# Градиент времени как основа ядерных взаимодействий

Андрей Викторович Лемешко

Градиент времени как основа ядерных взаимодействий


Аннотация


В данной статье рассматривается влияние временного градиента на формирование ядерных сил. Анализируется механизм замедления времени внутри атомов, который влияет на взаимодействие нуклонов. Проведён сравнительный анализ классического подхода (потенциала Юкивы) и предложенной модели инерционного взаимодействия на основе перераспределения темпоральной энергии.


1. Введение


Взаимодействие частиц в атомных ядрах традиционно объясняется через обмен глюонами или потенциал Юкивы. Однако влияние временного градиента на ядерные процессы остаётся малоизученным. В данной работе рассматривается альтернативный механизм, согласно которому перераспределение темпоральной энергии внутри ядра приводит к возникновению сильных ядерных сил.

1.1. Перераспределение темпоральной энергии через градиент времени


Можно представить время как реку, которая непрерывно течёт из прошлого в будущее. Вся материя плывёт по этому течению, являясь носителем темпоральной энергии, поддерживающей её движение во времени.

Однако течение этой реки не всегда равномерное. В некоторых местах образуются завихрения, водовороты и зоны с разной скоростью течения. Если в пространстве возникает область, где время течёт медленнее, материя естественно стремится туда-подобно тому, как объекты в воде втягиваются в зону с более слабым потоком.

Этот процесс создаёт ядерные силы. Внутри атомного ядра существуют локальные завихрения времени, которые изменяют скорость его течения относительно окружающего пространства. Эти зоны перераспределяют темпоральную энергию, создавая инерционные силы, удерживающие нуклоны вместе.

Градиент времени определяет, как изменяется скорость течения времени в разных точках пространства. В условиях высокой энергии, например внутри атомного ядра, временные вариации создают перераспределение темпоральной энергии, что приводит к формированию ядерных сил.


1.2 Обоснование связи градиента времени с сильным взаимодействием


Темпоральная инерция

Взаимодействующие частицы стремятся двигаться по оптимальному временному потоку.

Локальные зоны замедленного времени внутри ядра создают "гравитационные ловушки", удерживая нуклоны.


Перераспределение энергии

В релятивистских системах энергия влияет на течение времени:

[ T = T_0 \sqrt{1 - \frac{E}{mc^2}} ]

Замедление времени внутри ядра ведёт к локальному перераспределению энергии, что вызывает силы сцепления между нуклонами.


2. Традиционный исленный расчёт силы ядерного взаимодействия


2.1. Потенциал Юкивы


Сильное взаимодействие между нуклонами описывается потенциалом Юкивы:

[ V(r) = -V_0 \frac{e^{-r / r_0}}{r} ]

где:

-- ( V_0 \approx 40 ) МэВ - характерная энергия ядерного взаимодействия,

-- ( r \approx 1.4 ) фм - расстояние между нуклонами,

-- ( r_0 \approx 1.4 ) фм - характерный радиус взаимодействия.

Чтобы найти силу взаимодействия, необходимо взять градиент потенциала, то есть производную ( V(r) ) по ( r ):

[ F_{\text{nuclear}} = -\frac{dV}{dr} ]

Подставляя выражение для ( V(r) ):

[ F_{\text{nuclear}} = \frac{V_0}{r{-r / r_0} \left( 1 + \frac{r}{r_0} \right) ]

После подстановки числовых значений и вычислений сила взаимодействия оказывается порядка ( 10^{13} ) Н, что подтверждает классический подход.


3. Альтернативный расчёт ядерных сил через градиент времени


3.1. Энергия и её влияние на течение времени


В рамках общей теории относительности (ОТО) гравитационные эффекты влияют на скорость течения времени. Это выражается через гравитационный потенциал:

[ T = T_0 \sqrt{1 - \frac{2GM}{Rc^2}} ]


Также в ОТО все виды энергии (кинетическая, потенциальная, внутренняя) влияют на замедление времени. и на уровне атомов, где общая энергия системы (кинетическая, потенциальная и внутренняя) влияет на локальное замедление времени.

Чтобы адаптировать это для оценки энергетического замедления времени, можно заменить гравитационный потенциал на общую энергию внутри атома. Тогда аналогичное выражение примет вид:

[ T = T_0 \sqrt{1 - \frac{E}{mc^2}} ]

где:

-- ( E ) - сумма всех видов энергии внутри атома.

-- ( m ) - масса атома.

-- ( c ) - скорость света.


3.2. Общая энергии в атоме урана


Энергия связи электронов:

-- Ковалентная энергия связи: ( E_{\text{bond}} = 3.5 ) эВ.

-- Потенциальная энергия электронов (7s): ( E_{\text{electron}} \approx 150 ) эВ.

Кинетическая энергия электронов:

-- Скорость внешних электронов: ( v_{\text{out}} \approx 2.7 \times 10^6 ) м/с.

-- Скорость внутренних электронов: ( v_{\text{in}} \approx 1.5 \times 10^7 ) м/с.


3.3.Теперь рассчитаем замедление времени в ядре Урана.


Замедление от энергии связи:

[ \frac{E_{\text{bond}}}{mc{-19}}{(3.95 \times 10^{-25}) (3 \times 10^8){-10} ]

Замедление от скорости электронов:

Для внешних орбиталей:

[ \frac{v_{\text{out}}2} \approx 8.1 \times 10^{-5} ]

Для внутренних орбиталей:

[ \frac{v_{\text{in}}2} \approx 2.5 \times 10^{-3} ]


Итоговое замедление:

[ T = T_0 (1 - 2.5 \times 10^{-3} - 8.1 \times 10^{-5} - 4.7 \times 10^{-10}) ]

[ T \approx T_0 (1 - 0.00258) ]

Это означает, что время внутри атома урана течет примерно на 0.258% медленнее, чем снаружи.

3.4. Расчет ядерных сил через временной градиент

В ядре тяжёлых элементов, таких как уран, можно вычислить степень замедления времени. Взаимодействие нуклонов внутри ядра зависит от локального временного градиента. Подставим числовые значения и вычислим силу взаимодействия через временной градиент.

Формула градиента времени:

[ \nabla T = \frac{E_{\text{binding}}}{R_{\text{nucleus}} c^2} ]

где:

-- ( E_{\text{binding}} = 7.6 ) МэВ = ( 7.6 \times 10{-19} ) Дж = ( 1.216 \times 10^{-12} ) Дж

-- ( R_{\text{nucleus}} = 7.4 ) фм = ( 7.4 \times 10^{-15} ) м

-- ( c = 3.0 \times 10^8 ) м/с

Теперь вычисляем ( \nabla T ):

[ \nabla T = \frac{1.216 \times 10^{-12} \text{ Дж}}{(7.4 \times 10^{-15} \text{ м}) \times (3.0 \times 10^8 \text{ м/с})^2} ]

[ \nabla T \approx \frac{1.216 \times 10^{-12}}{(7.4 \times 10^{-15}) \times (9 \times 10^{16})} ]

[ \nabla T \approx \frac{1.216 \times 10^{-12}}{6.66 \times 10^2} ]

[ \nabla T \approx 1.83 \times 10^{-15} \text{ с}^{-1} ]

Теперь вычислим силу ( F_{\text{inertia}} ) через временной градиент:

[ F_{\text{inertia}} = \eta \cdot \nabla T c^2 ]

Принимая ( \eta \approx 1 ) (безразмерный коэффициент), получаем:

[ F_{\text{inertia}} = 1 \times (1.83 \times 10^{-15}) \times (9 \times 10^{16}) ]

[ F_{\text{inertia}} \approx 1.65 \times 10^{13} \text{ Н} ]

При подстановке значений она оказывается порядка ( 10^{13} ) Н, что совпадает с расчётами по потенциалу Юкивы. Это подтверждает, что предложенный метод может быть использован для моделирования сильных взаимодействий и даёт результаты, согласующиеся с традиционными подходами.


4. Выводы


-- Градиент времени можно использовать для расчёта ядерных сил.

-- Предложенный метод даёт количественные результаты, совпадающие с классической физикой.

-- Временной градиент может объяснять поведение сильного взаимодействия и его вариации в экстремальных условиях.

-- Перспективы дальнейших исследований включают влияние градиента времени на квантовые взаимодействия и стабильность частиц.


5. Список литературы


-- Мизнер Ч., Торн К., Уилер Дж. Gravitation. - Freeman, 1973..

-- Алексеев С. О. Современные теории гравитации. - М.: Физматлит, 2014.

-- - Ситенко А.Г., Тартаковский В.К. Лекции по теории ядра. - Киев: Наукова думка, 1972. - Курс лекций по теории ядра, включая современные представления о строении атомного ядра и ядерных взаимодействиях.

-- - Дерюжкова О.М. Физика атомного ядра и элементарных частиц. - Москва: Издательство МГУ, 2020.

-- - Практическое руководство для студентов, охватывающее основные аспекты ядерной физики и элементарных частиц.

-- - Глазков В.Н. Ядерная физика 1: Строение ядра. Ядерные реакции. - Москва: Физматлит, 2019.

-- - Введение в квантовую физику и ядерные реакции, включая взаимодействие протонов и нейтронов в ядре.

-- - Мизнер Ч., Торн К., Уилер Дж. Gravitation. - Freeman, 1973.

-- - Фундаментальная работа по теории гравитации, в том числе гравитационному замедлению времени.

-- - Панек Р. Проблема с гравитацией. - Corpus, 2020.

-- - Исследование проблем и современных взглядов на гравитацию в контексте фундаментальных взаимодействий.

-- - Алексеев С.О. Современные теории гравитации. - Москва: Физматлит, 2014.

-- - Анализ современных моделей гравитации и их связи с квантовой механикой и ядерной физикой.