Поскольку все элементарные частицы формируются из электрон-позитронных пар, постольку все они являются составными из «частиц» и «античастиц». Поэтому необходимо разделять «истинные частицы и античастицы» от «составных частиц и античастиц». Истинными частицами и античастицами являются лишь электрон и позитрон. Признаком или основным свойством истинных частиц и античастиц является их способность при аннигиляции, на низких скоростях, (медленных электронов и позитронов), перехода всей массы покоя (на 100%) в материю, не имеющую массы покоя, то есть в электромагнитное излучение. Этим свойством обладают лишь электроны и позитроны. У всех остальных частиц при их встрече с античастицами,при низких скоростях, аннигиляции со сто процентным переходом массы покоя в электромагнитное излучение не происходит. Оставшаяся после «аннигиляции» масса покоя разваливается на фрагменты и далее идет их распад. [14, стр.105]. Можно сделать предположение, что на определенной стадии (вероятно, это могло произойти на 10-35 секунды) Большого взрыва, при определенных условиях, из электрон-позитронных пар началось образование различного вида элементарных частиц и «мир», и, «антимир» объединился и стал единым. Здесь же отметим, что если взять отношение массы покоя элементарной частицы к обратной величине постоянной тонкой структуры, то только для протона и нейтрона частное будет равно:

1836 mо:137 = 13,4 mо

Отношение масс любых других элементарных частиц к постоянной тонкой структуры дают большее или меньшее численное значение. Вероятно, эта цифра может служить признаком стабильности, по крайней мере, для этих элементарных частиц.

Здесь также необходимо отметить об «оговорках», повсеместно допускаемых как в устной речи, так и в печати, об «отсутствии электрического заряда» у той или иной частицы. Так «нейтрон не имеет электрического заряда», но он же составлен из 1838 электрических зарядов, то есть несет 919 положительных и 919 отрицательных зарядов! Или, «фотон не имеет ни заряда, ни массы», но и это неверно. Фотон в зависимости от частоты может нести заряды от ± 6,582∙10-31 ед. СГС до ± 5,915∙10-10 ед. СГС, не имея массы покоя, несет энергию. Следует отметить, что нет ни одного вида материи, из слагающих Вселенную, которая не несет электрических зарядов. Все живое и не живое соткано из зарядов электричества и все законы природы должны отражать это. Дипольные образования, природные микроантены для любого вида материи, излучают электромагнитные поля, которые взаимодействуют с окружающими их электромагнитными полями.

РАДИУС И ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ ЭЛЕКТРОНА

«Опытов, которые позволяли бы определять размеры и форму электронов, пока не существует» [24]. Электрон и его антипод позитрон, являются первыми элементарными частицами, имеющими наименьшую (из всех известных на сегодня элементарных частиц) массу покоя. Электрон и позитрон, как было уже показано, являются основными структурными единицами (кирпичиками) материи имеющей массу покоя. Обычно после слов «имеющий наименьшую массу» добавляют и «наименьший заряд в природе». Однако это не совсем отвечает действительности. Выше, при характеристике фотона было показано, что фотон может нести наименьшую величину электрического заряда, квант заряда равный ± 6,582∙10-31ед СГС. Минимально необходимая энергия фотона для образования электрон-позитронной пары должна распределиться на электрон, позитрон, на отдачу ядра и кинетическую энергию образовавшейся пары. Уравнение, определяющее энергию связи образования пары, запишется:

2ħν = ( ħν + ħν1)+2Eсв, отсюда 2Есв= 2 ħν – (ħν+ħν1) [25]

где ν = 8,987∙1020Гц - максимальная частота фотона, ν1 = 7,764∙1020 Гц - частота за вычетом энергии связи при образовании электрон-позитронной пары.

Численное значение энергии связи электрон-позитронной пары составит:

=

= 1,610∙10-5.

На один электрон (позитрон) приходится 0,0805∙106 эВ энергии связи. Вообще, энергия связи является одним из важнейших параметров, входящих в уравнение для определения радиуса. В общем виде уравнение для определения радиуса любой элементарной частицы, ядра или атома имеет вид [25-27]:

r =ћc/e ( A ∙ Z )∙(n-1)+(l+1)/n (5).

Здесь для электрона А=mо/mо= 1, а эффективный заряд Z, c которым электрон (позитрон) взаимодействует электромагнитным полем равен [23]:

Теперь уравнение для определения радиуса электрона (позитрона) примет вид:

r = ћc/е ( ½ α2 )/Ecв (6).

Подставив численные значения известных мировых постоянных, входящих в уравнение и расчетное значение энергии связи, приходящееся на электрон (позитрон), рассчитаем численное значение радиуса электрона (позитрона):

r = 6,582∙10-8см∙эВ{1/2(7,297∙10-3)2}/0,081∙106эВ = 2,163∙10-17 см.

Полученное значение радиуса электрона (позитрона) совпадает с теоретической оценкой ожидаемого численного значения для электрона – менее n∙10-16см. Может показаться, что принятое численное значение энергии связи электрона мало достоверно из-за ее малости. Действительно, различного рода оценки этого фундаментального, в квантовой физике параметра для различного вида элементарных частиц, как правило, значительно превышают массу покоя этих частиц. Так анализ массовой формулы Гелл-Манна-Окубе определяет нижний предел массы кварка около 10 ГэВ. Из других подходов считается, что для квантовых объектов (к ним относится и кварк, если он действительно существует в природе) верхний предел массы не может превышать 1018 ГэВ [28]. Однако каких-либо экспериментальных подтверждений этому не имеется. О величине, точнее, об удельном весе энергии связи, отнесенной к массе покоя электрона при образовании электрон-позитронной пары можно судить по следующему сравнению. Энергия связи при образовании пары составляет 0,162∙106 эВ, т.е. 0,081∙106 эВ на электрон. От массы покоя электрона это составляет 15,85%. Энергия связи, выделяемая при образовании протона равна 70,026∙106 эВ [23], т.е. 7,46%.

Эта оценка показывает, что энергия связи электрона оценивается достаточно достоверно. В уравнении для расчета радиуса электрона значение А= М ч/mо для электрона (позитрона) равно единице. Это говорит о том, что электрон (позитрон) не имеют (не содержат) в своей внутренней структуре составных частей. Ни электрон, ни позитрон невозможно разделить на составные части – это истинно элементарные частицы.

В силу этого они не могут иметь возбужденных состояний (внутренних возбуждений), поэтому значение их квантовых чисел всегда постоянно: n = 0, ℓ = 0, ml = 0, ms = 1/2. Электрон и позитрон по отношению друг к другу являются истинными частицей и античастицей. Все прочие элементарные частицы являются составными, то есть, имеющими внутреннюю структуру в виде составляющих их «партонов». Поэтому в уравнениях, описывающих взаимодействие составных частей, значение А равно отношению массы этих частиц, к массе электрона, т.е. равно количеству составляющих ее частей.