Мыслишка, только что пришедшая в башку.
Почему ядро такое маленькое?
В десять тысяч раз меньше линейных размеров атома.
Будем применять для объяснения общепринятую теорию ядерных (сильных) взаимодействий, предложенную в тридцатых года прошлого столетия японским физиком Хидеки Юкавой, учеником другого знаменитого японского физика Хантаро Нагаоки. Теория эта, которую я лично считаю сомнительноей, объясняет сильное взаимное притяжение нуклонов (частиц ядра – протонов и нейтронов), в 137 раз превосходящее по силе на очень малых расстояних кулоновское взаимоотталкивание протонов.
Частицы в ядре «обмениваются» другими частицами, пи-мезонами, длительность существования которых крайне мала от 2.5 микросекунд до вообще одной наносекунды микросекунды, то есть десять в минус пятнадцатой степени секунды, одна квадрилионная! Поскольку время пребывания таких пи-мезонов вне протонов ядра, крайне мало, то частицы обмениваются ими на ничтожных растояниях в одну триллионную сантиметра. Если расстояние увеличится, то время пролёта пи-мезона увеличится и он просто распадётся на мю-мезоны и всё прочее, а это вызовет самораспад пары нуклонов.
Пока, надеюсь всё понятно?
Ядро поэтому должно быть очень маленьким, как сказано только что, диаметр его – одна триллионая сантиметра.
Теперь представим себе, что мы «впрыснули» облачко ядер в синхрофазотрон, где они ускоряются до субсветовых (релятивистских ) скоростей, Согласно выводам Специальной Теории Относительности (СТО) время для таких частиц сильно замедляется.
Одним из экспериментальных доказательств этого служит удлинение жизни мюонов (мю-мезонов). Которые рождаются при столкновениях с ядрами земных газов от ударов высоко энергичных частиц (ядер и протонов) космических лучей в верхних слоях атмосферы. Средняя длительность жизни мю-мезона – две микросекунды и даже, если бы он двигался не с субсветовой, а со световой скоростью, он бы пролетал всего шестьсот метров и не достигал бы поверхности Земли. А он пролетает многие километры, не распадаясь, значит ВРЕМЯ ЕГО ЖИЗНИ из-за огромной скорости сильно удлинилось!
Возвращаемся к релятивистски ускоренным ядрам. Поскольку и для них время жизни удлиняется, это означает, что оно во много раз удлиняется и для пи-мезонов! Но мы только что как раз говорили о «близкодействии» сил внутриядерного притяжения из-за краткости жизни пионов (пи-мезонов). Расстояния взаимодействия между протонами не больше одной триллионой сантиметра! А раз время жизни пионов удлиняется в сотни раз, то и обмен ими будет успешным на расстояниях в сотни раз бОльших.
Это означает, что ускоренные до релятивистских скоростей ядра должны СИЛЬНО «РАЗБУХАТЬ»! Но при этом НЕ РАСПАДАТЬСЯ!
Тут возникает одна интересная коллизия. Действуют два конкурирующих фактора: Разбухание ядер из-за замедления времени и их сплющивание вдоль вектора полёта! По СТО любое тело, движущееся с субстветовой скоростью, ДОЛЖНО сплющиваться в направлении своего движения, то есть , шарик, скажем, должен превращаться в диск, летящий вдоль главной оси вращения А с другой стороны из-за удлинения времени жизни оно, ядро, должно как раз увеличивать свой диаметр. Причём оба процесса будут идти по одним и тем же формулам Преобразований Лорентца!!! Значит ядро останется по «толщине» тем же, что и в покое, одна триллионная сантиметра, зато его поперечные размеры вырастут в сотни раз! Получится некий очень БОЛЬШОЙ диск, который будет реагировать с ядрами мишени гораздо сильней (увеличилось «сечение захвата»).
Чудны дела твои, РЕЛЯТИВИЗМ!
12 XI 2026
