучения продуктами распада нуклонов в ядрах атомов собственного тела [7, с.131]. Но обратимся к принципу неопределенности.

Обычно соотношение неопределенностей для энергии и времени иллюстрируют тем, что невозможно предсказать точный момент распада той или иной квантовой частицы из некоторой совокупности однотипных частиц.

Мы предлагаем следующее самое общее его объяснение: множество моментов времени жизни от момента индивидуального рождения всякого микрообъекта в прошлом, которые заполнены взаимодействиями со средой, определяет индивидуальный момент времени его распада в будущем. Именно поэтому одно ядро одного и того же вещества может распасться через несколько секунд, а соседнее – через несколько миллиардов лет. Иначе выражаясь: закономерный индивидуальный момент распада конкретного ядра атома детерминирован закономерной длительностью индивидуальной жизни этого самого ядра в конкретных условиях его среды. При распаде ядра в подавляющем большинстве случаев входившие в него протоны продолжают своё существование.

Сразу оговорим то обстоятельство, что принятый исключительно из удобства описания квантовой реальности инструменталистский принцип неразличимости частиц не вытекает из какого-либо фундаментального научного или философского положения. Более того, онтологически: всякая реальная частица может быть тождественна только себе самой и никакой другой частице. При этом, индивидуальному протону, присутствующему в конкретном ядре, нет оснований без известной причины, в течении жизни, менять ядро его пребывания. Ведь длина волны де Бройля для протона, находящегося в ядре и вариационные принципы подобное запрещают.

Для стационарных состояний известно, что когда время t, как параметр, принимается за актуально бесконечное, тогда энергия E конечной системы, теоретически, может быть определена с любой наперед заданной точностью. Но если состояние имеет конечное время жизни, энергию системы нельзя определить точнее, чем это позволяет соотношение неопределенностей: ΔE*Δt ≥ ħ/2.

Постулат структурности внешней и внутренней среды системы: всякая конечная квантовая система имеет внутреннюю и внешнюю структуированную материальную среду, в описании которой должны отсутствовать расходимости и перенормировки.

Постулат закономерности времени жизни системы: за актуально бесконечное время всякая конечная атомная система, кроме Вселенной в целом, распадается в строго определенное время.

Известно, что период полураспада примерно на 30,7 % короче, чем среднее время жизни конкретного микрообъекта из некоторой совокупности однотипных частиц. Для определения периода полураспада T_1/2, например, долгоживущего вещества используется радиоактивный изотоп, образец которого взвешивается и определяется количество атомов радиоактивного вещества, которые в нём находятся. В этом эксперименте определяется число ядер n, распадающихся в единицу времени.

Можно утверждать, что время полураспада: а) нейтрона и ядра атома – конечно (распад нейтрона внутри ядра энергетически не выгоден); б) протона – практически бесконечно (т.е. не менее 10³¹лет); в) электрона, возможно – потенциально бесконечно и стремится к бесконечности (т.е. необходимая для распада электрона структура его, в настоящее время, неизвестна, однако, допущение без структурности приводит к бессмысленным бесконечностям массы и энергии этой частицы); г) время жизни мировой материальной среды – актуально бесконечно (т.е. её исчезновение когда-либо в прошлом или в будущем абсолютно исключается в соответствии с законом сохранения энергии).

Уточним термин «бесконечность» применительно к нашим рассуждениям. Множество моментов времени жизни электрона, с нашей точки зрения, находится во взаимно-однозначном соответствии с потенциально бесконечным множеством знаков после запятой периодической дроби, имеющим мощность неопределенно большого конечного множества, а множество моментов жизни мировой материальной среды – с актуально бесконечным счетным множеством знаков после запятой дроби непериодической, имеющим мощность счетного множества (см. аксиому Лозовского). Только в актуально бесконечном множестве часть – эквивалентна целому. Практически бесконечное множество – это конечное множество, которое, исходя из условий некоторой задачи, мы полагаем неограниченно большим [1].

«Стабильными считаются атомные ядра, время жизни которых сравнимо с временем существования Земли. Число стабильных ядер ≈ 350» [2, с.4]. Теоретически все ядра имеют период полураспада, но могут быть ошибочно приняты за стабильные из-за недостаточной точности измерений. Например, ядро ¹³⁸La ранее считавшееся стабильным, позднее оказалось радиоактивным с периодом полураспада 1,02(1)*10¹¹лет. Ядра могут распадаться самопроизвольно, по внутренним причинам. Самым длительным подтвержденным периодом полураспада обладают ядра теллура (Z=128): 2,2*10²⁴лет.

Мы предлагаем исходить из следующей важнейшей для нас аксиомы: ядра с большим подтвержденным периодом полураспада имеют большую длительность жизни, чем: а) ядра с меньшим подтвержденным периодом полураспада; б) ядра, не имеющие подтвержденного периода полураспада.

Возраст Земли составляет примерно 4,54 миллиарда лет. Но, где прежде, чем попасть на Землю гипотетически могли находиться ядра, обладающие большим, чем возраст Земли временем их полураспада? Астрономами надежно установлено: ядра многих веществ с длительным периодом полураспада участвуют в звездообразовании, а также присутствуют в космической пыли, которая ежедневно попадает на Землю.

Имре Бартош из университета Флориды и Сабольч Марка из Колумбийского университета полагают, что в космосе тяжелые элементы образуются с участием сверхновых: либо при их коллапсе, либо при их слиянии [3], [4]. Легкие элементы образуются в обычных звездах. Элементы тяжелее железа не могут синтезироваться при термоядерном синтезе, идущем в активно работающей обычной звезде, поскольку такое становится энергетически невыгодным. При этом, очень вероятно: менее массивные ядра тяжелых элементов имеют своё происхождение от ещё более массивных за счет процессов распада и деления последних. Напротив: ядра легких элементов постоянно сливаются в звездах за счет нуклеосинтеза, не оставаясь само тождественными.

формате PDF (577Кб)