Астрофизик Иванов Анатолий Григорьевич: Столкновения мюонных нейтрино с нуклонами. Перевоплощение нуклонов.

 Столкновения мюонных нейтрино с нуклонами. Перевоплощения нуклонов

  Предположение современной науки о якобы образовании «очарованного бариона» с двумя положительными зарядами является неправильным. 

         Астрофизик Иванов Анатолий Григорьевич

                         

                                        

   Тема столкновения нейтрино с нуклонами очень обширна. В этой статье будет идти речь только о некоторых реакциях столкновения мюонных нейтрино с нуклонами. Современная наука считает, что при таких столкновениях образуется положительно заряженный бозон W⁺. При столкновениях мюонного антинейтрино с протоном этот бозон превращается в положительно заряженный мюон. А при столкновениях мюонного нейтрино с нейтроном последний поглощает этот бозон и сам превращается в протон.

   На самом же деле, никаких бозонов не образуется. Что же происходит при столкновениях мюонных нейтрино и антинейтрино с нуклонами? При столкновении мюонного антинейтрино с протоном образуется положительно заряженный мюон, а сам протон превращается в нейтрон. При столкновении мюонного нейтрино с нейтроном образуется отрицательно заряженный мюон, а нейтрон превращается в протон. Вот эти реакции: Ѵμ⁻ + р → N + μ⁺ (1);  Ѵμ + N → р + μ⁻ (2).  Если мюонные нейтрино имеют высокий уровень энергии, то за счёт излишков энергии на нуклонах образуется одна или несколько пар пионов. Чем выше уровень энергии мюонных нейтрино, тем больше пар пионов может образоваться, и тем выше уровень энергии пионов. Образовавшиеся пары пионов, в большинстве случаев, образуют частицы. Это могут быть и частицы, состоящие из четырёх пар пионов, орбиты которых «нанизаны» на одну общую ось.

 Столкновения мюонных антинейтрино с протонами

 Все реакции таких столкновений неправильно описываются современной наукой о микромире, которая ошибочно основывается на существовании кварков. Известна реакция с предполагаемым образованием «очарованного бариона»: Ѵμ⁻ + р → ∑⁺⁺с + μ⁻ (3). Ошибочно предполагается, что такой «очарованный барион» образуется, а затем распадается на пять частиц: ∑⁺⁺с → Λ + π⁺ π⁺ π⁺ π⁻. Внутренняя структура лямбда гиперона была раскрыта в статье автора  «Лямбда гиперон и странные каоны», http://blog-astrofizika.blogspot.com/2018/03/blog-post_29.html .

 Он состоит из протона и отрицательно заряженного пиона, который двигается по орбите вокруг протона. На самом деле никакого «очарованного бариона» не образуется. Вот что происходит в  реакции (3).

  Мюонное антинейтрино взаимодействует с протоном, в результате чего образуются нейтрон и положительно заряженный мюон согласно реакции (1). Одновременно с этим образуется три или четыре пары пионов. Появление положительно заряженного мюона приводит к распаду ближайшего к нему отрицательно заряженного пиона согласно реакции: π⁻ → μ⁻ + Ѵμ⁻. Появившийся отрицательно заряженный мюон аннигилирует с положительно заряженным мюоном, который образовался при превращении протона в нейтрон. А появившееся мюонное антинейтрино взаимодействует с нейтроном и снова превращает его в протон. При этом появляется отрицательно заряженный мюон, который улетает прочь. Если при столкновении мюонного антинейтрино с протоном было образовано четыре пары пионов, то одна пара пионов при движении вновь появившихся протона и отрицательно заряженного мюона аннигилирует. Если было образовано три пары пионов, то аннигиляция не происходит. Движение протона и отрицательного мюона имеет ещё два последствия. Протон увлекает за собой один из отрицательно заряженных пионов, и они образуют лямбда гиперон. А оставшиеся четыре пиона разлетаются в разные стороны. Из них три пиона имеют положительный заряд.

  Вот правильная запись реакции (3): Ѵμ⁻ + р → Λ + π⁺ π⁺ π⁺ π⁻ μ⁻ (4).

    Но может возникнуть вопрос в связи с тем, что электронные и мюонные антинейтрино очень редко сталкиваются с нейтронами. Они предпочитают взаимодействовать с протонами. В данной ситуации события происходят в непосредственной близости от поверхности нейтрона, появившегося вместо протона. Кроме того, появившийся отрицательно заряженный мюон, который всегда «тащит» за собой мюонное антинейтрино после распада пиона, двигался в сторону положительно заряженного мюона и нейтрона. Поэтому в этом случае столкновение нейтрона и мюонного антинейтрино неизбежно.

     В другой известной реакции Ѵμ⁻ + р → μ⁻ + D*⁺ + р (5) появившиеся пары пионов успевают образовать мезон, состоящий из семи пионов. В начальной стадии этой реакции всё происходит так же, как и в предыдущей реакции (4). При столкновении с мюонным антинейтрино протон превращается в нейтрон и образуется положительно заряженный мюон. Этот мюон аннигилирует с отрицательно заряженным мюоном, который образуется при распаде ближайшего отрицательно заряженного пиона из восьми образовавшихся. Мюонное антинейтрино, которое при этом появляется, взаимодействует с нейтроном и превращает его в протон. Этот протон и появившийся отрицательно заряженный мюон покидают место событий. При этом семь из восьми оставшихся пионов образуют частицу М7(2010) или D*⁺ мезон по старой классификации. Этот мезон тут же теряет один положительно заряженный пион и превращается в нейтральный М6(1864) мезон или D⁰ мезон по старой классификации. При этом движение протона и отрицательно заряженного мюона не успевает помешать созданию мезона М7(2010). Это объясняется только разными уровнями энергий мюнных антинейтрино при взаимодействии с протонами в этих реакциях. В первом случае уровень энергии был выше.

  Образование пары мюонов при взаимодействии

  мюонного нейтрино с нейтроном

   Известна реакция, когда при столкновении мюонного нейтрино с нейтроном образуется пара мюонов разного знака заряда: Ѵμ + N → μ⁺ + μ⁻+ N.

 Эта реакция записывается неправильно. Автор изложит последовательность событий в этой реакции, а затем напишет эту реакцию правильно.

   На первом этапе всё идёт согласно реакции (2). Нейтрон превращается в протон и образуется отрицательно заряженный мюон. В это же время образуется одна или несколько пар пионов. Одна пара пионов распадается на мюоны соответствующего знака и мюонные нейтрино или антинейтрино тоже соответственно. Если было образовано несколько пар пионов, то все остальные пары пионов аннигилируют. В некоторых случаях подобным образом может распадаться даже частица джей-пси, которая состоит из десяти пионов. Об этом шла речь в статье автора «Загадочная частица джей-пси,J/ψ», http://blog-astrofizika.blogspot.com/2018/03/blog-post_25.html .

 После распада двух пионов появившийся положительно заряженный мюон аннигилирует с отрицательно заряженным мюоном, который образовался после превращения нейтрона в протон. А оставшийся отрицательно заряженный мюон улетает. Одно из оставшихся мюонных нейтрино или антинейтрино взаимодействует с появившимся протоном. Протон превращается в нейтрон и образуется положительно заряженный мюон, который тоже улетает. Вопрос состоит только в том, какое из этих двух нейтрино взаимодействует с протоном? Автор склоняется к мысли, что с протоном взаимодействует мюонное антинейтрино. По всей вероятности, с протонами могут взаимодействовать только электронные и мюонные антинейтрино. Внутренняя структура протонов коренным образом отличается от внутренней структуры нейтронов, поэтому, на взгляд автора, с протонами могут взаимодействовать только электронные или мюонные антинейтрино. Оставшееся мюонное нейтрино тоже улетает. Таким    образом, в   результате этой реакции образуется пара мюонов и появляется нейтрон и мюонное нейтрино. Но это не те нейтрон и мюонное нейтрино, которые вступили во взаимодействие. Это совсем другие частицы. Но их почти невозможно идентифицировать. Нейтрон смешивается с нейтронами мишени, а мюонное нейтрино присоединяется к потоку мюонных нейтрино, которые бомбардируют нейтроны.  В этом потоке есть мюонные нейтрино с энергиями от одного до тридцати ГэВ. Но, по всей вероятности, энергия появившегося мюонного нейтрино намного меньше, поэтому можно попытаться его идентифицировать, хотя это будет очень трудно сделать.

   Стало окончательно понятно, почему в этой реакции после двух мюонов разного знака заряда писали, что другие частицы не идентифицируются. Правильная запись этой реакции выглядит следующим образом:

Ѵμ + N → μ⁺ + μ⁻ +  Ѵμ* + N* (6). Звёздочками помечены перевоплощённые частицы. Никаких других частиц в этой реакции не образуется. Перевоплощение нуклонов происходило и в реакциях (4) и (5), о которых шла речь в этой статье.  

   В следующей статье автора речь пойдёт о внутренней структуре заряженных В мезонов с массой покоя 5279 МэВ.

 

    30. 01. 2014 года, город Чернигов.