piątek, 22 listopada 2019

7. Tajemnica przenikliwości i model wstępny rozpadu cząstek. Rozpraszająca soczewka neutrinowa?

    Czy neutrina rzeczywiście są reliktem Ureli? Pytamy. Jeśli tak, to właśnie one posiadają masę ujemną*. [To tylko tok rozumowania, a nie nowa prawda objawiona (nawet dla mnie).] A posiadając masę ujemną naturalnie odpychają (!) wszystkie cząstki „normalne” (oczywiście są też przez nie odpychane.). Zatem poruszają się tak, by uniknąć spotkania z materią normalną. Nic więc dziwnego, że z taką łatwością przenikają nawet przez najgrubsze materialne przeszkody. Dla pełności wizerunku, zwróćmy też uwagę na to, że atom jest prawie pusty, o czym wiemy z porównania jego rozmiarów z rozmiarami jądra atomowego. To druga przyczyna wyjątkowej przenikliwości neutrin, oczywiście w powiązaniu z faktem, że nie reagują one na pole elektromagnetyczne. Gdyby nie grawitacja, materia (ta normalna) byłaby dla nich zupełnie niewidoczna. [A jeśli już grawitacja, to odpychająca. Wspomniałem o tym powyżej.] Dodajmy do tego, że z całą pewnością ich rozmiary są znikome, nawet w porównaniu z rozmiarami nukleonów. Są bowiem bardzo ściśnięte (w związku z ujemnością ich masy). To znak, chyba nawet niewątpliwy, że interakcja neutrin z materią (rozpad określonych izotopów), służąca do ich detekcji, ma charakter wyłącznie grawitacyjny. [Oddziaływania słabe, elektro-słabe... dlaczego elektro-...?] Zresztą, nie  oddziaływują elektromagnetycznie, co zgodne jest z eksponowanym tu przypuszczeniem, że wyodrębniły się jeszcze zanim oddziaływania te pojawiły się
    A oddziaływania silne? Przecież to leptony. Mamy więc naturalne w swej prostocie, wyjaśnienie tego znanego powszechnie faktu doświadczalnego (przenikliwości neutrin i tego, że nie oddziałują elektromagnetycznie), wprost tak oczywistego, że chciałoby się przejść nad tym do porządku dziennego, bez specjalnie głębokiej refleksji. A jednak właśnie takie stawianie sprawy, z całą pewnością zaskakuje. („Na co się on porywa?”) Nie dość na tym. Jeśli neutrino (jako twór o masie ujemnej) dostaje się do wnętrza struktury cząstki (lub choćby w jej pobliże), spowodować może jej rozpad. [Jest przecież objętościowo mały – bardziej sciśnięty.] Poglądowo: rozpycha się w niej. Oto roboczy model rozpadu cząstek. Już świadczy o realności takiej możliwości fakt, że zjawisko rozpadu cząstek ma charakter statystyczny. Wniosek stąd byłby ten, że rozpad cząstek nie jest ich wewnętrzną sprawą, nie jest spontaniczny, tak od siebie. [Jeśli już, to bardzo krótko żyjące rezonanse.] Jest wymuszony przez „jakiś czynnik zewnętrzny”, nie mający z daną cząstką nic wspólnego. Rozpad nie jest czymś samorzutnym, jak to się często sądzi. Dodajmy, że cząstki danego rodzaju są identyczne, nierozróżnialne – faktycznie, a nie w uśrednieniu. Gdyby rozpad był samorzutny, to wszystkie „egzemplarze” danej cząstki rozpadałyby się w tej samej chwili, dokładniej: po upływie tego samego interwału czasowego od chwili powstania, niezależnie od tego gdzie się znajdują i niezależnie od układu odniesienia.
    Czy ruch względny takiej cząstki nie ma wpływu na jej czas życia? Nie może mieć wpływu jeśli rozpad jest spontaniczny. Przecież cząstkę rozpadającą się nie obchodzi kto i skąd ją obserwuje. Jej prędkość (Względem czego?) nie ma zupełnie znaczenia. Rozpada się kiedy chce. To jeśli chodzi o rozpad spontaniczny, samorzutny, bez udziału czynników zewnętrznych.   
    A jednak wiemy, że na przykład czas życia mionów powstałych z rozpadu pionów w atmosferze, jest dłuższy, niż w laboratorium (docierają nawet do powierzchni Ziemi), długi dlatego, gdyż prędkość pionów jest bardzo duża, bliska prędkości światła. 
    Jaki stąd wniosek? Otóż ten, że rozpad każdej cząstki jest wymuszany przez coś z tła. Świadczy o tym statystyka rozpadów – funkcja wykładnicza w odniesieniu do większego zbioru, na przykład jąder pierwiastków promieniotwórczych. Była już o tym mowa. Co zatem wymusza ten rozpad? Chyba neutrina, gdyż wykrywane są wszędzie tam, gdzie dochodzi do rozpadu. Przy tym jako takie nie są widoczne. O ich obecności świadczą wykrywalne produkty rozpadu.
    A cząstki rozpadające się? Mowa o zbiorze cząstek identycznych sobie. O tej identyczności świadczy powtarzalność doświadczeń (już nie mówiąc o nierozróżnialności cząstek, słusznie przyjętej przez mechanikę kwantową). Jaki więc czynnik zewnętrzny z tła odpowiedzialny jest za rozpad cząstek? Już wiemy: neutrina jako cząstki o ujemnej masie.
    Przy tym zróżnicowanie średnich czasów życia różnorodnych cząstek oznaczać może to, że sama rodzina neutrin jest zróżnicowana, a zjawisko rozpadu ma charakter rezonansowy. Oznacza także to, że istnieje określony rozkład ilościowy neutrin tła o różnej energii (zresztą tak się dziś przypuszcza). W dodatku określony rozpad powodują tylko określone neutrina, których cechy wewnętrznej dynamiki rezonują z cechami danej cząstki (na poziomie oddziaływań grawitacyjnych). W zbiorze neutrin być może chodzi nawet o rozkład gaussowski ich energii-prędkości. Dla przykładu, neutrina powodujące rozpad neutronu [Dziś mówimy o antyneutrinach tworzących się podczas rozpadu. Czy słusznie?] powinny być w związku z tym raczej rzadsze. Średni czas życia neutronu jest bowiem stosunkowo długi, bo wynosi około 15 minut. Czy w tym przypadku chodzi o antyneutrina wysoko-energetyczne? Oczywiście chodzi nie tylko o neutrony swobodne. Nietrwałe są właściwie wszystkie cząstki, oprócz elektronu, protonu i fotonu. Także jądra atomowe (nie wszystkie) ulegają rozpadowi.
A dlaczego neutrony związane w jądrach atomowych, na ogół nie ulegają rozpadowi? Są jakby chronione przez protony – jeśli nie jest ich (neutronów) w danym jądrze zbyt wiele. Z drugiej strony, im wiecej jest protonów w jądrze, tym więcej potrzeba neutronów, by nie dopuścić do jego rozpadu (wzajemne odpychanie dodatnich protonów). Ale im więcej jest neutronów, tym łatwiej neutrinom z tła, rozbić te nadmiarowe neutrony. Z tego właśnie powodu (tak na chłopski rozum) pierwiastki ciężkie są promieniotwórcze, a ich rozpad ma charakter statystyczny. To chyba nie najgorszy trop dla pogłębiających badań. Dziś w takie szczegóły (rola neutrin) nie wnika się zbytnio. [Zgodnie z teorią GUT, w samych początkach, pierwotnie istniejące bozony cechowania X rozpadły się na kwarki i leptony. Nie wnikając w szczegóły, co spowodowało ten rozpad? Po prostu rozpadły się, tak z siebie...]
    A jak to jest z gwiazdami neutronowymi? Nie rozpadają się? Niektóre  neutrony w nich chyba tak, ale w tak gęstej mnogości ich rozpady, jeśli zachodzą, są procesem odwracalnym. W dodatku mimo wszystko taki układ jest wewnętrznie dynamiczny. Przecież gwiazdy te są źródłem intensywnego promieniowania. A neutrina? 
    Sądzić można, że taka gwiazda, w związku z wielką koncentracją materii (duża gęstość energii pola grawitacyjnego), odpycha bardzo efektywnie neutrina tła jeszcze zanim docierają do powierzchni gwiazdy (koncentracja tych docierających jest niewielka). Tak można tłumaczyć niewątpliwy fakt trwałości tych obiektów (pomimo, że protony tam neutronów nie „chronią”). To pośrednio potwierdzałoby też tezę o ujemnej masie neutrin i ich roli w rozpadach cząstek. Gdyby neutrony rozpadały się same z siebie spontanicznie, to nawet istnienie gwiazd neutronowych byłoby pod znakiem zapytania. Same oddziaływania silne – przyciąganie między neutronami, to dla każdego z nich siły zewnętrzne, a spontaniczny rozpad, to sprawa „osobista” każdego z nich.     
   Być może znaczą liczbą, neutrina nawet omijają te gwiazdy. A same gwiazdy może nawet tworzą soczewkę neutrinową (rozpraszającą). Czy można to zbadać? Można oczekiwać, że liczba neutrin biegnących z kierunku na gwiazdę neutronową powinna być wyraźnie mniejsza. Reasumując to, stwiedzić możemy, że masywny obiekt stanowi soczewkę grawitacyjną skupiającą dla strumienia fotonów (to już wiadomo od dawna), natomiast dla neutrin jest soczewką rozpraszającą. [Jeśli tak, to mamy inną przyczynę małego natężenia neutrin słonecznych (nie tylko oscylacje neutrin). Słońce jest jednak obiektem o zbyt małej gęstości, by stanowić poważną przeszkodę, a netrina wnikają weń i uczestniczą w reakcjach jądrowych zachodzacych w jego wnętrzu.] Mamy więc antycypację. Niezły temat na doktorat pod tytułem: „Jak obalić te wszystkie fantazje”. I żeby dopełnić miarki, wyobraźmy sobie miejsce o dużej koncentracji neutrin, może gdzieś daleko istnieją takie. Jeśli w pobliżu przelatują fotony, to pole grawitacyjne (odpychające) neutrin ugina tor fotonów – w przeciwną stronę, niż obiekt masywny. Być może kiedyś zostanie odkryty obiekt działający jak soczewka rozpraszająca światło?

*) W artykule pt. „Dualny charakter grawitacji” doszedłem do wniosku, że dla odległości r < R/4 między punktami materialnymi sam układ jest odpychający. Natomiast dwa takie układy przyciagają się wzajemnie (jako iloczyn dwóch mas ujemnych).   

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz