Различия
Здесь показаны различия между двумя версиями данной страницы.
| Следущая версия | Предыдущая версия Последняя версия Both sides next revision | ||
|
articles:microcosm [2015/04/29 11:04] dfrank создано |
articles:microcosm [2015/04/29 22:08] dfrank |
||
|---|---|---|---|
| Строка 1: | Строка 1: | ||
| ====== Физическая сущность микромира ====== | ====== Физическая сущность микромира ====== | ||
| + | |||
| + | <html> | ||
| + | <div style='float:right;'> | ||
| + | <p> | ||
| + | Я никогда не чувствую себя<br /> | ||
| + | удовлетворенным, если не могу<br /> | ||
| + | представить себе механистической<br /> | ||
| + | модели рассматриваемого явления. | ||
| + | </p> | ||
| + | <p style='text-align: right;'> | ||
| + | Уильям Кельвин | ||
| + | </p> | ||
| + | </div> | ||
| + | <p style='clear:right;'> </p> | ||
| + | </html> | ||
| В повседневной жизни, а часто и в науке, говоря о материи, подразумевают химическое вещество, хотя сегодня мы знаем, что существует и другой вид материи – эфир со всеми специфическими особенностями. Естествознание изучает свойства, превращения и структуру отдельных видов материи. Понятие «структура» или «строение материи» означает структуру атомов, молекул и построенных из них материальных тел. В ХХ веке появилась и начала быстро развиваться новая ветвь науки – физика микромира, изучающая частицы, более мелкие, чем атом. Результаты исследований в этой области оказались в высшей степени неожиданными. Было установлено, что в микромире многие законы классической механики не действуют, так как свойства микрочастиц отчасти подчиняются совершенно другим законам, чем свойства макроскопических тел. Тем не менее, основные законы природы (такие, как закон сохранения энергии, материи и момента импульса) справедливы как для макро-, так и для микромира. | В повседневной жизни, а часто и в науке, говоря о материи, подразумевают химическое вещество, хотя сегодня мы знаем, что существует и другой вид материи – эфир со всеми специфическими особенностями. Естествознание изучает свойства, превращения и структуру отдельных видов материи. Понятие «структура» или «строение материи» означает структуру атомов, молекул и построенных из них материальных тел. В ХХ веке появилась и начала быстро развиваться новая ветвь науки – физика микромира, изучающая частицы, более мелкие, чем атом. Результаты исследований в этой области оказались в высшей степени неожиданными. Было установлено, что в микромире многие законы классической механики не действуют, так как свойства микрочастиц отчасти подчиняются совершенно другим законам, чем свойства макроскопических тел. Тем не менее, основные законы природы (такие, как закон сохранения энергии, материи и момента импульса) справедливы как для макро-, так и для микромира. | ||
| Строка 15: | Строка 30: | ||
| И все же заряд и его знак в квантовой теории строения атома фигурирует, как основополагающая константа взаимодействия между частицами. Открытие Дираком античастиц (тождественным по массе, но с противоположным знаком заряда) еще более усугубило ощущение неопределенности, скрывающейся под термином «заряд». К решению этого вопроса Дирак подошел чисто математическим путем – составил и исследовал четыре уравнения. Два для частиц (электронов) со спином, имеющим вращение по часовой стрелке и против часовой стрелки, и два для энергии этих частиц. Последние совпадали по абсолютной величине с первыми, но одно из них было положительно, а другое отрицательно. Дирак предположил, что решение с отрицательной энергией отвечает электрону с положительным электрическим зарядом, который впоследствии был назван позитроном. Так, с легкой руки Дирака, в физику микромира вошло понятие античастиц. В дальнейшем античастицы были обнаружены и у других частиц, в том числе и у не имеющих заряда (нейтрон, нейтрино), а это указывало на то, что определяющим показателем наличия в природе античастиц является не знак заряда (положительный, отрицательный), а направленность спина по и против часовой стрелки. Но на это никто не обратил внимания.Не обошел эту проблему и Лев Ландау. Он пишет: «Любую атомную частицу отличает от её зеркального двойника-античастицы не просто перемена знака заряда (если частица заряжена). Но с этой переменой сопрягается и изменение направленности спина частицы на противоположное (антипараллельное)». Спрашивается, какой же механизм заставляет частицу изменять направленность спина? Здесь скорее наоборот, изменение направленности спина меняет знак заряда, если таковой вообще существует в природе. Вот об этом и пойдет речь ниже. Для решения этой проблемы обратимся к первоисточнику, т.е. к закону Кулона, прототипом которому послужил закон всемирного тяготения Ньютона. | И все же заряд и его знак в квантовой теории строения атома фигурирует, как основополагающая константа взаимодействия между частицами. Открытие Дираком античастиц (тождественным по массе, но с противоположным знаком заряда) еще более усугубило ощущение неопределенности, скрывающейся под термином «заряд». К решению этого вопроса Дирак подошел чисто математическим путем – составил и исследовал четыре уравнения. Два для частиц (электронов) со спином, имеющим вращение по часовой стрелке и против часовой стрелки, и два для энергии этих частиц. Последние совпадали по абсолютной величине с первыми, но одно из них было положительно, а другое отрицательно. Дирак предположил, что решение с отрицательной энергией отвечает электрону с положительным электрическим зарядом, который впоследствии был назван позитроном. Так, с легкой руки Дирака, в физику микромира вошло понятие античастиц. В дальнейшем античастицы были обнаружены и у других частиц, в том числе и у не имеющих заряда (нейтрон, нейтрино), а это указывало на то, что определяющим показателем наличия в природе античастиц является не знак заряда (положительный, отрицательный), а направленность спина по и против часовой стрелки. Но на это никто не обратил внимания.Не обошел эту проблему и Лев Ландау. Он пишет: «Любую атомную частицу отличает от её зеркального двойника-античастицы не просто перемена знака заряда (если частица заряжена). Но с этой переменой сопрягается и изменение направленности спина частицы на противоположное (антипараллельное)». Спрашивается, какой же механизм заставляет частицу изменять направленность спина? Здесь скорее наоборот, изменение направленности спина меняет знак заряда, если таковой вообще существует в природе. Вот об этом и пойдет речь ниже. Для решения этой проблемы обратимся к первоисточнику, т.е. к закону Кулона, прототипом которому послужил закон всемирного тяготения Ньютона. | ||
| + | <html><center></html> | ||
| $$ F = G\frac{m_1 m_2}{R^2} $$ | $$ F = G\frac{m_1 m_2}{R^2} $$ | ||
| $$ F = k\frac{q_1 q_2}{r^2} $$ | $$ F = k\frac{q_1 q_2}{r^2} $$ | ||
| + | <html></center></html> | ||
| В самом деле их формулы различаются лишь тем, что у Кулона вместо массы фигурируют электрические заряды. При этом, если теория Ньютона постулирует только притяжение тел, то у Кулона может быть как притяжение, так и отталкивание частиц. Это связано с тем, как считает Кулон, что в природе существует два рода электрических зарядов, условно названных «положительными» и «отрицательными» или просто знак заряда (+ и - ). Странное дело, но мы до сих пор не имеем определения знака заряда, как впрочем, и самого заряда. | В самом деле их формулы различаются лишь тем, что у Кулона вместо массы фигурируют электрические заряды. При этом, если теория Ньютона постулирует только притяжение тел, то у Кулона может быть как притяжение, так и отталкивание частиц. Это связано с тем, как считает Кулон, что в природе существует два рода электрических зарядов, условно названных «положительными» и «отрицательными» или просто знак заряда (+ и - ). Странное дело, но мы до сих пор не имеем определения знака заряда, как впрочем, и самого заряда. | ||
| Строка 54: | Строка 71: | ||
| Как уже говорилось, причиной отказа учеными механике Герца послужила проблема материальности эфира, который является необходимым постулатом его мировоззрения. Впервые эфир был предложен еще Аристотелем и состоял из атомов, считавшихся тогда самыми мелкими частицами вещества. Он прошел в науке долгий и сложный путь становления, как некая субстанция. Не обошел эту проблему и Менделеев. В статье «Попытка химического понимания мирового эфира» он ввел в свою таблицу нулевой элемент, названный «Ньютоний», как частицу эфира. Он считал, что эта частица является системообразующей сущностью всех элементов его таблицы как праматерия. Эфир (ньютоний) по Менделееву имеет массу, хотя, как он пишет «должно говорить не об невесомости, а только о невозможности его взвешивания». Сегодня под напором многочисленных факторов эфир вернули в лоно науки, дав ему довольно неудачное название «сложно устроенный физический вакуум». Логичнее все же оставить старое название – «эфир», который состоит из нейтрино вместо ньютония. Можно предположить, что нейтрино играет чрезвычайно важную роль в строении всей вселенной. Это реликтовые частицы, которые существовали везде и всегда, даже внутри атомов, вместо электрического поля, постулированного современной наукой. Из этого следует, что нейтрино не рождаются ни в атомных реакторах, ни солнцем, ни получаются искусственно – везде происходит их циркуляция. Кроме того, нейтрино – это полевая частица, участвующая во всех взаимодействиях механистического толка. По подсчетам ученых в одном кубическом метре пространства содержится около 300 млн. этих частиц. Вполне естественно, что после всех этих радикальных преобразований в мире элементарных частиц, приведших к механистическому пониманию устройства природы микромира, нам придется пересмотреть и модель атома Бора – Резерфорда, построенную на электрических, кулоновых силах. Еще в середине ХVIII века ученые высказывали мысль, что природа макро и микромира построена по одному сценарию. В соответствии с этим Резерфорд предположил, что атом – это микроскопическая копия солнечной системы, состоящая из ядра (в свою очередь состоящего из протонов и нейтронов) и вращающихся вокруг него электронов. Сначала эта модель не получила признания научного общества, но после того, как Бор чисто математическим путем доказал ее состоятельность, на ней, как на фундаменте, покоится вся современная атомная физика. Но этот фундамент, построенный на электрических зарядах, весьма сомнителен в силу целого ряда причин. Да и сами авторы (а это целый коллектив) считают, что дальнейшее развитие теории атома необходимо критически пересмотреть. Начнем с ядра атома (см. рис.1), представляющего собой плотную упаковку протонов и нейтронов. Согласно закону Кулона протоны, имеющие положительный знак заряда должны отталкиваться. Но они наоборот плотно прижаты друг к другу. По предположению ученых, протоны в ядре каким-то образом сцементированы нейтронами, но при этом и те и другие имеют спин, нарушающий монолитность ядра. Здесь явное противоречие. | Как уже говорилось, причиной отказа учеными механике Герца послужила проблема материальности эфира, который является необходимым постулатом его мировоззрения. Впервые эфир был предложен еще Аристотелем и состоял из атомов, считавшихся тогда самыми мелкими частицами вещества. Он прошел в науке долгий и сложный путь становления, как некая субстанция. Не обошел эту проблему и Менделеев. В статье «Попытка химического понимания мирового эфира» он ввел в свою таблицу нулевой элемент, названный «Ньютоний», как частицу эфира. Он считал, что эта частица является системообразующей сущностью всех элементов его таблицы как праматерия. Эфир (ньютоний) по Менделееву имеет массу, хотя, как он пишет «должно говорить не об невесомости, а только о невозможности его взвешивания». Сегодня под напором многочисленных факторов эфир вернули в лоно науки, дав ему довольно неудачное название «сложно устроенный физический вакуум». Логичнее все же оставить старое название – «эфир», который состоит из нейтрино вместо ньютония. Можно предположить, что нейтрино играет чрезвычайно важную роль в строении всей вселенной. Это реликтовые частицы, которые существовали везде и всегда, даже внутри атомов, вместо электрического поля, постулированного современной наукой. Из этого следует, что нейтрино не рождаются ни в атомных реакторах, ни солнцем, ни получаются искусственно – везде происходит их циркуляция. Кроме того, нейтрино – это полевая частица, участвующая во всех взаимодействиях механистического толка. По подсчетам ученых в одном кубическом метре пространства содержится около 300 млн. этих частиц. Вполне естественно, что после всех этих радикальных преобразований в мире элементарных частиц, приведших к механистическому пониманию устройства природы микромира, нам придется пересмотреть и модель атома Бора – Резерфорда, построенную на электрических, кулоновых силах. Еще в середине ХVIII века ученые высказывали мысль, что природа макро и микромира построена по одному сценарию. В соответствии с этим Резерфорд предположил, что атом – это микроскопическая копия солнечной системы, состоящая из ядра (в свою очередь состоящего из протонов и нейтронов) и вращающихся вокруг него электронов. Сначала эта модель не получила признания научного общества, но после того, как Бор чисто математическим путем доказал ее состоятельность, на ней, как на фундаменте, покоится вся современная атомная физика. Но этот фундамент, построенный на электрических зарядах, весьма сомнителен в силу целого ряда причин. Да и сами авторы (а это целый коллектив) считают, что дальнейшее развитие теории атома необходимо критически пересмотреть. Начнем с ядра атома (см. рис.1), представляющего собой плотную упаковку протонов и нейтронов. Согласно закону Кулона протоны, имеющие положительный знак заряда должны отталкиваться. Но они наоборот плотно прижаты друг к другу. По предположению ученых, протоны в ядре каким-то образом сцементированы нейтронами, но при этом и те и другие имеют спин, нарушающий монолитность ядра. Здесь явное противоречие. | ||
| + | |||
| + | <html><center></html> | ||
| + | {{ :articles:microcosm_2.jpg?nolink |}} | ||
| + | рис. 1 | ||
| + | <html></center></html> | ||
| + | |||
| + | В целом ядро имеет положительный заряд, равный сумме зарядов электронов и спин. Вторыми по значимости элементами атома являются электроны. Они имеют отрицательный заряд и движутся вокруг ядра под действием Кулонова поля, образуя оболочку атома в виде некой сферы. Сложность этого движения заключается в том, что оно носит вероятностный характер. Иначе говоря, орбиты, по которым движутся электроны, могут быть разнонаправленными. Это осложняет проблему валентности, т.е.перехода валентных электронов на орбиту соседнего атома. | ||
| + | |||
| + | Количество электронов в атоме предопределено количеством протонов в ядре. Но складываются здесь не протоны и электроны как таковые, а их заряды, которые у обоих частиц считаются одинаковыми, и это, несмотря на то, что атомная масса протона почти в 2000 раз превосходит массу электрона. Этот парадокс будет рассмотрен в механистической модели атома. | ||
| + | |||
| + | Механистическая модель атома (см. рис. 2) также будет состоять из ядра и вращающихся вокруг него электронов. | ||
| + | |||
| + | <html><center></html> | ||
| + | {{ :articles:microcosm_3.jpg?nolink |}} | ||
| + | рис. 2 | ||
| + | <html></center></html> | ||
| + | |||
| + | Пространство между ядром и орбитой электронов заполнено эфиром. Ядро состоит из протонов в виде стопки дисков, как бы нанизанных на одну ось. Но главное отличие новой модели атома от электрической заключается в том, что протоны, не имеющие электрического заряда, не отталкиваются друг от друга, они скорее будут слипаться, представляя монолитную структуру. Кроме того, введение в состав ядра нейтронов теряет всякий смысл , поскольку протоны, потеряв электрический заряд, стали похожи на нейтроны. Как видно из рис. 2, новая модель атома плоская, как солнечная система, в которой планеты вращаются приблизительно в одной плоскости. Тоже самое и в новой модели - орбиты электронов стабилизированы в плоскости действия спина ядра. При этом форма атома в отличии от электрической модели – шара, будет в виде чечевичного зерна с увеличивающейся выпуклостью тяжелых элементов. Но самое главное в новой модели атома – это объяснение «механизма» взаимодействия ядра с электронами. Как уже указывалось, равенство зарядов протона и электрона вызывает сомнение в силу большой разницы их атомных масс. Но и в механистической модели атома, где вместо заряда фигурируют спины частиц это равенство сохраняется, а следовательно, сохраняются и их угловые скорости. Однако, линейная скорость протона (ядра) и электрона будут резко различаться в силу разностей их геометрических размеров пропорционально их атомным массам. | ||
| + | |||
| + | Таким образом «механизм» взаимодействия ядра с электронами будет заключаться в том, что линейная скорость ядра при его вращении воздействует на нейтрино, поляризуя их в том же направлении, а те в свою очередь увлекают электроны в этот круговорот. Это чисто механистическое явление, в котором ядро есть источник кинетической энергии. | ||
| + | |||
| + | Следует отметить еще одно преимущество новой модели атома. Как уже отмечалось, в электрической модели атома орбиты валентных электронов носят вероятностный характер. В механистической модели эти орбиты стабилизированы в одной плоскости, что способствует переходу валентных электроном на орбиты соседних атомов и тем самым присоединением их к себе. Подытоживая все сказанное о механистической природе микромира, следует отметить тот факт, что именно Максвелл указал на ее преимущество перед миром электромагнетизма. Так, например, новая механистическая модель атома значительно упростилась и стала больше похожа на солнечную систему, чем электрическая модель. При этом в ней нет двухстороннего взаимодействия ядра с электронами, а есть одностороннее действие ядра, приводящее электроны во вращательное движение. Электроны как бы катятся по своей орбите, как Уран в солнечной системе. Далее следует отметить, что новая парадигма устройства микромира не требует обосновывания ее квантовой механикой. Здесь для этой цели скорее всего понадобится математический аппарат векторный алгебры, что значительно упрощает этот процесс .По этому поводу один ученый заметил: «Современное понимание физики микромира перекошено в сторону математики». В свою очередь Дирак считал, что преодолеть трудности квантовой механики можно только ценой отказа от какой-нибудь другой фундаментальной идеи, которую сейчас мы безоговорочно принимаем. Такой идеей, согласно новой парадигме, является закон Кулона. Именно он привел физику микромира в кризисное состояние. По этому поводу еще Пифагор говорил: «Если начало взято неправильно, то мы рискуем вероятностью потери почти целой науки и всего, что в ней». В заключение следует отметить, что современное понятие магнетизма тесно связано с электрическим зарядом. Но, поскольку новая концепция исключила заряд из физической картины мира, придется переосмыслить теорию магнетизма. К тому же, по мнению ученых, она и сегодня считается неудовлетворительной. Априори можно сказать, что магнетизм – это тоже механистическое явление. | ||
| + | |||
| + | $network_buttons | ||
| + | |||
