Александр Шадрин - Поля и вихроны. Структуры мироздания Вселенной. Третье издание

Тау-лептон возглавляет третье поколение в семействе лептонов и самый тяжелый из них (электрон, мюон и τ-лептон) – 1784 Мэв, также обладает полуцелым спином, зарядом электрона, временем жизни 2,9 х 10 —13 c и характерным ядерным размером 10 —16 см в соответствии с САП. Количество поколений лептонов пока не объяснено в рамках существующих теорий. На фиг.2.15 приведена схема волноводов фазового пространства τ-лептона.

Фиг. 2.15 Сравнение схемы четверть-волноводов электрона (слева), мюона (посредине) и тау-лептона (справа).

Согласно САП, электрон, мюон и тау-лептон – это точечные частица, у них нет внутренней структуры. Существует «легкий» аналог мюона – электрон, и «тяжелый» аналог – тау-лептон. Тау-лептон был получен искусственно в 1975 году на электрон-позитронном на коллайдере SPEAR в Национальной ускорительной лаборатории SLAC (Стэнфорд, США) М. Перлом с сотрудниками. Тау-лептоны образовывались в коллайдере при ускорении электронов до суммарной энергией 2—3,5 Гэв.

Однако, как сообщает автор этих лептонов: «Рождение тау-лептонов детектор зафиксировать не мог, так как они из-за короткого времени жизни распадались поблизости от места рождения, не долетев до него. Поэтому обнаружить тау-лептон можно было только по заряженным продуктам его распада – мюонам, электронам и другим».

При ускорении в коллайдере SPEAR, когда скорость электронов почти достигает скорости света, дальнейший разгон частиц становится невозможен, но начинает расти их масса - внутренняя энергия. Полная энергия складывается из энергии движения, переданной частице ускоряемым внешним переменным электрическим полем в электронвольтах (эВ, Кэв, Мэв, Гэв) и внутренней энергии.При достижении этой энергии более 106 Мэв электрон превращается в заряженный мюон, а расчёт и изменение внутренней энергии заряженной одноконтурной частицы идёт по формуле Планка, т.е. произведением его фундаментальной константы на частоту излучения четверть-волноводов магнитным монополем ГЭММ.

Существенные потери энергии лептонов происходят на излучение синхротронного излучения при искривлении траектории движения пучков в магнитном поле. В линейных ускорителях этого эффекта не происходит. Ускоряясь в электрическом поле до энергии 3,5 – 4 Гэв мюон, как и электрон, поэтапно превращается в более энергетический тау-лептон со структурой, характерной для одноконтурных частиц с полуцелым спином, размером ГЭММ около 10 —25 см, с частотой пульсаций около 2,6 х 10 24 Гц и размером четверть-волновода около 3 х 10 —15 см.

Механизм превращения.

При движении электрона в составе сгустка в переменном электрическом поле вокруг его ГЭММ индуктируются синхронные сферы магнитных монополей, которые затем сливаются друг с другом и магнитным монополем ГЭММ электрона, увеличивая его значение, частоту колебаний, уменьшают его размер и размер четверть волноводов его излучения. Достигая соответствующих параметров мюона, электрон превращается в мюон. Аналогичный процесс происходит с мюоном – он превращается в тау-лептон – очень короткоживущий, который при распаде порождает ливень продуктов, в том числе и мюон.

В настоящее время наиболее простым и более эффективным методом считается ускорения электронов с энергией 35 мегаэлектронвольт с помощью лазерных импульсов и волновода с диэлектрическим покрытием стенок. Ученые 185 185 Хибберд, М.Т., Хили, А.Л., Лейк, Д.С. и др. Ускорение релятивистских пучков с помощью лазерных терагерцовых импульсов. Nat. Фотоника 14, 755—759 (2020). https://doi.org/10.1038/s41566-020-0674-1 незначительно увеличили исходную энергию электронов, но за счет крайне короткого участка воздействия достигли темпа ускорения в два мегаэлектронвольта на метр. Однако Морган Хибберд (Morgan Hibberd) из Манчестерского университета и его коллеги использовали мощный лазер для прямого воздействия на летящие сквозь его луч электроны. В этом методе заряженные частицы напрямую взаимодействуют с фотонами электромагнитного поля, которые порождает лазер, приобретая тем самым энергию. Этот эффект можно проиллюстрировать наглядно фиг. 2.15а.

Фиг.2.15а. Излучаемый фотон в состоянии активной фазы движения и перезарядки магнитного монополя на полволне волновода развернутого электрического вихревого поля из электропотенциалов с локальными значениями в фотоне U1, U2=0 и U3= – U1. Внизу входящий электрон в фотон, ускоряемый им до мюона и тау-лептона. Синии шарики вокруг ГЭММ частиц – это индуктируемые вокруг них движением магнитные монополи микровихронов.