Mediante la rappresentazione ad anelli risulta assai più facile studiare le interazioni fra particelle. Come già si è accennato è sufficiente ragionare in base a ciò che accade all’interno di una generica sezione. Possiamo adottare il seguente schematismo, dove i colori rosso e verde sono rispettivamente associati a cariche negative o positive. L’elettrone e il positrone ammettono pertanto le raffigurazioni qui di seguito riportate.
Through the ring representation it is much easier to study the interactions between particles. As already mentioned, it is sufficient to argue based on what happens in a generic section. We can adopt the following scheme, where the red and green colors are associated with negative or positive charges, respectively. The electron and the positron therefore admit the following representations.
La collisione fra un elettrone e un positrone produce un insieme neutro che decade nei fotoni che la compongono. Rimaniamo sempre nell’ambito di topologie ad anello. In base a ragionamenti teorici, anche i fotoni vengono ad avere una struttura anelliforme. I loro campi elettromagnetici sono ortogonali alla direzione di propagazione (come richiesto alle onde elettromagnetiche quando viaggiano libere nel vuoto). La vera eccezione consiste nel fatto che i fotoni trasportano pseudo-carica (con media nulla, si veda QUA) e sono quindi memori del fatto che provengono dall’annichilimento di cariche di segno opposto. D’altro canto, si dimostra che quando un corpo varia la sua carica (come nell’interazione elettrone-positrone) si producono automaticamente zone attorno dove la divergenza del campo elettrico non è nulla (si veda QUA). In questo modo, la pseudo-carica globale (consistente in carica effettiva nel caso dell’elettrone e del positrone) si conserva.
The collision between an electron and a positron produces a neutral set which decays into the photons that compose it. We always remain in the context of ring topologies. Based on theoretical reasoning, photons also come to have a ring-like structure. Their electromagnetic fields are orthogonal to the direction of propagation (as required by electromagnetic waves when traveling freely in vacuum). The real exception consists in the fact that photons carry pseudo-charge (with zero mean, see HERE) and are therefore mindful of the fact that they come from the annihilation of charges of opposite sign. On the other hand, it is shown that when a body varies its charge (as in the electron-postron interaction) zones are automatically produced around it where the divergence of the electric field is nonzero (see HERE). In this way, the global pseudo-charge (consisting of effective charge in the case of the electron and the positron) is conserved.
Per semplicità, in tutti i grafici che seguiranno, verrà presa in considerazione solo metà della sezione dell’anello. Pertanto, ad esempio, un elettrone sarà rappresentato con un solo circoletto. L’interazione positrone-elettrone viene schematicamente visualizzata come segue.
For simplicity, in all the graphs that follow, only half of the ring section will be taken into consideration. Thus, for example, an electron will be represented with a single circle. The positron-electron interaction is schematically visualized as follows.
Il muone sarà quindi raffigurato nella seguente maniera, dove i versi di rotazione dei vortici componenti sono compatibili fra loro. In realtà l’elettrone è posto al centro di strutture rotanti più complesse. Tuttavia, lo schema è sufficiente a far comprendere le regole di comportamento generale.
The muon will therefore be represented in the following way, where the directions of rotation of the component vortices are compatible with each other. In reality, the electron is placed at the center of more complex rotating structures. However, the scheme is sufficient to understand the rules of general behavior.
La trasformazione di un pione in un muone viene visualizzata come segue.
The transformation of a pion into a muon is visualized as follows.
La sezione di un protone può venire schematizzata come segue. La particella ha come supporto un elettrone ma è circondata da campi che portano pseudo-carica positiva. Ricordiamo ancora che quella rappresentata costituisce la mezza sezione di un anello, il quale può anche apparire esternamente come una sfera (vortice di Hill).
The section of a proton can be sketched as follows. The particle has an electron as support but is surrounded by fields carrying pseudo-positive charge. We remember once again that the one represented constitutes half of the section of a ring, which can also appear externally as a sphere (Hill’s vortex).
La reazione che origina dall’incontro di un protone e di un anti-protone produce tre pioni, formalmente rappresentati come segue.
The reaction that arises from the meeting of a proton and an anti-proton produces three pions, formally represented as follows.
Suggeriamo per il neutrone la seguente configurazione. Quindi tale particella viene ad essere una somma diretta di un protone, un elettrone e un neutrino. Questa interpretazione, abbandonata a favore di una teoria che vede i quark come elementi fondamentali, viene qui ripresa, non avendo più bisogno di quark e gluoni per giustificare la composizione del protone. Il neutrone non è pertanto un unico oggetto e possiede carica nulla solo perché le parti che lo compongono hanno cariche opposte. Nel nostro modello, i nuclei atomici vengono ad essere l’unione disgiunta di protoni e neutroni. La forza di Coulomb che tenderebbe a separare le particelle con carica positiva non ha ragione di esistere in quanto il sottofondo elettromagnetico non riesce ad insinuarsi tra un protone e l’altro. Le parti rimangono aderenti tramite un principio che ricorda l’effetto Venturi (si veda anche QUA). Se c’è la possibilità che l’aderenza venga a mancare per qualche motivo esterno, le particelle si repellono violentemente in modo Coulombiano, interagendo attraverso il sottofondo elettromagnetico. L’interazione ‘forte’ non è quindi contemplata in questo contesto.
We suggest the following configuration for the neutron. Therefore, this particle becomes a direct sum of a proton, an electron and a neutrino. This interpretation, abandoned in favor of a theory that sees quarks as fundamental elements, is taken up here, no longer needing quarks and gluons to justify the composition of the proton. The neutron is therefore not a single object and has zero charge only because the parts that compose it have opposite charges. In our model, atomic nuclei come to be the disjoint union of protons and neutrons. The Coulomb force which would tend to separate the positively charged particles has no reason to exist as the electromagnetic background fails to slip in between one proton and another. The parts remain adherent through a principle that recalls the Venturi effect (see also HERE). If there is the possibility that the adhesion is lost for some external reason, the particles violently repel each other in a Coulombian way, interacting through the electromagnetic background. The ‘strong’ interaction is therefore not contemplated in this context.
Forniamo come ultimo esempio un paio di particelle dove gli elementi contengono un pione, che però si presenta con uno spin ribaltato (il sottoindice R sta per ‘Rovesciato’, si paragoni con le figure sopra). Il risultato coinvolge le cosiddette particelle di tipo ‘strano’. Le componenti non si fondono e procedono appaiate fino a quando non decadono naturalmente o interagiscono con altre particelle.
As a last example we provide a couple of particles where the elements contain a pion, which however has an inverted spin (the sub-index R stands for ‘Reversed’, compare with the figures above). The result involves the so-called ‘strange’ particles. The components do not fuse and proceed in pairs until they naturally decay or interact with other particles.
In maniera del tutto similare possono essere simulate classiche reazioni tra particelle. Sebbene queste rappresentazioni non diano informazioni di tipo quantitativo, la loro applicabilità è straordinariamente aderente a ciò che viene osservato in laboratorio. Ricordiamo che quelle schematizzate qua sono solo una parte (metà) delle sezioni degli anelli coinvolti.
In a very similar way, classical reactions between particles can be simulated. Although these representations do not give quantitative information, their applicability is extraordinarily close to what is observed in the laboratory. We remind that those provided here are only a part (half) of the sections of the rings involved.
Nell’esperimento qui illustrato (si veda ad esempio B.R. Martin & G. Shaw, Particle Physics, 2017, p.63) vengono prodotte due particelle strane neutre quando un pione negativo colpisce un protone a riposo. In base a quanto asserito in queste pagine, sul luogo dell’impatto, compare nel mezzo una coppia elettrone-positrone che si trasforma successivamente in una coppia di pioni negativo-positivo. La varie parti si aggregano poi in diversi modi, producendo un kaone e una particella Lambda, che infine decadono nelle loro componenti. La comparsa di particelle di tipo ‘Reverse’ ha senso quando si interpreta l’intero sistema come un interazione fra anelli dotati di spin. Purtroppo la rappresentazione grafica 3D completa non è semplice, ma ci si può fare un’idea di cosa accade analizzando con attenzione l’orientazione del campo V di velocità e di quello magnetico B. Inoltre i neutrini sono avvolti l’uno nell’altro, per cui la dinamica è assai complessa. Se si attribuisce il valore +1/2 o -1/2 ad ogni circoletto a seconda del verso di rotazione, si ricava una perfetta compatibilità con lo spin di tutte le particelle interagenti.
In the experiment illustrated above (see for instance B.R. Martin & G. Shaw, Particle Physics, 2017, p.63), two strange neutral particles are produced when a negative pion hits a proton at rest. Based on what is stated in these pages, on the impact site, an electron-positron pair appears in the middle which subsequently transforms into negative-positive pions pair. The various parts then aggregate in different ways, producing a kaon and a Lambda particle, which finally decay into their components. The appearance of ‘Reverse’ type particles makes sense when the entire system is interpreted as an interaction between rings with spin. Unfortunately, the complete 3D graphic representation is not simple, but it is possible to get an idea of what happens by carefully analyzing the orientation of the velocity field V and the magnetic field B. Furthermore, the neutrinos are wrapped up in each other, so the dynamics is very complex. If we assign the value +1/2 or -1/2 to each circle depending on the direction of rotation, we obtain perfect compatibility with the spin of all the interacting particles.