[вернуться к содержанию сайта]

    В 1965 году Николай Сергеевич обобщает и развивает ранее полученные результаты о намагничивании и магнитострикции ферритов [165]. В работах следующего года (1966), кроме дальнейшего развития теории пластической деформации и дислокаций [167, 171, 172], Николай Сергеевич после почти десятилетнего перерыва снова обратился к вопросам строения материи, опубликовав работы "О включении лептонов в систематику кварков" [168], "Расчёт спектра масс элементарных частиц" [169] и "Теория элементарных частиц" [170]. Теория элементарных частиц захватила его, стала предметом нового направления научного поиска.

    В 1967 году Николай Сергеевич оставил должность директора отдела физики неразрушающего контроля, возглавив в нём лабораторию физических проблем. Освободившись от груза административных дел он с присущей ему энергией углубляется в исследования в области физики элементарных частиц. Выходят из печати работы "О развитии нового направления в теории элементарных частиц" [174], "О сверхтонкой структуре спектра масс элементарных частиц" [175], "О связи между спектром масс, структурой и квантовой систематикой элементарных частиц" [176], "Теория спектра масс элементарных частиц с учётом тонкой структуры" [177] и "Теория строения элементарных частиц и её применения для расчёта их энергий распада" [178]. Николай Сергеевич мечтал создать единую теорию всех "частиц, найти алгоритм их образования, который позволил бы расположить их в таблицу типа таблицы Менделеева для химических элементов. Это позволило бы не только с единых позиций трактовать их свойства, но предсказывать новые частицы и их параметры" [191].

    Основной целью этих и последующих работ Акулова в области физики элементарных частиц (последняя "Являются ли электроны и позитроны квантовыми ротаторами" [214] была опубликована уже после его смерти) было сведение воедино теории полей и частиц, необходимость теории такого типа в то время была достаточно актуальна – ведь основные характеристики частиц и квазичастиц давались исключительно эмпирически. Акулов предложил свою универсальную теорию, которая, хотя и основывалась на попытке описать строение материи средствами полуклассической механики, однако обладала оригинальностью и давала отличное согласие с экспериментально полученными данными.

    По теории Акулова вся материя состоит из особых фундаментальных частиц – униквантов. Все характеристические параметры этой простейшей частицы – заряд, масса покоя, спин и фундаментальная скорость c, могут рассматриваться как собственные значения спиноров. Уникванты, таким образом, движутся с фундаментальной скоростью c, имеют заряд ε^±=±е/2, массу покоя m=m_e/2 и классический аналог спина ±ћ/4. "На основании уравнений Дирака,– писал Акулов,– обычно полагается, что в электроне имеется один заряд е^–, который движется со скоростью света вокруг некоторой оси, совпадающей с направлением спина. Такая система не может быть динамически устойчивой в силу отсутствия аксиальной симметрии. Однако, если принять, что вокруг оси симметрии электрона вращаются два заряда – ε^– и ε^–, дающих в сумме е^–, то система будет симметричной. Далее разумно было предположить, что для компенсации электрических сил отталкивания в системе должны существовать магнитные силы притяжения, из чего следует, что в центре электрона должен быть магнитный диполь ν_m. Структура электрона тогда схематически может быть записана как е^±= ε^±ν_mε^±, что не противоречит уравнениям Дирака и наглядно объясняет гиромагнитную аномалию электрона".

    В спаренном состоянии уникванты образуют квантовые ротаторы – реоны. Реоны имеют квантовые состояния, и свойства их зависят от того, на каком из квантовых уровней они находятся; эти уровни определяются набором квантовых чисел – спиновым s=±l, зарядовым ε=0,±1, гравитонного возбуждения r=0,1, а также странностью S=0,±1. Реоны составляют весь класс элементарных частиц. Каждая элементарная частица строится из некоторого числа реонов n=Σz_i, где z_i – число реонов на i-м уровне. Если на уровне s=±1, ε=0, r=0 имеется только один реон, то получается обычное нейтрино с массой m=0. При переходе к r=1 получается принципиально новое нейтрино, имеющее массу m₁>>m₀, массы покоя электрона. Если в одной частице на соответствующих уровнях имеются n реонов, то можно получить прочие известные частицы – при n=2 γ-квант, при n=3 – μ^±-мезон, при n=4 пион. Эти частицы также могут образовывать новые частицы к примеру, каоны строятся из π-мезонов, а также "странных" пар (е⁺+е^–)_S. Реоны обладают спектром масс, состоящим из четырёх основных линий: 0, 0.511, 33.75 и 38.35 МэВ. По ним могут быть рассчитаны массы мюонов и пионов, а также может быть предсказана масса тяжёлого нейтрального пиона, входящего в состав нейтрино. Массы адронов аддитивно складываются из масс мюонов, пионов и бозонов с учётом дефектов масс, которые определяют энергию связи реонов внутри мюонов и пионов, а также энергию связи этих мезонов в других элементарных частицах. Формула для расчёта массы элементарных частиц:

M=Z₁m₁+Z₂m₂–m_e3^N–1,

где m_i – масса реона, рассчитанная с учётом орбитального вращения центра реона, Z_i – заселённости квантовых уровней, N=1 для мюона μ^±=е^±(e₁^–e₁⁺), 2 – для кварка Гелл-Манна–Цвейга q^±=μ^±(μ^–μ⁺), и 3 – для протона Р=q^±(q⁺q^–). Теория также позволяла рассчитать энергию распада и определить характерные каналы распада, которые для 9 частиц и 9 античастиц совпадали с экспериментальными.

    Применяя униквантовую теорию к описанию полей в вакууме, Акулов заключал, что "невозмущённый вакуум является нейтральным, невесомым и ненаблюдаемым". Это следовало из принципа минимума энергии, согласно которому ν_m-диполи, образующие вакуум, должны иметь равные нулю массу, заряд и спин. Эти диполи замыкаются в цепи, являющиеся квантовым аналогом силовых линий полей. В таком случае, как и в теории Эйнштейна, с таким вакуумом нельзя связать никакую систему координат. Все наблюдаемые в природе кванты полей получаются в результате перераспределения униквантов, входящих в диполи вакуума, а адроны – в результате перехода униквантов на более высокие энергетические уровни. Н.С. Акулов приводит доказательство того, что теория также подтверждает предположение Паули о возможности устранения противоречий между специальной теорией относительности (СТО) и квантовой механикой, если в основу теории будет положен закон строения электрона рассматривая характеристики униквантов как спиноры, можно вывести все формулы СТО.

    Обобщая результаты опубликованных работ Н.С. Акулова, посвящённые физике элементарных частиц, можно сказать, что его теория:

    сводит воедино теорию полей и теорию частиц;

    объясняет, почему нейтрино, электрон и нейтрон имеют одинаковый спин, но принципиально разные поля;

    даёт расчёт структуры элементарных частиц, энергий распада, масс, теоретических чисел спина, изоспина и странности.

    Естественно, с точки зрения нерелятивистской квантовой механики, данная теория не отвечала ряду серьёзных критериев, но можно отметить, что и периодическая система элементов Менделеева была разработана в то время, когда ещё не было правильных представлений о строении атомов.

    Свою теорию элементарных частиц Николай Сергеевич развивал более десяти лет и всегда внимательно прислушивался к мнению коллег, пытаясь в последующих работах развить те части модели, которые вызывали замечания. В то же время, эта теоретическая работа не мешала ему в организации исследований не только в руководимой им лаборатории, но и во всём отделе.

165. Н.С. Акулов. К теории кривых намагничения и магнитострикции ферритов, Весцi АН БССР. Сер. фiз.-тэхн. навук, № 1, 1965, с. 104-107.

167. Н.С. Акулов, П.П. Галенко, К теории пластического гистерезиса, Докл. АН БССР, т. 10, № 8, 1966, с. 546-549.

168. Н.С. Акулов, О включении лептонов в систематику кварков. Докл. АН БССР, т. 10, № 7. 1966, с. 456-460.

169. Н.С. Акулов, Расчёт спектра масс элементарных частиц, Докл. АН БССР, т. 10, №1-2, 1966, с. 923-925.

170. Н.С. Акулов, Теория элементарных частиц, Докл. АН БССР, т. 10, №3, 1966, с. 151-155.

171. Н.С. Акулов, А.А. Лухвич, Термоэлектродвижущая сила при пластической деформации. Докл. АН БССР, т. 10, №9, 1966, с. 632-635.

172. N.S. Akulov, The statistical theory of dislocations, Acta crystallogr. Vol. 21, N7, 1966, pp. A 167.

174. Н.С. Акулов, О развитии нового направления в теории элементарных частиц, Докл. АН БССР, т. 11, № 9, 1967, с. 777-781.

175. Н.С. Акулов, О сверхтонкой структуре спектра масс элементарных частиц, Докл. АН БССР, т. 11, № 3, 1967, с. 209-213.

176. Н.С. Акулов, О связи между спектром масс, структурой и квантовой систематикой элементарных частиц, Докл. АН БССР, Т. 11, № 1, 1967, с. 16-20.

177. Н.С. Акулов, Об ошибках Ф.И. Фёдорова при обсуждении новой теории элементарных частиц: [К дискус. в связи со статьями авт. "Теория элементарных частиц" и "О включении лептонов в систематику кварков" в "Докл. АН БССР". 1966. Т. 10, № 3 и 7]: (Письмо в ред.), Весцi АН БССР. Сер. фiз.-тэхн. навук, №4, 1967, с. 123-128.

178. Н.С. Акулов, Ответ на письмо А.А. Богуша, Л.Г. Мороза и Ф.И. Фёдорова "По поводу статей Н.С. Акулова об элементарных частицах" ["Весцi АН БССР. Сер. фiз.-мат. навук". 1966. № 4.]: (Письмо в ред.), Весцi АН БССР. Сер. фiз.-тэхн. Навук, №1, 1967, с. 139-142.

191. Н.С. Акулов, О систематике лептонов. Весцi АН БССР. Сер. фiз.-энерг. навук, №4, 1970, с. 13-17.

214. Н.С. Акулов, Являются ли электроны и позитроны квантовыми ротаторами, Докл. АН СССР, т. 240, № 2, 1978, с. 306-309.

Дата установки: 07.07.2013
[вернуться к содержанию сайта]

W