мысли Ч34

Если нейтронов слишком много, например, в классическом атоме квадрия, (1 протон и 3 нейтрона) то их источником энергии является всего одна заряженная частица, энергии не хватает и такой атом распадается. Поэтому мы не наблюдаем атомов со слишком большим количеством нейтронов, а если в атоме слишком мало электронов, то сила отталкивания протонов превышает силу притяжения и это тоже вызывает распад.

Следует также заметить, что самой эффективной частицей с точки зрения притяжения является гелий-3, в котором три протона и всего один электрон. Более тяжёлые атомы имеют даже больше нейтронов, чем протонов, чтобы обеспечить стабильность. (и в тяжёлых атомах в среднем на 1 протон приходится 2 или чуть более нейтрона)

Следует понимать, что в классическом атоме углерода фактически мы имеем в ядре 12 протонов и 6 электронов. Однако каждый электрон закреплён за своим протоном, формируя нейтрон, и не гуляет по атому в одиночестве. Однако нейтрон это не отдельная частица, а всего лишь тесно связанная пара протон+электрон. И заряд электрона работает на связку всего ядра, притягивая к себе не только родной протон, но и другие соседние протоны. Что делает существование ядра возможным.

Следует повторить, что основная причина аннигиляции материи и антиматерии заключается в столкновении между частицами. Протон и антипротон сильно притягиваются друг к другу, и на кратком участке траектории всего в 50пм и менее способны набрать скорость свыше 90 тыс км сек, и столкновение частиц на такой скорости вызывает их взаимное разрушение. Разрушение частиц вызывает аннигиляцию кварков 2/3 и то что мы называем аннигиляцией. Точно также ведут себя и электрон с позитроном, причина их аннигиляции столкновение, только масса электрона и позитрона в 2000 раз меньше, а сила притяжения между ними меньше всего в 4 раза. При этом позитрон и электрон намного стабильнее и крепче при столкновении. Но маленькая масса и сильный заряд приводит к тому, что эти частицы также сильно разгоняются навстречу друг другу и столкновение на очень большой около световой скорости вызывает аннигиляцию.

Если бы мы избежали столкновения на большой скорости между частицами и античастицами, то аннигиляции не было бы. Единственное отличие протона от антипротона это заряд кварков, тоже самое касается электрона и позитрона. Самые агрессивные друг к другу кварки это кварки 2/3, однако мы знаем что протон и электрон мирно сосуществуют вместе в виде нейтрона и их кварки 2/3 не аннигилируют. То есть прочности частицы и посадки кварка внутри частицы достаточно, чтобы не позволить кваркам 2/3 провзаимодействовать друг с другом и аннигилировать. Отсюда следует, что и протон с антипротоном не будут аннигилировать, если не будет сильного столкновения.

Как я уже говорил выше это позволяет опустить позитрон в ядро обычного атома, например обстреляв ускоренными позитронами на скоростях около 120тыс км в сек, обычные ионы. То есть, если мы возьмём ион на орбите которого вообще нет ни одного электрона (получить такой ион сложно) и обстреляем его позитронами, ускоренными до 120тыс км в сек (примерно) то позитроны попадут в ядро иона. И мы получим ядро атома в составе, которого имеются позитроны, такое ядро будет обладать совсем другими свойствами, чем аналогичное ядро таблицы Менделеева с таким же зарядом. То есть электронное облако атома тоже будет иметь совсем другую конфигурацию, и это вообще будет не углерод, хотя заряд ядра и +6. Тоже самое будет если заменить два нейтрона углерода на протон-антипротон. Ядро такого атома будет иметь заряд +6 и массу 12 а.е., как обычный углерод, но свойства этого атома, а также конфигурация электров будут совсем не как у углерода. (конечно опуская новую заряженную частицу в ядро атома, нужно считать что получится, чтобы это не вызвало рождение нестабильного ядра и распад, иначе после попытки опустить новую частицу ядро оно сразу развалится, но не потому что эта частица в принципе не может быть опущена в любое ядро)

Как я уже говорил ранее, для того чтобы столкнуть протон и антипротон без аннигиляции Ирида рекомендует использовать вырожденные нейтроны, лишённые энергии, и временно ослабляющие магнитные свойства протонов и антипротонов. Это снижает скорость столкновения, и аннигиляции частиц не происходит.

Также в некоторых случаях можно попробовать поместить антипротон вместо электрона, иногда антипротон может сам опуститься в ядро прыгая вниз по электронным орбиталям. Но более надёжный способ, рекомендованный Иридой, это вырожденные нейтроны. Потому что когда мы заменяем один из электронов изначально нейтрального атома на антипротон, и антипротон начинает свой спуск вниз. В какой-то момент он достигает нижней орбитали, которая находится всё ещё слишком высоко от ядра, и дальше идёт падение в ядро на дистанции 40-50пм которых вполне достаточно, чтобы набрать критическую для аннигиляции скорость.

Следует добавить, что существует возможность создания стабильных электронов с зарядом -2 и более, существует несколько технологий их изготовления. Одни из способов это взять группу протонов и обстрелять их ускоренным очень плотным пучком избыточного количества электронов.

Поскольку возможна и обратная частица (например гелию), состоящая из одного протона и нескольких электронов. Причём так как у протона два кварка +2/3 а у электронов по одному кварку -2/3, то в отличии от гелия-3, частица в состав которой входит один протон, может примагнитить к себе 6-7 электронов сразу. То есть мы можем получить электрон, состоящий из одного нейтрона и ещё 6 электронов с зарядом -6 или даже больше.

Электрон с зарядом -6 и одним нейтроном будет стабильно висеть на орбите атома, хотя он опустится вниз и займёт позицию нижнего электрона, выдавив остальные электроны с зарядом -1 наверх. (следует помнить, проводя любые опыты с частицами, что существует явление осцилляции, которое вносит свои коррекции в свойства искусственно собранных частиц, как правило осцилляции возникают там где имеются сильные поля)

В случае если мы создадим электрон с зарядом -6 и опустим его в ядро тяжёлого атома, то такой электрон полностью перекроит всю электронную оболочку атома, сделает её более плотной, а сам атом при большом количестве таких электронов при нормальном давлении превратится в неестественно плотный инертный газ. Однако при литье под большим давлением и высокой температуре, металл в составе которого электрон с зарядом -6, превратится в сверхтвёрдый, сверхплотный, сверхтугоплавкий материал, обладающий намного большей несжимаемостью чем алмаз. То есть мы получим идеальный материал для проведения опытов с гипервысоким давлением, так как он будет держать давление во много раз большее, чем алмазные наковальни. Производство электронов с зарядом -6 и более, и искусственных гипер тяжёлых ядер, в составе которых антипротоны, может быть очень дорогим удовольствием. И такой материал может быть получен в количестве миллиардов атомов, не более. Но такой материал, полученный в нано порциях, позволит проводить ядерные операции с веществом, которые невозможно осуществить с обычной материей. По соображениям его невероятной твёрдости, прочности, плотности, температуры плавления. И не менее важно это его способность генерировать сверхплотные поля Ван дер вальса, которые вообще не генерируются обычными атомами. Умение делать такие материалы очень сильно облегчит процесс создания металла 1ого уровня аннигиляции. А может быть без них вообще невозможно его создать. Так что нам придётся научиться делать электроны с большим зарядом, и опускать антипротоны в ядра тяжёлых атомов.

Далее, в романе Мессия, много лет назад я описал полностью электронные атомы. Однако в тот период я не понимал методов их создания так хорошо, как понимаю сейчас. (и вообще причин самой возможности их существования) Электронные атомы и другие высококварковые системы (не будем уточнять что кварки бывают с зарядом больше чем 2/3, а например 4/3 и даже 15/2), имеют плотность кварков формирующих связи между частицами намного больше чем классические атомы.

То есть если в обычных атомах мы имеем в протоне два кварка с зарядом 2/3 на 2000 единиц масс, и в электроне 1 кварк на 1 условную единицу массы. То есть мы имеем три связующих кварка на 2001 единицу массы (условно), то есть плотность заряда 1 к 600. То в чисто электронной системе мы имеем в среднем 1 кварк на 1 единицу массы (или на 2-3 единицы, учитывая необходимость в нейтральных частицах), то есть плотность заряда в электронных атомах может быть в 200 раз и более выше, на единицу массы. Соответственно материал в принципе в 200 раз прочнее, при прочих разных условиях. И этот параметр может быть ещё выше, если рассмотреть кварки 4/3 и более. (кварки зарядом в 4/3 нельзя получить обычными ядерными преобразованиями из обычных частиц, их нельзя получить на ускорителе частиц. Кварки с зарядом 4/3 и с более высокими зарядами можно получить из специально обработанных нейтрино очень высоких энергий.)

Так вот, если взять электрон, состоящий из одного позитрона и трёх электронов, и взять атомное ядро, состоящее из трёх позитронов и одного электрона. То такие частицы не притянутся друг к другу, даже имея противоположный заряд, потому что позитроны будут отталкиваться от позитронов, а электроны будут отталкиваться от электронов. (дистанция между ними будет поддерживаться от 10пм до 100пм) Но они сформируют электронный атом, в котором и ядро и электроны будут сделаны из лёгких частиц с большим зарядом (на единицу массы) то есть из электронов и позитронов. Чисто электронные атомы имеют свои недостатки и преимущества перед обычными атомами таблицы Менделеева и не встречаются в природе, их можно изготовить только искусственно и это сложно и дорого сделать. Но они в принципе прочнее чем обычные атомы. (хотя тут нужно учесть осцилляции и влияние полей Ван дер вальса на прочность структуры) Я рассмотрел возможность их получения не потому что они нам нужны, на самом деле я думаю что мы обойдёмся и без них, а просто чтобы вы знали что они могут существовать.

Отдельно следует уточнить, что нейтроны способны летать между ядрами атомов, не притягиваясь к ним и не отталкиваясь. Но вокруг ядра атома (у разных ядер по разному, в смысле разный диаметр и сила) существует поле Ван дер вальса которое притягивает к себе нейтрон, поэтому нейтрону чтобы попасть в ядро тяжёлого атома вовсе необязательно врезаться в него, а достаточно просто пролететь мимо, рядом. Произойдёт барионный захват, и нейтрон будет пойман ядром и окажется в ядре, то есть ядро атома магнитит (полями Ван дер вальса) к себе нейтроны на некотором расстоянии от 3 до 25пм и иногда даже более. Причём сила полей Ван дер вальса меньше силы притяжения кварков, поэтому столкновение происходит на не очень большой скорости и никакой аннигиляции обычно не происходит, нейтрон просто прилипает к ядру атома. Хотя бывают и исключения, на них в том числе работают атомные бомбы, когда ускоренные нейтроны врезаются в атом плутония на большой скорости, что вызывает распад атома, практически сразу в тот же момент. Дальше распавшийся атом уже своими нейтронами также разрушает соседние атомы и происходит цепная реакция и атомный взрыв. Но в большинстве случаев (в природе) столкновение нейтрона с новым ядром происходит более мягко, без разрушения ядра, и в итоге нейтрон просто прилипает к ядру.

Тем не менее, почему я поднял этот вопрос, наука людей считает, что нейтрон полностью нейтральная частица и никак не взаимодействует с ядром атома, кроме столкновения. На самом деле это не так, несмотря на то что нейтрон на расстоянии более 0,5пм электрически нейтрален. ("на самом деле очень мощные электромагнитные поля, особенно если они сгенерированы нижними электронами, взаимодействуют со многими нейтральными частицами, если нейтральность частицы достигается суммированием двух разных зарядов, например +1 и -1. Также следует добавить, что ЭМ поля сгенерированные нижними электронами тяжёлых атомов распространяются значительно быстрее скорости света, исчезают от расстояния, и обладают высокой проникающей способностью, поскольку не взаимодействуют с верхними электронами. То есть такие излучения очень эффективны для связи, поскольку такая волна может пролететь через Землю по прямой, на скорости больше скорости света, и связать два устройства на разных концах земного шара напрямую. При этом сигнал от одного устройства к другому будет передаваться во много раз быстрее скорости света и задержка сигнала будет минимальна. Также следует добавить что ЭМ волны сгенерированные нижними очень сильно осциллированными электронами, имеют способность захватывать в себе поля Ван дер вальса некоторых типов, таким образом такая ЭМ волна, за счёт внедрённых в неё полей Ван дер вальса может с некоторым обычно небольшим усилием воздействовать на электрически нейтральную частицу, в которой нет кварков вообще.") Нейтрон всё равно притягивается к ядру атома полями Ван дер вальса, у разных атомов сила полей разная. И пролетев слишком близко к ядру, он будет примагничен ядром к себе и прилипнет к нему. Хотя всё зависит от силы полей, расстояния до ядра и скорости нейтрона, очевидно быстро летящий нейтрон может пролететь мимо ядра, за счёт своей большой инерции. Тем не менее нейтрон вовсе не нейтрален, имеет другие поля, поля Ван дер вальса через которые он взаимодействует с ядром атома на дистанциях от 3 до 25пм и иногда больше, и вполне может быть пойман ядром на расстоянии в несколько пм, и чтобы попасть в ядро нейтрону вовсе необязательно чтобы ядро было строго прямо по курсу перед ним. (поля Ван дер вальса генерируются другими конструкциями иногда аналогичными кваркам, а также суб кирпичиками 2ого и 3его уровней аннигиляции, иногда группой суб кирпичиков, а иногда нужен всего один суб кирпичик и всё)

Также у ядер атомов есть дифракционная защита, которая приводит к тому, что многие ЭМ поля и фотоны огибают ядра, не сталкиваясь с ними. (но к слову ЭМ поле может взаимодействовать с группой ядер одновременно) И самое главное, дифракционная защита ядер не позволяет им столкнуться со многими другими частицами, например с нейтрино. В подавляющем большинстве случаев нейтрино пролетает мимо ядра, огибая его без столкновения, и летит дальше тем же курсом, что и до встречи с ядром. При этом на отклонение курса нейтрино не тратится никакой энергии. Это важный момент, то есть в большинстве случаев огибание ядра нейтрино не изменяет его траектории, даже не смотря на то, что в момент огибания ядра, нейтрино летит по дуге. Почему так происходит это отдельный вопрос, но так ведут себя многие частицы. Также следует добавить, что иногда и просто ну очень редко что-то идёт не так, и нейтрино врезается в ядро. Хотя нейтрино бывают очень разные, и вероятность столкновения с ядром тоже очень разная от 0% до 100%. Но те нейтрино, которые имеют высокую вероятность столкновения с ядром атома, обычно просто не покидают Солнце. Сильно заряженное нейтрино, столкнувшись с ядром атома, может вызвать расщепление ядра, аннигиляцию одного из протонов и последующее расщепление, или просто безобидную вспышку света, в результате которой ядро атома не пострадает.