Собственно, об электроне и позитроне известно достаточно много, тем не менее остается ряд открытых вопросов: Что вызывает катастрофическое разрушение стабильных частиц? Почему отличается время аннигиляции парапозитрония и ортопозитрония, состоящих из двух одинаковых частиц?
Представим строение электрона и позитрона как составных частиц из ядра и внешней части.
Электрон и позитрон определенно составные частицы, которые при соударении аннигилируют и распадаются на гамма-кварки. Количество образуемых кварков зависит от того, как направлены спины взаимодействующего электрона и позитрона. Позитрон сути является не сбалансированным электроном, у которого направление вращения внешней части противоположно направлению вращения ядра. Если электрон стабильная частица, то позитрон нет.
Известно, величина магнитного поля электрона или протона достаточно мала. Тем не менее собственное магнитное поле частицы взаимодействует с внешними магнитными полями при движении. Определенно собственное магнитное поле частицы составляет важнейшую часть во взаимодействиях между рассматриваемыми заряженными частицами. Любые магнитные тела взаимодействуют между собой и образуют сложные формы магнитных полей.
Известно, связка электрона e- и позитрона e+ называется позитроний. Позитроний образуется при столкновениях медленных позитронов с атомами вещества и захвате позитроном атомного электрона. Известно, что размеры позитрония примерно в 2 раза превышают размеры атома водорода, а его энергия связи в 2 раза меньше. Позитроний простейшая система, связанная электромагнитными силами. Существуют два варианта ориентации спинов электрона и позитрона в позитронии. Ортопозитроний состоит из параллельных спинов e- и e+. Парапозитроний состоит из антипараллельных спинов e- и e+.
Позитроний – нестабильная система, поскольку электрон и позитрон быстро аннигилируют. Парапозитроний аннигилирует в два гамма–кванта за 1,25*10-10 с. Ортопозитроний аннигилирует в три гамма–кванта за 1,4*10-7 с.
Рассмотрим визуально частицы парапозитрония.
В парапозитронии у электрона и позитрона, магнитные моменты разнонаправлены, а кинетические моменты совпадают. Как визуально показано, близкие противоположные магнитные полюса электрона и позитрона притягиваются. В результате неизбежного приближения их внешние части сталкиваются лоб в лоб. Внешние части двигаются с релятивистскими скоростями и лобовое столкновение по всей видимости имеет критические последствия для обеих структур и электрона и позитрона. Происходят непоправимые разрушения: составляющие части отскакивают друг от друга, меняют направление движения и покидают орбиту частицы. Восстановление целостности частиц после таких критических взаимодействий невозможно. В результате после потери внешних орбитальных составляющих, остаются только центральные ядра электрона и позитрона, магнитные моменты которых достаточно слабые. При пропадании сил притяжения ядра электрона и позитрона разлетаются, поэтому парапозитроний распадается на две части - два отдельных ядра. Интерпретируемые в экспериментах как два гамма-кварка. Рассмотрим взаимодействие составляющих ортопозитроний.
У ортопозитрония, магнитные моменты электрона и позитрона направлены одинаково, а кинетические моменты противоположны. Одинаковые магнитные полюса отталкиваются и не позволяют им сблизиться. При небольшом смещении частиц по оси вращения между магнитными полюсами нарушается симметрия и появляется притяжение вдоль оси. Магнитное притяжение становится максимальным при выстраивании обеих частиц на одной оси. В результате маневра электрон и позитрон сближаются. Слиянию ядер электрона и позитрона в единое общее ядро препятствует внешние части частиц, вращающиеся в разных направлениях. Сближающиеся внешние части ортопозитрония многократно сталкиваются друг с другом по касательной, в отличие от прямых лобовых соударений в парапозитронии. Тем не менее внешние части электрона и позитрона разрушаются, разрушается целостность частиц, пропадают магнитные свойства, отдельные ядра разлетаются. В результате разрушения целостности частиц ортопозитроний аннигилирует в три гамма-кванта. Два кванта формируется от разлетевшихся ядер электрона и позитрона, и третий квант от внешней части. Допустим, третий квант образуется из внешних частей электрона и позитрона, которые постепенно соударяясь на встречных направлениях по касательной между собой на релятивистских скоростях теряют скорость, кинетическую энергию и объединяются в общий квант.
Как видно, описанная аннигиляция ортопозитрония происходит только после взаимного смещения частиц по оси. В результате дополнительных маневров время аннигиляции частиц ортопозитрония значительно увеличивается. Экспериментальные данные подтверждают, что время аннигиляции парапозитрония (1,25*10-10 с) больше времени аннигиляции ортопозитрония (1,4*10-7 с). Ортопозитроний живет на три порядка дольше.
В исследовании рассматривается позитроний без учета внешних магнитных полей и отсутствия среды. Определенно внешние магнитные потоки и окружающая среда оказывают дополнительное влияние на взаимодействия электрона и позитрона, в результате чего время аннигиляции уменьшается.
Рассматриваемая в исследовании структура составной частицы позволяет описать физические процессы аннигиляции без использования термина «антиматерия». Кроме того, построенная модель описывает структуру ортопозитрония и парапозитрония. Новая структура электрона и позитрона открывают новый взгляд на природу материи и определяет новые направления исследования частиц.
Заключение
В статье рассматривается составная структура электрона в виде центрального ядра и вращающейся вокруг ядра внешней части. Частица подобна миниатюрному волчку. Определенно механический и магнитный момент электрона совпадает. Внешнее воздействие на электрон изменяет направление вращения либо внешней части, либо ядра. В результате направление момента изменяется на 180 градусов. Определенно изменение направления вращения механического момента электрона на противоположное приводит также к изменению заряда частицы. Сделан вывод о том, что притяжение электрона и позитрона определяется двойным магнитным взаимодействием. Рассмотрена различная ориентация электрона и позитрона в ортопозитронии и парапозитронии и предложены два различных варианта взаимодействия позитрония. Допускается аннигиляция электрона и позитрона на основании кинетических столкновений, приводящих к критическим разрушениям структуры частиц. Устанавливаются причины различного времени аннигиляции ортопозитрония и парапозитрония. Установлены причины формирования трех гамма-квантов при аннигиляции ортопозитрония и двух гамма-квантов при аннигиляции парапозитрония. Отмечено, что внешнее магнитное поле и среда оказывают влияние на скорость аннигиляции позитрония. Предложенная структура электрона и позитрона описывает строение частиц без использования термина антиматерия.
