стандартная модель

Стандартная модель (СТМ), выстроенная на платформе квантовой теории поля, исторически отталкивается от точечности объектов, ею не ставятся вопросы о структурах частиц. Но реальные объекты являются объёмными, точечность объектов является модельной абстракцией, отступлением от реальности. Можно проследить, каким образом эта абстракция вписалась в СТМ и какие новые абстракции других иерархических уровней СТМ породила.

1. Квантовая теория поля вцелом является инструментом, разработанным для построения моделей частиц, их поведения, реакций, взаимодействий, при определённых постулатах. Именно в таком виде она имеет право на существование и существует, а не в виде якобы реальных квантовых полей «разной сущности», введённых в модели, не в виде якобы реального «физического вакуума», не в виде реальных-виртуальных частиц. Созданное моделями нельзя переводить в реальность.

2. Появление кварков, одних из главных составляющих СТМ, обязано представлению элементарных физических объектов точечными. Существование кварков является модельной абстракцией. Идея кварков родилась при наблюдении кажущейся партонности протонов. Находясь в плену представлений о точечности трудно представить, что протон имеет какую-то непрерывную сложную структуру, поэтому его модельно описали составным объектом. Такая модельная абстракция первого уровня вполне могла описать наблюдаемое рассеяние эпектронов на протонах.

Так называемый конфайнмент кварков остался загадкой. На самом деле этот «эффект» говорит о другом, о необходимости построения моделей частиц другого вида, имеющих не точечный, а объёмный структурный вид.

Составной объект можно разделить на составляющие, если внешним вмешательством скомпенсировать энергию связи. Составляющие при этом наблюдаются в свободном состоянии, их свойства и параметры сохраняются.

Части сложной непрерывной структуры невозможно наблюдать не по той причине, что они «неразрывно склеены». Такую структуру также можно разделить на какие-то части аналогично составной. Однако, эти сгустки динамически существующей субстанции, не имеющие завершённой (до возможности самостоятельного существования) структуры, вынуждены свойствами субстанции перестраиваться в какой-то объект, его вид, структура и свойства никак не связаны с исходной разделяемой структурой.

Все «наблюдения кварков» говорят, что речь идёт о сложных единых непрерывных структурах, кажущихся составными. Изменённый «кварковый состав» соответствует изменению структуры.

3. Идея кварков, не имеющая серьёзного фундамента, разрослась до признаваемой модели. Естественно, что кварковая абстракция потянула за собой другие.

Были введены механизм, поля и объекты, «склеивающие» кварки.

Было решено считать параметры ряда объектов сконструированными из частей, в виде которых выступают параметры отдельных самостоятельных квантов-кварков.

Пришлось ввести набор специальных параметров кварков.

Для того, чтобы идея кварков вписалась в наблюдаемую структуру элементарных объектов, разработан их количественный состав.

Дробный заряд кварков полностью отделил их от реальности, а между СТМ и понятием «теория» проложил пропасть. Дело в том, что используемый в модели параметр — скалярная величина электрического заряда, отмечает лишь одну сторону явления. В полной мере свою функцию как часть объекта, формирующая граничные условия для его устойчивого существования, эпектрический заряд выполняет в виде объёмной структуры, распределённой в пространстве определённым образом. Эту структуру нельзя делить и комбинировать её части, предполагая, что функции будут выполняться.

Эти абстракции, добавленные к кваркам, далеко отстоят от реальности. Они не следуют из каких-то наблюдений, они приняты и введены произвольно для выстраивания моделей определённого вида.

4. Кварки имеют право на существование, но не в таком виде, как они сейчас введены в СТМ и как их трактуют.

Кварки не следует рассматривать как реальные физические объекты. Не следует искать кварки в свободном состоянии, доказывать их существование или отсутствие в природе. Кварки следует воспринимать как модельный вспомогательный виртуальный объект. Введение в рассмотрение кварков является модельным техническим приёмом, помогающим систематизировать наблюдаемый набор частиц, удобно оперировать набором частиц. Кварки являются частью инструментария, позволяющего моделировать свойства набора частиц в условиях отсутствия сведений о важнейших параметрах — структурах частиц.

5.  СТМ не объясняет происхождение параметров частиц. Это является издержками точечного представления объектов. Конкретный набор параметров каждого объекта формируется и поддерживается объёмными структурами. Любой параметр частицы отражает определённое свойство, особенность её структуры. Путь к объяснению параметров лежит в понимании структур объектов.

6. Все взаимодействия объектны. А все реальные элементарные объекты являются безоболочечными.Это означает, что взаимодействия реализуются путём проникновения структур друг в друга с образованием общей области структур. В фундаментальных взаимодействиях участвуют и объекты представлямые модельно точечными, и два пространственно протяжённых непрерывных объекта — гравитационное и электромагнитное поля.

Несмотря на то, что фундаментальные взаимодействия реализуются различными объектными структурами, механизмы всех взаимодействий на всех уровнях энергии одинаковы. В общей области локально взаимодействуют составляющие субстанции, принадлежащие разным объектам. Интеграл от локальных взаимодействий по объединённому объёму структур даёт конечный результат. Через взаимодействие в общей области формируется структура, которую можно определить как квант взаимодействия, он является носителем энергии взаимодействия.

Подчеркнём: взаимодействие конструируется самими структурами участвующих объектов, без привлечения особых полей. Эта реальность находится в противоречии с модельной точечностью объектов.

Любое описание взаимодействий, не соответствующее реальности, определяется как модельная абстракция. Это относится к механизму обменного взаимодействия. Представление электромагнитного непрерывного поля квантованным с выделением кванта взаимодействия (фотона) можно оценить как абстракцию близкую реальности, как технический приём представления непрерывного дискретным. Но введение в модели слабого и сильного (действующего в ядрах атомов, а не между кварками) взаимодействий специальных квантовых полей — это абстракция далеко уводящая от реальности.

Оценку возможности использования таких моделей следует давать исходя из других соображений. Невозможно (и эта невозможность останется) с необходимыми подробностями описать реальные структуры элементарных объектов и процессы их взаимодействий. Введение в модели удалённых от реальности абстракций, основанных на уже отработанных методах, является вынужденной необходимостью. Техническими приёмами модели доводятся до точностей экспериментальных наблюдений. Опираясь на эксперименты, они по сути являются узкими интерполяциями или неширокими экстраполяциями наблюдаемого.

Однако, категорически не следует ставить знак равенства между понятиями взаимодействие осуществляется и взаимодействие описывается, что весьма распространено, отождествлять реальность с модельной абстракцией.

7. Масса — это внутреннее свойство объекта. За массу реальной частицы при заданном значении субстанциальной энергии отвечает вид её структуры. Массивные и «безмассовые» реальные частицы отличаются особенностями структур. Другое дело массы модельных частиц, «отвечающих за взаимодействия» — здесь можно изобретать. Точечность частиц и присутствие поля Хиггса позволили не задумываться об особенностях структур, отвечающих за массу. Поле Хиггса является «изобретённым» объектом, модельной абстракцией, отвлекающей и далеко уводящей от реальности. Это своего рода возрождённый «мировой эфир» в новой вязкой квантовой ипостаси. Любопытно, что за частица присутствует в таблице частиц СТМ под названием бозон Хиггса: или это обнаруженная на БАК реальная объёмная частица с определёнными параметрами, не имеющая отношения к выдуманному полю, или это квант специально изобретённого и не существующего в природе поля, этой самой модельной абстракции. Спектр масс распадающихся реальных частиц непрерывен, обнаружение реальной частицы с определёнными свойствами не является доказательством существования в природе некого искусственно введённого модельного поля с таким квантом.

В логике введения поля Хиггса не достаёт одного звена — доказательства того, что масса частиц может (обязана) формироваться только таким способом, а не иначе. При отсутствии этого звена приходится признать, что наличие поля Хиггса является не природным фактом, а лишь одним из вариантов модельных махинаций на тему массы.

Не имеют права существовать совместно в одной таблице реальные частицы и модельные кварки, бозоны: это объекты разных вселенных.

8. Для объяснения существования «поколений» частиц необходимо отвлечься от их точечности и обратиться к их структурам.

Структуры реальных объектов формируются как волновые. В разных диапазонах энергий могут воспроизводиться объекты подобных видов, имеющие кратные характеристические волновые параметры. Они и могут объединяться в различные группы или поколения. Не все параметры таких объектов подобны, и не все условия для устойчивого существования каждого такого объекта выполняются.

9. В состав обеих частей СТМ — и описывающей состав частиц, и описывающей взаимодействия, включены абстракции далеко отстоящие от реальности. Это отражает возможности выстраивания моделей на данном этапе, является объективной необходимостью. Заметим, что описывающие явление модели не обязаны точно воспроизводить его природу. Изобретёнными техническими приёмами, подгоняющими под результат там где плохо работают теоретические выкладки, содержащие абстракции модели доведены до состояния, подходящего для использования. Однако, нельзя удачно работающие модели, введённые в них искусственные понятия и параметры выдавать за «открытие глубинных тайн природы.

P.S. 

Стандартная модель описывает поведение частиц, но не объясняет причины этого поведения. Рассмотрение структур элементарных объектов позволит приблизиться к разрешению этой проблемы.

Виртуальные объекты, поля и вакуумы являются модельными абстракциями, используемыми для модельного конструирования наблюдаемых явлений без подробного вникания (или при невозможности вникания) в их природу, не существуя реально они помогают описывать видимое. Но не угасает желание переправить их из разряда модельных в реальный материальный мир и объявить существующими в нём. 

Конец физики не предвидится, однако, наблюдается некий «тупик точечной бесконечности» в изучении элементарных объектов. Без фундаментальной стратегической идеи можно бесконечно «открывать» новые частицы из их непрерывного ряда, «проскакивающие» на промежуточных стадиях реакций, описывать их важные и не очень важные распады, уточнять значения отдельных масс или магнитных моментов в ожидании новой физики, строить различные модели и публиковать научные работы.

Иногда понять и правильно оценить происходящее в непрерывной материи мешает квантовая назойливость, обрывающая понимание формулировками вида: «это квантовый эффект» или «это квантовый парадокс». Заметим, что все явления причинны материально , значит, предполагают возможность объяснения.

Как запутано и перемешано использование терминов «модель» и «теория».

В «теории большого взрыва» главное — что здесь понимается под словом «теория». Эта выдумка может существовать, пока она чему-то не мешает и не противоречит, что-то не портит и не затрагивает. Это может продолжаться долго, так как она является хорошим источником для фантазий, «поисков» и подгонок её доказательств, написания статей и диссертаций.