Природно, це є одним з основних ознак елементарності або відсутності такої у даній частки.
Ще раз підкреслимо, що електрон і позитрон є єдиними частками, мають масу спокою, які можуть одноактно здійснювати перехід з електромагнітного випромінювання, що не має маси спокою, в матерію, що володіє масою спокою і навпаки, в процесі анігіляції електрон-позитронної пари в сто відсотковий перехід в матерію, яка не має маси спокою, тобто в електромагнітне випромінювання. Причому, це єдиний процес анігіляції елементарних частинок, при якому відбувається повний перехід маси спокою в випромінювання. Анігіляційних реакції інших елементарних частинок з їх античастинками закінчуються частковим переходом матерії спокою в випромінювання з обов'язковим залишком фрагментів, що мають масу спокою. Умови квантування енергії і заряду електромагнітного випромінювання визначаються частотою випромінювання. Для матерії, що має масу спокою, квантом енергії і заряду є електрон-позитронна пара. Якщо прийняти за основу цей принцип квантування, то квант енергії для маси спокою визначиться:
2Екв = 2е / # 945; = 2 × 4,803 # 8729; 10-10ед СГС / 7,297 # 8729; 10-3 = 2 × 6,582 # 8729; 10-8 (7)
Квант заряду дорівнює подвоєному заряду (заряду електрона і позитрона):
2екв = 2Екв × # 945; = 2 × 6,582 10-8 × 7,297 # 8729; 10-3 = 2 × (± 4,803 # 8729; 10-10) (8)
Звідси визначиться і величина тонкої структури:
# 945; -1 = Екв / е кв = 6,582 # 8729; 10-8 / 4,803 # 8729; 10-10 = 137,039.
МАСА СПОКОЮ, ЕНЕРГІЯ ЗВ'ЯЗКУ ПРОТОНА
Дослідження в області мікросвіту призводять до відкриття нових елементарних частинок, але всі вони, як правило, нестабільні. З усіх відомих на сьогодні елементарних частинок стабільні лише протон, електрон, позитрон, і нейтрон, (останній у вільному стані має середній час життя порядку 15,3 хвилини). Кожна частка має характеризують її параметри: масу спокою, енергію зв'язку і необхідну для її утворення енергію. З перерахованих параметрів для елементарних частинок досить надійно визначаються в основному маси спокою. Наявні теоретичні оцінки за іншими параметрами мають розбіжності між собою в досить широкому діапазоні. Для освіти будь елементарної частинки спочатку потрібно мінімально необхідна енергія, з якою може бути утворена та чи інша частка.
Причому цієї енергії повинно бути достатньо для утворення маси спокою частинки і на її енергію зв'язку:
ЕМН = Мч × с2 + Е
Максимальна енергія може бути отримана при частоті випромінювання в 8,987 # 8729; 1020Гц:
ЕМВ = # 295; # 957; = 5,913 # 8729; 105 еВ.
Використовуючи це, запишемо рівняння, через яке можна визначити мінімально необхідну енергію для утворення протона, а також енергію зв'язку і масу протона:
де Мр - маса спокою протона (антипротона) в еВ,
# 957; - максимальне значення частоти випромінювання,
с - швидкість світла в см / c,
v - швидкість, при якій збільшенням маси можна знехтувати (1 · 108 cм / с)
mо - маса спокою електрона в еВ,
# 295; - постійна Планка в ерг.с,
е - заряд електрона в од. СГС.
Відмітимо, що # 295; # 957; / 1,602 # 8729; 10-12 як і # 295; c / е2 і v / c, безрозмірні величини. Перший член рівняння визначає мінімально необхідну, для освіти протона, енергію, другий - енергію зв'язку протона. Підставивши в рівняння числові значення, і вирішивши його, визначимо теоретичне значення маси спокою протона і його енергію зв'язку:
Мр = 938,320 # 8729; 106 еВ; Есв = # 945; -1 × mо = 70,026 # 8729; 106 еВ;
Більш привабливим (і осмисленим) виглядає рівняння в запису:
Експериментальне значення маси спокою протона: 1836,1515 mо = 938,279 # 8729; 106 еВ.
Теоретично розраховане з рівняння (9 або 10): 1836,230 mо = 938,320 # 8729; 106 еВ. Теоретично розрахована маса спокою протона на 0,0044% вище експериментального значення. Це свідчить про дуже високу вірогідність рівняння. Одночасно рівнянням визначається і енергія зв'язку виділилася в процесі освіти протона:
Есв = # 945; -1. mо = 70,026 # 8729; 106 еВ. (11)
Визначається і теоретичне значення енергії необхідної для утворення протона:
= 1008,346. 106 еВ (12
МАСА СПОКОЮ, ЕНЕРГІЯ ЗВ'ЯЗКУ ІНШИХ
До оцінки правильності чисельних значень енергії зв'язку протона і інших елементарних частинок повернемося нижче, так як цей параметр буде входити в рівняння для оцінки радіуса елементарних частинок. Тут же відзначимо вельми примітний факт - енергію зв'язку визначає величина зворотна постійної тонкої структури, природного параметра, що характеризує "силу" електромагнітної взаємодії. Ця обставина є безпосереднім прямим доказом електромагнітної природи взаємодії між складовими частинами, що утворюють протон і інші елементарні частинки (нині цей вид взаємодії приписують електрослабкої). До теперішнього часу, ймовірно, відомо вже близько тисячі, а то й більш, так званих елементарних частинок. Для всіх, як правило, відомо експериментальне значення мас і надлишкового заряду. Вважаючи, що мінімальна для освіти частки енергія і енергія зв'язку буде, в якійсь мірі наближено пропорційна їх масі спокою, можна використовувати рівняння для протона стосовно і для інших елементарних частинок:
Мч-маса спокою частинки, Мр - маса спокою протона.
Це рівняння дозволяє приблизно оцінити енергію зв'язку і мінімально необхідну енергію освіти даної елементарної частинки:
Есв = Мч / Мр (# 945; -1 × mо) (14)
Результати розрахунків за деякими елементарних частинок зведені в таблицю № 3. Всі розрахунки проведені для частинок знаходяться в основному стані.
РАДИУС ПРОТОНА ТА ІНШИХ ЕЛЕМЕНТАРНИХ
Тепер, маючи можливість обчислювати енергію зв'язку елементарних частинок, необхідно знайти рівняння, яке дозволило б розрахувати радіуси їх. У роботах [25, 26] було використано рівняння для теоретичного розрахунку радіусів атомної та ядерної систем: