Masa i jej istota

Niedawno Przyjaciel przysłał mi lakoniczna informację:
temat: uwaga...
treść:

http://andrzejstruski.blogspot.com/search/label/Magdalena

http://andrzejstruski.blogspot.com/

(koniec informacji)

Zainteresował mnie artykuł "CERN I CZĄSTKA BOGA", który znajduje się pod drugim odnośnikiem i który dotyczy masy materii.

Po przeczytaniu odpowiedziałem Przyjacielowi:

Cześć!

Wpierw przytoczę krótki cytat:

"Wielki zderzacz Hadronów ma służyć do odkrycia cząstki Boga. Według naukowców; -

„Ta hipotetyczna cząstka, której poszukują badacze to bozon cechujący Higgsa, odpowiedzialny za nadanie masy innym cząstkom elementarnych.”

Na czym miałoby polegać nadanie masy?

„Ujmując to w wielkim skrócie naukowcy próbują ustalić skąd bierze się masa.”

Rozpoznanie źródła, lub przyczyny pochodzenia masy to nic innego jak rozpoznanie źródła powstania całej materii wszechświata. Teoria wielkiego wybuchu, jest akceptowana przez środowisko naukowe, jak również z tego środowiska się wywodzi. Jeżeli nauka przyjmuje powstanie wszechświata w procesie wielkiego wybuchu, to żaden naukowiec nie może stwierdzić, że atomy w środku są puste; -

„Problem jest rzeczywiście dość wstydliwy, bo skoro wiemy, że atomy są tak naprawdę puste to, dlaczego obiekty, składające się z nich, posiadają masę.”" (koniec cytatu)

A teraz zapraszam do zapoznania się z krótkimi artykułami: 1) "Efekt Dżanibekowa - podstawowa przyczyna" na http://pinopa.republika.pl/Dzhanibekov_effect_pl.html , 2) "Efekt Dżanibekowa - z udziałem 6-ciu cząstek" na http://pinopa.republika.pl/Dzhanibekov-6parts_pl.html . Aby zaoszczędzić poszukiwań, artykuły są załączone poniżej.

Opisane w artykułach doświadczenia z sześcioma cząstkami przedstawiają, jak zachowuje się model nakrętki motylkowej, który naśladuje zachowanie prawdziwej nakrętki motylkowej w trakcie efektu Dżanibekowa. Sądzę, że po przeczytaniu artykułów można już odpowiedzieć, czym jest masa i jaka jest jej istota. Dziękuję Ci, Wacuś, za podjęcie bardzo ważnego tematu. Ten temat przedstawię Szanownym Uczonym Fizykom, którzy albo pracują w CERN, NASA lub innej bardzo ważnej naukowej instytucji badawczej, albo mają tam przyjaciół i znajomych, których mogą poinformować o ważnym odkryciu, albo po prostu pracują w dziedzinie fizyki. Chcę, aby wiedzieli, co sadzę o naturze masy. Bo możliwe, że ta wiedza przyda się w ich bardzo zawiłych teoretycznych rozważaniach, a może też uda się uniknąć wielu niepotrzebnych i kosztownych badań.

Pozdrawiam
Bogdan

* * *

Efekt Dżanibekowa - podstawowa przyczyna

O przyczynie istnienia i działania efektu Dżanibekowa można powiedzieć krótko: ta przyczyna jest tak prosta, że prostsza już być nie może. No bo cóż może być jeszcze bardziej prostego od podstawowej przyczyny, która sprawia, że istnieją stabilne struktury materii. Tą podstawową przyczyną jest wzajemne przyśpieszanie cząstek, które składają się na strukturę materii. Tą przyczyną jest fundamentalna zasada materii - jest ona szczegółowo opisana w artykule na http://pinopa.republika.pl/01_FunZasMat.html .
Przebieg efektu Dżanibekowa, jaki istnieje w naturze, można obejrzeć na stronach https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=tqjtULiRP4k , https://i1.ujarani.com/v/7/7CE4Cg.webm .

A teraz obejrzyjcie efekt Dżanibekowa, który został zamodelowany na bazie fundamentalnej zasady materii - jest on pokazany w dwóch krótkich filmach - http://pinopapliki2.republika.pl/Gajka0001.avi , http://pinopapliki2.republika.pl/Gajka0002.avi . W tych dwóch filmach strukturalny układ składa się z sześciu centralnie-symetrycznych fundamentalnych cząstek. Cząstki są rozmieszczone przestrzennie tak, jakby znajdowały się na wierzchołkach sześcianu, przy tym przy jednej ścianie sześcianu na dwóch przeciwległych wierzchołkach znajdują się cząstki, a na dwóch pozostałych cząstek brakuje. W ten uproszczony sposób sześć cząstek imituje kształt motylkowej nakrętki, której w swoim doświadczeniu używał Władimir Dżanibekow. W wymienionych tu filmach formatu avi struktura składająca się z sześciu cząstek wykonuje tylko dwa przewroty osi obrotu. Aby obserwator mógł lepiej wyobrażać sobie przestrzenne położenie względem siebie cząstek w układzie, w jednym filmie oś obrotu układu sześciu cząstek leży w płaszczyźnie ekranu, a w drugim filmie ta oś obrotu jest prostopadła do płaszczyzny ekranu.

Osoby, które byłyby zainteresowane szerszym poznaniem ruchu modelowanego układu sześciu cząstek, mogą skorzystać z wykonawczego programu komputerowego AtomStand.exe oraz roboczego pliku Gajka2.ato. Program i plik można skopiować na http://pinopapliki1.republika.pl/AtomStand.zip . Korzystając z programu AtomStand.exe należy otworzyć plik Gajka2.ato i uruchomić proces wzajemnego przyśpieszania się cząstek. Wówczas można obserwować zachowanie układu sześciu cząstek praktycznie przez dowolny czas. Na początku należy tylko odczekać, aby upłynął czas trwania około 2700 iteracji obliczeniowych. Bo dopiero po tym czasie następuje pierwszy przewrót osi obrotu układu sześciu cząstek. Potem przewroty następują już w miarę regularnie z częstotliwością 10-ciu przewrotów osi obrotu w trakcie 5500 iteracji obliczeniowych (przy dt=0,001).
Właśnie przewroty osi obrotu układu strukturalnego zapisanego w pliku Gajka2.ato zostały pokazane w filmach - http://pinopapliki2.republika.pl/Gajka0001.avi i http://pinopapliki2.republika.pl/Gajka0002.avi .
W pliku formatu zip znajdują się także inne robocze pliki z serii "Gajka", które mogą być przydatne do obserwacji efektu Dżanibekowa.

Wykorzystanie wykonawczego programu AtomStand.exe ma jeszcze tę zaletę, że można tworzyć układy cząstek według własnego pomysłu. Potem można badać, jak one się zachowują przy zadanych warunkach, czyli przy zadanych wartościach parametrów początkowych. Początkowe parametry to - położenia cząstek w układzie współrzędnych i ich prędkości, współczynniki proporcjonalności (odpowiedniki masy cząstek) i promienie potencjałowych powłok funkcji polipotegowej sumowanej (PES), zgodnie z którą przebiega przyśpieszanie cząstek. Wartości promieni potencjałowych powłok w trakcie modelowania procesu wzajemnego oddziaływania cząstek są w przybliżeniu równe odległościom, przy których cząstki ustawiają się w stabilnych położeniach względem siebie.

Bogdan Szenkaryk "Pinopa"
Polska, Legnica, 2016.06.12.

* * *

Efekt Dżanibekowa - z udziałem 6-ciu cząstek

O przyczynie istnienia i działania efektu Dżanibekowa można przeczytać w krótkim artykule "Efekt Dżanibekowa - podstawowa przyczyna" na http://pinopa.republika.pl/Dzhanibekov_effect_pl.html. Celem niniejszego artykułu jest poszerzenie wiedzy o podstawowej przyczynie efektu Dżanibekowa, a bardziej konkretnie, celem jest przedstawienie dodatkowych warunków, które muszą być spełnione, aby ten efekt mógł zaistnieć. Bo z treści wspomnianego artykułu można dowiedzieć się, że "podstawową przyczyną jest wzajemne przyśpieszanie cząstek, które składają się na strukturę materii". A to jest trochę za mało. Bo stabilny strukturalny układ, który składa się z 6-ciu cząstek, gdy jest on (jako całość) nieruchomy w układzie współrzędnych, to nie istnieje tam oś obrotu układu (bo nie ma obrotów) i nie istnieją przewroty strukturalnego układu i przewroty tej osi. Dopiero gdy układ 6-ciu cząstek obraca się wokół pewnej, wybranej osi, to wówczas następują przewroty układu i przewroty tej osi.

Przewroty układu następują w specyficzny sposób. Obracający się układ dokonuje obrotu (przewrotu) o 180 stopni względem swojego wcześniejszego położenia, ale kierunek obrotu wokół osi, jaki jest obserwowany z zewnątrz już po dokonaniu przewrotu osi, pozostaje bez zmiany. Z tą obserwacją "z zewnątrz" należy jednak być uważnym, aby nie popełnić błędu, jaki przydarzył się odkrywcy w jego komentarzu na https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=tqjtULiRP4k . Tam Władimir Dżanibekow mówi, że motylkowa nakrętka dokonuje przewrotu i kręci się w przeciwnym kierunku. Tymczasem w rzeczywistości dla zewnętrznego obserwatora, który umownie kierunek obrotów nakrętki kojarzy z kierunkiem gwintu śruby i nakrętki (który w danym przypadku jest prawoskrętny), kierunek obrotów nakrętki po dokonaniu przewrotu osi nie ulega zmianie. Patrząc z tego punktu widzenia, nakrętka motylkowa przed wykonaniem pierwszego przewrotu obracała się w prawo, a po dokonaniu pierwszego i następnych przewrotów także obraca się w prawo.
Ta nakrętka po dokonaniu przewrotu będzie zmieniać kierunek obrotów jedynie dla tego obserwatora, który, patrząc wzdłuż osi obrotu, wykonuje przewrót razem z nakrętką i który obserwuje obroty nakrętki względem nieruchomego tła. Wówczas, rzeczywiście, patrząc wzdłuż osi obrotu nakrętki w kierunku, w jakim są skierowane skrzydełka nakrętki motylkowej, obserwator będzie widział, że przed pierwszym przewrotem osi nakrętka obraca się w prawo, a po wykonaniu przewrotu (przypominam, że razem z obserwatorem) nakrętka - z punktu widzenia tego obserwatora - obraca się w lewo.

W celu zgłębienia afektu Dżanibekowa zostały wykonane teoretyczne doświadczenia z modelem nakrętki motylkowej. Model miał postać strukturalnego układu składającego się z sześciu cząstek. W tych doświadczeniach został wykorzystany komputerowy program AtomStand.exe oraz robocze pliki formatu ato.*) Przeprowadzono dwa cykle doświadczeń.

W pierwszym cyklu doświadczeń była zmieniana prędkość obrotowa układu 6-ciu cząstek. Zmiany prędkości obrotowej (w kolejnych doświadczeniach) były realizowane w ten sposób, że cząstkom były przypisywane początkowe prędkości obwodowe. Te prędkości obwodowe zmieniały się od wartości 60**) do wartości 0,01 i zostały one zapisane w plikach roboczych formatu ato, zaczynających się od liter "Gajb". W tym cyklu doświadczeń sprawdzany był czas, jaki upływa od początku trwania procesu do początkowego momentu pierwszego przewrotu układu 6-ciu cząstek oraz sprawdzana była ilość obrotów tego układu podczas trwania jednego przewrotu. Podczas pomiarów tego czasu, który był liczony na podstawie ilości wykonanych iteracji obliczeniowych (przy dt=0,001), okazało się, że przy mniejszych prędkościach obrotowych tego modelu nakrętki motylkowej większy jest zarówno ten początkowy okres do pierwszego przewrotu, jak również czas trwania każdego przewrotu.

I tak, na przykład, przy prędkości obwodowej 60 do pierwszego przewrotu osi obrotowej upływał czas wykonania przez maszynę liczącą 2700 iteracji obliczeniowych, a przy prędkości obwodowej 5 upływał czas trwania 7500 iteracji obliczeniowych. Korzystając z plików roboczych Gajb60_2700.ato oraz Gajb05_7500.ato, można powtórzyć te doświadczenia. Można zobaczyć, że odpowiednio wydłuża się również czas trwania przewrotu osi.
Bo podczas przewrotów osi w tym cyklu doświadczeń znamienne było to, że przy mniejszych prędkościach obwodowych cząstek czasy trwania przewrotów układu odpowiednio się wydłużały, ale podczas każdego przewrotu układ wykonywał zawsze te samą ilość obrotów. A zatem, zarówno przy prędkości obwodowej 60, jak i przy prędkości obwodowej 5, podczas kolejnych przewrotów układ wykonywał ok. 6-ciu obrotów.

Liczenie obrotów układu podczas trwania przewrotu odbywało się za pomocą kontroli położenia wybranej cząstki z układu. Na przykład, wybierana była cząstka z numerem "7" przy jej najniższym położeniu na ekranie. Poczynając od tego momentu, jeden obrót trwał, kiedy cząstka "7" znowu znalazła się w najniższym położeniu na ekranie. Należy tutaj pamiętać, że obracanie się układu podczas procesu "przewracania się" osi obrotu o 180 stopni jest złożonym procesem przestrzennym. Zatem odległość między najniższym i najwyższym położeniem cząstki "7" na ekranie podczas obrotów jest wielkością zmienną.

Pierwszy cykl doświadczeń dał dodatkową odpowiedź na pytanie: co jest niezbędne, aby następowały przewroty nakrętki motylkowej? A zatem, oprócz drgań cząstek w układzie, do zaistnienia przewrotów układu niezbędne są obroty układu. Drgania cząstek w układzie oraz obroty układu jako całości uzupełniają się nawzajem. To wzajemne uzupełnianie się skutkuje powstaniem pewnego rodzaju wypadkowej fali, która przechodzi przez strukturę układu i przejawia się właśnie w postaci przewrotki układu i obwodowego ruchu cząstek w tym samym kierunku, w jakim istniał ruch przed powstaniem fali i przewrotem układu.

Zwiększanie się czasu, jaki upływa od początku procesu do pierwszej przewrotki, do wartości 700000 iteracji obliczeniowych, gdy początkowa prędkość obwodowa równa się 0,01, jest swego rodzaju podpowiedzią. A mianowicie, oznacza to, że gdy prędkość obwodowa dąży do zera, to czas oczekiwania na pierwszą przewrotkę układu dąży do nieskończoności. Po prostu, przy braku prędkości obrotowej nie dochodzi do przewrotki układu.

Drugi cykl doświadczeń miał na celu sprawdzenie, jak wpływa masa drgających cząstek z układu na wielkość czasu, jaki upływa do momentu pierwszego przewrotu układu oraz na ilość obrotów układu podczas jednego przewrotu.Odpowiednikiem masy cząstki jest współczynnik proporcjonalności w funkcji, która opisuje przyśpieszenie nadawane przez tę cząstkę innym cząstkom z sąsiedztwa. W doświadczeniach współczynnik proporcjonalności był zmieniany jedynie dla dwóch cząstek - dla cząstek z numerami 51 i 53. Te cząstki w układzie pełnią podobną rolę do tej, jaką pełnią skrzydełka w nakrętce motylkowej.

Współczynnik proporcjonalności cząstek z numerami 51 i 53 w kolejnych doświadczeniach miał wartość 1000, 800, 600, 420, 400, 380, 350, 300.

Przy wartości współczynnika proporcjonalności 300 układ był już niestabilny. Bo przy zadanej początkowej prędkości obwodowej cząstek równej 60 j.pr. wartość współczynnika proporcjonalności (czyli ich masy) była już zbyt mała, aby nadawane przez te cząstki przyśpieszenia wystarczały do utrzymania cząstek układu w stabilnych położeniach. Z tego powodu uruchomienie modelowanego procesu prowadziło do rozsypania się układu.

Przy danych wartościach parametrów początkowych zachodzi ciekawe zjawisko, bo układ jest również niestabilny przy wartości współczynnika proporcjonalności 400. Ale jest nadal stabilny przy mniejszej wartości współczynnika, czyli przy 380 i 350. Taką sytuację można wyjaśnić pojawieniem się - akurat przy współczynniku równym 400 oraz przy istniejących położeniach cząstek względem siebie - specyficznego sumowania się ze sobą drgań cząstek. Niektóre cząstki w takiej sytuacji wypadają z obszarów potencjałowych powłok swoich sąsiadek, czyli wypadają ze stabilnych położeń, w jakich wcześniej znajdowały się, co prowadzi do rozpadu układu jako całości.

Przy zmniejszaniu współczynnika proporcjonalności (masy) cząstek 51 i 53 następowało wydłużanie się czasu, jaki upływał do pierwszego przewrotu układu, oraz wydłużanie się czasu trwania jednego przewrotu. Ale jednocześnie zwiększała się ilość obrotów układu podczas trwania jednego przewrotu układu.

Parametry wyjściowe do tych doświadczeń są zapisane w plikach formatu ato, których nazwa zaczyna się od liter "Gajc". Czytelnicy mogą zatem samodzielnie powtórzyć opisane doświadczenia.

W nazwach przedstawionych tu wyjściowych plików "Gajc" są zapisane niektóre parametry doświadczenia, jakie jest realizowane po uruchomieniu tego pliku ato w programie AtomStand.exe.

I tak, na przykład, po uruchomieniu procesu z plikiem Gajc0800_3000_6.5.ato, w którym cząstki 51 i 53 maja masę równą 800, do rozpoczęcia pierwszego przewrotu upływa czas trwania 3000 iteracji obliczeniowych, a podczas jednego przewrotu układ wykonuje ok. 6,5 obrotów.

Natomiast, po uruchomieniu procesu z plikiem Gajc0380_5500_11.5.ato, w którym cząstki 51 i 53 maja masę równą 380, do rozpoczęcia pierwszego przewrotu upływa czas trwania 5500 iteracji obliczeniowych, a podczas jednego przewrotu układ wykonuje ok. 11,5 obrotów.

Bazując na przeprowadzonych teoretycznych doświadczeniach można w przyszłości przeprowadzić podobne cykle doświadczeń w naturalnych warunkach na stacji orbitalnej. Wówczas można uzyskać wyniki doświadczalne, które będą związane z konkretnymi obracającymi się obiektami.

______________________

*) Programu komputerowy AtomStand.exe oraz robocze pliki formatu ato można skopiować na http://pinopapliki1.republika.pl/AtomStand.zip .

Uwaga: Komputerowe programy modelujące, które można skopiować na "stronie pinopy", pracują poprawnie na komputerach z systemami Windows ME i Windows XP. Inne systemy Windows nie były sprawdzane.

**) W artykule jednostki miar nie zostały określone i nie są używane. Jednostki miar to kwestia umowy i w artykule są używane tylko liczby, bez jednostek miar.

______________________

Bogdan Szenkaryk "Pinopa"
Polska, Legnica, 2016.06.27.