«Дефект массы», энергия связи, СТО и реальность

Анализируя работу масс-спектрометра сделан вывод о том, что наблюдаемый «дефект массы» (масса ядер химических элементов меньше суммарной массы составляющих его частиц) подобен «релятивистскому увеличению массы» в линейном ускорителе. Кривая зависимости квадрата относительной скорости от подведенной энергии теоретически полученная в соответствии с преобразованиями Лоренца специальной теории относительности (СТО) значительно отличается от экспериментальной. Сделан вывод об искусственности, чисто математическом построении как преобразований Лоренца, так и всей СТО в целом, отсутствии в природе «релятивистских эффектов».

Предложено объяснение видимости «дефекта» или «увеличения массы», в реальности обусловленное изменением внутренней энергии - частоты и амплитуды осцилляции микрочастиц под воздействием внешнего электрического поля, что может быть фиксируемо измерением амплитуды и длины волн Де Бройля. При этом масса всегда неизменна во всех энергопревращениях, закон перехода массы в энергию (и наоборот) E=mС2 – чисто математическое построение, не отражающее суть каких-либо физических процессов.

Успехи современной атомной энергетики в академических кругах воспринимают как их личное достижение, триумфальное шествие существующих теорий и, естественно, в первую очередь теории относительности СТО А. Эйнштейна. Трудно сдержаться и не привести дословно слова отдельных «корифеев» науки [1]: «Сейчас среди профессионалов нет и тени сомнения в справедливости СТО — она является базой ядерной физики, квантовой электродинамики, космологии и других областей. Предсказания СТО выполняются с точностью лучше миллионной доли. Тем не менее и сегодня редакции журналов осаждают любители, опровергающие Эйнштейна. Их построения отвергаются рецензентами-профессионалами и не проникают в научную печать, однако переполняют Интернет и СМИ…. Нападки на СТО агрессивны и направлены в адрес «официальной» (академической) науки, которая-де являет собой «заговор монополистов СТО» ради финансовой выгоды «академиков-релятивистов». Среди причин неприятия СТО помимо невежественности, ревности к мировой славе и антисемитизма есть и объективная составляющая—недостаточная убедительность прямого экспериментального подтверждения базовых положений теории». Трудно сказать, чего здесь более всего, - но, видимо, не IQ. Или, как утверждал Л.Б. Окунь: «..на соотношении E=mC² основана вся ядерная энергетика. Возможно, не столь широко известно, что на этом же соотношении основана и вся обычная энергетика»? [2]. Бедная энергетика, что же с ней будет, когда окажется, что это соотношение (как и вся теория относительности) не имеют никакого отношения ни к энергетике, ни к физике. Однако, такие взгляды «комиссиями» не пропускаются, их отсекают “бритвой Оканама,” но они живучи и «бродят в массах» по безграничным просторам Интернета. Один из таких нестандартных взглядов на темный вопрос «дефекта массы и энергию связи ядер» представлен в настоящей статье, пытаясь одновременно разобраться в том, где же начало более чем столетних заблуждений.

Исследования сэра Дж. Дж. Томсона, открывшего электрон в Кэвендишевской лаборатории Кембриджского университета в 1897 году, привели также к созданию первого масс-спектрометра, построенного для изучения влияния электрического и магнитного полей на ионы [3]. На основе этих работ ассистент Кембриджского университета Френсис Астон в 1919 г. создаёт масс-спектрометр, на котором ему удаётся впервые в 1923г. измерить разность между массой ядра гелия и суммой масс покоя свободных нуклонов, из которых образовано ядро. Необычайно точные для того времени 66

измерения при разрешающей способности прибора R(m/Δm) =130 (на современных масс-спектрометрах разрешение достигается 2500 и более) показали, что масса α-частицы (ядра гелия) несколько меньше суммы масс составляющих его двух протонов и двух нейтронов, что было принято называть «дефектом массы» (Δm 42He =0,02928 а.е.м.) [3]. Дальнейшие работы Фр. Астона и Артура Демпстера привели к значительному улучшению точности и воспроизводимости измерений на масс-спектрометрах.

Рис. 1. Блок-схема и схема масс-спектрометра

Последующие изыскания Альфреда Нир, Уильяма Стивенса, Джонсона, Вольфганга Пол и других позволили провести точные масс-спектрометрические измерения масс ядер всех химических элементов и их изотопов и определить для них с высокой точностью соответствующие «дефекты массы ядер» [4,19]. Рассмотрим подробнее, что происходит в масс-спектрометре и чем объясняется этот феномен «дефекта», «потери массы» ядер. Любой современнейший масс-спектрометр состоит из пяти функциональных элементов:

• 1)    источник и система ввода пробы;

• 2)    система ионизации пробы;

• 3)    анализатор – разделение частиц (ионов) по массе (заряду) в магнитном поле;

• 4)    система детектирования;

• 5)    система обработки данных и вакуумная системы.

На заряд частицы, поступившей в постоянное магнитное поле масс-анализатора действует сила Лоренца, пропорциональная заряду e , скорости ʋ и магнитной индукции поля B. Сила Лоренца e(Bх u ) всегда направленная перпендикулярно вектору скорости заряда, изменяет только направление скорости. Так как траекторией ионов является окружность, то сила Лоренца уравновешивается центростремительной силой m ʋ ²/r, и радиус кривизны траектории Г зависит от соотношения: r = m u /Be . Таким образом, однородное магнитное поле используется для разделения ионов различных масс, при условии, что их скорости (или кинетическая энергия) постоянны. Постоянство кинетической энергии ионного пучка достигается в результате ускорения ионов в постоянном электрическом поле ускоряющего устройства ионного источника с разностью потенциалов U. При этом, как предполагается, в ускоряющем устройстве кинетическая энергия ионов m ʋ ²/2 однозначно определяется разностью потенциалов поля U и зарядом е , равняясь e U . Подставив это равенство в уравнение для радиуса кривизны траектории получается уравнение, которое часто называют основным уравнением масс-спектрометрии:

r = (2mU/B² e )^1/2 ,                                     (1)

где m – масса однозарядного иона в а.е.м. (при практических расчетах массы всех частиц и атомов выражаются в атомных единицах массы а.е.м. Одной атомной единице массы соответствует атомная единица энергии (a.e.э.): 1 а.е.э. = 931,5 МэВ).

Так как в магнитном поле анализатора работа над зарядом не совершается, то регистрируемое масс-спектрометром «уменьшение» массы ядра (дефект массы) формируется на предыдущей стадии – в ускоряющем устройстве ионного источника. Поэтому «дефект массы» в масс-спектрометре и экспериментально наблюдаемое «увеличение массы» в силовом поле линейного ускорителя имеют, очевидно, одну и ту же природу в силу аналогии их работ. Рассмотрим это подробнее.

Впервые Вальтер Кауфман в 1901 году, наблюдая за поведением движущихся электронов в ускоряющем электрическом 68

Доклады независимых авторов 2018 выпуск 44 поле экспериментально установил их необычное свойство [2, 5]. Было обнаружено, что отношение заряда к массе e/m для электрона не является постоянной величиной, а зависит от скорости и уменьшается с увеличением скорости частиц. Масса покоящегося электрона в те годы принималась равной m =9,106·10^–31 кг. Между тем из опытов Кауфмана следовало, что при скорости электронов около 0,8 с ( С = 340 8 м/сек — скорость света в пустоте) она увеличивается приблизительно на 35%, а при ещё больших скоростях даже на несколько сот процентов. Здесь аналогично, как и в масс-спектрометре, априори принималось безусловное равенство кинетической энергии электрона m_e ʋ ²/ 2 работе электрического поля e U. В связи с этим, исходя из наблюдаемого нарушения этого равенства (уменьшения кинетической энергии), следовал вывод, что при увеличении скорости либо заряд должен уменьшаться, величина которого к тому времени была известна (правая часть равенства), либо увеличиваться масса электрона (левая часть равенства). Такие предсталения формировались в статьях Томсона, Хевисайда, Сирла, Абрагама, а также Лоренца и Пуанкаре [2, 5]. Таким образом, наличие самого эффекта зависимости массы частицы от её скорости, подтверждённое экспериментально, не вызывало сомнений. Сложнее обстояло дело с объяснением этого эффекта.

Согласно корпускулярной теории света (теории истечения) господствующей в физике в конце XIX начала XX в.в., автором которой был И. Ньютон, свет представляет собой поток частиц (корпускул), которые испускаются источником света. Они (частицы) движутся в пространстве и взаимодействуют с веществом по законам механики. Данная теория, описывая законы прямолинейного распространения света, его отражения и преломления, удовлетворительно объяснила многие оптические явления, известные в то время. Теория Ньютона и ее автор, пользуясь в научном мире колоссальным авторитетом, приобрела многих сторонников во всех странах, о чем свидетельствуют многие факты. Так А. Пуанкаре в 1895 году распространил первый принцип (закон) И. Ньютона на электромагнитные явления, назвав его постулатом относительности. Согласно ему, не только механическими, но и электромагнитными опытами, производимыми внутри произвольной системы отсчета, нельзя установить различие между состояниями покоя и равномерного прямолинейного движения. В эти же годы после открытия электрона предлагалось две его модели: Макс Абрагам (1902г.) считал электрон абсолютно твёрдым шариком, а Г. Лоренц и Альфред Бухерер (1904г.) предполагали, что электрон является шариком упругим, деформирующимся при движении Дуализм свойств частиц микромира (Де Бройль, 1924г.) еще не был известен. Результатам известных опытов Майкельсона нашли необычное объяснение, которое заключалось в том, что все тела природы при своем движении как бы сокращаются в направлении движения. По предположению это сокращение тем больше, чем скорость движущегося тела ближе к скорости света в пустоте, причем, при скорости, равной скорости света, сокращение становится бесконечным. В течение длительного времени после появления теории Максвелла предпринимались, начатые самим Максвеллом, попытки согласовать уравнения электромагнетизма Максвелла с уравнениями механики движения материальных тел Ньютона, создавая представление о массе частиц микромира, зависящей от их скорости (атомов, ионов, электронов, в том числе и любых тел, которые двигались бы с большой скоростью). Математический аппарат, который позволяет преобразовывать пространственновременные координаты событий при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой с целью сохранения уравнений электромагнитного поля, был сформулирован Г.Лоренцем и французским математиком А. Пуанкаре. Кинематические формулы этого нового преобразования координат и времени были предложены Лоренцем в 1904 году еще до появления СТО и устанавливали связь между координатами (x, y, z) и моментом времени t события, наблюдаемого в системе отсчета K, и координатами (x', y', z') и моментом времени t' этого же события, наблюдаемого в системе отсчета K' [2,8]:

где l', t', m' — соответственно расстояние, длительность и масса во

т6

второй системе, измеренные из первой системы; l, t, m — расстояние, длительность и масса во второй системе, измеренные в ней же; β—отношение скоростей β=ʋ/с; ʋ-скорость относительного движения двух систем; с-- скорость света в вакууме.

Из формул следует, что в движущейся системе все расстояния укорачиваются, темп времени замедляется, а масса тел увеличивается, причём тем в большей степени, чем больше 70

Доклады независимых авторов 2018 выпуск 44 скорость относительного движения обеих систем. Решение накопившихся вопросов было предложено Альбертом Эйнштейном в работе 1905 года «К электродинамике движущихся тел», существенно изменяющей представления о пространстве и времени. В качестве исходных позиций специальной теории относительности (СТО) Эйнштейн принял два постулата, или принципа, основанные на «экспериментальном материале» (и в первую очередь - опытах Майкельсона): 1) принцип относительности (предложенный ранее Пуанкаре), 2) независимость скорости света от скорости источника.

Сама постановка вопроса свидетельствует о принятой автором корпускулярной модели света как единственно возможной, а основу всех построений составляет инерциальная система отсчета (ИСО). Но классические преобразования Галилея-Ньютона оказались несовместимы с постулатами СТО и поэтому были заменены. Без изменения были приняты лишь такие положения ньютоновской механики, как закон инерции и эвклидовость пространства. Вместе с этим, относительно представления классической механики о неизменности размеров твердых тел и промежутков времени в разных системах отсчета, то Эйнштейн посчитал, что они возникли в результате изучения движений тел с малыми скоростями, поэтому их экстраполяция в область больших скоростей ничем не оправдана, а, следовательно, незаконна и может быть изменена. Так теория относительности существенно расширяла представление о массе и дополнительно вводила понятие об эквивалентности массы и энергии тел. «Классическая физика допускала две субстанции: вещество и энергию. Первая имела вес, а вторая была невесома. В классической физике мы имели два закона сохранения: один для вещества, другой для энергии. Мы уже ставили вопрос о том, сохраняет ли ещё современная физика этот взгляд на две субстанции и два закона сохранения. Ответ таков: нет. Согласно теории относительности, нет существенного различия между массой и энергией. Энергия имеет массу, а масса представляет собой энергию. Вместо двух законов сохранения мы имеем только один: закон сохранения массы-энергии. Этот новый взгляд оказался очень плодотворным в дальнейшем развитии физики» ( А. Эйнштейн, Л. Инфельд, 1938 г. ) [5].

Ф. Астон, первооткрыватель «дефекта масс» в 1919г безоговорочно принимает постулат Эйнштейна из области СТО о переходе массы в энергию в соответствии с которым по дефекту массы легко можно определить энергию, выделившуюся при образовании данного ядра, т.е. энергию связи ядра Есв =ΔmC2:

E св = ΔmC²= (Zm p +Nm n M Я )C² (3) где: Zm p – число и масса в ядре протонов, N m _n– нейтронов, Мя-масса ядра.

Проделанные Кауфманом эксперименты, позволив вполне чётко обнаружить эффект изменения массы электрона со скоростью, тем не менее не подтверждали преобразования Лоренца и СТО. Более того, другой крупный ученый, Макс Планк, ещё раз обработав данные измерений Кауфмана, и притом иным методом, тоже пришёл к заключению о том, что результаты этих измерений противоречат формуле Лоренца–Эйнштейна и согласуются с формулой Абрагама. Результаты опытов — это фундамент, на котором строятся теории, а экспериментальные факты, — конечный критерий для суждения о правильности теорий. В соответствии с этим Эйнштейн в своей статье «О принципе относительности и его следствиях», опубликованной в 1907 г., прежде всего отмечает наличие расхождений между теорией относительности и экспериментом: «Наблюдаемые отклонения являются систематическими и значительно превосходят экспериментальные ошибки измерений Кауфмана. Тот факт, что вычисления Кауфмана не содержат ошибок, следует из того, что Планк, применяя другой метод вычислений, получил результаты, полностью согласующиеся с результатами Кауфмана. Необходимо ещё отметить, что теории движения электронов Абрагама и Бухерера дают кривые, согласующиеся с экспериментальной кривой значительно лучше, чем кривая, соответствующая теории относительности . Однако, по нашему мнению, эти теории вряд ли достоверны, поскольку их основные предположения о массе движущегося электрона не вытекают из теоретической системы, охватывающей более широкий круг явлений». Если сказать иными словами, то это тот случай, когда не теория-объяснение исходила от фактов, но наоборот, факты подбирались под заранее готовое объяснение-теорию.

Прошло более 100 лет с момента возникновения теории относительности. Тем не менее, по-прежнему продолжаются дискуссии о её адекватности, справедливости выводов и постулатов, положенных в ее основу. В течение последних лет и до настоящего времени многие исследователи в разных вариантах повторяли опыты Кауфмана и приходили к противоречивому заключению: полученные результаты одних «подтверждали» справедливость преобразований Лоренца-Эйнштейна (В. Бертоззи, Л.Купер, Р.Толмен) [1,2,5-8], по мнению других те же эксперименты противоречили теории Эйнштейна (Liangzao Fan, С.Н. Пухов, В.В. 72

Петров) [9-12]. В некоторых критических работах для интерпретации наблюдаемого феномена выдвигались другие точки зрения, в которых тем или иным способом осуществлялся выход за рамки преобразований Лоренца: были предложены искусственные теории «запаздывания потенциала» [9], «явление ветрового крыла, явление c-v», «уменьшение заряда» [10,11], «энергодинамический принцип абсолютности», искусственного деления на «массу покоя» и «релятивистскую», «инерционную» и «гравитационную», «продольную» и «поперечную», «электромагнитную» и иные [13].

Постараемся беспристрастно разобраться по существу вопроса, обратившись непосредственно к экспериментальным фактам, вызывающим доверие и с той, и с другой стороны – опытам В. Бертоззи [6].

На рис.1 представлена кривая 1, построенная по результатам опытов В.Бертоззи на линейном ускорителе. Здесь же приводится кривая 3, рассчитанная по уравнению классической механики E_k= m ʋ ² /2. При сравнивании двух кривых, экспериментальной 1 и теоретически вычисленной 3 по законам классической механики в академической литературе делается вывод, подтверждающий справедливость релятивизма СТО и Лоренц преобразований [5-8]. Но очевидно, что этого недостаточно.

Рис.2. Зависимость относительной скорости ( ʋ /с )² от напряженности поля линейного ускорителя U (кинетической энегии микрочастицы) (E к _, МэВ): 1- экспериментальные данные работы В. Бертоззи [6], 2 –теоретически вычисленные по уравнению (4) СТО, 3 – вычисленные по формуле классической механики.

Для объективности заключений о справедливости СТО необходимо сопоставить экспериментальные данные с теми

Физика и астрономия расчетными, которые получены по формулам преобразований Лоренца. Такая расчетная формула для квадрата относительной скорости как функции кинетической энергии ранее нигде не встречалась и поэтому получена после соответствующих преобразований:

( ʋ /c)²= {2E (E²+m 0 ²c⁴)^1/2- 2E²}/m 0 ²c⁴ ,                (4)

Построенная по расчетным значениям формулы (4) кривая 2, отражающая в соответствии с СТО теоретическую зависимости скорости в функции энергии, как видно из рис. 1, отличается от экспериментальной кривой 1. Эксперементальная кривая 1 отражает другую закономерность. Поэтому делать вывод об «успешном экспериментальном подтверждении СТО» [1,5,7,8] можно только при соответствующем большом желании или при определенной необходимости, не вникая в суть.

Какова же реальная причина «увеличения» массы при увеличении скорости микрочастиц и родственного эффекта «дефекта массы» постараемся разобраться на основе существующих физических теорий, «не измышляя новых».

Во-первых, электрон, как стало известно в 1924 г. благодаря гипотезе Де Бройля и в 1927г экспериментально подтвержденной Девисон и Джермер --- не шарик. «Об электроне сначала думали, что он похож на частицу, а потом было выяснено, что во многих отношениях он ведет себя как волна. Значит, на самом деле его поведение ни на что не похоже… Квантовое поведение всех атомных объектов (электронов, протонов, нейтронов, фотонов и т.д.) одинаково: всех их можно назвать «частицами-волнами» (годится, впрочем, и любое другое название). Поведение тела очень малого размера не похоже ни на что, с чем вы повседневно сталкиваетесь. Эти тела не ведут себя ни как волны, ни как частицы, ни как облака, или биллиардные шары, или грузы, подвешенные на пружинах» [14, гл.37, стр.202]. Кроме того, установлено, что любая частица микромира даже при абсолютном нуле имеет определенный уровень внутренней энергии с кинетической энергией соответствующей данному импульсу – энергией Ферми [15]. Эта кинетическая энергия, «энергия покоя» представляет собой внешнее вращательное движение частицы, осцилляцию, помимо существующих «внутренних», определяющих спин, заряд, орбиту и др. Причем, величина этой энергии «покоя» не остается постоянной, а изменяется под воздействием внешних силовых полей: температурного, электромагнитного и других (возможно, гравитационного) [16]. При создании теории относительности, когда господствовали законы классической механики И.Ньютона и инерциальная система отсчёта (ИСО) А.Эйнштейн этого мог не знать.

Во-вторых, всякий микрообъект (молекула, атом, электрон, фотон и т. д.) представляющий собой образование особого рода, сочетающее в себе свойства и частицы, и волны, подчиняется законам классической термодинамики. Это, кстати, делается и в книге Р.Толмена [8, стр.132], одобренной в своё время самим Эйнштейном: «Специальная теория относительности никак не нарушает наших представлений о сохранении и локализации энергии, а также никак не влияет на наше представление о возможности различать тепло и работу. Следовательно, при объединении термодинамики со специальной теорией относительности первый закон, выражая принцип сохранения энергии, очевидно, можно оставить в неизменном виде» : ( и это абсолютно верно)!

ΔQ = ΔU + A,                                (5)

где ΔQ – тепло (энергия), подведенные к системе, ΔU – изменение внутренней энергии системы, А– работа, совершаемая системой (или над системой).

«Однако, теория относительности (продолжает автор) существенно дополняет прежнюю формулировку, вводя добавочное соотношением между энергией и массой. Согласно этому новому обобщенному релятивистскому соотношению увеличение энергии системы ΔU (внутренней энергии) можно выразить через приращение массы Δm: ΔЕ = с²Δ m » ??? А это совершенно необосновано и не верно. На основе каких теоретических или экспериментальных выводов это сделано? Их нет.

Для частиц микромира в разгоняющем устройстве масс-спектрометра или при разгоне в линейном ускорителе в соответтвии с уравнением (5) подводимая энергия ΔQ есть ни что иное, как произведение заряда на напряженность электрического поля ΔQ = qU; работа А определяется по обычным законам классической механики А=mʋ2/2; но вот приращение кинетической энергии ΔU=ΔEвн–изменение внутренней энергии микрочастиц в действительности никто и никогда не учитывал. К внутренней энергии микрочастиц необходимо отнести длину волны ƛ (частоту γ или угловую скорость Ꙍ вращательного движения в соответствии с зависимостью E = hw=hY=hс/Л), а также амплитуду и момент инерции [16]. В СТО изменению этих параметров внутренней энергии микрочастиц не придавалось значение.

И, в-третьих. При создании СТО, заложившей основы всей релятивистской механики, для описания физических процессов в микромире были приняты законы прямолинейного движения ньютоновской механики, основанной на инерциальной системе отсчета Галилея-Ньютона (ИСО). В пределах физических процессов соответствующих бытовой техники такой подход достаточно обоснован. Однако, при большой скорости и кинетической энергии частицы микромира не могут двигаться прямолинейно и равномерно, в реальности это не энергия прямолинейного движения со скоростью света по формуле Эйнштейна E=m₀c² , так как локализация частиц определяется границами физического тела. Для исследования частиц микромира, которые не находятся в состоянии покоя или прямолинейного движения в соответствии с ИСО, но прибывают в постоянном сложном вращательном движении, законы классической механики Ньютона в том виде как использовались - не приемлемы. Для таких тел ни первый, ни третий законы Ньютона не выполнимы. Второй закон может быть применен при замене массы тела на момент i = и

/ = ^ mR ²

инерции ⁱ =¹ и механического импульса - на момент механического импульса. Поэтому требуется подход с учетом законов вращающихся тел в неинерциальной системе отсчета (НИСО). В противном случае пришлось прибегать в СТО к математическим ухищрениям типа преобразований Лоренца, что привело к «релятивизму» и полной потере представления о физической модели явлений в микромире. Все видимые природные космические тела (Луна, Земля, планеты, звезды и т.д.) находятся в сложном вращательном движении. Планетарная модель атома и молекул также указывает на сложное вращательное движение микрочастиц.

Таким образом, микрочастица с определенной начальной кинетической энергией вращательного движения попадает в силовое поле ускорителя. Вращательное движение с начальной скоростью при поступлении в ускоритель сохраняется. Частица получает дополнительный импульс прямолинейного движения. В результате сложения двух скоростей: вращательного c угловой скоростью ^ы вокруг неподвижной оси Z (относительное движение) 76

Доклады независимых авторов 2018 выпуск 44 и поступательного ʋ _п вдоль этой же оси (переносное движение) результирующим движением микрочастиц в направлении потенциала электрического поля укорителя может быть только движение по винтовой линии [17 c.132] (рис.3), что отмечалось так же в работе [18].

Рис.3. Движение микрочастиц в ускорителе: ʋ _вр-линейная скорость вращательного движения; ^м - -угловая скорость; U _n—прямолинейная скорость поступательного движения; ʋ _а–абсолютная скорость.

Движение микрочастиц по винтовой линии характеризуется периодом обращения Т (угловой скоростью ^м ), радиусом орбиты (амплитудой колебаний) и шагом винта h (длиной волны ƛ ). Проекция движения тела по винтовой линии на перпендикулярную плоскость эквивалентна колебаниям двух взаимно ортогональных гармонических осцилляторов, создающим эффект волнового процесса:

,

,                                                  (6)

где А – амплитуда колебаний равная радиусу орбиты винтовой линии R; Ꙍ–угловая скорость. (Одно из решений уравнения Шредингерра для свободной частицы приводит к подобной формуле (6) [19. с.52]).

Благодаря такому винтовому движению проявляется дуализм свойств в микромире: и частица, и волна. Длина такой волны -волны де-Бройля равняется шагу винтовой линии ƛ = h= 2π( ʋ _п/ ω). Пакет таких микрочастиц подобен цугу волн, обладая свойством дифрагировать и интерферировать [16].

Кинетическая энергия микрочастиц в ускорителе при таком сложном движении определяется в соответствии с термодинамическим уравнением (5) по теореме Кёнига вращательным и поступательным движением [20, с.38]:

E k =eU = ^J^ 2 /2+ m u 2 /2, (7)

Из этого уравнения становится очевидным, что увеличивается не масса (второй член), а в первом члене уравнения момент инерции J или угловая скорость ^м вращательного движения. Причем, увеличение внутренней энергии частиц за счет увеличении момента инерции ^J происходит путем изменения радиуса винтовой линии (или амплитуды, что наглядно наблюдается вблизи высоковольтных ЛЭП) в соответствии с теоремой Штейнера [20, с.49]:

^J = ^J 0 + m(AR)² , (8) где ΔR – увеличение орбитального расстояния – радиуса винтовой линии.

В этом заключается таинственность увеличения массы частиц при движении их со скоростями близких к световым Масса частиц в соответствии с равенством (7) остаётся постоянной во всех энергопревращениях, кстати, её никогда и никто не «взвешивал», а о величине судили только по последнему члену уравнения (7), полностью игнорируя первый - энергию, идущую на изменение внутреннего состояния. В этом же заключается и «дефект массы». Отдельно микрочастица (протон, нейтрон) имеют собственный момент инерции и длину волны (период, скорость обращения), которые отличаются от тех же показателей в составе ядра. Неучёт этого, игнорирование изменением внутренней энергии частиц J^ 2 /2 в силовом поле приводят к «видимости» уменьшения, «дефекту» массы.

Современной физике пришлось отказаться от представлений об «релятивистской массе», изменяющейся при околосветовых скоростях, сославшись на то, что «термин «релятивистская масса» — это неудачный прием популяризации физики». Для определения массы в теорию относительности в 1908 г был введен 4х-мерный математический аппарат Минковского как массы равной скаляру длине 4-вектора, зависящей от энергии свободного тела и три компоненты его импульса [21]:

m² = E²/c⁴ – p²/c² (9)

Впервые это уравнение появилось в статьях Клейна, Фока, Гордона (1926) и трудах Дирака (1930), в которых была создана релятивистская квантовая механика. Позднее эта формула появилась не только в квантовой, но и в классической электродинамике, в учебнике «Теория поля» Л.Д. Ландау и Е.М. Лифшица (1941) [21]. По сути, преобразования Лоренца для массы (уравнение (2)), признаны неприемлемы, но с преобразованием координат и

Доклады независимых авторов 2018 выпуск 44 времени («эффекта близнецов») по-видимому, еще не решили - из области физики это или из области популяризации. Однако сохраняется убеждение, что при околосветовых скоростях меняются законы динамики и кинематики, но величина массы, определяемая энергией E и импульсом р в формуле (9) остается неизменной. В этом, надо отметить, с одной стороны произошел прогресс. Но с другой стороны, анализ формулы (9) выявляет еще больший парадокс: при неизменной массе изменение импульса должно сопровождаться увеличением скорости, в действительности же, как следует из опытов и рис.2, скорость уменьшается.

Без изменений остаётся положение СТО о «дефекте масс» и энергии связи ядер, что объясняется популярностью предложенной А. Эйнштейном в 1905 г. известной формулы для соотношения энергии покоя частицы и ее массы. Рассматривая в ИСО свободную частицу в состоянии покоя ( ʋ =0, p =0), тем не менее ей придается энергия E₀= m C ² . Эта формула наряду с преобразованиями Лоренца, противореча здравому физическому смыслу, вызывает больше всего недоразумений и заблуждений даже среди «профессионалов». Во-первых, если скорость и импульс частицы равны нулю, то нулю будет равна и ее энергия – в той инерциальной системе отсчета которая используется. Во-вторых, энергия покоя частицы микромира неизменной массы в силовых полях с изменением главного и орбитального квантовых чисел в соответствии с формулой Е 0 =mC² должна оставаться неизменной, что не соответствует действительности. К сожалению, такая противоречивая теория служит основой для поиска хигговского бозона на БАК (LHC) при вероятном его распаде на «два фотона инвариантной массы» [21].

Все недоразумения могут быть устранены, если вместо известной «красивой математической формулы» признать, что частицы микромира не «шарики», а имеют внутреннюю структуру, энергия которой может изменяться в соответствии с первым членом уравения (7):

E 0 =Jto 2 /2 * mC 2 (10)

В «академической научной общественности» до сих пор не поняли, «что чисто математическое построение» не позволяет «найти те понятия, которые дают ключ к пониманию явлений природы, а жертвой «красоты чисто математических построений теории Эйнштейна и ее значительного (временного) успеха» стала сама физика и всё, что было на этом построено. К сожалению, это может продолжаться неопределённо долго, пока не возобладает решимость освободиться от шор авторитаризма, и восторженности от «нового платья короля». Это, кстати, касается не только релятивизма СТО, но и ОТО, и закона «всемирного» тяготения [22]. Знаменитая формула Эйнштейна, связывающая массу и энергию E=mc2, как бы ни пытались утверждать, не имеет физического смысла. Взможно, правда, в ней заложено другое содержание. «…Материя – это концентрированная энергия. При сотворении материального мира энергия сгустилась, из нее была удалена часть энергии тонких вибраций, а более грубые вибрации как бы сконденсировались и «выпали в осадок» в виде «грубой» материи» [23, с. 349]. Однако, здесь имеются в виду совсем другие процессы и диапозон энергий, пока недоступный нам.