A palládium atommagja

Szerk: Ez az oldal az előző, a "Sindely-féle atommag modell" című írás korábbi, részletesebb változata. A benne foglalt számok és számítások kicsit tökéletlenek, azonban mégis csak sokkal értékesebbek a semminél. Ha időm lesz rá akkor majd javítom.     Tt

 

Az atomok felfedezésének hőskorában - 1911-ben - egy brit tudós, nevezett Thomson meglepően kényelmes és kézenfekvő javaslattal állt elő az alkotóelemek elrendezésére vonatkozólag. „Vegyük a két ismert részecskét, a protont és az elektront! Gondolatban gyúrjuk ezeket össze mazsolás-kaláccsá, és formázzunk belőle gömböt! A proton a mazsola, az elektronok a kalács. Íme az atom!" 

 

Azóta egy teljes évszázad telt el, és a fizika ma is igencsak hasonló problémával küzd. Igaz, jóval mélyebb szinten, az atommag szintjén. A fizikusok által javasolt megoldás újra csak a mazsolás-kalács, amely immáron az atommagokat felépítő golyócskákra vonatkozik.  Az ijesztően sok proton és még több neutron láttán elsőre nem is igen lehet jobb ötletünk, mint káoszra káosszal válaszolni: „Gyúrjuk össze őket mazsolás-kaláccsá, majd csak elrendeződnek valahogy!" Az egykoron megszült naiv mazsoláskalács-ötlet már akkor sem vált be. Tippelhetjük, hogy most sem fog.  De érvelhetünk is:

   Mit is tanítanak az atommagokról? 

Azt, hogy protonokból és neutronokból állnak. Sejtetve, de ki nem mondva azt sugallják, hogy a taszító töltéssel bíró protonok a mazsolák, míg a semleges neutronok játsszák a kalács szerepét. A neutronok a protonok közzé férkőznek, és leárnyékolják a taszító erőket.  Igen ám, de ehhez kevesen vannak, és a protonok jó része így is érintkezik egymással. Sőt, még a másodlagos erők is nagyok, hiszen a távolság az esetben is kicsi, ha két proton közé beékelődik egy neutron.  Világos, hogy  semleges golyócskák bekeverésével nem lehet megakadályozni az atommag felrobbanását.   

   Jelenleg a tudomány egy piciny szubatomi részecskét nevesít óriási összetartó erőként.  Ez a részecske a  gluon az erős kölcsönhatás hordozója. A gluon angol szó, ragasztót jelent, utalva arra a kezdeti elképzelésre, hogy ez egy ragadós anyag, amely kívülről csirizeli össze az atommagban lévő golyócskákat. Az eredeti jelentés mára már feledésbe merült és működésképtelen.  A modern fizika a ragasztást extrém gluon-mozgásokkal próbálja helyettesíteni.

A gluonról szóló mai ismereteink nagyjából a következők: van szintöltése és szpinje, ezzel szemben nincs tömege és nincs impulzusa.  De az utóbbiak hiánya miatt nehéz elhinni, hogy képes vonzóerőt kifejteni.  Ellenpéldaként említhetjük a fotont, mint az elektromos kölcsönhatás vélelmezett közvetítőjét, melynek jól meghatározott impulzusa van.

A gluonnal kapcsolatosan felbukkan egy nagyon homályos magyarázat, az un. kicserélődés jelensége. Ez egy rejtélyes folyamat, melyet a részecskék közötti vonzás magyarázatára konstruáltak meg.  „A protonok és a neutronok gluonokat dobálnak egymás felé. Cserélgetik őket, és lám, csoda történik, erős vonzóerő alakul ki." (?) Az a baj, hogy ez a gluon-cserélgetés jó esetben is csak taszító hatás kifejtésére alkalmas. Jó esetben, azaz ha a gluonnak mégiscsak van impulzusa, amely minden egyes lökéskor és befogáskor képes némi hátra-lökődést, azaz taszító erőt kiváltani.

    Az impulzustól mentes taszítási hatást feltételesen elfogadva még mindig óriási fizikai űr tátong a soron következő logikai bakugrás előtt: Hogyan lesz a taszításból vonzás? Erre a kérdésre a „modern" fizikának nincs válasza.

  Van kiút a felsorolt súlyos problémák halmazából, ha a mazsolás-kalács teóriáról áttérünk a Sindely-féle atommag-modellre. Ismereteim szerint ez az első (és talán egyetlen) modell, amely random elrendezés helyett rendezett és logikai rendszerbe foglalt nukleon elrendezést használ.  Lényege, hogy az összes neutron egyetlen tömör belső magot alkot, míg a protonok ennek felszínére tapadva kvázi egyenletes eloszlásban, legkívül helyezkednek el.

   Legyen egy közepes tömegű atommag a palládium a mintapéldánk. Ennek 46 protonja és 46+14 neutronja van.  A 14 neutron alkotta belső gömbön helyezkedik el, a külső, 46 neutronból álló gömbhéj. Minden egyes külső neutronra egy-egy proton tapad. Az eddig elmondottakat metszeti képben szemlélteti a fenti ábra.  

    Ha kiválasztunk magunknak egy protont – például a legfelsőt – akkor jogosan vélelmezzük, hogy a többi proton le akarja ezt taszítani a neutronmag felszínéről.  Lépjünk túl a vélekedés szintjén, és ne mondjuk azonnal, hogy biztosan lerepül. Ellenben rajzoljuk fel az elektro-sztatikus erők vektorábráját.

A teljes kör mentén 12 proton helyezkedik el 30°-os eloszlásban, tehát az ábrán szereplő alfa szög 15°.  A két proton közötti távolság 15,2 fm-re adódik.  A proton töltése is ismert. Ezek alapján a két szomszédos proton közötti taszítóerő ~1 newton adódik.

    Ezt a kiválasztott protont 5 másik proton veszi körül, melyek összesített letaszító ereje 1,3 newton. A 45 proton taszító erejét összegezve 5,2 newton letaszító erő hat a kiválasztott protonra. 

   A protonnak nem csak elektromos töltése van, hanem mágneses nyomatéka is. Belsejében vélhetőleg két áramgyűrű forog. Az egyiket két u kvark alkotja, sugara 0,5 fm. Közel fénysebességű kvark-mozgást feltételezve, az áramgyűrűben meglepően nagy, közel 20000 amper (!) áram folyik. (A d kvark áramgyűrűjének sugara 0,24 fm, árama -10000 amper.) 

   Hasonlóan a protonhoz, a neutronban is két áramgyűrű forog, kicsit más elrendezésben.  Ezeknek is nagy a mágneses ereje, bár a protonénál valamivel kisebb.

    Miközben a kiválasztott proton a neutrongömbön áll, az áramgyűrűk által keltett mágneses terek erősen vonzzák egymást. Feltehetőleg a proton uu áramgyűrűje és a neutron dd áramgyűrűje dominál. Ha ezideig a gömbök középsíkjában képzeltük el a gyűrűket, akkor ezen most némileg változtatnunk kell. A mágneses-vonzerő hatására a gyűrűk közelebb mozdulnak egymáshoz. Persze, közelebb kerülve egyre nagyobb a vonzóerő.  Feltesszük, hogy nem jutnak el az érintkezési pontig, hanem „valami” megállítja őket.  Erre vonatkozólag a szakirodalomban nincs utalás. Válaszunk egy önkényesen felvett 105,2 newton mágneses vonzerőt. Számítsuk ki, hogy ennek teljesüléséhez a protonban lévő uu és a neutronban lévő dd áramgyűrűnek mekkora d távolságban kell lennie egymástól.  Sajnos az áramgyűrűk vonzerejére nincs célorientált képlet a szakirodalomban.  Ezért a számítást úgy végezzük, mintha két l hosszúságú gyűrű alakú vezető vonzaná egymást a bennük folyó áramok hatására. A számítás 2,86 femtométer távolságot ad eredményül.

    Ez a két áramgyűrű feltehetőleg taszítja a két kisebb áramú gyűrűt,  így azok a gömbök ellentett végébe szorulnak. Ezért a másodlagos áramgyűrűk hatását akár el is hanyagolhatjuk.

   A gömbök középsíkjában két-két semleges részecske által kialakított gyűrű is van. E részecskék (mezonok?) jelenléte a nukleonok szpin-egyensúlya szempontjából szükséges. Minden egyes semleges gyűrű S₀ szpint hordoz. Szpinje ugyanis a semleges részecskéknek is van, és ezeknek egyensúlyi szerepe van, az S₀ végeredményt kell kiadniuk.    

   Talán feltűnik, hogy az ellentétes töltésű két áramgyűrű elektro-sztatikusan is vonzza egymást. E vonzerő számszerű értéke 2,8 N, de ez esetünkben akár el is hanyagolható.          

    Következzék most a számítások összegzése. Ha a 105,2 és 5,2 számokat kivonjuk egymásból, akkor 100 newton vonzóerőt kapunk.  A protonok  tehát nemhogy lerepülnek a neutronmagról, hanem igen erősen odatapadnak. Még a nukleon lövöldözést esetleg atommag hasítást is elviselik, és a helyükön maradnak. A tudomány igen súlyos tévedése, hogy eleve elvet egy olyan atommag modellt, amely kívülre helyezi a protonokat.

    Ahogyan ezt a lenti ábra mutatja, mágneses pólusok szempontjából a magban proton-neutron párok képződnek. E párok mágneses irányultsága feltehetőleg hol befelé hol kifelé mutat, mert ilyen elrendeződés esetén alakul ki a lehető legmélyebb energianívó.  

Összefoglalva az eddigi számítások eredményét kimondhatjuk, hogy a proton a mágneses vonzás következtében stabilan rátapad a neutronmagra. Így tehát a Sindely-féle geometriai szimmetriára épülő atommag-modell a tapasztalattal megegyező stabil atommagot eredményez. Mint láttuk, a mágneses erők bőségesen elegendőek az atommag nukleonjainak összetartására.     

   Mindebből levonhatjuk azt a kézenfekvő következtetést, hogy nincs szükségünk a nukleonok gluonnal történő ragasztására. (Ettől még a gluon lehet létező részecske.) Másképpen fogalmazva nincs szükségünk a hipotetikus un. erős kölcsönhatásra. A mágnesesség régóta ismert kölcsönhatás, néha már-már érteni is véljük. Ugyanakkor megkönnyebbülést jelenthet a nagy egyesítési elméletek számára, hogy a gravitációs kudarc után az erős kölcsönhatással sem kell tovább birkózniuk.  

 

E cikk eredetijének nyomtatható változata A4-es jpg formában elérhető a  következő helyen:  

 

                           

 

 

 

 

Oldal: Palládium atommagja
Proton, neutron és kvarkok - © 2008 - 2024 - proton.hupont.hu

A HuPont.hu ingyen weblap készítő egyszerű. Weboldalak létrehozására: Ingyen weblap

ÁSZF | Adatvédelmi Nyilatkozat