Список литературы

2518-1092

Научный результат. Информационные технологии

2518-1092

10.18413/2518-1092-2022-8-1-0-1

3029

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ. ЧАСТЬ II. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ

COMPUTER MODELLING OF MATERIAL OBJECTS’ STRUCTURE. PART II. ELEMENTARY PARTICLES

Бондарев

Владимир Георгиевич

Bondarev

Vladimir Georgiyevich

Мигаль

Лариса Владимировна

Migal

Larisa Vladimirovna

Migal@bsu.edu.ru

2023

8100

На основе ранее представленной модели пространства-времени, рассмотрены структурные особенности формирования элементарных частиц. В статье исследуется модель образования элементарных частиц, составленных из таких фундаментальных частиц как лавтон, электрон, нейтрино, а также их античастиц. Произведен выбор набора базовых частиц из числа наиболее простых составных элементарных частиц, с последующим рассмотрением способов их распада, позволившая провести оценку масс и энергий связи фундаментальных частиц. Получены формулы для вычисления масс элементарных частиц, а также, на основе предложенного алгоритма и разработанной программы, рассчитаны спектры масс как адронов, так и лептонов. Определены структуры τ-лептона и протона, выявлена возможная причина стабильности протона. Дано объяснение отличию адронов от лептонов, мезонов от барионов. Сравнение расчетных данных по массам элементарных частиц, с полученными экспериментальным путем, показали полное согласие с имеющимися эмпирическими данными. Этот факт подтверждает справедливость процедуры формирования составных частиц на основе построения массовых формул по данным их распада и свидетельствует о высокой эффективности предложенного подхода. Сопоставление адронов и лептонов позволило предложить гипотезу о возможной природе сильного взаимодействия путем рассмотрения электрон-позитронных пар как электрических диполей.

Based on the previously presented model of space-time, the structural features of elementary particles formation are considered. The paper investigates the model of elementary particles formation composed of such fundamental particles as loveton, electron, neutrino, and their anti-particles. In this paper, a set of basic particles is selected from among the simplest composite elementary particles, followed by a consideration of the ways of their decay, allowing the estimation of the masses and binding energies of fundamental particles. Formulas to calculate the masses of elementary particles have been obtained, and, based on the proposed algorithm and the developed program; mass spectra of both hadrons and leptons have been calculated. Structures of the τ-lepton and proton have been determined, and a possible reason for proton stability has been revealed. The difference between hadrons and leptons, mesons and baryons is explained. Comparison of the calculated data on the masses of elementary particles obtained experimentally showed good agreement with the available empirical data. This fact confirms the validity of the procedure for the formation of composite particles based on the construction of mass formulas for their decay and shows the high efficiency of the proposed approach. Comparison of hadrons and leptons allowed us to propose a hypothesis about the possible nature of the strong interaction by considering electron-positron pairs as electric dipoles.

лептонадронлавтонфундаментальная частицабазовая частицасоставная частицаэнергия связиэлектрон-позитронная параядерная сила

leptonhadronlovetonfundamental particlebasic particlecompound particlebinding energyelectron-positron pairnuclear power

Список литературы

1. Fritzsch H. Elementary particles: building blocks of matter. – London: World Scientific, 2005. – 170 p.

2. Окунь Л.Б. Физика элементарных частиц. – М.: Наука, 1984. – 224 с.

3. Огава С., Савада С., Накагава М. Составные модели элементарных частиц [на японском языке]. – М.: Мир, 1983. – 296 с.

4. Боголюбов Н.Н., Струминский Б.В., Тавхелидзе А.Н. О составных моделях в теории элементарных частиц // ОИЯИ Препринт Д-1968, г. Дубна, 1965. – 13 с.

5. Фелд Б. Модели элементарных частиц. – М.: Мир, 1971. – 486 с.

6. Fermi E., Yang C.N. Are Mesons Elementary Particles // Phys. Rev., 1949, Vol. 76. – PP. 1739-1743.

7. Goldhaber M. A Hypothesis concerning the relations among the "New unstable particles" // Phys. Rev., 1953, Vol. 92. – PP. 1279-1281.

8. Sakata S. On a composite model for the new particles // Prog. Theor. Phys., 1956, Vol.16, no 6. – PP. 686-688.

9. Matumoto К., Sawada S., Sumi Y. and Yonezawa M. Mass formula in the Sakata model // Prog. Theor. Phys. Suppl., 1961, No.19. – PP. 66-88.

10. Lipkin, H.J., Pairing and quadrupole forces in a two-dimensional soluble model // Nucl. Phys., 1961, Vol. 26. – PP. 147-160.

11. Gell-Mann M. The eightfold way: A Theory of strong interaction symmetry. – Synchrotron laboratory report CTSL-20, 1961. – 52 p.

12. Ne’eman, Y. Derivation of strong interactions from a gauge invariance // Nuclear Physics. – 1961, Vol. 26(2). – PP. 222-229. Gell-Mann M., Ne'eman Y. The eightfold way. – Benjamin: Benjamin Press, 1964. – PP.11-57.

13. Okubo S. Note on unitary symmetry in strong interactions // Progress of Theoretical Physics, Volume 27, Issue 5, May 1962. – PP. 949-966.

14. Koide Y. New view of quark and lepton mass hierarchy // Phys. Rev. D. – 1983. – Т. 28, № 1. – С. 252-254.

15. Sumino Y. Family gauge symmetry as an origin of Koide's mass formula and charged lepton spectrum // JHEP. – 2009. – Т. 0905, № 05. – С. 075.

16. Gell-Mann M. A Schematic Model of Baryons and Mesons. Physics Letters, Vol. 8, 1964. – PP. 214-215.

17. Zweig, G. An model for strong interaction symmetry and its breaking I // CERN Reports 8182/TH.401, 1964. – 24 p.

18. Wiese U.J. The Standard model of particle physics. – Bern: Inst. Theor. Phys., 2018. – 271 p.

19.  Schwartz M.D. Quantum field theory and the standard model. – Cambridge: Cambridge University Press, 2014. – 850 p.

20. Стриханов М.Н. Проблемы Стандартной модели и статус ускорительного эксперимента. – Вестник Российской академии наук. – 2012. Т. 82. № 3. С. 194-200.

21. Гинзбург И.Ф. Нерешённые проблемы фундаментальной физики // УФН, Том 179, 2009. – С. 525-529.

22. Акулов Н.С. О реонах как структурных составляющих элементарных частиц // Докл. АН БССР, 1968, Т.12, №3. – С. 212-218.

23. Bhattacharjee B.J. Statistically linear mass relation of elementary particles and its representation by a polynomial curve fitting equation // Indian J. Phys., Vol. 44, №1, 1970. – PP. 60-63.

24. Nambu Y. An empirical mass spectrum of elementary particles // Prog. Theor. Phys. – 1952. – Vol. 7, № 5. – PP. 595-596.

25. Barut A.O. Lepton mass formula // Phys. Rev. Lett., Vol. 42, 1979. – PP. 1251-1253.

26. Кадышевский В.Г. К вопросу о спектре масс и фундаментальной длине в теории поля // Докл. АН СССР, Том 131, №6, 1960. – С. 1305–1307.

27. Bondarev V.G., Migal L.V. Computer modelling of material objects’ structure. Part I. Space-time // Research result. Information technologies. – Vol. 7, no 4, 2022. – PР. 14-24.

28. Workman R.L. et al. Particle Data Group // Prog. Theor. Exp. Phys., 2022, 083C01 URL: http://pdg.lbl.gov.

29. Яворский Б.М., Пинский А.А. Основы физики. Т.1. – М.: Физматлит, 2003. – 576 с.

30.  Karr J.-P., Marchand D., Voutier E. The proton size // Nature Reviews Physics. – 2020, Vol. 2. – PP. 601-614.