تعميم المادة والمضادة للمادة من خلال التأثير المشترك

En résumé (grâce à un LLM libre auto-hébergé)

  • يستعرض المقال تجريد المادة والجسيمات المضادة من خلال التأثير المشترك لزمرة على مساحة زخمها. يقترح تفسيرًا هندسيًا للجسيمات المضادة - يدخل المؤلفون عناصر مضادة للزمن في الزمرة الديناميكية، مما يغير التناظر الزمني ودلالات الكتلة والطاقة. - تُقدّم زمرة Z لتمييز المادة عن الجسيمات المضادة، وتحليل الآثار هذه الزمرة على الحركات والزخم.

f4401 تجريد المادة والمضادة للمادة من خلال تأثير مجموعة مُلحقة على مساحة الزخم. 3: وصف هندسي للمضادة للمادة لديراك. تفسير هندسي أول للمضادة للمادة بعد فاينمان ونظرية CPT المسمى. . ** جان بيير بيت وبيير ميدي ** متحف مارسيليا فرنسا ---

ملخص.

...نضيف عناصر زمنية معاكسة إلى المجموعة الديناميكية. نحصل بذلك على حركات وزخم تتضمن تناظر T، مثل الحركات المتماثلة PT والحركات المتماثلة CPT. الأول يعكس رؤية فاينمان للمضادة للمادة والثاني يعكس النظرية المسمى "CPT". ولكن عكس الزمن، الناتج عن التأثير الملحقة، يغير إشارة الكتلة والطاقة. الكائن المتماثل PT لجسيم مادة لا يتطابق أكثر مع مضادة ديراك، كما كان يعتقد فاينمان. إنه مضادة، ولكن بكتلة سالبة. يحدث الشيء نفسه بالنسبة لنظرية CPT: الكائن المتماثل CPT لجسيم مادة هو جسيم مادة، ولكن بكتلة سالبة.


1) مقدمة.

...في مقالات سابقة ([1] و[2])، قدمنا تفسيرًا هندسيًا للمضادة للمادة. تُفترض المادة والمضادة لها مساحة لعب خاصة {z i > 0} و{z i < 0} في فضاء بعشرة أبعاد:

(1) { z 1 , z 2 , z 3 , z 4 , z 5 , z 6 , x , y , z , t}

مكوَّن من الزمكان { x , y , z , t } بالإضافة إلى ستة أبعاد إضافية. مساحة لعب الفوتونات تتوافق مع المستوى {z i > 0}.

...توفِّر مجموعاتنا بستة عشر بعدًا ستة مقياسات إضافية، تُعرَّف على أنها الشحنات الكمية. التفسير الهندسي الأساسي للمضادة للمادة الذي نقترحه يتوافق مع:

(2) تناظر z: { z i} ----> {- z i}

...باستخدام مجموعة بثلاثة مكونات [2]، أظهرنا أن، في هذه الظروف، تناظر z يصاحبه تناظر C، والذي يتوافق مع مضادة ديراك [3]، [4] و[5].

اقترح فاينمان وصفًا بديلًا للمضادة للمادة. الحجة هي كالتالي.

إذا قمنا بتحليل تطور جسيم كتلته m وكمية حركته p، فإن طاقته هي:

(3)

لنفترض أن هذا الجسيم، الذي يتحرك في "الطي المزدوج" F*، ينتقل من الحالة 1 (P1) إلى الحالة 2 (P2).

نحتفظ بعلامة مساحة واحدة فقط x = x1 (بوضع x2 = 0 وx3 = 0). احتمال هذا التطور هو:

(4)

(حيث، وفقًا للعُرف، c = h = 1).

...هذا المسار له صورة مُركبة في طي الزمكان F الخاص بنا. بسبب تأثير تناظر PT، ستكون "الرؤية" لمشاهير افتراضيين موجودين في الطي F وF* مختلفة. بالنسبة للمراقب الموجود في الطي F، الجسيم، الذي كتلته m وكمية حركته p، ينتقل من الحالة 2 إلى الحالة 1 (P وT يضيفان كل منهما إشارة سالبة لكمية الحركة). يتم هذا الحركة خلال فترة زمنية Dt' = t'1 - t'2 = t2 - t1، ومن موضع x2 إلى موضع x1.

...إذا، على سبيل المثال، نيوترينو ne، ذي التدوير الأيسر، يتحرك في الطي F*، من "نقطة نظر" الطي F، سيتبدد تدويره: سيصبح نيوترينو مضادًا.

3) الانتقال إلى مجموعة بوانكاريه الموسعة الكاملة.

...فكرة فاينمان (الجسيمات المتماثلة PT) تشير إلى وجود مكونات زمنية معاكسة في المجموعة. في المجموعة المقدمة في المراجع [1] و[2]، توجد بالفعل تباينًا مكانيًا، بسبب وجوده في المجموعة الأساسية للاينش لورنتز. وهو ضروري لحساب التدويرات المختلفة للفوتونات والنيوترينوات.

يمكننا توسيع المجموعة من خلال إدخال مصفوفة عكس الزمن:

(5)

...بضرب عناصر المجموعة الفرعية المتماثلة، يمكننا بناء المكونات الزمنية المعاكسة. لكن دعنا نفعل ذلك بطريقة أبسط:

(6)

...تحتوي هذه المجموعة على جميع المكونات المطلوبة: المتماثلة والمعاكسة زمنيًا، ولكن هذه الصيغة تبرز بشكل عملي تناظر PT (m = -1).

...إنها مجموعة بثمانية مكونات (2 × 2 × 2). مجموعة [2] هي مجموعة فرعية من (6)، وبالتالي كانت مجموعة [2] مجموعة فرعية من مجموعة [1].

يُظهر التأثير الملحقة:

(7)

مرة أخرى، نحدد المقياسات c i إلى الشحنات الخاصة بالجسيم:

(8) {c i} = { q , cB , cL , cm , ct , v }

l = - 1 تحقق:

(9) تناظر z: {z i} ----> {- z i}

مرة أخرى، يتم تشبه تناظر z مع ثنائية المادة والمضادة.

...باستخدام هذا المعدّ، يمكننا تحليل تأثير المكونات المختلفة على الزخم. وبما أننا نملك مصطلحات زمنية معاكسة، يجب توسيع مساحة الزخم إلى أقسام الزخم (E < 0). انظر الشكل 1.

. الشكل 1 : مساحة الزخم مع أقسام الطاقة الموجبة والسالبة.

النسخة الأصلية (الإنجليزية)

f4401 Geometrization of matter and antimatter through coadjoint action of a group on its momentum space. 3 : Geometrical description of Dirac's antimatter. A first geometrical interpretation of antimatter after Feynmann and so-called CPT-theorem. . ** Jean-Pierre Petit & Pierre Midy** **Observatory of Marseille ** France ---

Abstract.

...We include antichron elements in the dynamic group. Then we get movements and moments involving T-symmetry, like PT-symmetric movements and CPT-symmetric movements. The first evoke the Feynmann's vision of antimatter and the second the so calle "CPT theorem". But tim-inversion, from coadjoint action, changes the sign of the mass and energy. The PT-symmetrical of a particle of matter does not longer identify to Dirac's antiparticle, as Feynmann thaught. It is an antiparticle, but with negative mass. Same thing for CPT theorem : the CPT-symmetrcal of a particle of a particle of matter is a partcle of matter, but with negative mass.


1) Introduction.

...In former papers ( [1] and [2] ) we have given a geometrical interpretation of antimatter. Matter and antimatter are suppose to have their personal playing field {z i > 0} and {z i < 0} in a ten dimensional space :

(1) { z 1 , z 2 , z 3 , z 4 , z 5 , z 6 , x , y , z , t}

composed by space-time { x , y z , t } plus six additional dimensions. The playing field of photons corresponds to the {z i > 0} plane.

...Our 16 dimension groups gives six additional scalars, identified to quantum charges. The basic geometric definition of anti matter we suggest corresponds to :

(2) z-symmetry : { z i} ----> {- z i}

...Through a four component group [2] we have shown that, in such conditions, the z-symmetry goes with a C-symmetry, which corresponds to Dirac's antimatter [3], [4] and [5].

Feynmann suggested an alternative description of anti matter. The argument is the following.

If we consider the evolution of a particule owing a mass m and an impulsion p, its energy is :

(3)

Suppose that this particle, moving in the "twin fold" F*, goes from a state 1 ( P1 ) to a state 2 ( P2 ).

We just keep one space marker x = x1 ( doing x2 = 0 and x3 = 0 ). The amplitude of such an evolution is :

(4)

( where, conventionnaly, c = h = 1 ) .

...This path owns a conjugated image in our space-time fold F. Due to the effect of PT symmetry, the "vision" of some hypothetic observers, located in the folds F and F*, would be different. For the observer located in the fold F the particle, owing a mass m and an impulsion p moves from the state 2 to the state 1 ( P and T both add a minus sign to the impulsion ). This movement occurs during a time-interval Dt' = t'1 - t'2 = t2 - t1, and from a position x2 to a position x1.

...If, for an example, a neutrino ne , with a left helicity, moves in the fold F*, from the "point of view" of the fold F its helicity will be reversed : it will be an antineutrino.

3) Shifting to complete extended Poincaré group.

...The idea of Feynmann ( PT-symmetrical particles ) implies the presence of antichron components in the group. In the group presented in reference [1] and [2] space inversion is already present, due to their presence in the basic orthochron Lorentz group. They are required to take account of disntinct helicities for photons and neutrinos.

We could extend the group, introducting a time-switch matrix :

(5)

...Multiplying and the elements of the orthochron sub-group we could build the antichron components. But let us do it in a simpler way :

(6)

...This group contains all the required components : orthochron and antichron, but such writing evidences the PT-symmetry ( m = - 1 ) in a convenient way.

...This is a eight components group ( 2 x 2 x 2 ). The groupe of [2] is a sub-group of (6) whence the group of [2] was a sub-group of the one of [1].

The coadjoint action is found to be :

(7)

Here again, we identify the scalars c i to the particle's charges set :

(8) {c i} = { q , cB , cL , cm , ct , v }

l = - 1 achieves :

(9) z - Symmetry : {z i} ----> {- z i}

Here again z - Symmetry is assimilated to matter-antimatter duality.

...With this material we can analyze the impact of the different components on the momentum. As we have antichron terms our momentum space must be extended to ( E < 0 ) momentums sectors. See figure 1.

. Fig.1 : Momentum space with positive and negative energies sectors.