Сегодня расскажу о первопричинах возникновения массы у частиц в рамках гипотезы MoND.2019 (модифицированной ньютоновской динамики).
Но прежде чем описывать саму идею, для начала хочу предложить некую аллегорию, которая на мой взгляд даст представление о сути появления массы у материальных тел.
Представьте, что у нас есть две идеальные пружины одинаковой длины, но разной толщины. Идеальность подразумевает то, что эти пружины выполнены из хорошего однородного материала, в котором отсутствуют тепловые потери, которые могут возникать при сжатии или растяжении. В общем, будем считать, что пружины обладают только упругими свойствами.
Нетрудно догадаться, что энергия сжатых деформаций пружины на внутренней части кольца будет равна энергии растянутых деформаций его внешней части, согласно закона сохранения энергии. При этом общая сумма энергий пружины левого кольца будет больше общей энергии, которая будет заключена в правом кольце. Поскольку пружины являются идеализированными, то достаточно малейшего воздействия, чтобы провернуть их, как показано на рисунке по зеленым круговым стрелкам или обратно, как бы выворачивая наизнанку.
На основе полученных кольцевых пружин построим два маятника, примерно как на рисунке 2, соответственно будет считать, что нагрузка от подвеса пружин равномерно распределена и не влияет на деформацию пружин, а трение в подшипниках отсутствует. Сами маятники, подвешенные на пружинах одинаковые и жестко соединены с пружинами так, чтобы те могли прокручиваться по стрелкам, как показано на рисунке 1.
Возникает вопрос, каким будет период колебаний у каждого маятника, будет ли он одинаковым, или разным? Напомню, что никакой работы маятник во время своего движения не совершает, нет нагрева пружин, трения в подшипниках и сопротивления воздуха, сила гравитации соответственно присутствует. Проще говоря, нет причин, которые бы не позволили маятнику совершать колебания. Честно признаться, я пока не знаю, как в этом случае рассчитывать период колебания маятника, поэтому прошу умных и вежливых читателей помочь мне в этом деле. Несмотря на то, что я не знаю методики данного расчета, интуитивно все же полагаю, что период колебаний маятника с мощной пружиной будет больше, чем период колебаний маятника со слабой пружиной. Другими словами, левый маятник будет более инертным.
И вот тут мы подошли к тому, чтобы провести параллели между массой частицы и свойствами инерции. Постоянный читатель наверняка догадался, что большая пружина это олицетворение тяжелой частицы, например протона, а малая пружина это аналог легкой частицы, например электрона.
Согласно гипотезе MoND.2019, каждая элементарная частица, это локальная совокупность сжатых и растянутых состояний V-квантов, из которых состоит пространственная структура. Эти деформации могут свободно перетекать по пространственной структуре, сохраняя свою форму, а значит и внутреннюю энергию. При этом энергия сжатий и растяжений у каждой частицы разная, так же как она имеет разное значение у отличающихся закольцованных пружин из приведенной аналогии.
Перемещаясь в пространстве, каждая частица, будь это электрон или протон, как бы "перелопачивает" энергию пространственной структуры, при этом не совершая никакой работы.
А значение этой энергии проявляется в инерционности частиц, проще говоря наделяет объекты массой. По этой же причине быстрые и легкие частицы могут обладать такой же энергией, как медленные, но более тяжелые частицы.
Если я не прав в своих рассуждениях по поводу периода колебаний маятника и кто-либо из моих читателей аргументированно докажет мне это, я буду весьма благодарен и признаю пример с закольцованной пружиной некорректным. Но даже, если я заблуждаюсь в мысленном эксперименте с таким маятником, то думаю, что читатель уловил мысль, которую я хотел донести, объясняя суть появления массы у частиц.
Спасибо за прочтение и за поддержку в любом ее проявлении!
Михаил Н. Бровкин 22 марта 2020 г.