Жанр: Электронное издание
http://www.new-physics.narod.ru
В.К. Коновалов
ОСНОВЫ НОВОЙ
ФИЗИКИ
И КАРТИНЫ
МИРОЗДАНИЯ
(третье издание, переработанное и дополненное)
2004
ОТ АВТОРА
В третьем издании книги ее объем значительно увеличен по сравнению с
первым изданием 1995 года. Это обусловлено тем, что в первом издании
материал был изложен максимально сжато, практически тезисно, с целью
обрисовать общие контуры новой физики. Кроме того, электронная версия
книги постоянно обновляется.
Для удобства читателя, в третьем издании изложение стало не только
значительно подробнее, но и вместо отсылок к известным теориям и
экспериментам, они приведены в кратком изложении в соответствующих местах
внизу страницы. Этот материал и комментарии автора набраны курсивом в
сносках. В третье издание вошли более свежие данные экспериментов и
теоретические достижения ортодоксальной науки.
Материал изложен таким образом, чтобы читатель по ходу дела мог
постоянно сравнивать то, что предлагает альтернативная физика с тем, что
достигла ортодоксальная наука. При этом автор намеренно заостряет
противоречия в последней, особенно противоречия с так называемым "здравым
смыслом", который официальной наукой почти совершенно игнорируется и
даже проповедуется тезис: чем более парадоксальна теория, тем она ближе к
истине. Это позволяет читателю самому прочувствовать, что границы абсурда в
современной науке не существует. Трансцендентность в современном обществе
прослеживается не только в физике, постепенно утрачивающей здравый смысл,
но и в искусстве (в музыке исчезает мелодия, а в живописи - реалистическое
изображение).
Некоторые разделы, например, об "элементарных" частицах и космологии
значительно переработаны и дополнены не только по причине новых данных,
ставших доступными автору, но и по тому очевидному обстоятельству, что
развитие новой физики уже невозможно остановить.
Ортодоксальная физическая наука, "высосав" все, что можно из своих
основополагающих идей, последние десятилетия топчется на месте. Нужны
новые идеи, чтобы выйти из тупика. Последовательные приверженцы
официальной науки прекрасно осознают, что новые идеи должны находиться в
русле старых, чтобы не разрушать логически стройную систему, над которой
работали поколения ученых. Практически невозможно радикальное изменение
представлений в любом закоулке физики без цепной реакции противоречий с
логикой современной физики в целом. В этом основная трудность ортодоксов.
"Альтернативщикам" можно позволить себе любые вольности, но при этом
необходимо построить новую логическую систему физики не только внутренне
непротиворечивую, но и в рамках этой логической системы объясняющую всю
сумму накопленных экспериментальных фактов, т.е. построить новую физику,
что практически не под силу одному или небольшой группе авторов.
Естественно при этом, что способность новой физики объяснять и
предсказывать должна быть выше, чем у старой физики, чтобы не менять
"шило на мыло". Таким образом, творческая импотенция ортодоксов
обусловлена теми жесткими концептуальными рамками в которых они
вынуждены находиться, а альтернативщики хотя и непрерывно рождают чтото,
но их теории мертворожденные, потому что недоношены. Тем не менее,
очевидно, что деятельность альтернативщиков более перспективна (и история
науки это однозначно доказывает), т.к. есть надежда, что очередная их теория
выживет, несмотря на крайне неблагоприятные условия существования при
тотальном монополизме на истину в области науки. С этой точки зрения любая
подобная работа такого типа заслуживает всяческой похвалы, привнося свежую
струю в мозги ученых и показывая, что ждет на пути, который автор
исследовал, чтобы на одни грабли не наступать дважды.
Чтобы продвинуться в объяснении наблюдаемых фактов, любому ученому, в
каком бы лагере он не находился, приходится старые представления наполнять
новым содержанием. Естественно, что чем богаче будет это новое содержание,
тем больше возможностей для научных спекуляций. Вопрос лишь в том
оправданы ли они в каждом конкретном случае. Например, во времена
Ньютона считалось, что пространство и время не обладают какими-либо
физическими свойствами, а являются вместилищем вещей и событий. Вакуум
(пустота) соответствовал своему названию. Современная физика наполнила
вакуум виртуальными (ненаблюдаемыми) частицами, наделила время
свойством течь медленнее с увеличением скорости движения, а пространство -
свойством менять свою геометрию. Результат оказался значительно меньше
ожидаемого. Так и не удалось построить теорию ядра и элементарных частиц, а
в космологии продвижение оставляет желать много лучшего.
В связи с тотальной подменой физических проблем математическими в
современной науке, хочется сделать одно конструктивное предложение,
снимающее все противоречия между физикой, ортодоксальной физикой и
альтернативной физикой. Если объявить об организации нового раздела
математики, например: пространственно-временная математика, которая
призвана разрабатывать такую проблему: а что было бы, если бы пространство
и время могли находиться в виде той или иной загогулины? Тогда большинство
работ современных представителей официальной физики и многие работы
"альтернативщиков" внесли бы достойный вклад в этот раздел математической
науки нисколько не конфликтуя между собой и с физикой, которая к таким
работам не имеет отношения до тех пор, пока не будет доказано обратное.
В свое время, автору посчастливилось познакомиться с академиком
Вячеславом Викторовичем Власовым, которого по праву можно назвать
основателем векторной энергетики. Я был воспитан на классической
термодинамике и не мог понять, почему огромные усилия ученых применить
такой мощный инструмент для описания реальных неравновесных процессов
фактически ни к чему путному не привели. Только после многочисленных бесед
с В.В. Власовым пришло понимание того, что термодинамика сама является
частным случаем векторной энергетики при бесконечно малой скорости
протекания того или иного процесса и в принципе не может оправдать
подобных ожиданий, за что я ему бесконечно благодарен. Предлагаемая
читателю монография почти каждой своей страницей подтверждает векторность
реальных процессов на всех уровнях мироздания. Рассмотрим два примера.
Предположим, что мы имеем изолированную систему смеси протонов и
электронов. В соответствии с логикой современной термодинамики электроны
должны "упасть" на протоны и образовать нейтроны. Если учесть, что нейтрон
неустойчив и распадается, примерно, через 15 минут на электрон и протон (без
учета нейтрино), то, в конце концов, наша система в равновесии будет
представлять собой нейтронный газ с некоторой примесью электронов и
протонов. Фактически же, равновесная система будет представлять собой газ из
молекул водорода. Другой пример. Предположим, что мы имеем
изолированную систему макротел, хаотически движущихся в пространстве -
"газ макротел". Хотя эти тела и могут дробиться при столкновениях и при этом
терять энергию, дело кончится тем, что в соответствии с законом всемирного
притяжения в равновесном состоянии все макротела слипнутся в единое тело.
Фактически же, равновесная система будет представлять собой планетарную
систему. В обоих случаях современная наука сильна только "задним умом", она
может объяснить конечный результат, но не имеет законов, приводящих именно
к этому результату. Как будет показано в этой книге, самоорганизация системы
в этих примерах напрямую связана с самоорганизацией движения любых
свободных тел, которая выражается в их движении не прямолинейно, а по
винтовой линии.
http://www.new-physics.narod.ru
ВВЕДЕНИЕ
"Мы, возможно, похожи на тех, кто
знал только сложное описание
Солнечной системы по Птолемею. Мы
нуждаемся в новом Копернике, чтобы
усвоить и интерпретировать данные и
получить обобщение, которое не только
разрешит загадку, но и расширит наше
поле зрения до такого уровня, который
теперь мы не можем предвидеть".
Заключительные слова из книги: М.Р. Уэр
и Д.А. Ричардс "Физика атома". М.,
1961г.
Основное отличие так называемой классической физики от современной
автор видит в том, что основной инструмент познания первой - здравый смысл
и наглядные представления, а второй - математическая формализация
явлений. Эти методологические различия имели следствием то, что при
изучении свойств микрочастиц, у которых четко проявляется корпускулярноволновой
дуализм, классический подход неравнодушен к корпускулярной
ипостаси частиц, а квантовая механика предпочитает волновую ипостась,
игнорируя при любой возможности корпускулярные свойства частиц. Очевидно,
что тот и другой подход порочны и не дают истину до тех пор, пока мы не
познаем сущность корпускулярно-волнового дуализма. Любые математические
ухищрения тут не помогут. Математика сама по себе слепа и не может дать
новые знания без ясных физических представлений, она трансформирует лишь
то, что в нее заложено. Подключение математики на любом этапе познания не
представляет затруднений. Гораздо труднее при этом не исказить тот
физический смысл, который в нее вкладывается. Читатель сможет убедиться в
этом на примере отмеченных в этой книге нескольких элементарных, а потому,
позорных ошибок современной физики в этом плане. Не меньше трудностей
возникает и при обратном переводе математического результата на язык
физического смысла. Эта проблема современной наукой вообще не
рассматривается из-за кажущейся ее простоты и очевидности математических
манипуляций.
Претендуя на коренной пересмотр представлений современной науки, автор
оправдывает это тем, что любые альтернативные гипотезы и теории имеют
право на существование для поиска истины. Хотя путь к истине неизвестен и
мы не знаем, что нужно делать, чтобы найти его, но что делать нельзя сказать
можно сразу. Нельзя пренебрегать альтернативой и монополизировать право на
истину. Несмотря на то, что на "сырых" гипотезах чаще растут сорняки, чем
толковая теория, они, тем не менее, представляют собой ту питательную среду,
без которой древо науки сохнет. Это легко показать математически. Любая
теория базируется на трех-четырех гипотезах, вероятность истинности каждой
из них (даже "хороших") составляет в среднем 0,2 - 0,3. Очевидно, что
вероятность истинности любой теории в целом (учитывая и неверные выводы
из верных посылов) равна произведению вероятностей каждой из
составляющих и не превышает 0,03 - практически невероятного значения.
История науки служит ярким подтверждением этого. Если же мы будем иметь
десяток альтернативных теорий с вероятностью истинности каждой даже 0,01,
то ясно, что вероятность истинности их вместе составит сумму вероятностей
каждой теории, и мы сможем надеяться, что истина недалеко.
Развитие физики можно условно разделить на доквантовый период
(классическая физика) и постквантовый (современная). Если в здании
классической физики все было аккуратно расставлено по полочкам и
непрерывно горел свет здравого смысла, то с легкой руки отцов квантовой
механики, лампочку здравого смысла расколотили и в темное помещение стали
приносить что попало и валить прямо на пол. Теперь и шагу нельзя ступить, не
споткнувшись об очередной абсурд. Результат не заставил себя ждать. Век не
закончился, а физика зашла в тупик и испытывает глубочайший кризис, хотя ее
официальные представители сохраняют хорошую мину при плохой игре,
утверждая, что в официальной науке все проблемы уже решены. Современная
физика представляет собой солянку из чисто классических представлений,
теории Бора, квантовой механики и множества других теорий с
несовместимыми, а иногда прямо противоположными исходными посылами,
поэтому вынуждена спотыкаться на каждом шагу, при этом постоянно
приходится объяснять непонятное еще более непонятным.[1]
Целью этой книги является прояснение некоторых вопросов естествознания,
в частности, фундаментальной физики на основе неоклассических
представлений, при этом различия во взглядах по сравнению с современной
физикой оказываются столь существенны, а порой и противоположны, что
правомерно вести речь о новой, альтернативной физике. По методологическому
подходу ее можно было бы назвать неоклассической физикой.
При написании книги, автор постоянно боролся с искушением представить
читателю каждую новую идею во всей своей красе, проиллюстрировав ее
обширным экспериментальным материалом и показав широкую перспективу ее
развития и применения. Ужасаясь, насколько растолстеет книга в этом случае,
каждый раз утешался замечательными словами Дж. Дж. Томсона: "Из всех
услуг, которые могут быть оказаны науке, введение новых идей является самой
важной". При знакомстве с книгой может показаться, что автор пытается
полностью отказаться от всех приобретений физики, как точной науки. В
действительности, автор отказывается только от одного приобретения физики -
первого закона Ньютона, да и то под давлением обстоятельств и не полностью
(хотя последствия этого очень серьезны). Поэтому он отказывается не от самих
приобретений физики (это было бы полным абсурдом), а только от их
современной интерпретации, считая ее ошибочной. В этом тоже нет ничего
странного, история науки изобилует подобными примерами, а сама наука
развивается за счет этого. Естественно, что при этом ни один
экспериментальный факт не должен быть игнорирован.[2]
[1] Позволю себе привести обширную цитату из книги А.И. Вейника "Термодинамика", "Вышейшая
школа", Минск, 1968, стр.436. Автор этой книги предложил альтернативный взгляд на термодинамику
в условиях тотального монополизма на истину. Монополисты на истину в науке расправились с ним
руками монополистов на истину в идеологии: автора лишить всех званий, пересмотреть все звания,
присвоенные его ученикам, книгу изъять из библиотек и уничтожить.
"В зарубежной печати серьезно обсуждается вопрос и принимаются меры к тому, чтобы случайно
не пропустить появления новой теории. Дело заключается в том, что успехи прежних лет превратили
старые теории (теорию относительности и квантовую механику) в религию, на которой были
воспитаны несколько поколений ученых, определяющих теперь возможности опубликования новых
идей в так называемых солидных и даже популярных журналах. В результате эти теории стали своего
рода прокрустовым ложем для новых взглядов, так как солидные журналы не публикуют идей,
которые хоть сколько-нибудь не похожи на общепринятые, а популярные журналы по той же причине
охотно публикуют лишь идеи, которые вообще ни на что не похожи. В популярных журналах стало
модным непонятное объяснять через непонятное же. Как известно, этим приемом широко
пользовались еще древние греки, которые все сущее (бывшее непонятным) объясняли с помощью
нескольких простейших, по их мнению, начал (тоже непонятных) - воды, огня, воздуха и т.д. В
средние века такими началами служили некие невесомые жидкости - флюиды: электрическая,
тепловая (теплород), флогистон и т.п. В наше время спасение (начала) пытаются искать на более
"высоком" уровне, в свойствах элементарных частиц - их заряде, энергии, спине. Например, сейчас
широко обсуждаются проблемы мышления, информации, термодинамики. Поэтому можно найти
сколько угодно объяснений, в которых ответственным за непонятное мышление является либо спин
элементарной частицы (Боуэн, 1961), либо свойства нейтрино, либо вообще неведомые атомы,
испускающие неведомые лучи. Такие объяснения ничего не объясняют и ничего не отвергают,
поэтому к ним относятся терпимо. Если ортодокс обнаружит в новых идеях посягательство на его
религию, то против места, где излагаются затруднения прежней теории, его рукой будет начертано:
"Ну и что?!", где предлагается новая теория - "Пескоград!!", а где обсуждаются выводы из нее -
"Чепуха!!".
Короче говоря, по утверждению иностранной печати, сейчас сложилась ситуация, при которой,
будь она в начале века, оказалось бы невозможным опубликование таких новых прогрессивных
теорий, как теория относительности и квантовая механика. Чтобы преодолеть возникшую трудность, в
некоторых зарубежных журналах стали печатать все, кроме явного абсурда. В результате, например,
такой американский журнал, как "Физикал ревью", теперь уже никто понять не может, за
исключением разве только самих авторов (злые языки ставят под сомнение и это исключение). Это -
проблема, над которой сейчас многие задумываются".
[2] Напомню читателю некоторые высказывания о "хороших" гипотезах и теориях. Роберт Бойло
(1657 г):
- Чтобы она была понятной и согласована сама с собой.
- Чтобы она не принимала и не предполагала ничего невозможного, непонятного, абсурдного или
явно ложного.
- Чтобы она была пригодной и достаточной для объяснения явлений, особенно главных.
- Чтобы она была, по крайней мере, согласована с остальными явлениями, особенно с теми, к
которым она относится, и не противоречила бы любым другим явлениям природы или очевидным
физическим истинам.
- Чтобы она была простейшей из всех хороших гипотез, которые мы в состоянии построить и, по
меньшей мере, не содержала бы в себе ничего лишнего или неуместного.
Якоб Берцелиус (1819 г):
- Мы выбираем ту теорию, которая объясняет все известные факты. Если она общепризнанна, то
для науки часто очень полезно показать, что явлениям можно дать и другое объяснение.
Таким образом, исчерпывающей формулировки "хорошей" гипотезы или теории не существует,
поскольку принципиально невозможно указать правильный путь к истине.
http://www.new-physics.narod.ru
1. ОБ УНИВЕРСАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ ОТТАЛКИВАНИЯ
Раскрутим грузик на веревочке. При этом грузик имеет потенциальную
энергию притяжения к центру вращения, но давайте усомнимся в том, что
грузик, двигаясь по окружности, обладает кинетической энергией, а будем
считать ее потенциальной отталкивания. Казалось бы, что этот вопрос чистой
условности и не имеет принципиального значения, ведь услужливая
математика способна соответствующим образом оформить и эту идею. Однако в
дальнейшем увидим, что это не так, что эта идея совпадает с мнением
Создателя на этот счет.[1]
Отпустив веревку, мы увидим удаляющийся от центра грузик, т.е. некое его
другое состояние. Кроме того, отпуская грузик на разном расстоянии от центра
вращения (при том же моменте количества движения), мы убедимся, что чем
ближе к центру вращается грузик, тем сильнее отталкивается от него.
Математическое оформление энергии движущегося по орбите гравитационного
заряда, как некоего вида потенциальной энергии отталкивания (численно
равной mV2/2) не представляет затруднений.
Еще один вопрос, на котором надо остановиться при рассмотрении
движения тела по окружности - это вопрос существования
центростремительного ускорения[2] не как математической абстракции, а как
физической реальности. Если считать, что движущееся по окружности тело
обладает потенциальной энергией отталкивания, то на вопрос о существовании
центростремительного ускорения мы сразу получаем однозначно
отрицательный ответ. Когда официальная наука заявляет, что ускорение -
векторная величина, имеющая направление, совпадающее с направлением
изменения вектора скорости со временем и приводит соответствующую формулу
и схему определения разности векторов, она ставит телегу впереди лошади в
том смысле, что заставляет физику адекватно отражать математику, а не
наоборот. С физической точки зрения основной критерий равномерного
движения тела по окружности предельно прост: линейная скорость его
движения остается постоянной V=const. Попробуем перевести это
высказывание на язык математики. Очевидно, что, в данном случае,
приходится считать скорость не векторной, а скалярной величиной. В
противном случае перевод станет нетождественным и приобретет
противоположный физический смысл V const, т.к. одинаковыми считаются
векторы с равным модулем и параллельные друг другу. Поскольку математика
не может дать больше того, что в нее изначально заложено, она и выдает нам
ускорение, которого не существует. Это один из примеров того, что мы еще не
научились правильно переводить на язык математики даже простые
физические представления, это относится и к обратному переводу. Для
неисправимых любителей жонглировать векторами, можно вообще отказаться
от скорости со стрелочкой и заменить ее отношением длины орбиты к периоду
вращения. Такое отношение при всем желании невозможно представить в виде
вектора, т.к. числитель и знаменатель его скалярные величины.
Имеется простая экспериментальная возможность свести к нулю силу
притяжения к центру вращения и в то же время оставить без изменения силу
отталкивания от центра. Для этого надо находиться внутри капсулы, стенки
которой жестко связаны с центром вращения. Внутри этой капсулы мы
совершенно четко будем фиксировать изменение силы отталкивания в
зависимости от радиуса вращения при одном и том же механическом моменте
системы не только простыми физическими опытами, но и собственными
ощущениями. Попробуем опустить шарик на пол этой вращающейся капсулы.
Он покатится с ускорением, определяемым вторым законом Ньютона, под
действием силы универсального отталкивания, но не к оси вращения, а в
противоположную сторону, и остановится лишь тогда, когда сила
универсального отталкивания, действующая на шарик, уравновесится
противодействием стенки капсулы, которое также действует на шарик.
Еще один веский аргумент в пользу того, что ускорение при движении по
окружности отсутствует, состоит в следующем. Закон сохранения энергии
регламентирует излучение фотонов только при отрицательном ускорении
электрического заряда, при положительном ускорении энергия поглощается из
окружающей среды и излучение невозможно. "Ускорение", связанное только с
изменением направления вектора скорости не имеет ни положительного, ни
отрицательного знака. На языке математики это обозначает нуль, а на языке
физики - отсутствие ускорения. Синхротронное излучение, которое приводят,
якобы, прямым доказательством излучения при равномерном движении
электрического заряда по окружности, будет рассмотрено в теории атома и оно
имеет совершенно другую природу.
В рассматриваемом случае центростремительная сила (лучше сказать - сила
притяжения) перпендикулярна вектору скорости, следовательно, работу не
совершает и ускорения не вызывает. На этом основании введение понятия
центростремительного ускорения нанесло очевидный вред физике (особенно
физике микромира), хотя и понятно, как стремление "сохранить" второй закон
Ньютона. Ниже мы увидим, что в случае движения тела по окружности второй
закон Ньютона справедлив, но по другим причинам.
Равномерное движение тела по окружности является полной аналогией
равномерного движения шарика по горизонтальной поверхности. При этом сила
притяжения шарика к Земле, приложенная к шарику, уравновешивается силой
реакции опорной поверхности, также приложенной к шарику, поэтому шарик
покоится в направлении действия этих сил (поскольку находится в
потенциальной яме). При этом ему ничто не мешает равномерно двигаться в
перпендикулярном направлении, не совершая работы. Точно то же происходит
и при движении тела по окружности, где сила притяжения может быть любого
происхождения, а сила отталкивания от центра вращения универсальна для
любых тел. Эти две силы уравновешены, а движение в направлении,
перпендикулярном действию сил, происходит без совершения работы.
Отрицая существование центростремительного ускорения, мы одновременно
отрицаем и первый закон Ньютона для движения тела, ставя в совершенно
равноправные условия равномерное движение тела по окружности и
равномерное прямолинейное движение. Забегая вперед, можно сказать, что
любые свободные тела, начиная от микрочастиц и кончая космическими
объектами одновременно реализуют эти два права в равной мере, двигаясь по
винтовой линии с равной поступательной и тангенциальной скоростью. Далее
мы увидим, что для понимания движения микрочастиц и космических объектов
приходится жертвовать не только первым, но и третьим законом Ньютона и эта
жертва оказывается оправданной. После такого заявления автор уверен, что
приверженцы догматов в науке покинут читательскую аудиторию, поэтому
обращается к оставшимся с просьбой набраться терпения, которое будет
вознаграждено.
Для большей ясности этого вопроса рассмотрим, на первый взгляд,
бесспорный случай, в котором движущийся электрический заряд не излучает
фотоны - равномерное и прямолинейное движение его (фигура 1.1).
Электрический заряд массой m равномерно движется по прямой АВ из
бесконечности А в бесконечность В. Возьмем произвольную точку С с которой
заряд никак не взаимодействует. Рассмотрим движение заряда относительно
этой точки. В точке 1 кратчайшего расстояния от С до АВ момент количества
движения заряда относительно С: . Для любой произвольной точки 2 на
прямой АВ можно найти проекцию V1 на касательную к окружности радиуса r2 ,
которую обозначим V2. Из подобия двух треугольников находим, что
.
Этот результат можно интерпретировать, как вращение заряда массой m
вокруг точки С в полном соответствии с законом сохранения момента
количества движения S. При этом заряд "притягивается" к точке С, уменьшая
радиус вращения и, соответственно, увеличивая скорость вращения, а затем
"отталкивается" от нее, увеличивая радиус вращения и уменьшая скорость
вращения. Правда, во всем этом процессе при движении заряда из А в В
совершается всего пол-оборота вокруг точки С, но суть дела от этого не
меняется. Электрический заряд не излучает энергию не только двигаясь по
стационарной круговой орбите, но и по орбите любой формы, при условии
сохранения полной энергии, или если он находится в потенциальной яме (см.
теорию атома). При этом он может участвовать и в других движениях, при том
же условии. Кто не согласен с этим выводом, настаивает на том, что
возможность излучения зависит от выбора системы отсчета, что явный абсурд.
А как же быть с выводами электродинамики, спросите Вы, которые однозначно
указывают на то, что движущийся по окружности заряд должен терять энергию
через электромагнитное излучение? Далее мы увидим то, что мы называем
электромагнитной волной имеет совершенно другую физическую природу, а
уравнения Максвелла появились по той простой причине, что у него под рукой
просто не было больше ничего подходящего для объяснения
самораспространения света в пространстве.
Отрицание существования центростремительного ускорения автоматически
снимает вопрос о потере энергии электроном, движущимся вокруг ядра,
поскольку он движется без ускорения. Квантовая механика признает
существование момента импульса электрона в атоме, следовательно, должна
признать факт движения электрона вокруг ядра и объяснить устойчивость
атома. В этом отношении первый постулат Бора[3] более корректен, хотя он и не
объясняет причины отсутствия излучения.
Из дальнейшего будет видно, что mV2/2 является универсальной
потенциальной энергией отталкивания любых взаимодействующих систем,
начиная от галактик и кончая составными частями "элементарных" частиц.
Отталкивание одноименных электрических зарядов и одноименных магнитных
полюсов, как увидим, не имеет решающего значения в сравнении с mV2/2
особенно для систем, затронутых в этой работе.
Чтобы раскрыть эту универсальную потенциальную энергию отталкивания в
явном виде в зависимости от радиуса орбиты движущегося гравитационного
заряда (некоторой массы) или электрического заряда (тоже обладающего
одновременно и гравитационным зарядом), что совершенно необходимо для
применения математического аппарата, решим систему уравнений:
(1.1),
(1.2),
(1.3).
Формулой (1.3) мы воспользуемся за неимением ничего лучшего для связи
массы тела со скоростью его движения (см. главу об "элементарных" частицах,
где раскрыт физический смысл этой формулы).
Решение системы уравнений:
(1.4).
При r больших (этот случай перекрывает диапазон размеров от радиуса
атома до радиусов галактик и соответствует отсутствию заметного
релятивистского увеличения массы значительно превышает S2), из
(1.4):
(1.5).
При r малых (этот случай относится к "элементарным" частицам и их
внутренним частям и соответствует значительному релятивистскому
увеличению массы, когда , значительно меньше S2), из (1.4):
(1.6).
Подставляя в (1.5) и в (1.6), нетрудно убедиться в том, что
в первом случае получим , а во втором .[4]
Столь же универсальной потенциальной энергии притяжения, казалось бы,
не существует, например, притяжение космических объектов определяется
гравитационными силами, электронов к ядру атома - электростатическими, а
нуклонов в ядре - ядерными и, все-таки, забегая вперед, можно сказать, что
все параметры космических систем, атомов и "элементарных" частиц, в
конечном итоге, определяются универсальной потенциальной энергией
притяжения, вид функции которой зависит от конкретных обстоятельств и
которую условно назовем гравидинамическим притяжением, для его
проявления нужны вращающиеся вокруг своей оси и перемещающиеся в
пространстве гравитационные заряды. Поскольку все в Природе так или иначе
вращается, а равномерное прямолинейное движение лишь абстракция, которой
нет соответствия в реальном мире (что со всей очевидностью будет показано
ниже), то проявления гравидинамического взаимодействия легко наблюдать
как в космических масштабах, так и в микромире, а начиная от ядер атомов и
кончая составными частями "элементарных" частиц, гравидинамическое
притяжение проявляется практически в чистом виде. Здесь следует сразу
оговориться, что в книге нет декларативных заявлений. Рано или поздно будет
показана справедливость каждого высказывания. Например, будет показано,
что все свободные тела движутся по винтовой линии, а первый закон Ньютона
справедлив к оси этой линии, но не к самому телу.
[1] Вопрос о потенциальной и кинетической энергии тела специально не исследовался, т.к.
ортодоксальной наукой представляется очевидным испокон веку.
- Кинетическая энергия тела является мерой его механического движения и измеряется той
работой, которую может совершить это тело при его торможении до полной остановки.
- Потенциальной энергией называется энергия, зависящая только от взаимного расположения
взаимодействующих материальных точек или тел. (Б.М. Яворский, А.А. Детлаф, "Справочник по
физике для инженеров и студентов вузов", "Наука", М., 1964, стр. 58,59).
Дж. Орир в книге: "Популярная физика" (стр. 132-134) дает следующие определения
кинетической и потенциальной энергии тел.
Половина произведения массы тела на квадрат его скорости называется
кинетической энергией этого тела. Вся произведенная над телом работа по изменению величины его
скорости проявляется в виде кинетической энергии тела.
Тело приобретает потенциальную энергию всякий раз, когда на него воздействует сила Fc
(называемая консервативной), зависящая только от его положения, но не зависящая от пути.
Наиболее общее определение потенциальной энергии дается выражением: , где ?
- угол между направлением Fc и перемещением ?s.
[2] Ускорением называется векторная величина w, характеризующая быстроту изменения
скорости движущейся точки и равная первой производной от скорости по времени: . Вектор
ускорения лежит в соприкасающейся плоскости, проходящей через главную нормаль и касательную к
траектории, и направлен в сторону вогнутости траектории (Б.М. Яворский, А.А. Детлаф "Справочник
по физике для инженеров и студентов вузов", "Наука", М., 1964, стр.20).
Понятие центростремительного ускорения вводится различным образом. Мы воспользуемся
книгой: Дж. Б. Мэрион "Физика и физический мир", "Мир", М., 1975, стр. 126. Рассмотрим
равномерное движение тела по окружности.
Поскольку векторы скорости V1 и V2 перпендикулярны к радиусам окружности r , то треугольник,
образованный двумя радиусами и хордой ?x, подобен треугольнику, образованному V1, V2 и ?V. Оба
треугольника равнобедренные, причем углы между равными сторонами у них одинаковы и равны ??.
Таким образом, численное значение изменения скорости: . Ускорение определяется
выражением: .
Подставляя значение ?V и вынося за знак предела постоянные величины, получим:
. При уменьшении ?t до бесконечно малой величины хорда ?x становится равной дуге
?s, а предел отношения ?s/?t равен линейной скорости V. Следовательно: . Нетрудно видеть,
что вектор ускорения, совпадающий по направлению с вектором ?V будет направлен к центру
окружности, если рассматривать бесконечно малый промежуток времени.
[3] Первый постулат Бора: электроны могут двигаться в атоме только по определенным орбитам,
находясь на которых, они, несмотря на наличие у них ускорения (выделено мной - В.К.), не
излучают. Эти орбиты соответствуют стационарным состояниям электронов в атоме и определяются
условием: , где rn - радиус n-й орбиты, me vn rn - момент количества движения электрона
на этой орбите, h - постоянная Планка, n - целое число (n?0). Б.М. Яворский и А.А. Детлаф
"Справочник по физике для инженеров и студентов вузов", "Наука", М., 1964, стр.670-671.
[4] Экспериментальная (1901-1909 гг.) зависимость массы электрона от скорости его движения
(точки). Кривая соответствует формуле (1.3).
График заимствован из книги: Дж. Б. Мэрион "Физика и физический мир", "Мир", М., 1975, стр.30.
Крестик на графике поставлен автором и смысл его будет раскрыт при описании электрона.
http://www.new-physics.narod.ru
2. О ДВИЖЕНИИ СВОБОДНОГО ЭЛЕКТРОНА
И ГРАВИДИНАМИЧЕСКОМ ПОЛЕ
Обратимся к водородоподобному атому, изображенному на фигуре
2.1.
Известно, что любая система стремится к минимуму потенциальной энергии
и по достижению его занимает устойчивое состояние равновесия в
потенциальной яме, которое называют основным состоянием.
Для потенциальной энергии электрона можем записать (используя (1.5) для
не очень больших Z , если электрон будет двигаться вблизи многозарядного
ядра, то вместо (1.5) надо применить (1.4)):
(2.1).
Чтобы не утерять здравого смысла, как это сделано в классическом
выражении радиуса орбиты электрона, где масса электрона стоит в
знаменателе,[1] вспомним, что и электрон не релятивистский.
Обозначив , перепишем (2.1) в виде:
(2.2).
Дифференцируя (2.2) и приравнивая полученный результат нулю, что
означает минимум функции (2.2), найдем значение радиуса орбиты электрона,
соответствующего этому минимуму:
(2.3).
В формуле (2.3) масса электрона заняла подобающее ей положение в
числителе, а не в знаменателе аналогичного выражения по теории Бора и
квантовой механике.
Подставив (2.3) в (2.2), получим энергию связи электрона с ядром:
(2.4).
Физический смысл величины ? состоит в том, что это произведение Vr для
электрона в бесконечности, т.е. присуще свободному электрону.
Вычислим значение ? из энергии ионизации атома водорода по (2.4). Оно
оказалось равным 1,1576 см2/сек, соответственно, момент количества движения
для свободного электрона составит . Естественно, что это значение
останется постоянным и для водородоподобных и других атомов в соответствии
с законом сохранения момента количества движения. Точно такое же значение
момента импульса электрона мы получили бы, пользуясь формулой для
энергии связи по теории Бора или квантовой механике. Необходимо отметить,
что ортодоксальная физика для момента количества движения электрона
(спина) принимает значение . Неизвестно, как она будет объяснять эту
несуразицу (трудно игнорировать экспериментальное значение!), но один этот
факт способен полностью разрушить построения современной физики, т.к. для
нее (в отличие от новой физики) имеет принципиальное значение целым или
полуцелым спином обладает электрон.
Электрон, таким образом, находится в потенциальной яме и, вращаясь
вокруг ядра, ничего не может излучать до тех пор, пока не произойдет
поглощения энергии с переходом в возбужденное состояние, после
растрачивания этой энергии на излучение, электрон вновь займет основное
состояние.[2] Официальная физика утверждает, что если смотреть на орбиту
электрона в плоскости орбиты, то электрон подобен колеблющемуся
электрическому диполю, который излучает энергию. Подобное сравнение не
адекватно отражает действительность, т.к. излучение диполя максимально в
направлении перпендикулярном направлению колебаний, а в направлении
колебаний диполя излучения нет. Поэтому, переместившись на 900 в плоскости
орбиты, мы не должны фиксировать излучения. Получается неразрешимое
противоречие: в любой точке наблюдения в плоскости орбиты колеблющийся
диполь будет одновременно излучать и не излучать энергию. Выход из этого
противоречия один - электрон, движущийся вокруг ядра, не излучает энергию.
Сравнение орбитального движения электрона с колеблющимся диполем
ошибочно еще и в том, что за один период колебания диполя положительное
ускорение дважды за период сменяется отрицательным ускорением, а
центростремительное (новая физика отрицает его существование) ускорение
электрона постоянно.
Для объяснения наблюдаемых фактов, необходимо предположение о том,
что свободный электрон движется по винтовой линии.[3] Ниже будут раскрыты
причины такого движения для любых свободных тел, в том числе и
макроскопических. Тогда те значения магнитного момента электрона и спина
(под которым здесь подразумевается механический момент), которые мы
приписываем собственно электрону, получают другое толкование.
Экспериментальные значения спина будут связаны с моментом количества
движения по виткам винтовой линии, а магнитный момент будет следствием
такого движения. Собственный магнитный момент и момент количества
движения "неподвижного" электрона очень мал, что будет ясно в разделе,
посвященном его устройству. Так просто снимается парадокс, связанный со
спином электрона.[4] Теперь электрону нет необходимости вращаться со
скоростью в 300 раз превосходящей скорость света, чтобы обеспечить
наблюдаемый магнитный и механический момент. Нет необходимости и в самом
термине "спин", поэтому мы не будем употреблять этот термин. Проглотив в
свое время ядовитую пилюлю спина и отсутствия орбитального момента Sэлектронов,
современная физика обрекла себя на верную гибель и всякие
попытки втиснуть эту проблему в рамки здравого смысла скорее напоминают
агонию, чем радикальное лечение. В этом может убедиться каждый, взявший
на себя труд не предвзято разобраться в куче противоречивых объяснений
данного вопроса, не столько его проясняющих, сколько окончательно
запутывающих.
Электрон, двигаясь по винтовой линии и "одеваясь" на ядро, по закону
сохранения момента количества движения не изменит значения ?. Этим и
объясняется кажущееся "отсутствие" орбитального и магнитного моментов
электрона в атоме, что заставило ортодоксов с опаской говорить вообще о
движении электрона по орбите.
В опыте Штерна - Герлаха сквозь неоднородное магнитное поле
пропускался узкий пучок атомов в S-состоянии, когда по представлениям
квантовой механики орбитальный момент электрона должен равняться нулю
(электронное облако вокруг ядра сферически симметрично). При этом на
экране наблюдается не одна полоса, соответствующая нерасщепленному пучку,
а две. Измерив величину расщепления, Штерн и Герлах нашли, что магнитный
момент электрона равен одному магнетону Бора. Квантовая механика объясняет
это наличием "спина" - собственного момента импульса электрона, но при
сферически симметричном распределении электрона в атоме магнитный момент
его должен всегда иметь нулевое значение даже при наличии собственного
магнитного момента у электрона (одна полоса). С точки зрения новой физики
опыт Штерна - Герлаха подтверждает, что магнитный момент свободного
электрона, движущегося по винтовой траектории равен магнетону Бора
(механический момент импульса равен ) и таким он остается на атомной
орбите в соответствии с законом сохранения момента импульса.
Здесь следует обратить внимание на "размазанность" электронов в атомах
по современным представлениям. Если электроны в атоме представлены в виде
электронного облака, то эти облака перекрываются в многоэлектронных атомах
и в этом случае неясно, откуда каждый электрон знает, какая часть облака его.
Кроме того, даже в водородоподобном атоме необходимо учесть
взаимодействие разных частей облака между собой, но тогда при
квантовомеханических расчетах мы не получим выражений (2.3) и (2.4), т.е.
вступим в противоречие с экспериментальными данными. Если еще и учесть
энергетическую сторону "размазывания" электрона и повторного "собирания"
электронного облака в частицу при ионизации атома, то противоречие с
экспериментом становится вопиющим. Поэтому приходится говорить о
вероятности нахождения электрона в данной точке пространства (квантовая
механика - это статистическая теория), рассматривая электрон все же
частицей. Но тогда возникает противоречие с экспериментальными данными
"отсутствия" орбитального момента импульса S-электронов, которые лучше бы
представить "неподвижным" облаком. Поэтому квантовая физика способна
одновременно считать электрон и частицей и "облаком" нисколько не смущаясь
таким абсурдом.[5] Современная физика фактически отвергает научный метод
познания, поскольку в зависимости от сиюминутной выгоды может пользоваться
классическими представлениями или представлениями квантовой механики,
рассматривать только волновую ипостась или только корпускулярные свойства
частицы, с легкостью приспосабливая свои взгляды под новые
экспериментальные и собственные теоретические данные.[6]
Если квантовомеханическое прохождение частиц через барьер существует
(см. раздел об атомных ядрах), то чем объяснить существование устойчивых
"элементарных" частиц, ядер и атомов? Почему мы никогда не наблюдаем
спектральных линий, обусловленных "туннельным" эффектом? Это только
малая часть фактов, ставящих под сомнение фундаментальное для современной
физики соотношение неопределенностей Гейзенберга.
Длина волны де Бройля приобретает простой физический смысл (сравните с
официальной наукой[7]), как шаг винтовой линии. Записывая выражение длины
волны де Бройля через поступательную скорость частицы и длины
окружности через тангенциальную скорость V:
(2.5),
где T - период обращения.
(2.6),
найдем:
(2.7).
Умножив обе части (2.7) на V, получим:
(2.8).
Вспомнив, что экспериментальное значение механического момента,
определенное по энергии связи электрона с ядром составляет ,
откуда:
(2.9).
Сравнивая (2.9) и (2.8), приходим к выводу, что свободная частица
движется таким образом, что ее поступательная и тангенциальная скорость по
витку винтовой линии равны. Этот вывод является следствием принципа
равного распределения энергии по степеням свободы. Тогда из (2.7) следует,
что радиус витка винтовой линии обратно пропорционален поступательной
скорости частицы:
(2.10).
Записывая: и разделив обе части на , получим: ,
где: , а , поэтому:
(2.11).
Этот результат говорит о том, что длина волны де Бройля равна длине
окружности нормального сечения винтовой линии или длине орбиты, в случае
связанной частицы.[8] Таким образом, все параметры винтовой линии, по
которой движутся свободные частицы, мы определили.
В формуле де Бройля: постоянной Планка фактически нет. В
числителе стоит момент количества движения частицы по винтовой линии. Он
может быть разным для разных частиц и сам зависит от массы частицы,
поэтому официальное пользование этой формулой для определения длины
волны частицы в зависимости от ее массы некорректно. Эта формула даст
правильные значения длины волны де Бройля только для частиц с одинаковым
моментом импульса на винтовой траектории и равным . Например, новая
физика считает, что момент импульса электрона и фотона одинаков и равен ,
а официальная физика, соответственно, и . Тем не менее, для расчета
длины волны электрона официальная физика подставляет в формулу де
Бройля не , а и получает, естественно, правильное значение длины
волны. Этим она подрывает собственные основы, базирующиеся на полуцелом
спине электрона. Этот вопрос может быть достаточно легко разрешен
экспериментально для других частиц, сравнивая опытную массу, "спин" и
длину волны со значением, полученным из формулы де Бройля.
Теперь выясним причины, заставляющие свободные частицы двигаться по
винтовой линии. Сначала проведем аналогию. Известно, что в однородном
магнитном поле электрический заряд, в общем случае, движется по винтовой
линии, ось которой совпадает с направлением магнитного поля. Если
электрический заряд заставить вращаться вокруг оси и если он не точечный,[9]
то образующееся магнитное поле заменяет внешнее с тем же результатом.
Причем с увеличением скорости вращения уменьшается радиус и шаг винтовой
линии. В формулах, определяющих параметры винтового движения свободного
электрона отсутствует электрический заряд, но есть гравитационный заряд
(масса). Если мы попытаемся объяснить винтовое движение электрона только
наличием магнитного взаимодействия, связанного с движением электрического
заряда, то убедимся, что это взаимодействие очень слабо и не может вызвать
такого движения. На его счет можно отнести только эффекты второго порядка.
Остается единственное логичное предположение. Аналогично тому, как
движущийся электрический заряд образует магнитное поле, а при его
торможении излучаются фотоны, движущийся гравитационный заряд будет
образовывать гравидинамическое поле - аналог магнитного, а при его
торможении излучаются гравитоны. Ниже мы убедимся в том, что гравитон в
отдельности не существует, его функции полностью исчерпываются фотоном.
Чтобы гравидинамическое взаимодействие сделать ощутимым, кроме
большой скорости собственного вращения, нужен большой "гравитационный
ток", равный произведению массы частицы на скорость ее перемещения, т.е.
импульсу. Изучение взаимодействия гироскопов должно ответить на
возникающие в связи с образованием гравидинамического поля вопросы.
(Нелегальные исследователи так называемых "торсионных полей" фактически
этим и занимаются). Искусственные спутники Земли тоже хорошие модели,
только не надо стабилизировать их от собственного вращения, а наоборот,
сильней раскрутить. Пока же будем пользоваться аналогией с магнитным
полем. Гравидинамическое взаимодействие становится ощутимым в макромире
из-за больших масс и, в некоторых случаях, больших скоростей движения, а в
микромире его вызывают огромные скорости движения, близкие к световым.
Как мы увидим позднее, гравидинамическое поле увеличивает свою
интенсивность не пропорционально скорости, а аналогично тому, как растет
масса при приближении скорости к световой. Поэтому все свободные частицы
микромира (как потом увидим, и макромира тоже) движутся по винтовой
линии, в первом приближении, независимо от электрического заряда.
Исследователи "торсионного" поля фактически имеют дело с
гравидинамическим.
При движении по винтовой линии частица находится в потенциальной яме,
поэтому энергия универсального отталкивания и энергия связи равна половине
энергии притяжения: , откуда , а гравидинамическая сила
притяжения к оси винтовой траектории всегда равна центробежной силе:
.
Таким образом, мы можем сделать важнейший вывод: корпускулярноволновой
дуализм частиц есть движение их по винтовой линии.
Соотношения неопределенностей Гейзенберга и уравнение Шредингера
являются краеугольными камнями современной физики. Посмотрим, что они
представляют собой с точки зрения новой физики.
Поскольку микрочастицы движутся по винтовой линии с вектором момента
импульса, направленным вдоль движения и равным , причем тангенциальная
скорость движения равна поступательной, мы можем выяснить физический
смысл соотношения неопределенностей Гейзенберга.[10]
Вдоль оси Z винтовой линии траектории частицы мы увидим окружность,
изображенную на фигуре 2.2.
Запишем выражение для момента импульса частицы относительно оси
винтовой траектории:
(2.12).
Проекция вектора скорости V , например, на ось X меняется от нуля до V ,
поэтому:
?Vx=V (2.13),
а проекция радиуса-вектора r меняется от r до нуля, поэтому:
?x=r (2.14).
Подставляя (2.14) и (2.13) в (2.12) и учитывая, что m?Vx = ?Px
представляет собой проекцию импульса частицы на ось X, получим: .
При реальных измерениях это произведение будет всегда больше , т.е.
соответствовать соотношению неопределенностей Гейзенберга:
(2.15).
Из вывода (2.15) совершенно ясно, что это просто другая запись формулы
(2.12), т.е. соотношение неопределенностей Гейзенберга - фикция. Это закон
сохранения момента импульса и ничего более. Знак "больше" в формуле (2.15)
- скрытое нарушение этого закона и появился от непонимания сущности закона
сохранения импульса или от большого желания расширить поле научных
спекуляций.
Физическая сущность приведенного математического упражнения состоит в
том, что мы картину движения одной частицы заменили статистической
картиной движения вдоль оси Z множества частиц с разной фазой движения.[11]
В этом случае нахождение конкретной частицы в любой точке траектории
равновероятно. Поэтому, если мы в эксперименте будем фотоны (электроны)
один за другим пропускать через дифракционную решетку (кристалл) строго по
одной линии и в одной фазе движения, то вместо общей дифракционной
картины на экране, когда каждый фотон (электрон) попадает с разной
вероятностью в разные места экрана, мы будем наблюдать попадание частиц в
одно и то же место экрана и детерминизм в науке вновь восторжествует! [12]
Из вывода (2.15) ясно, что если мы не знаем начальной фазы движения
электрона, мы не сумеем в любой момент сказать, где находится электрон в
плоскости, перпендикулярной оси винтовой траектории. Зато, зная скорость его
движения, совершенно точно определим пройденный электроном путь по оси
(Z) винтовой траектории. Современная физика относительно неопределенности
движения электрона в плоскости, перпендикулярной направлению движения
вообще не может сказать ничего вразумительного. Соотношением
неопределенностей Гейзенберга она фактически записывает момент количества
движения по направлению движения, т.е. электрон при движении
"кувыркается через голову" и надо как-то объяснять этот физический абсурд.
Тут есть и математический абсурд - движение тела с моментом импульса
возможно, по крайней мере, сразу по двум координатам (в плоскости), а не по
одной линии.
Система в основном состоянии может существовать бесконечно долго,
поэтому по соотношению неопределенностей ?E=0 в этом состоянии. Поэтому в
основном состоянии ?x?0, а импульс ?p??. Поскольку энергия частицы
непосредственно связана с ее импульсом, то ?E??, т.е. разброс энергии в
основном состоянии должен быть равен нулю и одновременно неограниченно
велик. Этот пример противоречия говорит о том, что истинный физический
смысл соотношения неопределенностей современной физике неведом.
Подводя итог сказанному, можно отметить, что новая физика имеет больше
прав, чем ортодоксальная, на соотношения неопределенностей Гейзенберга,
т.к. она раскрывает их подлинный физический смысл, одновременно сильно
ограничивая их применение. Движение свободных тел не по прямой, а по
винтовой линии и есть тот самый "скрытый параметр", о котором мечтал
Эйнштейн, чтобы покончить с принципом неопределенности.[13]
Если неопределенности Гейзенберга являются результатом статистического
рассмотрения движения частиц разной фазы вдоль оси их винтовой траектории,
то уравнение Шредингера будет результатом такого же рассмотрения с любого
направления, перпендикулярного оси траектории. Поскольку тангенциальная
скорость в точности равна поступательной скорости частицы, проекция
траектории на любую плоскость, параллельную оси траектории, будет
синусоидой, масштаб которой обратно пропорционален этой скорости. В целом,
уравнение Шредингера[14] не может быть выведено из каких-либо законов
физики, поэтому само считается "законом". Основная часть этого уравнения
может быть получена из уравнения распространения гармонического колебания
в которое втиснули кинетическую энергию частицы и добавили формулу де
Бройля, описывающую волновые свойства частиц, полагая, что таким
примитивным образом можно разрешить проблему корпускулярно-волнового
дуализма. Шредингер добавил к этому винегрету еще и потенциальную
энергию частицы, сделав его "законом". На перечисленных основаниях,
ортодоксальная физика считает уравнение Шредингера полностью
исчерпывающим корпускулярно-волновой дуализм частиц, хотя, фактически,
оно описывает только волновую ипостась этого дуализма, несмотря на то, что в
него входит масса частицы. "Незаконность" массы частицы в этом уравнении
наглядно проявляется в релятивистской области скоростей, где m является
функцией скорости. Если эту функцию поставить вместо массы в уравнение
Шредингера, то оно станет неприменимым. Для этого случая уравнение
Шредингера заменяют уравнением Дирака, которое является результатом
принципиально другой теории. Кроме того, уравнение Шредингера
принципиально неприменимо к движению отдельной частицы, т.к. вовсе не
может предсказать ее движение (например, при дифракции на щели
отдельных электронов), поэтому дает только статистическое описание
поведения большого числа частиц. На это обстоятельство предпочитают
закрывать глаза, описывая "движение" отдельного электрона, например, в
атоме. Добавив сюда возможность получения решения уравнения Шредингера
только для некоторых простейших случаев,[15] вызывает удивление
утверждение ортодоксальной физики, что уравнение Шредингера, в принципе,
правильно описывает любые случаи движения частиц.
Квантовая физика не может описать движение электрона вокруг ядра (как
частицы ограниченной в пространстве) и вынуждена рассматривать
"электронное облако". В этом случае получаются два варианта анализа, оба
противоречащих экспериментальным данным. Если электрон "размазывается" в
облако, то в этом случае энергия, выделяющаяся при образовании атома
водорода должна быть значительно больше энергии ионизации атома, т.к. при
ионизации придется собирать "облако" в одну частицу, преодолевая
кулоновское отталкивание частей облака между собой. Эксперименты
показывают, что энергия ионизации атома в точности равна энергии,
выделяющейся при его образовании. Кроме этого, в процессе образования и
ионизации атома, мы будем наблюдать нарушение закона сохранения энергии.
По второму варианту электрон можно оставить корпускулой, но вероятность
найти его на сколь угодно большом расстоянии от ядра отлична от нуля, тем
более на таком расстоянии, где тепловая энергия электрона сравнима с
энергией связи с ядром. В этом случае мы должны наблюдать
самопроизвольную ионизацию газа и работа детекторов ионизирующего
излучения станет невозможной. А если учесть и "туннельный" эффект (в
трактовке квантовой физики), то не только самопроизвольная ионизация
неотвратима, но и все линии спектров должны быть совершенно замазаны.
Таким образом, механическое смешение корпускулярных и волновых свойств в
одном уравнении не решают проблему корпускулярно-волнового дуализма
микрочастиц.[16]
Движение частиц по винтовой линии с любой стороны, перпендикулярной
оси этой линии, представляется, как монохроматическая волна,
распространяющаяся по направлению поступательного движения частицы.
Производя с этой волной те же манипуляции, что и при "выводе" уравнения
Шредингера, мы получим именно его. Это дает основания все действительные
достижения современной физики (очищенные от мнимых) с полным правом
приписать и новой физике. Квантовая физика в современном виде требует
коренного пересмотра, что доказывается многочисленными безуспешными
попытками "оквантовать" гравитацию. Новые же результаты, никуда не
денешься, придется оставить за альтернативной физикой. То есть, новая физика
переходит в квантовую механику, если смотреть на движение частиц не в
"корень", а сбоку и вольно обращаться с математикой.
Официальная физика считает, что квантовая механика переходит в
классическую в случае, когда длина волны де Бройля стремится к нулю. Это
возможно, когда формально постоянная Планка h?0. При этом уравнение
Шредингера переходит в уравнение движения классической механики, а
соотношение неопределенностей теряет свою ограничительную силу. (Физика
микромира, М., 1980, стр.384).
С точки зрения новой физики уменьшение длины волны де Бройля
равносильно уменьшению радиуса винтовой траектории и ее шага, т.е.
увеличению энергии частицы. При длине волны де Бройля стремящейся к
нулю, масса и энергия тела стремятся к бесконечно большой величине при
одном и том же значении момента импульса. Поскольку все свободные тела
движутся по винтовой линии, то полностью отнять у них момент импульса
физически невозможно, хотя при полном его отсутствии они стали бы
классическими. Поэтому с официальной физикой можно согласиться, что
движение частицы станет классическим при формальном стремлении
постоянной Планка к нулю, только понимая под этой постоянной момент
импульса частицы. С другой стороны, классическое прямолинейное движение
макротела можно рассматривать как движение этого тела по окружности с
бесконечно большим радиусом, т.е. с бесконечно большой длиной волны де
Бройля. При этом момент импульса такого тела будет бесконечно большим, но
энергия и масса могут принимать любое конечное значение. Обычные
макротела имеют длину волны де Бройля космических масштабов, поэтому до
релятивистских скоростей их движение можно считать практически
классическим. Таким образом, строгий переход от новой физики к классической
возможен, а для квантовой механики нет. [17]
Современная физика и квантовая механика в частности не утруждают себя
поиском внутренних противоречий и самокритикой. Приведу лишь один
пример, показывающий, что современная квантовая механика совершенно
непригодна для описания атомов. Как известно, ортодоксальные представления
исходят из того, что поведение электрона в атоме определяет вид волновой
функции, определяющей вероятность нахождения электрона в том или ином
месте пространства вокруг ядра. Поскольку любая волновая функция
перекрывает значительное расстояние в радиальном направлении, то электрон
в разных местах, разрешаемых волновой функцией, обладает разной энергией.
При переходе электрона с одного энергетического уровня на другой он
фактически из одного случайного места одной волновой функции (случайное
значение энергии) переходит в другое случайное место второй волновой
функции. При этом атом должен излучать или поглощать фотоны не строго
определенной энергии, а мы должны наблюдать широкие полосы поглощения
или излучения, что противоречит опыту - спектральные линии очень узкие. На
основании только этого противоречия необходимо отвергнуть все теоретические
построения современной квантовой механики.
Описанная гипотеза о движении свободных частиц по винтовой линии
является единственной и основной в этой работе. Вместе с изложенными
уточнениями о движении тел по окружности, этого достаточно, чтобы
произвести коренной пересмотр наших представлений, малая часть которого
изложена в этой книге.
Некоторые количественные расчеты могут значительно увеличить ценность
качественных рассуждений, поэтому есть смысл рассмотреть количественные
характеристики водородоподобных и гелиоподобных атомов, распространив
полученные выводы на все остальные атомы.
[1] Как известно (например, Б.М. Яворский, А.А. Детлаф "Курс физики III", "Высшая школа", М.,
1967, стр.307), теория Бора приводит к следующему выражению для радиусов орбит в
водородоподобном атоме: , где масса электрона стоит в знаменателе и противоречит
здравому смыслу, по которому должна стоять в числителе. Точно к такому же выражению приводит и
квантовая механика. Вразумительных объяснений этого казуса официальная наука не приводит, а
попытки таковых здесь приводить просто не стоит.
[2] Вот каким образом квантовая механика пытается объяснить устойчивость атома водорода
(ведь она считает, что потенциальная энергия взаимодействия электрона с ядром атома водорода
имеет вид: , т.е. потенциальной ямы не существует, а существует потенциальная "пропасть"
и электрон обязан упасть на ядро). Цитирую по книге: "Физика микромира", "Советская
энциклопедия", М., 1980, стр.33:
"Минимальную энергию атома водорода можно найти с помощью соотношения неопределенностей.
Это соотношение объясняет, почему электрон не может упасть на ядро. Если электрон находится в
области размером r, то, согласно соотношению неопределенностей, разброс в импульсах будет
порядка . Связанный с этим разброс кинетической энергии .
Полная энергия электрона в атоме водорода . (Заметьте, что это выражение
полностью совпадает с (2.1) - В.К.). Чем ближе электрон к ядру, тем меньше его потенциальная
энергия. Но одновременно растет кинетическая энергия электрона (?1/r2), причем быстрее, чем
убывает потенциальная (?1/r). Приближаясь к ядру, электрон начинает двигаться настолько быстро,
что упасть на ядро не может (?!). Он будет в среднем находиться на таком расстоянии от ядра, при
котором его полная энергия окажется минимальной (?!). Это расстояние можно найти по общим
правилам определения минимума функции". Как видим, здесь формально сделано то же самое, что и
при выводе (2.3) и (2.4), но при этом попран не только здравый физический и математический смысл,
но и фундаментальный закон сохранения энергии. Как бы быстро не двигался электрон вблизи ядра,
судьба его вовсе не определяется скоростью движения. Сумма потенциальной и кинетической
энергии электрона не может иметь минимум, т.к. она постоянна, что требует закон сохранения
энергии, следовательно, дифференцирование функции полной энергии - некорректная операция.
Помимо всего этого, по представлениям квантовой механики, рассматриваемый электрон вообще не
движется (S-электрон), т.к. не обладает орбитальным моментом импульса (см. в том же источнике,
стр.35 и рис.16). Современная физика представляет собой почти сплошное "лоскутное одеяло" в
котором каждая "заплатка" сделана подобным образом, иначе не сводятся концы с концами.
[3] "Квантовая механика в современной трактовке исходит из того, что в принципе невозможно
построение теории индивидуального микропроцесса, что возможна лишь теория статистических
совокупностей - ансамблей, тождественных микрообразований". Н.И. Карякин и др. "Краткий
справочник по физике", "Высшая школа", М., 1962, стр.380. Рассматривая поведение отдельной
частицы, квантовая механика на каждом шагу нарушает этот свой принцип.
[4] Самое смешное состоит в том, что современная физика, считая спин связанным с внутренним
вращением электрона, а не с моментом импульса по винтовой траектории, валит с больной головы на
здоровую, утверждая ограниченность теории Бора: "Теория Бора, блестяще объяснив спектр
водорода, оказалась не в состоянии объяснить свойства основного состояния атома водорода (n=1)
(сферически-симметричное распределение заряда (иначе будет момент импульса! - В.К.), отсутствие
орбитального механического и магнитного моментов), а также совершенно непригодной к более
сложным атомам, начиная с гелия". Н.И. Карякин и др. "Краткий справочник по физике", "Высшая
школа", М., 1962, стр.350.
[5] В качестве примера цитата из книги К.П. Белов, Н.Г. Бочкаев, Магнетизм на Земле и в космосе,
"Наука", 1983, стр. 31: "Причины этого понятны - у большинства молекул протяженность и плотность
электронного облака по разным направлениям различны", и в следующем же абзаце: "Эти данные
удается объяснить из предположения, что под действием магнитного поля в ароматических
соединениях возникают замкнутые токи вдоль всей системы связей, образующей кольцо. Иными
словами, часть электронов молекулы способна свободно обегать кольцо".
[6] Мнение Стивена Вайнберга, американского физика-теоретика, одного из создателей единой
теории электромагнитного и слабого взаимодействий: "Задача физика - выработать простой взгляд на
явления природы, объяснить огромное множество сложных процессов с единой точки зрения на
основе нескольких простых принципов". "Химия и жизнь", №4, 1983, стр.19.
[7] "Если в классической физике подразумевается, что движение каждой частицы подчиняется
детерминистическим законам и его можно точно и однозначно предсказать, а вероятностное описание
применяется к множеству частиц, для которых это сделать сложно математически, то квантовая
механика утверждает принципиальную невозможность точного описания движения даже одной
частицы. В ней волны де Бройля нельзя даже интерпретировать, как волны вероятности, т.к. она для
некоторых точек пространства примет отрицательные значения. Как было впервые показано Борном,
возникающие здесь трудности, свидетельствующие о глубоком различии между вероятностным
описанием в классической и в квантовой физике, можно устранить, если принять, что по волновому
закону меняется не сама вероятность, а некая величина (?!), названная амплитудой вероятности и
обозначаемая ? (x,y,z,t). Эту величину называют также волновой функцией. Амплитуда вероятности
должна быть комплексной, и вероятность w пропорциональна квадрату ее модуля: w? . Волновая
функция выступает в квантовой теории как основной носитель информации и о корпускулярных (?!) и
о волновых свойствах системы. Предложенное Борном толкование волн де Бройля исключает их
понимание как классических волн материи. Связывая, например, со свободным электроном плоскую
волну, не нужно понимать это так, будто бы электрон "размазан" по огромной области: в
действительности это означает (?!), что хотя электрон продолжает выступать в теории как точечный
объект, вероятность обнаружить его в любой из точек пространства одинакова". "Физика микромира",
"Советская энциклопедия", М., 1980, стр.17. Как видим здесь и в дальнейшем, современная физика
предпочитает "устранять трудности" вместо пересмотра основ.
[8] В квантовой механике считают, что на устойчивой орбите в атоме укладывается целое число
волн де Бройля ("Физика микромира", "Советская энциклопедия", М., 1980, стр.121). При этом, вопервых,
противоречат собственным представлениям (это утверждение можно сформулировать так:
"на устойчивой орбите укладывается целое число амплитуд вероятности", что явная чушь), вовторых,
входят в противоречие с законом сохранения момента импульса, т. к. считают его кратным
. Новая физика строго чтит фундаментальные законы, поэтому знает, что с любым телом связана
только одна волна де Бройля, а длина ее зависит от скорости движения. Дискретность состояний
электрона в возбужденном атоме она объясняет другими причинами.
[9] Современная физика по многим причинам считает электрон точечным (там же, стр. 479), иначе
возникает масса противоречий, хотя и сам этот факт противоречит классическому значению радиуса
электрона - фундаментальной физической константе. С другой стороны, точечность электрона
приводит к другим неразрешимым противоречиям, связанным с бесконечностями.
С одной стороны утверждают, что представление о точечности элементарных частиц тесно
связано с предположением о возможности сколь угодно точного измерения расстояний и промежутков
времени, с другой стороны вводят понятие фундаментальной длины, чтобы уйти от бесконечно
больших значений (например, энергия поля для точечных частиц) - расходимостей и тут же
утверждают, что введение фундаментальной длины скрывает за собой неточечность частиц (Физика
микромира, М., 1980, стр.197). Таким образом, понятие фундаментальной длины становится вовсе
излишним, т.к. возможность точного измерения расстояний и промежутков времени не зависит от
размеров частиц.
[10] Соотношение неопределенностей Гейзенберга получается следующим образом (см., например,
Б.М. Яворский, А.А. Детлаф "Курс физики III", "Высшая школа", М., 1967, стр.270-271). Ограниченная
пространственная протяженность ?x некоторого цуга волн связана с наличием у него принципиальной
немонохроматичности - неизбежного наличия у такого цуга определенного интервала ?? возможных
частот или интервала ?k волновых чисел монохроматических волн, составляющих этот цуг. Между ?x
и ?k существует связь: (1). Это соотношение справедливо для любых волновых процессов.
Для волны де Бройля частицы, движущейся вдоль оси x с импульсом px = p ( ) и учитывая,
что px = k , имеем: (2). Подставив (2) в (1), найдем: . Рассматривая движение
частицы вдоль осей y и z, получим аналогичные соотношения.
[11] "Квантовая механика, позволяя вычислять лишь вероятности, является теорией
статистической. Для проверки ее выводов необходимо иметь дело с очень большим числом
тождественных систем, так называемых квантовых ансамблей" (Н.И Карякин и др. "Краткий
справочник по физике", "Высшая школа", М., 1962, стр.382).
[12] Цитата из книги А.И. Вейник "Термодинамика", "Вышэйшая школа", Минск, 1968, стр.435:
"Приходится поражаться титанической интуиции Эйнштейна, более 30 лет боровшегося с тем
направлением развития, которое приняла квантовая механика при его жизни: "...я ... беспрестанно
искал другой путь для решения квантовой загадки... Эти поиски обусловлены глубокой,
принципиального характера неприязнью, которую мне внушают основы статистической квантовой
теории". Эйнштейн выступал против принципа неопределенности, за детерминизм, против той роли,
которую в квантовой механике отводят акту наблюдения (влиянию измерительного прибора), и т.д.,
вследствие чего был даже отвергнут некоторыми своими друзьями. В 1947 году он писал Максу
Борну: " В наших научных взглядах мы развились в антиподы. Ты веришь в играющего в кости бога, а
я - в полную закономерность в мире объективно сущего...", "В чем я твердо убежден, так это в том,
что, в конце концов, остановятся на теории, в которой закономерно связанными будут не
вероятности, но факты..."".
[13] "Если когда-либо будет доказано, что принцип неопределенности неверен, то мы должны
будем ожидать полной перестройки физической теории". Дж.Б. Мэрион," Физика и физический мир",
Мир, М., 1975, стр. 609.
[14] Уравнение Шредингера для электрона в одномерном случае (когда потенциальная энергия P и
функция ? не зависят от координат Y и Z): , где ? - неизвестно что и
является функцией координаты x и времени t. Квадрат абсолютной величины ее является
плотностью вероятности нахождения электрона в данной области пространства, , h -
постоянная Планка, m - масса электрона.
[15] "Точное решение (уравнения Шредингера) существует лишь для очень простых задач,
например, гармонический осциллятор, атом водорода. Но и они требуют очень сложных
математических методов вычисления. Решение более сложных задач оказывается практически
невозможным". Н.И. Карякин и др. "Краткий справочник по физике", "Высшая школа", М., 1962, стр.
411.
[16] Трагедия современной физики состоит в том, что она вынуждена сидеть сразу на двух
стульях: пользоваться классическими представлениями о частице, как ограниченном в пространстве
физическом теле и одновременно о частице, как волне - не ограниченном в пространстве
колебательном процессе. При этом, не имея ясного представления, что же такое корпускулярноволновой
дуализм частиц, физика вынуждена пользоваться той или иной стороной корпускулярноволнового
дуализма, исходя не из критерия объективности, а из критерия "выгодности".
[17] Доктор М. Л. Клебанов в частном письме автору дал прекрасный анализ первого закона Ньютона:
"Кроме того, в соответствии с нормальной физической логикой необходимо пересмотреть первый закон
Ньютона о движении свободных тел в пустом пространстве. Это закон движения математической точки в
математическом пустом пространстве. Физиком Ньютоном Закон Инерции сформулирован как закон
очевидности, закон конкретного опыта. И если пустое физическое пространство ещё можно как-то
отождествить с математическим пустым пространством, то свободное тело никак нельзя отождествить с
математической точкой, и нельзя его признать свободным, т.к. оно обладает массой не свободной от
самой себя".
http://www.new-physics.narod.ru
3. ТЕОРИЯ ВОДОРОДОПОДОБНОГО АТОМА
Из этой главы станет ясно, что современная теория водородоподобного
атома, основанная на квантовой механике[1] и излагаемая теория атома
альтернативной новой физики по отношению друг к другу стоят вверх ногами.
Кто из них стоит на голове - судить читателю. Многое из того, что изложено
ниже, с успехом может быть применено к описанию космических систем.
Уравнение (2.2) выведено для круговых орбит, когда вектор скорости
электрона перпендикулярен радиусу-вектору. Для орбиты произвольной
формы (фигура 3.1):
(3.1),
где V - скорость тела на орбите.
Разложим вектор V на две взаимно перпендикулярных составляющих:
тангенциальную скорость Vт и центробежную скорость Vс так, что:
(3.2).
Несмотря на то, что Бор допускал возможность движения электрона с
кратным моментом количества движения и современная физика это одобряет,
мы не будем грешить против твердо установленных законов природы, особенно
фундаментальных. Поскольку свободный электрон имеет момент импульса ,
то таковым он и останется на любой орбите, в том числе и в основном состоянии
(круговая орбита). Ранее мы убедились, что закон сохранения момента
количества движения справедлив даже при движении тела по прямой линии.
Для произвольной траектории электрона (если электрон не релятивистский),
этот закон будет выглядеть так:
(3.3).
Подставив (3.3) и (3.2) в (3.1), найдем:
(3.4).
Известный закон о том, что система стремится к минимуму потенциальной
энергии и по достижению его занимает устойчивое (основное) состояние,
требует существенного уточнения, заключающегося в том, что при этом должна
произойти диссипация энергии в размере разницы энергии в исходном и
основном состоянии, т.е. система должна быть открытой, а не изолированной.
Если диссипации энергии не происходит, то дна потенциальной ямы система не
может достичь (например, маятник будет качаться вечно) - этого требует закон
сохранения энергии. В механических системах диссипация энергии происходит
за счет трения, в космических - за счет приливных и других сил, а в микромире
- за счет излучения фотонов (или пар электрон-позитрон, если энергии
достаточно для их образования). Поскольку только последний член (3.4)
отличает это уравнение от (2.2), то и является тем резервом, из которого
происходит диссипация энергии возбужденного атома путем излучения
фотонов.
Из (3.4): (3.5).
Продифференцировав (3.5) по радиусу-вектору и приравняв производную
нулю, найдем, что максимальное значение Vc на траектории при ,
где - радиус круговой орбиты в основном состоянии. Подставив это значение
в (3.5) и условившись, что:
(3.6),
где - энергия связи в основном состоянии, найдем:
(3.7),
где - скорость электрона на круговой орбите, т.е. зависит только от
энергии связи электрона.
Очевидно, в данном случае, что энергия фотона:
(3.8).
Преобразуя (3.8) с учетом (3.6) и (3.7), найдем:
(3.9).
Этот же результат мы можем получить и из (3.2), записывая его для двух
орбит с V1 и V2 и учитывая, что Vт для обеих этих орбит одинакова. Легко
показать, что если , то траектория электрона у ядра будет параболой,
если - круговая орбита, а во всех промежуточных случаях -
эллиптические орбиты. Для этих орбит параметр параболы равен параметру
эллипсов и равен , т.е. все орбиты пересекаются в двух точках диаметрально
противоположных ядру. В одной из этих точек (где Vc направлена от ядра)
происходит излучение фотонов (в противоположной - поглощение) и переход
электрона с одной орбиты на другую.
Предположим, что в точке излучения параболической траектории
излучается всего один фотон, забирающий полностью энергию (при этом
электрон сразу перейдет на круговую орбиту). В этом случае энергия фотона
будет соответствовать энергии ионизации атома (предел спектральной серии
Лаймана). Из закона сохранения момента количества движения, момент
электрона, связанный с Vc должен передаться фотону (одновременно это и
условие того, что фотон может излучаться только в целом виде), поэтому:
(3.10),
где: N - число излученных фотонов, в точке излучения
параболической траектории, т.к. в ней , - имеет математический
смысл радиуса для удовлетворения закона сохранения момента импульса (это
не радиус движения электрона):
(3.11).
Мы от него сейчас избавимся. Из (3.10):
(3.12),
Подставив в (3.12) из (3.11), найдем:
(3.13).
Очевидно, что номер n устойчивой орбиты, если не происходит дальнейшей
диссипации энергии:
(3.14),
подставив в (3.13), получим:
(3.15).
Сравнивая (3.15) с (3.7), найдем K:
(3.16).
Подставив значение K из (3.16) в (3.6), найдем энергию связи в
водородоподобных атомах в зависимости от n, которое для нашего случая
нельзя считать тем же квантовым числом, что в ортодоксальной физике:
(3.17).
Остальное - дело техники. Например, подставив (3.16) в (3.9) с учетом
(3.6), найдем:
(3.18).
Таким образом, излучение фотонов происходит при движении электрона в
потенциальную яму, а квантованность определяется только целостностью
фотона и к стационарному строению атомов никакого отношения не имеет.
Кратность момента импульса электрона в теории Бора и квантовой механике не
имеет отношения к электрону, а является лишь следствием того, что у всех
фотонов момент импульса один и тот же и равен , а фотон может испускаться
или поглощаться только в целом виде.
В этой связи логика официальной науки порочна в том отношении, что она,
наблюдая возбужденные атомы, механически переносит результаты на
строение стационарных атомов. Мы совершили бы ту же ошибку, делая выводы
о характере человека, когда наблюдаем его в крайне возбужденном состоянии.
Если быть точным, то квантовая механика вынуждена так делать, т.к. решения
уравнения Шредингера не допускают каких-либо "орбит" электрона, кроме
определенного набора.[2] Новая физика считает, что в основном состоянии в
атоме положение орбит электронов определяется минимумом потенциальной
энергии системы в целом, а квантованность проявляется только в
возбужденных состояниях электронов.
Используя (3.16), (3.6) и (2.2), мы сможем рассчитать все параметры
возможных орбит электрона вокруг ядра, которые представлены в таблице 3.1.
Делается это просто: задаваясь значением n , из (3.16) находим K, подставляем
в (3.6), найдем энергию связи электрона с ядром на этой орбите, которую
подставляем в (2.2) и, решая квадратное уравнение относительно r , найдем
перигелий и афелий орбиты.
Таблица 3.1
Орбита
Энергия
связи
(в )
Расст. от
ядра в
перигелии
(в )
Расст. от
ядра в
афелии
(в )
Эксцентриситет,
е
Лаймана
1/2
2
Бальмер
а
3/4
2/3
1/2
Пашена
8/9
3/4
3/2
1/3
Брэккета
15/16
4/5
4/3
1/4
Пфунда
24/25
5/6
5/4
1/5
...
...
...
...
...
...
Бора (осн.
состояние)
1
Посмотри в окно!
Чтобы сохранить великий дар природы — зрение,
врачи рекомендуют читать непрерывно не более 45–50 минут,
а потом делать перерыв для ослабления мышц глаза.
В перерывах между чтением полезны
гимнастические упражнения: переключение зрения с ближней точки на более дальнюю.
0
Зависимость от n
Эксцентриситет орбиты можно найти из известного[3] полярного уравнения
кривых второго порядка, полагая в нем фокальный параметр , тогда:
(3.19), а (3.20),
где e - эксцентриситет.
Любые другие параметры орбиты легко найдутся из известных
соотношений для параболы и эллипса.
На фигуре 3.2 в масштабе изображены 5 орбит возбужденного состояния
атома водорода (их бесконечное множество) и основное состояние (пунктир).
Стрелкой Vc помечено место перехода с одной орбиты на другую при излучении
фотонов.
На фигуре: 1 - орбита Лаймана, 2 -орбита Бальмера, 3 - орбита Пашена, 4 -
орбита Брэккета, 5 - орбита Пфунда, 6 - орбита Бора.
Переход электрона на любую орбиту - дело его собственного желания, но
переход на близлежащую орбиту в связи с инерционностью электрона более
предпочтителен, что определяет большую интенсивность линий в каждой
спектральной серии, особенно для орбит с большим эксцентриситетом. Размеры
атома в любом возбужденном состоянии мало отличаются от размеров
невозбужденного атома, тогда, как официальная наука предписывает
прогрессивный рост размеров возбужденного атома.[4] В любой спектральной
серии можно насчитать до сотни линий (их фактическое количество
бесконечно), при этом размер возбужденного атома должен увеличиться не
менее, чем в 10000 раз, что выходит за рамки здравого физического смысла
(фактически, современная физика считает, что размер возбужденного атома,
излучающего фотоны предела любой спектральной серии, в том числе и
инфракрасной, бесконечен, но не афиширует этого).
Если бы мы умудрились не только расположить орбиты электронов в атомах
в параллельных плоскостях (что можно сделать с помощью магнитного поля),
но и сделали бы так, чтобы большие полуоси орбит стали тоже параллельны,
то излучение всех атомов будет в пространстве строго распределенным в
зависимости от энергии фотонов для данного сорта атомов.
Сейчас мы докажем правильность фигуры 3.2 и тем самым ошибочность
официальной теории атома. Для этого сначала нужно определить тангенсы
углов наклона касательных к орбитам в точках перехода с одной орбиты на
другую. Это две точки пересечения фокального параметра P с эллипсами. Из
известных соотношений для эллипса и учитывая, что уравнением фокального
параметра будет:
x0 = C (3.21),
где C - расстояние от центра эллипса до фокуса. Подставляя (3.21) в
каноническое уравнение эллипса и далее в уравнение касательной к эллипсу в
точке (x0, y0) после некоторых преобразований найдем:
tg? = ? C/a = e (3.22),
где a - большая полуось эллипса, e - эксцентриситет эллипса. Таким
образом, тангенсы угла наклона орбит в точках пересечения с фокальным
параметром численно равны эксцентриситету эллипса, например (см. таблицу
3.1) орбита Лаймана имеет угол наклона к горизонтали 450, а орбита Бора,
естественно, 00. Теперь легко подсчитать, как изменится энергия электрона при
излучении фотона, пользуясь законом сохранения импульса и расчетной схемой
представленной на фигуре 3.3:
Фиг. 3.3
На фигуре 3.3: mV0 - импульс электрона на орбите Бора, mVi - импульс
электрона на любой другой квазиустойчивой орбите, Q - импульс отдачи,
полученный электроном при излучении фотона атомом. Таким образом, при
переходе электрона с любой орбиты в основное состояние в этом состоянии
импульс электрона будет:
mV0 = mVi•cos? (3.23).
Изменение энергии электрона составит:
(3.24).
Подставив (3.23) в (3.24), получим:
(3.25).
В (3.25) V0 можно определить двумя равноценными способами: или из
равновесия электрона на круговой орбите:
(3.26),
или учитывая, что спин электрона равен (а не половине этого значения!):
(3.27),
где a0 - радиус орбиты Бора. Нам сейчас удобнее (3.26) подставить в (3.25)
и находить разницу энергий в эВ. Одновременно подставим численные
значения постоянных и коэффициент перевода эрг в эВ (ee= 4,80286•10-10
СГСЭ, a0= 5,29172•10-9 см, 1 эВ= 1,60206•10-12 эрг):
(3.28).
Из 3.28 видно, что для орбиты Бора (e=0) переход на эту же орбиту не
изменяет энергию электрона, а для орбиты Лаймана (e=1) излучается фотон с
энергией равной энергии ионизации. Эта же формула подтверждает
нижеприведенную схему энергетических уровней (фиг. 3.4). Для орбиты,
например, Бальмера (e=0,5) при переходе в основное состояние будет
излучаться фотон с энергией 3,401 эВ, а чтобы с этой орбиты ионизировать
атом придется затратить энергию 13,605 - 3,401 = 10,204 эВ.
Из фигуры 3.3 легко получить формулу 3.28 по изменению кинетической
энергии электрона при переходе на стационарную орбиту, если учесть, что
mV0=mVi•cos? :
(3.28a)
Формула 3.28а показывает, что излучение атома является тормозным
излучением. Электрон теряет кинетическую энергию вдоль орбиты, поэтому
фотон излучается перпендикулярно ей.
Формула 3.28 позволяет посчитать с какого уровня электроны переходят в
основное состояние при теплообмене при любой температуре, используя закон
Вина. Мы перепишем его для энергии фотона соответствующей максимуму
излучения при абсолютной температуре Т выраженной в эВ:
Emax= 0,42809•10-3•T эВ (3.29).
Подставив 3.29 в 3.28 при этом в 3.28 вместо эксцентриситета подставим
его выражение через номер орбиты из таблицы 3.1:
(3.30).
Из формулы 3.30 видно, что для n = 1 (при этом наступает термоионизация
водорода) нужна температура 317800. При комнатной температуре (2930К)
теплообмен в основном производится фотонами, излучаемыми при переходе в
основное состояние с орбиты № 10, а "реликтовое" излучение (при Т=2,70К) с
орбиты № 108. Эти расчеты показывают, что при теплообмене электроны
находятся вблизи основного состояния. По обсуждаемому поводу официальная
физика ничего вразумительного сказать не может.
Мы рассмотрели "падение" электрона на протон в плоскости нормального
сечения винтовой траектории свободного электрона. Точно такой же результат
мы получим и при "падении" электрона на протон вдоль оси винтовой
траектории свободного электрона, т.е. в перпендикулярном направлении.
Следовательно, тот же результат будет и при "падении" под любым
произвольным углом. Действительно, разгоним электрон до энергии, равной
потенциалу ионизации атома водорода, тогда по формуле (2.10) радиус
винтовой траектории такого электрона будет точно соответствовать радиусу
стационарной орбиты электрона в атоме водорода. Если такой электрон
"оденется" на протон, предварительно растеряв энергию ионизации, т.к.
энергия его поступательного движения равна энергии движения по виткам
винтовой траектории, то он окажется на дне потенциальной ямы, ничем не
отличаясь от электрона, попавшего туда с перпендикулярного направления.
Конечно, отличия этих двух электронов можно заметить по тонкой структуре
спектральных линий, т.к. углы наклона осей вращения электронов и их
прецессионные движения (как самих электронов, так и их орбит) будут
различны. Эти два пути движения электрона к ядру отличаются также и тем,
что в первом случае фотоны излучаются в плоскости орбиты, а во втором - в
перпендикулярном направлении, что проявляется в эффектах (продольном и
поперечном) Зеемана и Штарка. Накладывая внешнее магнитное поле на
излучающее вещество (эффект Зеемана), мы ориентируем орбиты
перпендикулярно полю. Поэтому при одном движении электрона вся орбита
под действием силы Лоренца несколько сжимается, а при противоположном
движении электрона - расширяется. Тогда мы будем наблюдать
спектральную линию не , а в излучении вдоль поля. При излучении
поперек поля та же сила Лоренца тормозит переход электрона на нужную
орбиту с более высокой и ускоряет электрон при переходе с более низкой.
Таким образом, сдвиг частоты фотонов компенсируется и поперек поля
наблюдается три компоненты и , причем ( - компонента)
вдвое интенсивней ( - компонент). Если поле слабое, то
компенсация может быть неполной и тогда мы будем наблюдать несколько
дополнительных линий (аномальный эффект Зеемана).
Гравидинамический аспект вышеизложенного состоит в том, что в длине
любой орбиты электрона укладывается только одна длина волны де Бройля, а
не кратное число, как считает современная физика.
Фиг. 3.4
Энергетические уровни атома водорода представлены на фигуре 3.4. В
сравнении с официальными представлениями, они изображены с точностью до
наоборот, т.е. поставлены с головы на ноги и вот почему. Закон Кирхгофа,
гласящий, что вещество поглощает те линии спектра, которые оно излучает -
твердо установленный экспериментальный факт.[5] С этим фактом полностью
согласуется диаграмма уровней фиг.3.3. Например, чтобы получить линию
поглощения в серии Пфунда, надо облучать водород инфракрасным
излучением с энергией фотонов менее 0,6 эв. Официальная же наука
предписывает для получения линии поглощения в этой серии предварительно
возбудить атом энергией не менее 13,1 эв, а то и вовсе ионизировать атом, что
вступает в вопиющее противоречие с экспериментом. Выход из этого
противоречия можно видеть собственными глазами в богатстве красок
окружающего мира, будь официальная версия энергетических уровней
электронов в атомах справедливой и все краски тут же исчезнут. Об этом
противоречии предпочитают помалкивать, т.к. иначе разрушится не только
современная теория атома, но и вся квантовая механика и станут напрасными
те грандиозные усилия, которые были потрачены для подгонки теории под
эксперимент.
Энергетические уровни возбужденного атома должны быть густо
расположены вблизи основного невозбужденного состояния, иначе равновесное
тепловое излучение невозможно. При нормальных условиях все атомы
находятся в основном состоянии и чтобы они могли что-либо излучать,
электроны нужно перевести хотя бы на первый возбужденный уровень. Если
принять на веру официальную схему возбужденных уровней, чтобы вещество
излучало, его нужно нагреть на десятки тысяч градусов (10,2 эв для перевода
электрона водорода в первое возбужденное состояние соответствует
температуре примерно 1000000К). В предлагаемой схеме энергетических
уровней для возбуждения атома достаточно бесконечно малого воздействия,
поэтому равновесное тепловое излучение вещества возможно вплоть до
температуры абсолютного нуля.
Официальные представления об энергетических уровнях радикально
отличаются от представленных на фигуре 3.3.[6]
Формуле Планка для лучеиспускательной способности абсолютно черного
тела можно доверять не только по причине ее соответствия эксперименту, но и
потому, что из нее как следствие получается закон Стефана - Больцмана и
закон смещения Вина, которые также соответствуют эксперименту. Поэтому
весь спектр теплового излучения определяется переходами электронов с
одного энергетического уровня на другой. При этом не имеет значения,
осуществляются ли такие переходы в твердых телах, жидкостях или газах в
молекулах или отдельных атомах. Для простоты мы рассмотрим тепловое
излучение атомарного водорода. По представлениям современной физики,
чтобы перевести атом водорода в возбужденное состояние, необходима
минимальная порция энергии в 10,2 эв. При этом электрон перейдет на второй
уровень. При возвращении в основное состояние атом будет излучать одну
самую длинноволновую линию серии Лаймана (1215,68•10-8 см). В спектре
излучения больше никаких других линий мы не обнаружим. Указанной энергии
соответствует температура атомарного водорода 78916 0K. В главе 14.1
показано, что для образования фотона нужна энергия не менее 5kT. Этот факт
дает возможность просто получить закон смещения Вина: ?max•T=0,2896. Для
этого запишем условие образования фотона: 5kT=h?=hC/?, откуда
?max•T=0,2878. При комнатной температуре (293 0K) необходима минимальная
энергия для образования фотона в качестве частицы 5kT = 0,1267 эв. Из этих
расчетов видно, что теплообмен излучением и поглощением фотонов при
комнатной температуре невозможен т.к. необходимая энергия для этого в 80
раз превышает имеющуюся в наличии. Таким образом, схема уровней атома
водорода официальной физики ошибочна, т.к. не обеспечивает теплообмен
излучением и не соответствует формуле Планка. Схема уровней
представленная на фигуре 3.4 указывает совсем другое поведение электрона в
атоме. Для перевода атома в возбужденное состояние хватает тепловой энергии
даже вблизи абсолютного нуля температуры. Чтобы перевести электрон на тот
же второй энергетический уровень нужна энергия не 10,2 эв а 3,4 эв. При этом
электрон займет орбиту Бальмера, а в излучении мы не увидим ни одной линии
серии Лаймана, но полностью все серии, начиная от серии Бальмера и кончая
сериями излучения в ралиодиапазоне. Поскольку вблизи орбиты Бора
энергетические уровни расположены очень густо, то различимость уровней
будет зависеть от температуры водорода и, с понижением ее, мы можем
обнаруживать все более близкие к основному состоянию линии излучения.
Радиолинии в тысячи раз слабее линий спектра оптического диапазона из-за
очень малой энергии квантов. Кроме того, они могут наблюдаться лишь на фоне
более интенсивного непрерывного спектра в виде едва различимых пиков. По
литературным данным (например, "Физика космоса", Москва, 1976, стр. 484)
экспериментально найдены следующие радиолинии водорода (в скобках
указан переход между номерами энергетических уровней соответствующих
этому излучению) ?3,4 см (90?91), ?5,2 см (104?105), ?6 см (109?110), ?18
см (156?157, 157?158). Результаты расчета длины волны радиоизлучения
при указанных переходах и в соответствии с предлагаемой схемой
энергетических уровней: 90?91 3,37 см, 104?105 5,20 см, 109?110 5,98 см,
156?157 17,49 см, 157?158 17,8 см. Совпадение с наблюдаемой длиной
волны не случайно т.к. нумерация уровней энергии в официальной и новой
физике одинакова. Здесь нужно напомнить читателю, что по представлениям
официальной физики радиус атома пропорционален квадрату главного
квантового числа (в данном случае - номеру уровня). Поэтому для уровня 158
радиус атома водорода увеличится в 25000 раз и составит 1,32 мкм, т.е. его
можно буквально пощупать. Эти данные указывают, что современная теория
атома ошибочна.
Представленная на фигуре 3.4 схема энергетических уровней объясняет и
относительную интенсивность спектральных линий, которую в свое время
поспешили объявить неопределимой в модели Бора. Предположим, что
электрон находится на орбите Лаймана и приближается к точке излучения. В
этой точке электрон должен перейти на более близкую к основному состоянию
орбиту, но вероятность перехода различна поскольку связана с
необходимостью получения необходимого импульса отдачи при излучении
фотона. Максимальная вероятность перейти на соседнюю орбиту, при этом
излучается наиболее длинноволновая и интенсивная линия из серии Лаймана.
Продолжая этот процесс последовательного перехода на соседние орбиты,
получим наиболее интенсивные линии всех возможных серий. Очевидно, что
интенсивность этих линий постепенно уменьшается, а линии далеких
инфракрасных серий практически не отличаются по интенсивности из-за
небольшой разницы в энергии уровней. В излучаемой системе атомов всегда
найдутся такие в которых электрон перешел на любой уровень, но в общем
количестве атомов доля атомов в которых электрон занял сразу близкие к
основному состоянию уровни будет уменьшаться т.к. вероятность такого
перехода небольшая. Поэтому в данной серии интенсивность спектральных
линий в сторону более коротких волн уменьшается, а линии вблизи предела
данной спектральной серии практически не отличаются по интенсивности.
К критике официальной схемы энергетических уровней атома водорода
можно добавить следующее. Предположим, что мы наблюдаем всю полностью
серию Бальмера. Очевидно, что по представлениям официальной физики
электроны, давшие эту серию все находятся на втором энергетическом уровне
и им ничего не остается делать как, перейти в основное состояние с
излучением ?-линии серии Лаймана. Поэтому интенсивность этой ?-линии
должна быть не меньше суммарной интенсивности всех линий серии Бальмера,
что не соответствует действительности. Кроме того, возвращающая сила,
пропорциональная тангенсу угла наклона графика потенциальной энергии,
вдали от дна потенциальной ямы значительна, а в основном состоянии (на дне
потенциальной ямы) она равна нулю. Поэтому любое малое внешнее
воздействие выводит систему из равновесия из-за сгущения энергетических
уровней у дна потенциальной ямы. Схема энергетических уровней
ортодоксальной физики явно противоречит закону сохранения энергии.
Предположим, что мы облучаем водород фотонами, соответствующими пределу
спектральной серии Хамфри (0,38 эв). Эти фотоны водород обязан поглощать
по законам излучения. При этом электроны атомов будут располагаться вблизи
n=?. Как они себя поведут в дальнейшем? Очевидно, что они дадут все
возможные спектральные линии всех спектральных серий в том числе и линию
соответствующую пределу серии Лаймана (13,6 эв). Таким образом, наше
устройство, поглощая малую энергию, будет производить большую из ничего.
Это тяжелый удар по международной научной мафии. Придется выбросить в
мусорную корзину все бредовые теоретические нагромождения ХХ века,
вернуться на сто лет назад и начинать все с начала. Вся современная физика
представляет собой пирамиду, стоящую острым концом на опоре
энергетических уровней атома водорода. Автору удалось теперь вынуть эту
опору.
Чтобы поставить последнюю точку в расположении энергетических уровней
атомов, выясним физический смысл известных формул теплового излучения
абсолютно черного тела. Формула Релея-Джинса для спектральной плотности
энергетической светимости абсолютно черного тела выглядит следующим
образом:
эрг/см2. (3.31).
Посмотрим, в чем состоит физическое содержание этой формулы с точки
зрения новой физики. Для этого перепишем (3.31) через длину волны
излучения:
(3.32).
Новая физика утверждает, что длина волны фотона равна длине окружности
поперечного сечения его винтовой траектории (см. главу 2):
(3.33),
где r - радиус винтовой траектории. Подставляя (3.33) в (3.32), найдем:
(3.34).
Таким образом, формула Релея-Джинса описывает тепловую энергию одной
степени свободы (вдоль траектории фотона) приходящуюся на площадь
поперечного сечения траектории фотона.
Формула Планка для рассматриваемого случая:
(3.35).
Формула (3.35) отличается от (3.31) множителем:
(3.36).
Фактически множитель (3.36) заменяет в (3.31) тепловую энергию на
энергию фотона, а знаменатель этого множителя учитывает распределение
Больцмана по энергетическим уровням вблизи основного состояния электронов.
Напомню, что новая физика считает, что здесь уровни сильно сгущаются,
поэтому отдельные линии излучения при переходах электронов по этим
уровням сливаются в сплошной спектр. Только отсюда возникают фотоны
теплового излучения, а ортодоксальная физика не может ответить на вопрос,
откуда берутся такие фотоны.
Теперь разберемся с "возбужденным" электроном и посмотрим, может ли он
излучать или поглощать фотоны, а также "носить их с собой". Термин
"возбужденный электрон" крайне неудачен по той причине, что возбужденный
электрон по своей структуре ничем не отличается от невозбужденного. С
другой стороны, он совершенно неприменим к такому сверхвозбужденному
электрону, который вовсе оторвался от атома, т.е. к свободному электрону.
Связывая возможность излучения или поглощения фотонов с изменением
кинетической энергии вращающегося вокруг ядра электрона, мы обрекаем себя
на бесконечное блуждание по лабиринту логических тупиков без всякой
надежды найти какой-нибудь выход. Поэтому необходимо сразу отказаться от
рассмотрения кинетической энергии электрона, а считать ее универсальной
потенциальной энергией отталкивания. В этом случае мы вынуждены
рассматривать всех партнеров по взаимодействию, т.е. систему: электрон -
ядро (атом в целом). Рассмотрение потенциальной энергии только электрона
без партнера по взаимодействию бессмысленно. Здесь уместна аналогия с
электрическим колебательным контуром, излучающим радиоволны. Без
изменения потенциальной энергии электрического поля в конденсаторе и
потенциальной энергии магнитного поля в катушке индуктивности излучение
невозможно. Вместе с тем, излучает радиоволны колебательный контур в
целом, а не какая-то его часть. Таким образом, излучает или поглощает фотоны
атом в целом, а не какая-то его часть, а электрон фотоны с собой не носит.
Кратность величины момента количества движения электрона на
"разрешенной" орбите фактически означает, что электрон по мере перехода на
более высокие орбиты обвешивается все большим числом фотонов. Поскольку
возможны перескоки сразу через несколько уровней, то это означает, что
несколько фотонов с малой энергией, объединяясь, дают фотон с большой
энергией. В этом случае безизлучательные переходы не должны наблюдаться.
Очевидно, что подобные представления ошибочны - момент количества
движения электрона на "разрешенных" орбитах одинаков.
Еще некоторые подробности орбитального движения электрона
Скорость электрона на орбите Бора равна 2,1877•108 см/сек. На любом
возбужденном уровне электрон в среднем находится 10-8 сек. За это время он
проходит по орбите свыше 2 см или делает около 66 миллионов оборотов
вокруг ядра. При каждом обороте у электрона есть шанс перейти на более
высокий или более низкий уровень в том числе и при поглощении атомом
теплового излучения. Поэтому кроме доплеровского расширения спектральных
линий за счет теплового движения атомов будет происходить расширение
линий за счет "дрожания" электрона на любой из временных орбит, которые
представляют собой набор из многочисленных близко расположенных
подуровней по которым перескакивает электрон при орбитальном движении.
При переходе электрона на более низкий уровень он фактически со случайного
подуровня более высокого уровня переходит на случайный подуровень более
низкого уровня. Разные атомы излучают при этом фотоны близкой друг другу,
но не равной энергии, что приводит к расширению спектральной линии в
некотором соответствии со спектром излучения абсолютно черного тела.
Поскольку потенциальная энергия отталкивания сильней зависит от
расстояния от ядра, чем потенциальная энергия притяжения, то при переходе
электрона с одной орбиты на другую из-за инерции электрона электрон
колеблется около равновесной орбиты. При удалении от ядра сила
отталкивания резко уменьшается и сила притяжения возвращает электрон на
орбиту, а при приближении к ядру резко увеличивается сила отталкивания.
Как образуются атомы
Если к "голому" ядру приближается электрон, имея в бесконечности
нулевую скорость, то его скорость увеличивается до значения "второй
космической скорости", траектория становится параболической, и он вновь
уходит в бесконечность. Если начальная скорость была не нулевой, то
траектория будет гиперболической. С этой точки зрения захват электрона с
образованием атома так же, как и захват космических тел невозможны. Это
следствие закона сохранения энергии. Чтобы захват произошел, необходима
хотя бы небольшая потеря энергии электроном. Универсальная потеря энергии
в подобном случае, как для космических тел, так и для электрона одинакова:
передача части импульса всей системе в целом. Для космических тел это
единственный способ захвата и дальнейшей эволюции орбиты. Для электрона
есть возможность потерять избыточную энергию с излученным фотоном. Но
излучение не отменяет потерю энергии передачей части импульса, которую
невозможно избежать. Введем понятие избыточной скорости электрона.
Избыточная скорость - это разница между скоростью в перицентре
эллиптической орбиты Vp и скоростью на круговой орбите V0 или орбите с
меньшим эксцентриситетом Vp2 :
Vизб = Vp - V0 или Vизб = Vp1 - Vp2 (3.37)
Момент импульса электрона:
и (3.38).
Из (3.38):
(3.39).
В (3.39) подставим (3.37) и известное выражение для расстояния до
перицентра (3.19). После небольшого преобразования найдем выражение для
эксцентриситета орбиты:
(3.40).
Если у электрона была начальная скорость равна нулю, то он перед
захватом приобретет избыточную скорость V0, эксцентриситет равен 1,
траектория параболическая и захват невозможен. Излучение фотона и переход
на более низкую орбиту хотя и возможен, но маловероятен, т.к. электрон
находится вблизи ядра всего 0,5•10-16 сек. Однако в результате взаимодействия
с ядром электрон приобрел некоторый импульс, какую его часть передаст ядру,
мы сейчас узнаем. По закону сохранения импульса:
mVизб = MVM - mVp (3.41),
где MVM - импульс полученный ядром mVp - оставшийся "избыточный"
импульс электрона.
Энергетический баланс:
(3.42).
Решая совместно (3.41) и (3.42), найдем:
(3.43).
Таким образом, электрон потерял небольшую часть своей энергии. Но этого
вполне достаточно для того, чтобы параболическая траектория превратилась в
эллиптическую, т.е. произошел захват. Для второго и последующих оборотов
вокруг ядра:
(3.44),
где N - число оборотов вокруг ядра. Подставив (3.40) в (3.44) найдем, как
меняется эксцентриситет орбиты:
(3.45).
Расчет по (3.45) дает следующие значения эксцентриситета после первого
оборота вокруг ядра: для водорода eH = 0,99891, для урана eU = 0,9999953.
Несмотря на огромную разницу между массами ядра урана и электрона,
передаваемый ядру импульс вполне ощутим.
Третий закон Кеплера можно преобразовать к виду:
(3.46),
где T - период вращения на эллиптической орбите, T0 - период вращения
на круговой орбите.
Расчет по (3.46) с учетом (3.45) дает период вращения на первом обороте
вокруг ядра для водорода 1,49•10-12 сек, а для урана 0,622•10-12 сек. Также
легко посчитать сколько энергии потеряет электрон после первого оборота:
?W=13,6(1-e2)=0,03 эв. Интересно посчитать сколько оборотов вокруг ядра
должен дать электрон, чтобы с орбиты Лаймана перейти на орбиту Бальмера.
Для этого в (3.45) подставим необходимые цифры: 0,5=0,99891N откуда N=636
оборотов. Столько же подуровней будет между этими двумя уровнями. Густота
подуровней увеличивается на более низких орбитах т.к. передаваемый ядру
импульс с каждым оборотом уменьшается. Наличие многочисленных
подуровней в энергетических уровнях атома обуславливает непрерывный
спектр после предела любой спектральной серии. Объяснения официальной
физики, что непрерывный спектр после предела спектральной серии
обусловлен тем, что электрон перед захватом имеет некоторую энергию,
ошибочны т.к. такой электрон не может быть захвачен, пока не растеряет эту
избыточную энергию. Кроме того, с точки зрения официальной физики
непонятно, каким образом электрон в атоме в некоторых случаях может
оказаться между энергетическими уровнями. Теперь необходимо ответить на
вопрос: почему при переходе электрона с одного уровня на другой излучаются
фотоны, а при переходе с каждым оборотом с одного подуровня на другой мы
не видим фотоны? При переходе по уровням избыточная скорость электрона
уменьшается в целое число раз, что обуславливает значительное изменение
энергии электрона. Если атом "прозевал" излучить фотон, пока электрон
находился на данном уровне, то он продолжает опускаться по подуровням,
пока не появится следующая возможность излучить фотон. При переходе на
каждом обороте с одного подуровня на другой (перескочить через них электрон
не может) энергия электрона меняется незначительно, что показано выше,
поэтому она фактически переходит безизлучательно в энергию теплового
движения атома в целом Фотоны в этом случае излучаются опосредовано из-за
теплового обмена излучением по закону Планка.
В заключение этого раздела необходимо отметить, что автор не может
принять многие понятия современной физики, их не перечислить, вот только
некоторые: центростремительное ускорение, S-электроны, спин, принцип
Паули, соотношение неопределенности Гейзенберга, туннельный эффект,
законы микромира, квантовая механика, независимость кажущейся скорости
света от движения наблюдателя, искажение пространства, замедление хода
времени, черные дыры и т.п. Если основательно потрясти ту или иную ветвь
физики, эти понятия лопаются, как мыльные пузыри, но не по одному, а по
цепочке, которой они связаны. Наблюдая эту картину, невольно хочется
дополнить Дж. Дж. Томсона тем, что самой важной для науки услугой является
не только введение новых идей, но и осознание порочности старых.
[1] Квантовая механика фактически пригодна только для описания атомов и их ядер, т.к.
поведение макрообъектов невозможно описать этой теорией - они "классические", а к элементарным
частицам невозможно применить по причине, что: "... квантовая механика не применима к описанию
процессов, характеризующихся размерами областей их протекания порядка 10-13 см и менее". (Н.И.
Карякин и др., Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 417).
[2] Приведем здесь цитату из: "Физика микромира", "Советская энциклопедия", М., 1980, стр.183:
"Следует отметить, что, строго говоря, в квантовой механике все разрешенные состояния атома
(получаемые при решении соответствующего уравнения Шредингера) - как основное, так и
возбужденные, являются устойчивыми, стабильными. Нестабильность возбужденных уровней
обусловлена взаимодействием атомных электронов с виртуальным электромагнитным полем, или с
фотонным вакуумом (?!). Поэтому для последовательного описания квантовых переходов в атоме,
сопровождающихся излучением, нужно учитывать это взаимодействие".
Как видим, ортодоксальная физика совершенно свободно может объяснять нечто более или менее
понятное совсем непонятным, отождествляя границу абсурда с недостижимой линией горизонта.
[3] "В полярных координатах кривые 2-го порядка имеют уравнение , где p -
фокальный параметр, e - эксцентриситет данной кривой, полюс находится в фокусе, полярная ось
направлена от фокуса к ближайшей вершине". И.Н. Бронштейн и К.А. Семендяев "Справочник по
математике для инженеров и учащихся втузов", Гос. изд. физико-матем. литературы, М., 1962,
стр.213.
[4] Квантовая механика приводит к такому же выражению для энергии водородоподобного атома,
что и простая теория Бора: (1) (Н.И. Карякин и др. "Краткий справочник по
физике", "Высшая школа", М.,1962, стр.408). Соответственно, радиус водородоподобного атома будет
пропорционален квадрату главного квантового числа n.
Как при взаимодействии гравитационных зарядов, так и при взаимодействии электростатических
зарядов (если масса центрального заряда много больше орбитального) выполняются следующие
соотношения (теорема вириала): Еот=Есв=1/2Епр (2), где Еот - энергия отталкивания, Есв - энергия
связи, Епр - энергия притяжения. Если принять для значения момента импульса электрона =mVr (3),
то подставляя это значение в (1), найдем для основного состояния водородоподобных атомов по
любой теории (учитывая, что (4)): (5). Подставив (2) в (5),
найдем: , что соответствует истине. Таким образом, (3) действительно является моментом
импульса электрона в атоме, а (4) - универсальной энергией отталкивания.
[5] Атомы поглощают те же самые длины волн, которые испускают - это закон Густава Роберта
Кирхгофа (1824-1887) и Роберта Вильгельма Бунзена (1811-1899).
[6] Ортодоксальная физика приводит следующую схему уровней энергии в атоме водорода (см.,
например, Б.М. Яворский и А.А. Детлаф "Справочник по физике для инженеров и студентов вузов",
"Наука", М., 1964, стр.671).
http://www.new-physics.narod.ru
4. ГЕЛИОПОДОБНЫЕ АТОМЫ
Строение атома является следствием стремления любой системы к
минимуму потенциальной энергии, а не каких-либо правил отбора или
определенного набора квантовых чисел.[1] Стремление к минимуму
потенциальной энергии является достаточным, исчерпывающим для описания
атомов.
Рассмотрим двухэлектронный атом, изображенный на фигуре 4.1. Можно
показать, что орбиты электронов не являются эллиптическими, а только
эллипсовидными, однако, для простоты расчетов можно принять их
эллиптическими, заменяя реальную орбиту эквивалентным эллипсом. При этом
мы, естественно, уже не можем рассчитывать на строгое количественное
совпадение с экспериментальными данными, но таковое в принципе
невозможно при взаимодействии многих тел. На фигуре механические и
магнитные моменты электронов изображены антипараллельными, т.к. только
при таком положении система будет иметь минимальную потенциальную
энергию. Взаимодействие магнитных моментов учитывать здесь не будем. В
первом приближении, без них результаты получатся неплохими в отличие от
квантовой механики, которую спасает только рассмотрение этого
взаимодействия.[2]
Для положения электронов, соответствующих фиг.4.1 (один в перигелии
орбиты, другой - в афелии[3]) общая энергия связи обоих электронов
аналогично выражению (3.1), составит выражение:
(4.1).
В (4.1) последние два члена взаимно уничтожаются, т.к. энергия
взаимодействия электронов между собой заставляет электрон в перигелии
"притягиваться" к ядру, а электрон в афелии - "отталкиваться". Заменяя в (4.1)
C через эксцентриситет , после преобразований найдем:
(4.2).
Дифференцируя (4.2) по и приравнивая производную нулю, найдем
большую полуось стационарной орбиты:
(4.3).
Подставив (4.3) в (4.2), найдем энергию связи в основном состоянии:
(4.4).
Очевидно, что является суммой первого и второго потенциалов
ионизации гелиоподобного атома. мы уже знаем для водородоподобных
атомов, поэтому:
(4.5).
Из (4.5) или (4.4) по экспериментальным потенциалам ионизации легко
найти эксцентриситеты стационарных орбит (цифра при обозначает заряд
ядра гелиоподобного атома): 0,6143, 0,4859, 0,4141, 0,3667,
0,3325, 0,3062, 0,2853, 0,2678, 0,2534, 0,2408.
В расчете на один электрон, аналогично (3.4), запишем:
(4.6),
и обозначая:
(4.7),
из (4.6) с учетом (4.7) найдем , продифференцируем ее по , убедимся,
что максимальное значение соответствует и найдем:
(4.8).
Учитывая, что и при излучении фотонов, сравнивая с
(4.8), найдем:
(4.9).
Подставив (4.9) в (4.7), получим:
(4.10),
тогда энергия фотона:
(4.11).
Формула (4.11) справедлива для любого электрона в любом атоме, если W
считать функцией и . Это уравнение можно получить и из более общих
соображений. Излучение фотона для атомов, содержащих больше одного
электрона хотя и будет определяться переходом данного электрона на более
низкую орбиту, но величина энергии фотона будет зависеть уже не только от
разницы энергии связи данного электрона, но и всех остальных электронов,
поскольку происходит автоматическая перестройка структуры всего атома.
Кроме того, одновременно меняется и энергия взаимодействия электронов
между собой. Поэтому для любого электрона в любом атоме:
(4.12),
где - некоторая функция от и , а - энергия связи электрона в
основном состоянии. Приравнивая (4.12) любой известной полуэмпирической
или совсем эмпирической зависимости, удачно подходящей для описания
спектров, мы всегда найдем в явном виде. Известные зависимости обычно
допускают фактически не целочисленные значения и .[4] Мы не будем так
легко, как это делает современная физика, изменять идее квантованности при
первых же расхождениях с опытными данными, хотя у официальной физики
больше поводов сохранять верность, т.к. она считает квантованность
изначальной причиной поведения электрона в атоме тогда, как альтернативная
физика считает появление квантованности неизбежным разрешением
конфликта между стремлением электрона к минимуму потенциальной энергии
и невозможностью излучения нецелого фотона. Не трогая целочисленности и
будем считать W функцией и , тогда из (4.12) получим (4.11). W при
и численно равна энергии связи электрона в невозбужденном
состоянии (E0), вернее, потенциалу ионизации при удалении данного
электрона и зависит от степени возбуждения электрона (положения его
орбиты).
Уравнение (4.11), по мнению автора, предпочтительней любых других
полуэмпирических выражений по следующим обстоятельствам:
1. Оно имеет предельно ясный физический смысл.
2. Целочисленность и позволяет легко интерпретировать спектральные
линии.
3. Поскольку изменение энергии связи данного электрона вносит решающий
вклад в энергию излучаемого фотона, то значение W всегда близко к значению
.
В связи с изложенным, есть смысл составить таблицу значений ,
которая очень удобна для анализа спектров.
Таблица 4.1.
n2
n1
2
4
6
8
10
?
0
0,750
0,889
0,938
0,960
0,972
0,980
0,984
0,988
0,990
1,000
0
0,139
0,188
0,210
0,222
0,230
0,234
0.238
0,240
0,250
0
0,049
0,071
0,083
0,091
0,095
0,099
0,101
0,111
0
0,022
0,034
0,042
0,046
0,050
0,052
0,062
0
0,012
0,020
0,024
0,028
0,030
0,040
0
0,008
0,012
0,016
0,018
0,028
0
0,004
0,008
0,010
0,020
0
0,004
0,006
0,016
0
0,002
0,012
0
0,010
Анализ спектров удобно проводить по следующей схеме: а). Выявляем
энергию связи электрона на стационарных орбитах данного атома. б). Любую
спектральную линию этого атома переводим в энергию фотона, выраженную в
электрон-вольтах по формуле: и из формулы (4.11) находим W,
пользуясь таблицей значений . Значение надо выбрать из таблицы таким
образом, чтобы W было наиболее близко к значению какой-либо энергии связи
электрона на стационарной орбите. Таким образом, для каждой линии спектра
найдем W и значения n1 и n2.
Применим эту схему для анализа спектральных линий гелия. По формуле
(4.4) на один электрон в стационарном состоянии приходится энергия связи
39,5 эв. Для того чтобы получить линии спектра при 39,5 эв, необходимо
совершенно одинаковое и одновременное возбуждение обеих электронов
гелия, что очень маловероятно. Другое энергетическое состояние атома гелия
при котором энергия связи первого электрона составляет 24,6 эв (первый
потенциал ионизации), а второго 54,4 эв (второй потенциал ионизации)
энергетически равносильно энергии связи обоих электронов по 39,5 эв, т.к. в
сумме энергия одинакова: 79 эв. Мы имели бы совершенно иной мир, если бы
магнитное взаимодействие орбитальных электронных токов не стабилизировало
бы электроны на орбите 39,5 эв. Тогда бы электроны предпочли занять разные
орбиты: 24,6 эв и 54,4 эв. Поэтому возбуждение любого электрона провоцирует
подобную перестройку орбит и в спектре гелия мы должны фиксировать
соответствующие серии линий. Кроме того, в любом достаточно сильно
возбужденном атоме (при малом n1), мы должны наблюдать линии,
соответствующие 13,6 эв, т.к. с точки зрения электрона на высокой орбите,
атом представляется водородоподобным. Поскольку при удалении электрона от
ядра происходит перестройка остальных электронных орбит в структуру,
соответствующую атому, занимающему предыдущее положение в таблице
элементов Менделеева (при ионизации цинка образуется медьподобная
структура, при ионизации меди - никельподобная и т.д.), то в спектрах
элементов с последовательно увеличивающимся зарядом ядра повторяется
картина линий предыдущего элемента с соответствующим смещением в
коротковолновую область и расширением промежутка между линиями. В
таблице 4.2 приведены данные расшифровки некоторых линий в спектре
гелия.
Таблица 4.2.
n1
n2
Длина волны фотона,
W,(эв
)
3
584,33
23,87
5
7065,20
24,68
6
5875,63
25,32
7
5769,60
23,69
1
5015,678
24,47
4
4685,75
54,00
7
5460,73
53,94
8
4916,00
53,81
8
4960,32
54,33
3
6678,149
13,36
4
4916,00
13,45
4
4960,32
13,29
6
4120,82
13,54
7
4026,192
13,41
8
3888,645
13,60
Как и следовало ожидать, значения W близки к значениям 54,4 эв, 24,6 эв
и 13,6 эв.
Таблица 4.2 показывает, что атом гелия имеет три системы спектральных
линий. Фигура 4.1 объясняет систему спектральных линий нормального атома
гелия с Е0 = 24,6 эв. Системы спектральных линий с Е0 = 54,4 эв и 13,6 эв
относятся к аномальному атому гелия. Он образуется следующим образом. Для
разрыва магнитного притяжения электронов необходима энергия 11 эв (см.
формулу 6.5 в главе 6). При получении этой энергии электроны уже не могут
занимать положение соответствующее фигуре 4.1 и образуют следующую
конфигурацию: наружный электрон занимает квазистационарную орбиту с
энергией связи 24,6 - 11 = 13,6 эв, поэтому его энергетические уровни
практически соответствуют уровням атома водорода. Внутренний электрон
занимает орбиту с энергией связи 54,4 эв, поэтому его энергетические уровни
соответствуют водородоподобному атому с зарядом ядра +2. Таким образом,
аномальный гелий хотя и метастабилен, но достаточно устойчив. Это надо
учитывать, чтобы спектральные линии нейтрального гелия не спутать с
линиями нейтрального водорода или однократно ионизированного гелия.
Изложенная ситуация изображена схематично на фигуре 4.2 где изображены
области существования нормального и аномального гелия. Наружный электрон
движется по радиусу первой орбиты Бора, а внутренний по орбите с радиусом
в два раза меньшим.
Фиг. 4.2.
Эффективный заряд и влияние магнитного орбитального
взаимодействия
Поскольку энергия связи электрона в атоме пропорциональна квадрату
эффективного заряда ядра, то можно записать отношение:
(4.13),
откуда:
(4.14),
где Ei - энергия связи (ионизации) электрона в i-том атоме или ионе с
зарядом Z с определенного энергетического уровня, EH - энергия связи
(ионизации) водородоподобного атома с зарядом Z с энергетического уровня
того же номера.
Для лития в основном состоянии: Ei=5,39 эв, EH=13,6 эв, Zэф=0,629.
Уменьшение заряда обусловлено близостью внутренних электронов к
наружному. Поскольку сила притяжения к ядру пропорциональна заряду в
первой степени, а сила отталкивания от внутренних электронов обратно
пропорциональна квадрату расстояния, то они сильно уменьшают энергию
ионизации.
Для Li+ в основном состоянии: Ei=75,7 эв, EH=54,1 эв, Zэф=1,182 эв. В этом
случае магнитное орбитальное притяжение двух оставшихся в литии
электронов приводит к увеличению энергии ионизации (эффективного заряда).
Таким образом, наличие внутренних электронов приводит к уменьшению
эффективного заряда, а орбитальное магнитное взаимодействие данного
электрона с другими электронами атома производит такое же действие как
увеличение эффективного заряда.
Энергию связи электрона на любом уровне водородоподобного атома ЕН мы
уже знаем (формула 3.17). Очевидно, что аналогичная формула для любого
электрона в любом атоме будет отличаться только значением эффективного
заряда Zэф вместо Z. Разница этих энергий связи:
(4.15),
Из (4.15) найдем Еi:
(4.16),
где Е0 - энергия ионизации атома водорода.
Из (4.16) видно, что эффективный заряд ядра меняется не только в
зависимости от степени ионизации, но и от энергетического уровня, на котором
находится электрон, т.е. от расстояния до внутренних электронов и формы
орбиты.
Энергия фотона, который излучается при переходе на нижние уровни,
равна разнице энергии связи на конечном и исходном уровне. Для этого случая
формула (4.16) примет вид:
(4.17).
Вблизи основного состояния уровни энергии расположены густо, поэтому
эффективный заряд остается практически одинаковым. Для этого случая (4.17)
упрощается:
(4.18).
Естественно, что формула (4.17) будет давать точные значения энергии
излученных фотонов, но практически пользоваться ей - это обманывать самого
себя, т.к. Zэф зависит от n и пока может быть найден только из
экспериментальных данных. Полезней пользоваться формулой (4.14), чтобы по
эффективному заряду судить о строении атома. Тогда можно построить теорию
для аналитического определения эффективного заряда и формула (4.17) станет
очень полезной.
Здесь необходимо отметить еще одно принципиальное отличие во взглядах
на излучение фотонов атомом в современной и представленной читателю
альтернативной физике. Современная физика считает, что причиной излучения
является переход электрона на другую орбиту (вернее, в другое состояние, т.к.
она не признает ни орбит, ни электрона, как целостной частицы в атоме), а
излучение фотона является следствием такого перехода. Очевидно, что, в этом
случае, причина перехода электрона в новое состояние остается неясной,[5]
кроме того, сам фотон оказывается в затруднительном положении, поскольку
должен "помнить" исходное состояние электрона, которое может быть любым.
Новая физика считает, что атом излучает фотон по причине стремления к
минимуму потенциальной энергии, причем он может излучить любой фотон в
пределах, разрешаемых центробежной скоростью электрона и условием
уменьшения этой скорости в целое число раз, а новая орбита с энергией связи
более близкой к дну потенциальной ямы будет следствием излучения. Положа
руку на сердце, следует признать, что современной физике вообще не с руки
заниматься выяснением причинно-следственной связи излучения фотона и
состояния электрона, поскольку при любом раскладе фотон должен
"предвидеть" конечное состояние электрона или "помнить" начальное. Как он
это умудряется делать - официальная наука объяснить не в состоянии и не
собирается это делать, т.к. квантовая механика - статистическая теория,
отвергающая детерминизм в микромире (см. соотношения неопределенностей
Гейзенберга).
Несколько слов необходимо сказать о тонкой структуре спектральных
линий, которую автор связывает (в частности) с прецессионными движениями.
Причиной прецессии орбиты электрона является наклон оси вращения
электрона к плоскости орбиты, что, в свою очередь, является следствием
движения свободного электрона по винтовой линии. Траектория электрона в
плоскости, перпендикулярной оси прецессии аналогична фигурам Лиссажу и
зависит от соотношения частот прецессии и обращения электрона вокруг ядра.
Кроме прецессии орбиты электрона, одновременно происходит и прецессия оси
вращения самого электрона (орбит составляющих его нейтрино, см. главу об
"элементарных" частицах) и прецессия осей вращения нейтрино из которых
состоит электрон. Прецессионные движения расщепляют уровни энергии связи
электрона с ядром на ряд подуровней, поскольку механизм их образования
имеет много схожих черт с механизмом образования устойчивых орбит
электрона в атоме (разрешенных орбит). Имеются еще причины, приводящие к
расщеплению уровней энергии, на которых останавливаться не будем,
например, одной из причин является внутреннее строение электрона, который
сам очень напоминает атом в котором функцию электронов выполняют
нейтрино. Здесь только отметим, что официальная физика одной из причин
тонкой структуры спектральных линий считает релятивистское увеличение
массы электрона в зависимости от скорости.[6] Но это увеличение происходит не
квантованно, а плавно, следовательно, никак не может создать
дополнительные квантованные уровни энергии, проявляющиеся в виде тесно
расположенных спектральных линий.
[1] "В основе оперирования представлением о характеристике состояния электрона в атоме с
помощью четырех квантовых чисел (n, l, ml, ms ) лежит принцип запрета (или принцип исключения),
сформулированный В. Паули. Согласно принципу Паули, в атоме не может быть двух электронов,
состояние которых описывалось бы совершенно одинаковым сочетанием значений названных выше
четырех квантовых чисел; хотя бы одно из них должно принимать различные значения". "О
систематике частиц", "Атомиздат", М., 1969, стр.12. Казалось бы, официальной физике можно
кричать: "Ура!" и изобразить электронные конфигурации всех атомов. Ан нет! Ничего не получается,
пока не применишь правило Ф. Гунда: "... электроны в пределах данной подоболочки стремятся
расположиться таким образом, чтобы величина их суммарного спина была максимальной..." (там же,
стр.14). Чувствуете противоречие с принципом Паули? Один требует разного состояния электронов,
другой - одинакового. "На основе принципа Паули в сочетании с правилом Гунда можно дать схему
(так называемая, идеальная схема), характеризующую распределение электронов соответственно
значениям квантовых чисел" (там же, стр.14). Ну, теперь то, можно кричать "ура"? Конечно, нет!
Следующая цитата весьма характерна для ортодоксального мышления. "Тем не менее, широко
распространилась тенденция считать идеальную схему именно нормальной, в то время как реальная
периодическая система рассматривалась в качестве аномальной, как частный случай аномального,
незакономерного проявления периодичности. Это противоречие, конечно, тормозило дальнейшее
развитие теории периодической системы. Для того чтобы преодолеть это противоречие, необходимо
было отказаться не только от представления о доминирующей роли главного квантового числа n (вот
тебе, бабушка, и главное квантовое число! - В.К.) в определении последовательности формирования
электронных конфигураций многоэлектронных атомов, но и от того, что вообще энергетическое
состояние электрона в многоэлектронном атоме всегда преимущественно определяется главным
квантовым числом" (там же, стр.21). Впервые от доминирующей роли главного квантового числа
отказался В.М. Клечковский, сформулировав (n+l) - правило: "Эта закономерность наиболее
отчетливо вскрывается, если группировку квантовых уровней электронов в атоме подчинить
принципу, основанному на объединении в одну группу уровней с одинаковым значением суммы
главного (n) и орбитального (l) квантовых чисел" (там же, стр.22). Вся эта канитель с наслоением
правил друг на друга имеет, в конечном итоге, пессимистический финал: "Мы должны, прежде всего,
отметить, что реальная схема формирования электронных конфигураций атомов в некоторых случаях
оказывается не столь строго последовательной, как это должно было бы вытекать из (n+l)-правила.
Наблюдается три основных типа расхождений" - далее они перечисляются (там же, стр.40).
[2] "Тождественность одинаковых частиц приводит в квантовой механике к специфическому
взаимодействию между ними, называемому обменным взаимодействием. ... Обменная энергия не имеет
классического аналога. ... Величины, называемые иногда обменной плотностью, нельзя истолковать
как обычные плотности заряда: они могут быть и комплексными. ... Обменная энергия является
электростатической - она пропорциональна квадрату заряда электрона. ... Чем больше степень
перекрытия волновых функций ("электронных облаков"), тем больше обменная энергия. ... Благодаря
обменной энергии в одной и той же системе могут существовать как силы притяжения, так и силы
отталкивания". "Физика микромира", "Советская энциклопедия", М., 1980, стр.42-43. Несмотря на то,
что в этом вопросе физики основательно натемнили, фактически существует только два варианта
интерпретации обменного взаимодействия: или это взаимное притяжение антипараллельных магнитных
моментов электронов (или отталкивание параллельных), или надо вводить новый вид взаимодействия.
По многим причинам оба эти варианта совершенно не подходят для квантовой механики, поэтому у
обменного взаимодействия отсутствует физический смысл.
[3] Перигелий и афелий - это ближайшая и самая удаленная точка орбиты тела, обращающегося
вокруг Солнца, поэтому примененные термины не совсем верны, зато удобоваримы, вместо корявого:
"перинуклий". Правильней было бы использование более общих (тоже корявых) терминов: перицентр и
апоцентр.
[4] Например, частоты линий в спектрах щелочных элементов определяются формулой:
, где - поправка (так называемый квантовый дефект). Для
каждого элемента значения поправок различны, кроме того, они различны и для одного и того же
элемента в зависимости от значения орбитального квантового числа l. R - постоянная Ридберга. Г.Е.
Пустовалов "Атомная и ядерная физика", Издательство Московского Университета, 1968, стр.118.
[5] Квантовая механика в качестве решений уравнения Шредингера получает не метастабильные, а
устойчивые "возбужденные" состояния электронов в атоме, поэтому вынуждена объяснять
неустойчивость таких состояний взаимодействием электрона с виртуальными частицами,
рождающимися в вакууме.
[6] "Тонкая структура спектральных линий является квантоворелятивистским эффектом. Она
объясняется результатом действия двух факторов: 1) взаимодействием собственного магнитного
момента электрона с магнитным моментом орбитального движения электрона; 2) релятивистской
зависимостью массы электрона от скорости". Н.И. Карякин и др. "Краткий справочник по физике",
"Высшая школа", М., 1962, стр.350.
http://www.new-physics.narod.ru
5. МНОГОЭЛЕКТРОННЫЕ АТОМЫ
Принцип образования их тот же - максимально возможный выигрыш энергии.
Для трехэлектронных атомов единственно возможная устойчивая структура будет
тогда, когда третий электрон будет иметь орбиту в плоскости, перпендикулярной
плоскости орбит двух электронов гелиоподобного атома, что показано на фигуре
5.1 (литий).
Третий электрон не может раздвинуть орбиты двух первых электронов из-за
их сильного магнитного взаимодействия (см. фиг.5.7). Если бы не влияние двух
электронов, то третий электрон имел бы круговую орбиту, но влияние этих
электронов приводит к растяжению орбиты вдоль линии 1-1 и сокращению вдоль
линии 2-2, что определяет эллипсообразную орбиту с эксцентриситетом, порядка
0,777 для лития, который сначала резко, а затем слабо увеличивается с
увеличением заряда ядра до, например, 0,854. При этом ядро находится в
центре эквивалентного эллипса, а не в его фокусе.
При добавлении четвертого электрона, из третьего и четвертого электронов
образуется подобие системы первого и второго электрона, только в
перпендикулярной плоскости, при этом ядро оказывается в фокусе
эллипсообразных орбит. Далее этот процесс продолжается до образования 8электронного
тора без внутреннего отверстия (фиг.5.2) в котором, если двигаться
по окружности вдоль оси тора, то электроны в нем встречаются вращающимися
вокруг ядра в одну сторону.
На фиг.5.2 орбиты в параположении для удобства восприятия смещены
относительно друг друга. Стремление к спариванию электронов как между
взаимодействующими атомами, так и при образовании тора (фиг.5.2) обусловлено
единственным стремлением к минимуму потенциальной энергии, который
обеспечивается, в данном случае, взаимодействием орбитальных магнитных
моментов и составляет основу химии. В этом отношении есть некоторая аналогия с
нуклонами в ядре, которые таким же образом обеспечивают минимум
потенциальной энергии своих собственных гравидинамических моментов (см.
теорию ядра).
На фигуре 5.3 изображен неон в виде на плоскость орбит двух первых
электронов (а) и в разрезе 1-1 (б). Точками на фигуре 5.3б показаны орбиты двух
первых электронов внутри тора, движущихся в противоположные стороны.
Из фигуры 5.2 видно, что, несмотря на общую выгодность образования тора и
связанный с этим рост энергии ионизации, присоединение третьего и шестого
электронов тора в наибольшей степени деформирует уже сложившуюся
структуру, поэтому энергия ионизации для этих электронов оказывается
значительно ниже ожидаемой.
Далее процесс идет точно таким же образом, при этом тонкое расщепление
спектральных линий, например, натрия, обусловлено разным направлением
движения наружного электрона у разных атомов одного и того же элемента. В
итоге получается как бы двойной тор с противоположным движением электронов,
что показано на фигуре 5.4 (аргон).
Здесь появляется очень заманчивая возможность (с энергетической точки
зрения) плотнее набить атом электронами, расположив их по квазикруговым
орбитам внутри второго тора, но эту возможность нельзя реализовать из-за
отсутствия "дырки" через которую электроны могли бы попасть к месту
назначения и, самое главное - энергетическая ситуация еще не созрела для
реализации этой возможности.
Подходящие условия появляются при добавлении пары электронов,
начинающих формировать еще один наружный тор, вспомним, что третий
электрон встраивать в тор не очень выгодно (фиг. 5.2,В). Это изображено на
фигуре 5.5 (кальций).
Теперь становится выгодным не достраивать дальше третий тор, а заполнить
первый почти круговой орбитой на которой располагаются всего 8 электронов (от
скандия до никеля), а в атомах меди и цинка заполняется уже второй тор двумя
электронами в положении, аналогичном гелию. Атом цинка изображен на фиг.
5.6.
Далее достраивается третий тор начиная от атома галлия и кончая криптоном.
Затем весь процесс повторяется вновь: в атомах рубидия и стронция начинается
образование четвертого тора, начиная с иттрия по палладий 8 электронов на
почти круговой орбите заполняют внутренность второго тора, в атомах серебра и
кадмия заполняется уже третий тор двумя электронами в положении,
аналогичном цинку и с индия по ксенон завершается образование четвертого
тора.
Затем точно так же в цезии и барии формируется начало пятого тора, начиная
с лантана по гадолиний 8 электронов на почти круговой орбите заполняют
внутренность третьего тора.
Поскольку влияние ядра значительно усиливается, то появляется возможность
еще 8 электронам (с тербия по гафний) образовать вторую квазикруговую орбиту
с противоположным движением электронов внутри третьего тора и теперь уже не
два электрона, а 8 (с тантала по ртуть) заполняют четвертый тор в плоскости
парных орбит цинка и кадмия. Если бы не было двух электронов пятого тора, то 8
элементов в ряду тантал-ртуть являлись бы неким подобием элементов в ряду
натрий-аргон. Таким образом, ртуть в некоторых отношениях подобна инертным
газам, из-за чего она представляет собой жидкость в нормальных условиях.[1]
Далее с таллия по радон завершается образование пятого тора, а франций и
радий начинают формирование шестого тора. 8 элементов с актиния по кюрий
образуют квазикруговую орбиту внутри четвертого тора, а 8 элементов с берклия
по 104 элемент - вторую почти круговую орбиту внутри четвертого тора с
противоположным движением электронов. В гипотетических элементах со 105 по
112 восемь электронов заполняли бы пятый тор в плоскости парных орбит и
являлись бы химическими аналогами ряда тантал-ртуть, в элементах со 113 по
118 завершилось бы образование шестого тора. Окончания этого заполнения и
тем более завершения формирования шестого тора мы, по всей видимости,
никогда не увидим из-за неустойчивости тяжелых ядер, а не из-за каких-либо
ограничений со стороны электронных оболочек. Поэтому надежды ученых на
"островок стабильности" в далеких трансурановых элементах не оправдаются.
Кстати, теперь под оболочкой приходится понимать один из 8-электронных торов,
вложенных друг в друга, как матрешки, вместе с их внутренним содержимым.
Если быть более точным, то существуют разного вида оболочки, принципиально
отличающиеся друг от друга: образующие тор и лежащие в плоскости,
перпендикулярной оси тора. Последние, в свою очередь, подразделяются на
двух- и восьмиэлектронные с орбитами электронов, аналогичными орбитам в
торах, но лежащими в одной плоскости и восьми- и 16-электронные
квазикруговые орбиты в той же плоскости, на которых электроны
коллективизированы. Размеры всех атомов в невозбужденном состоянии
примерно одинаковы, включая сюда и водород. Это указывает на то, что все
электроны в атоме находятся на стационарных орбитах размер которых всецело
определяется скоростью движения электрона так, чтобы они удовлетворяли
условию: одна волна де Бройля, механический момент равен моменту свободного
электрона. В связи с этим вызывает удивление логика современной физики, когда
квантовые числа, в которых может находиться возбужденный атом водорода,
механически переносятся на все атомы, считая совершенно безосновательно, что
только эти состояния и разрешены. Мы показали, что эти состояния
метастабильны и никакого отношения к строению невозбужденных атомов не
имеют. Действительно, радиус орбиты электрона обратно пропорционален
заряду ядра и прямо пропорционален квадрату квантового числа, поэтому, с
точки зрения современной физики, радиус атомов должен линейно увеличиваться
с увеличением заряда ядра. Наборами квантовых чисел невозможно описать
строение атомов, если не прибегать к исключениям, по количеству значительно
превышающим правила, в чем любопытный читатель может лично убедиться,
если у него хватит терпения разобраться в этом окончательно запутанном
вопросе.
Построив графики первой энергии ионизации атома в зависимости от числа
электронов, образующих данный тор (фиг.5.7), мы видим устойчивую тенденцию
к спрямлению графиков с увеличением номера тора (для 5-го и 6-го тора графики
смещены вниз на 2 эв для удобства рассмотрения). Это связано с увеличением
азимутальной подвижности электронных орбит с увеличением заряда ядра. При
этом в пятом торе пятый электрон уже способен раздвинуть орбиты предыдущих
электронов (сравним с фиг.5.2N). Тем не менее, присоединение третьего
электрона остается энергетически мало выгодным, что видно по началу графика
для шестого тора, а именно, это обстоятельство и определяет правила построения
электронных оболочек атомов, которые остаются, таким образом, неизменными не
только для существующих, но и для гипотетических элементов. Если бы это было
не так, заполнения электронами внутренности пятого тора не могло бы
происходить. Со временем, мы научимся делать выгодным присоединение
третьего электрона к тору и к тому есть несколько независимых путей. В этом
случае открываются уникальные возможности для химии, например, можно
получить железо в виде инертного газа.
В таблице 5.1 представлена схема заполнения электронами торов,
квазикруговых орбит и орбит в одной плоскости. По сути дела, эта таблица
представляет собой новую форму таблицы Д.И. Менделеева: элементы на одной
вертикали обладают подобными химическими свойствами.[2]
Таблица 5.1.
Заполнение
торов
Заполнение
квазикруговых орбит
Заполнение орбит в
одной плоскости
(H)
(He)
(H)(He)
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca
Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni
Cu Zn
Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr
Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd
Ag Cd
In Sn Sb Te J Xe
Cs Ba
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tu Yb
Lu Hf
Ta W Re Os Ir Pt Au Hg
Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra
Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lw
105 106 107 108 109 110 111 112
113 114 115 116 117 118
За исключением короткого "периода": H, He, который занимает особое
положение, остальные начинаются со щелочного металла и заканчиваются
инертным газом. При этом их сравнивать можно только попарно, т.к. строение
последующего резко отличается от предыдущей пары.
Если в современной физике, которая считает электроны в атоме
"размазанными" в пространстве не возникает вопроса о синхронизации их
движения, то в описываемой здесь неоклассической физике этот вопрос является
важнейшим не только для правильного понимания строения атомов, но и при
образовании молекул из атомов и твердых тел из молекул и более подробно будет
рассмотрен ниже. В этом же разделе мы должны обратить внимание на то, что
синхронизация возможна только для двух электронов, орбиты которых лежат в
одной плоскости и совершенно симметричны относительно ядра или для
большего количества электронов, если они располагаются симметрично на одной
квазикруговой орбите. В последнем случае атомы обладают магнитными
свойствами. Все остальные варианты не могут быть практически реализованы изза
невозможности синхронного движения электронов. Требование синхронизации
электронов имеет автоматическим следствием высокую симметричность строения
атомов, молекул, твердых тел, фактически - высокую симметричность всего
мироздания.
Ортодоксы, особенно с математическим уклоном, которые кроме формул
ничего не признают, могут обвинить автора в чисто умозрительном описании
строения атомов. На это можно возразить следующее: умозрительное описание -
гораздо более эффективный метод познания в тех случаях, когда математика
бессильна. Если бы Коперник вместо умозрительного описания строения
Солнечной системы попытался сделать это математически, он мучился бы с этой
проблемой до сегодняшнего дня и без всякого результата, т.к. такого описания не
существует в настоящее время. А попробуйте "математизировать" теорию
эволюции Дарвина - ничего не получится. Испокон веку любое научное
достижение начинается с описательного метода познания и только затем, по мере
возможности, подключается математический аппарат для уточнения уже
достаточно ясных представлений. Попытка поставить этот процесс познания на
голову приводит только к массе бессмысленных математических выкладок.
Мезоатомы
Новая физика утверждает, что радиус движения электрона в атоме
пропорционален массе электрона (см. формулу 2.3). Официальная физика
придерживается противоположного утверждения: расстояние электрона от ядра
атома обратно пропорциональна массе электрона (см. сноску [1] в главе 2).
Мезоатомы содержат в своем составе вместо электрона мезон (m-, p-, K- и т.д.).
Размеры мезоатомов меньше размеров обычных атомов во столько же раз, во
сколько масса мезонов больше массы электрона, т.е. соответствуют официальной
формуле для радиуса атома, где масса электрона (мезона) стоит в знаменателе.
Из этого факта можно было бы сделать вывод, что выводы новой физики по
данному вопросу ошибочны, однако при более внимательном рассмотрении
вопроса оказывается, что ошибку делает ортодоксальная физика. Конфликт
состоит в следующем. Очевидно, что гравитационное взаимодействие электрона с
ядром незначительно и не может влиять на поведение электрона. Вместе с тем,
масса электрона может проявить себя только в виде инерции при движении
электрона по определенной орбите, увеличивая ее радиус. По представлениям
квантовой механики электрон в атоме не обладает орбитальным движением,
поэтому масса электрона вообще не должна фигурировать в формуле для
радиуса, а появление ее в знаменателе противоречит физическому смыслу, т.к.
кроме инерции никаких других функций она нести не может. Чтобы решить
указанный конфликт, следует обратить внимание на момент количества движения
по орбите, который в результате действия закона сохранения момента импульса
сохраняет постоянное значение: S=mVr. При одном и том же моменте импульса
разных частиц (новая физика доказывает, что он равен 1 в единицах h/2p) в
соответствии с действием этого закона радиус орбиты частицы будет обратно
пропорционален ее массе при одной и той же скорости орбитального движения
(эта скорость вблизи ядра практически равна скорости света, что убедительно
показано в главе 9). Таким образом, физически обоснованы и верны два внешне
противоположных утверждения: в формуле для радиуса орбиты масса частицы
должна стоять в числителе с точки зрения инерции частицы и в знаменателе с
точки зрения сохранения момента импульса. К сожалению, ортодоксальная
физика не понимает физической сущности своих формул.
[1] "За исключением ртути, все максимумы на кривой (первых потенциалов ионизации в зависимости
от атомного номера элементов - В.К.) наблюдаются для инертных газов и все более глубокие минимумы
для щелочных металлов". Ф. Коттон, Дж. Уилкинсон, Современная неорганическая химия, "Мир", М.,
1969, 1 часть, стр.47.
[2] "Но это, однако, не означает, что даже совершенное знание электронных конфигураций атомов
во всех без исключения случаях позволяет делать однозначные выводы относительно свойств
соответствующих элементов". "О систематике частиц", "Атомиздат", 1969, стр.40.
http://www.new-physics.narod.ru
6. О ПОТЕНЦИАЛАХ ИОНИЗАЦИИ АТОМОВ
В таблицах экспериментальных значений потенциалов ионизации
зашифровано много информации о строении атомов, но, пока, эта информация
не используется достаточно эффективно из-за отсутствия конструктивных идей.
Знания, которые мы почерпнули из предыдущих глав могли бы внести ясность
в этот вопрос (качественно, эти таблицы стали уже ясны и в них нет ни одной
"аномальной" цифры), но дело сильно осложняется тем, что энергия связи
данного электрона с ядром включает не только электростатическое
взаимодействие, но и взаимодействие данного электрона со всеми другими и
одновременно действующее магнитное взаимодействие. Кроме того, при
удалении электрона происходит перестройка всей электронной структуры
атома. При одной и той же структуре электронов, с увеличением заряда ядра
эксцентриситет орбит электронов, как мы выяснили на примере гелия, падает
сначала резко, затем медленно. Это приводит к упрочнению связи электрона с
ядром за счет более круговой орбиты с одной стороны, и к ослаблению этой
связи за счет большего взаимодействия с другими электронами, с другой
стороны. У нас имеется аналитическое выражение только для одного из трех
одновременно меняющихся параметров - энергии связи данного электрона с
ядром, которую из теории водородоподобных атомов можно записать так:
(6.1),
где: - потенциал ионизации водородоподобного атома с зарядом ядра Z,
а - потенциал ионизации атома водорода. Очевидно, что здесь мы имеем тот
случай, когда без хорошей математической идеи решить задачу о потенциалах
ионизации атомов невозможно. А идея заключается в следующем (кстати, она
имеет общий характер и может быть использована для широкого круга
аналогичных задач). Введем в формулу (6.1) понятие эффективного заряда:
= (6.2),
где А отражает совместное влияние взаимодействия электронов между
собой и магнитное взаимодействие. Подставим (6.2) в (6.1) и преобразуем к
виду:
(6.3),
где: - n-ый потенциал ионизации М-подобного атома, - первый
потенциал ионизации M-подобного атома, Z - заряд иона, который образуется
при удалении данного электрона, A - параметр, зависящий от строения
электронных оболочек M-подобного атома.
Формула (6.3) будет справедлива, при A=const, только при , т.к.
форма орбит электронов зависит от Z, особенно при малых Z. Чаще всего в
таблицах приводят экспериментальные значения первых десяти потенциалов
ионизации и даже этого совершенно недостаточно, чтобы вычислить точное
значение параметра A в формуле (6.3). Чтобы решить этот вопрос, опишем
экспериментальные значения потенциалов ионизации М-подобных атомов
любым эмпирическим выражением, но с непременным условием, чтобы оно при
давало формулу (6.3). Тогда не требуется знать большой ряд
потенциалов ионизации и параметр А можно вычислить с любой точностью для
любого М-подобного атома.
Например, для первых трех периодов таблицы Менделеева предлагаю
следующую полуэмпирическую зависимость (вывод ее не приводится, т.к. не
представляет интереса, параметр В в этой зависимости также не имеет
значения):
(6.4).
Выражение (6.4) при дает (6.3), что является необходимым
условием.
Для бороподобных атомов (в качестве примера), в (6.4): А=0,63406,
В=0,06633. Сравнение экспериментальных значений энергии ионизации с
расчетом по (6.4) приведено в таблице 6.1.
Таблица 6.1.
Бороподобный
атом
Z
3
5
Е эксп. (эв)
24,376
47,426
77,39
114,21
157,9
Е по (57),эв
24,376
47,350
77,25
114,06
157,8
Бороподобный
атом
Z
8
10
Е эксп. (эв)
208,44
256,84
330,1
401,3
Е по (57),эв
208,37
256,83
330,1
401,3
Поскольку ошибка не превышает 0,2%, будем считать выражение (6.4)
удовлетворительным для практического пользования.
Значения параметра А для элементов первых трех периодов приведены в
таблице 6.2.
Таблица 6.2.
Элемен
т
H
He
Li
Be
B
A
1,00000
0,74271
0,7891
0,60122
0,6340
Элемен
т
C
N
O
F
Ne
A
0,5457
0,48029
0,4938
0,43789
0,3970
Элемен
т
Na
Mg
Al
Si
P
A
0,5441
0,45078
0,5080
0,44081
0,3918
Элемен
т
S
Cl
Ar
A
0,39043
0,35119
0,3198
Для всех остальных элементов выражение (6.4) уже не позволяет
достаточно точно вычислить параметр А из-за совершенно другого строения
оболочек (см. табл. 5.1) и требуется другое эмпирическое выражение, которое
нас сейчас интересовать не будет, поскольку принцип ясен.
Из-за того, что параметр А освобожден от влияния взаимодействия
электрона с ядром и его значение не зависит от строения М-подобного атома (в
том числе и от перестройки электронной структуры при удалении данного
электрона), очевидно, что электроны, образующие одну и ту же оболочку атома
и находящиеся от его ядра на одном и том же расстоянии должны иметь и
одинаковую энергию ионизации :
(6.5).
Понятно, что в первом коротком периоде =13,595 эв, т.е. равна энергии
ионизации атома водорода. Действительно, для гелия:
24,58?0,742712 =13,559 эв, поэтому величина 24,58-13,559=11,021 эв
обусловлена, в основном, магнитным взаимодействием двух электронов в атоме
гелия (если не принимать в расчет гравидинамическое взаимодействие). Для
элементов второго периода =3,3535 эв, а третьего периода =1,5771 эв.
Подставляя эти значения в (6.5), найдем первые потенциалы ионизации этих
элементов, они представлены в таблице 6.3.
Таблица 6.3.
Элемент
Li
Be
B
C
N
Е экс. (эв)
5,39
9,32
8,296
11,26
14,5
Е по (58),
(эв)
5,39
9,28
8,341
11,25
14,5
Элемент
O
F
Ne
Na
Mg
Е экс. (эв)
13,61
17,41
21,55
5,138
7,64
Е по (58),
(эв)
13,75
17,49
21,27
5,327
7,76
Элемент
Al
Si
P
S
Cl
Е экс. (эв)
5,984
8,149
10,55
10,35
13,0
Е по (58),
(эв)
6,110
8,116
10,27
10,34
12,7
Элемент
Ar
Е экс. (эв)
15,75
Е по (58),
(эв)
15,41
Структурный параметр А полностью коррелирует с тем электронным
строением атомов, которое мы установили ранее. Как и следовало ожидать,
строение атома полностью определяет энергию связей электронов в его
составе. Подтвердилось оболочечное размещение электронов вокруг ядра.
Показано существенное влияние магнитного взаимодействия на энергию связи
электрона с атомом (в которое включается и гравидинамическое
взаимодействие, но оно в данном случае незначительно). Экспериментальные
потенциалы ионизации полностью соответствуют строению атомов,
изложенному в этой книге.
6.1. Роковые ошибки квантовой механики
Хотя в этом разделе будут приведены только некоторые примеры серьезных
ошибок, касающихся основ квантовой механики, но их вполне достаточно,
чтобы признать квантовую механику ошибочной в целом. Как известно,
квантовая механика считает момент импульса электрона ("спин") равным /2.
Если он будет равен , то сразу оказываются ошибочными статистики ФермиДирака
и Бозе-Эйнштейна, принцип запрета Паули и множество других
следствий. Покажем, что спин электрона равен . Опыты подтвердили, что
длина волны свободного электрона соответствует формуле де Бройля:
(6.1.1).
По представлениям новой физики свободный электрон движется по
винтовой траектории, у которой шаг винтовой линии равен длине окружности
поперечного сечения, следовательно:
(6.1.2),
где r - радиус винтовой линии. Сравнивая (6.1.1) и (6.1.2), найдем:
(6.1.3).
Из (6.1.3) видно, что "спин" электрона не какое-то его сверхъестественное
свойство, а обыкновенный момент количества движения.
Условие равновесия электрона на орбите атома водорода - это равенство
центробежной силы и силы электростатического притяжения к протону:
, откуда (6.1.4).
Подставив (6.1.4) в (6.1.3), найдем выражение для :
(6.1.5).
Если подставить в (6.1.5) численные значения постоянных, получим
табличное значение . Поэтому и у связанного электрона остается тот же самый
момент импульса, что и у свободного электрона. Этот вывод - естественное
следствие закона сохранения момента количества движения. Если мы
раскрутим камень на веревке и отпустим веревку, то момент импульса камня
никуда не исчезает, а остается постоянным, что хорошо показано при анализе
фигуры 1.1. Наличие магнитного момента свободного электрона равного
магнетону Бора и энергия ионизации атома водорода независимо
подтверждают, что момент импульса свободного и связанного электрона
одинаков и равен . Поскольку "спин" - это просто момент импульса частицы,
то в зависимости от его величины не может радикально меняться поведение
частиц с разным "спином". Поэтому понятия "бозонов" и "фермионов" также
ошибочны, следовательно, ошибочен и принцип исключения Паули. Принцип
Паули не имеет физического смысла еще и потому, что в соответствии с ним
частицы должны действовать друг на друга, но невозможно указать ни силу
этого воздействия, ни связанную с действием этой силы "энергию Паули".
Непонимание того факта, что - это момент импульса частицы приводит
еще к одной существенной ошибке квантовой механики. Определяя момент
импульса свободного электрона и связанного в атоме водорода ("S-электрон")
и получая одинаковые значения, квантовой механике приходится утверждать,
что S-электроны не обладают моментом импульса. Однако, одно и то же
значение момента импульса свободного и связанного электрона есть следствие
закона сохранения момента количества движения, которым квантовая механика
пренебрегает (момент импульса частицы может возникнуть неизвестно откуда и
исчезнуть неизвестно куда, мало того, по представлениям квантовой механики,
он может иметь даже кратные значения). Поэтому квантовая механика
утверждает совершенно невероятное поведение S-электрона в атоме: он может
появляться то по одну, то по другую сторону от ядра, двигаясь по прямой
линии, чтобы не иметь момента импульса. При этом появляются сразу два
противоречия. Одно внутреннее противоречие и связано с тем, что волновая
функция S-электрона сферически симметрична, т.е. электрон может находиться
в любом положении относительно ядра, а не только на одной прямой линии,
следовательно, должен иметь момент импульса. Другое противоречие связано с
тем, что в рассматриваемом случае S-электрон представляет в точности
электрический диполь, который должен излучать электромагнитные волны и
терять энергию. Когда квантовая механика с большим удовольствием критикует
планетарную модель атома, она делает еще одну ошибку. Сравнение
электрического диполя, у которого изменяется электрический момент (меняется
или величина заряда или плечо диполя) с движением заряда по окружности не
корректно в нескольких отношениях. Во-первых, диполь излучает частоту
равную частоте колебаний самого диполя, но за одно колебание заряд получает
два положительных и два отрицательных ускорения, поэтому при
положительном ускорении излучение отсутствует, а наблюдается только при
замедлении движения заряда. При отрицательном ускорении, направленном в
одну сторону излучается половина волны, а при отрицательном ускорении,
направленном в другую сторону - излучается вторая половина волны обратной
полярности. В противном случае диполь должен излучать электромагнитные
волны с удвоенной частотой. Поэтому мнение официальной физики, что
электрический заряд излучает при ускорении любого знака ошибочно. Вовторых,
орбитальное движение электрического заряда рассматривают в
плоскости орбиты. При этом кажется, что заряд колеблется, как в
электрическом диполе и в этом случае излучение должно быть направлено к
нам. В перпендикулярном направлении излучение должно отсутствовать.
Наблюдатель в этом месте, наоборот, будет утверждать, что излучение должно
идти к нему, а в нашем направлении отсутствует. Посмотрите на орбиту не
сбоку, а сверху и предмет спора сразу исчезнет потому, что отсюда видно, что
движение заряда по орбите никакой аналогии с электрическим диполем не
имеет. В-третьих, при орбитальном движении электрона вокруг ядра какоелибо
ускорение вообще отсутствует, как считает новая физика. Как считает
официальная физика, отсутствует отрицательное ускорение (по ее
представлениям заряд в этом случае будет обладать положительным
центростремительным ускорением). Оно возникает, как следствие ошибочных
представлений, что на заряд действует сила "связи", вызывающая по второму
закону Ньютона центростремительное ускорение. Центробежная сила
(инерции) действует на "связь", т.е. непонятно на что она действует. По
представлениям новой физики сила притяжения и центробежная сила обе
действуют на заряд, взаимно уравновешиваются и по второму закону Ньютона
никакого ускорения не вызывают. В этом случае движение тела по окружности
полностью аналогично движению массивного шарика по горизонтальной
плоскости без трения.
Как утверждает квантовая механика, волновая функция электрона в атоме
занимает все пространство, т.е электрон можно обнаружить с разной
вероятностью в любой точке этого пространства. Это утверждение приводит к
следующим противоречиям. Если электрон окажется в области пространства,
соответствующей высокому энергетическому уровню, то он обязательно
перейдет на более низкий уровень с излучением фотона, энергия которого
возникла из ничего. Поскольку максимумы волновых функций сильно
сглажены, то при переходах электрона с одного уровня на другой не могут
излучаться или поглощаться фотоны в пределах очень узкой естественной
ширины спектральных линий т.к. электрон из одного случайного
пространственного положения переходит в другое тоже случайное.
Соотношение неопределенности Гейзенберга ?Px•?x ? "узаконило" отказ
от детерминизма в науке, по сути дела, узаконило отказ от здравого смысла,
отделив следствие от причины. По этой логике можно сначала умереть, а потом
простудиться. При равномерном прямолинейном движении проекция импульса
электрона на произвольную ось х остается постоянной, т.к. масса электрона и
его скорость постоянны. Поэтому ?Px=0. Тогда положение электрона вдоль
произвольной оси x совершенно не определено, т.к. ?x??. Таким образом,
электрон с равной вероятностью можно найти в любом месте вдоль любой оси,
т.е. во всем бесконечном пространстве, что, очевидно, является абсурдом.
Достаточно увидеть светящуюся точку на экране, покрытом люминофором при
попадании на него электрона или след электрона в камере Вильсона, чтобы
убедиться в непригодности квантовой механики. По соотношению
неопределенности Гейзенберга в виде: ?E•?t ? при бесконечно малом
промежутке времени, энергия электрона может принимать бесконечно большое
значение. Поскольку общее время движения электрона состоит из бесконечной
суммы бесконечно малых промежутков времени, то энергия электрона
постоянно должна иметь бесконечно большое значение, что противоречит
закону сохранения энергии. Соотношение неопределенности Гейзенберга
можно записать и так: ?m•?(Vr) ? , где ?m - изменение массы частицы,
движущейся по круговой орбите, а ?(Vr) - изменение произведения скорости
движения на радиус орбиты. Из приведенного соотношения видно, что при
неизменной массе частицы ее произведение Vr может принимать любое
значение, что противоречит закону сохранения момента импульса. Из
соотношения неопределенности Гейзенберга следует возможность
существования виртуальных (ненаблюдаемых) частиц. Если виртуальные
частицы производят какие-либо изменения в системе и эти изменения остаются
и наблюдаются, то существование виртуальных частиц - замаскированное
нарушение закона сохранения энергии, т.к. любые изменения в системе
связаны с затратой энергии, полученной из ничего.
Чрезмерное увлечение математическими манипуляциями закрыло физикам
глаза на здравый смысл, и они ошибочно считают, что математический смысл
тождественен физическому смыслу. По этой причине возникают новые ошибки.
Например, масса электрона стоит в знаменателе для выражения радиуса
орбиты (или максимума волновой функции), хотя это противоречит
физическому смыслу и тому факту, что электрон обладает массой,
следовательно, инерцией. В соответствующей формуле новой физики масса
электрона стоит в числителе в соответствии со здравым физическим смыслом.
Одновременно в формуле содержится момент импульса электрона,
представляющий собой постоянную величину. Если этот момент расписать
через массу электрона, его скорость и радиус вращения, то исказится
физический смысл формулы и масса электрона окажется в знаменателе, как в
квантовой механике.
Таким образом, квантовая механика не только противоречит своим же
исходным положениям, но и фундаментальным законам природы. Современная
физика вынуждена отказаться от наглядных представлений и здравого смысла.
Кроме того, объявила, что в ее сфере интересов действуют придуманные ей же
законы. Таким образом, аналогично религии, квантовая механика вывела себя
из-под огня критики.
http://www.new-physics.narod.ru
7. ДВИЖЕНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ В ПОЛЕ ДВУХ ЯДЕР
И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
Рассмотрение этого вопроса является ключевым моментом в теории
химической связи.[1] Очевидно, что движение электронов в устойчивых атомах
и молекулах должно происходить синхронизировано и таким образом, чтобы
картина расположения электронов в данный момент времени периодически
повторялась. В противном случае электроны будут мешать друг другу в
определенные моменты времени, когда они, по необходимости, должны
находиться в непосредственной близости друг от друга, что по энергетическим
соображениям невозможно. Очевидно также и то, что, поскольку электрон
является вращающимся волчком (об этом ниже), его движение возможно только
в одной плоскости. Если в этой плоскости находится несколько ядер, то
траектория движения электрона будет такой, как изображена на фигуре 7.1,
что является следствием инерционности электрона.
Кроме того, электроны стремятся накопиться в торе в возможно большем
количестве (см. фиг.5.7) до 8 штук за исключением третьего и шестого
электрона, чтобы обеспечить минимум потенциальной энергии за счет
магнитного взаимодействия орбит.[2] Поскольку магнитное взаимодействие
электронных орбит играет важную роль как при образовании атома, так и при
образовании молекул, следует уточнить, в какой части эллипсовидной орбиты
магнитное взаимодействие наиболее сильно. Очевидно, что это наблюдается
вблизи ядра из-за большой скорости движения электрона и малого радиуса
этого движения. Поэтому, без большого ущерба для магнитного
взаимодействия, орбита электрона может быть повернута на угол в
плоскости орбиты с тем, чтобы обеспечить максимально возможное расстояние
между ядрами атомов, тем самым обеспечив минимум потенциальной энергии.
Поэтому молекулы из трех атомов стремятся образовать линейную структуру, из
четырех - тетраэдр и т.д., образуя ряд правильных пространственных фигур,
искажения которых зависят от степени гетероядерности составляющих атомов,
а точнее, от степени асимметрии электростатического поля. Для удобства, мы
будем изображать плоские молекулы в большинстве случаев.
Изложенные принципы движения электрона позволяют конкретизировать
различные типы химической связи.
[1] Обращаю внимание читателя на то, что материал, изложенный в этой главе полностью
является достоянием новой физики (химии). Официальная наука в теории химической связи
продолжает возиться с электронными "облаками", однако, называя их уже "орбиталями".
Взаимодействие атомов объясняется "перекрытием" волновых функций. В связи с этим, сравнивать
альтернативную химию не с чем, кроме ионной связи, в которой современная химия использует
классические представления, поэтому не имеет различий с новой физикой.
[2] За исключением водорода и гелия, все остальные атомы в качестве наружных электронов
имеют электроны, образующие тор. Электроны водорода и гелия можно рассматривать в любом
качестве.
http://www.new-physics.narod.ru
7.1. ОДНОЭЛЕКТРОННАЯ СВЯЗЬ
Эта связь характерна для гетероядерных атомов с большой асимметрией
общего электростатического поля, при которой невозможно удовлетворить
условие синхронного движения двух электронов, участвующих в связи, поэтому
связь осуществляется одним электроном, как показано на фиг.7.1.1 ( ).
Как видно из рисунка, большую часть времени электрон проводит между
ядрами, поэтому образовавшаяся молекула устойчива.
Примером химических соединений со связью, соответствующей фиг.7.1.1
являются соединения кислорода и водорода на фигуре 7.1.2.
Орбиты электронов в виде черточек мы видим сверху и они образуют 8электронный
тор вокруг ядра кислорода. Другие электроны не показаны.
Электронные орбиты, образованные электроном водорода выделены жирной
чертой (в дальнейшем этого делать не будем из-за неразличимости
электронов). Чтобы осуществить синхронизацию с электроном связи, у
электрона, обозначенного цифрой 1 (OH-) есть две возможности, выбор из
которых определяется энергетическими соображениями: или он вынужден
азимутально повернуть орбиту в плоскость, не совпадающую с плоскостью
орбиты электрона, осуществляющего связь, или, в пределах, разрешаемых
общим выигрышем энергии деформировать орбиту таким образом, чтобы
синхронизация стала возможна. Второй путь представляется более вероятным,
т.к. необходимая деформация орбиты невелика. Поскольку образование 8электронного
тора очень выгодно, соединение OH вынуждено приобрести
недостающий электрон из среды, образуя гидроксил, а вынужден отдать
электрон в среду, образуя гидроксоний. Таким образом, вода представляет
собой смесь частиц, изображенных на фигуре 7.1.2. Адекватность фигуры 7.1.2
реальным фактам подтверждается тем, что в твердых гидратах кислот находят
ион гидроксония и соответствующий анион кислоты, а не другие частицы.[1]
Принцип образования молекул СН4 и CCl4 точно такой, как изложено выше,
а официальная химия вынуждена для этого случая придумывать свои
объяснения.[2]
Как видим, для одноэлектронной связи понятие валентности не подходит.
Как будет видно из дальнейшего, то же можно сказать и о других типах связи.
[1] Ф. Коттон, Дж. Уилкинсон "Современная неорганическая химия", "Мир", М., 1969, 2 часть,
стр.14, табл. 6.1.
[2] "В основном состоянии атом углерода имеет конфигурацию 1s22s22px2py и, следовательно,
имеет только два неспаренных электрона. Поэтому, кажется, следовало бы ожидать, что с атомами X,
имеющими один неспаренный электрон (H, F, Cl и т.д.), наиболее устойчивые производные его должны
были бы быть типа CX2. Конечно, это противоречит фактам - его более устойчивые соединения с
такими атомами обладают структурой типа CX4, например, CH4 и CCl4. Чтобы объяснить это, следует
предположить, что электронная конфигурация атома углерода меняется так, что появляются четыре
неспаренных электрона перед тем, как он соединяется с четырьмя атомами X". Там же, 1 часть, стр.
86.
http://www.new-physics.narod.ru
7.2. СВЯЗЬ С ПЕРЕДАЧЕЙ ЭЛЕКТРОНА
Это предельный случай одноэлектронной связи, когда электрон полностью
передается в оболочку другого атома, что изображено на фиг.7.2.1.
Примером может служить твердый гидрат , изображенный на
фигуре 7.2.2. Подобные соединения образуют ионную кристаллическую
решетку.
На фигуре 7.2.3 приведены некоторые примеры комбинированной связи
одноэлектронной и с передачей электрона. 1 - . Атом фосфора передает
один электрон одному из атомов кислорода, еще три электрона из среды. 2 -
. Атом фосфора принимает один электрон из среды. 3 - . Атом серы
передает два электрона двум атомам кислорода. Еще два электрона из среды. 4
- . Атом азота передает два электрона двум атомам кислорода. 5 - .
Два атома бора передают по электрону двум атомам кислорода.
http://www.new-physics.narod.ru
7.3. ДВУХЭЛЕКТРОННАЯ СВЯЗЬ[1]
Характерна для гомоядерных атомов, для атомов с одинаковой структурой
внешней оболочки, т.е. для случаев симметричного общего электростатического
поля. Этот тип связи изображен на фигуре 7.3.1.
Три и более электронов уже не в состоянии синхронно двигаться по
траектории, поэтому более двух электронов не могут участвовать в связи
атомов. Сама связь реализуется за счет комбинированного электростатического
и магнитного взаимодействия. На фигуре 7.3.2 приведены примеры такой
связи. Она обозначена двойной чертой.
[1] Несмотря на то, что одноэлектронная связь, связь с передачей электрона и двухэлектронная
связь имеют существенные отличия от теории Льюиса ("Основная идея теории Льюиса заключается в
том, что химическая связь обусловлена тем, что два атома совместно владеют одной (или более)
парой электронов". Ф. Коттон, Дж. Уилкинсон, Современная неорганическая химия, Мир, М., 1969, 1
часть, стр.75), тем не менее, они одинаковы в главном: при образовании молекулы электроны
перераспределяются таким образом, чтобы образовать 8-электронную оболочку.
http://www.new-physics.narod.ru
7.4. МАГНИТНАЯ СВЯЗЬ
Этот тип связи не сопровождается обобществлением или передачей
электронов и обусловлен встраиванием одной тороидальной электронной
оболочки в другую, как показано на фигуре 7.4.1 (направление движения
электронов показано стрелками).
Такой тип связи, по мнению автора, обуславливает возникновение
нестехиометрических соединений.
http://www.new-physics.narod.ru
7.5. ТОРОИДАЛЬНАЯ СВЯЗЬ
Эта связь относится к случаю гомоядерных атомов с чисто магнитным
взаимодействием тороидальных электронных оболочек (аналогично
гравидинамическому взаимодействию нуклонов в ядрах, см. теорию ядра), что
отражено на фигуре 7.5.1. Очевидно, что наиболее характерным химическим
соединением с таким типом связи будет молекула , т.к. магнитный поток за
пределы такой молекулы практически не выходит. Конечно, возможно и
образование крайне неустойчивых молекул А3, например, озон. Это зависит от
числа электронных орбит атома.
Прочность будет зависеть от количества "витков" (электронных орбит) в
тороидальной "обмотке" А. Если атомы А имеют по одному электрону, то связь
реализуется по варианту двухэлектронной связи (фиг.7.3.1). Если атомы А
имеют по два электрона, то связь по варианту фиг.7.3.1 реализоваться уже не
может, а по варианту фиг.7.5.1 еще очень слаба. При увеличении числа
электронных орбит в "обмотке" тора, прочность тороидальной связи будет
сначала практически линейно увеличиваться, затем резко падать, поскольку
магнитное поле сосредотачивается внутри "обмотки" и наружу почти не
проникает. Поэтому у инертных газов образование молекул невозможно ни
по механизму фиг.7.3.1, ни по механизму фиг.7.5.1. В качестве иллюстрации,
ниже приведены энергии связи (в ккал/моль) элементов, образующих первую
тороидальную электронную оболочку: =25, =0?, =69, =150,
=225, =118, =36, =0. Особенностью химических соединений с
тороидальной связью является отсутствие дипольного момента молекул.
Одновременно здесь следует указать, что описанная тороидальная связь
устраняет противоречие, возникающее при квантовомеханическом
рассмотрении молекулы О2.[1]
На фигуре 7.5.2 приведены примеры некоторых интересных химических
соединений с точки зрения проанализированных типов связей.
. Октаэдр (Фиг. 7.5.2а). Присоединение иона происходит за
счет четырех электронов внутренней квазикруговой орбиты и двух электронов
четвертого тора Мо. При этом остается электронная структура Kr и дальнейшее
извлечение электронов на связь невозможно.
. Бензол (Фиг. 7.5.2б). Все связи С-С равноценны.
. Гидридный комплекс (Фиг. 7.5.2в). - тетраэдр.
(Фиг. 7.5.2г). Две молекулы в том положении, в котором
изображены, накладываются друг на друга и удерживаются за счет
тороидальной связи.
Соединения с инертными газами (магнитная связь, Фиг. 7.5.2д): ,
(тетраэдр) и (тригональная пирамида).
Как видно из схем строения молекул, большинство их не имеют магнитного
момента из-за полной симметрии движения электронов. Поэтому магнитный
момент молекул определяется в основном магнитными моментами ядер.
Современная физика указанный факт объясняет нулевым орбитальным и
спиновым моментом.
[1] "Существует один случай, в котором простой метод ВС (валентных связей - В.К.) ведет к
качественно некорректному предсказанию электронного строения, - молекула О2 . Атом кислорода в
основном состоянии имеет конфигурацию , и поэтому можно ожидать, что два
атома соединятся, образуя две двухэлектронные связи. Действительно, для молекулы О2 энергия
связи указывает на двойную связь, но эта молекула имеет также два не спаренных электрона, т.е.
такое сочетание факторов, которое трудно осмыслить и еще труднее предсказать, опираясь на метод
валентных связей". Ф. Коттон, Дж. Уилкинсон "Современная неорганическая химия", "Мир", М., 1969,
1 часть, стр.81.
http://www.new-physics.narod.ru
7.6. ОБРАЗОВАНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
Если образование молекул в современной химии так или иначе объясняется,
то причины образования твердых тел, на взгляд автора, неубедительны,
поскольку на уровне молекул все связи уже насыщены и, за исключением
"водородной связи" и электростатической связи нет достаточных энергетических
возможностей образовать из молекул твердое макротело.
С точки зрения вышеизложенных типов химической связи, в реальных
объектах, связи, в принципе, никогда не могут быть полностью насыщены из-за
стерических факторов. Поэтому всегда есть возможность не только собрать из
молекул макротело, но и у этого макротела сохраняется способность к
присоединению посторонних атомов, что проявляется в его способности к
сорбции, растворению, химической активности и т.п.
Разберем несколько примеров. На фигуре 7.6.1 изображена разновидность
одноэлектронной связи в металлах.
Траектория случайного электрона показана стрелками. Из рисунка видно,
почему металлы допускают большие пластические деформации (ср. с фиг. 7.1).
Подобная связь осуществляется в металле одновременно многими электронами в
самых разных направлениях. Здесь следует напомнить, что по представлениям
официальной физики электронный газ в металлах является ферми-газом, т.е. в
данном энергетическом состоянии может находиться только один электрон. Но
каждый электрон в результате теплового движения постоянно меняет свой
импульс в широких пределах. При этом изменении в каждой точке временной
кривой изменения импульса для данного электрона всегда найдется в куске
металла другой хотя бы один электрон с таким же импульсом. Чтобы при этом
сохранить принцип Паули нужно отвергнуть тепловое движение электронов
(каждый живет только с определенным значением импульса) или все электроны
куска металла должны менять свои импульсы строго согласованно. Оба варианта
невозможно физически реализовать. Тепловая скорость движения электронов
вблизи абсолютного нуля температуры составляет, примерно, 500 км/сек. Если
каждый электрон будет каким-то чудесным образом информировать о своем
состоянии ближайших соседей с максимальной скоростью (скоростью света), то
его "информационный радиус" составит всего около 3*10-10 см, что, примерно, в
100 раз меньше диаметра атома. Следовательно, соседний электрон получит
информацию от объекта, которого давно уже нет в том месте, откуда пришла
информация. Аналогичное рассуждение отвергает принцип Паули не только в
отношении электронного газа в металлах, но и в строении атомов.
В подавляющем большинстве неметаллических веществ связь составляющих
частиц имеет определенную направленность, поэтому они хрупкие. Можно
сформулировать общее очевидное правило: чем более насыщены связи в
молекуле - тем слабее связь между молекулами. Например, структура : .
В ней только одна связь не насыщена и в нормальных условиях - газ. В
: две связи не насыщены и в нормальных условиях - жидкость. В
: не насыщенны уже три связи, поэтому - твердое вещество. У
: кроме того, что не насыщены три связи еще и бериллий отдает один
электрон кислороду полностью, т.е. в твердом окисле кроме насыщения
одноэлектронных связей действует еще и сильная электростатическая связь.
Поэтому образует очень прочную кристаллическую решетку в сравнении с
.
В качестве примера, на фигуре 7.6.2 изображена кристаллическая решетка
льда в виде тетраэдра. Каждый атом кислорода окружен четырьмя атомами
водорода, два из которых расположены вблизи. Все одноэлектронные связи у
кислорода и водорода в этом случае насыщены.
Следуя сложившейся традиции, рассмотрим в заключение этого раздела
структуры алмаза и графита. Поскольку у атома углерода имеется в торе четыре
электрона, то соединяя каждый атом с четырьмя соседями в тетраэдрическую
структуру с полностью насыщенными связями (это будет двухэлектронная связь),
получим структуру алмаза, где каждый атом углерода обладает 8 электронами.
Если осуществляется не двухэлектронная, а одноэлектронная связь между
атомами углерода, то образуется плоская гексагональная решетка в которой
половина атомов углерода имеет 5 электронов, а другая половина - 6, как
показано на фигуре 7.6.3.
Структура графита получается наложением плоскостей друг на друга (вдоль
пунктирных линий). При этом атомы углерода, имеющие по 6 электронов не
образуют связи, а атомы, имеющие по 5 электронов оказываются друг против
друга и образуют одноэлектронную связь. Таким образом, в решетке графита все
атомы углерода имеют по 6 электронов, соответственно, прочность ее
значительно ниже, чем у алмаза.
Здесь описаны, за недостатком места, только принципиальные основы новых
взглядов на химическую связь и приведены примеры небольшого числа
соединений. Читатель может поверить автору на слово, что он проанализировал
большое число различных химических соединений и не нашел ничего, что
противоречит вышеизложенному, хотя химия имеет дело с огромным
разнообразием соединений.
http://www.new-physics.narod.ru
8. ОБРАЗОВАНИЕ И СТРОЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ
СИСТЕМЫ
Применим изложенные представления для космических масштабов. Для этого
немного преобразуем (2.3) к виду:
(8.1).
Общее строение Солнечной системы наглядно демонстрирует нам проявление
гравидинамического взаимодействия: все планеты вращаются по орбитам и
вокруг собственных осей в одну сторону - сторону вращения Солнца в одной
плоскости. То же самое происходит и со спутниками планет. Особенно наглядно
это видно у быстро вращающегося Юпитера, имеющего к тому же и большую
массу, следовательно, мощное гравидинамическое поле, заставляющее не только
саму орбиту Юпитера лежать в плоскости Солнечной системы, но его самого
иметь минимальное наклонение экватора к орбите, а также заставляющее
спутники Юпитера следовать примеру хозяина, за исключением внешних
спутников с которыми разберемся позднее.[1]
Известно, что в нашей Галактике, как и в других, имеется и сейчас достаточное
количество протонов, электронов, отдельных атомов, молекул, пылевых частиц,[2]
более крупных тел, вплоть до огромных кусков вещества в виде астероидов,
комет и т.п. Согласно гипотезе образования гравидинамического поля, не только
элементарные частицы или молекулы в свободном состоянии движутся по
винтовой линии, но и любые другие тела.[3] При этом наступает равновесное
состояние, когда сила, аналогичная силе Лоренца в электродинамике выполняет
роль силы, притягивающей тело к оси винтовой линии, а об универсальной
отталкивательной энергии и соответствующей силе мы уже вели речь. Такое
движение тела будет устойчивым, т.к. оно находится в потенциальной яме. В
любом случае гравидинамическое поле заставляет свободное тело двигаться по
правовинтовой или левовинтовой линии и первый закон Ньютона, выходит,
неверен по отношению к свободному телу, а справедлив лишь к оси винтовой
траектории его. Поэтому мы во Вселенной не должны встречать ни одного тела,
движущегося строго прямолинейно, или строго по параболической или
гиперболической траектории. Против этого астрономы, кажется, не возражают.
Здесь нужно предостеречь от неосторожного обращения с формулой де
Бройля , определяющей "длину волны" частиц с моментом импульса .
Обычно, в ее знаменатель подставляют какую заблагорассудится массу, получают
умопомрачительно короткую волну для макротел (что фактически означает
невероятно большую энергию при мизерной скорости движения) и на этом
основании считают, что макротела не обладают волновыми свойствами.[4]
Алогичность подобных рассуждений очевидна. Из-за того, что волна имеет очень
малую длину или, наоборот, очень большую, еще не следует, что ее совсем нет.
Правильное толкование состоит в том, что сама формула де Бройля есть результат
гравидинамического самовоздействия частиц с моментом импульса и при
других значениях этого момента будет несправедливой. А что касается массы
частицы в ее знаменателе, то это такое же недоразумение, являющееся
следствием догматического отношения к математике на фоне недопонимания
физической сущности, как и масса электрона, стоящая в знаменателе формулы,
выражающей радиус орбиты электрона в современной теории атома. Записывая
формулу де Бройля: , где - поступательная скорость частицы,
разделим обе части на : , но (где - тангенциальная
скорость) и является моментом количества движения частицы. Спрашивается,
где? Ведь частица свободна. Ответ однозначен - на витках винтовой линии, если
не хотим вращать электрон со сверхсветовой скоростью или вовсе лишить
физического смысла момент импульса. Подставив значение , найдем:
. придется принять равным , чтобы снова остаться в
рамках здравого смысла при изменениях и имея в виду принцип равного
распределения энергии по степеням свободы, тогда получаем: . Мы
получили результат, показывающий, что длина волны де Бройля, начиная от
микрочастиц и кончая астрономическими объектами равна длине орбиты этой
частицы в связанном состоянии или длине окружности поперечного сечения
винтовой линии в свободном состоянии, причем последняя величина значительно
превышает первую, в чем можно убедиться на примере свободного и связанного
электрона. Этот вывод подтверждает единую физическую основу движения
любых свободных тел и единство законов микро- и макромира. В единстве этих
законов у нас еще будет возможность неоднократно убедиться.
Поскольку физический смысл длины волны де Бройля стал тривиальным, в
дальнейшем, употребляя этот термин, мы не будем вкладывать в него больше
того, что в нем содержится, исходя из вышеизложенного, а уж тем более не будем
считать частицы волной, хотя их движение и обладает некоторыми свойствами
волны из-за винтовой траектории.
Теперь мы сможем утверждать, что свободные тела микро- и макрокосмоса,
двигаясь по винтовым линиям, демонстрируют нам нарушение сразу двух законов
Ньютона: они не движутся прямолинейно и действие не равно противодействию.
Во всяком случае, законы Ньютона требуют уточнения формулировок.
Относительно второго закона Ньютона можно сказать следующее. В тиши
кабинета можно считать, как это и принято, что на тело, движущееся по
окружности, действует центростремительная сила, вызывающая
центростремительное ускорение в соответствии со вторым законом Ньютона, а
центробежная сила действует на "связь". Придется закрыть глаза на то
обстоятельство, что "связь" под действием неуравновешенной силы должна
двигаться с ускорением от центра вращения. Однако, перевернувшись на крутом
повороте вместе со своим автомобилем, мы будем твердо убеждены в том, что на
нас действовала именно центробежная сила и все было хорошо до тех пор, пока
она была равна центростремительной, обусловленной реакцией опоры. Поэтому
правильное толкование этого вопроса будет таким. Если тело устойчиво движется
по окружности, то оно находится в потенциальной яме и сила притяжения к
центру окружности равна силе отталкивания. Обе силы приложены к
движущемуся телу. Сумма этих сил равна нулю и по второму закону Ньютона
ускорение отсутствует. В такой интерпретации все случаи движения тел по
окружности становятся совершенно ясными.[5]
Гравидинамическое поле, как и магнитное, короткодействующее, радиус его
действия по порядку величины сравним с радиусом частицы в случае ее
вращения вокруг оси и сравним с радиусом орбиты по которой течет
"гравитационный ток", но в последнем случае индукция гравидинамического
поля максимальна вблизи движущегося тела, поэтому на расстояниях,
значительно превышающих размеры тел, гравидинамическое поле не может быть
конкурентом гравитационного поля притяжения в случае космических объектов
или электростатического поля в случае движения электронов в атоме, но, вместе
с тем, задавая начальный момент количества движения по винтовой линии
свободной частице, оно полностью определяет положение орбиты этой частицы в
связанном состоянии, оставляя на долю дальнодействующих гравитационного и
электростатического поля черновую работу по удержанию тела на
предопределенной заранее орбите, радиус которой из бесконечного набора
разрешаемых потенциальной энергией притяжения и универсального
отталкивания выбирается именно гравидинамическим полем. Ниже мы увидим,
что эта гениальная выдумка Создателя[6], когда вид Вселенной определяется не
мощным гравитационным, а пренебрежимо более слабым, в данных условиях,
гравидинамическим полем, позволила создать живой, эволюционизирующий,
развивающийся мир, вместо мертвого и неподвижного, поскольку диссипации
энергии в макромире невозможно избежать в отличие от микромира. Таким
образом, в космосе мы имеем широкий набор "длин волн де Бройля" начиная от
тех, что определяются его формулой и справедливой для частиц с механическим
моментом и кончая макротелами "длина волны" которых может значительно
превышать размеры Солнечной системы вплоть до галактических размеров.
Двигаясь по винтовой линии, макротела с определенным значением , которое
определяет будущее их положение в Солнечной системе независимо от массы,
"одеваются" на Солнечную систему, уменьшая при этом радиус движения и
увеличивая орбитальную скорость в соответствии с законом сохранения момента
количества движения. Основная масса вещества поступает в Солнечную систему
из области галактической "орбиты" Солнца (кавычки станут ясны позднее, когда
выяснится, что орбиты как таковой нет) точно так же, как на планеты в основном
вещество поступает с планетарной орбиты. Этот наиболее распространенный
случай изображен на фигуре 8.1.
Вы скажите, что автор рассматривает надуманную проблему. Что-то не очень
заметно, чтобы из космоса к нам поступало значительное количество вещества.[7]
На это можно ответить просто - его обязательно найдут, и если сегодняшнее его
поступление окажется малым, то это вполне компенсируется прошлым изобилием
и будущим поступлением. Автор надеется, что и читатель будет разделять его
оптимизм в этом вопросе, закончив чтение этой главы.
Макротела, достигая радиуса действия гравидинамического поля Солнечной
системы в целом, сравнимого с размерами системы, разворачивают вектор своего
механического момента таким образом, чтобы занять параположение в Солнечной
системе, при этом не имеет значения правовинтовое или левовинтовое
направление движения имело макротело и с какой стороны плоскости Солнечной
системы оно появилось. В других случаях[8] вещество может поступать с
направлений, перпендикулярных плоскости Солнечной системы. При этом могут
быть два варианта, изображенные на фигуре 8.2.
В варианте 8.2а тело с правовинтовым движением входит в Солнечную
систему, двигаясь внутри ее в направлении движения планет (собственное
вращение его происходит в ту же сторону). В варианте 8.2б тело с левовинтовым
движением при подходе к Солнечной системе чуть притормаживается из-за
взаимного отталкивания одноименных гравидинамических полюсов, поэтому
занимает положение на периферии Солнечной системы или спутниковой системы
планеты, демонстрируя обратное движение. Для спутников планет Солнечной
системы картина движений строительного материала подобна, только значение
Vr, соответственно, меньше.
Исходя из наблюдаемого строения Солнечной системы можно сделать вывод о
том, что за Плутоном мы сможем обнаружить небольшие спутники Солнца с
обратным движением. Кроме того, правовинтовых тел из северной части неба и
левовинтовых из южной части неба в Солнечной системе наблюдается очень
мало[9] по причине, указанной в сноске на этой странице, эти тела можно считать
временно "аномальными" в отличие от "нормальных", соответствующих
вариантов фигуры 8.2а.
Кометы (начиная от пылинок кометного состава и кончая большими кометами),
являющиеся основным поставщиком вещества в Солнечную систему убедительно
демонстрируют нам правильность изложенных представлений, причем очевидно,
что кометы группы 2 недавно захвачены Солнечной системой, а кометы группы 1
- давно и практически перешли в стационарное состояние (как позднее увидим,
относительное).[10]
Точно так же, как мы находили выражение (2.3) для радиуса орбиты
электрона в атоме, мы можем найти и выражение для радиуса орбиты планеты,
находящейся в потенциальной яме при движении вокруг Солнца (официальная
наука не знает о существовании потенциальной ямы в данном случае):
(8.2).
Это положение макротело, попавшее в Солнечную систему, занимает
достаточно быстро, т.к. гравитационное взаимодействие намного сильнее
гравидинамического в этих условиях. Поскольку образование атома
принципиально не отличается от образования Солнечной системы, аналогично
(8.1) можем записать:
(8.3),
где: - произведение тангенциальной скорости по винтовой линии и
радиуса ее для свободного макротела, которое сохраняется и в образованных
такими телами планетах и их спутниках, т.к.:
(8.4).
G - гравитационная постоянная, r - радиус орбиты планеты, m - ее масса, М -
масса Солнца (или центрального тела, например, планеты для ее спутников).
Кстати, из (8.3) легко получается третий закон Кеплера,[11] а само выражение
(8.3) равносильно формуле первой космической скорости для тела, движущегося
по орбите радиуса r.
Построив график, на оси ординат которого отложены значения произведений
орбитальной скорости планеты на радиус ее орбиты, а на оси абсцисс ,
получим прямую линию, исходящую из начала координат с тангенсом угла
наклона равным . Этот факт, подтверждающий верность (8.3) служит очень
серьезным аргументом в пользу вышеизложенных рассуждений, прекрасно
объясняет распределение механического момента в Солнечной системе
(официальная наука не может это объяснить[12]) и говорит о том, что нет
необходимости Солнечной системе "рождаться", как нечто целое. Тут надо
обратить внимание на то, что ортодоксальная наука даже не рассматривала
вариант зарождения Солнечной системы по механизму постепенного роста за счет
внешнего материала. Любая достаточно большая масса, способная удерживать
материал за счет гравитационного поля, будь то звезда или холодное тело, с
неизбежностью (см. главу о захвате космических тел) будут образовывать
планетную систему, собирая всякий хлам, которого предостаточно в космическом
пространстве.[13] Поэтому Солнечная система не "родилась", а зародилась в виде
маленьких тел в заранее определенных местах, когда Солнце еще не было
звездой (см. ниже о Юпитере), которые росли вместе с Солнцем и продолжают
расти за счет космического вещества. В этом смысле, планетная система Солнца
старше самого Солнца в качестве звезды.[14] Явление зодиакального света и
противосияния в плоскости эклиптики подтверждают этот вывод.[15] Для того
чтобы в этом убедиться еще раз, достаточно взглянуть на "лицо" планет земной
группы, испещренных метеоритными кратерами или заглянуть в историю Земли,
для чего приходится лезть глубоко под землю и чем дальше, тем глубже. Кстати,
как будет ясно из дальнейшего, метеориты не могут попадать на планеты
юпитерной группы в таком количестве, как на планеты земной группы, а кометы -
наоборот.
С одним и тем же значением могут быть макротела любой массы и любой
поступательной скорости. Они, попадая в Солнечную систему, располагаются на
орбите соответствующей планеты или спутника и подпитывают их веществом.
Макротела с другими значениями не могут усваиваться данной планетой или
спутником и у них единственный путь к усвоению данным космическим телом -
изменить соответствующим образом в результате возмущений и диссипации
энергии, в противном случае это макротело станет добычей другой планеты или
спутника. Этот вывод не совсем верен, в дальнейшем мы убедимся в том, что
макротела и микрочастицы не образуют непрерывной последовательности
моментов количества движения в результате "интерференции", поэтому
"неправильных" космических объектов крайне мало. Таким образом, Солнечная
система, подобно атому, освещаемому фотонами разной длиной волны, также
"освещается" макротелами с разной длиной волны де Бройля и поглощает только
избранные макротела. В отличие от атома, это поглощение необратимо и
приводит к непрерывному росту массы системы. На этом аналогии макро- и
микромира далеко не исчерпываются.
Обращая внимание на физические свойства материала, из которого строятся
планеты, мы сразу замечаем два вида его: основная масса, поставляемая
кометами, представляет собой материал, плотность которого, примерно, в 5 раз
ниже плотности материала метеоритов. Следовательно, первого, грубо говоря,
должно быть в 5 раз больше второго, т.к. при одной и той же скорости вращения,
частица малой плотности создает меньшую напряженность гравидинамического
поля, что приведет при одной и той же тангенциальной скорости винтового
движения к существенному увеличению радиуса винтовой линии из-за слабой
силы Лоренца (для гравидинамического поля). Поэтому макротела вещества
комет наращивают в Солнечной системе планеты юпитерной группы, а вещества
метеоритов - планеты земной группы в соответствии с распределением вещества
в космическом пространстве, которое и определяет относительную массу планет.
При этом метеоритное вещество располагается ближе к центральному телу, как
для планет, так и для их спутников, чем кометное вещество. Естественно, что
плотность вещества в каждой комете и метеорите непостоянны и изменяются в
некоторых не перекрывающих друг друга пределах, но, как указывалось выше,
планеты будут поглощать не всевозможные значения внутри этих пределов, а
только избранные, соответствующие данной планете или спутнику. Таким
образом, космическое вещество, прежде чем попасть на планету, сепарируется по
плотности и, следовательно, химсоставу. Конечно, в целом, мы наблюдаем
усредненную картину, но в продолжение определенного периода, прохождение
Солнечной системой по галактическому пути вызывает преимущественный рост
самого Солнца, если по пути попадают облака водорода, планет земной или
юпитерной группы, если по пути попадает соответствующий материал.[16]
В результате всех этих рассуждений мы приходим к удивительному выводу о
"квантовых" состояниях планет и их спутников в Солнечной системе и в любых
других космических системах. Правда, этот вывод содержится в известном
эмпирическом правиле Боде[17] для радиусов орбит планет, поэтому вызывает
удивление не формальная, а реальная квантованность,[18] вернее даже, общность
микро- и макромира.
Придется снова обратиться к атому водорода и провести некоторые сравнения
с Солнечной системой. Большая ошибка Бора и его современных последователей,
как нами показано ранее, состоит в том, что они предполагают возможность
существования у электрона кратных значений момента количества движения,
несмотря на то, что закон сохранения момента количества движения это
категорически запрещает. Если кратность момента импульса для электрона в
атоме невозможна, то это вполне естественное состояние для космического
объекта, поскольку формула (8.4) справедлива не только для тела, растущего из
космического материала, но и для самого этого материала. В этом смысле, как это
не парадоксально, теория атома Бора больше справедлива для Солнечной
системы, чем для атома. Поэтому радиус орбиты космического тела будет (из
теории Бора):
(8.5),
если не учитывать эллиптические орбиты или "преобразовать" их в круговые
(см. ниже), где: - радиус орбиты планеты, а - радиус орбиты планеты в
основном состоянии, n - квантовое число Бора (не путать с квантовыми числами в
теории атома, изложенной выше). Переписав (8.5) в виде:
(8.6)
и отложив на оси ординат для планет Солнечной системы, а на оси абсцисс
целые числа, увидим, что планеты земной группы и планеты группы Юпитера
образуют две пересекающиеся прямые (фиг. 8.3).
Из фигуры 8.3 можно найти:
Для земной группы: см. Меркурий =3, Венера =4, Земля =5,
Марс =6.
Для группы Юпитера: см. Юпитер =2, Сатурн =3, Уран =4,
Нептун =5, Плутон =6.
Интересно отметить, что для планет земной группы не отмечается планет с
=1 и =2, а для группы Юпитера нет планеты с =1. Отсутствие их, с одной
стороны, объяснимо тем, что планета в основном состоянии находится слишком
близко к центральному телу и разрушается от приливного воздействия его. С
другой стороны, планеты земной группы с =1 и 2 настолько близко должны
быть расположены у Солнца, что, несмотря на термостойкий материал,
собирающийся в этой области, в условиях вакуума, он легко испаряется. То же
можно сказать и о планете 1 группы Юпитера, которая должна находиться между
Землей и Марсом, поскольку вещество комет в этих условиях также не
термостойко. Однако поступает в Солнечную систему кометного вещества
значительно больше, чем метеоритного, поэтому надо рассматривать не
статическое, а динамическое равновесие. Если поступление вещества превышает
его испарение, то масса растет, в обратном случае - уменьшается. Примером
последнего служит Уран, который в процессе поворачивания своей орбиты в
плоскость Солнечной системы вместе со своими спутниками практически не
потреблял вещество, но терял его, поэтому масса планеты "выпадает" из ряда
масс планет группы Юпитера. В любом случае от комет остается более
термостойкий "мусор", который при распаде кометного вещества приобретает
квантовое число 1,5 и уже не может дойти до места назначения в планету 1
юпитерной группы, поэтому между Марсом и Юпитером в виде пояса малых
планет (наружного кольца Солнца) идет сортировка вещества. Там же находятся
и "планеты" земной группы с квантовыми числами выше 6.
Таблица 3.1 теперь нам пригодится для того, чтобы посчитать квантовые
состояния членов Солнечной системы с большими эксцентриситетами орбит.
Очевидно, что космическое тело не может занять дно потенциальной ямы
испусканием порций энергии, как это способен делать электрон. Максимальная
энергия связи с центральным телом (минимум потенциальной энергии)
достигается постепенным рассеиванием избыточной энергии космического тела
(которую легко найти пользуясь формулами таблицы 3.1) за счет диссипативных
процессов (сопротивление движению космической среды, приливное
воздействие, возмущение орбиты от влияния других тел и т.п.). В таких условиях
целочисленного изменения квантового числа n ждать не приходится. Случайным
образом ориентированная в пространстве эллиптическая орбита космического
тела, попавшего в Солнечную систему, постепенно без скачков переходит в
круговую в плоскости эклиптики с прямым движением по орбите (против часовой
стрелки, если смотреть с северного полюса мира). Это относится к любым
макротелам от пылинок до планетного масштаба, поэтому падение
микрометеорита на Луну или захват Солнечной системой Урана вместе со всеми
его спутниками - суть один и тот же процесс поглощения системой макротел,
потенциально давно готовых к захвату[19] еще в межзвездной и межгалактической
среде из-за винтового движения их. Однако существует другого рода
квантованность - по значениям произведения Vr. В атоме такая квантованность
невозможна, т.к. момент импульса электрона сохраняет свое значение,
следовательно, произведение есть величина постоянная (для
нерелятивистских электронов). В космическом пространстве идет процесс
интенсивного роста макротел. При этом слипаться будут частицы, имеющие
одинаковые параметры винтовой траектории, поскольку они имеют возможность
достаточно долго находиться рядом. Подобная "интерференция волн де Бройля"
макротел приводит к тому, что произведение Vr любого макротела имеет не какие
попало, а некоторые квантованные значения. Очевидно, что Vr будет
определяться не массой, а плотностью макротел, т.к. при малой плотности
гравидинамическое поле частицы будет малым, следовательно, аналог силы
Лоренца невелик и витки винтовой линии будут иметь очень большие размеры
(Vr велико). Если мы мысленно предотвратим поступление нового вещества в
Солнечную систему, то, набравшись терпения, дождемся, что орбиты всех членов
Солнечной системы станут круговыми. Поэтому расчеты лучше вести для
"идеальных" - круговых орбит, которые неизбежны для стационарного состояния
и приобретение такой формы орбит космических объектов - вопрос только
времени. Для планет, их спутников и большинства астероидов это не имеет
большого значения, т.к. их орбиты уже близки к круговым, а для комет
экстраполяция их орбит в будущее совершенно необходима, иначе с ними не
разобраться.
Учитывая вышеизложенное, воспользуемся из таблицы 3.1 соотношением:
(8.7),
где - перигелийное расстояние, - радиус круговой орбиты. Чтобы
избавиться от n, из этой же таблицы воспользуемся соотношением:
(8.8),
где e - эксцентриситет орбиты. Подставив (8.8) в (8.7), найдем, каков будет
радиус круговой орбиты по наблюдаемому перигелийному расстоянию и
эксцентриситету орбиты:
(8.9).
Можно было и прямо воспользоваться формулой (3.19), чтобы получить (8.9),
но физический смысл (8.9) остался бы не совсем ясен.
Воспользовавшись данными: Е.Н. Слюта и др. "Сравнительная планетология",
"Наука", 1995, стр.91-105, по формуле (8.9) рассчитаем будущее положение
круговых орбит астероидов (диаметром больше 100 км) и известных комет.
Результаты представлены на фигуре 8.4. Из фигуры видно, что как кометы, так и
астероиды соберутся вместе на расстоянии 2-3 а.е. от Солнца, т.е. в поясе малых
планет. Здесь скоро будут все кометы группы 1, к тому времени стабилизируются
и кометы группы 2 и т.д. Поэтому в поясе малых планет мы имеем возможность
наблюдать внутреннее вещество комет.[20]
В непосредственной близости от Земли окажутся "наши" кометы: Галлея,
Брорзена, Брорзена-Меткофа и Хонда-Мркоса-Пайдушаковой. Все они с
неизбежностью упадут на Землю или некоторые из них на Луну, которая сама
обязательно упадет на Землю (см. ниже). Поэтому, выпадение космических тел на
поверхность планет и их спутников является не случайным событием, как его
трактует официальная наука, а закономерным, в связи с чем космическое
патрулирование совершенно необходимо для безопасности человечества.
Планета 2 земной группы тоже должна зарождаться,[21] хотя и менее
интенсивно, из-за относительного дефицита метеоритного вещества, поэтому на
ее месте вполне вероятно нахождение "зародыша" из особо плотных и
термостойких веществ. Более вероятно наличие колец вокруг Солнца,
аналогичных кольцам планет юпитерной группы. Что касается планет с
квантовым числом больше 6, то можно сказать следующее. Если и возможно
существование планет прогрессивно уменьшающейся массы с квантовыми
числами 7,8,9,10 для земной группы планет, то эти планеты точно попадают в
пояс малых планет в такой же степени относящихся и к группе Юпитера (им
соответствуют максимумы на фиг. 8.4, обозначенные вертикальными стрелками).
Короче говоря, продолжения ряда планет земной группы не существует с
квантовыми числами выше 10 по той простой причине, что вещества с меньшей
плотностью попадают в группу Юпитера. За Плутоном могли бы находиться
планеты с квантовыми числами 7 и 8, но непонятно, из чего они могут состоять.
Если в космосе существует твердый водород и, соответственно, твердый
высокопористый водород, то следует поискать эти планеты. Представляется
более вероятным существование за Плутоном малых планет Солнечной системы с
обратным движением, на что косвенно указывает "аномальный" (см. ниже)
эксцентриситет орбиты Плутона. Все эти рассуждения справедливы для
"правильных" планет и спутников, не захваченных Солнечной системой, как
единое целое, а растущих естественным образом или захваченных достаточно
давно и успевших стать "правильными".
Еще одну особенность следует отметить в связи с "облучением" Солнечной
системы двумя разными типами макротел. Подставив в (8.2) , найденное для
планет земной и юпитерной групп, найдем:
см2/сек для земной группы и
см2/сек для юпитерной группы (8.10),
т.е. момент количества движения макротел, образующих земную группу планет,
как и предполагалось, почти в 5 раз меньше момента макротел, образующих
планеты группы Юпитера. Именно поэтому первая группа планет вращается
медленно вокруг собственной оси, а вторая быстро, т.е. космическое вещество не
только подпитывает массой Солнце и планеты, но и поддерживает их вращение
вокруг осей, причем, чем больше планета, тем быстрей она вращается, поскольку
быстрее растет.[22] Воочию это можно видеть по преимущественному выпадению
метеоритов на Землю в восточном направлении.[23] Даже, более того, оно не дает
орбитам планет стать точно в плоскость экватора Солнца, что видно из фигуры
8.1, а осям вращения планет препятствует расположиться точно перпендикулярно
орбите, т.к. угол между осью вращения планеты и плоскостью орбиты является,
по сути, следствием угла между собственным моментом количества движения и
вектором скорости макротела по витку винтовой линии. Многочисленные факты,
показывающие, что вращение небесных тел производится внешним воздействием,
компенсирующим диссипативные процессы, за недостатком места рассматривать
не будем - они известны. Мы должны наблюдать также квантованность больших
полуосей орбит астероидов и комет, являющуюся следствием гравидинамического
самовоздействия свободных тел.
Для иллюстрации этого утверждения, на фигуре 8.5 представлена зависимость
(а.е.)1/2 от квантового числа n для семейств комет Сатурна и Нептуна. r0
рассчитывалось по формуле (8.9), т.е. соответствует будущим круговым орбитам
комет. Кометы с №16 по №21, по-видимому, перегружены метеоритным
веществом, т.к. для них угол наклона прямой значительно меньше. Таким
образом, всю глубину общности макро- и микрокосмоса нам еще предстоит
осознать в полной мере (посмотрите квантовые состояния элементарных частиц в
соответствующей главе).
Подставив выражение (8.10) и (8.2) в (8.5), найдем радиусы орбит планет
Солнечной системы земной группы и группы Юпитера :
(см) (8.11),
(см) (8.12).
В таблице 8.1 указаны действительные (большая полуось орбиты) и
вычисленные по (8.11) и (8.12) в предположении круговой орбиты радиусы
орбит планет. В скобках указано квантовое состояние планет.
Таблица 8.1.
Планет
а
радиус
орб. см
вычисл.
см
Меркурий(3)
0,5791
0,559
Венера(4)
1,0821
0,993
Земля(5)
1,496
1,552
Марс(6)
2,279
2,235
Юпитер(2)
7,783
6,86
Сатурн(3)
14,28
15,4
Уран(4)
28,72
27,4
Нептун(5)
44,98
42,8
Плутон(6)
59,1
61,7
Было бы очень странно, если бы в Солнечной системе встречались тела только
в разных квантовых состояниях. Это бы означало, что некий менеджер ведет их
учет и поставляет в соответствии с утвержденным списком. Фактически это
означает полную дискредитацию идеи квантованности макротел. Поэтому мы
должны обнаруживать макротела в одном и том же квантовом состоянии.[24]
Подобное состояние неустойчиво и должно приводить к слиянию макротел, но,
учитывая их постоянное поступление в Солнечную систему, подобный феномен
докажет одновременно и квантованность и непрерывный рост массы Солнечной
системы. Для выяснения этого вопроса обратимся к спутникам планет. Проделав
аналогичную процедуру для них, мы увидим, что качественная картина остается
прежней, вплоть до копирования планетами юпитерной группы Солнечной
системы в миниатюре (эти планеты, как увидим ниже, сами являются
потенциальными звездами).[25] Правда, в еще большей степени "квантованность"
размазывается, т.к. она и для Солнечной системы не строгая, что видно по
некоторому несовпадению рассчитанных и действительных радиусов орбит
планет из-за существенных диссипативных процессов и возмущений. Для
расчетов необходимы, как минимум, два спутника (далее будет показан путь
расчета спутниковой системы для которого необходимо знать только массу
центрального тела).
Многочисленные наблюдаемые явления на Солнце подтверждают
предположение о том, что наше светило не только теряет массу за счет излучения
и "солнечного ветра", но и приобретает ее (жаль, что не знаем сколько) за счет
космического материала.[26] Очевидно, что метеоритная пыль должна давать
яркие спектральные линии железа и никеля в короне.[27] "Падение" облаков
космического водорода на Солнце вызывает не только вспышки, но и
подтверждает еретическую мысль о том, что термоядерные реакции греют
Солнце не только изнутри, но и снаружи.[28]
Потоки вещества от Солнца мы фиксируем легко, но, к сожалению, очень
трудно обнаружить обратный поток, даже падение комет на наше светило
обнаруживается с большим трудом.
Будущие исследования покажут, какой из этих механизмов превалирует.[29]
[1] "Обращаясь к Солнечной системе, нетрудно обнаружить следующие существенные особенности
ее строения:
1. Все планеты обращаются вокруг Солнца в одном и том же направлении.
2. Все планеты вращаются вокруг своих осей в направлении, соответствующем направлению их
обращения вокруг Солнца (исключение составляют Уран и Венера).
3. Эксцентриситеты орбит планет очень мало отличаются от нуля, т.е. орбиты планет почти круговые.
Исключение представляют орбиты Меркурия и Плутона.
4. Орбиты планет, кроме Меркурия и Плутона, лежат почти в одной плоскости, мало наклоненной к
плоскости солнечного экватора.
5. Крайне неравномерно распределяется между Солнцем и планетами момент количества движения
(для точки массы m, обращающейся по окружности радиуса r со скоростью v, момент количества
движения равен mvr). На долю Солнца, в котором сосредоточено 99% всей массы Солнечной системы,
приходится только 2% ее полного момента количества движения.
6. Вращение Солнца вокруг его оси происходит в ту же сторону, в какую движутся планеты вокруг
Солнца.
7. Орбиты большинства спутников планет близки к круговым, а движения большинства спутников по
их орбитам происходят в том же направлении, в каком планеты движутся вокруг Солнца.
8. Орбиты спутников в большинстве своем мало наклонены к плоскостям экваторов своих планет.
9. Планеты делятся на две группы: планеты типа Земли и планеты-гиганты типа Юпитера. Планеты с
большей массой вращаются вокруг своих осей с меньшими периодами. Планеты-гиганты имеют
наименьшую плотность.
Ни одной из существовавших и существующих космогонических гипотез не удается убедительно
объяснить эти закономерности и особенности, и это обстоятельство порождает скептическое отношение
к этим гипотезам". В.Г. Демин "Судьба Солнечной системы", "Наука", М., 1975, стр.61.
[2] "Межпланетная пыль - частицы преимущественно с массой 10-3 - 10-5 г., распространенные в
межпланетном пространстве. Общая масса межпланетной пыли оценивается в 1019 - 1020 г. При удалении
от Солнца плотность пылевого облака падает примерно как R-1,3 , а на расстояниях ?3 а.е. пыль
практически отсутствует. Наибольшая концентрация межпланетной пыли наблюдается в области
эклиптики, поскольку у большинства частиц наклонение орбит не превосходит 30-400". Е.Н. Слюта и др.
"Сравнительная планетология", "Наука", М., 1995, стр.42.
[3] Некоторым подтверждением могут служить винтовые формы хвостов комет I типа. (Е.Н. Слюта и др.
"Сравнительная планетология", "Наука", М., 1995, стр.71).
[4] Если в новой физике волна де Бройля имеет совершенно ясный физический смысл и является
поперечной ("колебания" частицы при движении по винтовой линии происходят поперек ее перемещения
в пространстве), то ортодоксальная наука в этом вопросе не имеет ясных представлений. Если считать
волну де Бройля поперечной, то приходится принять на вооружение эфир со свойствами твердого тела,
чтобы обеспечивалось распространение такой волны. Если считать ее продольной, то эфир должен
обладать свойствами жидкости или газа. Если отказаться от эфира вообще, то приходится вводить
новый вид волны - "волна вероятности", но тогда нужно раскрыть ее физический смысл и показать, что
такая волна должна обладать свойствами обычных волн, что доказано экспериментально. Даже в виде
волнового пакета частицу невозможно представить, т.к. по представлениям официальной физики для
волн де Бройля существует дисперсия даже в вакууме, поэтому волновой пакет расплывается со
временем. "Это не позволяет представлять частицы в виде группы волн де Бройля" (Б.М. Яворский, А.А.
Детлаф, Справочник по физике, "Наука", М., 1964, стр. 644).
[5] По представлениям современной науки потенциальной ямы не существует ни в случае движения
электрона вокруг ядра, ни в случае движения космического тела вокруг центрального. Поэтому данные
системы должны быть принципиально неустойчивы, а их фактическая устойчивость (являющаяся
образцом устойчивости в нашем мире) однозначно указывает на ошибочность этих представлений.
Только понятие универсальной энергии отталкивания, введенное новой физикой, позволяет дать
исчерпывающее решение этой проблемы.
[6] Автор является убежденным атеистом, поэтому упоминание всуе имени бога служит только для
удобочитаемости текста.
[7] Естественно, что в прошлом поступление вещества в Солнечную систему было значительно
больше. "Бомбардировка метеоритная интенсивная - событие, следы которого сохранились в
геологической истории планетных тел и малых тел Солнечной системы в виде областей с высокой
плотностью кратеров ударных на твердой поверхности. Определения возраста абсолютного пород лунных
материков датируют резкий спад интенсивной метеоритной бомбардировки временем ?3,9 млрд. лет
назад. Начало ее, вероятно, смыкается с последними стадиями аккреции (рост тел за счет
присоединения новых частиц - В.К.) планетных тел (?4,6 млрд. лет назад)". Е.Н. Слюта и др.
"Сравнительная планетология", "Наука", М., 1995, стр.11.
[8] Последние исследования антарктических метеоритов подтверждают, что метеориты, поступающие
на Землю с этих двух направлений различаются между собой: "Метеориты антарктические - метеориты,
найденные в Антарктиде, где в определенных геоморфологических условиях в результате интенсивного
испарения притекающих с большой площади масс льда происходит накопление метеоритов на
поверхности льда. Найдено более 10 000 образцов, в том числе новые (например, метеориты лунные) и
редкие типы. По соотношениям метеоритов разных классов, а также по некоторым химическим
особенностям популяция метеоритов антарктических отличается от неантарктических. Причина этого
пока неизвестна". Е.Н. Слюта и др. "Сравнительная планетология", "Наука", М., 1995, стр.43.
[9] Так как они должны двигаться против вращения нашей Галактики в целом.
[10] "Случайное накопление возмущений за счет сил тяготения планет называется диффузией комет.
К.А. Штейнс указал три закона диффузии.
Согласно первому закону диффузии накопление случайных возмущений в движении комет приводит к
постепенному уменьшению наклонов плоскостей орбит комет к плоскости эклиптики. На рис. 1 указано
распределение орбит по их наклонам к эклиптике для вновь открываемых комет, а на рис. 2 приведено
распределение старых комет по наклонам их орбит к плоскости эклиптики.
Как видно, для новых орбит равновероятны как прямые, так и обратные движения, в то время, как
большинство остальных (старых - В.К.) комет движется вокруг Солнца в прямом направлении.
По второму закону диффузии накопление возмущающих эффектов приводит к тому, что орбиты с
большими перигелийными расстояниями имеют в среднем меньшие эксцентриситеты и меньшие значения
больших полуосей.
Второй закон диффузии находится в очень хорошем согласии с данными наблюдений всех комет,
которые были открыты и наблюдались после 1700 г. Он характеризует направление эволюции кометных
орбит под действием планетных возмущений.
Третий закон диффузии объясняет распределение орбит новых комет в пространстве и
формулируется следующим образом: количество наблюдаемых новых комет возрастает с уменьшением
перигелийного расстояния. Он находит простое объяснение: кометы с большими перигелийными
расстояниями разрушаются намного медленнее, нежели те кометы, которые в перигелии проходят очень
близко к Солнцу". В.Г. Демин "Судьба Солнечной системы", "Наука", М., 1975, стр.140-142.
С точки зрения новой физики, все три закона диффузии комет и не только их, но и любого тела в
Солнечной системе можно объединить в один: любое тело в Солнечной системе, не поглощенное другими
телами, за счет гравидинамического взаимодействия с системой стремится занять круговую орбиту с
прямым движением (против часовой стрелки, если смотреть с северного полюса мира) и собственным
вращением в ту же сторону, чему способствуют взаимодействие с другими телами Солнечной системы и
диссипативные процессы. В результате достигается минимум потенциальной энергии системы в целом.
Рисунок 1 подтверждает, что "новые" кометы Солнце захватывает на своей галактической орбите,
поэтому наклонение их орбит близко к 900 (см. фигуру 8.1).
Особенно наглядно видна эволюция орбит в Солнечной системе на примере семейств комет Нептуна,
Урана, Сатурна и Юпитера. Если в семействе Нептуна орбиты комет обладают большим
эксцентриситетом, большим наклоном орбит и часто обратным движением, то в семействе Юпитера
характерны близость плоскостей орбит комет к плоскости эклиптики и исключительно прямые
обращения вокруг Солнца с малым эксцентриситетом (см. Е.Н. Слюта и др. "Сравнительная
планетология", "Наука", М., 1995, стр.62-63.
Несмотря на то, что рост членов Солнечной системы за счет метеоритного вещества не столь велик,
как от кометного, к нему полностью относится все, что выше было сказано о кометах. "Подсистема
астероидов плоская - астероиды с наклонением орбиты меньше 80 , т.е. с орбитами, расположенными
вблизи плоскости эклиптики. Подсистема охватывает около половины всех астероидов...(Сравни с рис.1
и рис.2 - В.К.). Подсистема астероидов сферическая - астероиды с наклонением орбиты больше 80 ". Е.Н.
Слюта и др. "Сравнительная планетология", "Наука", М., 1995, стр.52.
[11] Подставив и , где Т - период обращения в (8.3), после простых преобразований
найдем: , а это и есть третий закон Кеплера. Обратите внимание, что при этом выводе
мы совершенно не пользовались понятием центростремительного ускорения, как это сделано, например,
в книге: Дж. Орир "Популярная физика", "Мир", М., 1969, стр.107-108.
[12] "Некоторые, например, крупный английский астроном Ф. Хойл, придерживаются мнения об
одновременном образовании Солнца и планет из первичного облака. Но на этом пути возникают
затруднения в объяснении распределения момента количества движения (количества вращения) между
Солнцем и планетами (в Солнечной системе на долю планет приходится 98% момента вращения, хотя они
составляют лишь 0,1% массы Солнечной системы". К.П. Белов, Н.Г. Бочкарев "Магнетизм на Земле и в
космосе", "Наука", М., 1983, стр.168), т.е. "неудовлетворительно объясняются трудности, оказавшиеся
роковыми для гипотезы Лапласа". В.Г. Демин "Судьба Солнечной системы", "Наука", М., 1975, стр.63.
"Иными словами, удельный (на единицу массы) момент количества движения у планет больше, чем у
Солнца, в среднем в 35 000 раз. Это обстоятельство являлось непреодолимым препятствием для многих
космогонических гипотез. В новейших гипотезах принимается, что за перенос момента количества
движения в Солнечной системе ответственно магнитное поле Солнца". Физика космоса, "Советская
энциклопедия", М., 1976, стр.70. Читателю, видимо, ясно, что привлечение магнитного поля Солнца
связано с совершенной безвыходностью положения ортодоксальной науки в этом вопросе.
[13] "Действительно, начиная с 1973 г., появляются все новые указания на присутствие межзвездных
пылинок в веществе метеоритов". Физика космоса, "Советская энциклопедия", М., 1976, стр. 443.
[14] Возраст большинства метеоритов близок возрасту Солнечной системы и составляет ~4,6 млрд.
лет. Е.Н. Слюта и др., Сравнительная планетология, "Наука", М., 1995, стр.14. Возраст Земли и Луны
определен таким же значением.
[15] "...советский астроном В.Г. Фесенков показал, что материя зодиакального света должна
обновляться через каждые 100 000 лет. За указанное время все пылинки, образующие зодиакальное
облако, должны выпадать на Солнце вследствие эффекта Пойнтинга - Робертсона. Источник,
пополняющий убыль материи зодиакального облака, с достоверностью пока не установлен". Физика
космоса, "Советская энциклопедия", М., 1976, стр. 78.
[16] "Но тогда должен существовать постоянный источник, питающий скопления космической
материи". В.Г. Демин "Судьба Солнечной системы", "Наука", М., 1975, стр.121.
"Переменность тяготения тел Солнечной системы в некоторой степени зависит также от процессов
роста массы планет вследствие постоянного выпадения на них метеорного вещества. В движении самих
планет этот эффект не вызовет сколько-нибудь заметных изменений, однако этого нельзя утверждать
относительно движения спутников планет на космогонических интервалах времени". (Там же, стр.180).
"Мы упомянули еще один эффект, могущий оказать влияние на эволюцию спутниковых движений, а
именно, эффект роста массы планет за счет выпадения метеорной материи. Этот эффект в наше время
весьма невелик, ибо, например, Земля за счет падения метеорной материи каждый год увеличивает свою
массу примерно на 3-6 тыс. т, однако он сказывается на движении Луны. Если бы количество метеорной
материи в Солнечной системе не пополнялось, то влиянием незначительного роста масс планет можно
было бы пренебречь. К сожалению, этого нельзя утверждать. Существует гипотеза, согласно которой
ледниковые периоды на Земле повторяются с периодичностью порядка 200 млн. лет. Геологические
данные не противоречат этой гипотезе. ... Как известно, в Галактике наблюдаются в значительных
количествах протяженные газово-пылевые облака. Солнечная система, проходя через эти облака,
пополняет запасы метеорного вещества". (Там же, стр.184).
"Помимо тормозящего эффекта космической пыли, на тела Солнечной системы воздействует и
солнечная радиация, которая порождает не только световое давление, но и вызывает дополнительное
(радиативное) торможение. Последнее особенно сильно проявляется в движении малых тел, в частности,
метеорной пыли. В этом направлении важные исследования были проведены академиком В.Г.
Фесенковым. Приведем некоторые из его результатов. Радиативное торможение приводит к уменьшению
размеров орбит. Так, для частицы радиусом в 1 см с плотностью в 3 г/см3 , первоначально двигавшейся
по орбите с большой полуосью в 2 а.е., время падения на Солнце составляет около 60 млн. лет. Для
микрометеоритов радиусом в 10 мк с плотностью в 1 г/см3 , движущихся в окрестности земной орбиты,
время падения на Солнце составляет всего 7000 лет. Отсюда следует, что межпланетное пространство
должно постепенно "очищаться" от космической пыли (а масса Солнца расти! - В.К.), если не будет
происходить компенсация ее пополнением из каких-либо других источников". (Там же, стр.186-187).
[17] "Радиусы планетных орбит приблизительно подчиняются найденному из наблюдений закону Боде -
Тициуса: Rn=(0,3?2n-2+0,4) а.е., где n - номер планеты. Эта формула, справедливая и для планетгигантов,
если считать Юпитер не пятой, а шестой планетой, стимулировала в свое время поиски пятой
планеты. На ее месте было открыто кольцо астероидов (при n=5, R=2,8 а.е.)". Физика космоса,
"Советская энциклопедия", М., 1976, стр. 70.
[18] Несколько цитат по поводу поиска квантовых состояний планет в ранней и современной
астрономии из: В.Г. Демин "Судьба Солнечной систем", "Наука", М., 1975, стр.235-237.
"Если проследить за эволюцией взглядов ученых, то можно заметить, что еще с древних времен
философы, физики, а позднее и механики отдавали приоритет идее об определенной "организации"
Солнечной системы. Так, Платон выдвинул принцип "идеальности" небесных движений, согласно
которому небесные движения должны быть равномерными и круговыми. ... В природе действительно чаще
всего мы встречаемся с почти круговыми движениями. С другой стороны, принцип Платона заставляет
задумываться над вопросом: "А не "выбирают" ли планеты свои орбиты по какому-либо неизвестному
еще физическому принципу?" (Такой принцип и предлагает новая физика - В.К.). В течение двух
последних веков, начиная от Тициуса и Боде, не один астроном пытался найти закон планетных
расстояний. Эти попытки не прекращаются и сейчас (достаточно вспомнить закон планетных расстояний
О.Ю. Шмидта). И несмотря на эмпиризм и слепой поиск, несмотря на отсутствие физических и
механических руководящих идей, сами эти поиски не оцениваются нами как поиски философского
камня. Почему бы и в самом деле не существовать закону планетных расстояний? Могут ли планеты
двигаться "на каких попало" орбитах? Не обязаны ли они в своем выборе орбит подчиняться каким-то
правилам?... Хотя силы ядерного взаимодействия отличны от сил гравитационного взаимодействия, все
же поиски принципов "квантования" орбит планет кажутся вполне естественными.... Оказывается,
непреодолимого барьера между классической и квантовой механикой нет. Это особенно ясно показал
член-корр. АН СССР Н.Г. Четаев. Он неоднократно высказывал интереснейшую мысль, оставшуюся, к
сожалению, без внимания: "Устойчивость, явление принципиально общее, как-то должна, по-видимому,
проявляться в основных законах природы".... Результат Четаева поразителен. Правило отбора
устойчивых действительных движений в гамильтоновых системах совпадает с правилами квантования
орбит электронов: оно приводит к фундаментальному для современной физики уравнению Шредингера".
[19] "Четыре внешних спутника Юпитера обладают обратным движением. Объяснить происхождение
всех спутников как с прямым, так и с обратным движениями в едином процессе очень трудно. Разумно
поэтому поставить вопрос: а не приобретены ли спутники с обратным движением Юпитером потом, "по
случаю"? Не остался ли надолго в окрестностях Юпитера случайно "забредший" в его сферу действия
астероид? Такое явление небесные механики называют захватом. Астрономы, мало знакомые с небесной
механикой, считают возможность захвата вполне вероятной. Однако доказать строго математически
возможность и большую или достаточно заметную вероятность захвата совсем не просто. Пока мы не
имеем ее надежных количественных оценок. (Они даны ниже в этой книге - В.К.). Поэтому правильнее
воздержаться от ответа на этот вопрос". В.Г. Демин "Судьба Солнечной системы", "Наука", М., 1975,
стр.126-127. Очевидно, что новая небесная механика, утверждая движение макротел по винтовой
траектории и существование потенциальной ямы при гравитационном взаимодействии, одновременно
утверждает не только вероятность, но и неизбежность захвата.
[20] Многие исследователи считают кометы одними из самых древних реликтовых тел Солнечной
системы, другие предполагают, что некоторые кометы приходят к нам из других планетных систем.
Известный голландский астроном Я. Оорт предполагает существование на окраинах Солнечной системы
(150 000 а.е.) облака комет, питающего Солнечную систему. Предполагают также, что кроме облака
Оорта (в существовании которого мало кто сомневается) есть еще один резервуар комет - пояс Уиппла,
который находится за орбитой Нептуна. "Число комет в этой области оценивается в 109 с суммарной
массой ?1027 г. Предположение основывается на заметных возмущениях в движении Нептуна". Е.Н. Слюта
и др. "Сравнительная планетология", "Наука", М., 1995, стр.58.
[21] "Неоднократно высказывалось предположение, что десятая планета Солнечной системы движется
внутри орбиты Меркурия. К такому выводу в результате расчетов возмущенного движения Меркурия
пришли астрономы Морской обсерватории в Вашингтоне". В.Г. Демин "Судьба Солнечной системы",
"Наука", М., 1975, стр.54.
[22] "Есть некая закономерность во вращении планет: чем больше масса планеты, тем быстрее она
вращается". А.В. Бялко, Наша планета - Земля, "Наука", М., 1989, стр. 50.
[23] "Ведь вся (практически вся) энергия метеорита уходит в конечном счете именно на нагревание
горных пород, пройдя перед этим через другие, механические формы. Оговорка "практически" связана с
изменением в результате столкновения с метеоритом скорости движения всей Земли и скорости ее
вращения". А.В. Бялко, Наша планета - Земля, "Наука", М., 1989, стр. 81.
"Наиболее часто выпадают на Землю метеориты каменные, так называемые хондриты. Их силикатная
структура содержит хондры - зерна размером до нескольких миллиметров". Там же, стр. 80.
"Если предположить, что центральное твердое ядро (Земли - В.К.) состоит из железа, а жидкость - из
окиси железа FeO и сернистого железа FeS, то химический состав всей нашей планеты целиком
окажется близким к составу углистых хондритов". Там же, стр. 93.
[24] Земля и Луна могут рассматриваться как двойная планета в одном квантовом состоянии.
"Исключительная массивность Луны позволяет называть систему Земля-Луна двойной планетой и
считать, что условия образования этой системы несколько отличались от условий формирования других
планет. Однако после крушения гипотезы английского физика Д. Дарвина об отделении Луны от Земли
никакого иного объяснения столь значительным размерам Луны предложено не было". "Физика космоса",
"Советская энциклопедия", М., 1976, стр.66. Новая физика считает, что Луна захвачена Солнечной
системой почти целиком и речь надо вести не об ее отделении от Земли, а падении на Землю. Подробнее
о захвате Луны в конце главы.
[25] "Спутник регулярный - спутники, образующие миниатюрные системы, подобные Солнечной, около
трех самых крупных планет-гигантов. Это четыре галилеевых спутника Юпитера (открыты Г. Галилеем в
1610 г.), восемь классических спутников Сатурна и пять спутников Урана. Орбиты спутников
регулярных, как правило, почти круговые и лежат вблизи экваторов планет. Предполагается, что
системы спутников регулярных образовались под действием тех же процессов, которые привели к
образованию самой Солнечной системы". Е.Н. Слюта и др., Сравнительная планетология, "Наука", М.,
1995, стр.65-66.
[26] "Наблюдается и явление, приводящее к росту массы Солнца. Это падение на Солнце комет. Было
сфотографировано несколько комет, со скоростью 618 км/сек (вторая космическая скорость Солнца)
устремлявшихся к солнечному диску. Это были небольшие кометы, они обнаружили себя свечением
всего за несколько часов до своего исчезновения, до испарения в атмосфере Солнца. Оценить массу
этих комет трудно. Трудно даже сказать, насколько часто происходят эти события - пока их
зафиксировано слишком мало". А.В. Бялко, Наша планета - Земля, "Наука", М., 1989, стр. 114.
[27] "Примерно в то же время была раскрыта загадка таинственного элемента "корония", которому
приписывались яркие линии короны. Оказалось, что они вызваны свечением железа и никеля, только
находящихся в совершенно необычном состоянии, когда вследствие исключительно высокой
температуры (примерно 1-2 млн. градусов) и разреженности атомы этих химических элементов теряют от
девяти до четырнадцати электронов". Ю.И. Витинский, Солнечная активность, "Наука", М., 1983, стр.15.
[28] "По-видимому, где-то на границе фотосферы и хромосферы в результате сложного
взаимодействия излучения, конвекции, а также магнитных и электрических полей происходит нечто
необычное, непонятное. Потому что температура солнечного газа, которая до этого - от центра Солнца
до фотосферы - убывала (как и положено при удалении от источника энергии), неожиданно начинает
возрастать". А.В. Бялко, Наша планета - Земля, "Наука", М., 1989, стр. 129.
"Вспышка - очень сложное явление. Она проявляется прежде всего в кратковременном усилении
электромагнитного излучения в широком диапазоне длин волн, от жестких рентгеновских лучей с длиной
волны меньше 1 , а в редких случаях от гамма лучей с длиной волны около 0,02 , до километровых
радиоволн, и в выбросе ускоренных солнечных частиц. Кроме того, вспышки приводят к активизации
процессов в других областях солнечной атмосферы, порой удаленных от них на десятки тысяч
километров. А в некоторых наиболее мощных вспышках даже порождаются космические лучи, протоны
которых обладают смертоносной энергией. Общая же энергия вспышки составляет 1029-1032 эрг, что
сравнимо с энергией взрыва тысяч водородных бомб". Ю.И. Витинский, Солнечная активность, "Наука",
М., 1983, стр. 36.
"Сама солнечная вспышка обычно начинается быстрым возрастанием температуры короны примерно
до 40 млн. градусов, приводящим к появлению всплесков мягкого рентгеновского излучения". Там же,
стр. 37.
"Интересно, что в последние годы от нескольких протонных вспышек было зарегистрировано гаммаизлучение,
которое служит признаком наличия ядерных реакций в солнечной атмосфере. Оно появилось
во время их импульсной стадии". Там же, стр. 41.
[29] "Результаты экспериментов оказались неожиданными. Нейтрино не были зарегистрированы: поток
нейтрино оказался по крайней мере в пять раз меньше, чем было предсказано теорией. Эти
эксперименты показали, что наши представления о процессах, протекающих в глубоких недрах звезд, не
точны. По-видимому, недра Солнца холоднее, чем ранее предполагалось. Это означает, что из двух
возможных термоядерных реакций - протон-протонной и углеродно-азотной - последняя скорее всего не
реализуется во внутренних областях Солнца". Физика космоса, "Советская энциклопедия", М., 1976,
стр.382.
http://www.new-physics.narod.ru
8.1 ПЛАНЕТНЫЕ СИСТЕМЫ
На фигуре 8.1.1 представлена зависимость от целых чисел для
спутников Юпитера. У Юпитера качественная картина такая же, как и у всей
Солнечной системы. Четко разделяются спутники "земной" группы (первые
семь) и "юпитерной" группы. Юпитер находится в стадии интенсивного роста
массы (и вот-вот превратится в звезду, см. об этом ниже) о чем можно судить
по тому, что как спутники "земной" так и "юпитерной" групп находятся по
несколько штук в одном квантовом состоянии. Можно даже предполагать, что у
Юпитера есть свой пояс астероидов между спутниками "земной" и "юпитерной"
групп.[1]
"Земная" группа Юпитера: (см),
= 1,86 * 1016 см2/сек.
Спутни
к
радиус
орб. см
выч.
см
Метида (2)
Адрастея (2)
1,28
1,29
1,09
Амальтея (3)
Теба(Фива)
(3)
1,81
2,22
2,46
Ио(4)
4,22
4,37
Европа(5)
6,71
6,82
Ганимед(6)
10,70
9,83
"Юпитерная" группа Юпитера: (см).
?=17,8 ? 1016 см2/сек.
Спутни
к
радиус
орб. 1010
см
выч.
1010 см
Каллисто (1)
18,83
25,0
Леда (2)
Гималия (2)
Лиситея (2)
Элара (2)
110,9
114,8
117,2
117,4
100,0
Ананке (3)
Карме (3)
Пасифе (3)
Синопе (3)
226
237
Если в Солнечной системе в целом возникает подозрение, что такие
планеты как Меркурий (из-за большого эксцентриситета), Венера (из-за
обратного вращения вокруг оси[2]), Уран (из-за большого наклона оси
вращения), Плутон (из-за большого эксцентриситета и большого угла наклона
плоскости орбиты к плоскости эклиптики) захвачены Солнечной системой
целиком или в большей их части, то строение спутниковой системы Юпитера
(как и спутниковых систем других планет) укрепляет в этом подозрении. По
мере удаления спутников от Юпитера и ослабления гравидинамического поля,
эксцентриситеты и углы наклона плоскостей орбит увеличиваются, обратное
движение наружных спутников[3] и нахождение большинства спутников в
одних и тех же квантовых состояниях с очевидностью доказывают, что захват[4]
преобладает над постепенным ростом членов Солнечной системы.
Как и следовало ожидать, из-за большого удаления от Солнца, в
спутниковой системе Юпитера мы обнаруживаем спутники "земной" и
"юпитерной" группы с низкими квантовыми числами, начиная с n=1. Спутник 1
"земной" группы не может существовать в виде цельного космического тела изза
сильного приливного воздействия Юпитера, поэтому мы наблюдаем кольцо
Юпитера.[5]
На фигуре 8.1.2 представлена зависимость от целых чисел для
спутниковой системы Сатурна.
"Земная" группа Сатурна: ?n2 (см),
=3,72?1015 см2/сек.
Интересно отметить, что квантовые числа спутников имеют большие
значения, по-видимому, из-за знаменитого кольца Сатурна, реализовавшего все
меньшие квантовые числа.[6]
Спутник
радиус орб.
см
выч. см
Атлант (5)
Прометей (5)
Пандора (5)
1,38
1,39
1,42
0,91
Эпиметей (6)
Янус (6)
1,51
1,51
1,31
Мимас(7)
1,85
1,79
Энцелад(8
)
2,38
2,34
Тефия(9)
Телесто
(9)
Калипсо (9)
2,95
2,95
2,95
2,96
Диона(10)
Елена (10)
3,77
3,77
3,65
"Юпитерная" группа Сатурна: =1,39?1010 (см).
? = 2,296 ? 1016 см2/cек.
Спутни
к
радиус
орб. см
выч.
см
Рея(2)
5,27
5,56
Титан(3)
12,22
12,5
Гиперион(4)
14,81
22,2 ?
Япет(5)
35,61
34,7
Феба (10)
129,52
Гиперион "выпадает" из установленной закономерности из-за отсутствия
"квантованности". Этот случай очень интересен с точки зрения новой физики и
указывает на то, что в результате возмущений "волна де Бройля" макротел в
космическом пространстве может значительно искажаться. Первопричиной
таких искажений является изменение вращения тела вокруг своей оси.
Подтверждением тому может служить хаотичное вращение Гипериона вокруг
оси - уникальный случай для спутников планет. Гиперион и Феба имеют явные
признаки захвата их целиком, а не постепенного роста (значительный
эксцентриситет орбит, обратное движение Фебы).
На фигуре 8.1.3 представлена зависимость от целых чисел для
спутниковой системы Урана.
У Урана "земная" группа: = 0,04?108 ? n2 (см),
см2/сек.
Меньшие квантовые числа спутников "земной" и "юпитерной" группы, повидимому,
как и в случае Сатурна, реализованы кольцами Урана.[7] Уран со
своими спутниками является уникальным образованием в Солнечной системе
из-за особенностей его вращения вокруг оси.[8] Новая физика дает простое
объяснение феномену Урана.
Он вместе со спутниками образовался в межзвездном пространстве (см.
далее главу о космологии) и был целиком захвачен Солнечной системой с
обратным движением. За счет гравидинамического воздействия, орбита Урана
была постепенно повернута так, чтобы движение вокруг Солнца стало
"нормальным" и в настоящее время происходит переворачивание собственного
гравидинамического момента Урана параллельно общему гравидинамическому
моменту Солнечной системы. В конечном итоге, феномен Урана исчезнет. На это
указывает и "выпадение" массы Урана из ряда масс планет-гигантов, поскольку
за время эволюции своей орбиты он терял массу, но не имел возможности
естественного роста за счет космического материала, поэтому у него нет
спутников в одном и том же квантовом состоянии.
Спутни
к
радиус орб. см
выч.
см
Корделия (35)
0,497
0,49
Офелия (36)
0,538
0,52
Бианка (37)
0,592
0,55
Крессида (38)
0,618
0,58
Дездемона (39)
0,627
0,61
Джульетта (40)
0,644
0,64
Порция (41)
0,661
0,67
Розалинда (42)
0,699
0,71
Белинда (43)
0,752
0,74
Исключительно большие квантовые числа спутников Урана "земной" группы
соответствуют квантовым числам комет семейств Сатурна и Нептуна,
перегруженных метеоритным материалом (см. фигуру 8.5, №16 - №21).
Учитывая, что спутниковая система Урана сохранилась почти в "первозданном"
состоянии, подобный результат наводит на мысль, что на окраинах Солнечной
системы мы должны обнаруживать большое количество строительного
материала[9] (как увидим ниже, это замечание справедливо и к окраинам
галактик, где мы пока ничего не видим). О причинах больших квантовых чисел
смотрим также ниже.
"Юпитерная" группа Урана:
= 4,814?108?n2 (см), см2/сек.
В "юпитерной" группе Урана трудно ожидать спутники в одном и том же
квантовом состоянии (нет условий для их захвата), но могут отсутствовать
некоторые квантовые состояния, особенно на периферии, где гравитационное
поле ослаблено, что и наблюдается в действительности.
Спутни
к
радиус орб. см
выч.
см
Пак (4)
0,860
0,77
Миранда (5)
1,298
1,20
Ариэль (6)
1,912
1,73
Умбриэль (7)
2,660
2,36
Титания(9)
4,358
3,90
Оберон(11)
5,826
5,82
На фигуре 8.1.4 представлена зависимость от целых чисел для
спутниковой системы Нептуна.
Несмотря на то, что самый массивный спутник Нептуна - Тритон имеет
обратное движение, что указывает на его захват целиком или в большей своей
части, он находится в первом квантовом состоянии "юпитерной" группы.[10]
Спутник Нереида совсем недавно захвачен (по астрономическим масштабам
времени) и имеет очень большой эксцентриситет орбиты (е=0,75), поэтому
приходится рассчитать его будущее стационарное состояние по формуле:
, где а - большая полуось орбиты, равная 55,134?1010 см.[11]
Сегодняшнее положение большой полуоси Нереиды показано на фигуре 8.1.4
темной точкой. Остальные спутники в Солнечной системе не имеют столь
больших эксцентриситетов, поэтому в предыдущих расчетах предполагались
круговые орбиты.
"Земная" группа Нептуна: r = r0?n2 = 3,305 ?108 ? n2 (см).
? = 1,500?1015 см2/сек.
Спутни
к
радиус орб. 1010 см
выч. 1010 см
1989N6 (4)
1989N5 (4)
1989N3 (4)
0,482
0,500
0,525
0,53
1989N4 (5)
1989N2 (5)
0,620
0,736
0,83
Протей (6)
1,176
1,19
Меньшие квантовые числа спутников "земной" группы Нептуна, повидимому,
реализованы кольцами Нептуна.[12]
"Юпитерная" группа Нептуна: r = r0?n2 = 5,443 ?1010 ?n2 (см).
? = 1,924 ? 1016 см2/сек.
Спутни
к
радиус орб. 1010 см
выч. 1010 см
Тритон (1)
3,548
5,44
Нереида (2)
24,121 (стац.)
21,8
Чтобы убедиться в том, что значения , вычисленные из реального
устройства спутниковых систем, Солнца и планет не являются математической
абстракцией для подгонки теории под реальное положение вещей, построим
зависимость от массы центрального тела для спутников "земной" и
"юпитерной" группы, что отражено на фигуре 8.1.5.
Спутниковая система Урана (5, фиг. 8.1.5) по вышеупомянутым причинам
(длительное существование в изоляции от естественного роста) выпадает из
этой зависимости. Неплохо бы этот график описать аналитической
зависимостью - это очень важно в связи с обсуждаемой ниже возможностью
косвенного определения наличия внеземных цивилизаций, но за неимением
идеи расчетов, ограничимся эмпирической зависимостью ? (см2/сек)
спутниковой системы от массы М (г) центрального тела.
Эту зависимость можно описать формулами:
(8.1.1),
(8.1.2),
соответственно, для спутников "земной" и "юпитерной" группы.
Подставив (8.2) в (8.5), получим:
(8.1.3),
подставив (8.1.1) и (8.1.2) в (8.1.3), найдем:
(8.1.4),
(8.1.5).
Например, для звезды с массой в 5 раз больше Солнца (таких звезд
большинство) в соответствии с этими формулами планеты "земной" группы
будут в 3,5 раза дальше от звезды, чем в Солнечной системе, а планеты
"юпитерной" группы в 2,5 раза дальше. Чем больше масса центрального тела,
тем дальше расположены от него спутники. Это мы можем наблюдать и
непосредственно.
В этой связи и с учетом интенсивного роста Солнечной системы в прошлом,
в основном, за счет самого Солнца, планеты постепенно удаляются от светила.
Поэтому Марс демонстрирует будущее Земли, а Венера - далекое прошлое.[13]
Прекрасную статью по этому поводу написал Г.А. Скоробогатов в журнале
"Химия и жизнь", №12, 1983 г. "Где оно, "космическое чудо"?", в которой
показал, что жизнь на Марсе не могла достичь развитых форм из-за слишком
короткого периода благоприятных условий на этой планете. По-видимому,
через пару миллиардов лет Венера для человечества окажется более
благоприятным "домом", чем Земля (если человечество останется к тому
времени).
Мы видим, что, действительно, космическое вещество сепарируется по
значениям ? в зависимости от массы тела, образующего спутниковую систему.
Когда спутниковая система уже образована, дальнейшее наращивание ее
массы не вызывает вопросов. Вопрос состоит в том, откуда спутник "знает" где
ему зарождаться? Ответ на этот вопрос может быть в изначальной
квантованности значений ? свободных макротел. Она может возникнуть только
в том случае, если между собой слипаются частицы с одинаковой длиной
волны де Бройля, т.е. происходит "интерференция" этих волн. Вероятность
образования макротела из частиц с разным значением ? по-видимому, очень
мала, т.к. они не могут находиться рядом достаточное время. Квантованность
макротел является, в конечном итоге, следствием квантованности микрочастиц.
Более подробно этот вопрос рассматривается при обсуждении движения
фотонов. Таким образом, образование самих макротел, являющихся
строительным материалом планет и спутников происходит тоже с помощью
описанного выше механизма. Поскольку в мире микрочастиц возникает тоже
потребность в ответе на подобный вопрос, он будет дан в соответствующем
разделе.
Вспомнив наши рассуждения об эллиптических орбитах в разделе описания
атомов, мы можем сделать вывод о том, что эксцентриситеты орбит планет
вызваны непрерывным поступлением вещества в эти планеты. Вместе с
веществом они получают и избыточную механическую энергию.[14] При этом
небольшие планеты, к которым относятся планеты земной группы будут иметь
эксцентриситет орбит обратно пропорциональный их массам. Действительно,
их эксцентриситеты удовлетворительно укладываются в зависимость:
где г. (8.1.6).
У планет юпитерной группы огромные массы, за исключением Плутона,
поэтому их эксцентриситеты практически не чувствительны к массам этих
планет. У Плутона по зависимости (8.1.6) г. Очень малое значение
эксцентриситета орбиты Нептуна можно объяснить тем, что им захвачен
сравнительно недавно в качестве спутника Тритон, как целое небесное тело,
что подтверждает его аномальная масса и обратное движение. Поэтому
избыточная механическая энергия Нептуна на определенное время почти
пришла в соответствие с энергией притяжения к Солнцу.
Здесь необходимо обратить внимание на то, что диссипативные процессы в
каждом небесном теле Солнечной системы достаточно ощутимы и наличие
эксцентриситетов орбит, наклонов орбит к плоскости Солнечного экватора,
наклонения осей вращения к плоскости орбиты, вращение тел вокруг осей
можно объяснить только одним - постоянной подпиткой всех членов Солнечной
системы веществом и поддержание в связи с этим их "возбужденного"
состояния.[15] Если мы будем оставаться на позициях "рождения" Солнечной
системы, как целого, при любом механизме этого рождения, то все
перечисленные параметры возбужденного состояния давно должны были бы
принять нулевое значение. Пожалуй, в этом главный козырь излагаемых
взглядов на образование и строение Солнечной системы. В этой связи кажется
удивительным, что не гравитационное, а несравненно более слабое, в данных
условиях, гравидинамическое поле определяет облик Солнечной системы не
только в общих чертах, но и в частностях. Мало того, оно является как бы
мотором Солнечной системы, успешно конкурируя с гравитационным полем,
влияние которого сводится к "торможению", т.е., в основном, к диссипативным
процессам.
В центре галактик не обязательно иметь значительную притягивающую
массу. Каждая звезда может считаться практически свободной, а
центростремительную силу заменяет сила Лоренца для гравидинамического
поля. По этой причине, вероятно, в галактиках астрономы и не досчитываются
массы, необходимой для наблюдаемого движения звезд. В этом случае ? для
каждой звезды (для Солнца см2/сек) будет определяться плотностью,
скоростью вращения и скоростью движения в галактике (намеренно речь не
будем вести о галактической "орбите"). Эти же факторы определяют и
положение звезды в галактике, следовательно, ее строение. Подробнее
смотрим в главе, посвященной космологии.
Необходимо более внимательно посмотреть и на магнитные поля в космосе,
гравидинамическое поле проявляет себя внешне точно таким же образом,
поэтому многое из того, что мы относим к магнитному полю вполне может
оказаться проявлением гравидинамического поля, тем более, что для этого не
нужно веществ с магнитными свойствами или движения электрических зарядов.
Возвращаясь снова к Солнечной системе, можно утверждать, что по мере
роста массы планет и спутников за счет космического вещества в соответствии с
его природным распределением по химсоставу и плотности, сами планеты и
спутники увеличивают радиус орбиты. Радиус орбит планет не меняется только
в том случае, если неизменна масса Солнца. Прирост его массы в современный
период, по-видимому, равен потерям, на что указывает стабильность
постоянной излучения. Любая звезда неизбежно образует вокруг себя
спутниковую систему очень похожую на Солнечную систему не только с
подобным распределением радиусов орбит и масс планет, но и с подобным
распределением химсостава. Поскольку Солнце является заурядной звездой во
Вселенной, шансы найти братьев по разуму очень велики.
В заключение этого раздела решим одну интересную задачу.
Предположим, что мы закрываем некоторую поверхность n слоями
статистически расположенных в каждом слое тел, не перекрывающих друг
друга в данном слое, с коэффициентом заполнения площади в каждом слое
, где ?"1, а - площадь, перекрываемая телами в каждом слое.
Требуется определить общий коэффициент заполнения площади ? в
зависимости от числа слоев n.
В свое время, в области математики, автор открыл множество новых
исчислений, аналогичных дифференциальному и интегральному. Они
настолько важны в прикладном плане, что даны в приложении к этой книге,
благо, что основной принцип новых исчислений прост и его можно изложить на
нескольких страницах. По одному из этих исчислений ответ получить легко:
(8.1.7).
Нас, в данном случае, будет интересовать применение формулы (8.1.7) для
астрономии. Предположим, что в данной области космического пространства
средняя плотность вещества составляет ? г/см3. Если в некотором объеме V
будет находиться шарообразное тело массой m, то, очевидно, что: ,
где: r- радиус тела, а ? - его плотность. , а толщина одного
слоя с расположенным в нем одним телом . Число слоев , где X -
расстояние. ? примем равным 0,99 , что означает практически сплошное (на
99%) заполнение участка небосвода звездами или, наоборот, его
непрозрачность из-за поглощающего свет материала. Подставив все значения в
(8.1.7) и обозначив , после небольших преобразований, получим:
. Логарифмируя обе части уравнения, найдем: .
Учитывая, что абсолютная величина очень мала, заменим его
приближенным значением из разложения в ряд Тейлора: , тогда
найдем окончательно:
(8.1.8).
Выражение (8.1.8) позволяет сделать некоторые оценочные расчеты
относительно материи в космосе, в том числе и не светящейся. Так, например,
для того, чтобы статистически расположенные в пространстве звезды
практически полностью заполнили участок небосвода (на 99%), радиус
Вселенной должен составить световых лет, а для наблюдаемого радиуса
световых лет коэффициент заполнения составит всего при
г/см3. Если считать, что на расстоянии световых лет статистически
расположенные темные тела заполняют небосвод на 99%, то радиус таких тел
должен быть не менее 0,8 мм. Для более крупных тел Вселенная будет
прозрачна. Для нашей Галактики средняя плотность звездного вещества по
(8.1.8) составит г/см3, примерно такая же придется и на не светящиеся
тела. Приведенные оценки не противоречат предположению о наличии во
Вселенной большого количества материи, не выдающей своего присутствия
каким-либо излучением или экранированием удаленных объектов. Этот вывод
важен для понимания эволюции вещества во Вселенной и этот вопрос мы
частично затронем в дальнейшем.
Наконец, коснемся вопроса истории и будущего Земли. По всей видимости,
мы живем в эпоху небольшого поступления в Солнечную систему нового
строительного материала (за исключением водорода). Об этом, в частности,
можно судить по довольно ощутимому замедлению вращения Земли и по тому,
что Луна повернута к нам одной стороной и не изменила своего облика за
время наблюдений (тут надо иметь в виду, что основная часть метеоритов и
пыли должна выпадать на невидимую сторону Луны).[16] Принимая, что в
настоящее время ежегодно на Землю выпадает г метеоритного вещества
(теперь эту цифру надо бы уточнить), нетрудно подсчитать, что в среднем за
историю Земли должно поступать вещества примерно в 300 тысяч раз больше,
если данные по метеоритному веществу не занижены. С другой стороны, наши
прикидочные расчеты показывают, что в Галактике средняя плотность
вещества на разных участках меняется не менее чем в раз. Эти цифры
говорят о крайней неравномерности поступления вещества в Солнечную
систему. Она в настоящее время как бы временно "выскочила из космических
туч" в относительно чистое пространство. Поведение Солнечной системы
напрямую зависит от плотности и состава этих "туч". От этого зависит как
светимость Солнца, так и рост массы планет и параметры их "возбужденного"
состояния со всеми вытекающими последствиями. Несмотря на относительное
метеоритное затишье, можно проверить изложенные представления по
выпадению метеоритов на Землю. Орбиты искусственных спутников Земли с
повышенной метеорной опасностью через три месяца станут относительно
безопасными и т.п. Необходимо постоянное контролирование околоземного
пространства с целью заблаговременного предупреждения о приближающихся
крупных астероидах, т.к. выпадение их на Землю не столько случайность,
сколько закономерность. Таким образом, будущее Солнечной системы можно
прогнозировать, глядя вперед на ее путь в Галактике (конечно, и по сторонам
смотреть тоже надо[17]).
В этой связи, обратим свое внимание на Луну. Похоже, что она была
захвачена в большей своей части Солнечной системой в соответствии с фигурой
8.1 и с квантовым числом 5 (как у Земли), имея большой эксцентриситет
орбиты и наклон ее к плоскости эклиптики. Такой ход событий не уникален, а
скорее закономерен, подтверждением чему служат такие астероиды, как Икар,
Эрот, Адонис, Аполлон, Гермес. Орбита Луны быстро эволюционизировала
подобно диффузии орбит комет, уменьшая эксцентриситет и наклон орбиты. В
какой-то момент этой эволюции Луна была перехвачена Землей (не позднее 10
миллионов лет назад, т.к. форма Земли до сих пор помнит период более
быстрого вращения вокруг оси) и новая орбита уже вокруг Земли постепенно
стала круговой и в плоскости эклиптики.[18] Луна также "помнит" этот
орбитальный перехват, т.к. ее центр тяжести лежит гораздо ближе к Земле, чем
это следует из нынешнего положения. Здесь следует отметить то
обстоятельство, что несмотря на утверждение об идентичности химсостава,
особенно для двойных планет, в отношении Луны необходимо уточнение в том
смысле, что ее масса недостаточна для удержания атмосферы, поэтому
существование, например, жидкой воды на ней невозможно а только в виде
льда глубоко под поверхностью в экваториальной области и ближе к
поверхности на полюсах. Масса Луны растет за счет космического материала,
поступающего, в основном, на обратную сторону и предназначенного для
Земли, а судьба ее предрешена: из-за сильного взаимодействия в системе
Земля-Луна и связанной с этим значительной диссипации энергии, несмотря на
то, что в настоящее время ночное светило удаляется от нас со скоростью 3
см/год, Луна упадет на Землю,[19] предварительно разрушившись в зоне Роша
из-за приливных сил. Описанный механизм, по-видимому, является обычным
при росте планет и спутников за счет значительных порций космического
материала.
[1] Косвенно о расположении этого пояса астероидов между орбитами Ганимеда ("земная" группа)
и Каллисто ("юпитерная" группа) можно судить о насыщенности поверхности этих спутников
ударными кратерами. "Наиболее насыщена кратерами поверхность Каллисто, самого далекого от
Юпитера из галилеевых спутников, и в меньшей степени поверхность Ганимеда. Свежие кратеры
Каллисто и Ганимеда, за исключением крупных многокольцевых образований, похожи на кратеры
других планетных тел. Смена типа строения кратеров от простых к сложным происходит при диаметрах
менее 10-20 км. На Европе обнаружены единичные кратеры. На Ио ударные кратеры не найдены,
очевидно, в силу того, что поверхность этого спутника непрерывно обновляется активной
современной вулканической деятельностью". Е.Н. Слюта и др. "Сравнительная планетология",
"Наука", М., 1995, стр.35-36.
[2] "Радиолокационные наблюдения позволяют сделать вывод, что Венера, в отличие от других
планет, вращается в сторону, противоположную направлению ее движения вокруг Солнца, с
периодом, близким к 243 суткам". В.Г. Демин "Судьба Солнечной системы", "Наука", М., 1975, стр.16.
[3] "Наиболее загадочная и не объяснимая космогонией особенность спутников Юпитера связана с
четырьмя внешними спутниками, обращающимися вокруг Юпитера в направлении, противоположном
направлению движения большинства других спутников планет". Там же, стр.26.
[4] "Спутник нерегулярный (обратный) - спутник с вытянутой, сильно наклоненной (часто
обратной) орбитой, которая указывает на захват этих тел. Орбиты спутников нерегулярных
расположены во внешних областях гравитационного поля планет. У Юпитера спутники нерегулярные
образуют две группы по четыре члена в каждой. Первая или внутренняя группа находится на
расстоянии 160R (радиусов Юпитера) и характеризуется эксцентриситетом e? 0,15 и наклонением
орбит i? 280. Внешняя группа находится на расстоянии 360R, e? 0,25 и i? 1500. Спутник Сатурна Феба и
спутник Нептуна Нереида также являются спутниками нерегулярными". Е.Н. Слюта и др.
"Сравнительная планетология", "Наука", М., 1995, стр.65.
[5] "Кольцо Юпитера - расположено в экваториальной плоскости на расстоянии 55 000 км от
видимой границы облаков (около 3/4 радиуса планеты). Ширина кольца 6 000 км при толщине около 1
км. Образовано частицами с низкой отражательной способностью (менее 5%) и размерами от
нескольких микрометров до нескольких метров". Е.Н. Слюта и др. "Сравнительная планетология",
"Наука", М., 1995, стр.29.
[6] "Кольца планет - совокупность отдельных небольших тел или частиц, окружающих планетыгиганты
в виде широких (в плоскости орбиты) и тонких кольцевых образований. Предполагается, что
кольца, расположенные обычно в пределе Роша (ближе спутник разрушается от действия приливных
сил и образование единого тела невозможно - В.К.), представляют собой материал не
сформировавшихся спутников.
Кольца Сатурна - выделяется семь основных колец, которые в направлении от планеты носят
следующие названия: D, C, B, A, F, G, E. Предполагается, что кольца Сатурна образованы
преимущественно частицами водного льда размерами от нескольких микрометров до десятков
сантиметров и нескольких метров. Кольцо D находится в 7000 км от границы облачного слоя планеты.
Кольца A, B и С характеризуются сложной внутренней структурой и состоят из тысяч отдельных
колечек шириной от нескольких километров до нескольких десятков километров. В целом ширина
каждого из колец А и С составляет около 17 000 км, а В - около 28000 км. Толщина их не превышает
1-2 км. Кольцо F характеризуется рядом отличительных особенностей, оно состоит из отдельных
"прядей", отклоняющихся от эллиптической траектории и иногда переплетающихся между собой.
Ширина его около 200 км. Кольцо Е также однородное без каких-либо деталей и занимает зону от
трех до восьми радиусов Сатурна. Предполагается, что происхождение частиц этого кольца может
быть обусловлено вулканическими извержениями в прошлом на спутнике Энцеладе, орбита которого
проходит в центре этой зоны. Промежутки в кольцах, связанные с наличием резонансов в общей
динамической системе планета-спутники, носят название делений. Иногда в кольцах наблюдаются
так называемые "спицы"". Е.Н. Слюта и др. "Сравнительная планетология", "Наука", М., 1995, стр.2829.
""Спицы" в кольцах Сатурна - радиальные образования в кольцах планеты, которые выглядят
темными в отраженном и светлыми в проходящем свете на окружающем их фоне. Длина "спиц"
достигает 10 000 км, ширина 1000 км. Время их жизни не превышает нескольких часов.
Предполагается, что они образованы облаками частиц размерами меньше 1 мм, "парящими" над
основными кольцами на высоте всего в десятки метров". Там же, стр.65.
[7] "Кольца Урана - известно 11 узких основных колец сложенных (кроме вновь открытых колец -
1986U2R и 1986U1R) частицами размерами от 10 см до нескольких метров, и около 100 почти
прозрачных поясов, сложенных частицами размерами около 0,02 мм, включая и вновь открытые узкие
кольца. Все кольца обладают очень низкой отражательной способностью (альбедо менее 5%). ... Не
все кольца имеют круговую форму и не все лежат в плоскости экватора. Кольца отличаются также
шириной, которая для разных колец меняется в пределах от 2 до 100 км". Е.Н. Слюта и др.
"Сравнительная планетология", "Наука", М., 1995, стр.29.
[8] "Он движется вокруг Солнца, лежа "на боку". Дело в том, что ось его вращения образует с
нормалью к плоскости орбиты угол 980 , т.е. лежит почти в плоскости его орбиты, и к тому же
направлена в сторону, противоположную обычному направлению осей вращения всех других планет
Солнечной системы. ... Необычно не только вращение самого Урана, но и обращение вокруг него всех
его пяти известных спутников (сейчас их известно больше - В.К.), которые движутся по сравнению со
спутниками других больших планет в обратном направлении. Причина отмеченных "странностей"
движений в системе Урана пока не выяснена. Более того, эти особенности не укладываются ни в одну
из предлагавшихся гипотез происхождения Солнечной системы". В.Г. Демин "Судьба Солнечной
системы", "Наука", М., 1975, стр. 22-23.
[9] "Периферия Солнечной системы пока еще исследована мало. Не исключено, что, кроме комет и
газопылевых облаков, на далеких окраинах Солнечной системы существуют еще не открытые
планеты". "Физика космоса", "Советская энциклопедия", М., 1976, стр.80.
"Существование Солнечной системы обусловлено действием солнечной гравитации, поэтому
естественно определить границы Солнечной системы как границы области, где преобладает
притяжение Солнца. Радиус этой области, вычисленный без учета световой репульсии, оценивается в
2?105 а.е., а полная масса заключенной в ней диффузной материи оказывается равной массе Солнца
(2?1033 г)". Там же, стр.79.
[10] "Интересный космогонический результат был получен Т. Маккордом, изучавшим движение
спутников Нептуна. По его мнению, благодаря приливному трению Нептун приобрел спутник Тритон,
который в прошлом двигался по параболической орбите". В.Г. Демин, Судьба Солнечной системы,
"Наука", М., 1975, стр.165.
[11] Все данные для планет, спутников, комет и астероидов взяты из книги: Е.Н. Слюта и др.
"Сравнительная планетология", "Наука", М., 1995, стр.78-105.
Эта формула легко получается из (8.9), если учесть, что rn=a(1-e). Её также можно получить
приравнивая разницу потенциальной энергии гравитации в точках перигелия и афелия разнице
"кинетической" (в терминах официальной науки) энергии в этих же точках. По представлениям новой
физики на эллиптической орбите происходит колебательный процесс перехода потенциальной энергии
притяжения в потенциальную энергию отталкивания и наоборот, подобно колебанию грузика,
подвешенного на пружине. В отсутствие диссипативных процессов эллиптическая орбита была бы
устойчивой, но поскольку в макромире рассеяние энергии неизбежно, то она постепенно
преобразуется в круговую.
[12] "По данным, полученным с космического аппарата Вояджер-2, известны три кольца - внешнее,
среднее и внутреннее на расстояниях от планеты: 63 000, 53 000 и 42 000 км соответственно. Ширина
каждого кольца не превышает 10 км. Наклонение колец к экватору планеты составляет ?00. Внешнее
кольцо характеризуется сложной внутренней структурой: на общем фоне кольца наблюдаются
отдельные переплетающиеся "пряди" шириной 2-5 км и располагающиеся на расстоянии друг от друга
(вдоль по кольцу) в сотни километров". Там же, стр.28.
[13] "Из обработки полученных автоматическими межпланетными станциями материалов вытекает,
что наиболее вероятные значения температуры на поверхности Венеры лежат в диапазоне 400 -
5000С, а давление - в интервале 60 -140 атмосфер.
Из измерений, проведенных межпланетными станциями, следует, что в атмосфере Венеры
преобладает углекислый газ (93 -97%). В ней обнаружен также кислород, азот и водяные пары". В.Г.
Демин, Судьба Солнечной системы, "Наука", М., 1975, стр. 16.
[14] "Количество межпланетной пыли, выпадающей ежегодно на Землю, составляет ?106 т в год;
количество выпадающего вещества с диаметром отдельных частичек больше 25 мкм составляет ?103 т
в год; плотность пылевых частиц в окрестности Земли ?10-24 г/см3 ". "Физика космоса", "Советская
энциклопедия", М., 1976, стр.370.
"Значения эксцентриситета Земли колеблются около 0,028. Сейчас этот эксцентриситет меньше
среднего и продолжает уменьшаться. Через 25 тысяч лет орбита Земли станет почти круговой". А.В.
Бялко "Наша планета - Земля", "Наука", М., 1989, стр.38.
[15] Эта "подпитка" крайне неравномерна во времени и связана с прохождением Солнечной
системы через пылевые облака: "Обнаружено несколько десятков ледниковых периодов в истории
Земли. Повторяются они нерегулярно, промежутки между ними колеблются от 40 тысяч до нескольких
сот тысяч лет. Между ледниковыми периодами климат возвращался более или менее к современному
состоянию. Последний же ледниковый период отложил свои конечные морены всего 20 тысяч лет
назад". А.В. Бялко "Наша планета - Земля", "Наука", М., 1989, стр.211.
Для интенсивно поглощающих космический материал тел, таких как Солнце и планеты юпитерной
группы, характерно экваториальное ускорение вращения, т.к. поступление внешнего вещества
максимально в экваториальной плоскости: "Планеты-гиганты отличаются относительно высокой
угловой скоростью осевого вращения и связанным с этим значительным сжатием. Интересной
особенностью их вращения является так называемое экваториальное ускорение (с приближением к
экватору возрастает не только линейная, но и угловая скорость вращения атмосферы". "Физика
космоса", "Советская энциклопедия", М., 1976, стр.65. С точки зрения ортодоксальной науки этот
факт совершенно непонятен, т.к. из-за трения в атмосфере эффект экваториального ускорения не
должен наблюдаться. С точки зрения новой физики, экваториальное ускорение доказывает
"возбужденное" состояние космических тел за счет внешних факторов.
[16] "На экваторе при замедлении вращения Земли g уменьшается, на полюсах растет, а
постоянным остается на широте 350. Интересно, что современная точность измерения ускорения
свободного падения оказывается достаточной для того, чтобы заметить эти изменения - порядка 10-7
м/с2 за год". А.В. Бялко, Наша планета - Земля, "Наука", М., 1989, стр. 62.
[17] В "Апокалипсисе" утверждается, что конец света будет сопровождаться звездными дождями,
а, в конце концов, на землю упадет с неба большая звезда, горящая подобно светильнику -
удивительно точное описание столкновения Земли с огромной периодической кометой, на орбите
которой располагается рой астероидов, образовавшихся при ее разрушении под влиянием Солнца.
Если столкновение с кометой к концу света не приведет, то это описание с тем же успехом может
быть применено к столкновению Земли с Луной о чем написано в следующем параграфе.
[18] "Одной из главных целей лунных исследований по-прежнему остается решение проблемы
происхождения и эволюции Луны и ее связи с Землей. Предложен целый ряд гипотез происхождения и
образования Луны. В частности, высказываются предположения, что Луна выделилась из мантии
Земли (гипотеза отторжения), что Земля и Луна образовались одновременно как двойная планета в
тесной близости друг к другу путем аккреции сходного родительского вещества (гипотеза
совместного происхождения), что Луна образовалась где-то в Солнечной системе и лишь
впоследствии была захвачена Землей (гипотеза захвата), наконец, что Луна образовалась путем
объединения кольца планетезималей (тел промежуточной массы), некогда окружавших Землю. Пока
ни одной из упомянутых гипотез нельзя безоговорочно отдать предпочтение. Однако тот факт, что
возраст образцов лунных пород колеблется в пределах 4,5-3,5 млрд. лет и близок к возрасту Земли,
определенному независимо, свидетельствует в пользу гипотезы совместного происхождения". "Физика
космоса", "Советская энциклопедия", М., 1976, стр.310-311. С точки зрения новой физики совпадение
возраста Земли, Луны и метеоритов свидетельствует не о совместном их происхождении, а о том, что
образование вещества во Вселенной завершилось примерно 4 млрд. лет назад. Об этом подробнее в
главе, посвященной космологии.
[19] Результаты расчетов эволюции системы Земля-Луна Джорджа Говарда Дарвина (1845-1912) -
второго сына знаменитого Чарлза Дарвина: "Земные сутки на этом этапе должны постепенно стать
больше 55 нынешних суток, и лунные приливные волны будут отставать от направления на Луну. Луна
будет стремиться возвратить Землю в положение относительного равновесия, т.е. ускорять ее
вращение, однако солнечное тяготение постепенно будет уменьшать механическую энергию Луны,
которая будет затрачиваться на "раскручивание" Земли и на приливное трение. В результате Луна
начнет постепенно приближаться к Земле и в конечном итоге обрушится на нее". В.Г. Демин "Судьба
Солнечной системы", "Наука", М., 1975, стр. 164.
http://www.new-physics.narod.ru
8.2. О ЗАХВАТЕ КОСМИЧЕСКИХ ТЕЛ
Относительно захвата одного космического тела другим, современная
космология дает однозначный ответ - он невозможен без присутствия третьего
тела. Объяснение очень просто. Гравитационная энергия взаимодействия тел
превращается в кинетическую энергию "падения" их друг на друга. Если
захватываемое тело мало по сравнению с захватывающим (центральным), то
захватываемое тело опишет вокруг центрального тела параболическую
траекторию и вновь уйдет в бесконечность. Основная причина невозможности
захвата состоит в том, что захватываемое тело неспособно каким-либо способом
достаточно быстро растерять избыточную энергию. Потеря энергии возможна
только при длительном обращении вокруг центрального тела под действием
приливных и других сил, которые все вместе слишком малы для реализации
захвата сразу. Изменение потенциальной энергии двух взаимодействующих за
счет гравитации тел так, как это себе представляет современная космология
представлено на фигуре 8.2.1.
В любой точке r0 потенциальная энергия тела m (центральное тело М
находится в начале координат), равная W0 одновременно равна кинетической
энергии тела m, что требует закон сохранения энергии (общая энергия равна
нулю). Поэтому в любой точке тело m способно "отскочить" на бесконечно
большое расстояние от М и его захват невозможен.[1] Для того чтобы захват
произошел, тело m на бесконечно большом расстоянии от М должно обладать
отрицательной энергией, что физически невозможно, т.к. в этом состоянии
потенциальная энергия m равна нулю, а кинетическая энергия всегда
положительна. Получается что тело, принадлежащее Солнечной системе обладает
некоторой полной энергией, имеющей отрицательное значение, поэтому оно не
может покинуть систему (выброс невозможен). Тело не принадлежащее
Солнечной системе обладает некоторой полной энергией (кинетической) всегда
имеющей положительное значение, поэтому оно не может быть захвачено. Таким
образом, с точки зрения современной науки, любая космическая система является
изолированной по отношению к массообмену. Прямым следствием этого является
вывод о том, что все тела, принадлежащие Солнечной системе, принадлежали ей
всегда, следовательно, Солнечная система могла образоваться только
одновременно и из одного протопланетного облака.
Рассуждения ортодоксов в обсуждаемом вопросе настолько убедительны, что,
казалось бы, альтернативы им не существует. Однако наблюдательные данные,
например, обратное движение некоторых спутников, обратное вращение
некоторых планет, постоянная очистка от межпланетной пыли, метеоритов и
комет и множество других со всей очевидностью показывают ошибочность
представлений официальной космологии как в отношении образования
Солнечной системы, так и в отношении теории гравитационного взаимодействия в
целом.
Новая физика совсем по иному представляет себе гравитационное
взаимодействие двух тел. Потенциальная энергия связи этих тел складывается из
потенциальной энергии притяжения и потенциальной энергии отталкивания:
Wсв (8.2.1).
Учитывая закон сохранения момента импульса, который для неизменной массы
будет:
Vr=? (8.2.2)
и подставляя (8.2.2) в (8.2.1), получим:
Wcв = (8.2.3).
Дифференцируя (8.2.3) по радиусу и приравнивая производную нулю, найдем
радиус орбиты, при котором энергия связи имеет минимум:
(8.2.4).
Подставив (8.2.4) в (8.2.3), найдем энергию связи двух тел:
(8.2.5).
Изменение потенциальной энергии представлено на фигуре 8.2.2.
Как видно из рисунка, тело m будет двигаться вокруг центрального тела по
устойчивой круговой орбите радиуса r0, т.к. система при этом имеет минимум
потенциальной энергии. Если m сообщить некоторую дополнительную энергию,
не превышающую ту, что определяется формулой (8.2.5), то орбита станет
эллиптической. Если избыточная энергия будет равна энергии связи, то орбита
станет параболической и система разрушится из-за удаления m в бесконечность.
Закон сохранения энергии в случае захвата выполняется по той причине, что
половина энергии притяжения переходит в энергию отталкивания и, чтобы
удалить m в бесконечность, необходимо сообщить этому телу энергию,
определяемую выражением (8.2.5), т.е. вторую половину, поэтому общая энергия
на бесконечном удалении тел друг от друга снова станет нулевой. Таким образом,
захват неизбежен для любого тела, если его кинетическая энергия на бесконечно
большом расстоянии от М не превышает энергию связи (8.2.5) на устойчивой
орбите.[2]
Теперь посмотрим, как изложенные новые представления согласуются с
практикой запуска искусственных спутников, т.е. с обратной ситуацией, когда
тело m не сближается с М, а выбрасывается из него. Известно,[3] что для того,
чтобы m стало спутником М, ему надо сообщить первую космическую скорость:
(8.2.6),
где R - радиус центрального тела. Для удаления m в бесконечность
необходимо сообщить вторую космическую скорость (параболическую):
(8.2.7).
На поверхности центрального тела, тело m обладает потенциальной энергией
притяжения Wпр= . Чтобы m оказалось в потенциальной яме на орбите
вокруг центрального тела, очевидно (см. фиг. 8.2.2), что ему надо сообщить
потенциальную энергию отталкивания , равную половине потенциальной
энергии притяжения:
(8.2.8).
Преобразуя (8.2.8), получим (8.2.6). Для того чтобы выбросить m на
бесконечно большое расстояние (вторая космическая скорость), необходимо ему
сообщить потенциальную энергию отталкивания, равную потенциальной энергии
притяжения (чтобы общая энергия стала равной нулю):
(8.2.9).
Из (8.2.9) найдем (8.2.7).
Таким образом, новая физика, солидаризируясь с официальной наукой в
отношении выброса, о захвате имеет противоположные представления.
Из (8.2.4) найдем выражение для ? :
(8.2.10).
Для Солнечной системы (8.2.10) будет иметь вид:
см2/сек (8.2.11).
Зависимость ? от целых чисел (квантованность значений ?) представлена на
фигуре 8.2.3.
Легко показать, что все планеты и спутники в Солнечной системе движутся с
первой космической скоростью, соответствующей радиусу их орбиты. Для этого,
например, подставим значение ?=V? r в (8.2.4) и получим (8.2.6). Учитывая
(8.2.6) и что r= r0? n2 , легко получить соотношение: , которое показывает,
что орбитальная скорость планет или спутников "земной" группы или
"юпитерной" группы уменьшается по мере удаления от центрального тела в
целое число раз относительно скорости в первом квантовом состоянии.
Уменьшение центробежной скорости электрона при излучении фотонов и
образовании атома также в целое число раз (формула (3.15)) указывает не только
на родственные связи электростатического и гравитационного поля, но и на
масштабную независимость их действия, т.е. общность законов макро- и
микромира.
На фигуре 8.2.4 точками нанесены орбитальные скорости планет Солнечной
системы и их спутников (по данным: Е.Н. Слюта и др. Сравнительная
планетология, М., "Наука", 1995) в зависимости от обратной величины их
квантового числа. На основании вышеизложенного, каждая группа спутников
должна расположиться на прямой, тангенс угла наклона которой численно равен
орбитальной скорости члена этой группы в первом квантовом состоянии, т.е. V0.
Прямые проведены по ранее полученным значениям ?0 и r0 для каждой группы,
разделив одно на другое. Как видно, наблюдаемые скорости космических тел
хорошо "легли" на прямые. Рядом с прямыми указано название групп, например:
Солнце(з) - Земная группа планет, а Юпитер(ю) - спутники Юпитера "юпитерной"
группы.
Интересно рассмотреть численные значения V0 :
Планета V0 км/сек Планета V0 км/сек
Нептун(ю) 3,53 Нептун(з) 45,39
Юпитер(ю) 7,12 Юпитер(з) 68,13
Сатурн(ю) 16,52 Сатурн(з) 101,92
Солнце(ю) 27,80 Солнце(з) 146,14
Уран(ю) 34,69 Уран(з) 380,5
V0 "юпитерных" и "земных" групп хотя и соответствуют друг другу, но
неожиданно никак не кореллируют с массами их хозяев. Чтобы разобраться с
этим интересным феноменом приведем значения квантовых чисел:
Планета "юпитерные" "земные"
Нептун 1,2 4,5,6
Юпитер 1,2,3 2,3,4,5,6
Солнце 2,3,4,5,6 3,4,5,6
Сатурн 2,3,4,5,10 5,6,7,8,9,10
Уран 4,5,6,7,9,11 35,36,37,38,39,40,41,42,43
За исключением Солнца, большие квантовые состояния соответствуют
большим V0, но на фиг. 8.4 максимумы на кривой распределения крупных комет
и астероидов прослеживаются вплоть до квантового числа 10 для Земной группы
(вертикальные тонкие стрелки), а квантовые числа Юпитерной группы вполне
возможны до значений, больших 10 для еще не открытых "планет". В этом случае
Солнце в списке переместится ниже Сатурна и последовательность будет
полностью соответствовать последовательности для V0. Включать Солнце в этот
список не совсем корректно, но оправданием может служить глубокая
уверенность в едином механизме образования космических систем.
Отсутствие корреляции между массой центральных космических тел и V0 их
спутниковых систем является дополнительным подтверждением того, что
Солнечная система (как и другие звездные системы) образовалась за счет
присоединения планет уже имеющих почти готовые спутниковые системы,[4]
которые формировались в межзвездной среде в различных условиях
относительных скоростей центрального тела и пролетающих мимо потенциальных
его спутников. Если их скорость относительно велика, то образовать систему
могут только спутники с большими значениями квантового числа (как у Урана),
если эта скорость мала, то систему образуют преимущественно тела с низкими
значениями квантового числа (как у Нептуна). Очевидно, что последний случай
более вероятен, поэтому низкие значения квантовых чисел наиболее часто
встречаются. Поэтому все тела Солнечной системы, имеющие большие квантовые
числа (например, кометы с большим эксцентриситетом), наверняка прибыли к
нам издалека, а не из ближайшего межзвездного окружения Солнца.
Сравним изложенные представления с наблюдательными данными по
выпадению на Землю метеоров. Если метеорное тело захвачено Солнечной
системой из межзвездной среды с нулевой начальной скоростью, то оно будет
двигаться (в конечном итоге) по круговой орбите вокруг Солнца и если радиус
орбиты соответствует земному, то скорость движения по орбите этого тела
составит, как и у Земли, около 30 км/сек. В прямом направлении по этой орбите
будет двигаться подавляющее большинство метеорных тел и лишь
незначительное количество - в противоположном направлении. Очевидно, что
скорость движения метеоров к Земле вдогонку будет нулевой, а навстречу 60
км/сек. Очевидно также, что скорость движения метеоров в межзвездной среде
вблизи окрестностей Солнечной системы не может в точности равняться скорости
движения Солнца по галактической орбите (250 км/сек), т.е. они имеют
некоторую начальную скорость перед захватом.[5] Мы можем найти, какая
максимальная относительная скорость должна быть у межзвездного метеора,
чтобы он был захвачен, например, на земную орбиту. Для этого приравняем его
кинетическую энергию энергии связи по формуле (8.2.5):
(8.2.12),
где rз - радиус орбиты Земли.
Из (8.2.12): (8.2.13).
Формула (8.2.13) показывает, что на данную орбиту может быть захвачен
межзвездный метеор, имеющий начальную скорость не более орбитальной (30
км/сек для земной орбиты), которая складывается с орбитальной. В этом случае
орбита метеора будет эллиптической с эксцентриситетом близким к единице, если
в (8.2.13) принять знак равенства. Таким образом, скорость падения на Землю
метеоров уже принадлежащих (захваченных) Солнечной системе меняется от 0 до
30 км/сек, если метеоры движутся в прямом направлении и от 30 до 60 км/сек,
если они движутся в обратном направлении (навстречу Земле). Если их скорость
превышает 60 км/сек, то подобные метеоры, в зависимости от их скорости, могут
быть захвачены на орбиту Венеры, Меркурия или гипотетических
околосолнечных планет в 1 или 2 квантовом состоянии или их захват совсем
невозможен. Для земной группы планет радиус орбиты первого квантового
состояния равен 0,6213?1012 см. Подставляя это значение в (8.2.13), найдем
V=146 км/сек. В прямом направлении эти метеоры будут двигаться в верхних
слоях атмосферы со скоростью 146 км/сек, а в обратном со скоростью 176 км/сек.
Подобные метеоры следует считать транзитными путешественниками, поскольку
они не способны к захвату и выпадение их на Землю следует считать случайным
"прямым попаданием". Ясно, что транзитные метеоры - это исключительно редкий
случай, т.к. их относительная скорость сравнима с абсолютной скоростью Солнца,
т.е. они являются гостями уже не межзвездной, а межгалактической среды.
Вышеприведенные рассуждения полностью подтверждаются наблюдениями.[6]
Наиболее вероятно выпадение метеоритов на Землю в плоскости эклиптики
"снаружи", с противоположного от Солнца направления с запада на восток, т.е.
вдогонку движению и вращению Земли. Поскольку ось вращения Земли
наклонена к этой плоскости под углом 23,50, то, в зависимости от времени года,
выпадение метеоритов наиболее вероятно в полосе шириной от Южного тропика
до Северного тропика. В этой связи представляет интерес гипотеза, высказанная
моим старшим сыном о древней планетарной катастрофе в результате выпадения
на Землю космического тела огромных размеров в район Филиппинского моря
(вблизи Северного тропика, когда в северном полушарии была зима). В
результате (см., например, Малый атлас мира, М., 1998, стр. 188-189) на Земле
образовался грандиозный ударный кратер радиусом порядка 10000 км,
охватывающий практически половину земного шара. Края кратера образовали
Кордильеры в Северной Америке, Восточно-Тихоокеанское поднятие, ЮжноТихоокеанское
поднятие, Австрало-Антарктическое поднятие и хребет Кергелен,
Восточно-Индийский хребет. В противоположном удару направлении земная кора
смялась с образованием горных систем Гималаи, Тибет, Тянь-Шань и горных
хребтов Восточной Сибири. На дне кратера (большая часть Тихого океана)
образовалась система радиальных разломов: Мендосино, Пионер, Меррей,
Кларион, Клиппертон, Пасхи, Элтанин, а также радиально направленные системы
тихоокеанских островов. Весь район падения стал с тех пор районом
сейсмической и вулканической активности. Несомненно, что обломки земных
пород при этом ударе попали не только на Луну, но и на Марс.
В заключение этой главы необходимо рассмотреть практически важную
проблему устойчивости орбитального движения искусственных спутников Земли.
Эта проблема актуальна из-за огромных затрат на их изготовление и запуск.
Очевидно, что для обеспечения длительного и надежного функционирования
искусственного спутника, его орбита и движение по орбите должны быть
"естественными", т.е. спутник должен находиться в одном из квантовых
состояний, орбита должна лежать в плоскости эклиптики, движение должно быть
прямым, а сам спутник (или его часть) вращаться в сторону движения. Все эти
требования одновременно удовлетворить невозможно, но стремиться к этому
нужно, если не хотим потерять спутник "по неизвестным причинам".
[1] "В рамках гравитационной задачи двух тел захват или выброс невозможны, поскольку
отсутствуют факторы, способные изменить полную механическую энергию тел". Физика космоса,
"Советская энциклопедия", М., 1976, стр. 74.
[2] Предположим, что на бесконечно большом расстоянии от M тело m обладает кинетической
энергией Ek составляющей некоторую долю K от энергии связи W0 на будущей круговой орбите:
(1).
Тогда уравнение (8.2.3) можно записать так:
(2).
Подставляя (1) в (2) и учитывая соотношения (8.2.4) и (8.2.5), найдем формулы для перигелия и
афелия орбиты:
(3), (4).
Приравнивая (3) выражению (3.19), найдем эксцентриситет орбиты:
(5).
Формула (5) показывает, что вновь захваченные тела имеют орбиты с большими эксцентриситетами.
Например тело, имеющее кинетическую энергию в бесконечности составляющую всего 1% от энергии
связи на круговой орбите будет иметь эксцентриситет равный 0,1.
Если в формулу (5) подставить (1), где , а также (8.2.4) и (8.2.5) и учесть, что
, где - орбитальная скорость на круговой орбите, то мы получим еще одну формулу для
эксцентриситета орбиты захваченного тела:
(6),
где: - скорость тела m в бесконечности,
- скорость тела m на круговой орбите, которую оно займет после полного расходования
избыточной энергии Ek .
Рассмотрим механизм захвата и эволюции орбиты захваченного тела более подробно.
Предположим, что тело движется в Солнечной системе с эксцентриситетом равным 1. По
современным представлениям это тело, пройдя перигелий своей орбиты, удалится снова в
бесконечность и не может быть захвачено. По представлениям новой физики такое движение тела
эквивалентно "соударению" с Солнечной системой и отскоком тела назад. При этом по закону
сохранения импульса тело передаст часть своего импульса Солнечной системе в целом и обратная
ветвь траектории будет представлять собой уже не параболу, а эллипс, т.е. эксцентриситет орбиты
окажется меньше 1. Таким образом, тело окажется захваченным и, при каждом прохождении перигелия,
оно будет передавать Солнечной системе порции своей избыточной энергии до тех пор, пока орбита
тела не станет круговой. Очевидно, что для этого число оборотов n вокруг Солнца должно быть
бесконечным, т.к. передаваемые порции все время уменьшаются. Поэтому система энергетических
уровней захваченного тела очень похожа на систему энергетических уровней атома (см. главу "Теория
водородоподобного атома"). Круговая орбита в этих случаях достигается при n?? . Здесь следует
уточнить, что круговая орбита не может быть достигнута ни в водородоподобном атоме, ни в
космической системе, поэтому говорить можно лишь о некоторой равновесной орбите, близкой к
круговой, т.к. в обоих случаях возбужденное состояние возникает при малейшем воздействии на
систему, поскольку уровни энергии вблизи круговой орбиты наиболее тесно расположены. В первом
случае атом находится в возбужденном состоянии даже при температуре абсолютного нуля, а во
втором случае возбужденное состояние космических тел поддерживается постоянным выпадением на
них метеоритов, комет и космической пыли.
По закону сохранения импульса:
(7),
где: m - масса захватываемого тела,
- "избыточная" скорость m "вперед",
- "избыточная" скорость m "назад",
M - масса захватывающего тела,
- скорость приобретаемая M .
В (7) массу остальных членов системы не учитываем, в противном случае под M нужно понимать
общую массу системы.
Энергетический баланс:
(8).
Решая совместно (7) и (8), найдем:
(9).
Из (9): , и т.д., следовательно, для числа
оборотов n формула (9) примет вид:
(10).
Подставив (10) в (6), найдем изменение эксцентриситета:
(11).
Обратившись к формуле (8.1.6), ее можно объяснить также и тем, что малые массы теряют меньше
энергии на каждом обороте и дольше сохраняют большой эксцентриситет орбиты. Эволюция орбит
больших масс происходит значительно быстрее.
В (11) при n=0 (захвата еще нет) e=1, а при n?? , e?0, т.к. дробь в (11) всегда меньше 1.
Третий закон Кеплера можно преобразовать к виду:
(12),
где: T - период вращения на эллиптической орбите,
T0 - период вращения на круговой орбите,
e - эксцентриситет.
Потеря энергии тела m на каждом обороте вокруг центрального тела M составит:
(13),
где: Es - "избыточная" энергия тела m.
Пользуясь формулами (11) и (12) легко посчитать эволюцию орбиты захваченного тела. Для
простоты, массы тел будем считать неизменными за период эволюции.
Луна. Перед захватом Землей, Луна должна была иметь значение ? почти такое же, как у Земли,
чтобы равновесный радиус ее орбиты вокруг Солнца был близок земному радиусу. Луна перед захватом
Солнечной системой не могла иметь скорость 30 км/сек и e=1, т.к. после прохождения перигелия ее
эксцентриситет останется слишком большим (e=0,99999992614) и первый оборот вокруг Солнца она
совершала бы 17,6 млрд. лет. В этом случае захват Луны Землей невозможен, кроме случайного
прямого попадания. Более вероятна скорость Луны в бесконечности меньше 30 км/сек, например 20
км/сек. В этом случае орбита Луны в Солнечной системе будет иметь начальный эксцентриситет 0,667 с
периодом обращения 2,4 года. В двух противоположных точках на линии, перпендикулярной главной оси
орбиты и проходящей через центр Солнца, орбиты Земли и Луны будут пересекаться. Вблизи этих точек
возможен захват Луны Землей. Сейчас равновесный эксцентриситет орбиты Луны составляет 0,0549 и
средняя скорость орбитального движения около 1 км/сек. Предположим, что в начале захвата Луна
имела такую же скорость относительно Земли, т.е. двигаясь к Земле по параболической траектории,
Луна после прохождения перицентра приобретет эллиптическую траекторию вокруг Земли с
эксцентриситетом 0,9757. Период первого оборота вокруг Земли составит 7 лет, на втором обороте
эксцентриситет орбиты уменьшится до 0,952, а период до 2,6 года и т.д. Равновесная орбита близкая к
современной будет достигнута за 120 оборотов и на это потребуется всего около 25 лет. Такая быстрая
эволюция орбиты Луны связана с ее большой массой относительно Земли.
Земля. Если считать, что Земля перед захватом имела скорость 30 км/сек (e=1), то после первого
прохождения перигелия эксцентриситет ее орбиты станет равным 0,99999399 а время первого оборота
после захвата будет 24 миллиона лет. На втором обороте e=0,99998798 и T=8,5 миллионов лет и т.д.
Равновесный эксцентриситет орбиты будет достигнут за 800000 оборотов, примерно, за 102 миллиона
лет.
Для проверки излагаемых взглядов на эволюцию орбит нужна значительная масса спутника по
отношению к центральному телу и значительный эксцентриситет его орбиты. В Солнечной системе
имеется два кандидата для проверки: Меркурий и Нереида (спутник Нептуна). Эксцентриситет
Меркурия 0,2056, а отношение к массе Солнца 1,66?10-7, эксцентриситет Нереиды 0,75, а отношение к
массе Нептуна 3?10-7. Если учесть, что на Меркурий должно выпадать ощутимое количество
космического материала, который увеличивает равновесный эксцентриситет его орбиты, то наблюдение
за орбитой Нереиды более предпочтительно.
Нереида. По литературным данным (Е.Н. Слюта и др. Сравнительная планетология. Москва,
"Наука", 1995, стр.88) радиус Нереиды 170 км. Масса ее неизвестна, но, приняв плотность 1,5 г/см3,
найдем m=3,087?1020 г. Масса Нептуна 102?1027 г. Если Нереида имела параболическую траекторию
перед захватом Нептуном, то для достижения эксцентриситета 0,75 она должна была совершить
47550755 оборотов вокруг Нептуна. Сейчас период обращения Нереиды вокруг Нептуна составляет
8643,1 часа. Расчет показывает, что с каждым оборотом этот период должен уменьшаться на 0,73
секунды.
Достаточно быстрая эволюция орбиты возможна только для захваченных тел, масса которых не
менее 10-7 массы центрального тела. Менее массивные тела "отскакивают" от центрального тела
практически без потери энергии и эволюция их орбиты обусловлена другими причинами: 1. Все тела
Солнечной системы подвержены действию "солнечного ветра". При движении по эллиптической орбите
навстречу "солнечному ветру" потеря избыточной энергии превышает ее поступление при удалении
тела от Солнца. 2. Точно такой же механизм действует при облучении тела фотонами, излучаемыми
Солнцем. При движении навстречу Солнцу тело поглощает более коротковолновые фотоны, чем при
движении от Солнца. 3. Кометы представляют собой ледяные глыбы из воды, аммиака и метана с
"начинкой" из метеорных тел. Поэтому кометы достаточно быстро разрушаются под действием радиации
и приливного действия Солнца и их орбиты достаточно быстро эволюционируют. В итоге от комет
остается метеорный рой, в котором эволюция орбит отдельных тел зависит от их массы.
Во всех этих случаях при каждом обороте вокруг Солнца тело теряет порцию избыточной энергии и
его орбита приближается к круговой.
1. Поток протонов "солнечного ветра" вблизи Земли составляет ?2,5 протонов/см2?сек, а скорость
его 400 км/сек (Физика космоса. М.,1976, стр.555-556). Астероид радиусом r, движущийся в
окрестностях Земли по эллиптической орбите к Солнцу встретит "солнечный ветер" со скоростью 430
км/сек, а при движении от Солнца - 370 км/сек. Потеря избыточной кинетической энергии астероида за
одну секунду составит:
(14),
где: S - площадь сечения астероида (м2),
mp - масса протонов попадающих в секунду на 1м2 поперечного сечения астероида (кг).
Полная избыточная энергия астероида, движущегося с эксцентриситетом равным 1 в окрестностях
Земли составит:
(15),
где: m - масса астероида (кг),
V - скорость астероида (30000 м/сек).
Плотность материала астероида примем равной 3000 кг/м3. Разделив (15) на (14), найдем время
полной потери избыточной энергии астероида. При этом он будет двигаться по круговой орбите. Здесь
мы делаем грубую ошибку в расчетах, т.к. (14) зависит от положения астероида на орбите. Точный
расчет невозможен, поэтому полученную ниже формулу нужно считать лишь первым приближением:
(16).
Астероид радиусом 1м по формуле (16) займет круговую орбиту за 568 миллионов лет, а пылинка
радиусом 1 мкм за 568 лет. За время существования Солнечной системы (5 млрд. лет) потерять всю
избыточную энергию за счет этого эффекта могли только астероиды с радиусом меньше 10 м. Поэтому
тела большего размера имеющие небольшой эксцентриситет орбиты могли быть захвачены с
относительно небольшой начальной скоростью.
2. В главе "Движущийся в пустоте наблюдатель, источник неподвижен" получены формулы для
частоты света, воспринимаемого наблюдателем, двигающимся к источнику: и от
источника: . Разница энергий фотонов, воспринимаемых космическим телом, которая
будет израсходована на уменьшение избыточной энергии этого тела составит:
(17).
Солнечная постоянная равна 1400 вт/м2 (Физика космоса. М., 1976, стр. 551). Если космическое
тело движется вблизи Земли с параболической скоростью 30 км/сек, то с учетом (17) на каждом
обороте вокруг Солнца мощность потери энергии:
(вт) (18),
где r - радиус тела.
Разделив (15) на (18) получим:
(лет) (19).
Формула (19) показывает, что под действием фотонного излучения Солнца эволюция орбиты
космического тела протекает значительно быстрее, чем под действием "солнечного ветра". Тот же
астероид радиусом 1 м займет круговую орбиту не через 568 миллионов лет, а через 204000 лет.
Спутники планет при движении по круговой орбите не обладают избыточной энергией, но все равно
постоянно теряют энергию по изложенному механизму, т.к. двигаются то к Солнцу, то от Солнца,
поэтому вышеприведенный расчет для спутников планет оказывается более точным. Например, Луна
потеряет полностью всю энергию орбитального движения (скорость этого движения ?1 км/сек) за 11,8
млрд. лет. Естественно, что она упадет на Землю гораздо раньше полной потери энергии. Теперь
становится понятным, почему у Меркурия и Венеры нет спутников - потеря энергии в их окрестностях
так значительна, что длительное существование спутника невозможно. Луна существует в качестве
спутника только за счет своих огромных размеров и сравнительно недавнего захвата Землей. У Марса и
более далеких планет солнечная постоянная настолько мала, что довольно длительное существование
спутников становится возможным.
[3] См., например, Б.М. Яворский, А.А. Детлаф. Справочник по физике, "Наука", М., 1964, стр. 79.
[4] Это наиболее ярко демонстрирует нам Уран со своей спутниковой системой. Феномен Урана
объяснить с ортодоксальных позиций практически невозможно.
Обратное вращение спутника или планеты доказывает его захват практически в целом виде.
Происходит это следующим образом (в виде "сверху" на плоскость Солнечной системы 1-1):
Фиг.1.
Левовинтовое тело m в направлении стрелки движется против часовой стрелки. Собственное его
вращение происходит в ту же сторону, причем ось вращения параллельна оси винтовой траектории
тела. После захвата тела, его орбита эволюционизирует таким образом, чтобы направление
гравидинамического орбитального момента совпало с гравидинамическим моментом Солнечной системы
в целом. Поскольку ось вращения тела сохраняет свое положение в пространстве, то в конце эволюции
орбиты тело m будет двигаться в плоскости эклиптики в прямом направлении, но вращение вокруг
собственной оси будет обратным. В процессе эволюции орбиты мы будем наблюдать сначала большой
эксцентриситет и большое наклонение орбиты к плоскости эклиптики. Такие параметры мы наблюдаем у
Плутона, следовательно, он сравнительно недавно захвачен Солнечной системой. Постепенно эти
значения уменьшаются, но ось собственного вращения тела сохраняется в пространстве, поэтому
захваченные тела с обратным вращением характеризуются большим наклонением экватора к плоскости
орбиты. Этот угол зависит от угла между осью винтовой траектории тела до захвата и плоскостью
Солнечной системы. Если этот угол близок к 900 (фиг.1а), то наклонение экватора будет близким к
1800, как у Венеры. Если этот угол близок к 00 (фиг.1b), то наклонение экватора к плоскости орбиты
будет близким к 900 и тело по орбите будет двигаться "лежа на боку", как Уран. Таким образом,
обратное вращение планет или спутников указывает на захват этих тел целиком. Обращение
многочисленных спутников Урана в его экваториальной плоскости в одну сторону особенно наглядно
показывает, что Уран был захвачен вместе с собственной спутниковой системой, образованной в
межзвездном пространстве.
[5] "Поскольку Солнечная система движется относительно межзвездной среды со скоростью 20-25
км/сек...". Е.Н. Слюта и др., Сравнительная планетология, "Наука", М., 1995, стр. 17.
[6] "Уипл сообщил об измерениях скоростей 144 метеоров. 15 из этих метеоров имели скорости
немного больше 42 км/сек... Из 144 метеоров, наблюдавшихся Уиплом, ни в одном случае нельзя
считать доказанным существование хотя бы одной подлинно гиперболической орбиты". О. Струве и др.,
Элементарная астрономия, М., 1966, стр. 188.
"Случайно этот же метеорный поток дал возможность Хею, Парсонсу и Стюарту впервые определить
скорости метеоров по гиперболическим отражениям (радиолокационный метод - В.К.). Они получили
величину 22,9 км/сек, что хорошо согласуется с определенной из визуальных наблюдений величиной
23,7 км/сек.
Среди 11000 метеоров, зарегистрированных в течение 847 часов наблюдений с декабря 1948 г. по
март 1950 г., Мак-Кинли нашел всего 32 метеора, скорости которых относительно Земли немного
превышали 72 км/сек". Там же, стр. 190.
http://www.new-physics.narod.ru
8.2.1. ПРИЧИНЫ КВАНТОВЫХ СОСТОЯНИЙ КОСМИЧЕСКИХ ТЕЛ
Спутниковая система может быть образована вокруг центрального тела при
захвате космических тел только с определенной длиной волны. Поэтому для
макротел необходимо различать "длину волны" макротела, которая зависит от
поступательной скорости на витках винтовой траектории и "амплитуду волны",
которая зависит от тангенциальной скорости макротела на витках винтовой
траектории. При одной и той же скорости поступательного движения Vf
(одинаковой "длине волны"), тангенциальная скорость Vt должна
определяться соотношением:
Vt=Vf•n (8.2.1.1),
где n - целое число ?1. Только при условии (8.2.1.1) за время прохождения
"длины волны" тело успеет совершить точно один оборот по витку винтовой
траектории.[1] В конце главы "Об электрическом и гравитационном заряде" мы
нашли формулу длины волны для макротел по форме совпадающей с формулой
де Бройля:
R=S/mV (8.2.1.2).
Эта формула верна при равной поступательной и тангенциальной скорости. В
макромире, в отличие от микромира, при интерференции волн одинаковой
длины, но разной амплитуды возможно слипание частиц в единый агломерат
из-за действия закона всемирного тяготения. Поэтому макротела с одной и той
же длиной волны могут иметь в космическом пространстве (на единицу массы)
кратное значение момента импульса S на винтовой траектории
S=S0•n (8.2.1.3)
за счет кратного значения VtR. В (8.2.1.3) n имеет тот же смысл, что и в
формуле (8.2.1.1). В микромире слипание свободных частиц невозможно из-за
электростатического отталкивания одноименно заряженных частиц и отсутствия
притяжения между "нейтральными" частицами. Таким образом, в формуле
(8.2.1.2):
S=VtmR•n (8.2.1.4),
а V в знаменателе имеет смысл поступательной скорости:
V=Vf (8.2.1.5).
Подставив (8.2.1.4) и (8.2.1.5) в (8.2.1.2), найдем (8.2.1.1). Отсюда следует
вывод, что центральное тело образует спутниковую систему путем захвата
космических тел с одинаковой длиной волны, но кратным значением VtR
относительно минимального значения при n=1. При этом строение
образующейся системы следует теории Бора для атома водорода с тем
отличием, что "возбужденные" орбиты устойчивы, т.к. спутники не имеют
возможности что-либо излучать для перехода на более низкую орбиту, чтобы
система в целом перешла в состояние с минимумом потенциальной энергии. Из
строения Солнечной системы и спутниковых систем видно, что "длина волны"
захватываемых тел земной группы отличается от "длины волны" тел
юпитерной группы, т.е. Солнечная система напоминает двухэлектронный атом с
двумя независимыми системами энергетических уровней макротел.
Подставив (8.2.1.3) в (8.2.1.2) и учитывая, что
S0=mV0tR0 (8.2.1.6),
а V0t=Vf•n, получим:
R=R0n2 (8.2.1.7),
что соответствует реальному распределению планет или спутников при данной
"длине волны". Ранее мы формулой (8.2.1.7) пользовались исходя из
наблюдательных фактов, а не теоретических расчетов.
Из условия равновесия космического тела на устойчивой орбите легко найти
критерий устойчивости орбитального движения, который зависит только от
массы центрального тела и не зависит от квантового числа космического тела:
RV2=GM (8.2.1.8),
где R - радиус орбиты, V - орбитальная скорость, G - гравитационная
постоянная, M - масса центрального тела. Из (8.2.1.8) можно получить длину
волны, которая поглощается данным центральным телом, учитывая, что
l=2p•R0:
(8.2.1.9).
Поскольку V0 не зависит от массы центрального тела, то спутниковую
систему образуют космические тела, у которых длина волны пропорциональна
массе центрального тела, что и наблюдается в действительности - чем больше
масса центрального тела, тем дальше расположены спутники.
Учитывая вышеизложенное, необходимо дать более общую формулировку
движения тел: все свободные тела двигаются по винтовой линии. При
этом мы будем иметь в виду, что в микромире тангенциальная скорость
движения равна поступательной, а в макромире тангенциальная скорость
равна поступательной только в первом квантовом состоянии тела, в остальных
квантовых состояниях она в целое число раз превышает поступательную
скорость.
[1] Это хорошо видно из фигуры 8.2.1.1, где в масштабе изображены траектории движения
космических тел вдоль оси O-O.
Фигура 8.2.1.1.
Сплошной линией показаны траектории тел с одной длиной волны, но с разной амплитудой,
соответствующей квантовому состоянию, соответственно, 1, 2 и 3. Радиус винтовой траектории этих
тел пропорционален квантовому числу. Пунктирной линией показана траектория тела, которое за то
же самое время успевает совершить более одного оборота вокруг оси O-O, т.е. обладающего
меньшей длиной волны. Точечной линией показана траектория тела, которое за то же самое время
не успевает совершить оборот вокруг оси O-O, т.е. обладающего большей длиной волны.
http://www.new-physics.narod.ru
8.2.2. ЧТО ПРОВОЦИРУЕТ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
Когда мы рассматривали орбитальное движение электрона в
водородоподобном атоме, мы выяснили, что эллиптические орбиты
пересекаются с параболической орбитой и круговой орбитой в двух
противоположных точках на расстоянии фокального параметра от главного
фокуса орбиты. В этих точках составляющая скорости, направленная к фокусу
или от фокуса принимает максимальное значение. Эта составляющая равна
нулю для строго круговой орбиты и в точках перигелия и афелия орбиты
Земли. Производя те же математические манипуляции, которые мы делали при
выводе центробежной скорости для электрона в водородоподобном атоме и
учитывая формулы, приведенные в таблице 3.1, можно записать:
(8.2.2.1),
где: e - эксцентриситет земной орбиты (e=0,0167) а - энергия связи
Земли и Солнца, если Земля имела бы круговую орбиту:
(8.2.2.2),
полученная аналогично формуле (2.4), G - гравитационная постоянная, m -
масса Земли, M - масса Солнца, ? - произведение средней орбитальной
скорости Земли на среднее расстояние от Солнца. Подставив (8.2.2.2) в
(8.2.2.1), найдем значение =2,651386•1040 дин, а =2,652129•1040 дин.
Понятно, что реальная энергия связи Земли с Солнцем меньше из-за некоторой
избыточной механической энергии Земли, вызывающей не круговую, а
эллиптическую орбиту. Эту избыточную энергию можно считать как:
(8.2.2.3),
где Vc - скорость, направленная по радиусу-вектору к главному фокусу.
Численное значение этой скорости из (8.2.2.3) равно 499 м/сек или, примерно,
0,5 км/сек.
Таким образом, на каждом обороте вокруг Солнца в перигелии (3-4 января)
и в афелии (в начале июля) составляющие скорости, направленные к Солнцу
и от Солнца равны нулю. В начале апреля Земля проходит одну точку
фокального параметра и составляющая скорости от Солнца максимальна, а в
начале октября эта составляющая направлена к Солнцу и тоже максимальна.
Учитывая, что ядро Земли обладает колоссальной инерцией и, как желток в
яйце, покоится в магме, то при разгоне и торможении оно пытается отстать или,
наоборот, по инерции продолжает двигаться к Солнцу. При этом оно вызывает
деформацию земных оболочек и провоцирует сброс предыдущих напряжений
земной коры или создание новых. Учитывая, что после прохождения перигелия
скорость до 0,5 км/сек нарастает быстрее, весенние землетрясения на Земле
должны приводить к более сильным катастрофам, чем осенние. Особенно
сильно описанный эффект должен наблюдаться у Меркурия с большим
эксцентриситетом орбиты, а также у спутников планет с большими
эксцентриситетами.
http://www.new-physics.narod.ru
9. ОБ "ЭЛЕМЕНТАРНЫХ" ЧАСТИЦАХ
Внимательный читатель уже заметил, что мы намеренно упускаем из
рассмотрения интересные и важные подробности в каждом разделе.
Рассмотрение подробностей, являющихся очевидными следствиями излагаемых
взглядов увело бы нас далеко в сторону от главной цели - показать выход из
тупика, куда зашло развитие современной физики и придать новый импульс
этому развитию, памятуя о том, что даже маленький шаг к истине вызывает
лавину практических приложений. Если можно сомневаться в том, что автор
излагает истину, то можно быть уверенным в том, что он излагает
альтернативный путь к истине в тех обстоятельствах, когда официальный путь
казался единственным. Поэтому нет смысла поддаваться искушению объяснять
все подряд, чтобы не множить ошибки и не дискредитировать новую физику.
Раньше естествоиспытатели были более щепетильны в этом вопросе, чем
сейчас. Вспомним знаменитое Ньютона: "гипотез не изобретаю" или
высказывание Ф. Энгельса о "тепловой смерти" Вселенной: "Излученная в
мировое пространство теплота должна иметь возможность каким-то путем, -
путем, установление которого будет когда-то в будущем задачей
естествознания, - превратиться в другую форму движения, в которой она снова
может сосредоточиться и начать активно функционировать".[1]
В связи с выяснением особенностей движения частиц и причин появления
их "волновых" свойств, есть смысл от квантовой механики вернуться к
"шарикам" и попытаться построить теорию "элементарных" частиц на основе
наглядных представлений от которых, в свое время, безответственно
отказались, т.е. на основе неоклассических детерминистских представлений.
Ортодоксальная физика в принципе не способна рассматривать строение
атомов, атомных ядер и элементарных частиц из-за соотношения
неопределенностей Гейзенберга. Только реабилитация детерминизма в науке
способна ее двигать дальше, что со всей очевидностью показано в этой книге.
Несмотря на значительный экспериментальный материал, накопленный в
последнее время по элементарным частицам, теория элементарных частиц
продолжает оставаться в тупике, что является следствием ошибочных
представлений еще на уровне атома.
Здесь несколько слов необходимо сказать о методологии познания истины в
современной науке. Если на заре развития науки главными ориентирами в
познании истины были здравый смысл и ясные образные представления на нем
основанные, то теперь приходится констатировать, что преобладает
упрощенный, скорее технический, чем научный подход. Берут модель, в
абстрактном виде отражающую не сам объект, а только некоторые характерные
свойства его, обрабатывают модель математическим аппаратом и почти всегда
получают достаточно хорошее качественное, а иногда и количественное
согласие с опытом, если модель (фактически это математическая модель) более
или менее удачно выбрана (фактически подогнана под нужный ответ
изначально). Порочность такого метода познания истины очевидна, при этом
мы не столько приближаемся к ней, сколько ставим себя в зависимость от
собственных заблуждений, этот метод гарантирует только от грубых ошибок,
хотя и они возможны. Доходит до абсурда, когда физик ставит своей главной
задачей решение не физических, а математических проблем. При этом
приходится умалчивать о появляющихся противоречиях, чтобы сохранить в
нашей теории видимость научного достижения, фактически же она
представляет собой математическое упражнение, полезное только для
технических приложений. Авторов таких теорий легко загнать в тупик
дополнительными вопросами. С другой стороны, если теория основана на
здравом смысле и ясных представлениях, то дополнительных вопросов, как
правило, не возникает, нет необходимости даже в математическом аппарате,
который в этом случае играет подобающую ему вспомогательную роль лишь
уточняя наши представления, а не создавая их. Наука призвана понимать,
объяснять и предсказывать. Божественная функция созидания стоит перед
инженерами. Математика является инструментом созидания, а не познания.
Современная физика изобилует примерами порочного метода познания. Здесь
можно указать лишь некоторые. Мы разработали квантовую физику не
разобравшись, что же такое корпускулярно-волновой дуализм частиц, мы
придумали уравнение Шредингера "правильно" отражающее лишь волновую
ипостась частиц и мучаемся с его решением, уверовав, что в нем ответы на все
вопросы; мы создали теорию обменного взаимодействия не имея
представления ни о строении взаимодействующих частиц ни о детальном
механизме этого взаимодействия.[2] Мы разрабатываем капельную, оптическую
и т.п. модель ядра не зная, что собой представляют ядерные силы; мы
пользуемся принципом запрета Паули не признаваясь самим себе в том, что
этим мы фактически нелегально протаскиваем новый тип взаимодействия и
нужно в этом случае говорить и о "силе Паули" и об "энергии Паули". Мы
продолжаем усердствовать в комбинациях квантовых чисел, чтобы объяснить
свойства атомов не обращая внимания на собственные исходные посылы о
"простом" квантовании; пользуясь успехами в практическом освоении ядерной
энергии, мы готовы вытрясти карманы налогоплательщиков, чтобы построить
монстры ускорителей частиц - авось что-нибудь обнаружим, вместо того, чтобы
предварительно получить четкую картину, сидя за письменным столом -
примеры можно продолжить.
Особенно обидно то, что описание экспериментов в доступной широкому
кругу читателей литературе (которое значительно важнее их интерпретации)
производится не объективно, а предвзято, не давая возможности читателю
делать самостоятельные выводы. Ортодоксы разжевывают результаты опытов в
процессе их описания, а не после, вынуждая читателя употреблять уже бывшее
в употреблении. Поэтому у молодежи складывается впечатление, что уже все
давно изобретено и открыто и пропадает желание идти в науку.
Мы уже получили универсальную функцию отталкивательной
потенциальной энергии (1.4). Потенциальной энергией притяжения будет
гравидинамическое притяжение, причем близко расположенные частицы,
обращающиеся вокруг центра гравидинамического взаимодействия,
дополнительно к собственному стремлению к центру, будут испытывать
притяжение за счет аналога силы Лоренца, действующей на каждую частицу
при движении в гравидинамическом поле другой частицы и это притяжение
значительно превышает собственное. При этом надо заметить, что
гравитационные заряды всегда притягиваются, аналогично взаимодействию
противоположно заряженных электрических зарядов, поэтому взаимодействие
противоположно направленных "гравитационных токов" будет аналогично
магнитному взаимодействию проводников с электрическим током, в которых
электрические токи текут в одном направлении. Все это справедливо для
взаимодействия двух частиц вещества (например, нейтрино) или антивещества
(антинейтрино). Ниже будет показано, что при движении вещества и
антивещества относительно друг друга, например, в фотоне,
гравидинамическое притяжение меняется на отталкивание, но, в этом случае,
частицы притягиваются на большем расстоянии электростатически, т.к. они
заряжены противоположными электрическими зарядами. Гравидинамическое
взаимодействие на близком расстоянии проявляет себя как сильное или
ядерное взаимодействие и оно присуще любым частицам с массой покоя
отличной от нуля, вращающимся вокруг собственной оси. Здесь нужно
заметить, что, как будет видно из дальнейшего, частиц с нулевой массой покоя
не существует и вообще понятие "массы покоя" условно. В масштабах ядер
атомов и тем более "элементарных" частиц гравидинамическое взаимодействие
намного превышает электростатическое взаимодействие, поэтому последнее
очень слабо влияет на энергетику этих частиц (относительно нейтрона,
имеющего специфические особенности в этом плане, разъяснения последуют
ниже).
С точки зрения новой физики принцип построения "элементарных" частиц
прост. Они представляют собой гравидинамические системы устойчивость
которых определяется тем, что составляющие частицы находятся в
потенциальной яме, определяемой гравидинамическим "притяжением" и
универсальным отталкиванием, при этом составляющие частицы движутся по
круговым орбитам с почти световой скоростью (вернее со скоростью, очень
близкой к предельной, о которой ниже). В этих условиях наблюдается
значительный релятивистский рост массы составляющих "элементарных"
частиц. Естественно, что момент количества движения каждой составляющей
"элементарной" частицы на орбите равен моменту количества движения в
свободном состоянии. Ортодоксальная физика не знает, как устроены
элементарные частицы.[3] Предположения ортодоксов относительно их
устройства абсурдны с точки зрения новой физики. Кроме того, соотношения
неопределенностей Гейзенберга накладывают запрет на саму возможность
рассмотрения какой-либо структуры в области пространства, сравнимой с
размерами частицы.
Теперь можно изобразить все известные и мыслимые "элементарные"
частицы состоящими из трех фундаментальных частиц (с их античастицами):
нейтрино, электрона и протона. Базовой частицей из которой состоят все, в том
числе и фундаментальные частицы является электронное нейтрино (и
антинейтрино ). Те же принципы справедливы и для всех резонансов,
поэтому о них речь вести будем вскользь, чтобы не перегружать изложение.
При изучении элементарных частиц нужно постоянно иметь в виду то
обстоятельство, что твердо установленный экспериментальный факт
превращения энергии в массу и наоборот приводит к большому разнообразию
возникающих в микромире частиц, т.к. высокая энергетическая насыщенность
процессов с элементарными частицами позволяет не ограничиваться только
генерированием фотонов (как это делает атом при электронных переходах), но
приводит к возникновению практически любых известных частиц, которые,
однако, в подавляющем большинстве являются возбужденными состояниями,
поэтому неустойчивы. Это обстоятельство затрудняет выявление истинного
состава неустойчивых "элементарных" частиц.
Нам будет полезна формула, по которой можно посчитать магнитный момент
частицы. Известно, что магнитный момент контура с электрическим током:
(9.1),
где С - электродинамическая постоянная (численно равная скорости света),
I - ток, а S - площадь контура.
(9.2),
а (9.3),
где Т - период обращения электрона, e - заряд электрона, r - радиус его
орбиты. Подставив (9.3) в (9.2) и все в (9.1) и учитывая, как будет показано
позднее, что составляющие элементарных частиц движутся почти со световой
скоростью, т.е. , найдем:
(9.4).
Для нерелятивистского случая (V"C), уравнение (9.4) будет иметь вид:
(9.5).
В (9.4) или (9.5) можно ввести орбитальный механический момент
электрона, равный [4] и учитывая, что , где h - постоянная Планка,
будем иметь:
(9.6).
Выражение (9.6) есть магнетон Бора , т.е. магнитный момент свободного
или связанного в атоме электрона.
К сожалению, мы не имеем другого уравнения, кроме закона сохранения
момента импульса для того, чтобы посчитать размеры элементарных частиц
зная их массу. Однако, как выяснится ниже, положение спасает то
обстоятельство, что размеры элементарных частиц оказываются почти
одинаковыми, кроме некоторых. Это обусловлено сильным взаимодействием,
т.е. очень крутыми стенками потенциальной ямы, в которой движутся частицы.
Поскольку закон сохранения момента импульса нерушим, а скорость
орбитального движения составляющих элементарных частиц не может
превышать скорости света (позднее мы выясним причину этого), то это
обстоятельство вынуждает природу увеличивать массу составляющих
элементарных частиц с уменьшением радиуса их орбитального движения.
Закон сохранения момента импульса для нерелятивистского случая (V"C):
(9.7),
где m0 - нерелятивистская масса тела, а ? - постоянная, зависящая от
момента импульса тела (для момента , ? =1,15756 см2/сек). Для
релятивистского случая (V?C):
(9.8),
где m - релятивистская масса тела, С - скорость света.
Пока справедливо уравнение (9.7) увеличение массы тела с увеличением
скорости невозможно (если ни одна составляющая данного тела не движется со
световой скоростью, см. ниже). Когда справедливо уравнение (9.8),
увеличение его скорости невозможно, а масса обратно пропорциональна
радиусу орбиты тела. Приравнивая (9.7) и (9.8), найдем, чем определяется
масса любого тела имеющего массу покоя (которое может иметь нулевую
поступательную скорость):
(9.9).
Уравнение (9.9) показывает, что масса тела определяется моментом его
импульса и радиусом траектории, следовательно, гравитационная и инертная
масса одно и то же. Мало того, релятивистский прирост массы является столь
же полноценной массой, как и "неподвижная", поскольку последняя также
является релятивистской.[5] Для тел, в представлении официальной науки не
имеющих массы покоя (движущихся всегда со скоростью света) масса
определяется фактически таким же уравнением:
(9.10),
где S - момент импульса тела.
Наложив на (9.9) условие m=m0 , можно найти максимальный радиус
движения частицы, меньше которого вся энергия частицы будет превращаться
в массу (при большем радиусе масса частицы неизменна):
(9.11).
Подставив в (9.11) ?=1,15756 и значение скорости света, получим
минимальный радиус неизменной массы электрона на винтовой траектории или
круговой орбите в связанном состоянии равным 386,12?10-13 см (386,12 фм). На
этом радиусе скорость движения электрона практически равна скорости света.
Очевидно, что при этом электрон должен двигаться как твердое тело, т.е. за
один оборот по орбите он должен совершить один оборот вокруг своей оси.
Таким образом, масса частицы или вовсе не растет с увеличением ее скорости,
или, при достижении скорости света, растет обратно пропорционально радиусу
орбиты. Казалось бы, этот вывод противоречит известной формуле (1.3)
релятивистского роста массы тела с увеличением его скорости,
подтвержденной экспериментально. Однако это противоречие кажущееся и в
следующем ниже описании электрона мы получим формулу (1.3) и
одновременно выясним ее физический смысл.
Меняется ли электрический заряд[6] частиц аналогично массе? Формально из
(9.4) и (9.5) с заменой в (9.4) e на q, а в (9.5) на q0, найдем для
"релятивистского" случая:
(9.12)
и для "нерелятивистского" случая:
(9.13).
Приравнивая (9.12) и (9.13), аналогично (9.9) получим:
(9.14).
Из вышеприведенных уравнений можно сделать неверный вывод, что как
гравитационный так и электрический заряд могут изменяться только при
релятивистских скоростях движения этих зарядов.[7]
Зависимость массы частиц от их энергии не только удовлетворяет
требования закона сохранения момента импульса в условиях невозможности
увеличения скорости движения, но и открывает принципиально новый путь
удаления из системы избыточной механической энергии, которая не позволяет
образовать устойчивую систему. Если при образовании атома электрон
попадает в потенциальную яму за счет излучения избыточной энергии в виде
фотонов, то в гравидинамических системах (элементарные частицы) достаточно
избыточную энергию превратить в массу, чтобы избавиться от необходимости
что-либо излучать. Если же появляется необходимость что-либо излучать, то
энергетика элементарных частиц позволяет это делать в широком ассортименте
излучаемых частиц. Если мы любой составляющей элементарной частицы
сообщим такую энергию, что ее радиус винтовой траектории станет в точности
равен радиусу орбиты в частице (при этом масса составляющей увеличивается)
и точно половину этой энергии (которая связана с поступательным
перемещением составляющей) превратим в массу, то получим интересующую
нас элементарную частицу.
Косвенным указанием на то, что наши представления о микромире страдают
скрытыми принципиальными недостатками является все более расплывчатая
картина микромира по мере углубления в него. Например, на атомномолекулярном
уровне наука изобилует крупными теоретическими
достижениями, адекватно отражающими поведение частиц этого уровня. На
уровне строения атомов мы уже не можем похвастаться столь значительными
достижениями и начинаем спотыкаться о несоответствия между нашими
представлениями и реальным устройством этого уровня. На ядерном уровне
экспериментаторы уже значительно опережают теоретиков и не видно
реальных перспектив их "догнать". На уровне элементарных частиц теория
вообще топчется на месте, а экспериментаторы продвигаются буквально
семимильными шагами.
[1] В главе "Проблемы космологии" дан исчерпывающий ответ на этот вопрос.
[2] "Взаимодействия частиц друг с другом, проявляющиеся в их притяжении или отталкивании,
описываются как виртуальный обмен частиц квантами поля, соответствующего данному виду
взаимодействия. Точный механизм взаимодействий частиц в настоящее время неизвестен". Б.М.
Яворский и А.А. Детлаф "Справочник по физике", "Наука", М., 1964, стр.786.
[3] "Уже первое знакомство со свойствами элементарных частиц показывает, насколько
разнообразны эти свойства и насколько разнородны лежащие в их основе принципы и законы. При
более внимательном знакомстве с миром элементарных частиц такое положение еще более
усугубляется и создается впечатление едва ли не хаоса. Нет даже двух частиц, массы которых были
бы связаны простым численным соотношением. Времена жизни частиц произвольным образом
меняются от самого короткого (?10-23 сек) до самого длинного (стабильные частицы). Невозможно
объяснить, почему частицы имеют те или иные квантовые числа. Свойства многих частиц вообще
связаны с фундаментальными законами природы, смысл которых еще далеко не ясен исследователям.
Каждая характеристика частиц, очень возможно, служит небольшим замаскированным входом в целый
лабиринт неизвестных явлений, неожиданностей, открытий. В такой ситуации любой упрощенный
подход к решению проблемы систематизации элементарных частиц, конечно, обречен (время покажет!
- В.К.) на полную неудачу. Правда, отмечены некоторые эмпирические факты, которые, возможно,
подсказывают нам решение, еще не найденное. Так, известна формула японского физика Намбу,
отражающая особенность спектра масс частиц. Оказывается, массы большого числа частиц кратны
величине 137me или половине этой величины. Заметим, что величина, обратная постоянной тонкой
структуры, также равна 137. (Скоро мы выясним физический смысл этого совпадения - В.К.).
Предметом же главных усилий физиков-теоретиков является исследование подходов к проблеме
систематизации частиц, основанных на уже достигнутых знаниях о фундаментальных законах
природы, подтвержденных всем опытом естествоиспытателей". "О систематике частиц", "Атомиздат",
М., 1969, стр.121-122.
К сожалению, новая физика не может сравнить свои представления об устройстве элементарных
частиц с представлениями официальной физики, т.к. последние отсутствуют. "Если частица
распадается на какие-либо частицы, то нельзя сказать, что продукты распада содержались в ней в
виде составных частей. В самом деле, часто бывает, что одна и та же частица распадается
несколькими различными способами. С другой стороны, электрон, например, при переходе в атоме с
одного уровня энергии на другой испускает фотон, длина волны которого, а, следовательно, и
размеры во много раз больше не только самого электрона, но и атома. (Это утверждение справедливо
не к самому фотону, а к его винтовой траектории - В.К.). Поэтому нельзя говорить, что фотон
находился внутри электрона, как его составная часть. Таким образом, до сих пор еще не совсем
ясно, что понимать под структурой элементарных частиц". (Подчеркивание мое - В.К.). Г.Е.
Пустовалов, "Атомная и ядерная физика", Издательство Московского университета, 1968, стр.22-23.
[4] Напомню читателю, что официальная наука считает механический момент электрона равным
и для нее именно эта величина имеет принципиальное значение. Если же принять момент
импульса электрона равным (что подтверждается и совпадением рассчитанных масс
"элементарных" частиц с экспериментально найденными ниже), т.е. , то подставляя сюда
, где h - постоянная Планка, и ?=2?r, получим формулу де Бройля: , которая
подтверждена экспериментально, в том числе и для электрона. Если же принять значение момента
импульса электрона равным , то получим значение длины волны электрона вдвое меньше
экспериментального: .
[5] "В системе трех тел - Солнце, Земля и вращающаяся вокруг нее Луна - любая разница между
инертной массой и гравитационным зарядом проявится в их относительном движении... полученный
результат (с помощью лазерного луча, отраженного от зеркала на Луне - В.К.) ознаменовал собой
еще одно полное торжество теории Эйнштейна: инертная масса и гравитационный заряд с учетом
гравитационной энергии связи совпадают с точностью до 10-11. Этот впечатляющий успех теории
Эйнштейна подчеркивает высочайшую количественную точность его интерпретации гравитационного
заряда как проявления кривизны пространства-времени". "Фундаментальная структура материи",
"Мир", М., 1984, стр.196. Оставляя в стороне фанфарный стиль этой цитаты, обращаю внимание
читателя на то, что равенство инертной и гравитационной масс является не результатом теории
Эйнштейна, а исходной гипотезой этой теории. При чем тут кривизна пространства-времени не могу
объяснить, поскольку сам не понимаю.
[6] "Одно из наиболее удивительных и еще не понятых пока свойств электрического заряда - его
квантовый, дискретный характер...". Физика микромира, "Советская энциклопедия", М., 1980,
стр.466-467.
[7] Вышеприведенные выкладки (9.12), (9.13) и (9.14) и выводы из них неверны, т.к. ниже будет
показано, что заряд нейтрино всегда равен е/2 и не меняется в зависимости от радиуса его
движения. Этот пример еще раз показывает порочность формально-математических подходов к
естествознанию.
http://www.new-physics.narod.ru
9.1. О ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ЧАСТИЦАХ
Электрон, протон, фотон, мюонное и тау-нейтрино представляют собой
комплексные частицы состоящие, в конечном счете, из электронного нейтрино.
http://www.new-physics.narod.ru
9.1.1 ЭЛЕКТРОН
Собственный механический момент электрона много меньше его
орбитального момента или равного ему момента свободного электрона по
виткам винтовой линии. Из экспериментальных данных можно предположить,
что собственный механический момент электрона меньше его орбитального
момента в раз, где ? - постоянная тонкой структуры. Почти это
же значение (137,05) мы получим, разделив магнетон Бора на магнитный
момент, полученный из (9.4), подставив в него классический радиус электрона,
т.к. магнитный момент является следствием механического момента
электрически заряженной частицы (уточнения последуют ниже).
Теперь уже можно предвидеть (в дальнейшем это будет подтверждаться),
что электрон (фигура 9.1.1.1) представляет собой вращающиеся вокруг общего
центра электронные нейтрино, а позитрон, соответственно, антинейтрино, что
определяется гравидинамическим взаимодействием и подтверждается
наличием собственного момента количества движения.
Массу в электроне будем считать равной половине массы электрона в
предположении, что масса свободного нейтрино очень мала ( ).
Механический момент, приходящийся на одно нейтрино будет вдвое меньше
собственного момента электрона: . Подставив эти значения в
(9.8), найдем радиус электрона и позитрона (относительно позитрона
уточнения последуют ниже):
= 2,81785 фм,
который совпадает с классическим радиусом электрона:
= 2,81785 0,00004 фм.
Таким образом, мы подтвердили, что радиус электрона и позитрона в
свободном состоянии равен классическому радиусу, причем это было сделано
совершенно независимым путем. Классический радиус электрона можно найти
и аналитически, исходя из момента количества движения свободного электрона
равного (но не /2). Очевидно, что момент импульса свободного электрона
при движении по винтовой линии в 1/? ( - постоянная тонкой структуры)
раз больше собственного момента импульса электрона: S=mCr0, где m - масса
покоя электрона, C - скорость света, r0 - классический радиус электрона.
Таким образом, можно записать: , откуда , где e -
элементарный заряд.
В связи со всем предыдущим изложением можно совершенно уверенно
утверждать, что масса свободного нейтрино отлична от нуля,[1] хотя оно может
и не иметь "массы покоя", т.е. всегда движется со скоростью света. В
противном случае никакого гравидинамического поля оно создавать не может,
следовательно, не может входить в состав частиц, что противоречит
экспериментальным фактам, например, распад нейтрона. Механический момент
свободного нейтрино, как видно из строения электрона равен . Из
формулы (9.11) легко найти "массу покоя" свободного электронного нейтрино.
Поскольку для релятивистского случая масса частицы обратно
пропорциональна радиусу ее орбиты, то: , где r - радиус винтовой
траектории свободного нейтрино. Для спектральной линии водорода
H?=6562,784?10-8 см =1044,499?10-8 см. Тогда
mv=0,510999?106?2,81785?10-13/2?1044,499?10-8=6,893?10-3 эв.
У свободных нейтрино может быть любая энергия и, соответственно, масса.
В этом можно убедиться, прочитав ниже о телепортации фотона.
Рассмотрим два опыта, которые ортодоксальная физика считает
доказательством правоты своих взглядов относительно спина и магнитного
момента электрона, а новая физика видит в этих опытах подтверждение своих
представлений.
Опыт Штерна и Герлаха. Пучок атомов водорода в вакууме в
неоднородном магнитном поле, созданном поперек направления движения
атомов, расщепляется на два пучка. Расчет показывает, что величина
расщепления соответствует магнитному моменту атома, равному магнетону
Бора.
Магнитный момент атома водорода будет равен магнетону Бора (формула
9.6), поскольку механический момент импульса как свободного, так и
связанного в атоме водорода электрона равен . Поэтому в неоднородном
магнитном поле пучок атомов водорода будет расщепляться на два: один с
магнитным моментом, направленным по полю, а другой - против поля.
Ортодоксальная физика делает прямо противоположные выводы из этого
опыта.[2] Магнитный момент должен быть равен половине магнетона Бора, т.к.
официальная физика принимает собственный момент импульса электрона
(спин) равным . Тем не менее, для объяснения опытных фактов
официальная физика считает (гипотеза Гаудсмита и Уленбека), что величина
собственного магнитного момента электрона ?s равна магнетону Бора, но
отношение его к спину вдвое больше, чем это должно быть по формуле
для заряда е массой m движущегося по любой орбите, т.е. ,
где МS - собственный механический момент электрона. Таким образом, гипотеза
Гаудсмита и Уленбека является очевидным надругательством над здравым
смыслом во имя спасения полуцелого спина и квантовой механики в целом.
В опытах Штерна и Герлаха магнитный момент электрона лучше было бы
определять непосредственно, пропуская пучок электронов через неоднородное
магнитное поле и компенсировать возникающую силу Лоренца
электростатическим полем, отклоняющим электроны в другую сторону. При
этом можно было бы наблюдать также раздвоение электронного пучка в
соответствии с магнитным моментом электрона, равным магнетону Бора,
точнее, равным 1,0072971?0, т.к. электрон "тепловой" и его магнитный момент
по винтовой траектории полностью суммируется с собственным магнитным
моментом. Радиус и шаг винтовой траектории такого электрона значительно
превышают радиус орбиты электрона в атоме, поэтому отклонение в
неоднородном магнитном поле должно быть больше, чем у атомов. С точки
зрения официальной физики какого-либо отклонения электронного луча не
должно происходить (если сила Лоренца точно скомпенсирована
электростатической) поскольку размеры электрона очень малы и
неоднородность поля, сравнимую по размерам с электроном невозможно
создать. Положительный результат такого эксперимента будет прямым
подтверждением движения микрочастиц по винтовой линии.
Опыт Эйнштейна и Де Хааза. Эти исследователи наблюдали закручивание
при перемагничивании железного стержня, подвешенного на тонкой нити.
Официальное объяснение опыта таково: "При перемагничивании элементарные
магнитики в стержне меняют направление своих магнитных моментов на
противоположное. При этом меняют свое направление и их моменты количества
движения. Так как полный момент количества движения стержня при этом
должен оставаться постоянным, то стержень приходит во вращение. Результаты
опыта показывают, во-первых, наличие момента количества движения у
элементарных магнитиков и, во-вторых, что отношение их магнитных моментов
к моментам количества движения определяется формулой: т.е. такое
же, как для электронов. Таким образом, из этого опыта следует, что
ферромагнетизм обусловлен не орбитальным движением электронов
("молекулярными токами" Ампера), а наличием у электронов собственного
магнитного момента". (Г.Е. Пустовалов, "Атомная и ядерная физика",
Издательство Московского университета, 1968, стр.79-80).
К сожалению, в литературе описаны конечные результаты опыта Эйнштейна
и Де Хааза, а не то, как они их получили. Очевидно, что выбор железного
стержня в качестве исследуемой системы в этом опыте крайне неудачен, т.к. не
позволяет однозначно интерпретировать результаты. Известно, что
ферромагнетики (железо) обладают отдельными микроскопическими (?10-4 см)
областями (доменами), которые намагничены до насыщения и при
перемагничивании по полю ориентируются не магнитные моменты отдельных
атомов, а целые области самопроизвольного намагничивания. Кроме того, в
электропроводящем материале при перемагничивании возникают кольцевые
токи Фуко компенсирующего направления в которых участвует одновременно
большое число электронов. Эти токи приводят к значительной диссипации
энергии. Сюда можно добавить и то, что сам атом железа сложно устроен и в
его строении нет полной ясности даже у ортодоксов. Непонятно, как в таких
условиях можно было получить какой-то конкретный результат, а если он
получен, то неясно, что он обозначает. Лучше было бы исследовать стержень из
диамагнитного материала, например, воды в виде льда, ведь по официальным
представлениям должен крутиться стержень из любого материала, т.к. в любом
веществе есть электроны и все с собственным магнитным моментом. Читателю
также необходимо четко представлять себе, что хотя гипотеза Гаудсмита и
Уленбека о спине электрона противоречит представлениям самой официальной
физики (чтобы она была верна нужно, чтобы или заряд движущегося электрона
стал каким-то образом в два раза больше или масса электрона уменьшилась
вдвое), вместе с тем она является краеугольным камнем современной физики,
хотя от образного представления спина по многим причинам, в том числе и по
обсуждаемой, пришлось отказаться. Если окажется, что собственный момент
импульса электрона не равен (при собственном магнитном моменте равным
магнетону Бора), то разрушение до основания всего здания современной
физики неминуемо.
Если подставить официальное значение момента импульса электрона в
(9.11), то получим, что электрон будет вращаться со световой скоростью, имея
невероятно огромный радиус в 193,6 фм, который превышает размеры ядер
тяжелых атомов. Любое его уменьшение должно приводить к релятивистскому
увеличению массы покоя электрона, что тоже не соответствует
экспериментальным данным.
Записывая собственный механический момент электрона: и
подставляя массу электрона и его радиус, найдем, что нейтрино в электроне
движутся со световой скоростью. Из этого можно сделать несколько выводов.
Во-первых, электрон вращается как твердое тело, т.е. за один оборот по орбите
нейтрино делают один оборот вокруг своей оси (повернуты к оси вращения
электрона всегда одной стороной). Во-вторых, все составные части
"элементарных" частиц движутся или со скоростью света (не имеющие "массы
покоя") или с "релятивистской" скоростью (имеющие массу покоя), иначе
общая масса частицы будет равна сумме масс составляющих ее частей, что
противоречит опыту. В-третьих, любое перемещение неподвижного электрона
приведет к релятивистскому росту его массы, т.к. нейтрино в электроне уже
движутся со световой скоростью. Чтобы найти аналитическую зависимость
роста массы электрона от скорости его перемещения, рассмотрим фигуру
9.1.1.2, где представлена орбита нейтрино в электроне "с ребра".
Очевидно, что представленное на фигуре 9.1.1.2 соотношение импульсов
будет верным в любой точке орбиты нейтрино в электроне. В плоскости
орбиты два нейтрино (для удобства расчета) имеют импульс m0C, внешний
импульс mV всегда перпендикулярен орбите нейтрино, т.к. электрон при
движении повернется именно таким образом за счет гравидинамического
взаимодействия. Ясно, что внешним импульсом мы будем двигать не m0, а
увеличившуюся массу m. Суммарный импульс двух нейтрино составит mC, т.к.
они не могут двигаться быстрее скорости света. Из фигуры 9.1.1.2 по теореме
Пифагора:
(9.1.1.1).
Преобразуя (9.1.1.1), найдем известную формулу (1.3), связывающую массу
тела с его скоростью движения:
Поскольку нейтрино в электроне вращаются как твердое тело, то формула
(1.3) в этом смысле будет точна, т.к. собственное вращение нейтрино можно не
учитывать. Однако обратите внимание на то, что мы стали двигать
"неподвижный" электрон у которого отсутствует механический момент , т.е.
электрон в целом движется не по винтовой линии, а линейно. Но такое
движение электрона невозможно, т.к. при движении электрона по винтовой
траектории его поступательная скорость равна тангенциальной, поэтому
реальная зависимость массы электрона от скорости усложнится, т.к. к импульсу
m0C прибавится импульс mV. Таким образом, экспериментальная кривая
зависимости массы электрона от скорости состоит как бы из двух кривых. Одна
(при m0C "mV ), при относительно небольших скоростях, описывается
формулой (1.3). Вторая (при m0C"mV ) описывается другой зависимостью.
Очевидно, что точкой перехода (на рисунке 1.2 я ее обозначил крестиком) от
одной зависимости к другой будет условие: m0C=mV. Подставив вместо m в это
условие формулу (1.3), получим: =0,707?С, =1,414?m0.
Покрутите рисунок 1.2 и посмотрите вдоль ветвей кривой, чтобы убедиться в
том, что кривая состоит из двух частей.[3]
Новая физика отрицает как общую, так и специальную теорию
относительности Эйнштейна. Постепенно мы узнаем, что все экспериментально
подтвержденные выводы теории относительности подтверждают и выводы
новой физики. Отличие состоит лишь в том, что в последней логика и здравый
смысл стоят впереди выводов, а не после них. Например, в формуле (1.3)
скорость движения электрона следует полагать абсолютной. Если она
относительна, то масса электрона будет зависеть от системы отсчета и
одновременно иметь сколько угодно значений, что физически невозможно.
Вышеизложенное позволяет предложить схему эксперимента по проверке
закона сложения скоростей в теории относительности, который с точки зрения
новой физики представляется совершенно абсурдным.[4] Если пучок атомов
водорода, движущихся со скоростью близкой к скорости света пропустить через
однородное мощное магнитное поле, то плоскости орбит электронов
расположатся перпендикулярно полю. При этом электрон, двигаясь по орбите в
направлении движения атома вынужден увеличивать свою массу, т.к. не может
двигаться быстрее скорости света, но во второй половине орбиты скорость
движения нейтрино в электроне вычитается из скорости движения атома, что
приведет к уменьшению массы электрона. В результате орбита электрона в
сильной степени искажается, что легко определить спектроскопическими
методами. Одновременно такой эксперимент подтвердит и другие выводы
новой физики, отличающиеся от ортодоксальных.
Подводя итог рассуждений о массе можно вполне определенно заявить, что
масса возникает только там, где частица в целом или ее составные части
движутся со скоростью света. При этом масса будет обратно пропорциональна
радиусу орбиты частицы при одном и том же механическом моменте ее. Если
частица и ее составные части движутся со скоростью меньше скорости света, то
она не может иметь никакой массы, следовательно, не может существовать
вообще. Тогда очевидно, что частицы имеющие массу покоя обязательно имеют
составляющие не обладающие массой покоя в том смысле, что они всегда
движутся со скоростью света (сколь угодно малой, но массой отличной от нуля
они должны обладать, поэтому их скорость меньше предельной). Поэтому,
например, движение электрона по винтовой линии вызывает рост массы
электрона только за счет движения нейтрино в электроне со световой
скоростью. Само по себе движение по виткам винтовой линии не может
добавить массу к электрону как целому, поскольку оно происходит со
скоростью меньше световой. Поэтому движение свободных частиц прибавляет
массу не самим частицам как таковым, а только их составным частям уже
движущимся со скоростью света. На этом основании скорость движения частиц
не может превышать скорость света. Скорость света ограничивается не средой
(вакуумом) или пространством, а самим движущимся телом - релятивистским
ростом массы, связанной с его абсолютной скоростью в пространстве.
Подставляя (9.10) в (1.3) и учитывая, что , где r0 - классический
радиус электрона, S - собственный механический момент электрона, С -
скорость света и m0 - масса покоя электрона, найдем зависимость радиуса
электрона от его поступательной скорости (с теми же оговорками, какие мы
делали для зависимости массы от скорости):
(9.1.1.2).
Теперь становится понятной тщетность попыток ортодоксальной физики
определить радиус электрона. Находясь в плену соотношения
неопределенностей Гейзенберга, официальная физика требует увеличить
энергию электрона, чтобы определить его размер. При этом радиус электрона
"убегает" к нулю быстрее, чем исследователи приближаются к определению
размера электрона. Теория относительности требует точечности элементарных
частиц, но эксперименты все настойчивее указывают на наличие внутренней
структуры их, поэтому официальная физика в вопросе размеров частиц
находится в состоянии полной растерянности.
К этому можно добавить, что так же тщетны попытки расколотить электрон
или протон на составные части, сообщая огромную кинетическую энергию им
перед соударением. Прочность их "набегает" гораздо быстрее (за счет
уменьшения радиуса и резкого увеличения гравидинамического
взаимодействия составных частей), чем разрушающая способность. Даже
нестабильная частица значительно увеличивает время жизни с увеличением
скорости, хотя ортодоксальная физика склонна считать, что этот факт
подтверждает замедление времени в движущихся телах.[5] Поэтому все
частицы, движущиеся со скоростью света заведомо стабильны (электронное,
мюонное и другие виды нейтрино, фотон).
Для связанных частиц, движущихся по круговым орбитам в одной плоскости
в составе более сложных частиц ситуация существенно иная. Здесь импульс
двух нейтрино в электроне равный m0C направлен в ту же сторону, что и
импульс движения электрона в целом по круговой орбите mV и суммарный
импульс нейтрино будет mC. Отсюда релятивистское увеличение массы
составляющих частицы на круговой орбите будет:
(9.1.1.3),
т.е. релятивистское увеличение массы частицы на круговой орбите
происходит гораздо резвее, чем при поступательном движении частицы.
Умножая V и С на r и учитывая, что Vr=?, где ? величина постоянная, равная
, получим формулу[6] связи релятивистской массы составной частицы с
радиусом ее орбиты для радиусов больше критического, определяемого
формулой (9.11):
(9.1.1.4),
где m0 - масса покоя частицы, r - радиус орбиты, С - скорость света.
Экспериментально найденный магнитный момент электрона ?е немного
больше магнетона Бора ?0 в 1,0011616 раза. Для новой физики очевидно,[7] что
двигающийся по винтовой траектории электрон с моментом импульса создаст
магнитный момент, равный магнетону Бора плюс часть собственного магнитного
момента электрона (с моментом импульса ). Если бы электрон двигался
по винтовой траектории со световой скоростью (как фотон), то он был бы
повернут к оси этой траектории всегда одной стороной, т.е. двигался бы как
твердое тело. В этом случае собственный магнитный момент электрона давал
бы нулевой вклад в общий момент, т.к. ометаемая зарядами нейтрино площадь
равна нулю. В этом случае магнитный момент электрона был бы в точности
равен магнетону Бора. Поскольку нейтрино в электроне движутся со световой
скоростью, а сам электрон по винтовой траектории со значительно меньшей
скоростью, то траектория отдельного нейтрино будет представлять собой
разновидность эпициклоиды с ометаемой площадью "электрического тока" ,
а не , а общий магнитный момент соответствовать экспериментально
найденному. Это значение совпадает с поправкой Ю. Швингера к магнитному
моменту электрона: (?/2?)?0.
Если бы мы механически сложили магнитный момент электрона на винтовой
траектории с собственным магнитным моментом, равным ,
то в итоге получили бы завышенный общий момент ?е=1,0072971??0. Кстати
сказать, магнитные моменты большинства частиц "аномальны", например, у
нейтрона и протона. Причем аномальность последних не укладывается в
теоретические представления ортодоксальной физики, разработанные для
электрона, что служит подтверждением ошибочности их.
С магнитным моментом электрона нужно разобраться подробнее, т.к.
представления новой физики резко отличаются от официальной физики в этом
вопросе. Рассмотрим вначале нерелятивистский электрон. Для этого случая
будем пользоваться формулой (9.5) по которой магнитный момент электрона,
движущегося по винтовой линии будет:
(9.1.1.5),
где V - тангенциальная скорость электрона (равная поступательной), C -
скорость света, e - элементарный заряд, R - радиус винтовой траектории.
Момент импульса электрона на винтовой траектории:
(9.1.1.6),
где m0 - масса покоя электрона. Подставив (9.1.1.6) в (9.1.1.5), найдем, что
магнитный момент электрона в этом случае равен магнетону Бора:
(9.1.1.7).
Теперь рассмотрим релятивистский электрон. Для этого случая будем
пользоваться формулой (9.4). Аналогичные выкладки, учитывая, что при этом
(9.1.1.8)
дадут:
(9.1.1.9),
т.е. магнитный момент релятивистского электрона ?r будет уже зависеть от его
массы и уменьшаться с увеличением энергии электрона. Формулу (9.1.1.9)
можно получить иначе. Релятивистский электрон вращается на винтовой линии
как твердое тело, делая один оборот вокруг своей оси за один оборот во
винтовой траектории, из-за невозможности составляющих его нейтрино
двигаться со сверхсветовой скоростью. Поэтому можно записать для первого
(наружного) нейтрино, учитывая, что заряд нейтрино равен e/2: ,
где r - радиус электрона. Для второго (внутреннего) нейтрино: .
Сумма моментов будет , откуда, выражая R через момент
импульса электрона (9.1.1.8) получим (9.1.1.9). Следует иметь в виду, что в
релятивистском электроне не только уменьшается длина волны де Бройля
(радиус и шаг винтовой траектории), но уменьшаются и размеры самого
электрона, поэтому магнитный момент релятивистского электрона не является
фиксированной величиной, как это представляется официальной физике.
Теперь найдем собственный магнитный момент нерелятивистского электрона,
учитывая, что нейтрино в электроне движутся со скоростью света:
(9.1.1.10).
Подставляя в (9.1.1.10) значения
(9.1.1.11)
- постоянную тонкой структуры и классический радиус электрона
(9.1.1.12),
найдем , т.е. собственный магнитный момент электрона в 137
раз меньше магнитного момента на витках винтовой траектории. Собственный
механический момент электрона, очевидно, равен:
Sown= m0Cr0 (9.1.1.13).
Отношение магнитного момента (9.1.1.10) к механическому (9.1.1.13)
составит:
(9.1.1.14).
Подставив (9.1.1.12) в (9.1.1.10) и полученное выражение для ?own в
(9.1.1.14), найдем:
(9.1.1.15).
Отношение собственного механического момента (9.1.1.15) к механическому
моменту на винтовой траектории дает выражение (9.1.1.11), что естественно.
Формула (9.1.1.15) дает ответ на загадку происхождения электрического
заряда - электрический заряд напрямую связан с наличием момента
импульса нейтрино в электроне или позитроне, в конечном итоге, с наличием
момента импульса самого нейтрино. Таким образом, общий магнитный момент
"теплового" свободного электрона равный ?0 (1+?) = 1,007297?0 больше, чем
официально признанный 1,0011616?0 и полученный из спектроскопических
данных (почти релятивистский электрон) и уменьшается обратно
пропорционально энергии электрона. Экспериментальное подтверждение этого
окажется роковой бомбой под зданием современной квантовой механики.
[1] "Если нейтрон первоначально находился в покое, то его импульс должен быть равен нулю;
однако измеренные импульсы образовавшихся при его распаде протона и электрона в сумме не дают
нуля". Р. Спроул, "Современная физика", "Наука", М., 1974, стр.490. Этот факт указывает на то, что
образовавшийся при распаде нейтрона антинейтрино имеет импульс, т.е. массу и скорость.
"Экспериментальные кривые показывают, что (где m? - масса нейтрино, а m0 - масса
электрона - В.К.) близко к нулю, но не равно ему". Н.И. Карякин и др., "Краткий справочник по
физике", "Высшая школа", М., 1962, стр.462. "Эксперимент дает, что " 1/2000". Там же, стр. 463.
"Нам неизвестно, по какой причине массы нейтрино должны были бы строго равняться нулю, и
наши сегодняшние представления говорят скорее в пользу того, что они отличны от нуля". И в конце
этого же параграфа: "Современные теории Великого объединения для фундаментальных
взаимодействий идут еще дальше, предполагая, что массы нейтрино могут иметь значения порядка 1
эВ". Фундаментальная структура материи, "Мир", М., 1984, стр. 216.
[2] "Так как у атомов водорода в основном состоянии при n=1 орбитальное квантовое число l=0,
то орбитальный магнитный момент в этом случае отсутствует. Следовательно, расщепление
объясняется тем, что магнитный момент атома в целом обусловлен собственным магнитным моментом
электрона. Это подтверждается также и тем, что в соответствии с двумя возможными проекциями
спина на направление напряженности магнитного поля получается расщепление на два пучка. Если
бы расщепление было вызвано орбитальным магнитным моментом, то пучок должен был бы
расщепиться на нечетное число пучков в соответствии с возможным числом проекций орбитального
момента количества движения на направление напряженности магнитного поля, равным 2l+1". Г.Е.
Пустовалов, "Атомная и ядерная физика", Издательство Московского университета, 1968, стр.79.
[3] Поскольку у автора нет этих данных в виде таблицы, то нет смысла и в выводе формулы для
второй половины кривой.
[4] Например, разлетающиеся с почти световой скоростью в противоположные стороны электроны
по закону сложения скоростей теории относительности будут двигаться относительно друг друга
всегда со скоростью меньше скорости света. Такое абсурдное "сложение" скоростей необходимо
четко отличать от экспериментально наблюдаемого "сложения": если тело одновременно участвует в
двух и более движениях, то общая скорость его перемещения не может превышать скорости света.
При этом энергия, соответствующая "сверхсветовой" скорости переходит полностью в увеличение
массы движущегося тела. Скорость света не зависит от направления и скорости источника его и это
также экспериментально подтверждено. При этом от направления и скорости источника зависит
масса излученного фотона, т.е. его энергия.
[5] "Одним из методов экспериментальной проверки замедления времени является исследование
зависимости времени жизни ?-мезонов от их энергии, т.е. скорости. Опыт показал, что время жизни
движущихся ?-мезонов растет с ростом их скорости (энергии) в соответствии с законом замедления
времени". Н.И. Карякин и др., "Краткий справочник по физике", "Высшая школа", М., 1962, стр.313.
Этот закон замедления времени по теории Эйнштейна: , где ? - время по неподвижным
часам, а ?0 - время по часам, жестко связанным с телом. Новая физика интерпретирует эту формулу
следующим образом. Поскольку масса движущегося тела (формула 1.3) растет точно по такой же
зависимости, то и увеличение гравидинамического взаимодействия составляющих элементарной
частицы, т.е. ее прочность будет соответствовать этой формуле. Тогда ?0 - время жизни неподвижной
частицы, а ? - движущейся. Таким образом, ни эти эксперименты, ни подобные им, якобы
подтверждающие изменение хода времени, не могут служить безоговорочным подтверждением
специальной теории относительности. С тем же успехом они подтверждают взгляды новой физики.
[6] Формула (9.1.1.4) формально допускает отрицательное значение массы при радиусах орбиты
частицы меньше критических, поэтому большая просьба к математико-физическим извращенцам не
использовать этот факт вопреки здравому смыслу.
[7] Официальная физика считает магнитный момент электрона аномальным (он должен быть равен
магнетону Бора) и привлекает для его объяснения представления о взаимодействии электрона с
виртуальными частицами вакуума: "Аномальный магнитный момент электрона.
Радиоспектроскопические исследования показали, что магнитный момент электрона не равен в
точности одному магнетону, а несколько больше. Квантовая электродинамика показала, что
возрастание магнитного момента электрона обязано взаимодействию электрона с вакуумом
(физическим пространством)". Н.И. Карякин и др., "Краткий справочник по физике", "Высшая школа",
М., 1962, стр. 354.
http://www.new-physics.narod.ru
9.1.1.1. Свехтекучесть и сверхпроводимость
Поскольку момент импульса электрона на витках винтовой траектории не
может меняться - он или есть, или его нет, то при сверхнизких температурах
(или в условиях лишения электрона его момента импульса) мы должны
наблюдать скачкообразное изменение свойств веществ так или иначе
связанных с наличием свободных электронов. При нормальных температурах
таких эффектов можно достичь, лишая электроны возможности двигаться по
винтовой линии, например, в сверхтонких проводниках, радиус которых
значительно меньше длины волны де Бройля электрона при данной
температуре. Примером такой сверхпроводящей рамки с током служит
молекула бензола.
Сверхтекучесть и сверхпроводимость с точки зрения новой физики имеют
одну и ту же причину - утрату частицами момента количества движения по
виткам винтовой траектории.
В первом случае - это потеря момента атомами гелия, а во втором -
электронами ( = 0). Вся проблема в том, кому передать этот момент.
Атомы гелия передают его атомам стенок сосуда в котором находится
жидкий гелий, поэтому наблюдается фазовый переход второго рода и в жидком
гелии находятся как бы две жидкости у которых движение атомов
принципиально различно. В гелии I они движутся по отрезкам винтовых линий,
а в гелии II - по прямой. Таким образом, не противореча наиболее адекватной
опытам двухжидкостной модели сверхтекучести современной физики, новая
физика делает те же выводы не привлекая официальную квантовую механику.
Переход жидкого гелия в сверхтекучее состояние не сопровождается тепловым
эффектом (фазовый переход второго рода или ?-переход), т.к. при потере
атомом гелия момента импульса на винтовой траектории данный атом
становится "холодным", но его энергия передается соседним атомам и в целом
теплового эффекта не наблюдается из-за закона сохранения энергии. Однако,
поскольку гелий в состоянии сверхтекучести представляет собой смесь
"холодной" (с отсутствием у атомов момента импульса) и "горячей" (с
сохранившимся у атомов моментом импульса) жидкости, то наблюдается
механокалорический эффект. При вытекании HeII из сосуда через узкий
капилляр в сосуде повышается температура и, наоборот, в месте втекания HeII
из капилляра в другой сосуд происходит охлаждение. При переходе гелия в
сверхтекучее состояние, его теплопроводность увеличивается, примерно, в 106
раз и механизм теплопроводности отличается от обычного по многим
признакам. Этот эффект также очевиден: атомы лишенные момента импульса
подобны электронам сверхпроводимости.
Изложенная причина сверхтекучести гелия дает возможность влиять на этот
эффект добавками в жидкий гелий молекул, которые в целом или их части не
прочь заполучить момент количества движения атомов гелия. Очевидно, что
получить эффект сверхтекучести при нормальных температурах невозможно,
т.к. потенциальные приемники момента импульса не столько отбирают его у
атомов, сколько награждают им. По-видимому, только пропусканием атомов
сквозь каналы, поперечник которых заведомо меньше диаметра винтовой
траектории можно добиться каких-то успехов. То же касается и
сверхпроводимости в случае движения заряженных частиц. В этой связи есть
смысл выдвинуть гипотезу, согласно которой в биологических объектах за
долговременную память ответственны замкнутые электрические токи
сверхпроводимости, реализуемые при нормальных температурах в
молекулярных каналах. Для 3He связь между атомами сильнее, чем связь
между атомами 4He за счет нескомпенсированного магнитного момента атомов,
поэтому потеря момента импульса атомами 3He затруднена, т.к. им приходится
взаимодействовать сразу со многими соседями с большой эффективной массой
(по измерениям теплоемкости mэф=3,1m). Поэтому температура перехода 3He в
сверхтекучее состояние ниже (0,010К), чем у 4He (2,10К). Для объяснения
сверхтекучести 3He официальная физика прибегает к образованию куперовских
пар уже из атомов 3He, считая их фермионами. Очевидно, что при образовании
куперовских пар система в целом переходит в более выгодное энергетическое
состояние и этот процесс должен сопровождаться выделением тепла, т.е.
должен наблюдаться фазовый переход первого рода, что не соответствует
экспериментальным данным.
Электроны передают свой момент дефектам кристаллической решетки
или атомам "примеси", а также атомам основной кристаллической решетки,
если больше нет ничего подходящего. Поэтому температура перехода в
сверхпроводящее состояние монокристаллов чистых элементов очень мала.[1] С
точки зрения ортодоксальной физики переквалификация электронов из
индивидуалистов-фермионов ( = 1/2) в колхозников-бозонов ( = 0)
совершенно невозможна в то время, как новая физика считает, что
неразличимые по моменту импульса электроны (у всех = 1) стали различимы
(часть имеют =1, а часть = 0), т.е. состояние "электронного газа" при
сверхпроводимости подобно двухжидкостной модели сверхтекучести.
Эффект Джозефсона по представлениям новой физики прямо подтверждает
потерю электронами момента количества движения в явлении
сверхпроводимости. Эффект наблюдается при прохождении сверхпроводящего
тока через слой диэлектрика или слой металла в нормальном состоянии или в
сверхпроводниках с сужением (точечные контакты). Если ток превышает
некоторое критическое значение, то возникает падение напряжения U и
излучаются фотоны с энергией hv=2eU. Официальная физика считает, что
фотоны излучаются куперовскими парами электронов, которые возбуждаются, а
затем излучают, переходя в нормальное состояние. Такое представление
вызывает серьезные возражения: 1. На участке падения напряжения
сверхпроводимость отсутствует, поэтому куперовские пары на этом участке
отсутствуют. 2. Неясно, каким образом два электрона куперовской пары
одновременно могут излучить один фотон с суммарной избыточной энергией
обеих электронов. 3. Учитывая, что расстояние между электронами куперовской
пары составляет 10-4 см, то между ними находится огромное количество других
электронов, принадлежащих другим парам. В этом случае излучение данной
куперовской парой фотона с энергией 2eU кажется еще более невероятным. 4.
Поскольку куперовские пары все время исчезают и появляются вновь, то
непонятно, как вновь рожденная пара воспринимает возбужденное состояние
предыдущей, чтобы в итоге накопить избыточную энергию 2eU . Новая физика
объясняет эффект Джозефсона просто и без противоречий. Схема эффекта
приведена на рисунке 9.1.1.1.1, где 1 - Фиг.
9.1.1.1.1
сверхпроводник, 2 - участок нормальной проводимости с падением
напряжения на концах U. Электрон в сверхпроводящем состоянии не имеет
момента количества движения (движется прямолинейно) радиус его
траектории равен классическому радиусу электрона 2,8*10-13 см, поэтому
кристаллическая решетка сверхпроводника для него является практически
пустым пространством. Назовем такой электрон "холодным". Когда этот
электрон попадает на участок нормальной проводимости, он приобретает
момент импульса от ионов кристаллической решетки и его траектория
становится винтовой с радиусом 2,3*10-8 см (средняя скорость теплового
движения электрона при температуре близкой к абсолютному нулю около 500
км/сек). Такой электрон назовем "горячим". Хотя электроны из-за своей
незначительной массы практически не вносят вклад в теплоемкость твердого
тела, тем не менее, на участке появления "горячих" электронов должно
поглощаться немного тепла за счет уменьшения энергии ионов. На участке
нормальной проводимости электрон приобретает энергию за счет увеличения
поступательной скорости . Но такую же энергию он приобретет и за
счет увеличения тангенциальной скорости на витках винтовой линии. Общее
увеличение энергии при движении в электрическом поле составит mV2 =2eU.
Попадая вновь на участок сверхпроводимости "горячий" электрон вновь
становится "холодным" за счет потери момента импульса на ионах
кристаллической решетки. При этом тепло выделяется. Кроме того, его
избыточная энергия или излучается фотоном с энергией 2eU или рассеивается
на ионах без излучения. При переходе в сверхпроводящее состояние возникает
парадоксальная ситуация: чем больше электрическое сопротивление
проводника, чем больше его неоднородность, тем легче электрону потерять
момент импульса и стать "холодным", поэтому хорошо проводящие металлы
(серебро и др.) не обладают сверхпроводимостью. Кроме того наблюдается так
называемый изотопический эффект сверхпроводимости: , где Tk -
критическая температура перехода в сверхпроводящее состояние, а M - масса
изотопа. При прочих равных условиях (в образцах изотопов одного и того же
элемента) более легким ионам проще передать момент импульса электрона,
чем тяжелым, поэтому образование "холодных" электронов облегчается.
Поскольку механизм образования куперовских пар противоречит основам
квантовой механики в части, касающейся строения атома, проанализируем
представления официальной физики по куперовским парам немного подробнее.
Куперовские пары электронов при сверхпроводимости обусловлены обменом
двух электронов фононами (это квазичастицы - фактически звуковые волны).
Таким образом, официальная физика отрывает колебания кристаллической
решетки от самой решетки и этой уже не имеющей физического смысла
фикцией связывает электроны между собой. Каким образом звуковые волны
могут приводить к притяжению электронов да еще превышающему
дальнодействующее кулоновское отталкивание? Почему обмен фононами
приводит к притяжению, а не к отталкиванию? Полный импульс куперовской
пары равен нулю. В пары связываются электроны с противоположным
импульсом. Как могут связаться электроны посредством фононов, если их
скорость теплового движения примерно на два порядка превышает скорость
фононов - скорость звука в металле, да и движутся они в противоположные
стороны? Поскольку куперовские пары электронов становятся по
представлениям официальной физики бозонами, то все они могут находиться в
одинаковом основном состоянии. По этой же логике пара S-электронов в атоме
тоже бозон, поэтому все электроны в атоме должны попарно занять основное
состояние, чего на самом деле не происходит.
Потеря электронами момента импульса сопровождается и другими
эффектами, например, эффектом Мейсснера - сверхпроводник становится
идеальным диамагнетиком и внешнее магнитное поле внутри его отсутствует.
Это связано с тем, что "холодные" электроны идеально следуют закону Ленца и
за счет действия силы Лоренца движутся по окружности, компенсируя внешнее
поле. "Горячие" электроны движутся по винтовой траектории и не могут
полностью компенсировать внешнее магнитное поле. При потере момента
импульса электроны теряют сразу семь степеней свободы из 10 (см. главу
"Рождение и смерть фотона"), поэтому, чтобы вернуть их в нормальное
состояние необходима энергия 3,5kTc.[2] Внешнее магнитное поле провоцирует
приобретение электронами момента импульса за счет силы Лоренца и при
достаточной напряженности поля сверхпроводимость исчезает. Очевидно, что
энергия, сообщенная внешним полем должна составлять, например:
, чтобы сверхпроводимость исчезла. Зависимость критического
внешнего магнитного поля от температуры меняется так же, как и энергия E
(см., например, Физика микромира, М., 1980, стр. 335 и 347). Известно, что без
внешнего поля явление сверхпроводимости не сопровождается тепловым
эффектом. С точки зрения новой физики это понятно, т.к. электроны,
потерявшие момент импульса, передают энергию кристаллической решетке и
система в целом не теряет и не приобретает энергию. У официальной физики
здесь возникает проблема, т.к. при образовании куперовских пар вся система в
целом переходит в более энергетически выгодное состояние, что должно
сопровождаться выделением тепла. При наличии внешнего магнитного поля
тепловой эффект уже будет и должен в точности соответствовать
дополнительной энергии E.
Здесь следует обратить особое внимание читателя, что ток в
сверхпроводящем кольце наблюдается без изменений в течение очень
длительного времени. По классической электродинамике равномерно
движущийся по окружности заряд должен излучать электромагнитные волны и
ток быстро прекратится. Таким образом, классическая электродинамика в
вопросе излучения электромагнитных волн ошибочна. Современная физика,
повторяя эту ошибку, отвергла теорию атома Бора и пошла по пути наслоения
ошибок друг на друга.
[1] Физика микромира, "Советская энциклопедия", М., 1980, стр.335.
[2] "Существование такой щели (энергетической в сверхпроводнике), имеющей при Т?0 ширину
около 3,5kTc (где Tc - температура перехода в сверхпроводящее состояние) постепенно сужающейся
при повышении температуры и исчезающей при T? Tc,было установлено по внезапному изменению
поглощения далекого инфракрасного (или микроволнового) излучения в сверхпроводнике в тот
момент, когда энергия квантов этого излучения hv становилась равной ширине щели". Р. Спроул,
Современная физика, М., 1974, стр.313.
http://www.new-physics.narod.ru
9.1.1.2. Генератор нейтронов
На основе изложенных представлений о сверхпроводимости и устройстве
нейтрона (см. главу "Нейтрон") появляется возможность практического
изготовления дешевого генератора нейтронов и, соответственно, решения
проблемы неограниченного производства энергии, т.к. с помощью нейтронов
легко осуществляются экзотермические ядерные реакции синтеза и распада
тяжелых ядер. Одновременно становится ясным ответ на вопрос: откуда в
космическом пространстве в достаточном количестве появляются нейтроны
среднее время жизни которых составляет всего 16 минут.
Для образования нейтрона, электрон в состоянии сверхпроводимости
должен быть захвачен протоном при этом образуется нейтрон, который
представляет собой "миниводород" - протон вокруг которого вращается
электрон с моментом импульса , где ? - постоянная тонкой структуры.
Размеры нейтрона равны размерам электрона, т.е. протон находится внутри
электрона. Поскольку существование "голого" протона в металле невозможно, а
только в виде атомов водорода, то необходимо импульсное или непрерывное
облучение сверхпроводника резонансными фотонами с энергией около 13,6 эв
для ионизации водорода. Образующиеся тепловые нейтроны направляются в
соответствующую мишень для реализации экзотермической ядерной реакции.
Более перспективным и производительным генератором нейтронов может
оказаться электролиз твердого электролита в условиях сверхпроводимости
электродов. При этом на отрицательном электроде вместо водорода должны
генерироваться нейтроны.
Поскольку можно предполагать, что и в нормальных условиях в металле
всегда найдутся "холодные" электроны, концентрация которых резко
уменьшается с повышением температуры от точки сверхпроводимости, но не
становится нулевой, то можно предложить еще один способ генерирования
нейтронов. При электролизе кислого водного раствора на отрицательном
электроде идет следующий процесс: H3O+ + e- ? H + H2O (1). Теперь
предположим, что мы быстро сменили полярность электрода и он стал
положительным. Атомарный водород, образовавшийся из гидроксония не успев
превратиться в молекулярный начинает участвовать в процессе: H - e- ? p+
(2). Если теперь вновь быстро сменить полярность электрода, чтобы "голый"
протон не успев образовать гидроксоний начал участвовать в процессе: p+ + e?
H + n (3), то есть надежда, что наряду с преимущественным образованием
атомарного водорода будут появляться и свободные нейтроны за счет
"холодных" электронов. Очевидно, что для повышения эффективности реакции
(3) электроды должны быть изготовлены из материала в котором наблюдается
сверхпроводимость при максимально высокой температуре (в нем будет
повышенная концентрация "холодных" электронов и при нормальной
температуре), а частота изменения полярности должна быть такой, чтобы
продукты реакции находились в свободном состоянии не более 10-8 секунды,
что соответствует частоте генератора 100 Мгц.
Таким образом, основная идея получения нейтронов путем соединения
электрона, лишенного момента импульса на винтовой траектории, с протоном
может быть реализована различными путями.
В космическом пространстве наряду с обычными должны присутствовать
"холодные" электроны, которые в условиях низких температур при
столкновениях с другими частицами, обладающими достаточно малой энергией,
потеряли момент импульса и перестали двигаться по винтовой траектории. В
условиях высокого вакуума (редких столкновений) такие электроны могут
существовать продолжительное время, поэтому возможен захват их протонами
и образование нейтронов. Масса нейтрона 1838,65me, масса протона 1836,12
me. При образовании нейтрона из протона и электрона прирост измеряемой
массы составляет 1838,65-1836,12-1=1,53me. Такая же масса уйдет на энергию
связи, которая составит 1,53*0,511=0,78Мэв. Энергия электростатической связи
добавит еще, примерно, 1Мэв. Следовательно, при образовании нейтрона
должны излучаться или электронно-позитронные пары или фотоны с энергией
около 1,8Мэв. Обнаружение такого излучения подтвердит изложенный
механизм образования нейтронов в космическом пространстве.
http://www.new-physics.narod.ru
9.1.2. ФОТОН
Фотон изображен на фигуре 9.1.2.1 и представляет собой электронное
нейтрино и антинейтрино, обращающиеся вокруг общего центра. Из фигуры
9.1.2.1 видно, что фотон одновременно является частицей и античастицей.
Процесс аннигиляции электрона и позитрона теперь можно записать в виде
такой реакции:
(9.1.2.1)
Мы видим, что вещество при аннигиляции не исчезает и, как будет показано
ниже, электрический заряд тоже. Широко распространенное мнение, что
"аннигиляция" дает наибольший выход энергии оказалось неверным. По
энергосодержанию этот процесс далеко оставят позади реакции с частицами, у
которых радиус орбит составляющих меньше, чем у электрона, а собственный
момент импульса значительно больше. Одновременно и расчет полного
энергосодержания по знаменитой формуле Эйнштейна является лишь
отражением суммы кинетической энергии поступательного движения частицы и
по виткам винтовой линии и не соответствует действительно полному
энергосодержанию частицы. Очевидно, что фотон движется по винтовой
траектории таким образом, что повернут к оси ее всегда "одной стороной" (как
будет видно из дальнейшего, к оси "смотрит" антинейтрино).
Разберем, для примера, что происходит при столкновении двух протонов с
образованием нейтрона. Это столкновение протонов можно представить, как
реакцию между протоном и тремя фотонами, эквивалентными по энергии
сталкивающимся протонам[1]:
(9.1.2.2).
В этой реакции: , а один фотон распадается: .
Столкновение протонов можно с тем же успехом трактовать как превращение
энергии сталкивающихся протонов не в три фотона, а в пару: электрон -
позитрон и пару: нейтрино - антинейтрино. Образовавшийся электрон и
электронное антинейтрино, захваченные протоном образуют нейтрон. Таким
образом, фотоны достаточно легко могут распадаться на составляющие и
вообще исчезать, передавая свою энергию другим частицам - это подтверждают
и процессы излучения и поглощения фотонов атомами. Распад фотона на
нейтрино и антинейтрино особенно наглядно виден при превращении протона
в нейтрон в ядре в результате е-захвата (см. подробности в описании
нейтрона) или при позитронной радиоактивности.
Теперь становится ясным механизм образования возбужденных состояний
"элементарных" частиц. Фотоны с разной энергией отличаются "длиной волны
де Бройля" (шагом и радиусом винтового движения и соответствующим
радиусом орбиты нейтрино и антинейтрино и их размерами). Причем с
увеличением энергии фотона шаг и радиус винтового движения уменьшаются,
уменьшается и радиус фотона и составляющих его нейтрино.[2]
Поскольку в веществе достаточное количество объектов, которые могут
резонансно поглощать фотоны (точно так же, как Солнечная система поглощает
"резонансные" макротела), то проникающая способность фотонов невелика.
Большая проникающая способность отдельных нейтрино связана с тем, что в
обычном веществе нет структур "желающих" приобрести нейтрино. При
подходящей энергии нейтрино, они могли бы эффективно поглощаться,
например, ядрами тяжелых элементов, способствуя превращению протонов в
нейтроны.
Таким образом, любое возбужденное состояние представляется, как
увеличение механического момента микросистемы на величину механического
момента фотона, который у всех фотонов одинаков и равен . При этом сам
фотон может остаться в системе, встраиваясь в ее структуру или распасться на
составляющие нейтрино, которые покидают данную микросистему или
исчезнуть вовсе, передав свою энергию продуктам распада. Это относится и к
самим фотонам, которые можно представить себе "двойными", "тройными" и
т.д. Отсюда и возникает квантованность состояний, кстати, касающаяся
квантованности только механических моментов частиц. Если бы все фотоны не
обладали одинаковым механическим моментом, то ни о какой квантованности
не могло быть речи.
В описанной картине становится очевидным ответ на кажущийся парадокс,
по которому атом способен поглощать фотон, длина волны которого так велика
в сравнении с размерами атома, что поглощения не должно наблюдаться вовсе,
если бы фотон был электромагнитной волной.
В этом разделе уместно поставить вопрос: чем отличаются частицы,
имеющие массу "покоя" (т.е. частицы, которые можно остановить и измерить их
массу) от частиц, движущихся всегда со скоростью света и имеющих, по
представлениям ортодоксальной физики нулевую массу покоя.[3] К последним
относятся электронное нейтрино и антинейтрино, мюонное нейтрино и
антинейтрино (более тяжелые нейтрино, имеющие в своем составе "фотон"), а
также фотон. Ответ на этот вопрос очевиден - перечисленные частицы или
совсем не имеют возможности гравидинамического взаимодействия с
компаньоном (электронное нейтрино), а только сами с собой или это
взаимодействие между электронным нейтрино и антинейтрино настолько
слабое (электростатическое) в сравнении с взаимодействием нейтринонейтрино
и антинейтрино-антинейтрино, что потенциальной ямы
(определенных размеров орбит) не существует. Поэтому "останавливая"
частицы не имеющие массы покоя, мы вынуждены постепенно рассеивать их
энергию, увеличивая радиус винтовой траектории и постепенно уменьшая
массу этих частиц, но не их скорость.
Здесь нужно заметить то обстоятельство, что скорость света не является
скоростью частиц нулевой массы покоя, т.к. сами фотоны обладают некоторой
массой "покоя" и по формуле релятивистского увеличения массы, она будет
бесконечной не при обычно принятой скорости света, а чуть большей скорости,
которую удобнее назвать предельной скоростью. Кроме того, при этом сразу
снимается и противоречие в формуле релятивистского увеличения массы, ведь
если допустить существование частиц с нулевой массой покоя, то она таковой и
останется вплоть до предельной скорости, а затем, по достижению ее, сразу
станет неопределенной, что является физическим абсурдом. Следовательно, не
существует вещественных объектов, имеющих нулевую массу покоя, как и нет
движущихся с предельной скоростью (см. раздел о возможности запредельных
скоростей).
Величину предельной скорости можно посчитать теоретически, разрешив
формулу релятивистского увеличения массы относительно предельной скорости
(вместо скорости света):
(9.1.2.3),
где: - предельная скорость, а С - скорость света. Подставив в (9.1.2.3)
отношение массы свободного (предположительно , что
соответствует "7,3 эв.[4]) и в составе фотона (0,5 для энергии фотона,
равной массе электрона), получим значение предельной скорости,
отличающейся в сторону увеличения от скорости света так мало, что ошибка
измерений наблюдаемой скорости света на несколько порядков превышает эту
разницу независимо от величины конкретно подставляемых цифр.[5]
Здесь мы увидели еще один пример оторванности математических формул
современной физики от физического смысла и он, к сожалению, не последний.
Для фотона с энергией покоя электрона примем: =299792456 м/сек (по
Миллигану), =3,729 эв,[6] =0,511003 Мэв. Подставляя эти значения в
формулу (9.1.2.3), найдем значение предельной скорости
=299792456,00798231 м/сек. Записывая формулу релятивистского увеличения
массы для двух фотонов и полагая их "массу покоя" одинаковой (если она
будет разной, то это все равно сильно не отразится на конечном результате),
найдем после некоторых преобразований скорость второй частицы в
зависимости от соотношения масс и скорости первой частицы:
(9.1.2.4).
Примем "фиолетовый" фотон за частицу 1, а "красный" за частицу 2. Масса
"фиолетового" фотона в 1,75 раза больше массы "красного" фотона. Примем
также, что "фиолетовый" фотон движется со скоростью =299792456 м/сек.
Конечно, точное значение его скорости будет отличаться от этой величины, но
крайне незначительно. Нам важно определить разницу скоростей
"фиолетового" и "красного" фотона. Подставляя все значения в (9.1.2.4),
найдем: =299792455,98353649 м/сек. Таким образом, скорость "красного"
фотона на 0,01646351 м/сек меньше скорости "фиолетового". Чтобы он отстал
на 1 секунду, нужно 18209510365 секунд или 577 лет. Учитывая, что
затменные переменные звезды меняют свой блеск от нескольких часов и выше,
то изменение их цвета за счет разницы скоростей "фиолетовых" и "красных"
фотонов должно быть того же порядка. В этом случае подобные звезды должны
располагаться на расстоянии не менее 1 миллиона световых лет. Это
соответствует периферии местной группы галактик, где невозможно наблюдать
не только затменные переменные звезды, но и вообще отдельные звезды.
Необходимо подчеркнуть, что мы нашли максимально возможную разницу
скоростей "фиолетового" и "красного" фотона при условии, что для них по
формуле релятивистского увеличения скорости: . Если же: , то
, т.е. "фиолетовый" и "красный" фотон движутся с одной и той же
скоростью. Скорее всего, как всегда, истина где-то посредине: если , то
. О "массе покоя" фотона можно рассуждать только гипотетически.
Несмотря на бесперспективность обнаружить разную скорость у фотонов с
разной энергией, наблюдая природные космические объекты, космический
эксперимент по этому вопросу все же возможен. Пропуская фиолетовый и
красный луч через ячейку Керра с временем срабатывания 10-9 сек. (за это
время световой луч проходит 30 см.), на расстоянии в 5,5 миллионов
километров разность времени прихода фиолетового и красного луча составит
не более 10-9 сек, что можно попытаться экспериментально обнаружить.
[1] Взаимопревращаемость и взаимопроницаемость "элементарных" частиц и
взаимопревращаемость массы и энергии является их фундаментальным свойством, к которому мы
будем неоднократно обращаться.
[2] Связь между размерами фотона и его "длиной волны" (шагом винтовой траектории или длиной
окружности поперечного сечения ее) получить очень легко и мы это сделаем в главе о движении
фотонов.
[3] "Природа массы - одна из важнейших нерешенных задач современной физики. Принято считать,
что масса элементарной частицы определяется полями, которые с ней связаны (электромагнитным,
ядерным и др.), однако никакой количественной теории массы создать не удалось. Не существует
также и теории, объясняющей, почему массы элементарных частиц образуют дискретный спектр
значений и тем более позволяющей определить этот спектр". "Физика микромира", "Советская
энциклопедия", 1980, стр.245. Новая физика очень просто объясняет возникновение массы, базируясь
на твердо установленной экспериментально зависимости массы от скорости движения частицы и
законе сохранения момента количества движения. Формула (9.8) устанавливает однозначную связь
между моментом импульса частицы, ее массой и радиусом орбиты в составе более сложной частицы
или радиусом винтовой траектории частицы в свободном состоянии. Уменьшение радиуса траектории
или орбиты и увеличение общего момента импульса частицы неизбежно приводит к увеличению ее
массы. Частицы, имеющие массу покоя, т.е. имеющие потенциальную яму взаимодействия составных
частей, образуют дискретный спектр масс, т.к. состоят, в конечном счете, из электронных нейтрино
и антинейтрино, а момент импульса составных частей "элементарных" частиц может принимать только
дискретные значения в зависимости от строения "элементарной" частицы. Такие частицы можно
уподобить молекулам химических соединений, состоящих всего из двух "атомов" (электронного
нейтрино и антинейтрино). Естественно, что при увеличении скорости таких частиц как целого,
радиус винтовой траектории их будет уменьшаться, а масса расти, но уже плавно. Так же плавно
растет масса тех частиц (с увеличением их энергии), которые не имеют массы покоя (нейтрино всех
видов и фотон), т.е. не имеют потенциальной ямы взаимодействия составных частей.
Таким образом, разделение массы на инертную и гравитационную (экспериментально доказано,
что они равны с очень большой точностью) является чисто схоластической проблемой, т.к.
гравитационная масса по сути своей является инертной. В связи с этим, надуманным является и
принцип эквивалентности этих масс, положенный А. Эйнштейном в основу общей теории
относительности, соответствующая цена и самой этой теории (корректная разработка теории,
исходящей из постулата, что А=А должна привести к результату: А=А и не более того).
[4] Значение взято из: "Субатомная физика", Издательство Московского университета, 1994,
стр.205.
[5] Если мы примем заведомо сильно завышенное значение массы свободного нейтрино (не будем
учитывать увеличение его массы за счет гравидинамического взаимодействия нейтрино друг с
другом) равное , то и в этом случае разница между скоростью света в вакууме и предельной
скоростью будет ощущаться только в пятой значащей цифре.
[6] Профессор П.Ф. Паршин (Академия Гражданской Авиации, С.-Петербург) в частном письме
сообщил автору, что по его данным "масса покоя" фотона составляет 3,776 эв.
http://www.new-physics.narod.ru
9.1.3. МЮОННОЕ НЕЙТРИНО
С одним добавочным "фотоном" (парой нейтрино-антинейтрино) образуется
мюонное нейтрино - первое возбужденное состояние электронного нейтрино.
Мюонное нейтрино изображено на фигуре 9.1.3.1 и представляет собой
комплексную частицу состава .
Радиус орбиты, как и у фотона, зависит от энергии мюонного нейтрино.
Естественно, что возможны дважды ( ), трижды и т.д. возбужденные
состояния электронного нейтрино. Многократно возбужденные электронные
нейтрино должны быть неустойчивы и распадаться на менее возбужденное
состояние и соответствующее число фотонов. Распад мюонных нейтрино должен
происходить так: , . "Аннигиляция" мюонных нейтрино
должна осуществляться таким образом: .
Момент импульса свободного мюонного нейтрино составляет /2.
Соответственно, его масса покоя будет в 137,0391 раз больше массы покоя
электронного нейтрино. С двумя "фотонами" получится ?-нейтрино (??) с
моментом импульса /2 и т.д. Похоже, что в этих частицах "фотоны"
присутствуют реально в составе частицы и стабилизируют ее, поэтому ?? , ?? и
т.д. являются устойчивыми образованиями. Логично предположение о том, что
парные нейтрино образуют устойчивые заряженные частицы: электрон -
электронные нейтрино, протон - мюонные антинейтрино, гипотетическая
стабильная тяжелая отрицательно заряженная частица образована парой ?-
нейтрино (или ?-антинейтрино - с положительным зарядом). Подтверждает
такое предположение строение протона.
http://www.new-physics.narod.ru
9.1.4. ПРОТОН
Официальная физика признает, что протон не является элементарной
частицей, а состоит из каких-то субчастиц.
Рассмотрим "аннигиляцию" протона и антипротона по реакции:
(9.1.4.1).
"Выбросим" отсюда все фотоны и посмотрим, что останется. ?0 - это два
фотона. будем считать принадлежащими протону, а - антипротону.
Расшифруем через отдельные элементы (см. строение ?0, ?+ и ?-):
(9.1.4.2)
(9.1.4.3).
Мы видим, что ничего нового в протоне нет, кроме двух возбужденных
электронных нейтрино, причем состав протона , а антипротона , что
отражено на фигуре 9.1.4.1.
Масса покоя протона 938,256 Мэв. Таков же будет и прирост измеряемой
массы, т.к. масса "покоя" даже шести (свободных) электронных нейтрино
ничего в этой цифре не изменит. Из-за очень большой энергии связи мюонные
нейтрино в протоне в том виде, как они изображены на фигуре 9.1.4.1
существовать не могут. Огромная энергия связи заставляет "слиться" два
мюонных нейтрино с образованием одной орбиты с орбитальным механическим
моментом равным для каждого электронного нейтрино. Такой же момент
электронного нейтрино мы получим и в электроне, если его орбитальный
момент "сольется" с собственным. На одно нейтрино придется прирост
измеряемой массы 938,256:6=156,38 Мэв или 2,7875?10-25 г. Подставив это
значение в (9.8), получим r = 0,631 фм. Из (9.4) можно также найти радиус
протона, учитывая, что из фигуры 9.1.4.1 по орбите движутся два "фотона"
( ) и один "позитрон" ( ), который и сообщает магнитный момент.
Заметим, что экспериментально найденный магнитный момент протона
составляет 2,79?яд. Значение радиуса протона по этим данным получается
0,587 фм, что хорошо согласуется с предыдущим значением радиуса. Таким
образом, собственный механический момент протона (спин) составляет 3 , а не
, как считает официальная физика. Соответственно и магнитный момент
протона почти в три раза больше ядерного магнетона.
Эксперименты по рассеянию нейтрино и электронов на протонах с целью
изучения внутренней структуры протона показали, что если исходить из того,
что протон состоит из трех кварков, то возникает проблема недостающей массы
(на них приходится только половина массы протона). Если нейтрино в протоне
мы обзовем "кварками", то их будет шесть и проблема недостающей массы
исчезает. Таким образом, эксперименты подтверждают выводы новой физики и
противоречат официальной (см. рис. 4.12 и стр. 150-152 в книге:
"Фундаментальная структура материи", "Мир", М., 1984). Мало того, при
энергии пучка нейтрино в несколько Гэв "уже на этом уровне разрешения
обнаруживаются явные экспериментальные свидетельства того, что в составе
протона содержатся античастицы". (Там же, стр. 165-166).
Учитывая, что магнитный момент антипротона равен -1,8?яд, из (9.4) найдем
r=0,378 фм. Этот факт может быть объяснен только другим строением не
соответствующим фигуре 9.1.4.1. Единственная возможность при той же
энергии связи (т.е. массе) уменьшить радиус антипротона - это движение по
одной орбите двух ?? , соответствующих фигуре 9.1.3.1. Тогда на одно мюонное
нейтрино придется прирост измеряемой массы 938,256:2=469,13 Мэв или
8,3624?10-25 г. Подставив в (9.8) это значение массы и момент импульса
мюонного нейтрино равный , получим радиус большой орбиты антипротона
равным 0,421 фм. Антипротон изображен на фигуре 9.1.4.2.
Новая физика легко объясняет магнитные моменты протона, антипротона,
нейтрона (т.е. адронов в терминологии официальной науки). Сама же
официальная физика считает их "аномальными" и для объяснения этой
аномальности вновь хватается за спасительную соломинку "виртуальных
частиц".[1]
Сравнивая фигуры 9.1.4.1 и 9.1.4.2 мы видим, что антипротон менее
устойчивое образование, чем протон из-за своего сложного строения. У них
должны быть и разные возможные каналы распада. Если антипротон, как
видно из фигуры 9.1.4.2 должен распадаться: , то у протона
возможные каналы распада: ([2]) или . Поскольку
составляющие протона имеют только одну орбиту, а антипротона - большую и
две малых, значит протон значительно прочнее. Эта разница в строении
протона и антипротона и обуславливает перекос симметрии мира в сторону
протонов и, автоматически, электронов, что обеспечивает Вселенной более
низкое значение потенциальной энергии.[3] Причина этого, в конечном счете,
должна скрываться в разном строении нейтрино и антинейтрино и ниже мы ее
раскроем.
Таким образом, весь окружающий нас мир состоит из электронного нейтрино
со своей античастицей и в этом смысле ставить вопрос об "антимире" не имеет
смысла, т.к. "антимир" совмещен фактически с нашим миром. и поровну
входят в электроны и протоны, а также фотоны. Правда, по одному "лишнему"
есть в каждом нейтроне и в этом смысле наш обыкновенный мир больше
"анти". Но если учесть все свободные нейтрино,[4] то баланс будет полный.
[1] "Магнитные моменты адронов не соответствуют этой формуле (дающей значение магнетона
Бора - В.К.). Так, магнитный момент протона в 2,79 раз больше "нормального" - ядерного магнетона
(M - масса протона), а магнитный момент нейтрона равен -1,91?я , т.е. существенно
отличен от нуля, хотя нейтрон не обладает электрическим зарядом. Возникновение аномального
магнитного момента адронов связано с их сильным взаимодействием, обуславливающим взаимные
виртуальные превращения этих частиц. Нейтрон, например, может виртуально перейти в пару
заряженных частиц: протон и отрицательный пи-мезон; протон, испустив виртуальный положительный
?-мезон, превращается в нейтрон и т.д. Можно сказать, что каждый адрон определенное время
проводит в состоянии, "диссоциированном" на другие частицы. Отсюда нетрудно понять
происхождение аномальных магнитных моментов. Так, магнитный момент нейтрона создается
движением "составляющих" его протона и ?-мезона и т.д. Такое объяснение носит, однако, лишь
качественный характер из-за отсутствия законченной теории сильного взаимодействия". "Физика
микромира", "Советская энциклопедия", М., 1980, стр.243.
[2] Очевидно, что возможен и такой распад протона: P? ? e? + ?0 , который предполагается
современной теорией кварков (см., например, "Фундаментальная структура материи", "Мир", М., 1984,
стр.170). (См. строение ?0 мезона).
[3] Если для новой физики нет проблемы асимметрии частиц и античастиц, поскольку их
одинаковое количество (если считать нейтрино и антинейтрино), то для официальной физики это
очень сложная проблема: "...необходимо объяснить, почему сегодня Вселенная состоит почти
исключительно из частиц, тогда как число античастиц чрезвычайно мало". Там же, стр.28.
[4] "...либо поток электронных нейтрино у поверхности Земли составляет не 3%, как
предсказывает теория космических лучей, а значительно больше. Не исключено, что избыточный
поток ?е - внеземного происхождения, например, сохранившийся от яркой фазы развития Вселенной".
"Физика микромира", "Советская энциклопедия", М., 1980, стр.279.
http://www.new-physics.narod.ru
9.2. РОЖДЕНИЕ И ГИБЕЛЬ ЧАСТИЦ
Такой процесс как аннигиляция не может считаться процессом уничтожения
частиц, поскольку в этом случае происходит перераспределение электронных
нейтрино взаимодействующих частиц. Например, "аннигиляцию" электрона и
позитрона с образованием двух фотонов правильнее рассматривать как реакцию
обмена нейтрино в результате которой их общее количество остается неизменным.
Даже распад фотона на нейтрино и антинейтрино, который наблюдается во
многих процессах, в частности, при радиоактивном распаде не может считаться
полным исчезновением фотона, а только его распадом на составляющие частицы.
Настоящая гибель фотона связана с аннигиляцией электронного нейтрино и
антинейтрино. В результате фотон действительно исчезает и его энергия
передается полностью другим частицам. Например, при поглощении фотонов
веществом, их энергия полностью передается атомам, а фотоны погибают.
С другой стороны, избыточная энергия частицы легко превращается в пары
нейтрино-антинейтрино (фотоны) или, при достаточности избыточной энергии - в
любые другие частицы при условии строгого выполнения закона сохранения
энергии и электрического заряда.
Таким образом, взаимопревращаемость вещества и энергии является
фундаментальным законом природы. Современная физика фактически считает
описанный способ передачи энергии единственным,[1] в то время, как новая
физика предполагает, что те же функции может выполнять и любое поле, как
некая размазанная в пространстве субстанция не содержащая "переносчиков"
взаимодействия в виде каких-либо частиц (сами частицы также являются лишь
сгустками поля и не содержат в себе "вещество").
Для дальнейшего, нам важно рассмотреть механизм рождения новых частиц
за счет избыточной энергии родительских. По мнению новой физики любая
частица представляет собой гравидинамическую систему, представляющую собой
движение по орбите нескольких составляющих. При ускорении частицы (или
увеличении энергии частиц уже движущихся со скоростью света, напр. фотонов)
радиус орбиты составляющих уменьшается, что при постоянном значении момента
импульса приводит к увеличению массы частицы. При внезапной остановке такая
частица, подобно сильно сжатой пружине, будет обладать значительной
избыточной энергией за счет превращения релятивистского увеличения массы
снова в энергию. Если при разгоне частицы увеличивающаяся масса увеличивает
интенсивность гравидинамического поля, заставляя уменьшать радиус орбиты
составляющих, а дальнейшему уменьшению радиуса препятствует возрастающее
универсальное отталкивание, т.е. частица имеет все время равновесную
конфигурацию, то при остановке частицы ее конфигурация становится
неравновесной. Переходя из этого неравновесного состояния в равновесное,
частица рождает такие новые частицы, в таком количестве и с такой
кинетической энергией (на нее уходит большая доля из общего баланса), которые
позволяет закон сохранения энергии и электрического заряда.[2]
Очевидно, что если частицу не останавливать, то она будет стабильной все
время движения с релятивистской скоростью, поэтому для любой нестабильной
частицы существует некоторая пороговая кинетическая энергия выше которой
частица может жить неограниченно долго. Таким образом, факт увеличения
продолжительности жизни релятивистских частиц нельзя рассматривать как
однозначное подтверждение специальной теории относительности (СТО),
связанное с изменением течения времени в движущейся системе.
Рассмотрим уместную для данного случая аналогию с образованием атома
водорода. Неравновесная система из протона и электрона станет равновесной при
"падении" электрона на ядро с излучением избыточной энергии в виде фотонов
до тех пор, пока электрон не займет основное состояние на боровской орбите.
Нам сейчас важно обратить внимание на то, что:
1. Избыточная энергия излучается в виде фотонов, т.е. частиц состоящих из
нейтрино и антинейтрино. Ясно, что это простейший вариант не нарушающий ни
один из законов природы.
2. Квантованность этого процесса обусловлена тем, что любые фотоны имеют
один и тот же момент импульса равный .[3]
3. Некоторая начальная кинетическая энергия электрона в начале его
"падения" на ядро, которая может иметь любое значение, излучается в виде
непрерывного спектра.
4. Переход электрона на тот или иной возбужденный уровень имеет разную
вероятность, разное и время жизни электрона на разных уровнях, но любой из
этих переходов возможен вплоть до перехода сразу в основное состояние (на
боровскую орбиту).
Воспользовавшись явным расположением природы к стандартным решениям и
применяя эту аналогию к элементарной частице, в случае ее внезапной
остановки, можно утверждать, что при расширении "сжатой" частицы (в
соответствии с выше перечисленными пунктами):
1. Будет излучаться фотон (фотоны) и/или любое число любых частиц (в
пределах, позволяемых законом сохранения энергии) с общим числом в их
составе электронных нейтрино равным общему числу электронных антинейтрино
(т.е. с целым числом "фотонов"). Естественно, что в продуктах "распада" будут и
те фундаментальные частицы, которые входили в состав исходной (той, которую
разгоняли).
2. Поскольку по формуле (9.8) масса частицы пропорциональна ее моменту
импульса, а момент импульса фотона равен , то спектр масс данной
"спектральной серии" частиц будет отличаться от массы исходной самой легкой
частицы ("предела спектральной серии масс") на целое число "фотонных" масс
(эту массу мы ниже найдем).
3. Вся "не квантованная" энергия "распадающейся" (фактически переходящей
из одного более возбужденного состояния в другое менее возбужденное) частицы
присоединяется к кинетической энергии продуктов распада.
4. Переход частицы в то или иное возбужденное состояние имеет разную
вероятность (поэтому имеют разную вероятность те или иные каналы распада
данной частицы). Соответственно и время жизни той или иной неустойчивой
частицы разное, т.к. она представляет собой определенное возбужденное
состояние исходной. В то же время возможен любой переход между этими
возбужденными состояниями вплоть до перехода сразу к исходной частице
(которая, впрочем, тоже может быть неустойчивой и распадаться на
составляющие фундаментальные частицы). Очевидно, что время жизни сложной
частицы определяется временем жизни самого короткоживущего ее компонента.
"Фотонную" массу можно найти следующим образом. Поскольку орбитальный
(или движения по винтовой траектории) механический момент для пары
нейтрино в 137,04 раза больше собственного, то для того, чтобы узнать, на
сколько пар нейтрино-антинейтрино (фотонов) одна частица отличается от
другой, надо разницу масс этих частиц (в Мэв) разделить на множитель
137,04?0,511=70,03 Мэв, где 0,511 - масса электрона в Мэв.
Для удобства дальнейшего изложения, назовем число "фотонных" масс
главным квантовым числом элементарной частицы (ГКЧ), поскольку это число
отражает не реальное количество "фотонных" масс в частице, а потенциальную
возможность их образования. Этот множитель уточняет эмпирическое правило
японского физика Намбу, по которому массы большого числа частиц кратны
величине 137me или половины этой величины. Насчет "половины" в этом правиле
можно сказать, что это указывает только на нечетное общее число нейтрино в
исходной частице, сохраняющееся и во всей спектральной серии масс, которая
может быть образована этой частицей.
Чем обусловлена масса элементарных частиц современная физика не знает.[4]
[1] "Взаимодействие в квантовой теории поля выглядит как обмен квантами поля: фотоны переносят
эл.-магн. взаимодействие между заряженными частицами, напр. электронами; ?-мезоны (кванты ?-
мезонного поля) - ядерное взаимодействие между нуклонами и т.п.". Физика микромира, "Советская
энциклопедия", М., 1980, стр.315.
Обращаю внимание читателя на то, что механизм такого взаимодействия официальной физике
неведом. Неясно даже, откуда берутся "кванты поля" и куда деваются.
[2] "Если энергия фотона очень велика, то он может породить не только пару е+е-, но и любую
другую совокупность частиц с квантовыми числами вакуума (т.е. нулевыми суммарными электрическим
и барионным зарядами и т.д.), напр. пару мюонов ?+?- или пару протон-антипротон . Возможна
также аннигиляция пары частица-античастица не только в фотоны, но и в массивные частицы,
рождение которых не запрещено законами сохранения". Физика микромира, "Советская энциклопедия",
М., 1980, стр.114.
[3] Значения момента импульса фотона в официальной и новой физике совпадают.
[4] "Природа массы - одна из важнейших нерешенных задач современной физики. Принято считать,
что масса элементарной частицы определяется полями, которые с ней связаны (электромагнитным,
ядерным и др.), однако никакой количественной теории массы создать не удалось. Не существует
также и теории, объясняющей, почему массы элементарных частиц образуют дискретный спектр
значений и тем более позволяющей определить этот спектр". Физика микромира, "Советская
энциклопедия", М., 1980, стр. 245.
http://www.new-physics.narod.ru
9.3. ИСХОДНЫЕ "ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ" ЧАСТИЦЫ И ИХ
ВОЗБУЖДЕННЫЕ СОСТОЯНИЯ
9.3.1. МЮОНЫ
Они изображены на фигуре 9.3.1.1.
Из строения мюонов видно, что не может существовать нейтральный мюон.
Хотя официальная физика и считает мюон "тяжелым" электроном непонятно
для чего предназначенным,[1] их строение совершенно разное, поэтому
электрон не может быть исходной частицей для спектра масс лептонов (?-
лептон и еще не открытые тяжелые лептоны), а таковой является мюон.
В настоящее время невозможно экспериментально отделить релятивистское
увеличение массы частицы от релятивистского роста ее электрического заряда,
если заряд меняется, официальные представления исходят из неизменности
электрического заряда. Мы будем считать, что если в состав элементарной
частицы входит какая-то заряженная частица (например, электрон) целиком,
то для компенсации роста ее электрического заряда обязательно в состав
элементарной частицы должно входить и электронное антинейтрино (или
электронное нейтрино для положительно заряженной частицы). При этом
достигается минимум потенциальной энергии системы в целом. С подобным
фрагментом строения частиц мы встретимся в нейтроне и других частицах.
Посчитаем массу мюонов. Электрон или позитрон в мюоне будет иметь
момент импульса , поскольку присутствует в мюоне целиком. Мюонное
нейтрино или антинейтрино имеет момент импульса /2, а электронное
нейтрино или антинейтрино /2?137,0391. Пренебрегая последним значением
ввиду его малости и складывая все значения, получим 1,5 . Следовательно,
главное квантовое число (ГКЧ) мюона равно 1,5. Умножая это значение на
массовое содержание единицы ГКЧ: 70,03 Мэв, найдем массу мюона 105,045
Мэв. Экспериментальное значение массы мюона 105,658387 Мэв. Некоторая
разница теоретического и экспериментального значения не должна смущать
читателя, т.к. использование ГКЧ является лишь первым приближением в
расчете масс элементарных частиц.
Для любых частиц мы легко можем найти энергию связи. Общий прирост
массы поровну распределяется на релятивистский прирост измеряемой массы и
энергию связи, согласно теореме вариала и нашим предыдущим рассуждениям.
Масса покоя равна 206,77m0. Прирост измеряемой массы составит 206,771=205,77m0,
т.к. массы "покоя" и очень малы. Такая же масса уйдет и на
энергию связи, которая составит 205,77?0,511=105 Мэв.[2]
При почти 100% вероятности распада: и , распады:
1. (" %), 2. ( %) и 3. ( %) указывают
на возможность объединения мюонного нейтрино с электронным антинейтрино
(для ?-) с образованием двух фотонов (1) или пары электрон-позитрон (2) или
один из фотонов исчезает, т.к. полностью передает свою энергию продуктам
распада (3).
Из (9.8) удобнее получить расчетную формулу, выраженную через ГКЧ,
которое обозначим N. Подставляя в (9.8) значение =6,582122?10-22 Мэв?сек, и
С = 2,997924?108 м/сек, получим:[3]
(9.3.1.1),
где: r - радиус частицы в фм (10-15 м), m - масса частицы в Мэв.
Подставляя в (9.3.1.1) N = 1,5 и массу мюона 105,658 Мэв, найдем его
радиус равным 2,8014 фм, т.е. практически равным радиусу электрона. Это
совпадение не случайно. Ниже будет показано, что радиусы большинства
частиц мало отличаются от радиуса электрона и в этом смысле элементарные
частицы похожи на атомы также мало отличающиеся по размерам друг от
друга.
Из полученных данных легко определить массу каждой составляющей в
общей массе мюона. Так, электронное нейтрино будет иметь массу, примерно, в
два раза меньше массы покоя электрона, т.е. 0,255 Мэв, электрон будет
обладать массой в два раза больше мюонного нейтрино, соответственно, 70,269
Мэв и 35,134 Мэв.
Мюон является родоначальником спектра масс других более тяжелых
лептонов (сейчас, пока, известен лишь один: ?-лептон). Поэтому, хотя
формально ?-лептон обладает не целым ГКЧ, равным 25,5, но его масса больше
массы мюона на целое число N. Действительно: .
Строение ?-лептона аналогично мюону, только вместо мюонного нейтрино на
орбите частицы находится ?-нейтрино. Соотношение масс между электроном,
электронным нейтрино и ?-нейтрино такое же, как в мюоне, но по абсолютной
величине эти массы в 17 раз больше. Как более сложное образование, ?-лептон
менее стабилен, чем мюон, их время жизни, соответственно, 0,303?10-12 сек и
2,19703?10-6 сек.
[1] "Но мюоны не укладываются в схему элементарных частиц, как мы ее себе представляем (по
представлениям ортодоксов любая частица - переносчик взаимодействия - В.К.) в настоящее время:
создается впечатление, что мюоны вообще не нужны. Когда мюоны были открыты, надеялись, что они
окажутся частицами, ответственными за ядерные силы (т.е. переносчиками сильного
взаимодействия). ... оказалось... что именно пионы, которые сильно взаимодействуют с нуклонами, а
не слабо взаимодействующие мюоны, являются частицами, определяющими нуклон-нуклонные силы.
Мюоны же оказались без дела и остаются "безработными" до сих пор. ...электроны прекрасно
справляются со своей ролью в природе, им не требуется никакой помощи от мюонов. Возможно,
мюоны - это электроны-гиганты, случайно созданные природой". Дж.Б. Мэрион, Физика и физический
мир, "Мир", М., 1975, стр. 611.
В новой физике вообще не уместен вопрос: для чего нужна та или иная частица? Все что может
возникать - возникает, а все что может происходить - происходит. С тем же успехом можно ставить
вопросы - для чего нужен кремний или олово, или любой другой химический элемент, для чего нужны
спутники планетам и т.п. Все нарастающее число открываемых "элементарных" частиц заставит
ортодоксов, в конце концов, отказаться от идеи соответствия частицы какому-либо
фундаментальному взаимодействию. Весьма характерна логика ортодоксального мышления: все, что
не укладывается в его прокрустово ложе - "аномально", "случайно", "не соответствует
действительности".
[2] Вычисленные значения энергии связи для всех частиц совпадают с экспериментально
найденными, которые, например, можно посмотреть в книге: О систематике частиц, Атомиздат, М.,
1969, стр.86-87.
[3] Значения постоянных взяты из книги: Субатомная физика, издательство Московского
университета, 1994, стр.142.
http://www.new-physics.narod.ru
9.3.2. МЕЗОН
Логично предположить, что он состоит из электрона и позитрона,
вращающихся вокруг общего центра гравидинамического взаимодействия.
Необходимо сразу уточнить, что термин "логично предположить" хотя и
является справедливым, но не отражает того длительного и мучительного
логического процесса, который за ним скрывается, поэтому здесь логика
сильна только "задним умом".
Уместно вспомнить о позитронии, также представляющим собой электрон и
позитрон, но притяжение между которыми осуществляется не
гравидинамическим, а электростатическим взаимодействием из-за
значительного расстояния между электроном и позитроном. Позитроний может
находиться в пара-состоянии с магнитным моментом электрона и позитрона,
направленным в противоположные стороны, время жизни 1,25?10-10 сек, при
аннигиляции образуется два гамма кванта, т.к. при "соударении" электрон и
позитрон движутся в одну сторону (фиг. 9.3.2.1а).
Малое время жизни пара-позитрония определяется тем, что электрон и
позитрон из-за электростатического притяжения дестабилизируют друг друга на
орбите и малейшая асимметрия приводит к прогрессивному ее нарастанию
вплоть до аннигиляции.
У орто-позитрония (фиг.9.3.2.1б) магнитные моменты электрона и позитрона
направлены в одну сторону, время жизни 1,4?10-7 сек, при аннигиляции
образуется три гамма кванта, т.к. при "соударении" электрон и позитрон
движутся встречно. Значительно более продолжительное время жизни ортопозитрония
определяется тем, что электрон и позитрон из-за
электростатического притяжения стабилизируют друг друга на орбите и при
малой асимметрии, она самоликвидируется. Нетрудно посчитать, чтобы
обеспечить образование при движении в одну сторону и при встречном
движении, в процессе аннигиляции, угол (фиг.9.3.2.1в) между
касательными в точке пересечения орбит электрона и позитрона должен
составлять .
Если орбиты электрона и позитрона значительно уменьшить так, чтобы
вступило в действие гравидинамическое взаимодействие вместо
электростатического, получим, соответственно, пара- (фиг.9.3.2.1а) с
магнитным моментом равным нулю и орто- (фиг.9.3.2.1б) с магнитным
моментом равным . Из-за сильного гравидинамического взаимодействия не
только орто- существовать не может, но и орбиты в пара- совмещаются,
как показано на фигуре 9.3.2.2.
Из строения нейтрального пиона видно, что его ГКЧ N=2, т.к. электрон или
позитрон на орбите обладает моментом импульса . Следовательно его масса
будет: 70,03?2=140,06 Мэв. Экспериментальное значение массы 134,9739 Мэв.
Ощутимо меньшее ожидаемого опытное значение массы подтверждает вывод,
что гравидинамическое взаимодействие между нейтрино и антинейтрино слабее
такового между одноименными нейтрино (сравните электрон и фотон).
Электростатическое притяжение между электроном и позитроном в
нейтральном пионе, естественно, не может компенсировать эту слабость.
В главе о теории ядра будет показана определенная роль нейтрального
пиона в ядерных процессах. Официальная физика отводит ?-мезонам основную
ответственность за ядерные силы.[1]
Основной канал распада нейтрального пи-мезона: 98,83%. Все
остальные наблюдаемые каналы распада производят частицы, которые в сумме
дают целое число фотонов.
Масса покоя равна 264,14m0, вычитая из этого значения две массы
покоя электрона, получим прирост измеряемой массы 262,14m0. Это и будет
основной частью энергии связи электрона и позитрона в и соответствует 134
Мэв. Энергия электростатической связи составит еще 1 Мэв (расчет по
полученному ниже радиусу пи-мезона). Общая энергия связи будет 135 Мэв.
Здесь, для мюона, и далее для всех частиц расчетные значения энергии связи
совпадают с экспериментальными, поэтому специально на это обращать
внимание в дальнейшем не будем.
Подставляя массу нейтрального пиона в (9.3.1.1), найдем радиус орбиты
электрона и позитрона в равный 2,924 фм.
Из фигуры 9.3.2.2 видно, что -мезон сам себе и античастица. Поэтому
нейтральный пион является родоначальником спектра масс нейтральных
мезонов состоящих из электрона и позитрона. Ниже мы увидим, что
заряженные пионы имеют такое же ГКЧ, что и нейтральный пион, хотя имеют
совершенно другое строение. Поэтому элементарные частицы с близкими
массами можно формально считать подуровнями определенного квантового
уровня. Тогда, для упрощения, все легкие мезоны (не делая различий в их
строении, т.е. исходных родительских частицах) можно свести в один график.
Естественно, что в этом случае в одном и том же квантовом состоянии может
находиться несколько частиц. Такой график приведен на фигуре 9.3.2.3.
Обозначения на графике представлены в таблице 9.3.2.1.
Таблица 9.3.2.1.
Обозначение
ГКЧ, N
Названия элементарных частиц и резонансов
2
? ?, ? 0
8
?
1
?(770), ?(783)
1
??(958), f0 (975), а0 (980)
1
?(1020)
1
h1 (1170)
1
b1 (1235), a1 (1260), f2 (1270), f1 (1285)
1
?(1295), ?(1300), a2 (1320)
2
?(1390), f0 (1400), f1 (1420)
2
?(1440), ?(1450)
2
f1 (1510), f?2 (1525)
2
f0 (1590), ?(1600)
2
?3 (1670), ?2 (1670), ?(1680), ?3 (1690), ?(1700), f2
(1720)
2
?3 (1850)
2
f2 (2010), f4 (2050)
3
f2 (2300), f2 (2340)
На фигуре 9.3.2.4 и в таблице 9.3.2.2 приведены аналогичные данные для
-мезонов.
Таблица 9.3.2.2.
Обозначение
ГКЧ, N
Названия элементарных частиц и
резонансов
4
?с (1S)
4
J/?(1S)
4
?c0 (1P)
5
?c1 (1P)
5
?c2 (1P)
5
?(2S)
5
?(3770)
5
?(4040)
5
?(4160)
6
?(4415)
Все -мезоны являются нейтральными частицами - спектральной серией
масс, родоначальником которой является нейтральный пион. То же можно
сказать и о -мезонах, которые представлены на фигуре 9.3.2.5 и в таблице
9.3.2.3.
Хочу обратить внимание читателя на большие значения ГКЧ "резонансных"
частиц. Это не говорит о том, что подобные частицы очень сложно устроены.
Например, "резонансы" с ГКЧ 151, 155 и 157 из таблицы 9.3.2.3 распадаются
только на пару: электрон - позитрон (естественно, с огромной кинетической
энергией). Тогда рассматриваемые резонансные частицы можно считать сильно
"сжатым" фотоном. При движении со скоростью света, один оборот по орбите с
радиусом электрона, нейтрино проходит за 6?10-23 сек.
Таблица 9.3.2.3.
Обозначение
ГКЧ, N
Названия элементарных частиц и
резонансов
13
?(1S)
14
?b0 (1P), ?b1 (1P), ?b2 (1P)
14
?(2S)
14
?b0 (2P), ?b1 (2P), ?b2 (2P)
14
?(3S)
15
?(4S)
15
?(10860)
15
?(11020)
Практически все "резонансы" имеют время жизни того же порядка, поэтому
времени их жизни хватает не столько на существование, сколько на
образование продуктов распада.
Решая вопрос о спине "элементарных" частиц, нужно иметь в виду, что под
ним следует понимать не момент количества движения, связанный с вращением
частицы вокруг своей оси, а с движением ее по орбите или виткам винтовой
линии. Причем спин нужно отделить от магнитного момента. Если
механический момент может иметь нулевое значение только при встречном
орбитальном движении, то магнитный момент может быть нулевым и при одной
орбите частиц разных электрических зарядов, причем смысл нулевого
механического момента может быть только формально-математическим, но не
физическим, т.к. остановив одну из частиц, надо остановить и другую.
Например, у -мезона магнитный момент равен нулю, а механический равен
удвоенному орбитальному моменту электрона. Собственный момент количества
движения частицы очень мал в сравнении с орбитальным ее моментом, что
очевидно из здравого смысла. В связи с этим, мы понятием спина пользоваться
не будем, т.к. механический момент и магнитный момент частицы полностью
исчерпывает данный вопрос. Здесь уместно вспомнить об изотопическом спине.
Рассматривая строение протона и нейтрона, а также , , и подобные
"изотопические мультиплеты", можно убедиться в том, что понятие
изотопического спина не только излишне, но и в принципе вредно, т.к.
объединяет частицы ничего общего между собой не имеющие.[2] Продолжая эту
мысль и забегая вперед, сделаем следующее категорическое заявление: в
микромире нет ни одного специфического закона, отсутствующего в макромире.
[1] "Пионы являются носителями поля ядерных сил, они были впервые постулированы Юкавой для
теоретического объяснения ядерных сил.
Согласно мезонной теории ядерных сил, нуклонное взаимодействие возникает в результате
обмена ?-мезонами. Каждый нуклон окружен облаком пионов, имеющим небольшой размер. При
сближении нуклонов до расстояния, приблизительно равного размерам пионного облака, между
нуклонами наступает сильное взаимодействие, обусловленное обменом ?-мезонами". Н.И. Карякин и
др., Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 496.
[2] Современная физика всячески стремится свести количество "элементарных" частиц к
минимуму, т.к. их возрастающее число ставит непреодолимые трудности перед ортодоксальной
теорией. Одним из "способов" достичь этого является введение понятия изотопического спина. В
соответствии с этим понятием такие частицы, как протон и нейтрон считаются одной частицей
("изотопический дублет"), а три пиона (нейтральный и заряженные) - "изотопический триплет" и т.п.
Теория изотопического спина является формально-математической с полным отсутствием ясных
физических представлений, поэтому здесь не имеет смысла ее представлять даже вкратце.
http://www.new-physics.narod.ru
9.3.3. ПИ-МЕЗОНЫ
Изображены на фигуре 9.3.3.1.
Пару: мюонное нейтрино - мюонное антинейтрино можно рассматривать,
как "тяжелый" фотон в составе заряженных пионов. По-видимому, такие
фотоны должны встречаться и в свободном виде.
ГКЧ заряженного пиона равно 2: ( + /2+ /2). Поэтому его масса будет:
2?70,03=140,06 Мэв. Экспериментальное значение массы 139,5675 Мэв. Как
более сложное образование, заряженные пионы менее устойчивы, чем мюоны и
распадаются с вероятностью практически 100% по схеме: и
. Для них возможны другие схемы распада, например:
( %) при котором избыточная энергия образует фотон за счет меньшей
доли, передаваемой продуктам распада в виде кинетической энергии.
Возможен и более сложный процесс, при котором и аннигилируют с
образованием двух фотонов (энергия третьего полностью передается продуктам
распада) которые, в свою очередь, образуют электрон-позитронную пару,
образующую , а оставшийся электрон (или позитрон) и (или )
разлетаются. Суммарный процесс будет таким: ( %).
Масса покоя заряженного пиона составляет 273,15m0. Прирост измеряемой
массы составит (по отношению к мюону): 273,15-206,77=66,38m0. Массой
покоя мюонного нейтрино пренебрежем. Энергия связи мюона и мюонного
нейтрино составит: 66,38?0,511=34 Мэв. В процессе распада пиона с
образованием ?0-мезона процесс идет таким образом, что наблюдаемая энергия
связи будет совсем небольшой. Радиус ?? по формуле (9.3.1.1) составит 2,8277
фм.
Здесь пора сформулировать следующее правило, являющееся прямым
следствием формулы (9.3.1.1): любые элементарные частицы для которых
может быть измерена масса покоя ("неподвижных"), за исключением протона
(и антипротона), имеют радиус близкий классическому радиусу электрона. Это
объясняется тем, что гравидинамическая система с таким радиусом имеет
минимум потенциальной энергии, при этом сила универсального отталкивания
любой составляющей частицы равна силе гравидинамического притяжения ее к
центру орбиты и слабо зависит от массы составляющей. Естественно, что для
релятивистской частицы это правило не подходит, т.к. ее радиус обратно
пропорционален релятивистскому приросту массы. Это справедливо и для
любой составной части элементарной частицы. Сформулированное правило не
распространяется на частицы, сформированные электронным нейтрино с
собственным моментом импульса, отличным от /137, например, на протон.
Очень интересен распад заряженных пионов по схеме: , хотя
вероятность его и низкая ( %). Можно считать, что при этом канале
распада мюонные нейтрино аннигилируют с образованием трех фотонов,
энергия которых полностью передается продуктам распада, т.е. фотоны
исчезают. Однако более вероятной представляется точка зрения, согласно
которой собственный момент количества движения электрона, как и других
составляющих элементарных частиц может принимать некоторые квантованные
значения, т.е. в возбужденном состоянии находится не только частица в целом,
но и отдельные ее части. В таком случае заряженный пион может быть
образован только парой электрон-антинейтрино или позитрон-нейтрино, как
показано на фигуре 9.3.3.2. Такая точка зрения позволяет объяснить наличие
нескольких частиц с одним и тем же ГКЧ (подуровни спектра масс), а также
многочисленные разветвления каналов распада, особенно тяжелых частиц
имеющих для этого большие возможности.
Прирост измеряемой массы для рассматриваемого случая составит 273,151=272,15m0.
Энергия связи составит 272,15?0,511=139 Мэв. Радиус орбиты и
масса пиона останутся почти прежними, т.к. значение ГКЧ для электрона в этом
варианте пиона будет равно 2. В этом случае с вероятностью %
наблюдается распад пиона по схеме: , который теперь объясняется
естественным образом, как переход значения момента количества движения
свободного электрона в нормальное состояние с выделением фотона.
Таким образом, экспериментальные данные указывают на то, что не только
орбитальный механический момент элементарных частиц может находиться в
возбужденном состоянии или другом квантовом состоянии, как у планет, но в
подобных состояниях может находиться и собственный момент составных
частей их.
Не сохранение, так называемой, четности при распаде пионов видно из их
строения. Возьмем, для примера, ?? на фиг.9.3.3.2. По закону сохранения
момента количества движения, если при распаде пиона нейтрино начнет
двигаться к нам по левовинтовой линии, то позитрон будет двигаться в
противоположную сторону по правовинтовой линии. При распаде ?? картина
движений составляющих полностью противоположна, т.е. в целом, действует
"закон сохранения комбинированной четности в слабых взаимодействиях"
являющийся ничем иным, как законом сохранения момента количества
движения под этой витиеватой формулировкой. Мы еще раз убеждаемся в том,
что нет специфических законов микромира, они едины для всех уровней
мироздания.
http://www.new-physics.narod.ru
9.3.4. -МЕЗОНЫ
Заряженные каоны изображены на фигуре 9.3.4.1.
Ортодоксальная физика относит каоны к "странным" частицам.[1] Каждый
пион имеет собственный момент импульса 2 (целые электрон и позитрон) к
которому прибавляется еще на орбите каона, плюс момент импульса
электрона или позитрона равный . Таким образом, ГКЧ заряженного каона
составит N=7, а его масса: 7?70,03=490,21 Мэв. Опытное значение массы
493,646 Мэв. На фигуре 9.3.4.2 и в таблице 9.3.4.1 представлен спектр масс
частиц, родителями которых являются заряженные и нейтральные каоны.
Таблица 9.3.4.1.
Обозначение
ГКЧ, N
Названия элементарных частиц и
резонансов
7
К?, К0
1
К?(892)?, К?(892)0
1
К1 (1270)
1
К?(1370)
2
К1 (1400), К2?(1430), К0?(1430)
2
К?(1680)
2
К2 (1770), К3?(1780)
2
К4?(2045)
Каоны демонстрируют нам большое разнообразие схем распада,
позволяющих раскрыть многие тайны материи, но эта работа не ставит своей
целью углубленный анализ конкретных проблем. Основная задача ее очертить
основные, принципиальные положения. Поэтому из всех вариантов
заряженных каонов выберем наиболее интересные с этой точки зрения. При
рассмотрении заряженных пионов мы выяснили, что собственный момент
электрона может принимать повышенные квантовые значения. Если у
свободного электрона собственный момент находится в первом квантовом
состоянии, а у связанного в один из вариантов заряженного пиона во втором, то
почему не может быть третьего квантового состояния? Тогда схема распада и
строение каона будут аналогичны соответствующему пиону. Описанный каон
должен иметь такой распад: в случае распада с сохранением
возбужденного электрона (вероятность такого распада, теперь уже можно
сказать, вероятность образования такого каона в смеси каонов %) или:
c нормальным электроном, но в последнем случае два фотона
образуют электрон-позитронную пару, т.е. ?? и суммарный процесс будет
таким: (вероятность этого распада 5%), что естественно, т.к.
первая схема распада менее выгодна энергетически. Такой каон изображен на
фигуре 9.3.3.2, только радиус электрона будет меньше, чем в пионе. С таким
же основанием вышеописанные процессы можно рассматривать как
аннигиляцию электронов и позитронов в нейтральных пионах, которые входят
в состав заряженного каона с образованием четырех фотонов. Эти фотоны могут
или полностью передать свою энергию продуктам распада или часть их
останется.
Если массой покоя нейтрино снова пренебречь, то прирост измеряемой
массы составит: 966,38-1=965,38m0. Энергия связи составит:
965,38?0,511=493 Мэв. Естественно, что наблюдаемая энергия связи в случае
образования ?0 при распаде каона будет значительно ниже.
Спектр масс каонов и их резонансов очень наглядно демонстрирует
подуровни квантовых уровней, т.е. в одном и том же квантовом состоянии
может находиться несколько частиц. Это можно увидеть на фигуре 9.3.4.3. По
оси ординат отложены массы частиц из таблицы 9.3.4.1 в единицах массового
эквивалента главного квантового числа, а по оси абсцисс - целые числа.
Из фигуры видно, что массы частиц в подуровне могут отличаться друг от
друга, по крайней мере, на 70 Мэв, что косвенно указывает на возбужденное
состояние не только частицы в целом, но отдельных ее частей. Подсчеты
показывают, что за время жизни резонансной частицы (а их подавляющее
большинство в мире элементарных частиц) ее составляющие во многих случаях
не успевают сделать даже одного оборота по орбите. Здесь можно разделить
сомнения официальной физики считать ли резонансные частицы
полноценными или некими переходными формами к относительно стабильным
частицам.
Из строения рассмотренных частиц мы можем уже сделать важный вывод о
том, что группирование "элементарных" частиц по массам покоя не дает
исчерпывающую информацию о них. Каждая "элементарная" частица
представляет собой смесь самых разнообразных по строению частиц
(изомеров). Близкие значения масс частиц этой смеси являются результатом
как свойств трех фундаментальных частиц из которых они состоят: нейтрино,
электрона и протона, так и суммарного ГКЧ для частицы. Каждая частица
представляет собой как бы молекулу химического соединения этих
фундаментальных частиц и группировать их по массам покоя все равно, что
группировать химические соединения по молекулярным весам. Тогда в одной
куче будут такие ничего общего между собой не имеющие, как, например, ,
, у которых молекулярный вес равен 16. Поэтому опыт принципов
химической классификации веществ, в данном случае, будет более правильным
и полезным. Например, позитроний и ?0 представляют собой частицы одного
состава , но разного строения, т.е. это два изомера. Точно так же и ??
состава также представляют собой изомеры одной частицы. Очевидно
также и то, что все другие характеристики "элементарных" частиц, такие, как
время жизни, электрический заряд, спин, барионный заряд, странность,
очарование, кварки, да еще и "цветные" и прочие, не могут служить основой
для классификации частиц ни порознь, ни совместно. Мало того, они загнали
проблему единой теории "элементарных" частиц в глухой тупик. Основой
рациональной классификации может быть только строение и состав
"элементарных" частиц. То же относится к атомам, атомным ядрам и к любым
другим частицам на всех уровнях мироздания, сохраняющим в интересующих
нас процессах свою индивидуальность. Самые значительные достижения новой
физики микромира получены именно на пути рассмотрения структуры частиц.
Для официальной физики такой путь принципиально невозможен, т.к. на входе
висит замок соотношения неопределенностей Гейзенберга.
Максимальная вероятность распада заряженного каона (63%) наблюдается
по следующему каналу: . Глядя на основной канал распада ?? мы
увидим то же самое. Поэтому каон этого варианта может представлять ту же
частицу, что и основная масса пионов только с увеличенным собственным
моментом количества движения мюона (фактически электрона или позитрона).
Прирост измеряемой массы по отношению к мюону составит: 966,38206,77=759,61m0,
соответственно, энергия связи в этом варианте каона
составит 388 Мэв.
Обратите внимание на то, что в мощном гравидинамическом поле
элементарной частицы и при релятивистских скоростях движения ее составной
части, представляющей собой другую элементарную частицу, время жизни этой
составной части значительно увеличивается. Возможно, оно могло бы быть
бесконечным, если бы материнская частица существовала вечно. Так,
свободный нейтральный пион ?0 существует 8,4?10-17 сек, а в заряженном каоне
не менее 1,24?10-8 сек.
[1] "Носителем электромагнитного взаимодействия является фотон (процесс Дирака). При слабом
взаимодействии, типичным примером которого является бета-распад, испускается электрон и
антинейтрино (процесс Ферми). Процесс Юкавы связывает тяжелые частицы (нуклоны) с ?-мезонами.
Процесс Ферми связывает тяжелые частицы с легкими. Однако в эту схему не укладываются ?- и Кмезоны
и гипероны, которые были названы в силу этого "странными" частицами". Н.И. Карякин и др.,
Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962, стр.496-497.
http://www.new-physics.narod.ru
9.3.5. НЕЙТРАЛЬНЫЕ КАОНЫ
Изображены на фигуре 9.3.5.1 и представляют собой смесь изомеров одного
состава, но разного строения. Из-за этого, при одной и той же массе, время жизни
составляет 0,8922?10-10 сек, а 5,17?10-8 сек. Заменой частиц на
античастицы (?0 останется, т.к. он сам себе античастица) получим еще один
вариант и , которые не имеет смысла изображать на отдельной фигуре.
Если заряженный пион тяжелее нейтрального примерно на 4 Мэв и это
обусловлено разным гравидинамическим взаимодействием пар нейтринонейтрино
и нейтрино-антинейтрино, то нейтральные каоны тяжелее заряженных
на те же 4 Мэв, т.к. в их составе вместо нейтрального пиона находится
заряженный.
68,4% всех распадается на ?? + ??. Откуда здесь берется ?- ?
?0 с фотоном дает пару мюонного нейтрино и антинейтрино, которые
совместно с электроном и электронным антинейтрино дают ?-. Основная масса
(35,2%) распадается так: , т.е. два фотона ?0 полностью передают
свою энергию продуктам распада, а сами исчезают. Естественно, что наблюдается
и такой распад, в котором нейтральный пион остается целым: .
Хотя каналы распада каонов многочисленны, все они легко объясняются на
основе строения уже рассмотренных частиц, поэтому нет смысла останавливаться
на этом подробнее. Несмотря на то, что в нейтральных каонах общее число
электронных нейтрино равно числу антинейтрино, они не являются одновременно
частицами и античастицами, как нейтральные пионы из-за нечетности ГКЧ (N=7).
http://www.new-physics.narod.ru
9.4. БАРИОНЫ
9.4.1. НЕЙТРОН
Изображен на фигуре 9.4.1.1.
Он представляет собой электрон и электронное антинейтрино,
вращающиеся вокруг протона. Магнитный момент протона, равный 2,79?яд не
только компенсируется "электронным током" по орбите, но и превышает его на
1,9?яд. Поэтому орбитальный магнитный момент электрона составляет 4,69
ядерных магнетонов.
Из (9.4) найдем радиус орбиты электрона вокруг протона, считая, что он
создает момент, равный 4,69 яд= эрг?гс-1, а заряд электрона
СГСЭ, который оказался равным 0,986 фм.
В данном случае, при использовании формулы (9.4) надо иметь в виду, что
заряд антинейтрино равен +0,5 (в единицах элементарного заряда), а заряд
электрона на орбите вокруг протона увеличится на ту же величину, поэтому в
формулу надо подставить величину только одного элементарного заряда.
Масса покоя нейтрона всего на 2,53?m0 превышает массу протона, а не на
70,03 Мэв как можно было бы ожидать и это указывает на слабое
гравидинамическое взаимодействие между протоном и электроном (на орбите с
моментом импульса масса электрона должна возрасти примерно в 137 раз).
Чтобы разобраться с этим вопросом, обратимся к так называемому e-захвату[1]
(его еще называют К-захват). Суть его в том, что тяжелые ядра с избытком
протонов относительно равновесного значения захватывают ближайший
орбитальный электрон (с К-оболочки в терминологии официальной физики).
При этом один из протонов ядра превращается в нейтрон с испусканием
электронного нейтрино. Атом при этом излучает характеристическое
рентгеновское излучение за счет заполнения вакансии другим электроном, а
ядро при этом чаще всего оказывается возбужденным и излучает ?-кванты.
Процесс e-захвата дает ключ новой физике к пониманию устройства
нейтрона. В соответствии с общим законом стремления любой системы к
минимуму потенциальной энергии при котором система становится
максимально устойчивой, ближайший (не обязательно) к ядру электрон
испускает фотон рентгеновского диапазона, который забирает полностью
орбитальный момент импульса электрона, равный . Этот фотон в поле ядра
распадается на электронные нейтрино и антинейтрино, а "остановившийся"
электрон падает на ядро. Естественно, что электрон полностью остановиться не
может, его момент импульса остается равным . Поэтому электрон
образует с протоном ядра карликовый "атом водорода" - нейтрон. Поскольку
образование нейтрона принципиально не отличается от образования атома
водорода, мы можем (с оглядкой на релятивистское увеличение массы
электрона) использовать соответствующие уравнения для атома водорода.
Например, радиус устойчивой орбиты электрона в нейтроне (основное
состояние) найдем, подставив в (2.3) значение ? в 137,039 раз меньшее. Он
тогда будет равным в точности радиусу свободного электрона. Поскольку
электрон в нейтроне в 2,53 раза (если не учитывать электронное
антинейтрино) увеличивает свою массу, то следуя закону сохранения момента
импульса, радиус его орбиты будет меньше во столько же раз и составит 1,11
фм, что практически соответствует радиусу, рассчитанному по магнитному
моменту нейтрона. Дополнительное уменьшение радиуса электрона в данном
случае вызвано электростатическим взаимодействием с протоном.
Таким образом, нейтрон - это миниводород и в целом картина получается
такой, как будто бы протон находится внутри электрона.[2] Все возбужденные
состояния ядер атомов связаны, как и в атоме водорода, с избыточной энергией
электрона в нейтроне, а ?-излучение ядер - следствие движения электрона на
устойчивую орбиту. При этом, как и в атоме, наблюдается квантованность,
обусловленная одним и тем же значением момента импульса для любых
фотонов. Ниже в теории ядер атомов раскрыты дополнительные возможности ?-
излучения атомами.
Нейтрон и все частицы описанные ниже и содержащие в своем составе
протон являются барионами (в терминологии современной физики) и сохраняют
"барионный заряд". Устойчивость протона и сохранение "барионного заряда"
ортодоксальная физика не понимает,[3] но это очевидно в прямом смысле этого
слова, исходя из строения частиц предлагаемого новой физикой. У всех
барионов в составе находится протон (или антипротон у истинных
антибарионов).
Из строения нейтрона видно, что это самая устойчивая из всех
"элементарных" частиц, за исключением фундаментальных. Его относительная
нестабильность связана с наличием . Зачем антинейтрино нужно нейтрону мы
выяснили ранее. Здесь уместно вспомнить тот факт, что электрон, испускаемый
нейтроном обладает преимущественно левовинтовой спиральностью. Это
объясняют "слабым взаимодействием". Однако из фигуры 9.4.1.1 видно, что
испуская антинейтрино (от нас) с правовинтовой спиральностью, электрон, по
закону сохранения момента количества движения, полетит в противоположную
сторону (к нам) с левовинтовой спиральностью.
Интересно отметить то обстоятельство, что при распаде нейтрона хотя и
образуется электрон, но его момент импульса в первый момент равен не , а
/137,0391, т.е. электрон в этот момент подобен "сверхпроводящему" электрону
в металле при температуре сверхпроводимости.
Учитывая строение нейтрона, незаслуженно отброшенную гипотезу о
протонно-электронном строении ядра атома можно считать почти
справедливой, естественно, на другом уровне.
Антинейтрон состоит из антипротона, позитрона и электронного нейтрино,
т.е. является истинной античастицей по отношению к нейтрону, поэтому
аннигиляция нейтрона и антинейтрона приводит к их распаду на легкие
частицы, как и аннигиляция протона и антипротона. Этого нельзя сказать об
описываемых ниже гиперонах (в составе которых обязателен протон).
Подтверждается это тем, что в продуктах распада известных гиперонов
наблюдается протон или нейтрон. Истинные антигипероны должны в продуктах
распада содержать антипротон или антинейтрон.
Взаимодействие элементарных частиц носит чаще всего резонансный
характер. Рассмотрим эту особенность на примере взаимодействия протона и
электрона. В обычных условиях это взаимодействие приводит к образованию
атома водорода. Этот резонанс очень широкий и не приводит к образованию
новых элементарных частиц. Взаимодействие прекращается при энергии
электрона превышающей энергию ионизации водорода. Реакция электрона с
протоном с образованием нейтрона имеет достаточно узкий резонанс и
реализуется уже при определенных условиях. Нас сейчас будет интересовать
прямая реакция протона и электрона: p+e?4? (смотрим строение протона и
электрона). Эта реакция до сих пор не осуществлена, хотя не имеет
принципиальных физических запретов для своей реализации. Излишне
напоминать, что практическая реализация такой реакции дает человечеству
дешевый и неисчерпаемый источник энергии. Чтобы два нейтрино электрона
взаимодействовали с двумя антинейтрино протона с образованием двух
фотонов (два "фотона" уже имеются у протона), необходимо, чтобы состояние
электронных нейтрино соответствовало состоянию антинейтрино в протоне. Для
этого перед взаимодействием релятивистская масса электрона должна
составлять треть массы протона т.е. 312,8 Мэв. Реакция будет наблюдаться в
условиях очень узкого резонанса. В результате реакции получаются четыре
одинаковых фотона с энергией каждого 312,8 Мэв. Общий выигрыш энергии на
каждый акт взаимодействия составит 938,4 Мэв.
[1] О e-захвате смотрим также в главе: "Теория ядер атомов".
[2] "Есть все основания предполагать, что элементарные частицы, как и атомы, имеют сложное
строение. Последние годы проводились опыты по рассеянию электронов высокой энергии на ядрах
водорода и дейтерия. Некоторые результаты этих опытов можно объяснить, если предположить, что
протон и нейтрон представляют собой электрические заряды, распределенные в области радиусом
около 0,8?10-13 см (у нейтрона положительный и отрицательный заряды равны между собой и
расположены концентрическими слоями)". Г.Е. Пустовалов, "Атомная и ядерная физика",
Издательство Московского университета, 1968, стр.22.
[3] "Барионы - это частицы, которые могут превращаться в протоны или получаться из них. По
существу это означает следующее. Протоны, т.е. ядра атомов водорода, кажутся совершенно
неуничтожимыми. Вообще говоря, вполне можно было бы представить, что протон и электрон в атоме
водорода могут аннигилировать друг с другом. Они обладают равными по величине и
противоположными по знаку электрическими зарядами, поэтому закон сохранения заряда не был бы
нарушен, а никаких других явных законов сохранения, которые бы запрещали этот процесс, в физике
не существует. Однако мы знаем, что в действительности этот процесс не происходит. ... Протоны
могут превращаться в нейтроны, а нейтроны - в протоны (как это известно из явления ?-распада);
при этом рождаются или поглощаются лептоны, но нейтрон, как и протон, относится к классу
барионов. Таким образом, мы можем сформулировать закон сохранения "барионного числа", который
отражает (но не объясняет) эту видимую устойчивость протона, хотя природа этого закона остается
неизвестной". "Фундаментальная структура материи", "Мир", М., 1984, стр.86-87.
http://www.new-physics.narod.ru
9.4.2. - ГИПЕРОН
Изображен на фигуре 9.4.2.1 в варианте основного канала распада
(65,3%): . ГКЧ протона равно 13, если формально разделить его
массу покоя на 70,03 Мэв: 938,27231:70,03=13,4. Поскольку электронные
нейтрино в протоне обладают собственным моментом импульса не равным
таковому в электроне, то и массовое содержание "протонной" единицы ГКЧ
будет отличаться от "электронной", равной 70,03 Мэв. Мы его найдем,
подставляя в формулу (9.3.1.1) найденный нами радиус протона (0,631 фм) и
его массу покоя (938,27 Мэв). По этим данным "протонное" ГКЧ протона
N=3,000, что и следовало ожидать, т.к. протон содержит три пары нейтрино.
Поэтому массовое содержание "протонной" единицы будет: 938,27:3=312,8
Мэв. Кроме подтверждения строения протона этот расчет ничего не дает,
поэтому "протонными" единицами пользоваться не будем, учитывая то
обстоятельство, что "барионный заряд" неуничтожим в наблюдаемом диапазоне
энергий.[1]
Как мы выяснили ранее, целый пион на орбите дает вклад в 3 единицы
ГКЧ. Таким образом, ГКЧ ?0 будет равен 16, следовательно, его масса:
16?70,03=1120,48 Мэв. Опытное значение массы этого гиперона 1115,63 Мэв.
?0-гиперон является родителем спектральной серии масс частиц,
отображенных на фигуре 9.4.2.2 и таблице 9.4.2.1.
Таблица 9.4.2.1.
Обозначение
ГКЧ, N
Названия элементарных частиц и
резонансов
1
?0
2
?(1405)S01
2
?(1520)D03 , ?(1600)P01
2
?(1670)S01 , ?(1690)D03
2
?(1800)S01 , ?(1810)P01
2
?(1820)F05 , ?(1830)D05 , ?(1890)P03
3
?(2100)G07 , ?(2110)F05
3
?(2350)H09
Здесь уместно вспомнить о "странных" частицах к которым относят
гипероны на том основании, в частности, что, например, масса на 37,7 Мэв
больше суммарных масс протона и пиона и дефекта массы, связывающего
эти частицы как будто бы нет. Это яркий пример безосновательного переноса
взаимодействия нуклонов в ядрах атомов на взаимодействие в "элементарных"
частицах. Последовательное использование этой ошибки привело к совершенно
абсурдным представлениям об устройстве частиц, когда считают, что легкие
частицы состоят из более тяжелых, т.е. часть больше целого.
Из фигуры 9.4.2.1 и всего предыдущего ясно, что вращающийся на орбите
пион тяжелее свободного пиона и дефект массы, связывающий составляющие
гиперона, конечно же, есть и составляет те же 37,7 Мэв. Поэтому "странные"
частицы по существу перестают таковыми быть.
Выходит, что в современной теории частиц все поставлено с ног на голову,
т.к. считается, что легкие частицы состоят из тяжелых, дефект массы которых
осуществляет связь. К каким физическим абсурдам привело такое
представление хорошо известно, хотя мы к ним привыкли и таковыми не
считаем. Принятие модели атома, в которой электрон фактически не двигается,
и распространение свойств атомных ядер с явной неподвижностью нуклонов,
когда связь осуществляется только дефектом массы составляющих, на мир
элементарных частиц привели, как следствие, к тому, что мы сейчас имеем.
Странно во всем этом только то, что общефилософский подход и здравый смысл
игнорировались в угоду кажущимся фактам, иначе пришлось бы мучиться
вопросами: почему Бог для микромира создал другие законы, имея очевидную
слабость к шаблонному решению задач? Почему части могут быть больше
целого? Как следствие последнего - почему мы микромир должны считать
неподвижным?
Теперь мы сможем расставить все на свои места и снять все неувязки. Для
этого нужно добавить только, что ядра атомов представляют собой аналог
кристаллической решетки, а связь нуклонов осуществляется
гравидинамическим полем, т.е. нуклоны связаны, как маленькие магнитики и
действительно "неподвижны" в том смысле, как мы говорим о "неподвижности"
атомов в узлах кристаллической решетки твердых тел.
[1] "Создается впечатление, что тяжелые частицы не могут исчезать - полностью распадаться на
легкие. Может быть, за этим кроется какое-то великое таинство природы, которое еще не раскрыто.
А пока физики назвали все частицы тяжелее протона барионами, а хранимое ими свойство
"тяжелости" - барионным зарядом. Протону присвоили значение барионного заряда В=1. Из таблицы
распадов видно, что продукты распада барионов обязательно содержат по протону, и притом только
по одному. Это значит, что барионный заряд для всех барионов равен +1". О систематике частиц,
Атомиздат, М., 1969, стр. 92.
http://www.new-physics.narod.ru
9.4.3. - ГИПЕРОНЫ
Следующим по порядку ГКЧ, обусловленным строением частицы, а не ее
возбужденным состоянием будет 17. Масса таких частиц: 17?70,03=1190,5 Мэв.
Опытная масса покоя ?+ 1189,37 Мэв, ?0 1192,55 Мэв, ?- 1197,43 Мэв.
Возможные варианты строения ?-гиперонов изображены на фигуре 9.4.3.1.
Похоже, что основной вариант ?0 - это возбужденный (т.е. имеющий в
своем составе фотон с N=1) гиперон (фиг.9.4.2.1), поэтому нейтральный
сигма-гиперон практически в 100% случаях распадается на -гиперон и
фотон. Заряженные сигма-гипероны в основном распадаются на нейтрон и пион
соответствующего заряда. На примере сигма-гиперонов хорошо видна
корреляция между их зарядом, массой покоя и временем жизни. По мере
увеличения отрицательного заряда оболочки, окружающей протон, она
увеличивает свою массу за счет уменьшения радиуса орбиты и, соответственно,
прочность, что приводит к увеличению времени жизни (?+ 1189,37 Мэв,
?=0,799?10-10 сек; ?- 1197,43 Мэв, ?=1,479?10-10 сек). Наличие ?0 в составе ?0
подтверждается уменьшением времени жизни последнего на 9 порядков:
?=7,4?10-20 сек. Спектр масс ?-гиперонов представлен на фигуре 9.4.3.2 и в
таблице 9.4.3.1.
Таблица 9.4.3.1.
Обозначение
ГКЧ, N
Названия элементарных частиц и
резонансов
1
??,0
2
?(1385)+, ?(1385)0, ?(1385)-
2
?(1660)P11 , ?(1670)D13
2
?(1750)S11 , ?(1775)D15
2
?(1915)F15 , ?(1940)D13
2
?(2030)F17
3
?(2250)
http://www.new-physics.narod.ru
9.4.4. ГИПЕРОНЫ
Эти гипероны изображены на фигуре 9.4.4.1.
Почти 100% частиц распадаются в соответствии с их строением по фигуре
9.4.4.1: ? 0 ? ?0 + ?0, ? - ? ?0 + ? -.
ГКЧ будет представлять собой сумму ГКЧ протона (N=13) и двух пионов
на орбите (по N=3 на каждый пион). Всего получается 19. Соответственно,
масса этих гиперонов будет: 19?70,03=1330,6 Мэв. Опытное значение массы
покоя ?0 1314,9 Мэв, а ?- 1321,32 Мэв. Заряженный ?-гиперон тяжелее
нейтрального из-за заряженного пиона в его составе, который тяжелее
нейтрального пиона. ?-гипероны, как и другие частицы являются
родоначальниками спектральной серии масс соответствующих резонансов.
Подобные графики и таблицы были приведены выше, поэтому не стоит ими
перегружать изложение. Уже ясно, что любая из известных частиц
укладывается в общую схему устройства элементарных частиц.
http://www.new-physics.narod.ru
9.4.5. ?- - ГИПЕРОН
Судя по основному каналу распада: ?- ? ?0 + К- (67,8%), он устроен так,
как показано на фигуре 9.4.5.1.
Так как ГКЧ каона равно 7 (если он движется по орбите, то 8), ГКЧ ?--
гиперона будет 13+3+8=24. Масса этой частицы: 24?70,03=1680,7 Мэв.
Опытное значение массы покоя равно 1672,43 Мэв. Читатель может задать
вполне резонный вопрос: за счет чего составляющие "элементарных" частиц
удерживаются у протона, в особенности, положительно заряженные? Автор
приготовил на него простой ответ - за счет гравидинамического аналога силы
Лоренца, т.к. составляющие протона движутся во встречном направлении.
http://www.new-physics.narod.ru
9.5. В ЗАКЛЮЧЕНИЕ ОБ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦАХ
Вполне возможно, и даже наверняка можно утверждать, что в
представленной картине "элементарных" частиц есть неточности, поскольку
приходилось оперировать всего одним уравнением с тремя неизвестными, но
принцип ясен: эти частицы представляют собой некое подобие химических
соединений и число таких соединений не ограничено. В изложенные
представления укладываются все без исключения объективные свойства
частиц.
Новая физика предлагает простую картину элементарных частиц. Все они в конечном
итоге состоят из электронного нейтрино и антинейтрино. Эти базовые частицы образуют
фундаментальные стабильные частицы (с античастицами): остальные типы нейтрино,
электрон, протон и фотон. Стабильные частицы образуют квазистабильные и нестабильные
(резонансы). Время жизни квазистабильных частиц составляет от 900 сек для свободного
нейтрона до 10-20 сек для S0-гиперона. Компоненты этих частиц находятся в первом
квантовом состоянии (не обладают кратным моментом импульса), поэтому они
относительно устойчивы. Чем меньше число компонентов, тем более устойчива
квазистабильная частица. Наличие компонентов способных к аннигиляции (например,
электрона и позитрона) резко сокращает время жизни квазистабильной частицы.
Резонансы имеют время жизни порядка 10-23 сек. Это обусловлено тем, что компоненты
нестабильных частиц имеют кратный момент импульса, т.е. находятся в возбужденном
состоянии. За время 10-23 сек компоненты переходят в основное состояние и резонанс
распадается на квазистабильные и стабильные частицы. На этом основании резонансы не
могут считаться отдельными частицами. Состояние какого-либо компонента нестабильной
частицы одновременно похоже на состояние возбужденного электрона в атоме и на
квантовое состояние планет Солнечной системы. Это вновь демонстрирует удивительную
общность законов на всех уровнях мироздания. Момент импульса компонента
элементарной частицы равен mCr. Чтобы увеличить момент импульса в два раза,
необходимо увеличить в два раза массу компонента, т.к. движение со скоростью света
изменить невозможно. Также невозможно увеличить вдвое радиус орбиты, т.к. при этом
гравидинамическое взаимодействие практически исчезнет. Таким образом, если квантовое
состояние электрона в данном резонансе равно 5, то это означает, что по орбите движется
электрон с массой в 5 раз больше той, которая была бы в первом (основном) квантовом
состоянии (обозначим такой электрон (5)e-). Время жизни резонанса уменьшается с
увеличением числа его компонентов и от квантового состояния каждого компонента
практически не зависит. Приведем несколько примеров строения резонансов. Резонанс f2
имеет массу 1274 Мэв и строение (9)e+(9)e-. Поскольку электрон в основном состоянии на
орбите имеет момент импульса , то ГКЧ этого резонанса будет равно 18, а масса:
18?70,03=1260 Мэв. Недостающие 14 Мэв связаны с тем, что при данном расчете мы не
учитываем усиления гравидинамического взаимодействия компонентов за счет их кратных
масс в результате чего ридиус орбит немного уменьшается, а масса увеличивается для
сохранения момента импульса. Резонансы : , :
и : имеют ГКЧ равное 11 и массу:
11?70,03=770 Мэв. Опытное значение их масс равно 768 Мэв. Поскольку верхнего
порога для энергии частицы не существует, то мы всегда будем открывать резонансы с
любыми массами и число их не ограничено. Здесь следует сделать одно замечание в адрес
ортодоксальных представлений о времени жизни элементарных частиц. Считается, что
распад квазистабильных частиц обусловлен так называемым электромагнитным и слабым
взаимодействием, а распад резонансов - сильным взаимодействием. Логика подсказывает,
что все должно быть наоборот - чем сильнее взаимодействие, тем стабильнее частица.
Из представленных схем строения элементарных частиц видно, что официальная
классификация частиц имеет в представлении новой физики определенный физический
смысл. Лептоны состоят из электронов и нейтрино, им приписывают квантовое число -
лептонный заряд. В мезонах появляются совместно существующие частица и античастица
лептонов, а в составе странных мезонов появляются пионы. В барионах обязательно
присутствие протона (или антипротона), поэтому барионам приписывают квантовое число -
барионный заряд. Очевидно, что лептонный и барионный заряд сохраняются при
превращениях частиц, т.к. описывают фундаментальные стабильные частицы, которые
могут появляться или исчезать только в паре со своей античастицей. Так называемые
зарядовые мультиплеты (протон-нейтрон, пионы и т.п.) относятся к частицам с одинаковым
значением ГКЧ, хотя они могут иметь разное строение. У странных барионов квантовое
число странность соответствует количеству пионов в составе частицы, например у L0гиперона
один пион (фиг. 9.4.2.1) странность -1, у S-гиперонов странность тоже -1 и
тоже в составе один пион (фиг. 9.4.3.1), у X-гиперонов станность -2 и в составе частиц по
2 пиона (фиг. 9.4.4.1), у W --гиперона странность -3 и в составе этой частицы 3 пиона
(фиг. 9.4.5.1). Таким образом, обычные частицы входят в состав странных, странные
входят в состав очарованных, а очарованные в состав прелестных. Официальная физика
не знает причин происхождения квантовых чисел элементарных частиц. Современная
кварковая модель мезонов и барионов не объясняет происхождение квантовых чисел. Она
не дает также значений масс частиц, хотя при определенном кварковом составе масса
частиц должна была бы легко определяться.
Спектр масс элементарных частиц.
Определение массы элементарной частицы (в Мэв) по формуле:
m=70,03•N (9.5.1),
где N -главное квантовое число (целые числа от 1 до ?) является лишь первым
приближением из формулы (9.3.1.1) при двух предположениях: 1. Радиус орбиты
составляющих частицы равен радиусу электрона (2,81785 фм). 2. Суммарный момент
импульса (ГКЧ) имеет целое значение. В реальных частицах эти предположения не точны,
например, радиус мюонов меньше радиуса электрона и составляет 2,8014 фм, поэтому
расчетная масса по (9.5.1) оказывается меньше экспериментальной на 0,6 Мэв за счет
уменьшения радиуса орбиты. Радиус орбиты уменьшается из-за гравидинамического
притяжения материи e- - или антиматерии e+ - . Материя и антиматерия практически
не взаимодействуют внутри элементарных частиц, поэтому радиус орбиты может
увеличиться и расчетное значение массы частицы станет больше экспериментального.
Например, в ?0 радиус орбиты составляет 2,924 фм за счет слабого гравидинамического
притяжения электрона и позитрона и расчетное значение массы превышает
экспериментальное на 5,1 Мэв. У заряженных пионов радиус орбиты 2,8277 фм за счет
ослабления связи e- - или e+ - , поэтому их расчетная масса на 0,5 Мэв больше
экспериментальной, а заряженные пионы тяжелее нейтрального на 4,6 Мэв. Поскольку
нейтральные каоны содержат заряженный пион, а заряженные каоны вместо заряженного
имеют нейтральный пион, то их массы больше на 4 Мэв, а не на 4,6 Мэв за счет слабой
связи e- - ?+ или e+ - ?- (фиг. 9.3.5.1). Уточненное ГКЧ частиц не имеет целого значения
из-за наличия составляющих на орбите со значением момента импульса не равного ,
например /2 или /137,0391. Если в ГКЧ мюонов учтем электронное нейтрино или
антинейтрино с моментом импульса 0,0036 , то разница между расчетным и
экспериментальным значением масс мюонов составит уже не 0,6 Мэв, а 0,36 Мэв, т.е.
отклонение не превышает 0,35% даже без учета взаимодействия между электроном
(позитроном) и мюонным антинейтрино (мюонным нейтрино). Кроме всего прочего для
многих частиц необходимо учитывать и электростатическое взаимодействие
составляющих. Это хорошо видно на примере фигуры 9.4.3.1: ?+ (1189 Мэв), ?0 (1193
Мэв) и ?- (1197 Мэв). Массы этих гиперонов увеличиваются параллельно с увеличением
электростатического притяжения мюонов к протону. Таким образом, учет эффектов
второго порядка позволяет найти более точную массу любой элементарной частицы. В
связи с изложенным, можно предложить таблицу масс элементарных частиц которые они
приобретают, двигаясь по орбите в составе более сложной частицы.
Таблица 9.5.1
Частица
Масса на орбите,
Мэв
Примечание
Электронное
нейтрино
0,255 для ГКЧ
-
Электрон
(позитрон)
70,03 для ГКЧ
-
Мюонное
нейтрино
35,015 для ГКЧ
-
Пион
210,09 Для ГКЧ
205,00 для ?0
209,60 для ?±
Входит в
"странные" частицы
Каон
560,24 для ГКЧ
567,70 для K0
563,68 для K±
Входит в
"очарованные"
частицы
Очарованный
мезон D
1925,8 для ГКЧ
1930,9 для D0
1935,5 для D±
Входит в
"прелестные" частицы
Пользуясь этой таблицей можно уточнить строение "стабильных" элементарных
частиц.
Пока отсутствуют сведения, что барионы как целое могут двигаться по орбите в
составе других частиц при этом в продуктах распада будут два протона, поэтому состав
элементарных частиц не отличается большим разнообразием составляющих. Общая масса
элементарной частицы приблизительно равна сумме масс составляющих из средней
колонки таблицы (без учета разницы гравидинамического взаимодействия материяматерия
(антиматерия-антиматерия) и материя-антиматерия и электростатического
взаимодействия). Кроме того в составе любой частицы наблюдается не много отдельных
составляющих (которые сами могут состоять из нескольких).
Современная физика в вопросе теории элементарных частиц так усложнила проблему,
что ее "достижения" воспринимаются человеком, имеющим хоть немного здравого
смысла, как сплошной бред. Каждая частица буквально кричит исследователю о своей
структуре - смотрите по реакциям распада, что было у меня внутри. Но ортодокс упрямо
отрицает очевидные факты. Иначе нужно пересматривать основы современной физики
(фактически превратившуюся в религию). В связи с этим есть необходимость добавить к
уже описанным дополнительные частицы, воспользовавшись данными из Субатомная
физика, Издательство Московского университета, 1994 г. Эту добавку автор делает для
демонстрации научной молодежи альтернативного пути. Вместо картинок будем приводить
состав элементарных частиц (вид компонентов этих частиц изображен ранее).
Легкий мезон ?. Его масса 548,8 Мэв, ГКЧ=8, расчетная масса по ГКЧ 560,2 Мэв, а по
таблице 9.5.1 550,06 Мэв. Состав ?0?0e+e-. Очень короткое время жизни обусловлено
наличием нейтральных пионов в составе мезона и наличие электрона и позитрона
совместно.
Очарованные мезоны.
D±. Масса 1869,3 Мэв, ГКЧ=26,5, расчетная масса по ГКЧ 1855,8 Мэв. Состав ???e+КК0?+?-?+,
???e-К+К0?+?-?-, (1865,5 Мэв по таблице 9.5.1)
D0. Масса 1864,5 Мэв, ГКЧ=26,5 расчетная масса по ГКЧ 1855,8 Мэв. Состав ???e+КК0?+?-?0,
???e-К+К0?+?-?0, (1860,9 Мэв по таблице 9.5.1). Заряженный пион тяжелее
нейтрального, поэтому D± тяжелее D0 на 4,6 Мэв (см. о пионах в начале главы).
. Масса 1968,8 Мэв, ГКЧ=28, расчетная масса по ГКЧ 1960,8 Мэв. Состав К+КК0?0e±?
(масса по таблице 9.5.1 1970,3 Мэв).
. Масса 2110,3 Мэв, ГКЧ=30, расчетная масса по ГКЧ 2100,9 Мэв. Состав
К±К0К0?0?0 (масса по таблице 9.5.1 2109,1 Мэв).
B-мезоны (прелестные).
B±. Масса 5277,6 Мэв, ГКЧ=75, расчетная масса по ГКЧ 5252,3 Мэв. Состав K+K-D+D?0e±?
(масса по таблице 9.5.1 5273,6 Мэв).
B0. Масса 5279,4 Мэв, ГКЧ=75, расчетная масса по ГКЧ 5252,3 Мэв. Состав K+K-D+D?+e-?,
K+K-D+D-?-e+? (масса по таблице 9.5.1 5278,2 Мэв).
Очарованные барионы. Здесь нужно сделать следующее замечание. Поскольку в
центре барионов находится протон и поэтому барионы представляют некое подобие
водородоподобных атомов, то формальное ГКЧ протона 938,27:70,03=13,4. Поэтому
формальный подсчет массы по ГКЧ дает завышенное значение массы на 0,4•70,03=28 Мэв.
Массу протона примем равной 938,27 Мэв.
. Масса 2285,2 Мэв, ГКЧ=32. Состав P+K+K-?0 (масса по таблице 9.5.1 2278,7 Мэв).
. Масса 2453,0 Мэв, ГКЧ=35, расчетная масса по таблице 9.5.1 2488,3 Мэв. Состав
P+K+K-?0?+.
. Масса 2453,2 Мэв, ГКЧ=35, расчетная масса по таблице 9.5.1 2483,7 Мэв. Состав
P+K+K-?0?0.
. Масса 2452,7 Мэв, ГКЧ=35, расчетная масса по таблице 9.5.1 2488,3 Мэв. Состав
P+K+K-?0?-.
Все эти барионы содержат в своем составе пион и компоненты , поэтому в
продуктах распада наблюдаются 100% именно этих частиц. Вместе с сильно завышенной
расчетной массой этот факт указывает на строение -барионов в виде центрального
ядра вокруг которого вращается пион во втором орбитальном слое. В этом случае
орбитальный момент пиона будет не , а /2 и расчетное значение массы будет
соответствовать опытному значению.
. Масса 2466,8 Мэв, ГКЧ=35, расчетная масса по таблице 9.5.1 2483,7 Мэв. Состав
P+K0K0?0?0.
. Масса 2473,0 Мэв, ГКЧ=35, расчетная масса по таблице 9.5.1 2488,3 Мэв. Состав
P+K0K0?0?-.
Относительно резонансов напомню, что аналогично тому, как электрон в атоме
переходит из одного возбужденного уровня на другой за один оборот вокруг ядра и ему
на это требуется примерно 10-8 секунды, возбужденные компоненты резонанса разрушают
резонанс тоже за один оборот по орбите и им требуется на это 10-23 секунды, поэтому
резонансы не могут считаться полноценными частицами.
Таким образом, спектр масс элементарных частиц подтверждает незыблемость закона
сохранения момента количества движения в микромире, следствием которого является
возникновение массы.
Точное выражение для расчета массы частицы основано на формулировке закона
сохранения момента количества движения (S) с учетом того, что компоненты элементарной
частицы двигаются со световой скоростью (см. формулу 9.10):
m=S/Сr (9.5.2).
Чтобы получить значение массы в энергетических единицах (Мэв), нужно (9.5.2)
умножить на С2:
m=SС/r (9.5.3).
Масса электрона по ГКЧ (S= /137,036): 70,03/137,036=0,51103 Мэв
Данные по Субатомная физика. Издательство Московского университета, 1994:
=6,582122•10-22 Мэв•с
?=1/137,0359895=0,00729735308
C=2,997924•108 м•с-1
re=2,81794092•10-15 м
Масса электрона по (9.5.3): 0,510998968 Мэв
Табличное значение me=0,5109991 Мэв
Радиус нейтрона (мои данные по магнитному моменту) rn=0,986•10-15 м
Масса электрона на орбите 0,986•10-15 м по (9.5.3): 1,46041 Мэв. По
экспериментальным данным нейтрон тяжелее протона на 1,29332 Мэв. Радиус нейтрона
был рассчитан по магнитному моменту нейтрона в предположении точечности нейтрино,
образующих электрон. Фактически нейтрино имеют конечные размеры, поэтому
движущемуся по окружности заряженному шарику необходим немного больший радиус
для создания такого же магнитного поля, как заряженной точке. Поэтому реальный радиус
электрона внутри которого находится протон больше рассчитанного, что приводит к
завышенному на 0,16709 Мэв значению массы электрона. Таким образом, на примере
расчета масс нейтрона и электрона не только подтверждена методика расчета спектра масс
частиц, но и строение нейтрона и ошибка официальной физики в отношении собственного
момента импульса электрона.
Здесь следует сказать несколько слов об увеличении времени жизни быстро
распадающихся частиц с увеличением их скорости движения. Обычно это объясняется тем,
что для них течение времени изменяется. Далее мы увидим, что время абсолютно (вернее,
является вместилищем событий, не обладая никакими физическими свойствами, поскольку
не является физическим объектом). С возрастанием скорости, радиус винтовой линии
движения свободных частиц уменьшается, что указывает на увеличение
гравидинамического поля и упрочнение связей отдельных составляющих частицы.
Некоторые частицы таким способом можно сделать стабильными, если они постоянно
будут двигаться с большой скоростью или будут "неподвижными", но в мощном внешнем
гравидинамическом поле, т.е. глубокой потенциальной яме (нейтроны в ядре). Очевидно,
что изменение хода времени не может нестабильную частицу сделать стабильной, а может
лишь оттянуть время распада.
Упрочнение связей в гравидинамических системах наглядно видно из
строения частиц, которые содержат пион время жизни которого в свободном
состоянии составляет 8,4?10-17 сек (т.к. электрон и позитрон из-за
электростатического притяжения дестабилизируют друг друга на орбите), а в
составе этих частиц (при движении пиона почти со световой скоростью) оно
уже не менее 2,9?10-10 сек (X0- барион). Таким образом, использование
гравидинамического поля является мощным рычагом управления процессами
распада частиц любого рода. Разгоняя ионы радиоактивных атомов или
нейтральные частицы, удастся в некоторых случаях полностью предотвратить
распад. Как это лучше сделать, будет ясно из дальнейшего. Во всяком случае,
можно уверенно предполагать существование в космосе далеких
трансурановых элементов, особенно на окраинах Вселенной, где объекты
двигаются с околосветовыми скоростями. Типичные гравидинамические
объекты можно наблюдать и в ближнем космосе, например,
короткопериодические двойные звезды, пульсары.
Сравнивая строение нейтрона (фиг.9.4.1.1) со строением одного из
вариантов пиона (фиг.9.3.3.2), мы можем утверждать, что соединение с
протоном даст некое подобие нейтрона или нейтрон в чистом виде, а сам
нейтрон представляет собой разновидность гиперона (фиг.9.4.2.1) или
гиперона. Таким образом, со временем, мы сможем изучать ядра атомов,
содержащие вместо нейтронов или гипероны. Для большей ясности этого
вопроса, необходимо учитывать, что при соединении нуклонов в ядре
выделяется в среднем 7 Мэв энергии на один нуклон. Этого вполне достаточно
не только для образования пар нейтрино-антинейтрино (см. фотон в главе о
фундаментальных частицах), но и пар электрон-позитрон ( мезонов).
Поскольку и мезоны могут существовать в вариантах и
, то в ядре возможно образование любых известных гиперонов.[1] Мало
того, одновременное испускание некоторыми ядрами и излучения
говорит о реальности существования - мезонов в ядре. Таким образом, можно
говорить не только об электронно-протонном строении ядра, но и об его
позитронно-нейтронном строении. Это обеспечивает сравнительно легкое
взаимопревращение протонов и нейтронов в ядре и образование наиболее
устойчивых вариантов ядер с минимальной потенциальной энергией ядра (см.
теорию ядра).
Когда говорят, что существование позитрона вытекает из уравнения Дирака
- это неверно, т.к. представление о позитроне является результатом
формального извлечения корня из релятивистского соотношения между
энергией и импульсом свободной частицы: , откуда
. Спекуляции вокруг частиц и античастиц связаны именно с
формальным существованием двух значений корня с противоположными
знаками. В классической физике отрицательное значение энергии свободной
частицы не имеет смысла, поэтому его не принимают во внимание, а в
микромире ортодоксальная физика рассматривает и отрицательное значение
энергии на том, якобы, основании, что энергия в микромире меняется
порциями. Очевидно, что два значения энергии с противоположными знаками
не зависят от того, прерывно или непрерывно меняется подкоренное
выражение, тем более, что кинетическая энергия свободной микрочастицы
может меняться непрерывно. Новая физика дает очень простое объяснение
существованию античастиц для частиц любого вида: все частицы состоят из
нейтрино и антинейтрино, поэтому симметричная перемена местами нейтрино и
антинейтрино в структуре частицы дает античастицу.
Посмотрим, как с точки зрения новой физики выглядит эффективное сечение
рассеяния точечной частицы на твердом шарике радиуса R, с которым частица
не взаимодействует. Очевидно, что для частицы с большой энергией (малым
радиусом r винтовой траектории): . Подставляя в эту формулу
значение , где l - длина волны де Бройля частицы, после некоторых
преобразований найдем:
(9.5.4).
Эта формула будет практически точна до значений . При
дальнейшем увеличении длины волны частицы в мишень попадают только
частицы из "дифракционного" кольца вокруг мишени, как показано на рисунке.
Очевидно, что площадь "дифракционного" кольца S = 4p Rr или, подставляя
значение r:
S=2Rl (9.5.5).
Эффективное сечение рассеяния будет в этом случае
s = Sw1w2 (9.5.6),
где w1 - вероятность попадания в мишень с поперечного и w2 - с продольного
направления винтовой траектории частицы. Эти вероятности практически
равны между собой:
(9.5.7),
т.к. при вероятность попадания в мишень любого фотона ось винтовой
траектории которого лежит в пределах "дифракционного" кольца равна 1.
Подставив (9.5.7) и (9.5.5) в (9.5.6) после некоторых преобразований найдем:
(9.5.8).
Эта формула применима при . При бесконечно большой длине волны
де Бройля частица мишени уже не "видит". Эффективное сечение рассеяния в
зависимости от длины волны по формулам (9.5.4) и (9.5.8) представлено на
графике 9.5.2 в безразмерных координатах l /pR и s /pR2. Максимальное
сечение составляет 4pR2 и совпадает с выводами квантовой механики. При l=0
сечение рассеяния совпадает с классическим и составляет pR2.
Невозможно перечислить все казусы официальной физики в проблеме элементарных
частиц, поэтому здесь приведем лишь некоторые.
Спин. Ортодоксальная физика связывает понятие спина с собственным
моментом количества движения элементарных частиц[2] не расшифровывая его
физического содержания, т.к. в этом случае придется допустить вращение
частиц со сверхсветовыми скоростями. Поэтому приходится допускать наличие
момента импульса при том, что внутри частицы ничего не вращается! Мало
того, считают, что такие разные по массе частицы, как электрон, протон,
нейтрон, нейтрино обладают одинаковым спином равным 1/2 . В этом случае
электрон должен был бы быть в 2000 раз крупнее протона, а нейтрино таких
грандиозных размеров, что его размер должен вдвое превышать размеры
атомов. Вместе с тем, теория относительности безусловно требует точечных
размеров элементарных частиц.
Разделив все частицы на те, которые имеют "полуцелый" спин и "целый" (в
том числе и нулевой!) спин, с легкой руки Паули (1940 г.) наделили их и
разным характером статистики, которой подчиняются эти частицы. С целым
спином подчиняются статистике Бозе-Эйнштейна (бозоны) - в одном и том же
состоянии может находиться любое число частиц. С полуцелым спином
подчиняются статистике Ферми-Дирака (фермионы) - в каждом квантовом
состоянии может находиться не более одной частицы. Откуда индивидуалистыфермионы
в отличие от колхозников-бозонов знают подробности о состоянии
своих соседей (и где границы их "проживания"?) нормальный человек понять
не сможет. Откуда берется столь качественный скачок при небольшом
количественном изменении собственного момента импульса частицы тоже
неясно. Про то, что ничего подобного в макромире не существует лучше
помолчать, т.к. официальная наука считает, что Создатель микромира не ведал,
что творит Создатель макромира.
Квантовая механика, утверждая "расплывание" волновых пакетов частиц фактически
утверждает размазывание в пространстве самих частиц. Критикуя классическую механику
в отношении движения электрона вокруг ядра, квантовая механика считает такое
устройство атома нелепостью, т.к. электрон должен непрерывно излучать энергию (по
теории Максвелла) и упасть на ядро. Вместо того чтобы усомниться в применимости теории
Максвелла для данного случая (электродинамика Максвелла совершенно не учитывает
квантованность света, поэтому неверна в исходных предпосылках), квантовая механика
заменяет кажущуюся нелепость еще более нелепыми представлениями, фактически
отвергая классическую механику в микромире. Вместе с тем при каждом удобном случае
пользуется результатами именно классических представлений. Один из примеров
нелепостей квантовой механики: "Принцип Паули свидетельствует о взаимном влиянии
частиц, находящихся в близких состояниях, даже при отсутствии между ними силовых
взаимодействий" (Физика микромира, М., 1980, стр.64). Как можно влиять друг на друга
без силовых взаимодействий?
Математическая формализация науки. Отрыв современной физики от здравого
смысла, который подменяется чисто математическим описанием явлений, приводит к
невозможности обратного перевода с языка математики на язык физики.[3] Чисто
математический подход к решению физических проблем часто имеет следствием подмену
физического содержания математическим. Считается, что при этом физический смысл
остается эквивалентным математическому смыслу. Однако это не соответствует
действительности, что видно из следующих примеров.
Предположим, что физический объект имеет некий параметр, имеющий
значение Y (это может быть скорость, энергия, импульс и т.п). Если возвести
значение Y в квадрат и затем извлечь квадратный корень, получим ±Y.
Физически это означает, что данный объект имеет одновременно и
положительную и отрицательную скорость, одинаковую по абсолютной
величине, т.е. его суммарная скорость всегда равна нулю. То же относится к
энергии, импульсу и т.п. Мы получили результат правильный с точки зрения
математики, но абсурдный с точки зрения физики. Физический смысл Y2 состоит
в том, что параметр Y складывается сам с собой Y раз. Если мы будем
складывать положительные значения Y, то получим Y2, а если будем
складывать отрицательные значения Y, то получим (-Y)2=-Y2. Это правильный с
точки зрения физики, но абсурдный с точки зрения математики результат,
поскольку (-Y)2=Y2. С физической точки зрения, извлечение квадратного корня
означает нахождение той величины, которая складывалась сама с собой число
раз, численно равное этой величине, поэтому . Математический
смысл извлечения квадратного корня из отрицательного числа состоит в
получении мнимого числа. Разглядывая результаты корректных математических
манипуляций возникает искушение вложить в них физический смысл,
например, результат извлечения квадратного корня можно толковать как
зеркальную симметрию мира, а получив мнимую массу додуматься до
существования тахионов. Очевидно, что подобные выводы и метод их
получения принципиально ошибочны из-за неэквивалентности физических и
математических преобразований.
Взаимодействия. Новая физика различает гравитационное,
гравидинамическое, электростатическое и магнитное взаимодействие.
Ортодоксальная физика считает, что существует гравитационное, "сильное",
"слабое" и электромагнитное взаимодействие (которое объединяет
электростатическое и магнитное взаимодействие). При этом она утверждает, что
взаимодействие передается через соответствующее поле. Полем в
представлении официальной физики являются частицы: гравитационным - не
обнаруженные гравитоны (новая физика отрицает их существование),
электромагнитным - фотоны, "сильным" - p-мезоны, ответственные за
взаимодействие между нуклонами и глюоны[4] (их не обнаруживают в
свободном виде), ответственные за взаимодействие между кварками[5] (их тоже
не обнаруживают в свободном виде) из которых, как предполагают, состоят
нуклоны, "слабым" (ответственным за распад элементарных частиц) -
промежуточные векторные заряженные бозоны W + и W - , масса каждого из них
почти равна массе ядра урана!
По большому счету, в современной физике каждая элементарная частица
представляет собой соответствующее поле, переносчиком действия которого
она является.[6] Как конкретно кванты того или иного поля переносят
взаимодействие между частицами для официальной физики остается загадкой.
С большой натяжкой еще можно допустить, что частицы испускают кванты
поля, которые "стукая" в партнера по взаимодействию приводят к его
отталкиванию (закроем глаза на то, что при этом партнеры должны "таять" на
глазах до полного исчезновения). Но как частицы умудряются притягиваться
друг к другу, да еще и по точно такому же закону, как и отталкиваются?
Объяснение типа того, что я бросаю бумеранг, стоя спиной к партнеру,
который, описав круг, стукнет стоящего ко мне спиной партнера в лоб и
толкнет его в мою сторону не выдерживает никакой критики.
По представлениям официальной физики глюоны удерживают кварки в
нуклонах еще хитрее - чем больше расстояние между частицами, тем сильнее
притяжение между ними (подобный трюк использовал Эйнштейн, введя в свои
уравнения гравитационного взаимодействия так называемый L-член,
увеличивающийся при увеличении расстояния между телами и
соответствующий отталкиванию между ними). Такого типа фокусы, конечно,
позволяют получать то, что нужно, но истинного понимания явлений не
добавляют. Таким образом, для утверждения обменного механизма
взаимодействия тел необходимо в деталях раскрыть этот механизм или, в
случае неудачи, набраться мужества и отказаться от обменного взаимодействия.
Простейшими экспериментами можно показать, что два электрически заряженных шара
не обмениваются фотонами в любом диапазоне энергий этих фотонов. Чтобы обеспечить
наблюдаемое электростатическое взаимодействие этих шаров за счет взаимного облучения
фотонами, мощность излучения и энергия фотонов должны иметь очень большие
значения. Фотоны радио- и оптического диапазона сразу отпадают, т.к. эти два шара
должны светиться так, что никакие темные очки не помогут. Фотоны рентгеновские и gдиапазона
также отпадают, иначе Кулон умер бы, не успев сформулировать свой закон.
Ссылка на "виртуальные" фотоны больше похожа на манипуляции экстрасенсов, которые
"видят ауру", недоступную для наблюдения простому смертному.[7]
Дефект массы. Как мы увидим в дальнейшем, ядра атомов представляют
собой статически устойчивую систему нуклонов. Поэтому уменьшение
потенциальной энергии этой системы, приводящее к ее упрочнению приводит в
результате действия закона сохранения энергии к уменьшению массы всей
системы (дефект массы). Официальная физика очень эффективно использовала
это обстоятельство и достигла больших успехов в описании ядерных процессов.
Уверовав, что элементарные частицы представляют собой также статически
устойчивые системы (новая физика считает их динамически устойчивыми)
физики перенесли "дефект массы" и на них.[8] В результате пришлось
составным частям "элементарных" частиц приписывать огромные массы (чтобы
дефект ее покрыл огромную энергию связи) и вводить совершенно непонятное
(кроме авторов) "слабое" взаимодействие, чтобы как-то объяснить распад
частиц, поскольку статическое равновесие принципиально более устойчиво,
чем динамическое, которое является относительным и возможность его
нарушения чаще всего - вопрос времени.
Виртуальные частицы. Соотношение неопределенностей Гейзенберга узаконило
полную вседозволенность в официальной физике. Как было показано ранее, новая
физика, в принципе, не возражает против неопределенностей Гейзенберга, но вкладывает
в них вполне определенный узкий физический смысл. Догматичное их использование
очень привлекательно, т.к. позволяет ортодоксам "объяснить" все что угодно, не особенно
мучаясь угрызениями здравого смысла. Эффект Комптона прямо противоречит
соотношению неопределенностей т.к. в этом случае при рассеянии фотонов на электронах
строго сохраняются одновременно энергия и импульс частиц.
Наиболее абсурдно с точки зрения новой физики такое "следствие" из
соотношения неопределенностей Гейзенберга, как "виртуальные частицы" -
протаскивание с "черного хода" еретической мысли о несправедливости всех
фундаментальных законов природы.[9]
Совершенно ясный с точки зрения классической физики эффект Комптона
официальной физикой трактуется так (Физика микромира, М., 1980, стр.133):
вначале фотон поглощается электроном с образованием виртуального
электрона, а затем этот виртуальный электрон снова распадается на реальные
электрон и фотон, но уже имеющие другие энергии и направления движения,
т.е. рассеянные. В этом случае непонятно, каким образом вновь образованные
электрон и фотон "помнят" все параметры движения "старых" электрона и
фотона. Тем более, что по соотношениям неопределенности энергия и импульс
виртуальной частицы неопределенны, т.е. она о своих предках ничего не
знает.
Существует точка зрения, что виртуальные частицы реально не существуют
и нужны только для теории. На это возражают (Физика микромира, М., 1980,
стр.133), что после отказа от классического непрерывного поля ФарадеяМаксвелла
(теорию Максвелла считают неверной?!) как не соответствующего
действительности (фотоны - частицы) неизбежен возврат к теории
взаимодействия частиц друг с другом на расстоянии без какого-либо
посредника. В этом возражении есть логическая ошибка: хотя
электромагнитное поле дискретно, но электростатическое, магнитное,
гравитационное и гравидинамическое поле есть все основания считать
непрерывными, т.е. посредниками взаимодействий. Поэтому механизм
взаимодействия обязательным стуканьем лбами частиц друг о друга нельзя
признать единственно возможным. Даже соударение частиц фактически
происходит через непрерывное поле, а не непосредственно. Взаимодействие
частиц без посредников возможно только для абсолютно твердых шариков
конечных размеров без какой-либо внутренней структуры. Если эти шарики
точечных размеров (как это утверждает официальная физика), т.е. не имеют
вовсе никаких размеров, то и попасть друг в друга они не могут. Поскольку
виртуальные фотоны должны существовать бесконечно долго, т.к. они, по
мнению официальной физики, осуществляют кулоновское взаимодействие,
которое действует на бесконечно большом расстоянии, то их энергия должна
быть строго определенной (DE=0), чтобы соответствовать соотношению
неопределенностей. Но откуда берутся идеально монохроматичные фотоны,
почему для всех электростатических полей их энергия одинакова и чему она
равна? На эти вопросы нет ответов, что заставляет отвергнуть существование
виртуальных частиц и вместе с ними взаимодействие путем обмена частицами.
Кредо современной физики четко сформулировано в книге
"Фундаментальная структура материи", "Мир", М., 1984, стр.81: "Мы всегда
должны быть готовы к тому, что законы, считавшиеся вполне универсальными,
поскольку они подтверждались при всех экспериментальных проверках, могут
оказаться неприменимыми в новой, еще не исследованной области физики".
При такой априорной (до опыта) готовности отказаться от всех достижений
физики, эта наука вообще не нужна, проще заменить ее мистикой пусть и
наукообразной.
О пространстве и времени. Пространство и время не физические объекты,
поэтому не могут обладать какими-либо свойствами, в том числе мерностью.
Пространство - это промежутки между телами, а время - промежутки между
событиями. Мерностью обладают только физические объекты, например струна
одномерна, плоскость двумерна, а сфера трехмерна. Понятие пространства
возникает для обозначения промежутка между объектами и в отсутствие
таковых не имеет смысла. Аналогично понятие времени возникает для
обозначения промежутка между событиями и в отсутствие событий тоже не
имеет смысла. Время и пространство не обладают мерностью, мерность
присуща только физическим объектам. Если рассматривать свойства, например,
бетона в зависимости от многочисленных параметров при его изготовлении, то
можно ввести условное математическое многомерное пространство этих
параметров, в котором прочность бетона будет меняться во всех измерениях
этого пространства. Но нужно признать, что введение такого пространства есть
чисто математический прием, в реальности его не существует.
Точка нульмерна, две точки создают одномерное пространство, три точки
создают двумерное пространство. Четыре точки в общем случае создают
трехмерное пространство. Дальнейшее увеличение числа точек до
бесконечности не добавляет мерности. Поскольку любой реальный физический
объект можно представить состоящим из бесконечного числа точек, то любой
физический объект всегда трехмерен. Математическим отражением
трехмерности физических объектов является декартова система координат, где
все три оси имеют одинаковую размерность расстояния. Время одномерно и
невозможно себе представить нечто в системе координат, где все три оси или
хотя бы две оси имеют одинаковую размерность времени. От объектов
принципиально отличаются процессы, которые всегда многомерны, поскольку
множество факторов влияет на их протекание. Каждый из этих факторов можно
представить в виде независимой координаты, поэтому условное математическое
"пространство" любого процесса многомерно. Любое искажение
геометрического пространства или пространства процесса математически
эквивалентно искривлению координатных осей, которые по определению
прямолинейны. На этом основании рассмотрение многомерных пространств и
их искажение является абсурдом и издевательством над физическим и
математическим смыслом.
Предположим, что ортодоксальные представления о возможности
искажения пространства и времени правильны. При любом искажении
появляются местные зоны растяжения и сжатия. Если некоторое тело двигается
в зоне сжатого времени или сжатого пространства, то оно проходит
определенный отрезок за более короткое время или за то же время проходит
более длинный путь. Это равносильно увеличению скорости тела или его
кинетической энергии, которая возникла из ничего. Аналогичные рассуждения
для участка растянутого пространства или времени приводят к выводу, что
энергия тела бесследно исчезает. Таким образом, ортодоксальные
представления о свойствах пространства и времени не соответствуют научному
уровню т.к. противоречат закону сохранения энергии.
В заключение необходимо подчеркнуть, что здесь взгляды современной
физики приведены очень схематично и намечены только некоторыми
штрихами. Совершенно не затронута кварковая модель элементарных частиц,
которая усложняется прямо на глазах, косвенно указывая на ложность
исходных гипотез. Чтобы избежать трудностей со статистикой, пришлось
кваркам приписывать "цвет". В дальнейшем семейство кварков оказалось
необходимым расширить,[10] вводить "очарованные"[11] кварки и т.п. В этой
книге рассматривать все "достижения" ортодоксальной физики не имеет
смысла, чтобы уберечь голову читателя.
В целом, проблема элементарных частиц в современной физике выглядит
следующим образом. "Эта проблема является одной из важнейших современной
физики. Необходимо создание новой теории, которая объяснила бы
наблюдаемый спектр масс частиц, взаимодействие между ними, времена жизни
и другие их характеристики. Первые теории (Гейзенберг) повлекли за собой
введение новых физических идей - нелинейное уравнение, квантование
пространства.[12] Возможно, что для ее создания потребуется коренная ломка
современных представлений" (Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по
физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 498).
[1] "Барионы со странностью, отличной от нуля, называются гиперонами. Легчайшие гипероны (L
, S, X, W ) являются долгоживущими частицами и могут входить в состав атомных ядер, образуя так
называемые гиперядра". "Субатомная физика", Издательство Московского университета, 1994,
стр.82.
[2] "Спин - собственный момент количества движения элементарных частиц, имеющий квантовую
природу и не связанный с перемещением частицы как целого". "Физика микромира", "Советская
энциклопедия", М, 1980, стр.393. Здесь уместно вспомнить о "странных" частицах к которым относят
гипероны на том основании, в частности, что, например, масса на 37,7 Мэв больше суммарных
масс протона и пиона и дефекта массы, связывающего эти частицы как будто бы нет. Это яркий
пример безосновательного переноса взаимодействия нуклонов в ядрах атомов на взаимодействие в
"элементарных" частицах. Последовательное использование этой ошибки привело к совершенно
абсурдным представлениям об устройстве частиц, когда считают, что легкие частицы состоят из
более тяжелых, т.е. часть больше целого.
[3] "Описание взаимодействий элементарных частиц ... связано с калибровочными теориями
поля. Эти теории имеют развитый математический аппарат, который позволяет производить расчеты
процессов с элементарными частицами (по крайней мере, принципиально) на том же уровне
строгости, как и в квантовой электродинамике. Но в настоящем своем виде калибровочные теории
поля обладают одним серьезным недостатком, общим с квантовой электродинамикой, - в них в
процессе вычислений получаются не имеющие физического смысла бесконечно большие значения
для некоторых физических величин. С помощью специального приема переопределения наблюдаемых
величин (массы, заряда) - перенормировки (ренормировки) удается устранить бесконечности из
окончательных результатов вычислений (так можно далеко зайти, вернее, уже зашли - В.К.). В
наиболее хорошо изученной электродинамике это пока не сказывается на согласии предсказаний
теории с экспериментом. Однако процедура перенормировки - чисто формальный обход трудности,
существующей в аппарате теории, которая на каком-то уровне точности должна сказаться на
степени согласия расчетов с измерениями". "Физика микромира", "Советская энциклопедия", М.,
1980, стр.493-494.
[4] "Сильное взаимодействие кварков осуществляется с помощью обмена глюонами -
безмассовыми точечными электрически нейтральными частицами со спином 1". (Ортодоксы
различают восемь видов глюонов - В.К.). "Субатомная физика", Издательство Московского
университета, 1994, стр.86.
[5] "В настоящее время полагают, что все адроны состоят из кварков - бесструктурных,
точечноподобных ("10-18 см) частиц с дробным зарядом. Кварки являются фермионами и имеют спин
1/2 (как такой большой момент импульса умудряется залезть в такие малые размеры? - В.К.).
Барионный заряд всех кварков 1/3". "Субатомная физика", Издательство Московского университета,
1994, стр.83.
[6] "Переход к единой корпускулярно-волновой точке зрения осуществляется в квантовой
теории поля при помощи вторичного квантования. При проведении вторичного квантования
реальному физическому полю ставятся в соответствие дискретные кванты, отвечающие различным
возможным состояниям поля. В терминах этого нового физического объекта - квантованного поля
удается описать и частицы. С каждой элементарной частицей сопоставляется квантованное поле,
точнее, квант этого поля. Например, электроны и позитроны - кванты электрон-позитронного поля и
фотоны - кванты электромагнитного поля выступают на равной основе. Они обладают определенными
энергией, импульсом и другими физическими характеристиками. Кванты различных полей
различаются друг от друга некоторыми из этих характеристик: массой, электрическим зарядом,
спином и т.д. Так, масса фотонов и их электрический заряд равны нулю (как же при этом фотон
будет обладать моментом импульса? - В.К.), в то время как для электронов они отличны от нуля".
"Физика микромира", "Советская энциклопедия", М., 1980, стр.315.
[7] Комптоновская длина волны определяет расстояние на которое может удалиться виртуальная
частица массы m от точки своего рождения (1).
По представлениям современной физики электрические заряды взаимодействуют путем обмена
виртуальными фотонами. Поскольку масса фотона принимается равной нулю, то электростатическое
поле действует на бесконечно большом расстоянии. Здесь допущена грубая ошибка - масса частицы
входит и в выражение: (2). Подставив (2) в (1) найдем, что комптоновская длина волны
частицы равна радиусу ее винтовой траектории и в 2p раз меньше длины волны де Бройля для этой
частицы: l=2p*r. Поэтому электростатическое взаимодействие не может осуществляться
"виртуальными" фотонами.
[8] "В релятивистской механике масса не является аддитивной характеристикой системы частиц.
Когда несколько частиц соединяются, образуя одно устойчивое составное состояние, то при этом
выделяется избыток энергии (равный энергии связи системы) DЕ, который соответствует массе
Dm=DE/c2. Поэтому масса такой составной частицы меньше суммы масс образующих ее частиц на
величину DЕ/с2 (т.н. дефект масс)". "Физика микромира", "Советская энциклопедия", М., 1980,
стр.244.
[9] "Хотя мы твердо знаем, что нам никогда не удастся обнаружить нарушения закона
сохранения энергии, система, тем не менее, может на короткое время "занимать" энергию на
"стороне". (Этой "стороной" является кишащий виртуальными частицами вакуум (пустота) -
приходится допустить и такой абсурд. - В.К.). Но количество этой "занятой" энергии должно быть
достаточно мало, чтобы его нельзя было обнаружить за время измерения. (Дело обстоит примерно
так, как у нечестного кассира, который "занимает" в кассе деньги для своих собственных нужд, но
возвращает их раньше, чем недостача может быть обнаружена). В случае взаимодействий ...
(электромагнитных - В.К.) ... можно, следовательно, считать, что фотоны присутствуют здесь в
течение очень короткого времени, хотя никакая дополнительная связанная с ними энергия не
обнаруживается.
Такие "мимолетные" частицы называются виртуальными; можно сказать, что рассматриваемые
процессы происходят с участием виртуальных фотонов". "Фундаментальная структура материи",
"Мир", М., 1984, стр.79.
[10] "Причина, вызывающая "размножение" видов кварков, совершенно неясна. Возможно ли,
чтобы кварки сами обладали некоторой внутренней структурой? Во всяком случае, их свойства
никоим образом не указывают на это. Рост числа видов кварков представляет собой одну из
величайших загадок, стоящих сегодня перед физиками". (В этом утверждении уже содержится
отгадка - ложность гипотезы существования кварков в том виде, как она сформулирована - В.К.).
Там же, стр.117.
[11] "Термин "очарование", как и другие квантовые величины, введен совершенно произвольно;
об этой величине можно сказать лишь то, что она "действует как очарование", позволяя устранять
трудности теории". (Подчеркивание мое, чтобы лишний раз обратить внимание читателя на
методологию современной физики - В.К.). Там же, стр.92.
[12] В современной физике элементарных частиц остро стоит проблема, так называемых,
расходимостей - бесконечно больших значений физических величин. Например, у точечного
электрона получается бесконечно большое значение для энергии кулоновского поля. Чтобы
избежать расходимостей, придуман поистине шулерский прием - квантование пространства-времени.
Смысл его в том, что вводится понятие минимальной длины l и, соответственно, минимального
промежутка времени l/c. Это делается не по требованиям здравого смысла или каких-либо
экспериментальных данных, а для того чтобы "устранить" расходимости. Таким образом,
пространство и время оказываются "оквантованными".
http://www.new-physics.narod.ru
10. ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ И ГРАВИТАЦИОННОМ
ЗАРЯДЕ
Рисуя "шарики" мы, пока, намеренно не вели речь об электрическом заряде,
т.к. с ним связаны серьезные выводы мировоззренческого плана. Глядя на
фигуру 9.1.1.1, мы не можем не прийти к выводу, что каждое нейтрино в
электроне имеет заряд -0,5 (в единицах заряда свободного электрона), а в
позитроне +0,5. [1] Естественно, что "родить" одно нейтрино невозможно из-за
закона сохранения момента количества движения и закона сохранения заряда
(точнее, общей электронейтральности). Поскольку экспериментально
установлено, что нейтрино обладает только левовинтовой спиральностью, а
антинейтрино - правовинтовой,[2] то, с точки зрения новой физики, закон
сохранения электрического заряда фактически является прямым следствием
закона сохранения момента импульса. В соответствии с этим, возможны только
два знака электрического заряда: у "левовинтовой" материи - отрицательный,
а у "правовинтовой" материи - положительный. Нейтральной материи не
существует. В незаряженных частицах электрические заряды просто
компенсируют друг друга. Если масса является результатом величины момента
импульса, то электрический заряд является результатом наличия момента
импульса, а его неизменность - результат действия закона сохранения момента
импульса.
Поэтому нейтрино, как электроны и позитроны могут рождаться только
парами , т.е. фотонами. Официальная физика не знает причин сохранения
электрического заряда. Совпадение нами рассчитанного и классического
радиуса электрона позволяет сделать два важных вывода: во-первых, энергия,
сообщаемая нейтрино уходит на рост гравитационной его ипостаси. Во-вторых,
нейтрино представляет собой "шарик" с поверхностным расположением
электрического заряда (т.к. электрическая емкость его равна радиусу). Это
позволяет найти радиус нейтрино в электроне аналогично тому, как находят
классический радиус электрона. Электрическая энергия двух отдельных не
взаимодействующих нейтрино составит:
Еэл (10.1).
Гравитационная энергия тоже двух отдельных "не взаимодействующих"
(термин взят в кавычки по той причине, что приходится массу такого нейтрино
принять равной m0/2) нейтрино будет:
Егр (10.2).
Приравнивая (10.1) и (10.2), найдем:
(10.3),
т.е. диаметр нейтрино составляет в электроне половину радиуса.
Уточненная схема электрона изображена на фигуре 10.1.
Таким образом, мы приходим к выводу о том, что масса нейтрино растет
синхронно с увеличением его энергии. Фактически это происходит скачком
сразу на много порядков, т.к. мы не наблюдаем промежуточных состояний
нейтрино между свободным и связанным, например, в электроне.
"Промежуточные" состояния мы наблюдаем в фотонах разной частоты и ниже
будет показано, что в них заряд нейтрино составляет половину элементарного
заряда. Полный баланс вещества и антивещества во Вселенной приводит к
полному балансу электрических зарядов. Теперь становится понятным, для
чего нейтрону нужен электронный антинейтрино. Электрон, присоединившийся
к протону, увеличивает свою массу и заряд, поэтому для обеспечения
электронейтральности нейтрона ему этот избыточный отрицательный заряд
необходимо скомпенсировать некоторым положительным зарядом
антинейтрино. При этом система приобретает минимум потенциальной энергии.
Все рассуждения относительно электрического заряда справедливы вне
зависимости от значения механического момента нейтрино. Например, в
протоне механический момент мюонного антинейтрино составляет /2, а в
позитроне электронный антинейтрино имеет момент в 137 раз меньший, но
электрические заряды этих частиц одинаковы. Естественно, что
гравитационный заряд связанной частицы зависит от ее механического момента
в свободном состоянии, а электрический заряд (в отличие от магнитного
момента) не реагирует на величину механического момента, хотя и вызван
орбитальным движением нейтрино. Вспоминая раздел, посвященный
образованию и строению Солнечной системы, мы можем сделать вывод по
аналогии, что энергия собственного вращения антинейтрино в позитроне
больше таковой в протоне, поэтому в подобных случаях необходимо учитывать
и собственное вращение нейтрино. Свободное нейтрино имеет исчезающе
малую массу (в сравнении со связанным), как бы "зародыш" ее и только
связанное нейтрино, двигаясь во внешнем гравидинамическом поле сохраняет
электрический заряд[3] вне зависимости от параметров этого поля и
приобретает гравитационный заряд в зависимости от параметров поля. С
увеличением абсолютной скорости тела гравитационный заряд растет в
соответствии с формулой релятивистского роста массы. В целом, вопрос
электрического заряда частиц требует дополнительного исследования, чтобы
получить столь же исчерпывающий ответ на него, как это сделано в остальных
разделах этой книги.
В условиях орбитального движения в тех частицах, которые мы
рассматривали, гравидинамический аналог силы Лоренца Fгр действует к
центру вращения. Сила Лоренца Fэл для электрического заряда в этих же
условиях не зависит от знака заряда и направлена от центра вращения, но она
очень мала. Эта ситуация отображена на фигуре 10.2.
К гравитационному заряду нельзя применить понятие знака заряда. Он
всегда одного знака и эти заряды притягиваются друг к другу. Поэтому
вещество отличается от антивещества знаком электрического заряда. У
вещества он отрицательный, а у антивещества положительный. Их также
можно различить по гравидинамическому взаимодействию. При встречном
движении вещество или антивещество притягиваются, а вещество и
антивещество - отталкиваются.[4]
В связи с изложенным становится понятным, что постановка вопроса о массе
"покоя" частиц неверна. Если мы мысленно остановим нейтрино и
антинейтрино в любых частицах, то масса практически исчезнет, т.е. само
нейтрино перестанет существовать, как и образованная им частица (см.
коллапс). Таким образом, гравитационный и электрический заряд являются
следствием движения нейтрино. Гравитационный - при движении нейтрино,
как целого, а электрический, по-видимому, возникает при собственном
вращении нейтрино. В этом проявляется общая сущность гравитационного и
электрического заряда, внешне выражающаяся в одинаковом виде формул,
описывающих взаимодействие зарядов, а внутренне представляющая какую-то
общую, пока до конца не познанную полевую субстанцию.
Положительный и отрицательный заряд связан с материей и антиматерией,
поэтому нет нейтрального заряда, а величина электрического заряда
постоянна, т.к. не может быть материи или антиматерии "больше" или
"меньше", т.е. электрический заряд является не количественной, а
качественной характеристикой материи.
Попробуем рассчитать электростатическое взаимодействие между нейтрино
и антинейтрино в длинноволновом фотоне, размеры которого (как будет
показано ниже) значительно превышают размеры электрона, поэтому
гравидинамическим взаимодействием можно пренебречь. Одновременно
докажем, что заряд нейтрино составляет половину элементарного заряда, и
обнаружим новую связь между мировыми константами. Энергия притяжения
разноименно заряженных нейтрино будет:
(10.4),
где Z - заряд нейтрино в единицах элементарного электрического заряда
(e), r - расстояние между нейтрино и антинейтрино (диаметр фотона). Энергия
универсального отталкивания для одного нейтрино будет определяться
формулой (1.6). Таким образом, энергия взаимодействия нейтрино и
антинейтрино в фотоне:
(10.5),
где
(10.6)
S - момент импульса нейтрино в фотоне, с - скорость света.
Очевидно, что функция (10.5) не имеет экстремума, т.е. потенциальной ямы
в данном случае взаимодействия не существует. При уменьшении силы
притяжения, радиус фотона увеличивается до тех пор, пока сила
универсального отталкивания не уменьшится на ту же величину и наоборот.
Следовательно: Z2e2=Sc/2, откуда:
(10.7).
Подставляя все числовые значения, получим Z=1/2. Подставив это значение
в (10.7), найдем связь между мировыми постоянными:
(10.8).
Например, подставляя (10.6) в (10.8), найдем известное выражение для
постоянной тонкой структуры .
Таким образом, расчеты показывают, что у фотонов взаимодействие
ограничивается электростатическим притяжением нейтрино и антинейтрино, а
гравидинамическое взаимодействие практически отсутствует. Из-за отсутствия
потенциальной ямы нет возможности возникновения значительной энергии
связи, следовательно, нет и возможности для увеличения массы нейтрино в
фотоне. Поэтому фотон, так же как и свободное нейтрино может двигаться
только со скоростью света, т.к. превратить его кинетическую энергию в какуюлибо
иную невозможно в этих условиях.
Из сравнения закона Кулона и закона всемирного тяготения, очевидно, что
гравитационный заряд равен , где G - гравитационная постоянная. Если
приравнять гравитационный заряд элементарному электрическому заряду, то
можно найти численную величину массы, создающей в пространстве силовое
гравитационное поле с такими же параметрами, как электростатическое поле
элементарного заряда: , откуда m = 1,859?10-6 г. Полученную
величину можно условно считать "элементарной" массой, тогда массивное
тело, содержащее N "элементарных" масс создает такое же силовое поле, как
N элементарных электрических зарядов.
Напряженность электростатического поля
(10.9).
Соответственно, напряженность гравитационного поля будет
(10.10).
При движении электрического заряда возникает магнитное поле,
эквипотенциальная поверхность которого имеет форму тора, образованного
вращением окружности в плоскости, перпендикулярной к направлению
движения заряда. Напряженность магнитного поля в этом случае будет
определяться формулой:
(10.11),
где ? - угол между направлением движения и данной точкой пространства,
V - скорость движения заряда, C - скорость света (электродинамическая
постоянная). Из формулы (10.11) видно, что магнитное поле значительно
слабее электростатического и сравнивается с ним по силовому воздействию
только при движении электрического заряда со скоростью, близкой к скорости
света. На практике электрические заряды (например, в проводнике) движутся
медленно, но мы легко фиксируем возникновение магнитного поля только за
счет суммирования магнитных полей огромного количества одновременно
движущихся зарядов.
При движении электрического заряда в магнитном поле на него действует
сила Лоренца:
(если V ? Bm) (10.12).
При движении гравитационного заряда возникает гравидинамическое поле,
эквипотенциальная поверхность которого имеет точно такую же форму, как и
при движении электрического заряда. Для гравитационных зарядов
напряженность гравидинамического поля можно выразить формулой,
аналогичной (10.11):
(10.13),
где K - гравидинамический коэффициент, зависящий от скорости движения,
при V?0, K?0, при V?C, K?Kc.
Из (10.13) видно, что гравидинамическое поле при обычных скоростях
движения тел тоже значительно слабее гравитационного. Оно сравнивается по
силе с гравитационным полем только при скоростях близких к скорости света,
усиливаясь вместе с релятивистским ростом гравитационного заряда.
При движении гравитационного заряда в гравидинамическом поле на него
действует гравидинамический аналог силы Лоренца:
(если V ? Bgd) (10.14).
В общем случае скорости движения гравитационного заряда образующего
гравидинамическое поле в (10.13) и гравитационного заряда, движущегося в
гравидинамическом поле (10.14) не совпадают (это могут быть даже два
разных заряда).
Известно, что если электрический заряд движется в однородном магнитном
поле так, что вектор его скорости составляет угол ? с направлением магнитной
индукции Bm, то траекторией заряда является винтовая линия с радиусом
витков Re и шагом ?e. Новая физика показала, что все свободные тела микро- и
макромира движутся по винтовой линии с равной поступательной и
тангенциальной скоростью, следовательно, угол ? составляет 450.
Любое тело микро- или макромира представляют собой вращающийся
волчок, у которого направление оси вращения в пространстве остается
неизменным. При этом абсолютно точное совпадение вектора собственного
момента импульса с вектором скорости движения заряда в целом невозможно.
Таким образом, движение зарядов по винтовой линии неизбежно. Расчеты
показывают, что для микрочастиц наблюдаемые параметры винтовой
траектории невозможно обеспечить за счет магнитного поля, т.к. оно слишком
слабое. Макротела не имеют преобладающего электрического заряда - они
нейтральны, поэтому даже при наличии собственного магнитного поля, они не
могут двигаться по винтовой линии. Как будет показано ниже, обеспечить
винтовое движение любых свободных тел может только гравидинамическое
поле.
Радиус винтовой линии найдем из условия равенства гравидинамической
силы Лоренца и центробежной силы. В формуле (10.14) учтем, что V -
поступательная скорость тела (она равна тангенциальной скорости,
перпендикулярной Bgd). В формуле (10.13) V - окружная вращательная
скорость тела (обозначим Vp), r - радиус тела. С учетом этих договоренностей,
(10.13) подставим в (10.14) и найдем гравидинамический аналог силы
Лоренца:
(10.15).
Приравнивая (10.15) центробежной силе , найдем радиус винтовой
линии:
(10.16).
Умножив обе части (10.16) на mV и учитывая, что mVR=S величина
постоянная (момент импульса тела на винтовой траектории или на орбите,
когда оно захвачено), а Vp=2??rn, где n - частота вращения (сек-1), найдем
выражение для гравидинамического коэффициента:
(10.17).
Очевидно, что из определения момента импульса можно записать:
(10.18).
Умножив (10.18) на 2? , найдем длину волны де Бройля для космического
тела. По физическому смыслу полученное выражение не будет отличаться от
формулы де Бройля для микрочастиц. Очевидно, что (10.18) будет
справедлива и для космических объектов с высокой скоростью перемещения в
пространстве. Здесь следует обратить внимание читателя на еще одно
подтверждение общности микро- и макромира.
Для микромира скорость вращения составляющих элементарных частиц
равна скорости света, поэтому в (10.16) Vp=C, K=Kc и формула (10.16) примет
вид:
(10.19).
Чтобы найти зависимость Kc от скорости движения микрочастицы, умножим
обе части (10.19) на Rm и учтем, что - момент импульса микрочастицы
(новая физика показала, что спин электрона также равен , а не половине
этого значения, как считает официальная физика). После некоторых
преобразований, найдем:
(10.20).
Аналогично макромиру, из определения момента импульса частицы можно
записать:
(10.21).
Умножив (10.21) на 2? , найдем длину волны де Бройля для микрочастиц:
(10.22),
где h - постоянная Планка.
В (10.22) нужно всегда иметь в виду, что в знаменатель можно подставлять
разные массы частиц только при том непременном условии, что моменты
импульса их на винтовой траектории одинаковы. В этом отношении
официальная физика делает непростительную ошибку, подставляя в (10.22)
массы макротел и делая вывод о том, что они не обладают "волновыми"
свойствами. Кроме того, (10.22) для макротел вообще не годится, а надо
пользоваться формулой (10.18), умноженной на 2? .
Для микромира, где составляющие элементарных частиц движутся со
скоростью света, а напряженность гравидинамического поля имеет огромную
величину (оно вызывает "сильное" взаимодействие), формула (10.14) с
учетом (10.13) примет вид:
(10.23).
Вместо K в (10.23) стоит гравидинамическая постоянная Kc (при V=C,
K=Kс), т.к. при релятивистских скоростях гравидинамический заряд на
много порядков больше гравитационного заряда .
Величину гравидинамической постоянной Kc можно найти из условия
равновесия сил для нейтрино, образующих электрон. Очевидно, что
центробежная сила, действующая на нейтрино, масса которого вдвое меньше
массы электрона , где re - радиус электрона, должна быть равна
гравидинамической силе притяжения двух встречно движущихся нейтрино.
Сила гравидинамического притяжения из (10.23) равна
(10.24).
Сила электростатического отталкивания (заряд нейтрино равен половине
элементарного заряда)
(10.25),
а сила магнитного отталкивания при скорости света имеет такую же величину.
Учитывая вышеизложенное:
(10.26).
Подставив в (10.26) численные значения постоянных, найдем Kc =
2,783?1036. Таким образом, гравидинамический коэффициент в этих условиях в
4,17?1043 раз больше гравитационной постоянной.
По литературным данным известно, что ядерные силы примерно в 10 раз
больше электростатических сил. Действительно, разделив (10.24) на (10.25),
получим значение 9,01.
Найдем энергию связи нейтрино в электроне:
(10.27).
Подставляя численные значения констант, найдем Eсв = 8,197?10-7 эрг =
0,511 Мэв. В этом случае Есв равна энергии образования электрона .
Подставляя это выражение (с обратным знаком) в левую часть (10.27), можно
найти другое выражение для гравидинамической постоянной:
(10.28).
Приравнивая (10.26) и (10.28), найдем выражение для классического
радиуса электрона:
(10.29),
которое показывает, что все вышеприведенные выкладки и рассуждения
верны.
В заключение этого раздела несколько полезных выводов для
исследователей торсионных полей и организаций, связанных с запуском
искусственных спутников.
Для получения достаточно мощного гравидинамического поля в
лабораторных условиях необходимы очень высокие скорости вращения
достаточно массивных тел. Это сильно затрудняет измерение
гравидинамического взаимодействия между ними, а само взаимодействие
находится на грани чувствительности приборов. Более перспективно
использование гравидинамической индукции. Легкий бумажный цилиндр
подвешен на длинной тонкой нити и заключен в стеклянную трубу для
предотвращения влияния воздушных потоков. Внутри цилиндра еще одна
стеклянная труба. В ней раскручивается массивный цилиндр и быстро
вдвигается внутрь бумажного цилиндра. За счет самоиндукции бумажный
цилиндр повернется на некоторый угол, пропорциональный наведенной
"электродвижущей силе":
(10.30),
где m - масса перемещаемого цилиндра, S, l - его площадь сечения и длина,
a - ускорение с которым движется массивный цилиндр.
Эволюция спутниковых орбит происходит точно так же, как остальных тел
Солнечной системы. Если спутник движется в направлении вращения Земли, то
его орбитальный гравидинамический момент взаимодействует с
гравидинамическим моментом Земли. В результате на спутник действует
дополнительная сила, направленная к Земле, а плоскость орбиты стремится к
экваториальной плоскости Земли. Если спутник движется против направления
вращения Земли, то на него действует дополнительная сила, направленная от
Земли, а плоскость орбиты стремится перевернуться на 1800. Если спутник
вращается в направлении своего движения, то эти эффекты значительно
усиливаются.
[1] По рассеянию электронов на нуклонах в сравнении с рассеянием нейтрино на нуклонах можно
сделать заключение о средней величине квадрата электрического заряда точечных заряженных
образований внутри нуклона. Результат оказался близким к величине ,
откуда Z?0,527e (Физика микромира, М., 1980, стр.489). Это косвенно подтверждает заряд нейтрино
равным 0,5е несмотря на то, что экспериментаторы стремились подтвердить существование кварков
внутри нуклонов с зарядами 1/3e и 2/3e.
[2] "... экспериментально наблюдались только "левовинтовые", или "левые" нейтрино. ... Каждый
тип нейтрино имеет свою античастицу (антинейтрино) с противоположным по знаку лептонным
зарядом и спиральностью". Физика микромира, "Советская энциклопедия", М., 1980, стр. 272.
[3] Относительно электрического заряда у автора нет ясного понимания на том же уровне, как для
гравитационного заряда.
[4] Магнитное и гравидинамическое взаимодействия прямо противоположны.
Магнитное взаимодействие движущихся электрических зарядов:
Гравидинамическое взаимодействие вещества и антивещества:
http://www.new-physics.narod.ru
10.1. Проблема "темной материи"
Известно, что спиральные галактики вращаются со скоростью, примерно, в
два раза больше, чем положено в соответствии с законом всемирного
притяжения. Это породило проблему "темной материи". Эту материю мы не
можем наблюдать, но она имеет значительную массу и непонятно из чего
состоит. Если учитывать гравидинамическое взаимодействие, то указанная
проблема не возникает. Конечно, нельзя отрицать существование во Вселенной
ненаблюдаемой материи, в главе "Вселенная в целом" показано, что плотность
Вселенной в 6 раз превышает критическую плотность за которой следует
коллапс, но столь трагически большого количества ненаблюдаемого вещества в
связи с которым обсуждается проблема "темной материи" не существует. В
космосе тело движется по устойчивой орбите всегда с первой космической
скоростью. Эта скорость обычно определяется из равенства силы гравитации к
центру инерции системы и центробежной силы, откуда:
(10.1.1),
где Vс - расчетная орбитальная скорость без учета гравидинамической силы, R
- радиус орбиты.
С учетом гравидинамического поля расчет будет совсем иным. Условие
равновесия на орбите складывается из гравидинамического притяжения к
центру вращения (формула 10.15) и притяжения гравитационного, сумма этих
сил равна центробежной силе, действующей на тело:
(10.1.2).
Сделаем расчет для движения Солнца в Галактике, для этого примем:
C = 3?1010 см?сек-1(скорость света),
r = 7?1010 см (радиус Солнца),
V = 2,5?107 см?сек-1 (орбитальная скорость Солнца вокруг центра
Галактики),
Vp = 2??rn,
n = 4,6?10-7 сек-1 (частота вращения Солнца),
G = 6,67?10-8 дин?см2?г-2 (гравитационная постоянная),
m = 2?1033 г (масса Солнца),
R = 3?1022 см (расстояние от центра Галактики до Солнечной системы),
M = 1044 г (масса Галактики).
Подставляя принятые значения в (10.1.1), получим расчетную орбитальную
скорость Солнца Vс = 1,49?107 см?сек-1, что в 1,7 раза меньше наблюдаемой
скорости V (масса Галактики при наблюдаемой скорости должна быть в 3 раза
больше). Подставляя все значения в (10.1.2), найдем, что при наблюдаемой
орбитальной скорости движения Солнца гравидинамический коэффициент
Солнечной системы в целом K = 0,584?10-11 дин?см2?г-2. Несмотря на то, что для
данного случая гравидинамический коэффициент в 104 раз меньше
гравитационной постоянной, он обеспечивает наблюдаемую орбитальную
скорость Солнечной системы без предположений о наличии "темной материи"
внутри орбиты. Кроме того, гравидинамическое взаимодействие логично
объясняет дисперсию скоростей звезд в Галактике. Если учитывать только
всемирное тяготение, то происхождение дисперсии скоростей звезд непонятно.
Таким образом, расхождение между расчетной и реальной орбитальной
скоростью доказывает не существование "темной материи", а существование
гравидинамического поля.
http://www.new-physics.narod.ru
11. ЭЛЕКТРОННОЕ НЕЙТРИНО И АНТИНЕЙТРИНО
Из изложенного ранее мы видим, что электронным нейтрино исчерпался не
только электрон, но и вообще материя. Мало того, как будет ясно из
дальнейшего, материя не существует в виде вещества и поля, а только в виде
поля, убедительнейшим доказательством чего служит способность к взаимному
проникновению частиц, наиболее ярко проявляемая в плавном переходе от
корпускулярных к волновым свойствам фотонов с уменьшением их частоты.
Обменному механизму взаимодействия в изложенной теории не нашлось места.
Как следствие этого необходимо отвергнуть и "виртуальные" частицы и
"кипящий виртуальными частицами вакуум" и квантовую физику в целом,
основанную на математической модели в виде уравнения Шредингера,
являющегося ничем иным, как "подгонкой под ответ", тем более удачной, что
допускает только некоторые частные решения, т.е. не допускает основательной
проверки.
В нашем мире энергия Большого Взрыва постепенно превращается в
вещество и, похоже, что резервов для этого во Вселенной еще достаточно, т.к.
число фотонов в 109 раз превышает число нуклонов и, по оценкам ученых,
свободных нейтрино еще столько же, а диапазон их энергий очень велик.[1]
Мы выяснили, что нейтрино обладает гравитационным и электрическим
зарядом, гравитационный заряд растет синхронно с увеличением энергии
нейтрино, при этом размер нейтрино уменьшается, увеличивается его
плотность. Если учесть и то обстоятельство, что нейтрино уже не имеет
составляющих, то это наводит на мысль о том, что нейтрино и антинейтрино
представляют собой образования в которых полевая форма материи
"переходит" в вещественную и в которых гравитационное и электрическое поле
неразрывны, а в окружающем пространстве обеспечивается дальнодействие
электростатического и гравитационного поля, как различные субстанции. Сам
механизм дальнодействия остается загадкой, ключом к которой может быть
появление гравидинамического и магнитного поля при движении зарядов и
появление силы Лоренца. Во всяком случае, какие-либо искажения
пространства не могут вызвать появления действующей силы, а образные
сравнения в виде прогнувшейся простыни на которой расположены массивные
тела хотя и наглядны, но не могут адекватным образом отражать
действительность, т.к. предполагают изначальное наличие сил. Как в старые
добрые времена пространство лучше считать вместилищем вещей.
Переносчиком энергии возбужденных состояний в мире микрочастиц
является фотон, одновременно являясь и таинственным гравитоном. В
принципе, интересно проследить судьбу фотона имеющего все меньше и
меньше энергии (далее мы узнаем, как фотон может "стареть"). При этом
нейтрино и антинейтрино, составляющие фотон, увеличиваются в размерах,
увеличивается радиус фотона, уменьшается масса нейтрино и антинейтрино (в
целом фотон электронейтрален), увеличивается радиус и шаг винтового
движения фотона. Подробнее о свойствах фотона смотрим ниже.
Изменение магнитного поля вызывает не изменение электрического поля, а
смещение электрических зарядов и неразрывно связанных с ними
гравитационных зарядов под действием силы Лоренца, проявляющееся, как
электрическое поле индукции, но в действительности таковое отсутствует.
Поэтому изменение магнитного поля вызывает фактически изменение
гравидинамического поля и наоборот. Это не означает, что теперь в уравнения
Максвелла для электромагнитного поля мы должны подставить параметры
гравидинамического поля (кстати, при этом уравнения станут
симметричными). То, что мы считаем электромагнитным полем представляет
собой фотоны, о движении и свойствах которых позднее мы поговорим
подробнее. Модифицированные уравнения Максвелла необходимы для
"фотонов" с длиной волны более 1 мм и об этом тоже еще будем вести речь.
Теперь мы сможем понять, чем электронное нейтрино отличается от
антинейтрино. Рассматривая действие силы Лоренца на электрический заряд
нейтрино и антинейтрино, мы видим (фигура 11.1), что она действует таким
образом, что приводит к расширению нейтрино и антинейтрино.
Для согласования с наблюдаемыми фактами, приходится допустить, что
антинейтрино обладает большей плотностью, чем нейтрино и в соответствии с
этим, при одних и тех же параметрах движения, создает гравидинамическое
поле с большей величиной индукции, что приводит к усилению
гравидинамического взаимодействия. Поэтому позитрон должен иметь радиус
немного меньший электрона и быть немного прочнее его, тогда протон должен
быть значительно прочнее антипротона, чем и обусловлен перекос в сторону
преимущественного образования протонов, а преимущественное образование
электронов (т.к. антипротон "создавать" невыгодно из-за его другого строения
и невозможности сосуществования с протонами) является следствием этого
процесса для обеспечения общей электронейтральности ввиду одинакового
количества нейтрино и антинейтрино. Этим обеспечивается минимум
потенциальной энергии Вселенной в целом.
Для ответа на вопрос: почему так нейтрино отличается от антинейтрино,
рассмотрим вначале абстрактный образ центрально-симметричного
гравитационно-электрического поля без гравитационного и электрического
заряда, которые должны были бы находиться в центре. Начнем вращать это
поле вокруг оси, проходящей через центр. На некотором расстоянии от оси
вращения мы всегда обнаружим область, в которой поле должно двигаться со
световой скоростью. Нетрудно показать, что эта область будет представлять
собой тонкостенный цилиндр, ось которого совпадает с осью вращения. В этом
цилиндре и сосредоточится весь гравитационный и электрический заряд,
причем поверхностная плотность зарядов будет обратно пропорциональна
сумме X2 + R2, где X - расстояние по образующей цилиндра от нормали к
центру, а R - радиус цилиндра. 90% величины зарядов будет сосредоточено на
расстоянии X?R, при этом плотность зарядов на этом участке почти постоянна
так, что речь идет, практически, о цилиндрическом кольце шириной 2R. Этот
цилиндр и будет зрительным образом нейтрино и антинейтрино. Естественно,
что при увеличении энергии вращения, радиус цилиндра уменьшается так же,
как и его эффективная длина, что полностью соответствует ранее описанным
свойствам нейтрино. Частота собственного вращения нейтрино в электроне
составляет 6,08?1024 сек-1. Во всех рисунках, относящихся к изображению
нейтрино в частицах, окружности соответствуют поперечному сечению
нейтрино. На фигуре 11.2 изображено нейтрино и антинейтрино.
Отличаются они друг от друга тем, что векторы магнитной индукции Be и
гравидинамической индукции Bm у нейтрино направлены в противоположные
стороны, а у антинейтрино - в одну сторону. Таким образом, эти частицы
асимметричны и никакие преобразования не могут одну из частиц превратить в
другую, кроме перемены знака заряда, которое тоже невозможно. Поэтому эти
частицы не могут конвертироваться друг в друга, а только рождаться попарно
и аннигилировать, что, в сущности, является основой закона сохранения
энергии.
Понятие об античастицах вводится формально и идет от уравнения Дирака.
Релятивистская формула для связи энергии с импульсом свободной частицы
(11.1)
является результатом двух выражений: и . Из (11.1)
извлекают корень, чтобы найти энергию. При этом формально получается два
значения энергии: положительное и отрицательное, на основании чего вводят
в конечном итоге понятие о позитроне. Здесь опять путем жонглирования
математикой получают что нужно не заботясь о физическом смысле этого
жонглирования: при выводе (11.1) возводят в квадрат выражение для энергии,
а затем извлекают из него квадратный корень. Возьмем некую величину А.
Возведем ее в квадрат и затем извлечем квадратный корень - формально мы
получим два значения ?А и оба они верны. Поскольку под А можно
подразумевать все, что угодно, то читающий эти строки может не сомневаться,
что у него обязательно существует двойник с противоположным знаком.
Порочность такой логики очевидна. Для новой физики существование
античастиц очевидно - при симметричной замене всех нейтрино на
антинейтрино и наоборот получим "античастицу" из "частицы" или наоборот.
Если при такой замене новой частицы не получается, то эта частица не имеет
антипода.
Возвращаясь к проблеме "антивещества" и "антимира" теперь можно
утверждать, что вещество всегда только одно и антивещества не существует,
есть только разный знак электрического заряда этого вещества.
Сбалансированность мира и антимира - это фактически сбалансированность
электрических зарядов и можно рассуждать лишь об электронно-протонном
или энергетически менее выгодном позитронно-антипротонном мире.
Очевидно, что ни электронно-позитронный, ни протонно-антипротонный мир
существовать не может, т.к. минимума потенциальной энергии в таком мире
невозможно достичь из-за аннигиляции частиц. Этим вопрос об "антимире"
исчерпывается до выяснения физической сущности электрических зарядов.
Поскольку в наших рассуждениях вещественная материя исчерпалась
нейтрино, а нейтрино - вращающимся электрогравитационным полем, которое
в результате вращения образует массу и электрический заряд и, одновременно,
магнитогравидинамическое поле, есть смысл утверждать, что этими четырьмя
видами полей исчерпывается все мироздание,[2] а попытка объединить их в
одно поле абсурдна до той поры, пока мы не познаем сущности полей.
Одновременно, учитывая, что в макро масштабе мы можем наблюдать объекты,
у которых, например, гравитационное поле значительно преобладает над
электрическим, а магнитное - над гравидинамическим и наоборот, есть смысл
разделить их и рассматривать отдельно четыре вида поля. Анализ всего
массива известных физических законов приводит к выводу, что все четыре вида
поля взаимодействуют сами с собой так, чтобы обеспечить минимальную
потенциальную энергию системы носителей поля в целом. В этом и
заключается смысл дальнодействия, реализующего минимум потенциальной
энергии поля каждого вида, хотя механизм реализации остается неясным.
Рассмотрим вопрос о взаимном влиянии разных видов полей. Очевидно, что
электрическое поле никак не взаимодействует с магнитным, а гравитационное -
с гравидинамическим. В противном случае мы могли бы наблюдать само
ускорение или само замедление в движении гравитационных и электрических
зарядов в противоречии с законом сохранения энергии. Аналогичным образом,
гравитационное поле никак не должно взаимодействовать с магнитным, а
электрическое - с гравидинамическим. На этом основании утверждение
Максвелла, что источником возникновения вихревого магнитного поля является
ток смещения - переменное электрическое поле и, обратно, что переменное
магнитное поле создает вихревое электрическое поле нельзя признать
справедливым со всеми вытекающими отсюда последствиями. Мы еще раз
можем убедиться в том, что угодливая математика дает не объективные
результаты, а то, что от нее хотят. Правда, Максвелла можно понять, у него не
было под рукой гравидинамического поля, а свет должен был как-то двигаться
в пространстве. Если бы он был прав, то равномерно и прямолинейно
движущийся электрический заряд по его же теории должен излучать
электромагнитные волны, т.к. такой заряд в каждой точке пространства создает
переменное магнитное поле, т.е. все электрические заряды должны растерять
энергию и остановиться. Мы легко фиксируем возникновение магнитного поля
при конвективном переносе заряженного тела, но не обнаруживаем при этом
электромагнитного излучения - этот простой опыт отвергает предположения
Максвелла о механизме образования электромагнитных волн. Есть еще один
веский аргумент в ошибочности теории Максвелла: из сравнения свойств
фотона с другими частицами очевидно, что причина волн де Бройля и
электромагнитных волн Максвелла одна и та же и не имеет отношения к самой
электромагнитной теории. В качестве подтверждения исходных посылок
Максвелла и справедливости электромагнитной теории часто указывают на
наличие синхротронного излучения при работе ускорителей заряженных
частиц. Тут мы, якобы, наблюдаем излучение от электрических зарядов,
двигающихся по окружности. Однако синхротронное излучение подтверждает
лишь то обстоятельство, что ускоритель является прекрасной моделью
возбужденного атома (см. теорию водородоподобных атомов). При сообщении
заряженной частице избыточной энергии она не может двигаться строго по
окружности, хотя ее траектория и представляет эллипс с очень малым
эксцентриситетом. Поэтому синхротронное излучение не имеет отношения к
обсуждаемому вопросу, а лишь доказывает справедливость теории атома,
изложенной в этой книге.
Взаимодействие электрического с гравитационным полем и магнитного с
гравидинамическим закон сохранения энергии разрешает. Мало того, в
реальных объектах эти поля неразрывно связаны, поэтому мы можем
представить себе рост интенсивности электрического поля за счет уменьшения
гравитационного и магнитного за счет гравидинамического в замкнутой
системе, т.е. они взаимно ослабляют друг друга. Однако взаимодействия
электрического и гравитационного поля, пока, никто не наблюдал, хотя таких
возможностей предостаточно. Изменение электрического поля за счет
гравитационного нарушало бы принцип общей электронейтральности.
Остается, возможность взаимодействия магнитного и гравидинамического поля,
которое могло бы реализоваться в так называемых "электромагнитных волнах",
если бы фотон не делал уравнения Максвелла излишними. В этой связи
уместно вспомнить о гипотезе существования магнитных монополей. Она
возникла не столько по требованиям физической логики, сколько
математической: чтобы уравнения Максвелла стали симметричными. Если
учесть гравидинамическое поле, то эти уравнения действительно станут
симметричными, одновременно удовлетворяя физическую логику и лишая
гипотезу о магнитных монополях всякой основы.[3] Однако, как будет видно из
последующего анализа свойств и особенностей движения фотонов, в какихлибо
уравнениях, подобных уравнениям Максвелла вообще нет никакой
необходимости для фотонов с длиной волны короче 1мм. Учитывая
взаимовлияние магнитного и гравидинамического поля, мы можем прийти к
выводу, рассматривая фигуру 11.2, что у антинейтрино вектор Вm немного
больше, чем такой же вектор у нейтрино, поэтому антинейтрино образует более
сильное гравидинамическое поле.
Теперь, имея перед глазами образ "живого" нейтрино, мы сможем ответить
на один из важнейших вопросов поставленных ранее - о механизме
квантованности собственного момента количества движения нейтрино. Из
фигуры 11.2 видно, что ничто не мешает свободным нейтрино (или
антинейтрино) сливаться друг с другом при условии, что будет преодолен
небольшой барьер электростатического и магнитного отталкивания между ними
и размеры цилиндров будут строго одинаковы (одинакова энергия и
механический момент). Другими словами, нейтрино с двойной энергией и
двойным механическим моментом образуется только из совершенно одинаковых
исходных нейтрино. В этом заключается смысл квантованности собственного
механического момента нейтрино. Вспомнив теперь о квантовых состояниях
строительного материала планет Солнечной системы, определяющих такие же
состояния и самих планет, мы можем сделать общий вывод, что слипаются
между собой тела с одинаковыми длинами волн де Бройля, что можно
интерпретировать, как интерференцию этих волн. Пора сделать еще один
мировоззренческий вывод: нейтрино, а, следовательно, и любые частицы
абсолютно взаимопроницаемы, "вещества" в них нет, а только полевая форма
материи, а поля способны проникать друг в друга неограниченно (принцип
суперпозиции полей), весь вопрос только в том, хватает ли энергии, чтобы
преодолеть дальнодействие полей. Если энергии достаточно, то прохождение
частиц насквозь друг друга обеспечено, если энергии не хватает, то мы
ощущаем "шарик", которого в действительности нет. Этот вывод нам
пригодится для правильного понимания свойств фотонов.
Знаменитая формула Эйнштейна E=mC2 с точки зрения вышеизложенного
не отражает полную энергию тела, а показывает лишь энергию движения тела
по винтовой линии. Чтобы получить полную энергию, необходимо в нее
добавить энергию собственного вращения нейтрино (тела), энергию
орбитального движения нейтрино в "элементарных" частицах, а также энергию
на образование электрического, гравитационного, магнитного и
гравидинамического поля нейтрино. Поэтому более точной будет формула
?E=?mC2 справедливая для процессов, не затрагивающих изменение
собственного вращения нейтрино вокруг своей оси и т.п. В записи E=mC2
формула Эйнштейна имеет простой физический смысл суммы кинетической
энергии по виткам винтовой линии mC2/2 и поступательного перемещения
mC2/2.
Для фотона формула E= mC2 будет наиболее точна, т.к. составляющие фотон
нейтрино и антинейтрино взаимодействуют только электростатически. Из нее
легко получить известную формулу для фотона E=h? , где h - постоянная
Планка, а ? - частота фотона. Для этого запишем момент импульса фотона:
S= =mфcr (11.2),
где mф - масса фотона.
Длина волны фотона равна длине окружности поперечного сечения
винтовой траектории:
? = 2?*r (11.3).
Умножив и разделив правую часть (11.2) на 2?, с учетом (11.3) и известным
соотношением = h/2? и ? = с/?, получим E=h?.
Если учесть, что момент импульса свободного нейтрино в 2?137,0391 раз
меньше момента импульса фотона, то, проведя аналогичные выкладки для
нейтрино, получим:
E?=h?/274,0782 (11.4),
т.е. при одной и той же энергии частота нейтрино должна быть, примерно, в
270 раз больше частоты фотона, соответственно, и масса нейтрино во столько
же раз меньше массы фотона той же частоты. Одновременно получается
следующее полезное правило - произведение массы частицы на ее "длину
волны" есть величина постоянная: m?= const. Для нейтрино const = 8,0627?1040
г? см.[4]
Все описанные особенности движения и взаимодействия зарядов дают нам
ясные перспективы для подключения математического аппарата с тем, чтобы
здравый смысл вновь не оказался в плену этого мощного инструмента.
Некоторые тонкости мы выпустили из рассмотрения. Например, можно
показать, что у нейтрино, движущегося по орбите, ось собственного вращения
наклонена к плоскости орбиты аналогично тому, как мы это наблюдаем у
планет. Этот наклон является "остатком" движения свободного нейтрино по
винтовой линии. Мы также не рассматривали связанные с этим наклоном
прецессионные движения, этот вопрос будет рассмотрен при обсуждении
поляризации света.
Здесь будет уместным внести ясность еще в одно широко распространенное
заблуждение. В качестве доказательства искажения пространства возле
массивных тел приводят отклонение положения звезд, если их лучи проходят
вблизи Солнца. Наблюдаемое отклонение в два раза больше, чем следует из
теории Ньютона является результатом того, что в соответствующие формулы
при выводе надо подставить не E=mC2, а E=mC2/2, учитывая винтовую
траекторию фотонов. Тогда теория в точности совпадает с экспериментом и
вопрос об искажении пространства вблизи массивных тел отпадает. Получив
отклонение в положении звезд в два раза больше расчетного сразу можно было
заподозрить что-то неладное. Этот пример еще раз подтверждает, что
математика слепа сама по себе и тот, кто ей слишком доверяет легко попадает
на ложный путь, ведущий в тупик.
В этом же разделе имеет смысл рассмотреть проблему дальнодействия и
близкодействия. Современная физика отрицает дальнодействие, т.е.
взаимодействие тел на расстоянии без посредника между ними. Такому
утверждению невозможно что-либо противопоставить, ибо посредник,
очевидно, необходим. Следуя убежденности механиков прошлых веков, что при
взаимодействии что-то обо что-то должно обязательно "стукать"
(близкодействие), квантовая физика даже взаимодействие посредством поля
сводит к "стуканию" частиц - переносчиков поля (квантов поля). Так,
электростатическое взаимодействие представляется переносом фотонов, а
гравитационное - не обнаруженных до сих пор гравитонов. Таким образом,
ортодоксальная физика все взаимодействия сводит к близкодействию, хотя
механизм близкодействия для нее остается неясным.
С точки зрения новой физики, поля не могут содержать каких-либо частиц в
качестве "переносчиков поля". Любые частицы должны обладать массой
отличной от нулевой, поэтому их скорость распространения не может
превышать скорость света. Однако, распространение полей происходит со
скоростью, значительно превышающей скорость света, в противном случае
возникает проблема "запаздывающего потенциала". Например, из-за
"запаздывающего потенциала" существование планет стало бы невозможно.
Солнце "видит" планету не в истинном ее положении, а немного сзади по
орбите из-за конечной скорости распространения гравитационного поля,
поэтому сила притяжения к Солнцу и центробежная сила, приложенная строго
к центру планеты образуют вращающий момент в сторону, противоположную
орбитальному движению и собственному вращению планеты. Этот момент
ничем не компенсируется и должен привести в конечном итоге к разрыву
планеты под действием центробежных сил. Точно такие же рассуждения
справедливы и для электростатического поля при движении электрона вокруг
ядра.
Очевидно, что взаимодействие "соприкосновением" в природе нигде не
наблюдается. Даже удар друг о друга биллиардных шаров фактически
демонстрирует дальнодействие через поле отталкиванием электронных
оболочек атомов этих шаров. Тем более это справедливо для "квантов поля".
Новая физика утверждает, что вещества вообще не существует в природе и то,
что мы под ним подразумеваем, в действительности является сочетанием
четырех видов полей, любое из которых представляет собой размазанную в
пространстве субстанцию без "носителей поля" в виде каких-либо частиц,
поэтому скорость его распространения не ограничивается скоростью света.
Если под полем понимать такую размазанную субстанцию, у которой
отсутствует масса и электрический заряд, то частицей будет некий вихрь этого
поля, качественно другая его форма, в которой появляется гравитационный и
электрический заряд, локализованные в виде "частицы".
[1] Эта частица может пройти через всю толщу Земли, имея пренебрежимо малые шансы
столкнуться с чем-либо по пути. Во всяком случае, это верно для энергий, с которыми нейтрино
испускается при ?-распаде. ....Впоследствии оказалось, что при высоких энергиях взаимодействие
нейтрино с веществом сильно возрастает, поэтому нейтрино... можно наблюдать сравнительно легко".
Фундаментальная структура материи, "Мир", М., 1984, стр.82. На рисунке, заимствованного из
того же источника (стр. 146) представлены экспериментальные данные взаимодействия нейтрино с
веществом, из которого видно, что это взаимодействие растет линейно с увеличением энергии
нейтрино. Именно такой рост массы нейтрино предполагает новая физика. Я позволил себе на
рисунке добавить значения электрических зарядов нейтрино, чтобы подчеркнуть, что нейтрино,
обладая отрицательным эл. зарядом, относительно сильнее взаимодействует с положительно
заряженными ядрами элементов вещества, чем положительно заряженное антинейтрино. Очевидно,
что при очень больших энергиях нейтрино обе прямые на рисунке должны слиться в одну, т.к. заряд
нейтрино уже не будет существенно влиять на сечение взаимодействия - это непосредственно видно
по расположению экспериментальных точек.
[2] Приведем несколько цитат, иллюстрирующих представления официальной физики относительно
полевой формы материи.
"Неподвижный заряд q неразрывно связан с электрическим полем в окружающем его
пространстве. Электрическое поле представляет собой особый вид материи и является материальным
носителем взаимодействия между зарядами даже в случае отсутствия вещества между ними". Н.И.
Карякин и др., Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 182.
"...энергия рассредоточена по всему объему, занимаемому полем, а не локализована в
заряженном теле. Таким образом, этой энергией обладает электрическое поле как один из видов
материи". Там же, стр. 196.
Движущийся электрический заряд создает вокруг себя магнитное поле. Новая физика полностью
разделяет гипотезу Ампера, что проявление магнитных свойств у нейтральных макроскопических тел
(магнитов) объясняется наличием в этих телах замкнутых микроскопических электрических токов,
лишь уточняя ее в том отношении, что постоянными магнитами могут быть только вещества,
содержащие в своем составе атомы с квазикруговыми орбитами электронов (см. табл. 5.1).
Ортодоксальная физика считает электростатическое и магнитное поле одним и тем же
"электромагнитным" полем, полагая, что магнитное поле - это "релятивистская" добавка к
электростатическому полю в соответствии со специальной теорией относительности А. Эйнштейна
(СТО). Вот как Дж. Орир в книге "Популярная физика" ("Мир", М., 1969, стр. 235) объясняет
взаимодействие между проводником с током и движущимся параллельно проводнику эл. зарядом:
"Согласно закону Кулона результирующая электростатическая сила, действующая на заряд... должна
обратиться в нуль независимо от того, движутся электроны проводимости в проводнике или нет.
Если, однако, мы воспользуемся теорией относительности, то среднее расстояние между электронами
проводимости при их движении сокращается на лоренцев фактор, т.е. в раз, где v -
скорость дрейфа этих электронов. В результате плотность заряда электронов проводимости
увеличится согласно теории относительности в раз; в то же время плотность заряда
положительных ионов, занимающих фиксированное положение, остается той же. Следовательно,
результирующий заряд уже не будет равен нулю". Такое "объяснение" не выдерживает критики по
следующим пунктам.
1. Хотя новая физика начисто отвергает СТО, в чем читатель сможет убедиться позднее, здесь,
естественно, нужно исходить из этой теории. Согласно ей, размеры движущихся тел сокращаются в
направлении движения, но сокращаются именно размеры тел, а не промежутки между ними.
Сокращение промежутков между телами (см. подчеркнутое) - это "творческое" развитие СТО,
приводящее к полнейшему абсурду. Этот вывод противоречит самой идее относительности, т.к. не
имеет значения, движутся ли частицы относительно "пространства" или "пространство" относительно
их.
2. Если плотность заряда электронов увеличивается, то откуда берутся дополнительные
электроны? Ведь о релятивистском изменении величины элементарного заряда СТО умалчивает.
3. Если заряд неподвижен относительно проводника с током, то взаимодействие отсутствует,
хотя по логике ортодоксов должно наблюдаться электростатическое взаимодействие, т.к. проводник
"зарядился".
4. Если вместо проводника с током будем производить конвективный перенос заряженного тела,
то магнитное взаимодействие будем наблюдать экспериментально (в 1901 г. А.А. Эйхенвальд показал,
что магнитное поле конвекционного тока совпадает с магнитным полем тока такой же величины в
проводнике), а по выше изложенным ортодоксальным взглядам взаимодействие должно отсутствовать,
т.к. при конвективном переносе скорость дрейфа электронов в точности равна скорости дрейфа
положительных зарядов в узлах кристаллической решетки. Поэтому "релятивистская" добавка к
положительному и отрицательному заряду одинакова.
5. Очевидно, что "релятивистская добавка" к закону Кулона в металлическом проводнике может
быть только в виде роста отрицательного "заряда" вне зависимости от направления движения
электронов (направления тока в нем), хотя эксперимент показывает изменение направления
магнитного поля проводника с током на противоположное.
6. Скорость теплового движения электронов в проводнике, как минимум, в 106 раз больше
дрейфовой скорости под действием эл. поля, поэтому "промежутки" между электронами уже сильно
"сокращены" и кусок металла должен был бы спонтанно заряжаться большим отрицательным зарядом,
что противоречит опыту.
За пазухой ортодоксальной физики спрятано и совершенно другое представление
"электромагнитного" поля в виде поля виртуальных фотонов, которыми обмениваются
взаимодействующие тела. Здесь не будем критиковать это еще более абсурдное представление,
поскольку такая критика рассыпана по всей книге.
[3] "Магнитный монополь - гипотетический магнитный заряд - был предсказан Дираком в 1931 г.
Магнитный заряд ? монополя должен подчиняться следующему условию квантования: е? = n( ),
где n - целое число, е - элементарный электрический заряд. Модели Великого Объединения содержат
в качестве решений магнитные монополи. Их масса покоя 1016-1017 ГэВ/с2. Магнитные монополи могли
возникнуть во Вселенной в момент Большого взрыва". Субатомная физика, Изд. Московского
университета, 1994, стр. 111. Магнитные монополи экспериментально не обнаружены, несмотря на
значительные усилия по их поиску. Безуспешные поиски магнитного монополя косвенно указывают на
ошибочность классической электродинамики Максвелла и квантовой механики, по которым магнитный
монополь должен существовать.
[4] Здесь будет уместным найти некоторые полезные соотношения для нейтрино. Момент импульса
нейтрино в электроне S = (1), где ? - постоянная тонкой структуры. Таким же этот момент будет
и у свободного нейтрино: S = mcr (2), где m - масса нейтрино, с - скорость света, а r - радиус
винтовой траектории. С другой стороны, очевидно, что энергия нейтрино W = mc2, откуда (3).
Подставив (1) и (3) в (2), найдем: (4). Известно (Б.М. Яворский, А.А. Детлаф, Курс физики,
т.3, "Высшая школа", М., 1967, стр. 333), что (5), где е - элементарный заряд. Подставив (5) в
(4), найдем (6), соответственно "длина волны" нейтрино: (7). Радиус нейтрино
можно найти аналогично тому, как находят классический радиус электрона: (8). Учитывая,
что заряд нейтрино равен е/2 и подставляя в (8): (9). Поскольку mc2 - это энергия
нейтрино W, то сравнивая (9) с (6) найдем, что радиус свободного нейтрино составляет половину
радиуса винтовой траектории его.
http://www.new-physics.narod.ru
12. ОБ УСТОЙЧИВОСТИ ГРАВИДИНАМИЧЕСКИХ
СИСТЕМ
Следует различать динамическую устойчивость ("элементарные" частицы,
атомы, космические системы) и статическую устойчивость (ядра атомов, твердые
тела).
Рассмотрим гравидинамическую систему, представленную на фигуре 12.1.
Непременными атрибутами такой системы являются: а). Собственное
вращение тел 1 и 2 в сторону их орбитального движения. б). Наличие угла
наклона ? между осью вращения тела и перпендикуляром к плоскости орбиты.
Характерной особенностью гравидинамической системы является ярко
выраженная анизотропия прочности в разных направлениях. Действительно,
ранее мы убедились в том, что разрушить эту систему сжимая или растягивая в
радиальном направлении в плоскости орбиты невозможно из-за глубокой
потенциальной ямы, в которой находятся тела 1 и 2. В тангенциальном
направлении система также обладает устойчивостью, что видно из следующих
рассуждений. Аналогично движущемуся электрическому заряду, индукция
гравидинамического поля гравитационного заряда будет:
(12.1),
где: r - расстояние от тела 1 до тела 2, V - орбитальная скорость. Нетрудно
показать, что при сближении тел 1 и 2 по орбите, справедлива формула:
(12.2),
где: R - радиус орбиты. Подставив (12.2) в (12.1), найдем:
(12.3)
откуда видно, что гравидинамическая система устойчива относительно
сближения тел 1 и 2 вдоль орбиты, т.к. это должно приводить к уменьшению
радиуса орбиты за счет увеличения гравидинамического аналога силы Лоренца,
но это запрещает закон сохранения энергии, поэтому сближение тел по орбите
также невозможно, как и их разлет в плоскости орбиты. В то же время, при
наличии вблизи третьего тела, движущегося вне рассматриваемой орбиты,
небольшое искажение движения 1 или 2 тела может привести к тому, что
примет нулевое значение и гравидинамическое взаимодействие этих тел
исчезнет. Чем ближе по орбите расположены друг к другу 1 и 2 тело, тем
меньшее возмущение может привести к разрушению системы. Поэтому сложно
устроенные элементарные частицы имеют малое время жизни. Третье тело,
двигающееся во встречном направлении к телу 1 или 2 не только может исказить
траекторию, но и вообще перехватить тело 1 или 2 с разрушением старой системы
и образованием новой, что хорошо видно на примере - мезона (см. фиг.
9.3.2.2).
При рассмотрении схем "элементарных" частиц бросается в глаза следующее
обстоятельство. Все частицы со сложными орбитами (имеющие большие и малые
орбиты) неустойчивы, а с простой орбитой - стабильны. Исключение составляет
антипротон, у которого два мюонных нейтрино занимают большую орбиту, а
электронные нейтрино находятся на малых орбитах. Объяснить устойчивость
антипротона можно энергетической невыгодностью объединения в электрон двух
нейтрино с малых орбит или объединения в фотон нейтрино и антинейтрино или
объединения в позитрон двух антинейтрино, что связано с огромной индукцией
гравидинамического поля, как в самом мюонном нейтрино, так и в антипротоне в
целом. Сравнивая строение "элементарных" частиц с их временем жизни, мы
можем видеть, что вышеприведенные рассуждения справедливы.
Кроме гравидинамического аналога силы Лоренца, действующей на каждое
тело, движущееся в поле другого, на каждое тело продолжает действовать и сила
Лоренца (гравидинамический ее аналог), направленная перпендикулярно его оси
вращения, которая заставляла его в свободном состоянии двигаться по винтовой
линии. Хотя последняя незначительна в сравнении с первой, тем не менее, она
заставляет орбиту поворачиваться против часовой стрелки вокруг оси С-С
(фиг.12.1), что приводит к прецессии оси орбиты вокруг оси В-В и,
соответственно, к прецессии осей вращения тел вокруг перпендикуляров к
плоскости орбиты. Эти прецессионные движения способствуют периодическому
возникновению благоприятной геометрической ситуации для возможного
разрушения системы. Наклон оси собственного вращения частиц к оси орбиты
определяет заранее тот факт, что при разрушении гравидинамической системы,
состоящей из двух частиц при их разлете в противоположные стороны вдоль оси
А-А (фиг.12.1) одна из них будет двигаться по правовинтовой линии, а другая по
левовинтовой. Такой распад мы можем наблюдать у фотона, нейтрона, -
мезонов и других частиц. При этом следует заметить, что устойчивость
гравидинамической системы в направлении оси А-А значительно меньше, чем в
радиальном направлении в плоскости орбиты, несмотря на то, что глубина
потенциальной ямы, очевидно, одинакова. Это обусловлено тем, что
гравидинамическое поле так же, как и магнитное обладает зеркальной
симметрией относительно направления движения и вдоль траектории индукция
гравидинамического поля равна нулю. Поэтому потенциальная яма в
направлении радиуса орбиты достаточно широка и значительно превышает
размеры составляющих гравидинамическую систему частиц, но в
перпендикулярном направлении, при той же глубине ямы, ширина ее
значительно меньше и сравнима с размером частицы.
Динамически устойчивые системы частиц отличаются от статически
устойчивых по расположению энергетических уровней при сообщении системе
избыточной энергии. В динамически устойчивых системах имеется возможность
перевести в возбужденное состояние отдельного члена системы для чего
достаточно небольшой энергии, поэтому энергетические уровни сгущаются ближе
к основному состоянию системы (атомы, планетные системы). В статически
устойчивых системах возбуждение отдельного члена перераспределяется между
остальными членами системы, поэтому перевести в возбужденное состояние
можно только всю систему целиком. Для этого необходима значительная энергия,
поэтому энергетические уровни сгущаются по мере удаления от основного
состояния (ядра атомов, твердые тела).
http://www.new-physics.narod.ru
13. ТЕОРИЯ ЯДЕР АТОМОВ
Если составляющие "элементарных" частиц движутся упорядочено и
устойчивость определяется, в основном, динамической устойчивостью
гравидинамических систем,[1] то в ядрах нужно вести речь о статической
устойчивости гравидинамических систем,[2] т.к. в них частицы относительно
неподвижны в том смысле, как мы говорим о "неподвижности" атомов в узлах
кристаллической решетки твердого тела. Действительно, если бы нуклоны
осуществляли гравидинамическую связь при своем движении, то мы наблюдали
бы не дефект массы при образовании ядра, а приращение ее, эквивалентное
энергии связи (примерно 8 Мэв). Поэтому связь нуклонов в ядре
осуществляется за счет гравидинамического поля самих нуклонов аналогично
тому, как взаимодействовали бы магнитные поля кольцевых рамок с
электрическим током. Эта аналогия делает ясной картину статического
взаимодействия нуклонов, хотя современной ядерной физике слепая вера в
квантовые законы мешает внести ясность в этот вопрос.[3] Современная физика
считает, что нуклоны в ядре удерживаются за счет обмена ?-мезонами, масса
которых, примерно, в семь раз меньше массы нуклона. При этом вместо
дефекта массы при образовании ядра мы должны наблюдать увеличение его
массы за счет пионов, чего на самом деле нет.
Здесь необходимо обратить внимание на то обстоятельство, что квантовая
физика не объясняет причину отталкивания нуклонов в ядре, препятствующего
"вкладыванию" нуклонов друг в друга под действием ядерных
(гравидинамических) сил.[4] В рамках развиваемых представлений ответ на
этот вопрос очевиден: отталкивание нуклонов происходит под действием тех
же гравидинамических сил при однонаправленном движении нейтрино
сближающихся нуклонов, внутри которых они движутся встречно и
притягиваются. Отталкивание начинает превалировать над притяжением при
сближении нуклонов на расстояние меньшее диаметра нуклона (около 1 фм).
Сблизиться так, чтобы нейтрино в разных нуклонах двигались в
противоположные стороны и притягивались не дает общий гравидинамический
момент нуклонов, т.к. в этом случае одноименные гравидинамические полюса
их отталкиваются. Таким образом, единственным организующим стимулом ядер,
так же, как и в случае атомов, да и в любых других случаях, является
стремление системы к минимуму потенциальной энергии, который достигается
минимумом потенциальной энергии каждого нуклона.
Здесь необходимо выяснить причины устойчивости нейтронов в ядре,
обуславливающей устойчивость и самих ядер. В отличие от официальных
представлений,[5] новая физика объясняет устойчивость нейтронов в ядре тем,
что они находятся в мощном гравидинамическом поле, которое превышает те
значения, которые можно было бы достичь у ультрарелятивистских нейтронов.
Дефект массы при образовании ядра фактически идет на упрочнение связей
составляющих протона и нейтрона.
Рассмотрим строение некоторых изотопов с точки зрения выявления
принципов построения любых ядер. Ядро 1H2 изображено на фигуре 13.1.
Плоскость орбит нейтрино в нуклонах перпендикулярна плоскости рисунка,
направление движения нейтрино показано стрелками, причем нейтрон
изображает (для удобства) сдвоенная стрелка большей длины, т.к. диаметр
нейтрона в полтора раза больше протона. Пунктирными стрелками показано
направление гравидинамического поля.
Существует только два возможных варианта расположения нуклонов: "а" и
"б". Очевидно, что только вариант "а" обеспечивает большую глубину
потенциальной ямы для каждого нуклона, поэтому он и реализуется.[6]
Ядра 1H3, 2He3 и 2He4 (? - частица) изображены на фигуре 13.2. У дейтрона
(фиг. 13.1а) протон в небольшой степени оттягивает на себя электрон
нейтрона, поэтому орбита электрона немного увеличивается. Вместе с ней
увеличивается на 0,02232?я отрицательный магнитный момент электрона,
который в свободном нейтроне составляет -4,7057?я. На фигуре 13.2
гравидинамическое поле с одной стороны стремится собрать все "витки"
вместе, а с другой стороны взаимное отталкивание протонов стремится их
раздвинуть, поэтому для H3 угол ? составит 92,90, а для He3 87,80. С учетом
этих замечаний, магнитные моменты (в единицах ядерного магнетона)
указанных частиц будут совпадать с экспериментально найденными
(Справочник химика, М.-Л., 1963, стр.317): нейтрон -1,9130, протон 2,79270,
дейтрон 0,85738, H3 2,9788, He3 -2,1274. У He4 магнитный момент равен нулю
из-за полной симметрии в расположении нуклонов.
Мы видим, что у ?-частицы гравидинамическое поле в основном
сосредоточено внутри тора, образованного нуклонами, поэтому она является
наиболее прочным элементом всех ядерных структур (аналогия с инертными
газами, имеющими полностью сформированный 8-электронный тор). По этой же
причине две ?-частицы не могут образовать прочные ядра (4Be8), т.к.
электростатическое отталкивание оказывается достаточным для разрушения
такого ядра из-за очень слабой гравидинамической связи. Из фигуры 13.1 и
фигуры 13.2 становится понятным, почему не идет такой выгодный процесс,
как: H2+H2?He4, а идут процессы: H2+H2?He3+n или H2+H2?H3+p. Это
обусловлено тем, что для образования 2He4, два дейтрона надо фактически
предварительно разрушить и реагировать должны сразу четыре
образовавшиеся частицы. В условиях сверхвысоких давлений (и, конечно,
температур) возможен и такой процесс: 41H1?2He4+2e++2? при "рождении"
новых звезд.
Чтобы ?-частицы могли удерживаться гравидинамическим полем,
необходимо гравидинамический поток (сравним с магнитным потоком)
разветвить, что показано на фигуре 13.3.
Для ?-частиц это будет выглядеть, как показано на фигуре 13.4.
В такой квазикристаллической структуре все ?-частицы равноправны не
только между собой, но и с их соединительными узлами (которые неотличимы
от самих ?-частиц), поэтому она обладает исключительной прочностью. Для
образования трехмерной структуры ?-частицы накладываются на двумерную
структуру, изображенную на фигуре 13.4 так, что движение нейтрино в
нуклонах будет противоположным. При этом прочность связи между слоями ?-
частиц будет меньше, чем внутри слоя. Четность протонов и нейтронов в
прочных ядрах обусловлена тем, что с увеличением количества нуклонов в
соединительном узле, его прочность возрастает, но сам соединительный узел
не может иметь больше двух протонов и двух нейтронов, поэтому избыточные
нейтроны предпочитают собираться парами у соединительных узлов. Это
правило является следствием гравидинамического взаимодействия и позволяет
изобразить на фигуре 13.5 все известные устойчивые изотопы до 8О16.
Таким образом, у четно-четных ядер (с четным числом протонов и
нейтронов) магнитные моменты нуклонов полностью скомпенсированы за
исключением только некоторых ядер.[7] При этом четность ядер в этой книге
понимается только в математическом, но не ортодоксально-физическом
смысле.[8]
Ядра атомов могут быть образованы тремя способами. Преимущественный
способ образования - "холодная" конденсация нейтронов с последующим их
превращением в протоны внутри ядра по мере необходимости. В чем состоит
эта необходимость, станет ясно из дальнейшего. Второй способ образования -
"горячий" в результате одной из разновидностей коллапса, о чем будем
говорить в разделе, посвященном коллапсу. Этот же способ можно реализовать
и "холодным" образом, наиболее перспективным для будущей энергетики.
Третий способ известен - "горячий" синтез в звездах. Для уменьшения
количества нуклонов в ядре существует только два пути - распад тяжелых ядер
за счет радиоактивности или воздействие извне достаточной силы.
Начиная с ядра кислорода появляется энергетически выгодная возможность
на образовавшейся плоскости из четырех ?-частиц собрать новые ?-частицы с
последующей транспортировкой их по плоскости к месту назначения или без
таковой. При этом встраивающиеся в плоскость ?-частицы образуют наиболее
выгодную конфигурацию такую, чтобы обеспечить между ?-частицами
возможно большое число соединительных узлов с возможно большим числом
нуклонов в каждом узле. Поэтому Ne20 образует структуру, изображенную на
фигуре 13.6.
Затем на плоскости ?-частиц постепенно образуется еще одна точно такая
же плоскость с обратным движением нуклонов, при этом получается 20Ca40 ядро
которого условно можно изобразить так: Ca(55), где цифры в скобках
обозначают число ?-плоскостей и число частиц в каждой плоскости.
Избыточные нейтроны, естественно, не могут находиться внутри плоскости и
все время оттесняются наружу[9] например, одна из ?-плоскостей ядра изотопа
20Ca48 будет выглядеть, как показано на фигуре 13.7.[10]
Естественно, что расстояние между нуклонами внутри ?-плоскости и между
плоскостями почти одинаково и составляет, примерно, 1 фм. В плоскость с 5 ?-
частицами возможно встроить 2 ?-частицы в положении 1 (фиг. 13.6) с
образованием 7 частиц и в положение 2 с образованием замкнутой структуры
из 9 ?-частиц к которой уже невыгодно что-либо добавлять, кроме избыточных
нейтронов. Таким образом, плоскости с 5, 7 и 9 ?-частицами дают наиболее
прочные ядра. Теперь мы можем изобразить структуру ядер: He(1), Ne(5),
Ca(55), Ni(77), Kr(99), Pd(995), Sn(997), Xe(999), Gd(5999), W(59995),
Pt(79995), Pb(79997), U(579997), No(5799975). Очевидно, что практически
любое ядро, в особенности сложное, можно представить себе в виде
нескольких изомеров, аналогично молекулам и элементарным частицам. За
свинцом подвижность ?-частиц как по ?-плоскости, так и внутри ее настолько
возрастает, что образование определенных структур сильно затрудняется.
Избыточные нейтроны располагаются снаружи ядра. На фигуре 13.8
изображена средняя плоскость изотопа 54Xe136 с 28 избыточными нейтронами.
Из-за такого строения ядер и получается двугорбая кривая осколков, т.к.
при не очень сильных воздействиях на ядро, оно разрушается по слабому месту
вдоль ?-плоскостей.[11] За No возможности для укрупнения ядра практически
исчерпываются не только из-за ?-радиоактивности, но и по геометрическим
соображениям, т.к. ядро No практически точно вписывается в шар. Размеры
ядер почти точно соответствуют размерам, вычисляемым по известным
формулам. Хотя в ядрах и нет никаких замкнутых оболочек протонов или
нейтронов, тем не менее, указанная структура ядер полностью соответствует
так называемым "магическим" числам нуклонов в наиболее устойчивых ядрах.
Понятно, что самые неустойчивые ядра будут в начале образования новых ?-
плоскостей, с неполными ?-частицами и после наиболее устойчивых ядер:
Y (Kr+1,5?) La (Xe+1,5?) At (Pb+1,5?)
Nb (Kr+2,5?) Pr (Xe+2,5?) Fr (Pb+2,5?)
Tc (Kr+3,5?) Pm (Xe+3,5?) Ac (Pb+3,5?)
Отсюда непосредственно получаются "магические числа неустойчивости"
ядер с числом протонов в них: 39, 41, 43, 57, 59, 61, 85, 87, 89. Этот ряд легко
продолжить в обе стороны. Хотя мы впервые отмечаем "магические числа
неустойчивости", следуя примеру официальной науки, приведем и "магические
числа устойчивости". Для протонов они непосредственно получаются из самого
строения ядер с полностью сформированными ?-плоскостями: 2(?-частица), 8
(O), 10(Ne), 20(Ca), 28(Ni), 36(Kr), 46(Pd), 50(Sn), 54(Xe), 64(Gd), 74(W),
78(Pt), 82(Pb), 92(U), 102(No). Несколько особняком стоит ядро 14Si28 (151) в
котором к плоскости из 5 ?-частиц с двух сторон прилегают еще по одной,
образуя симметричное ядро, которое, как и все перечисленные, из-за своей
симметричности обладает меньшей потенциальной энергией, чем соседние
ядра. "Магические числа" нейтронов получаются также исходя из строения
ядер, причем, они вторичны по отношению к числам протонов. Например,
изотоп 54Xe136 имеет три ?-плоскости с полностью заполненными вакантными
местами нейтронов, поэтому одно из "магических" чисел нейтронов будет: 13654=82.
При этом необходимо иметь в виду, что результат вычислений должен
соответствовать и формуле ?-устойчивости ядра (см. ниже). Таким образом,
"магические" числа никакого отношения к ядерным оболочкам, которых нет, не
имеют.[12] Обратите внимание на то, что все ядра с "магическими" числами
нуклонов симметричны, поэтому и прочны.[13]
Процесс внутренней конверсии,[14] когда возбужденное ядро излучает
фотон, поглощаемый ближайшим орбитальным электроном, подтверждает
ранее обсуждаемую возможность полного исчезновения фотона.
Таким образом, ядра всех атомов внутри практически одинаковы и их
свойства в основном определяет поверхностный слой, в котором основную роль
играют "недостроенные" альфа-частицы, т.е. определенные места поверхности
ядра. Этот факт открывает потенциальную возможность управления как
скоростью распада посредством "прививок" так и направлением
радиоактивного излучения посредством пространственной ориентации ядер.
Воспользовавшись энергиями связи ядер для H3 - 8,49 Мэв, He3 - 7,72 Мэв
и He4 - 28,3 Мэв, можно найти расстояние между протонами в He3 считая, что
энергия отталкивания между протонами 8,49-7,72=0,77 Мэв. Это расстояние
составляет 1,9*10-13 см. (Данные взяты из книги: Б.М. Яворский, А.А. Детлаф,
Курс физики, М., 1967, т.3, стр.414). На фигуре 13.9 в масштабе изображены
частицы фигуры 13.2. Пунктиром обозначена ось тора, диаметр ее 1,9 фм.
Радиус протона 0,631 фм, радиус нейтрона (протон с темным кольцом,
изображающим электрон) 0,986 фм. Как видим, все размеры соответствуют
друг другу. Радиус ?-частицы будет равен диаметру нейтрона 1,972 фм, по
литературным данным (Физика микромира, М., 1980, стр.499) он равен ?2 фм.
По этим же данным плотность числа нуклонов внутри ядра одинакова и равна,
примерно, 1,68*1038 нуклонов/см3, а толщина поверхностного слоя для всех
ядер 1,5-2 фм. Эта величина соответствует диаметру нейтронов, избыток
которых вытесняется на поверхность. Объем ?-частицы равен 3,2106*10-38 см3.
Плотность внутренней области ядра, состоящей из ?-частиц получится равной
2,07*1014 г/см3 (по литературным данным Б.М. Яворский, А.А. Детлаф, Курс
физики, М., 1967, т.3, стр.419) плотность ядерного вещества составляет
?1,3*1014 г/см3. Соответственно, плотность нуклонов внутри ядра будет
1,25*1038 нуклонов/см3. Таким образом, расчеты подтверждают правильность
предыдущих рассуждений.
Данными по энергии связи при образовании ?-частицы можно
воспользоваться для приблизительного расчета энергии связи (на один нуклон)
любых ядер. Предлагаемый метод расчета продемонстрируем на примере
доказательства, что ядро 28Ni58 является самым устойчивым из всех ядер, т.к. у
него максимальная энергия связи на один нуклон. Можно предположить сразу,
что кандидат на самое устойчивое ядро будет один из ряда: Ca(55), Ni(77),
Kr(99). У более легких ядер симметричного строения слишком мало внутренних
связей нуклонов, а у более тяжелых энергия связи на один нуклон
уменьшается по двум причинам: 1. Возрастающее количество избыточных
нейтронов практически не вносит дополнительную энергию связи, т.к. они не
образуют новых ?-частиц, поэтому она в расчете на один нуклон уменьшается,
2. Электростатическое отталкивание протонов делает тяжелые ядра
неустойчивыми. Указанные ядра имеют по две совершенно одинаковые ?-
плоскости, поэтому для удобства будем рассматривать только одну. Эти
плоскости изображены на фигуре 13.10. У Ca40 избыточных нейтронов нет,
поэтому число нуклонов в плоскости равно 20. Энергия связи ядра будет равна
сумме энергий связи 5 ?-частиц плюс энергии связи двух H3 и двух He3
(обозначены на фигуре 13.10 кружками).
Из этой суммы надо отнять энергию отталкивания, приходящуюся на один
протон (0,77 Мэв), умноженную на число протонов. При этом мы учитываем
отталкивание данного протона от ближайшего соседа и пренебрегаем
взаимодействием с другими протонами. Разделив на число нуклонов в
плоскости (20), найдем энергию связи на один нуклон E0. Таким образом:
E0=(5*28,3+2*8,49+2*7,72-10*0,77):20=8,31 Мэв. У Ni58 два избыточных
нейтрона, один из которых принадлежит к изображенной на фигуре ?-
плоскости (не показан), поэтому число нуклонов в ней будет 29. В общий
баланс будет входить энергия связи двух He3 и двух дополнительных ?-частиц
(обозначены двойным кружком). Таким образом: E0=(9*28,3+2*7,7214*0,77):29=8,94
Мэв. У Kr84 12 избыточных нейтронов, 6 из них принадлежат
изображенной ?-плоскости (не показаны), поэтому число нуклонов в ней будет
42. Поэтому E0=(13*28,3-18*0,77):42=8,42 Мэв. Более точные математические
выкладки дополнительного понимания не дадут, но сильно загромоздят
изложение. Таким образом, мы показали что представляют собой ?-частицы и
как они формируют ядра атомов.
Фиг. 13.11
Энерг
ия
связи
на
один
добав
ленны
й
нейтр
он,
Мэв
Число
нейтр
онов в
ядре
He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
На фигуре 13.11 представлен график изменения энергии связи в Мэв на
один присоединенный нейтрон в зависимости от числа нейтронов в ядре. Ядра
от He до Ne с четным числом протонов показаны сплошной линией, а с
нечетным числом протонов - пунктирной. Кружками показано образование ?-
частиц. He и Li образуют по одной ?-частицы, Be и B в легких изотопах имеют
по одной ?-частицы и по мере добавления нейтронов образуют вторую ?-
частицу. C и N в легких изотопах имеют по одной ?-частицы и по мере
добавления нейтронов образуют вторую и третью ?-частицы. O и F в легких
изотопах имеют по две ?-частицы и по мере добавления нейтронов образуют
третью и четвертую ?-частицы. Ne в легких изотопах имеет три ?-частицы и по
мере добавления нейтронов образует четвертую и пятую ?-частицу. Фигура
13.11 служит убедительным подтверждением образования ?-частиц в ядре.
Спаривание нейтронов дает заметный выигрыш в энергии связи из-за
образования структуры, в худшем случае, подобной H3 а, в лучшем случае,
подобной H4. Общий спад кривых с увеличением числа нейтронов обусловлен
тем, что в первую очередь нейтроны встраиваются в места самые выгодные
энергетически.
[1] При этом релятивистский прирост массы поровну распределяется на рост измеряемой массы и
энергию связи.
[2] При этом наблюдается дефект массы, при котором часть уходит на энергию связи, а "часть
массы исходных частиц передается в той или иной форме окружающей среде" (Н.И. Карякин и др.,
Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 423).
[3] "Общий характер движения нуклонов известен - это квантовые законы. Математического
выражения для ядерных сил не получено, поэтому физики вынуждены строить различные модели ядер
для объяснения тех или других процессов. Существуют различные модели ядер, хорошо объясняющие
отдельные процессы, но пока еще не предложено единой модели". Н.И. Карякин и др., Краткий
справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 424.
Методика все та же - подгонка под ответ: "Подбирая порядок уровней тонкой и грубой
структуры, удалось объяснить магические числа, спин и магнитный момент большинства ядер". Там
же, стр.426.
"Короткодействующий характер ядерных сил и зарядовая независимость передаются потенциалом
Юкавы. Однако ядерные силы обладают целым рядом других свойств, которые не передаются этим
выражением. При сближении центров ядер до расстояний, меньших, чем сумма их радиусов, между
ними начинают действовать мощные силы отталкивания, препятствующие их взаимному прохождению
сквозь друг друга. Ядерные силы обладают свойством насыщения. Они зависят от ориентации спина,
имеют нецентральный характер и некоторые другие свойства. Чтобы учесть эти свойства ядерных
сил, были предложены различные варианты теории ядерных сил - псевдоскалярный, векторный,
псевдовекторный, тензорный. Однако каждый из вариантов имеет лишь преимущество в объяснении
одной из сторон ядерных сил. Удовлетворительной единой теории еще не существует. Наиболее
приемлемой является псевдоскалярный вариант с псевдовекторной связью (из одного названия
видно, что в этой теории здравым физическим смыслом и не пахнет - В.К.)". Н.И. Карякин и др.,
Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 428.
[4] "Эти опыты показали также, что на расстояниях 0,3 - 0,5 ферми между нуклонами возникают
очень большие силы отталкивания (у нуклонов существует "отталкивающая сердцевина") и что
ядерные силы зависят не только от расстояния между взаимодействующими частицами, но и от
взаимной ориентации их спинов и т.н. изотопических спинов... Некоторую аналогию для ядерных сил
можно найти лишь в магнитном взаимодействии, зависящем от взаимной ориентации полюсов
магнитов, но характер действия ядерных сил много сложнее". Физика космоса, "Советская
энциклопедия", М., 1976, стр. 646-647.
[5] "Однако прежде чем идти дальше, поясним, почему в большинстве атомных ядер (большинство
их радиоактивны и так или иначе связаны именно с неустойчивостью нейтрона - В.К) связанные в них
нейтроны устойчивы и не распадаются, как свободный нейтрон, в течение 15 мин. Причину этого
следует искать в действии принципа Паули, который в равной мере применим также к протонам и
нейтронам ядра; этот принцип очень сильно ограничивает (по существу запрещает) распад нейтрона
в ядре (так запрещает или нет? - В.К.) из-за отсутствия там незанятых (вакантных) состояний,
доступных для протонов с низкой энергией, возникающих после распада нейтрона". Фундаментальная
структура материи, "Мир", М., 1984, стр. 82-83. Этому утверждению противоречит очень
распространенный ? --распад ядер, при котором образуются протоны с низкой энергией.
[6] "... опыт показывает, что спин дейтона равен 1". Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по
физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 421. Если говорить попросту, то протон и нейтрон в 1H2
вращаются в одну сторону (фиг. 13.1а), т.к. официальная физика считает момент импульса нуклонов
равным /2.
[7] "... все ядра, состоящие из четного числа протонов и четного числа нейтронов (т.н. четночетные
ядра), имеют в основном состоянии нулевой спин. Это говорит об определенной
упорядоченности в движении нуклонов, приводящей к почти полной взаимной компенсации моментов
количества движения отдельных нуклонов". Физика микромира, "Советская энциклопедия", М., 1980,
стр. 500.
[8] "Важная характеристика состояния ядра - его четность. Это специфически квантовая
характеристика, не имеющая классического аналога". Там же, стр. 501.
[9] "... радиус действия ядерных сил несколько больше радиуса шара, в котором распределены
протоны. Возможно, что это связано также с тем, что нейтроны распределены по шару большего
радиуса". Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 420.
[10] "При небольшом изменении числа нуклонов имеют место некоторые нерегулярные изменения
радиуса. Например, при переходе от 20Са40 к 20Са48 радиус распределения зарядов практически не
изменяется (что видно из фиг. 13.7 - В.К.). С точки зрения исследования структуры ядра
значительный интерес представляет распределение в ядре и протонов и нейтронов. Так, оказалось,
что нейтронный радиус ядра 48Са примерно на 0,14?10 -13 см больше протонного (это говорит о том, что
внутри ядра находятся "чистые" ?-частицы, а нейтроны оттесняются в поверхностный слой - В.К.)".
Физика микромира, "Советская энциклопедия", М., 1980, стр. 499.
[11] "Теория предсказывает, что при делении должны наблюдаться симметричные осколки, т.е. с
равными массами и равными зарядами, однако, эксперимент показывает, что осколки не
симметричны.... Кривая "выход - массовое число" показывает, что максимальный выход, равный 6%,
соответствует А=95 и А=139. Симметричное деление имеет выход около 10-2%, т.е. это очень редкое
явление". Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 478-479.
Теория ядра новой физики предсказывает, что ядро урана, имеющего строение 579997 будет
раскалываться при "слабом" воздействии на него на несимметричные осколки по самому слабому
месту вдоль ?-плоскостей с 9 ?-частицами, например, так: 579-997 или так: 5799-97 . В конечном
итоге должны получиться два осколка с суммарным числом ?-частиц в них, равным 46. Очевидно, что
эти осколки должны иметь минимальную потенциальную энергию, т.е. быть максимально
симметричными с "магическим" числом нуклонов, например, Xe(999) и Kr(99), но тогда сумма ?-
частиц будет 45, следовательно, вместо Kr(99) (любое изменение "идеального" ядра Xe невыгодно),
должен образоваться Sr(991). В подтверждение следующая цитата.
"На самом же деле опыт показывает, что при делении ядер урана нейтронами, как правило,
образуются осколки неравной величины. Около 95% осколков имеют массовые числа, лежащие в
пределах от 85 до 105 и от 130 до 150, причем наиболее вероятно образование осколков, массовые
числа которых лежат посередине этих интервалов, т.е. осколков, которые представляют собой ядра
изотопов стронция 38Sr95 и ксенона 54Xe139". Г.Е. Пустовалов, Атомная и ядерная физика, Изд.
Московского университета, 1968, стр. 295-296.
В этой связи представляется весьма вероятным распад очень неустойчивых ядер с образованием
(кроме протона и ?-частицы) таких высокосимметричных ядер, как углерод, кислород (фиг.13.5) и
неон (фиг. 13.6): "При изучении ядер, далеких от области стабильности обнаружены новые типы
радиоактивного распада: испускание протонов, 12С, 14С, 16О, 20Ne из основных состояний ядер".
Субатомная физика, Изд. Московского университета, 1994, стр.45.
Один из способов получения атомной энергии может быть основан на скалывании тяжелых ядер.
При скалывании ядер по ?-плоскостям образуются не шарообразные осколки, которые быстро
принимают шарообразную форму, при этом выделяется огромная энергия, намного превышающая
энергию, затраченную на скалывание.
[12] "Особенно устойчивы те ядра, для которых (при Z=N); Z=2; 8; 20 (дважды "магические числа)
или Z=28; 50; 82 и N=50, 82, 126 ("магические" числа)". Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по
физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 422.
[13] "Элементы с магическим числом нуклонов имеют близкий к нулю квадрупольный момент, что
говорит о симметричности этих ядер". Там же, стр. 426.
[14] "Внутренняя конверсия - процесс перехода ядра из состояния с большей энергией Еi в
состояние с меньшей энергией Еf путем передачи избытка энергии непосредственно одному из
электронов атомной оболочки. Электрон становится свободным, если сообщенная ему энергия Еi - Ef
превышает его энергию связи Ве. Процесс внутренней конверсии осуществляется без участия
реального фотона (с участием "виртуальных" фотонов - В.К.). Энергия передается электрону ядром
главным образом за счет кулоновского взаимодействия". Субатомная физика, Изд. Московского
университета, 1994, стр. 56. Здесь мы опять замечаем, что представления официоза исходят из
допущения того, что ближайший к ядру электрон и ядро взаимно информированы о состоянии друг
друга.
http://www.new-physics.narod.ru
13.1. О ?-РАСПАДЕ ЯДЕР
Прежде, чем начать разговор о ?-распаде ядер, необходимо несколько слов
сказать о тепловом равновесии систем. Наши классические представления о
теплопередаче и тепловом равновесии в изолированных системах не вызывают
сомнений до тех пор, пока мы находимся на атомно-молекулярном уровне. При
переходе к системам другого уровня мы сразу убеждаемся в том, что теплового
равновесия между этими системами нет и быть не может.
Рассмотрим некоторые примеры. Энергия взаимодействия частиц при
теплопередаче на атомно-молекулярном уровне составляет порядка 0,1 эв, в то
же время энергия взаимодействия электронов с ядром составляет порядок 100
эв, что соответствует "температуре" системы электронов вокруг ядра порядка
миллиона градусов. Естественно, что о "тепловом" равновесии системы атомных
электронов и атомами, как отдельными частицами не может быть речи, в
противном случае атомы существовать не могут. Переходя на уровень атомных
ядер, представляющих собой как бы твердое тело, в узлах кристаллической
решетки которого находятся ?-частицы, мы одновременно переходим к
взаимодействиям, порядка 10 Мэв или "температуре" ядер атомов 1011 0K. И,
наконец, переходя на уровень нейтрино, составляющих нуклоны, с энергией
взаимодействия, порядка 100 Мэв, то их "температура" составит 1012 0K. К
указанным уровням можно добавить и макроуровни: планетарная система
звезды, галактика. Очевидно, что теплообмена между всеми перечисленными
уровнями быть не может - это привело бы к автоматическому исчезновению
всех уровней, что и происходит периодически при коллапсе Вселенной (см.
главу о коллапсе), следовательно, законы термодинамики непригодны для
описания всех уровней совместно. Мало того, такие уровни, как уровень
нейтрино, уровень электронной системы атомов и макроуровни качественно
отличаются от уровней атомно-молекулярного и ядерного тем, что даже внутри
этих уровней "температура" каждого члена своя и "теплообмен" невозможен изза
упорядоченности движения составляющих его частей, т.е. термодинамика
неприменима и к каждому из этих уровней в отдельности. Здесь следует
заметить, что в некоторой степени, обмен энергией составляющих
макроуровней возможен из-за диссипативных процессов в макромире, поэтому
макроуровни для своего существования требуют постоянной подпитки энергией
(см. главу о строении и образовании Солнечной системы). Интересующий нас
сейчас ядерный уровень аналогичен атомно-молекулярному в смысле
возможности энергообмена внутри ядра и применения термодинамических
законов для описания ядерных процессов.[1] Это обстоятельство позволяет
воспользоваться отработанным до совершенства математическим аппаратом
термодинамики, в частности, описывающим химическое равновесие. Учитывая
высокую "температуру" нуклонов в ядре, представляется очевидным, что при
их столкновениях энергии достаточно как для образования пар нейтриноантинейтрино,
так и для образования электронно-позитронных пар. В
результате в ядре устанавливается некоторая равновесная концентрация
электронов и позитронов, как следствие следующих процессов (без учета
нейтрино):
(13.1.1)
(13.1.2)
(13.1.3)
(13.1.4)
(13.1.5).
Здесь необходимо подчеркнуть, что все участвующие в этих процессах
частицы находятся внутри ядра, т.е. в сильных внешних гравидинамических
полях, поэтому их свойства в большой степени отличаются от свойств
свободных частиц. Константа равновесия K128 учитывает и электронный захват,
но он не влияет на конечные выводы по той причине, что в этом процессе
участвует одно и то же число ближайших к ядру электронов вне зависимости от
заряда ядра. При увеличении заряда ядра уменьшается равновесная
концентрация электронов в результате смещения равновесия (13.1.4) вправо,
при этом растет равновесная концентрация позитронов, а при увеличении
числа нейтронов в ядре связываются позитроны в результате смещения
равновесия процесса (13.1.3) вправо и при этом растет равновесная
концентрация электронов. Рост равновесной концентрации позитронов или
электронов происходит в результате смещения равновесия процессов (13.1.1)
и (13.1.2) влево. Поэтому, при определенном количестве ?-частиц в ядре, оно
будет наиболее устойчивым только при определенном количестве избыточных
нейтронов. В то же время возможен некоторый диапазон ?-устойчивых ядер по
обе стороны такого наиболее устойчивого ядра, как для некоторого диапазона
избыточных нейтронов при определенном Z, так и при одном и том же
количестве избыточных нейтронов - для некоторого диапазона ?-частиц,
составляющих ядро. Ширина диапазона пропорциональна глубине
потенциальной ямы наиболее устойчивого ядра. Ширина диапазона ?-частиц,
при определенном количестве избыточных нейтронов (нечетном), для ядер с
нечетным Z может оказаться равной нулю. В этом случае ядро испускает
одновременно ?+ и ?- излучение. Очевидно, что наиболее устойчивым
(оптимальным по составу) ядро будет в том случае, когда , т.е.
концентрация "свободных" электронов и позитронов в ядре будет
минимальной, поэтому будем искать отношение: .
Из (13.1.3): (13.1.6),
Из (13.1.4): (13.1.7),
Из (13.1.5): (13.1.8).
Подставим (13.1.8) в (13.1.6):
(13.1.9).
Из (13.1.7) и (13.1.9):
(13.1.10).
Из (13.1.10): (13.1.11).
Здравый смысл подсказывает, что, в первом приближении, будет
пропорциональна числу нуклонов в ядре.[2] Тогда (13.1.11) можно переписать
в следующем виде:
(13.1.12).
При этом изменение констант равновесия и , конечно, будет зависеть от
конкретного строения ядра, но является эффектом второго порядка. Очевидно,
что для тяжелых ядер зависимость (13.1.12) не будет выполняться, во-первых,
из-за того, что вероятность образования ?0 уже не будет зависеть от числа
нуклонов в ядре и, во-вторых, из-за того, что число нуклонов на поверхности
ядра будет составлять все меньшую долю от общего числа нуклонов в ядре, а
внутри ядра отношение n/P=1. Поэтому, отношение n/P в реальных ядрах
вначале увеличивается до значений 1,58, а затем падает (после 96Cm247) в
пределе стремясь к единице. Этот вывод нам пригодится при обсуждении
различных сценариев коллапса и возможности существования нейтронных
макротел. Поскольку избыточные нейтроны располагаются на поверхности
ядра, которая растет медленнее, чем объем, то для супертяжелых ядер
геометрические соображения требуют стремления к единице отношения числа
протонов к нейтронам, а термодинамические требуют следования формуле ?-
устойчивости ядер, по которой число избыточных нейтронов должно
прогрессивно нарастать. Этот конфликт исчерпывается компромиссом на ядре
урана, поэтому надежды ученых найти "островок стабильности" в
трансурановых ядрах призрачны до тех пор, пока мы не научимся делать
плоские или линейные ядра, чему благоприятствует электростатическое
отталкивание протонов, но мешает короткодействующее гравидинамическое
взаимодействие.
Для того чтобы ясно видеть, какие изотопы элементов имеют состав ядер
близкий к оптимальному, удобно все известные изотопы элементов представить
в виде двух аналогичных таблиц. В одной таблице в первом столбце отложено
целое число ?-частиц, составляющих ядро - этому соответствуют элементы с
четным числом протонов в ядре. В последующих столбцах располагаются
изотопы с 1, 2, 3 и т.д. избыточными относительно целого числа ?-частиц
нейтронами. Таким образом, все изотопы каждого элемента с четным Z в этой
таблице занимают определенную строку. Другая таблица построена
аналогично, разница лишь в том, что в первом столбце отложено целое число
?-частиц, включая одну недостроенную, т.е. с недостатком одного протона -
этому соответствуют элементы с нечетным числом протонов. Эти таблицы дают
очень ясную картину свойств ядер. Все устойчивые изотопы элементов
занимают определенный диапазон в столбцах, выше которого располагаются ?-
радиоактивные изотопы (заряд ядра слишком мал, при данном числе
избыточных нейтронов), а ниже располагаются ?+- радиоактивные изотопы
(заряд ядер слишком велик при этом же числе избыточных нейтронов). В
таблицах очень ярко проявляется влияние четности зарядов ядер и четности
избыточных нейтронов на прочность ядер и, следовательно, их устойчивость к
?-радиоактивности. Эти таблицы ввиду их громоздкости здесь не приводятся.
Из формулы (13.1.12) видно, что с увеличением числа нуклонов в ядре,
число избыточных нейтронов должно прогрессивно возрастать, чтобы
сохранить ?-устойчивость ядер. Поэтому избыточные нейтроны все в большей
степени разрыхляют поверхность ядра, что приводит к резкому сокращению
диапазонов устойчивых ядер, с увеличением числа нуклонов в ядре, до такой
степени, что в тяжелых ядрах преимущественной становится ?-радиоактивность
даже для ядер с избытком нейтронов относительно оптимального состава
(первопричиной этого, конечно, является сильно возрастающее отталкивание
?-частиц из-за электростатического взаимодействия с ядром в целом). Из этих
же таблиц хорошо видны изотопы, ядра которых оптимальны или близки к
этому: это изотопы с устойчивым ядром, оказавшиеся в столбцах в одиночестве,
диапазоны, состоящие всего из двух устойчивых изотопов, изотопы,
Уравнение прямой фиг. 13.1.1:
(13.1.13).
Интересно определить, при каких значениях A отношение n/P"1, т.е.
оптимальный состав ядер будет содержать избыток протонов в сравнении с
нейтронами. Приравняв (13.1.13) единице, найдем: n/P"1 при A"12.
Установленное свойство ядер должно проявляться у нечетных ядер сильней,
т.к. прочность их значительно меньше. Этим и объясняется устойчивость всего
четырех известных нечетно-нечетных ядер: 7N14, 5B10, 3Li6, 1H2. Мало того,
становится понятной ?--радиоактивность трития и устойчивость единственного
ядра, у которого число протонов превышает число нейтронов (за исключением
протия) 2He3, хотя распространенность этого изотопа гелия невелика, т.к.
замыкание гравидинамического поля внутри тора 2He4 намного выгоднее
энергетически.
Соотношение между нейтронами и протонами для устойчивых ядер известно
из полуэмпирического выражения капельной модели ядра:[3]
Zуст (13.1.14).
Подставляя в числитель A=P+n и преобразуя, найдем:
(13.1.15).
Кривая (13.1.15) нанесена пунктиром на график фигуры 13.1.1, откуда видно,
что известная формула хуже отражает реальное положение вещей, чем
предлагаемая (13.1.13). Условие n/P "1 будет выполняться для (13.1.15) при
A"1,5, т.е. не выполняется для любых известных изотопов, кроме 1H1, но это не в
счет, т.к. отдельному протону не с кем обмениваться энергией. Поэтому (13.1.15)
не объясняет устойчивость 2He3 в сравнении с 1H3.
[1] "Ядерные реакции коренным образом отличаются от химических реакций, при которых атомные
ядра остаются неизменными, а в процессе принимают участие лишь внешние электроны атомов. Тем
не менее, к ядерным превращениям могут быть приложены закономерности и уравнения химической
термодинамики, так как термодинамика в своей основе не связана с определенными представлениями
о структуре и свойствах отдельных частиц. Закономерности химической термодинамики поэтому
приложимы к превращениям веществ, взаимодействующих в стехиометрических количествах, хотя бы
эти превращения не имели химического характера". Я.И. Герасимов и др., Курс физической химии,
Изд. химической литературы, М., 1963, том 1, стр. 343.
Такое мощное средство исследования как термодинамика явно недооценивается современной
физикой ядра для описания ядерных процессов по двум причинам: 1. Физики связаны
специфическими квантовыми законами, придуманными ими для микромира. В частности, по их
представлениям нуклоны обладают полуцелым спином и подчиняются принципу запрета Паули
(фермионы) - каждый нуклон ядра "знает" все о членах ядра, чтобы быть в состоянии, отличающимся
от них, в то же время, термодинамика предполагает, что все члены термодинамической системы
являются "бозонами", т.е. "независимыми" друг от друга частицами. 2. Узкая специализация ученых
заставляет термодинамикой заниматься физико-химиков и химиков, но не физиков-ядерщиков.
[2] Ортодоксальная физика также признает существование пионов в ядре, правда, по другим
причинам: "Вследствие закона сохранения энергии эти частицы удерживаются "взаперти", в ядре, до
тех пор, пока извне не поступит энергия, превосходящая mc2 (m - масса частиц)". Фундаментальная
структура материи, "Мир", М., 1984, стр. 84.
[3] Известны и другие уравнения, практически не отличающиеся от приведенного, например:
. (Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962,
стр. 422).
http://www.new-physics.narod.ru
13.2. ОБ ЭЛЕКТРОННОМ ЗАХВАТЕ, НЕЙТРОННОМ
И ?-РАСПАДЕ
Механизм электронного захвата на основании вышеизложенного становится
ясен. Он обусловлен термодинамической необходимостью образовать более
устойчивое ядро, скомпенсировав избыточную концентрацию позитронов, причем,
в принципиальном плане не имеет значения происходит ли это за счет
испускания позитрона или захвата электрона с ближайшего окружения ядра,
выбор зависит только от энергетической выгодности. Если у ?--распада нет
альтернативы, то электронный захват имеет преимущество перед испусканием
позитронов по той причине, что захватить ближайший к ядру электрон
выгодней[1] из-за электростатического и гравидинамического притяжения к ядру,
в то время, как позитрон должен пройти некоторое расстояние внутри ядра,
рискуя быть связанным в процессах (13.1.1),(13.1.2),(13.1.3), при этом никак не
взаимодействуя с ним электростатически и, кроме того, преодолеть барьер
гравидинамического притяжения на выходе из ядра (работа выхода). Поэтому ??
распад в чистом виде мы наблюдаем только у ядер, по составу далеких от
оптимального, т.е. с высокой избыточной концентрацией электронов или
позитронов.
Формулу (13.1.13) можно удовлетворить, т.е. привести нейтронно-протонный
состав ядра к оптимальному не только путем ? распада или электронного захвата,
но и испусканием избыточных нейтронов и ?-частиц, но не протонов, поскольку
"лишних" протонов в ядре нет (за исключением "недостроенных" ?-частиц), все
они входят в состав ?-частиц, которые разрушить очень трудно. При испускании
нейтрона отношение n/P уменьшается непосредственно, а при испускании ?-
частицы это отношение фактически увеличивается за счет избыточных нейтронов
в ядре, несмотря на то, что в самой ?-частице отношение n/P=1. Естественно, что
нейтронный и ?-распад будут наблюдаться только при максимальном отклонении
состава ядра от оптимального, т.к. "выдрать" их из ядерной решетки не так
просто.[2] ?-распад представляет собой почти полную аналогию с испарением
молекулы с поверхности твердого тела, с учетом того, что "теплота испарения"
для каждого изотопа своя и определяется степенью разрыхленности поверхности
ядра избыточными нейтронами и другими факторами, влияющими на прочность
ядра. Поэтому закон Гейгера-Нэттола для ?-распада аналогичен закону
Клаузиуса-Клапейрона для давления насыщенного пара в зависимости от
температуры.[3] С увеличением заряда ядра "теплота испарения" ?-частиц
уменьшается из-за электростатического отталкивания до такой степени, что у
трансурановых элементов ?-распад является подавляющим в конкуренции с ?+-
распадом и электронным захватом.
Распад некоторых изотопов легких элементов противоречит
вышеприведенным рассуждениям. Однако это противоречие кажущееся и
обусловлено структурными особенностями этих изотопов. Рассмотрим все эти
случаи. Распад 4Be8 на две ?-частицы был рассмотрен ранее и обусловлен тем,
что при двух ?-частицах расщепление гравидинамического потока невозможно
осуществить, поэтому поле остается внутри ?-частиц и они практически не
взаимодействуют друг с другом, за исключением электростатического
отталкивания (аналогично атомам инертных газов). Распад 2He5 на нейтрон и ?-
частицу обусловлен тем, что это ядро очень далеко от оптимального состава
(n/P=1,5, а по формуле (13.1.13) должно быть n/P=0,94), поэтому ядро должно
испускать нейтрон и остается ?-частица. Распад 6C9: ?+, P, 2? обусловлен тем,
что это ядро очень далеко от оптимального состава (n/P=0,5, а по формуле
(13.1.13) должно быть n/P=0,98), поэтому ядро должно испускать позитрон, а
появившийся из протона нейтрон завершает образование второй ?-частицы.
Образуется комплекс 4Be8+P, который и распадается на протон и две ?-частицы.
Распад 3Li6: ? -, 2? обусловлен также большим отклонением от оптимального
состава ядра (n/P=1,7, а по формуле (13.1.13) должно быть n/P=0,97), поэтому
ядро должно испускать электрон с образованием опять 4Be8. Распад: 5B8: ?+, 2?
также идет через 4Be8 (n/P=0,6, а надо 0,97). В ряду изотопов с ?+?-распадом:
7N12, 11Na20, 13Al24, 17Cl32 все они имеют последовательно увеличивающееся
отклонение от оптимального состава в сторону избытка протонов, следовательно,
?+-радиоактивны. Кроме того, каждая ?-частица способна соединяться с другими
имея, как минимум, три нуклона в соединительном узле, поэтому у 7N12 вообще
нет ни одной целой ?-частицы, а у 17Cl32 на 5 целых ?-частиц приходится 4
нецелых (с тремя нуклонами), поэтому указанные изотопы имеют максимально
рыхлую структуру из всех возможных ядер, из-за чего ?-распад их конкурирует с
?+-распадом. Этими примерами исчерпываются кажущиеся отклонения распадов
некоторых изотопов от теории.
Из строения ядер, представленного в начале этой главы и теории ?-распада
явствует принципиальная невозможность образования ядер из одних нейтронов
или ядер водорода, содержащих более двух нейтронов (тритий),[4] т.к. нейтроны
в этих случаях некуда "прилепить". Но здесь имеется одно крайне интересное
возражение. Поскольку ?-гиперон (см. фиг. 9.4.2.1) является "нейтроном", в
котором на орбите вокруг протона находится не электрон, а ?--мезон,
гравидинамическая связь которого с протоном значительно прочнее, чем
электрона, то возможно образование "гиперонной альфа-частицы" в которой ?-
гиперон занимает положение второго протона. Состав этой частицы: протон, два
нейтрона и ?-гиперон, т.е. 4Н. [5] При этом связь двух протонов осуществляется ? -
-мезоном по типу одноэлектронной связи в молекулах (см. фиг. 7.1.1). Таким
образом, гипероны в ядре позволяют говорить о "молекулярной химии" ядра и
дальнейшие исследования в этой области приведут к интереснейшим
результатам.
Необходимо сделать одно критическое замечание касающееся логической
ошибки в известных теориях ? и ?-распада. Распад ядер объясняют тем, что в
результате распада образуются более устойчивые ядра, т.е. процесс
энергетически выгоден. Таким образом, движущей силой распада фактически
считают "знание" ядром своей будущей судьбы, чем оно, якобы, и
руководствуется. Очевидно, что причина распада лежит не вне, а внутри ядра и
самопроизвольное образование более устойчивого ядра является не причиной, а
следствием распада.
Как известно, классические представления не могут объяснить ?-распад, т.к.
излучаемая ?-частица, например, у 92U238 имеет энергию равную 4,18 Мэв,
которую она могла бы приобрести, двигаясь от ядра с расстояния не менее 45 фм,
а облучение ядра урана ?-частицами с энергией 8,8 Мэв показывает рассеяние
под действием кулоновских сил, т.е. высота потенциального электростатического
барьера составляет 8,8 Мэв, что соответствует расстоянию от ядра 30 фм. Для
объяснения этого парадокса привлекается "туннельный" эффект (чисто волновое
свойство "частиц"), но если уж быть до конца последовательным, то
"туннельный" эффект, в принципе, отрицает стабильное существование любых
систем в микромире, начиная от атомов и кончая "элементарными" частицами,
если они из чего-нибудь состоят. Фактически - это отрицание существования
нашего мира в любых его формах. Если же учесть, что "испаряющаяся" из ядра ?-
частица должна получить кинетическую энергию вдоль оси винтовой линии и
такую же энергию по виткам винтовой линии (экспериментально мы определяем
лишь энергию поступательной составляющей, а тангенциальная составляющая не
фиксируется). Кроме того, ядро при отдаче получает энергию как по оси, так и по
виткам винтовой линии и все это за счет электростатической энергии
отталкивания. Если учесть все это, то все становится на свои места без
"туннельного" эффекта.[6]
Очевидно, что ядра радиоактивных элементов, испускающих ?-излучение с
очень большим периодом полураспада выбрасывают ?-частицы с энергией, почти
в точности соответствующей глубине потенциальной ямы, в которой они
находятся в ядре, т.е. их кинетическая энергия на вершине потенциального
барьера оказывается равной нулю. Энергия ?-частиц излучаемых такими ядрами
минимальна. Величина электростатической энергии:
Eэл (13.2.1).
Эта же энергия расходуется на движение ядра отдачи и ?-частицы по
винтовым линиям:
Eэл (13.2.2).
Учитывая, что по закону сохранения количества движения:
, откуда: (13.2.3)
и подставляя (13.2.3) в (13.2.2), найдем:
Еэл (13.2.4).
Подставив (13.2.4) в (13.2.1), получим:
(13.2.5).
Подставив в (13.2.5) значения констант, получим расчетную формулу:
R(фм) , (Е?-Мэв) (13.2.6).
Расчет по формуле (13.2.6) дает величины R, указанные в таблице 13.2.1.
Подставив эти значения R в (13.2.1), найдем величину потенциального барьера
En также указанную в таблице.
Таблица 13.2.1.
Изотоп
R(фм
)
E? (Мэв)
En (Мэв)
92U238
30,5
4,1
8,
58Ce142
52,2
1,5
3,
60Nd144
45,1
1,8
3,
62Sm14
33,0
2,5
5,
62Sm14
38,5
2,1
4,
4Be8
28,8
0,0
0,
Из таблицы видно совпадение для 92U238 экспериментальных и теоретических
данных и несостоятельность "туннельного" эффекта. В связи с этим, надо
учитывать то обстоятельство, что при поглощении ядром любой частицы, она
вносит в ядро энергию, равную ее удвоенной поступательной энергии. Поэтому,
положительно заряженная поступательно движущаяся частица, имеющая
энергию, примерно, в два раза меньше потенциального барьера
беспрепятственно попадает в ядро, демонстрируя снова "туннельный" эффект.
При этом собственное вращение частицы также передается ядру в целом, т.к.
частица внутри ядра вращаться не может. Поэтому вышеприведенные расчеты
требуют уточнения, усиливающего "туннельный" эффект.
Вышеприведенные расчеты позволяют, не зная аналитического вида кривой
гравидинамического притяжения, построить примерный график изменения
потенциальной энергии в зависимости от расстояния от ядра. Такой график
приведен на фигуре 13.2.1 для 92U238 при взаимодействии с ?-частицей.
Из таблицы 13.2.1 и фигуры 13.2.1 мы видим, что, несмотря на различную
высоту потенциального барьера для разных изотопов и разную энергию
излучаемых ?-частиц, изменяющуюся на два порядка, "кулоновский радиус"
потенциального барьера изменяется слабо в пределах 30-50 фм. О радиусе
действия ядерных сил, естественно, говорить не приходится, кроме того, что
гравидинамическое взаимодействие спадает с расстоянием от ядра гораздо круче
кулоновского. Для рассматриваемого случая взаимодействия ?-частицы с ядром,
радиусом действия ядерных сил условно можно считать расстояние до вершины
потенциального барьера.
Из теории туннельного эффекта известно, что при вероятность
прохождения через барьер обращается в нуль. Физический смысл этого с точки
зрения новой физики состоит в том, что при частица движется
прямолинейно и является "классической". Чем больше (момент количества
движения) тем больше радиус винтовой траектории частицы и в большей мере
проявляются ее "волновые" свойства. Поэтому частица оказывается за барьером,
который должен был бы ее задержать, если бы она двигалась прямолинейно.
Таким же образом, если ось винтовой траектории направлена мимо барьера и
классическая частица не отразится от барьера, частица, движущаяся по винтовой
траектории может попасть в барьер (так называемое надбарьерное отражение).
[1] "На самом деле захвата электрона ядром, разумеется, не происходит. Превращение протона в
нейтрон в ядре сопровождается одновременным исчезновением электрона на К-оболочке". Б.М.
Яворский, А.А. Детлаф, Курс физики, "Высшая школа", М., 1967, стр. 461. "Чудесное" исчезновение
электрона при превращении нейтрона в протон является следствием глубоко ошибочных изначальных
представлений ортодоксальной физики, касающихся микромира.
[2] Поэтому "у некоторых элементов наблюдаются так называемые длиннопробежные ?-частицы,
имеющие вполне определенную, но большую энергию, чем основная масса ?-частиц. Наличие таких
частиц объясняется тем, что перед ?-распадом ?-частица может получить дополнительную энергию"
(Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 460). К этому нужно
только добавить, что, по представлениям новой физики, длиннопробежные ?-частицы "испаряются" из
того места ?-плоскостей, где "теплота испарения" их больше, а дополнительную энергию эти частицы
получают за счет больцмановского распределения энергии среди нуклонов.
[3] "Гейгер и Нэттол установили очень важное соотношение между энергиями Е ?-частиц и
периодами полураспада. Обычно его выражают в виде связи между пробегом и постоянной распада:
lgR=Alg?+B. (Здесь R - пробег ?-частицы, а ? - постоянная распада - обратная величина времени жизни -
В.К.). Константа А, определяющая наклон прямой в координатах (lgR, lg?), имеет практически одно и то
же значение для всех трех радиоактивных рядов. "В" имеет различные значения для различных рядов.
Закон Гейгера - Нэттола показывает, что ядра, испускающие ?-частицы с большей энергией, должны
иметь меньший период полураспада, при этом небольшое различие в энергиях должно приводить к очень
большому различию в периодах полураспада". Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по физике,
"Высшая школа", М., 1962, стр. 458.
Поскольку "теплота испарения" ?-частицы сильно зависит от строения ядра так же, как и теплота
испарения молекул вещества от температуры, то наиболее подходящим для сравнения будет уравнение
Клаузиуса-Клапейрона в виде:
, где р2 - давление насыщенного пара второй жидкости, р1 -
давление насыщенного пара первой жидкости, ?2 и ?1 - соответствующие теплоты испарения, Т1,кр и Т2,кр
- соответствующие критические температуры, с - постоянная для данной пары жидкостей (Я.И.
Герасимов и др., Курс физической химии, Госхимиздат, М., 1963, стр. 153). Здесь, как и в законе
Гейгера-Нэттола постоянная А имеет практически одно и то же значение (если "первая" - жидкость
сравнения - одна и та же), а постоянная "с" зависит от свойств второй жидкости.
[4] "Хотя ядерное взаимодействие в синглетном состоянии недостаточно велико, чтобы образовать
бинейтрон, это не исключает возможности образования связанной системы, состоящей из большого
числа одних только нейтронов - нейтронных ядер. Этот вопрос требует дальнейшего теоретического и
экспериментального изучения. Попытки обнаружить на опыте ядра из трех-четырех нейтронов, а также
ядра 4Н, 5Н, 6Н не дали пока положительных результатов". Физика микромира, "Советская
энциклопедия", М., 1980, стр. 284.
[5] "Энергия связи гиперона в ядре трития очень мала - всего 0,06 Мэв, в изотопе водорода ?Н4 она
составляет 2 Мэв (изотоп водорода 4Н, состоящий из одного протона и трех нейтронов, в природе не
существует)". Физика микромира, "Советская энциклопедия", М., 1980, стр. 506.
[6] "Прохождением частиц через потенциальный барьер объясняется целый ряд явлений: внешняя
контактная разность потенциалов при соприкосновении разнородных проводников, холодная эмиссия
электронов (испускание электронов с поверхности проводника при напряженности электрического поля
вблизи этой поверхности свыше ?100 кэв/см), некоторые особенности ядерных реакций, ?-распад ядер
и т.д.". Г.Е. Пустовалов, Атомная и ядерная физика, Изд. Московского университета, 1968, стр. 61.
Выходит, официальная наука утверждает, что устойчивых образований в микромире принципиально не
может быть. Возникает и другое противоречие: поскольку квантовая механика рассматривает частицу,
как волну, которая отражается от обоих стенок барьера, то часть "частицы" вернется обратно, часть
застрянет внутри барьера, а часть пройдет через барьер. Так где же будет сама частица?
http://www.new-physics.narod.ru
14. НЕКОТОРЫЕ СООБРАЖЕНИЯ О ДВИЖЕНИИ
ФОТОНОВ
Сначала определимся в размерах фотонов, чтобы точнее представить с чем
мы имеем дело. Поскольку механический момент фотона на витках винтовой
линии составляет , а собственный механический момент в 1/?=137,0391 раз
меньше, то мы можем воспользоваться формулой (9.8), где Sp= /137,0391, а
масса фотона: mф= . Выполнив необходимые преобразования и
подстановки, получим формулу, связывающую радиус фотона r с его длиной
волны ?:
r=0,001161?? (14.1).
Несмотря на то, что формула (14.1) неточна, т.к. не учитывает
электростатическое притяжение и притяжение за счет магнитного
взаимодействия движущихся встречно электрически противоположно
заряженных нейтрино и антинейтрино в фотоне, т.е. формула (14.1) дает
завышенные значения r, особенно для малых ?, тем не менее, для видимого
света и более длинных волн ошибка будет невелика. Таким образом, радиус
фотона, приблизительно, в тысячу раз меньше шага винтовой линии по которой
он движется (радиус винтовой линии в 2? раз меньше шага), поэтому для того,
чтобы лучи "смешивались", как полагал Ломоносов, критикуя корпускулярную
теорию света,[1] необходима огромная мощность луча или определенные
условия, каковые мы имеем при интерференции света.
Для примера, на фигуре 14.1 даны размеры фотона линии Н? в сравнении с
размерами атома водорода.
Используя формулу (14.1) и соотношение между частотой фотона и его
длиной волны: ?=с/?, их можно подставить в выражение для энергии
электростатического взаимодействия нейтрино и антинейтрино в фотоне (ранее
было показано что заряд нейтрино во всех фотонах одинаков и равен половине
элементарного заряда): . В результате найдем, что общая энергия
фотона h? ровно в 8 раз превышает электростатическую энергию
взаимодействия нейтрино. Таким образом, энергия фотона в основном связана с
его кинетической энергией, поэтому фотон невозможно остановить, сохранив
его целостность, т.е. он не обладает "массой покоя". Для понимания свойств
фотонов очень важное значение имеет то обстоятельство, что фотоны с большой
энергией имеют такой малый размер при том же электрическом заряде
составляющих, что нейтрино и антинейтрино физически проявляют себя, как
"твердые" тела.[2] По мере перехода к фотонам обладающим все меньшей
энергией, а, следовательно, массой составляющих, размер их становится столь
большим, что относительно слабое электрическое, магнитное, гравитационное и
гравидинамическое поле их уже не способны вызвать значительного
взаимодействия с окружающей средой, т.е. нейтрино становится способным
свободно проникать в среду, становясь само все более проницаемым, особенно
в длинноволновом диапазоне фотонов. По этим причинам мы наблюдаем
постепенный переход от ?-квантов больше похожих на частицы, чем на волну,
к длинноволновым фотонам, у которых волновые свойства выражены ярко,[3] а
свойства частиц практически утрачены. Тем не менее, суть тех и других
фотонов остается одной и той же. Для обеспечения электронейтральности
фотона недостаточно того обстоятельства, что он состоит из противоположно
заряженных нейтрино и антинейтрино. Учитывая большую напряженность
гравидинамического поля, создаваемого антинейтрино, он должен двигаться
так, чтобы постоянно иметь меньшую энергию, чем нейтрино. Единственная
возможность удовлетворить это требование состоит в том, чтобы фотон при
движении по винтовой линии вращался вокруг своей оси так, чтобы
положительный заряд (антинейтрино) все время находился ближе к оси
винтовой линии, чем отрицательный заряд (нейтрино). Поэтому фотон, проходя
один шаг винтовой линии делает точно один оборот вокруг своей оси. При
таком движении электрический вектор движущегося фотона колеблется точно
так, как это следует из теории Максвелла для электромагнитной волны, поэтому
многие выводы совпадают с известными в отношении движения фотонов и их
свойств.[4]
В мощном неоднородном электростатическом или магнитном поле будет
наблюдаться рассеяние и даже диссоциация фотонов. Экспериментально
наблюдалось рассеяние фотонов на внешнем электростатическом поле (Физика
микромира, М., 1980, стр.93).
Теперь мы перейдем к конкретным аспектам движения фотонов, обращая
внимание на принципиальные различия от известных представлений.
[1] "Корпускулярная теория света, развитая впервые И. Ньютоном в конце XVII в., рассматривала
свет как поток частиц (корпускул), испускаемых источником света и распространяющихся в
однородной среде прямолинейно. Отражение и преломление света эта теория объясняла
механически... Корпускулярная теория света не смогла объяснить явлений дифракции,
интерференции, поляризации света и в XIX в. уступила место волновой теории. Корпускулярные
представления о природе света возродились вновь в начале XX в. на основе теории квантов". Н.И.
Карякин, Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 253.
[2] Ясно, что давление света связано с его корпускулярной сущностью. Объяснение давления
света с точки зрения электромагнитной теории не логично: "Давление света согласно
электромагнитной теории. Если на поверхность тела нормально к ней падает электромагнитная волна,
то наличие электрического вектора Е приводит к смещению заряженных частиц вещества. На
движущиеся заряды со стороны магнитного вектора Н приходящей волны оказывают воздействие
силы Лоренца... Эта сила определяет световое давление на поверхность тел". Н.И. Карякин и др.,
Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 297. Из этого объяснения видно, что
давление света зависит также и от концентрации электронов в веществе, что противоречит опыту.
В первом издании этой книги автор был уверен в том, что электрический заряд нейтрино
увеличивается с увеличением его энергии, сейчас он сомневается в этом и считает, что
"корпускулярность" нейтрино увеличивается с увеличением энергии за счет резкого уменьшения его
размеров. При этом электростатическое взаимодействие с окружающей средой становится
относительно сильнее. Такая неуверенность объясняется тем, что автор до сих пор толком не
понимает, что представляет собой электрический заряд.
[3] "Волновая теория света, впервые выдвинутая голландским физиком Христианом Гюйгенсом
(1629-1695) в его работе "Трактат о свете" (написан в 1678 г., опубликован в 1690 г.),
рассматривала свет как упругий импульс, распространяющийся в особой среде - эфире,
заполняющем все пространство и пронизывающем вещество. Таким образом, волновая теория
уподобляла свет, как волны в эфире, звуковым волнам в воздухе. Когда поляризация света указала
на факт поперечности световых волн, то представления о механическом эфире выявили свою
недостаточность (1817 г.). Действительно, поперечные волны упругости возможны лишь в твердом
теле. Однако попытка наделить эфир свойствами твердого тела не могла быть успешна, так как эфир
не оказывает заметного воздействия на движущиеся в нем тела". Н.И. Карякин, Краткий справочник
по физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 253.
[4] "Электромагнитная теория света. В 1865 г. английский физик Джемс Клерк Максвелл показал,
что переменные электромагнитные поля распространяются в пространстве со скоростью света. Тем
самым было установлено, что свет представляет собой электромагнитную волну. Электромагнитная
волновая теория света позволила объяснить явления интерференции, дифракции, поляризации,
дисперсии света. Однако эта теория не смогла объяснить явления фотоэффекта, комптоновского
рассеяния и т.д., в которых выступали корпускулярные черты света. Синтез корпускулярных и
волновых представлений осуществляется в современной квантовой теории света, которая
рассматривает свет как поток частиц (фотонов), распространяющихся по законам распространения
электромагнитных волн". Н.И. Карякин, Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962,
стр. 254. Напомню читателю, что квантовая теория не раскрывает сути корпускулярно-волнового
дуализма применяя корпускулярные или волновые представления в зависимости от обстоятельств.
Кроме того, заменяя электромагнитную волну потоком фотонов, она фактически отвергает теорию
Максвелла.
http://www.new-physics.narod.ru
14.1. РОЖДЕНИЕ И СМЕРТЬ ФОТОНА
Самый распространенный путь рождения и смерти фотонов - это излучение
и поглощение их атомами. Эти процессы сопровождаются также интенсивным
разменом энергии одного фотона на множество (поглотив один фотон атом
может излучить неограниченное число фотонов с меньшей энергией). В
разделе, посвященном "элементарным" частицам и, в частности, фотону, мы
выяснили, что фотон способен полностью передать свою энергию, исчезая при
этом,[1] а также распадаться на составляющие его нейтрино и антинейтрино,
покидающие место события. В последнем случае баланс энергии при
поглощении и излучении фотонов не может быть полным и отличается на
энергию образования нейтрино и антинейтрино. При этом, в спектрах
излучения линии должны быть смещены в длинноволновую область в
сравнении со спектрами поглощения. Это смещение для коротковолновых
фотонов должно быть относительно больше. Вместе с тем, абсолютная величина
смещения ничтожна, т.к. свободные нейтрино практически не имеют массы.
Если учесть и некоторые другие источники свободных нейтрино, то можно
сделать вывод, что наш мир должен быть буквально нашпигован свободными
нейтрино в самом широком диапазоне их энергий (и размеров). Поскольку
проникающая способность нейтрино очень велика так же, как и скорость их
движения, то нейтрино является идеальным средством обмена информацией
при условии, что мы научимся фиксировать прохождение нейтрино через
детектор. Вполне возможно, что живые существа обладают способностью
фиксировать потоки нейтрино, т.к. они несут очень важную информацию,
препятствий для прохождения которой не существует. Обнаружение таких
нейтрино имело бы важное значение для понимания картины мира.
Вызывает большие сомнения то обстоятельство, что нейтрино в
длинноволновых фотонах, например, в радиоволнах, способны сохранить свою
целостность, т.к. диаметр их должен, в этом случае, достигать нескольких
метров для диапазона длинных радиоволн. Ранее мы выяснили, что
взаимодействие магнитного и гравидинамического поля может существовать.
Если это обстоятельство мы учтем в уравнениях Максвелла, то они станут
симметричными и будут описывать не электромагнитную, а
магнитогравидинамическую волну, в которой свойства нейтрино и
антинейтрино будут в "размазанном" в пространстве состоянии. Такая волна
представляется более реальным существованием длинноволновых фотонов,
хотя это мнение может быть и ошибочным. Возникает естественный вопрос о
границе, на которой фотоны в виде двух нейтрино конвертируются в
магнитогравидинамическую волну. Учитывая нашу эпоху превращения энергии
Большого Взрыва в вещество, с одной стороны, и возможность "старения"
фотонов за счет эффекта Комптона,[2] с другой, представляется естественным
накопление фотонов на этой границе. Теперь мы можем догадаться, что так
называемое "реликтовое излучение космоса", соответствующее максимуму
излучения абсолютно черного тела при 2,7 0К, в самом деле, является той
границей, когда фотон прекращает свое существование как "частица" и
конвертируется в магнитогравидинамическую волну (не будем забывать, что
даже коротковолновые фотоны тоже представляют собой
магнитогравидинамическое поле, т.к. вещественной формы материи не
существует, поэтому конвертирование нейтрино - это выбор между двумя
устойчивыми геометрическими формами поля, который определяется
величиной массы и электрического заряда).
Подставив в закон Вина (Т=2,7 0К):
(14.1.1),
где: СВ - постоянная Вина (0,2896 см?град), Т - абсолютная температура, ? -
длина волны фотона, найдем ?=0,107 см, что соответствует энергии фотона
1,159?10-3 эв, а на электронное нейтрино придется масса, эквивалентная
0,58?10-3 эв. Эту массу условно можно считать массой "покоя" нейтрино в
фотоне с минимальной энергией. Таким образом, при длине
магнитогравидинамических волн меньше 1 мм, они превращаются в фотоны и
наоборот.
С этой точки зрения, интересно рассмотреть зависимости спектральной
плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от температуры,
полученные Релеем-Джинсом:
(14.1.2)
и Планком:
(14.1.3),
где: С - скорость света, k - постоянная Больцмана, ? - частота излучения, h
- постоянная Планка.
Очевидно, что закон излучения Релея при уменьшении 1/? все более
"обгоняет" закон Планка (так называемая, "ультрафиолетовая катастрофа").
Формула Планка совпадает с законом Релея-Джинса при h? ?? kT. Значение kT
для рассматриваемого случая 3,7273?10-16 эрг, а значение h? равно 18,5629?1016
эрг. Поэтому закон Планка будет правильно описывать излучение абсолютно
черного тела только при:
h? ? 5 kT (14.1.4).
При этом значении оба закона достаточно различаются, чтобы произвести
экспериментальную проверку. Таким образом, для существования фотона в
качестве частицы необходима наименьшая энергия 5 kT.
По закону равномерного распределения энергии по степеням свободы,[3]
каждая степень свободы дает вклад в среднюю энергию равный kT/2, поэтому
(14.1.4) показывает, что на образование фотона нужно 10 степеней свободы.
Это подтверждает описанное устройство и движение фотонов по винтовой
линии с равной тангенциальной и поступательной скоростью. При движении по
одной координате необходимо сразу 3 степени свободы. По трем координатам
необходимо 9, плюс одна степень свободы на собственное вращение фотона.
Таким образом, формула Планка действует до длин волн 0,1 см. Более
длинные волны не обладают квантовыми свойствами и излучение в этом
диапазоне описывает правильно уравнение Релея-Джинса. Отсюда следует
вывод принципиального характера, что физика низких температур в диапазоне
0?2,70К не может быть "корпускулярно-волновой" - она чисто волновая, т.к.
энергии не хватает для формирования фотона в виде частицы.
По крайней мере, электрическое и гравитационное поле обладают нулевой
степенью свободы, а не бесконечным числом степеней свободы, как считает
официальная физика.[4] Дело в том, что все параметры этих полей в любой
точке пространства однозначно определяются только зарядом - источником
поля, а величина заряда не может самостоятельно меняться. С другой стороны,
при бесконечно большом числе степеней свободы для существования поля
нужна и бесконечно большая энергия (на одну степень свободы необходимо
1/2 kT). Вместе с тем, и при абсолютном нуле температуры электрическое и
гравитационное поле не исчезает, что подтверждает вывод об отсутствии
степеней свободы у этих полей.
[1] "В 1905 г. А. Эйнштейн объяснил закономерности фотоэффекта, показав, что фотоэффект
вызывается поглощением электронами вещества фотонов с энергией: ? = h?". Н.И. Карякин и др.,
Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 296.
[2] "Эффектом Комптона или комптоновским рассеянием излучения называется явление изменения
направления весьма коротковолнового излучения при его распространении в веществе,
сопровождающееся появлением в составе рассеянного излучения более длинных волн. Это последнее
обстоятельство в принципе отличает явление Комптона от классического (релеевского) рассеяния
света в веществе. Явление было изучено в 1922 - 1923 гг. Артуром Комптоном и объяснено на основе
корпускулярных представлений о природе света как упругое столкновение ?-фотона со свободным
или слабо связанным электроном в рассеивающем веществе, в результате чего ?-фотон меняет
направление распространения и отдает часть энергии электрону, который проявляется как "электрон
отдачи". К эффекту применимы законы сохранения энергии и количества движения, т.е. рассеяние, по
образному сравнению Комптона, происходит наподобие игры на биллиарде фотонами и электронами...
Явление Комптона принадлежит к процессам, не находящим объяснения с точки зрения волновой
теории света, и свидетельствует в пользу корпускулярных (фотонных) представлений". Н.И. Карякин и
др., Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 298 - 299.
[3] См., например, Б.М. Яворский и А.А. Детлаф, Справочник по физике, "Наука", М., 1964, стр.
211.
[4] "Число физических величин, необходимых для описания всех возможных независимых
перемещений системы, называется числом степеней свободы. Так, свободная точечная частица
способна двигаться в трех независимых направлениях. Соответственно такая частица имеет три
степени свободы. Поле обладает бесконечно большим числом степеней свободы: при эволюции поля
полевая функция может меняться сразу в бесконечном числе точек". Физика микромира, "Советская
энциклопедия", М., 1980, стр. 314.
http://www.new-physics.narod.ru
14.2. ДВИЖЕНИЕ ФОТОНОВ В СРЕДЕ
Вначале несколько критических замечаний относительно существующих в
настоящее время представлений о распространении света в среде. Есть
представления о том, что фотон поглощается и вновь излучается веществом.[1]
При этом можно говорить о длине свободного пробега фотона в веществе.
Считая, что время переизлучения составляет 10-8 сек, нетрудно подсчитать, что
длина свободного пробега в воде составит 9 м, а в воздухе 10240 м. Эти цифры
начисто отметают гипотезу переизлучения фотонов, как противоречащую
опытным фактам, ведь по этим расчетам получается, что распространение света
в среде должно измениться по сравнению с распространением света в пустоте
только для очень толстых слоев вещества, а мы разницу фиксируем на сколь
угодно тонких слоях. Устоявшееся представление о распространении света в
среде состоит в том, что электромагнитная волна приводит в вынужденные
колебания электроны вещества (их инерция должна быть всегда нулевой,
иначе снова абсурд), которые мгновенно (?) излучают электромагнитные волны
во все стороны, но они, якобы, интерферируют между собой так, что остается
волна только в направлении распространения первоначальной волны, волны
других направлений взаимно гасятся. Мы не будем здесь обращаться к
математике, которая всегда дает желаемый результат, если имеется
возможность допущений, а обратимся к здравому смыслу. Наблюдение
распространения других видов волн (звуковые, волны на воде) не
подтверждает факта распространения волны в виде резко очерченного луча с
малым углом расхождения, как это наблюдается у света. Например, луч света
диаметром 1 см распространяющийся в воде на расстоянии 20 см будет
образован, по критикуемым представлениям, как минимум, 1023 вторичными
источниками, следовательно, точность гашения интерферирующих лучей в
направлении не совпадающем с первоначальным должна составлять не более
10-23 градуса, что представляется совершенно невероятным, учитывая, что
любой световой луч имеет достаточно заметную естественную расходимость, на
много порядков превышающую указанную цифру. А если учесть, что каждый
вторичный источник излучения имеет большую собственную скорость
движения, в среднем, в самых различных направлениях, то это приведет к
полному "расплыванию" луча по частотам (и направлениям), что прямо
противоречит опыту. Кроме того, разночастотные волны вообще не могут
интерферировать с полным погашением. Таких несоответствий устоявшихся
представлений о распространении света в среде с экспериментальными
фактами можно еще много привести, поэтому в литературе, посвященной этим
вопросам, они попросту замалчиваются. Вообще, как ни крути, фактически,
современная физика не знает причин распространения света в среде,
поскольку этот факт однозначно утверждает не волновую, а корпускулярную
природу света в виде частиц, движущихся по винтовой траектории, которая
определяет их "волновые" свойства.[2]
Теперь мы накопили достаточно информации о фотонах, чтобы представить
себе ясную картину их движения в любой среде.
В изотропной среде движущийся фотон создает волну поляризации, в
которой участвуют в основном электроны атомов и которая движется вслед за
фотоном (из-за инерционности электронов) и представляет собой как бы
двухзаходную резьбу с поляризацией противоположных знаков заряда
(зеркальных зарядам нейтрино и антинейтрино), как изображено на фигуре
14.2.1 (вслед фотону).
При этом электроны ничего не излучают как при отклонении от
равновесного положения, так и при возвращении в него после пролета фотона.
При идеально обратимой поляризации (электроны в глубокой потенциальной
яме) потерь энергии фотона не происходит, но если электроны слабо связаны и
поляризация необратима, то фотон быстро теряет энергию и поглощается
(например, металлы). Поэтому наиболее оптически прозрачными будут
вещества с наиболее прочной связью электронов с ядром. Эти же принципы
справедливы и при прохождении специфических сред, в которых "целых"
атомов может и не быть. Отстающая волна поляризации пропорционально
тормозит движение фотона как в поступательном направлении, так и в
окружном по виткам винтовой линии. Естественно, что частота фотона при этом
остается той же. Поступательная скорость фотона будет обратно
пропорциональна концентрации электронов, способных к поляризации (чем и
определяется коэффициент преломления среды). Понятно, что фотоны с
большой энергией (частотой) в большей степени поляризуют среду,[3]
соответственно, их скорость будет меньше, чем у низкоэнергетичных фотонов.
Поскольку в любой среде найдется свободный электрон на каждом из которых
фотон "стареет", т.е. становится более длинноволновым из-за необратимой
поляризации, то при достаточно длинном пути должно происходить
непропорциональное смещение всех частот светового луча в длинноволновую
область (в отличие от эффекта Хаббла) - "покраснение" далеких звезд. Это мы
и наблюдаем в космосе, памятуя о том, что космос не так пуст, как может
показаться.
В анизотропных средах наблюдаемые эффекты очень разнообразны,
поэтому нет смысла обсуждать все это разнообразие здесь, а сосредоточимся на
основных явлениях. При градиенте плотности вещества (земная атмосфера,
например) часть винтовой траектории фотона придется на область с меньшей
концентрацией электронов, а противоположная будет расположена в области с
большей поляризуемостью. В последнем случае скорость движения фотона
меньше, поэтому фотон вынужден отклоняться в область большей
концентрации электронов в среде.
[1] "Дисперсия света в среде объясняется взаимодействием электромагнитной волны с
электронами вещества. Под действием падающей на вещество волны заряженные частицы приходят в
вынужденные колебания (скорость их теплового хаотического движения в металле составляет
несколько километров в секунду, но они не излучают. хотя и должны, по современным взглядам -
В.К.) с частотой падающей волны ?. При этом частицы испускают электромагнитные волны,
складывающиеся с первичной волной, что приводит к изменению фазы и амплитуды результирующей
волны в сравнении с первичной". Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по физике, "Высшая школа",
М., 1962, стр. 285 - 286.
[2] "Экспериментальное обоснование фотонной теории света. Опыт Боте. Выбор между волновой и
корпускулярной теориями может быть выполнен в зависимости от ответа на вопрос, как распределена
энергия света. Согласно волновым представлениям, она рассредоточена по всей волновой
поверхности (на этом настаивает и квантовая теория - В.К.), согласно фотонным, - она локализована
в фотонах. В опыте В. Боте тонкая железная или медная фольга подвешивалась между двумя
гейгеровскими счетчиками. Облучение фольги жесткими рентгеновыми лучами вызывало
характеристическое излучение флуоресценции фольги. В случае если бы энергия этого излучения
распространялась посредством сферических волн, следовало ожидать совпадения работы счетчиков.
Опыт показал, что счетчики реагируют совершенно независимо один от другого, т.е. излучение
состоит из направленно распространяющихся фотонов, попадающих в опыте либо в один, либо в
другой счетчик". Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962, стр.
299.
[3] Естественно полагать, что электрический заряд у нейтрино (равный е/2) сосредоточен на его
поверхности. Учитывая взаимопроницаемость частиц и сравнительно большие размеры нейтрино (см.
фиг. 14.1), частицы, которые в данный момент находятся "внутри" нейтрино, никак с ним не
взаимодействуют, а сила взаимодействия расположенных снаружи обратно пропорциональна
квадрату радиуса нейтрино. Поэтому с уменьшением его размера (увеличением энергии)
взаимодействие с веществом резко возрастает.
http://www.new-physics.narod.ru
14.3. ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА
Этот эффект изображен на фигуре 14.3.1. Механизм его тот же, что и
рассмотренный при прохождении света через земную атмосферу (рефракция).
Фаза преломленной волны всегда совпадает с фазой падающей, однако при
преломлении и отражении фотонов наблюдается эффект когерентности
фотонов, о чем подробнее будет сказано при обсуждении отражения света.
Излишне напоминать о том, что когда мы говорим о "волне", имеется в виду
всегда винтовое движение частицы, а не истинно волновой процесс. Картина
фигуры 14.3.1 не изменится, если фотон при своем движении многократно
будет переходить из среды 2 в 1 и обратно (при больших углах падения).
http://www.new-physics.narod.ru
14.4. ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Происходит по тому же механизму односторонней поляризации среды, при
этом, естественно, что чем ближе фотон пролетает к поляризующей
поверхности, тем большее отклонение от прямолинейного распространения он
испытывает. При дифракции происходит как частотная так и фазовая
сепарация фотонов в пространстве.
http://www.new-physics.narod.ru
14.5. ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА
До этого момента мы рассматривали траекторию фотона в виде правильной
винтовой линии, которая в виде вдоль оси представляет собой окружность
(фиг. 14.5.1а).
Однако во многих случаях, например, при движении в анизотропной среде
у которой показатель преломления n1 в направлении касательной в точке 1
(фиг. 14.5.1б) меньше показателя преломления n2 в направлении касательной
в точке 2, окружность превращается в эллипс. При этом по закону сохранения
момента количества движения в точке 1 фотон движется по большому радиусу,
поэтому его масса уменьшается, а в точке 2 фотон движется с меньшим
радиусом, поэтому его масса увеличивается так, что произведение . В
результате, в точке 1 гравидинамическая сила, действующая на фотон в
направлении оси траектории О значительно меньше, чем в точке 2. Поэтому
движение соответствующее фигуре 14.5.1б будет устойчивым, т.к. оно
автоматически самоподдерживается за счет колебательного процесса перехода
массы фотона в кинетическую энергию и обратно.
Устойчивое движение фотона в соответствии с фигурой 14.5.1б не означает,
что эллиптическое сечение траектории не может поворачиваться в ту или иную
сторону, при движении фотона в среде. Например, если внешнее магнитное
поле будет направлено вдоль оси траектории фотона (фигура 14.5.2), то в
точках 1 и 2 положение нейтрино будет противоположным, следовательно,
будет противоположной и сила, действующая на движущиеся в магнитном поле
заряды нейтрино.
Это приведет к поворачиванию эллипса (плоскости поляризации света) в ту
или иную сторону в зависимости от направления поля и от того,
левовращающийся или правовращающийся фотон движется (в случае фигуры
14.5.2 - по часовой стрелке). Это эффект вращения плоскости поляризации в
оптически активных веществах, широко используемый на практике. Кстати,
аномально большая скорость вращения перигелия орбиты Меркурия в сторону
его движения имеет аналогичную причину, хотя и преподносится, как
"подтверждение" общей теории относительности (ОТО).
При изменении направления движения фотона, например, при отражении и
преломлении луча света, действует совершенно иной механизм поляризации
заключающийся в том, что фотон стремится сохранить ось вращения в
пространстве, которая параллельна оси винтовой траектории. Поэтому при
изменении направления движения, ось вращения фотона начинает
прецессировать вокруг нового направления. При этом в те моменты времени,
когда гравидинамическая сила направлена к оси траектории, перпендикулярно
к ней, фотон движется по минимальному радиусу кривизны. Если за время
прохождения фотоном одной длины волны, ось вращения фотона в результате
прецессии совершает один оборот, то мы увидим траекторию, изображенную на
фигуре 14.5.1б. Если совпадения не будет, то эллипс, в целом, будет
вращаться в ту или иную сторону или даже будут образовываться
многолепестковые, симметричные относительно оси траектории, фигуры. Таким
образом, прецессионный механизм поляризации дает большее разнообразие
эффектов, чем поляризация в анизотропной среде.
Теперь мы можем отметить один из принципиальных недостатков
электромагнитной теории света. По этой теории, отдельно взятый "фотон"
всегда поляризован, т.к. векторы напряженности электрического и магнитного
поля колеблются взаимно перпендикулярно в одних и тех же плоскостях
(кстати, общий магнитный вектор у "нашего" фотона не колеблется и направлен
против движения, хотя и перпендикулярен электрическому вектору, как у
Максвелла). Неполяризованный свет представляется по этой теории пучком
"фотонов" с различным направлением плоскости поляризации. Опыт
показывает, что при прохождении неполяризованного света через поляризатор,
его интенсивность остается почти прежней, что подтверждает изложенные
выше представления. Однако по электромагнитной теории следует, что после
прохождения поляризатора, интенсивность света должна уменьшиться в
десятки раз, т.к. поляризатор пропускает фотоны, поляризованные только в
одной плоскости, а остальные задерживает, а не разворачивает их плоскость
поляризации.
http://www.new-physics.narod.ru
14.6. КОГЕРЕНТНОСТЬ СВЕТА, ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ
Фотоны будем называть когерентными, если разность фаз их при движении
по винтовой линии остается постоянной. Наиболее когерентное излучение в
оптическом диапазоне мы наблюдаем при работе лазеров, когда излучаемый
возбужденным атомом фотон индуцирует излучение от других возбужденных
атомов. Обыкновенные источники света излучают серии когерентных фотонов
точно по такому же принципу, но не в целом по всему объему источника, а
микроучастками, каждый из которых практически независимо от других
накапливает возбужденное состояние, а затем излучает избыточную энергию в
виде индуцированного испускания серии когерентных фотонов, правда
сильной помехой при этом является то, что фотоны испускаются разных частот.
Здесь нужно отметить, что фотоны когерируются также в процессе
преломления и отражения света и дифракции.
Фотоны не только активно взаимодействуют со средой, но и между собой.
Рассмотрим два фотона, движущихся по винтовой траектории в одной фазе
(фигура 14.6.1а) и в противоположных фазах (фигура 14.6.1б). Мы видим, что
при взаимодействии магнитных полей "токов" и два фотона в состоянии "а"
должны притягиваться (этому способствует и электростатическое
взаимодействие), а в состоянии "б" - отталкиваться, т.е. фотоны в одной фазе
стремятся друг к другу, а фотоны в противоположных фазах избегают друг
друга. Следовательно, ближайшие друг к другу фотоны в пучке когерентны за
счет взаимодействия друг с другом. Одновременно, мы получаем условие
максимума интерференционной картины в случае фиг. 14.6.1а: и
минимума в случае 14.6.1б: .
http://www.new-physics.narod.ru
14.7. ДИСПЕРСИЯ СВЕТА
С увеличением энергии фотона увеличивается масса нейтрино его
составляющих. При этом поляризация среды возрастает, соответственно,
скорость движения фотонов падает, т.е. с увеличением частоты света
увеличивается показатель преломления среды. Как известно, аномальная
дисперсия (уменьшение показателя преломления среды с увеличением частоты
света) наблюдается только вблизи полос поглощения. При этом поляризация
среды резко облегчается, т.к. инерционность резонансных, по отношению к
фотону, электронов равна нулю. Учитывая, что четыре вида поля
распространяются в среде значительно быстрее скорости света, как будет
показано позднее, электрическая поляризация становится симметричной, как
впереди, так и сзади нейтрино и перестает тормозить фотон, как в направлении
поступательного движения так и в тангенциальном направлении по виткам
винтовой траектории. Показатель преломления среды падает и достигает
единицы. Далее, с увеличением энергии фотонов, происходит самое
интересное в аномальной дисперсии. Как бы быстро не распространялось
электрическое поле в пространстве, все-таки, скорость его распространения в
веществе может быть конечна. Поэтому впереди нейтрино плотность
электрического поля всегда несколько больше, чем сзади. Следовательно, в
пределах полосы поглощения вещества, пока инерционность резонансных
электронов равна нулю, с увеличением массы нейтрино (энергии фотона),
поляризация среды впереди фотона оказывается больше, чем сзади и она
разгоняет фотон до скоростей, превышающих скорость света в вакууме.
Естественно, что общая энергия фотона остается постоянной и увеличение
тангенциальной и поступательной скорости по траектории происходит за счет
уменьшения массы фотона, уменьшается при этом и поляризация, что
препятствует неограниченному возрастанию скорости фотона. Показатель
преломления среды становится меньше единицы. Вне пределов полосы
поглощения вещества дисперсия света снова становится нормальной, т.к.
электроны вновь начинают проявлять свою инерционность. Таким образом,
аномальная дисперсия является одним из инструментов изучения скорости
распространения полевой формы материи в пространстве. Очевидно, что в
пустоте дисперсия будет отсутствовать, хотя по представлениям официальной
физики она должна наблюдаться и в вакууме.[1]
[1] "В предположении, что фазовые скорости световых волн для различных длин волн в вакууме
различны, следовало ожидать изменения окраски одной из звезд в системе двойной звезды при ее
затмении. Когда источник света (звезда) заслоняется другой звездной пары, цвет ее для земного
наблюдателя должен был меняться от обычного к синему, так как при наличии нормальной дисперсии
волны фиолетовой (коротковолновой) части спектра должны были бы значительно отстать от волн
красной части спектра на громадном пути от звезды до Земли. Наблюдения Араго над затменнопеременной
звездой Альголь в созвездии Персея показали отсутствие такого эффекта.
Следовательно, дисперсия электромагнитных волн в вакууме отсутствует". Н.И. Карякин и др.,
Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 285. Этот эксперимент подтверждает
также, что представление ортодоксальной физики о "кипящем виртуальными частицами" вакууме
ошибочно.
http://www.new-physics.narod.ru
14.8. ОТРАЖЕНИЕ СВЕТА
Хотя с корпускулярной точки зрения отражение света кажется очень похожим
на отражение мячиков от стенки, тем не менее, этот вопрос не так прост, как он в
свое время представлялся Ньютону и требует более подробного обсуждения,
несмотря на то, что для удовлетворения закона сохранения импульса совершенно
очевидно, что угол отражения фотона должен быть равен углу падения вне
зависимости от того, движется ли он прямолинейно или по винтовой линии и
имеет форму шара или какую-нибудь другую. Фотоны видимого света (см.
формулу 14.1), примерно, в 10 раз крупнее атомов. С одной стороны, это говорит
о том, что атомная плоскость для фотонов представляет довольно гладкую
поверхность, а, с другой стороны, указывает на то, что атомы вещества и
нейтрино фотонов видимого света взаимопроницаемы из-за малого
электрического заряда нейтрино и его большого радиуса. Вместе с тем, этот заряд
достаточен для того, чтобы проявлялось электростатическое взаимодействие
фотонов как друг с другом, так и с веществом. На фигуре 14.8.1 показаны
различные положения фотона на его винтовой траектории, если смотреть вдоль
оси траектории, а также форма траектории поляризованных S и P волн.
Судьба падающего на границу раздела фаз фотона, помимо относительного
показателя преломления, в большой степени зависит от фазы фотона, что хорошо
видно из фигуры 14.8.1. Если фотон падает на границу раздела среды 1 и 2,
будучи в первой четверти траектории (для этого он должен двигаться из среды 2
в среду 1), то велика вероятность обратного отражения в среду 2. Если фотон
будет находиться во второй четверти траектории (движется из среды 1 в среду 2),
то, скорее всего, произойдет преломление в среду 2. Если фотон при попадании
на границу раздела фаз находится в третьей четверти траектории, то произойдет
отражение в среду 1 (при этом фотон двигается из среды 1 в среду 2).
Разделение светового луча на отраженный и преломленный на границе раздела
фаз служит убедительным доказательством того, что "скрытые параметры"
световой луч несет в себе самом. Если фотоны посылать на границу раздела фаз
строго в одной фазе движения, то детерминизм проявит себя в том, что мы будем
наблюдать только отраженный или только преломленный луч, а не их
раздвоение.
В четвертой четверти траектории, фотон, двигаясь из среды 2 в среду 1,
испытывает преломление в среду 1. Таким образом, фотоны на границе раздела
фаз сепарируются в зависимости от своего положения на траектории, поэтому,
после преломления или отражения их когерентность значительно возрастает.
Обращая внимание на форму траектории фотона в поляризованной Р-волне
(электрический вектор колеблется в плоскости падения) и S-волне
(электрический вектор колеблется в плоскости, перпендикулярной к плоскости
падения), можно заключить, что отражение этих волн будет практически
одинаковым только при углах падения, близких к 00 и 900. В промежуточных
углах S-волна всегда будет отражаться лучше Р-волны. Это и подтверждается
экспериментально.
Поскольку любые микрочастицы движутся по винтовой траектории, если пучок
этих частиц с длиной волны де Бройля ? направить под углом ? на отражающие
плоскости (например, кристалла) с межплоскостным расстоянием d , то
максимумы отражения будут наблюдаться в соответствии с формулой ВульфаБрэгга:
n? = 2d*sin?, где n - целое число. В пучке частиц всегда найдутся такие,
фаза которых наиболее оптимальна для отражения (фиг.14.8.1). Если шаг
винтовой траектории (длина волны де Бройля) подходящий, то отразившиеся от
первой плоскости частицы отразятся и от второй плоскости. При многократном
отражении от однотипных плоскостей автофазировка частиц будет усиливаться и
в данном максимуме брэгговского отражения мы получим частицы, движущиеся
практически в одной фазе. Дальнейшее использование данного максимума
позволит экспериментально еще раз подтвердить движение частиц по винтовой
траектории. Современная физика в объяснении брэгговского отражения находится
в растерянности, что видно из следующей цитаты (Р. Спроул. Современная
физика, М., 1974, стр.121): "Электрон очень мал, но сопровождающий его
волновой пакет (так "совмещают" корпускулярные и волновые свойства
микрочастиц - В.К.) может простираться на много ангстрем. Если бы размеры
электрона были настолько велики, что он простирался бы от одного атома до
другого, то электроны вообще не проникали бы через твердые тела. С другой
стороны, волна, сопровождающая электрон, должна простираться на расстояния,
равные по меньшей мере нескольким межатомным промежуткам; в противном
случае нельзя было бы получить конструктивную интерференцию отражений от
отдельных атомов, результатом которой является брэгговское отражение".
В связи с изложенными в этом разделе представлениями, необходимо внести
ясность в целый класс "интерференционных" явлений, которые фактически
таковыми не являются. Речь идет об интерференции в тонких пленках, кольцах
Ньютона, просветленной оптике и т.п. Удобнее всего этот вопрос рассмотреть на
примере просветленной оптики. Во многих оптических приборах и, в первую
очередь, в кинофотоаппаратуре есть необходимость через объектив пропустить
свет в соответствии со спектральной чувствительностью человеческого глаза для
правильной цветопередачи и правильного светотеневого соотношения. Для этого
необходимо создать условия для преимущественного прохождения желтых лучей,
к которым глаз наиболее чувствителен в сравнении с синими и красными лучами.
Такие условия создаются при нанесении на поверхность стекла тонкой пленки
определенной толщины и с определенным коэффициентом преломления.
Известная теория интерференции на тонких пленках исходит из того, что световой
поток, прошедший через переднюю поверхность пленки частично отражается от
задней поверхности, при этом желтые лучи, отраженные от передней и задней
поверхности интерферируют и гасятся, а синие и красные лучи, из-за
неподходящих условий для гашения, придают оптике в отраженном свете
лиловый цвет. Представляется очевидным, что отраженные назад лучи потеряны
безвозвратно и не имеет никакого значения, интерферируют они в дальнейшем
или нет. Поэтому, с точки зрения устоявшихся воззрений, просветление оптики
совершенно бесполезно. В то же время, с точки зрения изложенных здесь
представлений, просветление оптики имеет очевидный положительный эффект.
Падающие на переднюю поверхность пленки лучи частично отражаются и
теряются безвозвратно (коэффициент отражения можно корректировать многими
независимыми способами). Лучи, прошедшие внутрь пленки, становятся
когерентными, поэтому условия их отражения от задней поверхности будут
зависеть от коэффициента преломления пленки и ее толщины, т.е. от числа волн
укладывающихся в эту толщину. Если все эти условия выполнены, то желтые
лучи в минимальной степени отражаются от задней поверхности пленки и, в
основном, проходят через нее, но для прохождения синих и красных лучей
условия оказываются непригодными и они, в основном, отражаются от задней
поверхности пленки. Таким образом создаются условия для преимущественного
проникновения в объектив желтых лучей.
Мы видим, что эффекты на тонких пленках никакого отношения к истинной
интерференции не имеют.
Изложенные представления легко проверить. Если мы очень тонкий луч
когерентных фотонов направим на отражающую поверхность и будем медленно
сближать источник с поверхностью, то мы заметим эффект периодического
изменения интенсивности отраженного луча с периодом, соответствующим
перемещению на длину волны фотона. Изложенная здесь критика ставит под
сомнение не только такую "мелочь", как теория интерференции на тонких
пленках, но и, вообще, возможность распространения света в электромагнитной
теории. Если, следуя современным представлениям, считать, что вторичное
излучение гасится за счет интерференции во всех направлениях, кроме
направления распространения света, то необходимости в интерференции вообще
не возникает, т.к. излучение во всех остальных направлениях все равно
безвозвратно теряется. Очевидно, что в таких обстоятельствах свет вообще
распространяться не может из-за огромных потерь энергии. В этом состоит
наиболее слабое место электромагнитной теории света.
http://www.new-physics.narod.ru
15. ПРИНЦИП АБСОЛЮТНОГО ДВИЖЕНИЯ И СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ
ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
ЭЙНШТЕЙНА (СТО)
Параметры равномерного и прямолинейного движения свободных тел не
могут быть определены из любой системы отсчета, поэтому официальная
физика провозглашает принцип относительности. Новая физика считает, что все
свободные тела движутся по винтовой линии. Это движение абсолютно и его
параметры легко определить из любой системы отсчета, поэтому принцип
относительности необходимо заменить принципом абсолютного движения. При
этом легко получить все формулы полученные в рамках СТО.
Ранее мы пришли к выводу, что пространство есть вместилище вещей и
доказательства его искажения нельзя признать основательными. Время -
вместилище событий и мы показали, что попытки объяснения некоторых
явлений изменением хода времени также неосновательны. Таким образом, как
общая, так и частная теория относительности Эйнштейна должны быть
заменены более простыми и более адекватными опытным данным
неоклассическими представлениями.[1]
Прежде чем анализировать СТО, нужно разобраться с принципом
относительности Галилея.[2] С точки зрения рассматриваемой в этой книге
новой физики, принципа относительности движений не существует и его
необходимо заменить принципом абсолютности движения, хотя официальная
наука считает это величайшей глупостью.[3] Поскольку абсолютного покоя не
существует, то разговор можно вести только о движущихся телах. Все
свободные тела движутся по винтовой линии, поэтому не имеет значения сидим
ли мы верхом на электроне или на космическом теле и пытаемся определить
его абсолютную скорость (не по отношению к чему-либо, как это не
парадоксально). Ее можно определить как по внешним ориентирам, определяя
радиус винтовой траектории, так и сидя внутри изолированной от внешнего
мира камеры. В последнем случае все параметры тела, связанные с его массой
(плотность, ускорение под действием определенной силы и т.п.) однозначно
определяются абсолютной скоростью этого тела в соответствии с формулой
релятивистского увеличения массы тела, которую мы получили вне
представлений СТО. Если мы к этой формуле будем применять принцип
относительности скорости движения, то придем к выводу, что масса тела
одновременно будет иметь любые значения, т.е. станет неопределенной, что
противоречит и опыту и здравому смыслу. Другой вопрос, что при малой
абсолютной скорости движения релятивистское увеличение массы столь мало,
что его очень трудно определить экспериментально. Трудность усугубляется
еще и тем обстоятельством, что рост массы одинаков для всех окружающих
экспериментатора тел и нужно иметь под рукой точные "стандартные"
значения, например, некоторой силы.
Преобразования координат Галилея можно рассматривать, как определение
координат одной и той же точки пространства абсолютно неподвижной и
движущейся с абсолютной скоростью v системы отсчета. Из этих
преобразований получается, что размеры движущегося тела не меняются,
время абсолютно и его ход не меняется в любых системах отсчета,
следовательно, и интервал между двумя событиями инвариантен (постоянен)
относительно преобразований Галилея. Уравнения движения Ньютона также
сохраняют свой вид в любой инерциальной системе. На том основании, что
уравнения Максвелла для электромагнитной волны меняют свой вид при
переходе от неподвижной к движущейся системе отсчета,[4] официальная
физика считает, что оптические и электродинамические явления не
подчиняются принципу относительности Галилея. Таким образом, специальная
теория относительности появилась как результат убежденности в
справедливости теории Максвелла. Здесь стоит обратить внимание на крупный
недостаток логической системы науки в целом. Здание науки строится не
столько в ширину, сколько в высоту: новые теории появляются на базе
существующих, на их основе строятся новые теории и т.д. В целом, логическая
система науки представляет собой пирамиду, стоящую на остром конце.
Естественно, что в направлении вверх вероятность истинности теорий резко
падает т.к. является произведением вероятности всех базовых теорий, начиная
от основания. Стоит пошевелить любой камень в основании как вся система
теорий, базирующихся на этом основании, рушится и приходится все строить
заново. История науки служит убедительным подтверждением
вышеизложенного.
В связи с тем, что сторонникам волновой ипостаси света он представлялся
волновым процессом, нужна была среда, в которой реализуется этот процесс.
Так возникла гипотеза эфира,[5] оказавшаяся очень живучей (и по сей день),
несмотря на то, что физические характеристики эфира приходится
предполагать совершенно невероятными с точки зрения здравого физического
смысла. А после того, как выяснилось, что свет представляет собой поперечные
колебания и вовсе эфир приходится считать твердым телом, т.к. только в нем
возможны такие колебания.[6]
Многочисленные попытки свести в одну теорию все оптические явления
потерпели неудачу.[7] Это касается и СТО, что будет видно из дальнейшего. В то
же время, принцип абсолютности движения новой физики естественно и
логично объясняет все без исключения оптические явления не прибегая к
понятию эфира в любой его форме.
Специальная теория относительности Эйнштейна, как известно, базируется
на двух постулатах: 1. Любые явления во всех инерциально движущихся
системах отсчета протекают одинаково. 2. Скорость света в вакууме не
зависит от скорости источника, во всех инерциальных системах
одинакова, т.е. скорость света не зависит и от движения наблюдателя.
Выводы СТО противоречат ее исходным постулатам о равноправности всех
инерциальных систем отсчета и независимости скорости света от движения
источника и наблюдателя. По второму постулату получается, что скорость света
абсолютна и измерение ее в разных инерциальных системах отсчета позволяет
определить абсолютную скорость данной системы, т.к. течение времени в этой
системе зависит от скорости ее движения, поэтому инерциальные системы
отсчета неравноправны. Чем больше скорость движения системы, тем
медленнее течет в ней время и тем большую скорость света получит
экспериментатор в этой системе. Поскольку продольные размеры тел по СТО
сокращаются, а поперечные нет, то по их соотношению можно определить
скорость движения системы. Указание на то, что эффекты теории
относительности проявляются только при наблюдении из "неподвижной"
системы относительно "движущейся" не соответствует преобразованиям
Лоренца по которым уменьшение координаты и замедление времени в
движущейся системе имеют место и относительно неподвижной.
Как известно, СТО базируется на преобразованиях координат Лоренца[8] и
результатах опыта Майкельсона. С точки зрения новой физики, теория
Максвелла неизвестно к чему относится. Будь у Максвелла современные
данные о корпускулярных свойствах света, вероятно, он сам бы усомнился в
применимости своей теории к распространению квантов света. Тем не менее,
СТО в теории Максвелла и преобразованиях Лоренца не сомневается.
Уравнение для энергии частицы не сохраняет свою форму при
преобразованиях Лоренца, т.е. не удовлетворяет СТО. То же относится и к
уравнению Шредингера в которое входит это соотношение. Поэтому нужно
оставить или уравнение Шредингера, отбросив СТО и ОТО или, приняв на веру
СТО и ОТО, отказаться от уравнения Шредингера. Дирак пытался устранить это
противоречие, но его уравнение имеет ограниченное применение и физический
смысл, т.е. фактически не решает указанную проблему.
В связи с новыми представлениями о движении свободных тел, первый
постулат уже не представляется столь очевидным. Любая инерциальная
система имеет только ей присущие параметры винтового движения и вопрос
различения таких систем переходит из разряда принципиальных в разряд
чисто технических. С другой стороны, очевидно (и твердо установлено), что
элементарные частицы, например, пионы, имеют разное время жизни в
зависимости от скорости их движения. Этот пример показывает, что две
инерциальные системы отсчета, связанные с такими пионами неравноправны и
внутренние процессы в них протекают по-разному, даже с точки зрения СТО.
Первым распадется пион с меньшей абсолютной скоростью движения из какой
бы системы отсчета мы его не наблюдали.
Утверждение о том, что измеряемая скорость света не зависит от движения
наблюдателя противоречит экспериментально установленному эффекту
Доплера в оптике. Очевидно, что двигаясь навстречу световому лучу изменить
какие-либо его параметры мы не можем, поэтому, если скорость наблюдателя
будет складываться со скоростью света, то эффект Доплера будет, а если
результатом сложения скоростей будет величина, равная скорости света - то
эффект Доплера будет отсутствовать. Кроме того, если измеряемая скорость
света не зависит от движения наблюдателя, то это фактически означает, что
свет "знает" о перемещениях наблюдателя и меняет скорость в соответствии с
этим, что представляется невероятным. Что касается первой части второго
постулата, то с ней необходимо согласиться, имея в виду не относительную, а
абсолютную скорость света, что подтверждают наблюдения за двойными
звездами[9] и прямые эксперименты.[10] Независимость скорости света в вакууме
от движения источника является прямым следствием изложенных выше
представлений о гравидинамическом поле частиц. Вместе с тем, утверждение о
независимости скорости света в вакууме от движения источника и полной
взаимной независимости скорости света и движения наблюдателя, что
выражается в векторном сложении скорости света и наблюдателя (явление
звездной аберрации) автоматически означает абсолютную скорость света и
отрицание принципа относительности любых явлений (в том числе
механических и оптических). Поскольку есть разница, движется ли источник
света (излучает во все стороны фотоны со скоростью С, но с разной энергией)
или мы относительно источника, то это следствие того, что принципа
относительности не существует. Известно, что справедливость ?W=?mC2 , а не
W=mC2 автоматически показывает, что уравнение W=mC2+K при любом K?0
(мы показали, что оно верно) не инвариантно относительно преобразований
Лоренца, т.е. не удовлетворяет первому постулату теории относительности.
Поэтому в любой инерциальной изолированной системе имеется возможность
определить направление и абсолютную скорость ее движения. Как это сделать
уже было сказано и будет сказано еще.
В. Ритц - автор баллистической гипотезы первым усомнился в
справедливости второго постулата Эйнштейна, т.к. при его справедливости
независимо от выбора системы отсчета световое возмущение одновременно
возникшее в подвижной и "неподвижной" системе при совпадении начала их
координат к моменту времени t должно достигать вполне определенных точек
пространства, которые одновременно находятся на двух различных сферах, что
лишено физического смысла.[11]
[1] "Теория относительности, или релятивистская теория, была создана Альбертом Эйнштейном в
1905 г. Теория относительности, называемая также частной или специальной теорией
относительности, включает в себя теорию пространства-времени, механику быстрых движений со
скоростями, близкими к скорости света, электродинамику и оптику движущихся сред. Общая теория
относительности, представляющая собой теорию тяготения, была создана А. Эйнштейном в 1916 г.".
Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 300.
[2] "Опыт показывает, что во всех инерциально движущихся системах отсчета все механические
явления протекают одинаково. Это положение носит название принципа относительности Галилея,
или принципа относительности механики. Его можно сформулировать иначе: никакими механическими
опытами невозможно определить, находится ли система в инерциальном движении или покоится. Обе
формулировки эквивалентны". Там же, стр. 300.
[3] "Механическое движение тела относительно, - это положение означает, что о движении тела,
его перемещении в пространстве можно говорить лишь в том случае, если указано, по отношению к
какому телу происходит движение, относительно какого тела происходит перемещение. Понятие
"абсолютное движение тела" как движение тела по отношению к "абсолютному" пространству
Ньютона бессодержательно". Там же, стр. 300.
[4] "Так как уравнения Максвелла меняют свой вид при переходе от неподвижной системы к
движущейся, то это означает, что оптические и электродинамические явления в движущейся и
неподвижной системах отсчета должны протекать по-разному". Н.И. Карякин и др., Краткий
справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 301. То, что эти явления зависят от
абсолютной скорости движения показано ниже в этой главе со всей очевидностью, но уравнения
Максвелла здесь вовсе не при чем, т.к. они описывают волновой процесс, а свет - это частицы.
[5] "Для объяснения природы света в XVII в. была введена гипотеза механического эфира. Эфир -
всепроникающая мировая среда, обладающая очень малой плотностью ? (чтобы не препятствовать
движению тел - В.К.) и крайне большой упругостью Е (очень сильным внутренним взаимодействием -
В.К.), так что ?Е=с2=9?1020 см2/сек2. Свет представляет собой упругие колебания в эфире наподобие
звуковых колебаний в воздухе". Там же, стр. 301. После создания Максвеллом своей теории света
механический эфир был "заменен" электромагнитным и до сегодняшнего дня явно и нелегально ученые
пытаются выжать все из этой идеи вместо того, чтобы распрощаться с ней навсегда. Новая физика
делает понятие эфира совершенно излишним.
[6] "Свет представляет собой поперечное волновое движение. Это вытекает из теории Максвелла
и из многочисленных экспериментальных данных, в частности из опытов с поляризованным светом.
Отсюда следует, что эфир является твердым телом. Дело в том, что поперечные волны связаны со
сдвиговыми деформациями и могут возникать только в твердых телах, способных сопротивляться
сдвигу. Именно по этой причине звуковые волны, распространяющиеся в воздухе, являются
продольными. Более того, эфир должен быть упругим твердым телом. Скорость распространения
механических волн в различных материалах зависит от их упругих постоянных. Последние значительно
больше у стали, чем у воздуха. Очень большая скорость света говорит о том, что эфир должен иметь
очень большой модуль сдвига. Очень трудно представить себе, что все пространство заполнено этим
упругим твердым телом и что все материальные предметы проходят сквозь него без всякого
сопротивления". М.Р. Уэр, Д.А. Ричардс, Физика атома, Госатомиздат, М., 1961, стр. 90-91.
[7] "...объяснить различные оптические явления с единой точки зрения в рамках классической
физики невозможно, если не привлекать контракционную гипотезу Лоренца (сокращения размеров
тел в направлении их движения - В.К.). Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по физике, "Высшая
школа", М., 1962, стр. 305.
[8] Лоренц, в отличие от Эйнштейна, считал свои преобразования координат не имеющими
физического смысла, рассматривая их лишь как чисто математическое преобразование, упрощающее
уравнения. Основная формально-математическая идея этих преобразований состоит в том, чтобы
координаты и время в движущейся и "неподвижной" системе отсчета, с одной стороны, оставляли
прямолинейное механическое движение прямолинейным, а с другой - чтобы уравнение Максвелла
распространения света не меняло свой вид при переходе из одной системы отсчета в другую (в
преобразованиях Галилея это уравнение меняет свой вид). Ясно, что в отличие от преобразований
Галилея, преобразования Лоренца дадут изменение хода времени в движущейся системе отсчета,
изменение размеров движущихся тел и все то, что является "заслугой" СТО.
[9] "В астрофизике известны двойные звезды. Две звезды вращаются вокруг их центра масс. Если
принять "баллистическую гипотезу" Ритца (скорость света складывается со скоростью источника -
В.К.), то свет от звезд 1 и 2 будет идти с разными скоростями. Когда свет дойдет до Земли, мы увидим
звезды в положении А и В. Но к этому моменту звезды займут другое положение. Когда звезда 1 будет
находиться в положении А', свет от нее будет идти к Земле с большей скоростью и может прийти
раньше, чем он придет от нее, когда она находилась в положении А. Это означает, что мы можем
одновременно видеть то две, то четыре звезды, никакой периодичностью видимое движение звезд не
должно обладать. В то же время наблюдение показывает, что видимое движение двойных звезд
обладает строгой периодичностью и "ложные" звезды отсутствуют. Это означает, что баллистическая
гипотеза неверна". Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962, стр.
305.
[10] "В 1963 г. была осуществлена проверка этого постулата в лабораторных экспериментах с
быстро движущимися источниками ?-излучения. Было показано, что в пределах погрешности
экспериментов (?10%) скорость распространения ?-излучения не зависит от скорости движения его
источника". Б.М. Яворский, А.А. Детлаф, Курс физики, т.3, "Высшая школа", М., 1967, стр. 186. К
сожалению, даже мизерный кусочек вещества невозможно разогнать до скоростей, сравнимых со
скоростью света, поэтому в лабораторных условиях нельзя прямо подтвердить ошибочность второй
половины второго постулата, хотя звездная аберрация подтверждает, что измеряемая скорость света
зависит от движения наблюдателя.
[11] Вот каким образом ортодоксальная физика "доказывает" несостоятельность преобразований
Галилея, основанных на представлении об абсолютности времени (Н.И. Карякин и др., Краткий
справочник по физике, "Высшая школа", М., стр.306):
"Постулаты Эйнштейна и преобразования Галилея несовместимы. Действительно, рассмотрим
совместно три положения:
а) принцип относительности Эйнштейна (первый постулат);
б) закон постоянства скорости света (второй постулат);
в) абсолютность времени t? = t.
Рассмотрим две системы отсчета: неподвижную (условно) OXYZt и движущуюся (условно)
O?X?Y?Z?t? относительно неподвижной со скоростью v. Направление соответствующих осей совпадает.
В тот момент, когда начала координат О и О? совпадают, в точке О и О? происходит вспышка света.
Если этот момент принять за начало отсчета времени, тогда с одной стороны положение волновой
поверхности в момент времени t будет описываться уравнением сферы радиуса ct: x2 + y2 + z2 = (ct)2
с центром в точке О, с другой стороны, волновая поверхность будет описываться уравнением сферы
x? 2 + y? 2 + z? 2 = (ct? )2 с центром в точке О?. Таким образом, в один и тот же момент времени t = t?
волновая поверхность достигает различных точек пространства (см. рисунок), что лишено всякого
смысла. На самом деле волновая поверхность одна. Чтобы выйти из противоречия, необходимо
отбросить одно из трех утверждений. Но "а" и "б" - это экспериментальные факты, тогда как "в" -
утверждение, основанное на наблюдении медленных механических процессов. Опыт приводит к
необходимости отбросить понятие абсолютного, независящего от движения, времени".
Несмотря на кажущуюся убедительность этого "доказательства", очевидно, что оно противоречит
постулату "б" о постоянстве скорости света. Вспышка в О? в соответствии с этим постулатом не
будет перемещаться вместе с движущейся системой, а останется в системе О, т.к. скорость света не
складывается со скоростью источника света. Поэтому время не зависит от скорости движения
системы и оно абсолютно. Отнесение "а" и "б" к экспериментальным фактам, а "в" - к "ошибочному"
утверждению, основанному на наблюдении медленных процессов голословно. С теми же основаниями
утверждение "а" можно рассматривать, как результат недостаточности наших знаний на момент
становления СТО (Эйнштейн, например, не мог знать о реликтовом излучении), утверждение "б"
проверено экспериментально только в отношении независимости скорости света от движения
источника, но не наблюдателя (опыт Майкельсона легко объяснен новой физикой исходя из
классического сложения скоростей света и наблюдателя) а утверждение "в" подтверждено всем
ходом развития науки. Вышеприведенные рассуждения можно иллюстрировать такой аналогией: если
движущийся в воздухе объект создает звуковую волну, распространяющуюся равномерно во все
стороны со скоростью, определяемой свойствами среды и не зависящей от скорости наблюдателя и
скорости источника (хотя измеряемая скорость наблюдателя и звука складываются по классическим
законам), то движущийся источник света излучает во все стороны фотоны, скорость которых
определяется не свойствами среды, а формулой релятивистского увеличения гравитационного
заряда, поэтому не может превысить скорость света. Естественно, что скорость фотонов в таком
случае также не зависит ни от скорости источника, ни от скорости наблюдателя, хотя измеряемая
скорость будет результатом классического сложения скорости света и скорости наблюдателя. В
изложенном "доказательстве" авторы сами складывают скорость света со скоростью движения
системы О?.
Здесь будет уместным привести изящное доказательство ошибочности преобразований Лоренца,
данное А.И. Костиным в сборнике трудов членов клуба "Международная интеллектуальная
инициатива", Изд. "ВВВ", М., 1996, стр. 14-16: "Лоренц рассматривал две инерциальные системы
отсчета (ИСО) К и К?. ИСО К - неподвижна, а ИСО К? - движется относительно первой со скоростью v
в направлении координатных осей O-X и O?-X?, которые лежат на одной прямой.
В момент совпадения и других осей прямоугольных координат ИСО К и ИСО К?, из общего начала
координат посылается световой сигнал вдоль осей O-X и O?-X?, который в обеих системах движется до
определенной точки, лежащей на оси O-X, т.е. в ИСО К, на что затрачивается время в ИСО К равное
t, а в ИСО К? равное t?.
Далее Лоренц выводит два уравнения, связывающих расчетные величины обеих систем:
(1)
(2)
доказав при этом идентичность коэффициента ? в обоих уравнениях.
С целью определения коэффициента ?, Лоренц решает конкретный пример, подставляя в
уравнения (1) и (2) значения их параметров, соответствующие моменту прихода светового сигнала в
заданную точку на оси O-X. По мнению Лоренца, значения этих параметров равны: x = ct, x? = ct?, где
с - скорость света в вакууме.
После подстановки этих значений в уравнения (1) и (2) и их совместного решения, Лоренц
получил следующее значение:
(3)
говорящее о том, что при увеличении относительной скорости движения тела его размер,
измеряемый из другой ИСО, уменьшается.
Решая затем совместно уравнения (1), (2) и (3), Лоренц получил формулу, связывающую
времена в обеих системах:
(4),
говорящую о том, что в собственной ИСО время течет быстрее.
По нашему мнению, с этим нельзя согласиться потому, что в данном выводе следовало бы дать в
системе К? более точное определение абсциссы заданной точки в которой заканчивается путь
светового сигнала. Если в начальный момент начало абсциссы совпадало с началом координат обеих
систем, то к моменту прибытия светового сигнала в конечный пункт, начало абсциссы переместилось
в сторону этого пункта на расстояние равное vt?, в результате чего указанная абсцисса уменьшилась
на эту величину:
(5).
Если это значение абсциссы подставить в уравнение (1) и (2), то в результате их совместного
решения окажется, что:
(6).
Следовательно, никакого укорочения движущихся предметов не происходит.
С учетом нового значения ? совместное решение уравнений (1) и (2) дает следующий результат:
(7).
Иначе говоря, никакого удлинения времени в чужих ИСО не происходит".
http://www.new-physics.narod.ru
15.1. ИСТОЧНИК СВЕТА, ДВИЖУЩИЙСЯ В ПУСТОТЕ
На фигуре 15.1.1а изображен источник света S, движущийся с абсолютной
скоростью V. Нас будет интересовать свет, излучаемый в направлении A,
составляющем с V некоторый угол ?. На фигуре 15.1.1б изображена расчетная
схема рассматриваемого случая, где P0 - импульс фотона неподвижного
источника, PV - импульс фотона "движущегося" со скоростью V. P - импульс
фотона в заданном направлении движущегося источника.
Из фигуры 15.1.1б:
(15.1.1).
Учитывая, что:
и (15.1.2),
подставим (15.1.2) в (15.1.1) и после некоторых преобразований получим:
(15.1.3).
Скорость света от движущегося в пустоте источника в разных направлениях
будет одинакова и равна скорости от неподвижного источника С, а частота
излучения (эффект Доплера) определится формулой (15.1.3). Из нее, в
частности, видно, что при (поперечный эффект Доплера):
(15.1.4),
что совпадает с известным выражением теории Эйнштейна для поперечного
Доплер-эффекта.[1]
При ?=0 (мы принимаем излучение от движущегося к нам источника), из
(15.1.3): , при V=C, , т.е. в этом случае мы воспринимаем
удвоенную частоту. При ?=? (мы принимаем излучение от движущегося от нас
источника), из (15.1.3): , при V=C, , т.е. в этом случае
источника света мы просто не увидим из-за бесконечно большой длины волны
излучения. Теперь можно показать, что астрономы неверно подсчитывают
скорости удаленных объектов Вселенной, пользуясь законом Хаббла.[2]
Таким образом, экспериментально подтвержденную формулу (15.1.4) можно
получить не прибегая к представлениям о замедлении времени в движущихся
телах, просто источник испускает фотон с меньшей энергией, чтобы он попал к
наблюдателю и наблюдатель способен воспринимать только такой фотон.
Здесь следует добавить, что по существующей теории свет представляет
собой электромагнитные колебания, которые по теории Эйнштейна должны
совершаться бесконечно медленно, что указывает на противоречивость теории
и не соответствует опытным данным. Если при движении размеры тел
уменьшаются в направлении движения, то уменьшается и длина световой
волны до нуля (по формулам специальной теории относительности), что
противоречит эксперименту и закону сохранения энергии, а если длина
световой волны остается неизменной, то это противоречит опыту Майкельсона.
Поскольку время в движущейся системе идет медленнее, то частота света
должна уменьшаться, длина волны также уменьшается и учитывая, что: C=??,
скорость света тоже должна уменьшаться, а это противоречит исходному
постулату Эйнштейна. Для того чтобы все эти противоречия устранить, нужен
особый статус для фотонов, не подчиняющихся теории относительности, что
противоречит здравому смыслу. Таким образом, известная теория
относительности противоречива.
[1] "...из формулы (получающейся из гипотезы о существовании эфира - В.К.) следует, что при
движении источника по отношению к наблюдателю в направлении, перпендикулярном к линии
наблюдения (?=?/2), эффект Доплера должен отсутствовать: ?=?0. Теория относительности приводит
к иному выводу - при ?=?/2 должен наблюдаться так называемый поперечный эффект Доплера:
? = ?0
Этот эффект является чисто релятивистским. Он обусловлен замедлением хода времени в
движущейся системе отсчета. ...экспериментальная проверка существования поперечного эффекта
Доплера связана с большими трудностями. Впервые такой опыт был осуществлен в 1938 г.
американскими физиками Г. Айвсом и Д. Стилуэллом. Результаты опытов Айвса и Стилуэлла
полностью согласовались с релятивистской теорией эффекта Доплера и тем самым явились еще
одним экспериментальным подтверждением справедливости специальной теории относительности".
Б.М. Яворский, А.А. Детлаф, Курс физики, т.3, "Высшая школа", М., 1967, стр. 204.
[2] Закон Э. Хаббла записывают в следующем виде ("Физика космоса", Советская энциклопедия,
М., 1976, стр. 118): (1), где z - относительное изменение частоты спектральной
линии, ?0 - лабораторная частота линии, ? - наблюдаемая частота линии удаленной галактики, С -
скорость света, Н - постоянная Хаббла, r - расстояние до удаленной галактики. Из (15.1.3) при ?=?
(галактики удаляются от нас) можно записать: (2). Подставляя (2) в (1), найдем:
(3). Если C""V, то V=H?r. Для некоторых квазаров z? 2, т.е. , откуда
V=2/3C, а не 2C, как получилось бы у ортодоксальной астрономии. При V=C, z=?. Поэтому, для
данного случая ей приходится употреблять специальную теорию относительности. Очевидно, что
новая физика дает более правильный расчет расстояний до удаленных объектов Вселенной не
привлекая теорию относительности, а ранее полученные данные придется пересчитать.
http://www.new-physics.narod.ru
15.2. ДВИЖУЩИЙСЯ В ПУСТОТЕ НАБЛЮДАТЕЛЬ,
ИСТОЧНИК НЕПОДВИЖЕН
Только абсолютно неподвижный наблюдатель воспринимает свет,
соответствующий формуле (15.1.3), т.е.:
(15.2.1).
Случай, когда источник неподвижен, а наблюдатель движется ( )
изображен на фигуре 15.2.1.
Из фигуры 15.2.1:
(15.2.2).
Учитывая, что: (15.2.3)
и подставив в (15.2.2), найдем:
(15.2.4).
При: ? =0, ,
При: , , (поперечный эффект Доплера для
наблюдателя).
При: ? =?, , .
Источник кажется движущемуся наблюдателю расположенным в
направлении , смещенном от истинного в сторону движения наблюдателя.
http://www.new-physics.narod.ru
15.3. ИСТОЧНИК И НАБЛЮДАТЕЛЬ ДВИЖУТСЯ В
ПУСТОТЕ
В этом случае наблюдатель будет измерять скорость света от источника в
соответствии с формулой (15.2.2). Частота принимаемого излучения получится
после подстановки (15.2.1) в (15.2.4):
(15.3.1).
Рассмотрим наиболее важный на практике случай, когда источник и
наблюдатель движутся с одинаковой скоростью в одну сторону, т.е. расстояние
между ними не меняется.
Если источник расположен сзади наблюдателя по ходу движения (?=0, ? =
?), то формула (15.3.1) дает:
(15.3.2).
Если источник расположен впереди наблюдателя по ходу движения (?=?,
?=0), то формула (15.3.1) дает тот же самый результат (15.3.2) для частоты
света.
Случай, когда источник и наблюдатель расположены на линии,
перпендикулярной их абсолютному движению изображен на фигуре 15.3.1.
Легко видеть, что наблюдателю, движущемуся вместе с источником, он кажется
( ) именно там, где в данный момент находится в действительности, хотя
фотоны поступают к наблюдателю из положения S источника. При этом
наблюдатель будет видеть строго перпендикулярное движение фотонов к
направлению абсолютного движения V ( ), а источник должен излучать
фотон, который попадет к наблюдателю под углом , ( ).
Из фигуры 15.3.1 можно найти, что , т.е. угол ? очень мал (для
земных условий равен углу звездной аберрации, составляющему ).[1]
Из фигуры 15.3.1 видно, что:
(15.3.3),
значит: (15.3.4).
Подставив , (15.3.3) и (15.3.4) в (15.3.1), найдем:
(15.3.5).
В (15.3.5) выражение можно преобразовать к виду:
(15.3.6).
Применяя к (15.3.6) известную приближенную формулу: в
которой при можно ограничиться только первым членом в правой части,
найдем:
(15.3.7),
подставив (15.3.7) в (15.3.5), получим:
(15.3.8).
Таким образом, угол ? на фигуре 15.3.1 оказывается таким, что источник S
излучает в этом направлении такую же частоту света, как и при поперечном
эффекте Доплера. Сравнивая (15.3.8) и (15.3.2) видим, что наблюдатель,
движущийся вместе с источником всегда будет наблюдать красное смещение
частоты, максимальное вдоль направления движения. По этим формулам можно
найти направление и величину абсолютной скорости. Из формул (15.3.2) и
(15.3.8) легко получить связь между абсолютной скоростью движения
удаленной галактики и относительным изменением частоты спектральной
линии ее.[2]
Официальная физика вводит в заблуждение астрономов, когда они
фиксируют нулевое относительное изменение частоты спектральной линии
удаленной галактики, ошибочно считая, что относительно нас скорость этой
галактики равна нулю. Поскольку при одной и той же скорости источника и
наблюдателя мы всегда наблюдаем красное смещение, то из формулы (15.3.1)
можно найти соотношение скоростей источника и наблюдателя при котором
(z=0).[3]
[1] "Явление звездной аберрации состоит в том, что звезды меняют свое видимое положение на
небесном своде. В течение года они описывают эллипсы с фиксированным центром, большая полуось
которых имеет дуговые размеры в 20,5''. Малая полуось различна. Она равна большой полуоси для
звезд, лежащих в направлении, перпендикулярном к плоскости земной орбиты и равна нулю для
звезд, лежащих в плоскости земной орбиты. С точки зрения неподвижного эфира аберрация
объясняется движением Земли относительно эфира. Волна, входящая через объектив О телескопа,
затрачивает время на то, чтобы дойти до глаза наблюдателя. Но за это время телескоп пройдет
путь s = vt, и свет не попадает в глаз. Чтобы свет попал в глаз, телескоп необходимо наклонить в
сторону движения на угол ? = tg? = = . Если подставить скорость Земли v=30 км/сек и
с=300000 км/сек, то ?=10-4 рад=20,5''(!). С точки зрения теории Герца (которая предполагает, что
эфир полностью увлекается движущимися телами - В.К.) звездной аберрации не должно быть, так как
лучи света, вступившие в телескоп, распространяются в эфире, который движется вместе с
телескопом и никакого отставания света не будет. Таким образом, принцип относительности для
оптических явлений, который должен выполняться в теории Герца, приводит к отрицанию звездной
аберрации". Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 302303.
С точки зрения новой физики "неподвижный эфир" эквивалентен абсолютной системе отсчета
(неважно при этом, существует ли он на самом деле), поэтому расчетное значение звездной
аберрации совпадает с наблюдаемым. Это наблюдение указывает на векторную сумму скорости света
и наблюдателя и одновременно противоречит второму постулату СТО, указывая на ошибочность этой
теории.
[2] Подставляя в (15.3.8) выражение для относительного изменения частоты спектральной линии
, получим абсолютную скорость галактики, двигающейся параллельным курсом:
. Подставляя (15.3.2), получим абсолютную скорость галактики, двигающейся
впереди или сзади нас: .
[3] Если наблюдатель движется впереди источника, то из (15.3.1): (1), где VS -
абсолютная скорость источника, а VН - абсолютная скорость наблюдателя. Если источник движется
впереди наблюдателя, то из (15.3.1): (2). Графики выражений (1) и (2) представлены на
рисунке.
Из рисунка видно, что догоняющий должен двигаться всегда быстрей убегающего, чтобы
относительное изменение частоты спектральной линии удаленной галактики было равно нулю. Если
убегающий объект движется со скоростью C/2, то догоняющий должен двигаться со скоростью света
для выполнения этого условия. Поскольку в расширяющейся в соответствии с законом Хаббла
Вселенной скорость догоняющего объекта всегда меньше убегающего, то в любой точке Вселенной мы
должны наблюдать красное смещение (если не учитывать пекулярные скорости).
http://www.new-physics.narod.ru
15.4. ЗЕРКАЛО, ДВИЖУЩЕЕСЯ В ПУСТОТЕ
Неподвижное зеркало отражает фотоны той частоты, которую воспринимает.
Движущееся зеркало является "источником" света и излучает фотоны в
соответствии с формулой (15.1.3), где - частота, отражаемая неподвижным
зеркалом. Все это справедливо и для света, проходящего через прозрачную
пластинку, движущуюся в пустоте.
http://www.new-physics.narod.ru
15.5. ФОТОНЫ В ДВИЖУЩЕЙСЯ СРЕДЕ
Скорость фотонов в среде уменьшается из-за тормозящего действия
поляризационного следа, движущегося за фотоном (вдали от полосы
поглощения). Если среда движется, то, естественно, что вместе с ней движется
и поляризационный след, что приводит к постепенному разворачиванию
траектории фотона по движению среды. Когда фотон движется по направлению
движения среды, расстояние между центром поляризационного следа и
фотоном небольшое и это соответствует малому значению показателя
преломления среды, скорость фотона велика. Когда фотон движется против
движения среды, расстояние между центром поляризационного следа и
фотоном увеличивается и это соответствует увеличению показателя
преломления среды, скорость фотона уменьшается. Таким образом, несмотря на
то, что среда имеет определенный показатель преломления, при ее движении
появляется динамический показатель преломления, зависящий от угла между
направлением движения фотонов и среды. В результате фотон "сдувается"
движущейся средой в направлении движения среды.
Обратимся к фигуре 15.5.1. Фотон движется в среде со скоростью .
Движение его можно рассматривать, как одновременное движение со
скоростью С и "сдувание" в противоположную сторону со скоростью V0.
Очевидно, что:
(15.5.1).
За неимением более конструктивных мыслей, предположим, что "сдувание"
фотона при движении среды происходит с таким же коэффициентом, как в
формуле (15.5.1), причем коэффициент от скорости не зависит, тогда скорость
"сдувания" фотона движущейся средой:
(15.5.2),
где V - скорость среды. Конечно, это предположение неточно отражает
реальность. Например, опыты Физо дают значение коэффициентов в (15.5.2) не
, а . Но и коэффициент Физо нельзя признать точным, поскольку,
как мы выяснили, показатель преломления среды зависит от угла между
векторами скоростей фотона и среды, который самопроизвольно меняется.
Придерживаясь в этой книге приоритета краткости перед углубленным
анализом, из фигуры 15.5.1 найдем скорость фотона Vф в движущейся среде
(скорость "сдувания" V нас сейчас не интересует):
Vф= (15.5.3).
Из (15.5.3): при ?=0 (среда движется по световому лучу) Vф= ,
при ?=? (среда движется навстречу световому лучу) Vф = , а при
(среда движется поперек траектории фотона, которая была бы в неподвижной
среде) Vф = .
Как и следует ожидать, при n=1 (среда отсутствует) Vф=С, а при V=0,
Vф= .
Расчет по (15.5.3) показывает, что "сдувание" фотонов в атмосфере Земли
при ее орбитальном движении составляет угол в противоположную
сторону углу аберрации звезд .
http://www.new-physics.narod.ru
15.6. ОПЫТ МАЙКЕЛЬСОНА
Предыдущие разделы подготовили читателя к новому объяснению
отрицательного результата опыта Майкельсона, который послужил толчком к
появлению СТО. Опыт Майкельсона является тем пробным камнем, на котором
сломала зубы классическая физика и "восторжествовала" теория Эйнштейна.
Однако это торжество кажущееся, т.к. объяснение результатов опыта с
помощью теории относительности некорректно, в частности, совершенно
игнорируется (иначе опыт Майкельсона невозможно объяснить[1]) тот
экспериментально доказанный факт, что источник света меняет частоту фотонов
в зависимости от скорости движения (например, поперечный эффект Доплера).
Сейчас мы получим объяснение результатов опыта Майкельсона на основе
развиваемых в этой книге неоклассических представлений и отрицании
принципа относительности.
Майкельсон с помощью своего интерферометра, изображенного на фигуре
15.6.1, пытался определить абсолютную скорость Земли по смещению
интерференционных полос при повороте интерферометра на 900, но получил
нулевой результат, который не зависит ни от частоты источника света
(движущийся с интерферометром или космический "неподвижный") ни от
длины плеч интерферометра.
Вне зависимости от частоты источника ?S полупрозрачное зеркало З
является движущимся с абсолютной скоростью V источником, который на плече
L1 создает частоту (см. (15.3.8)):
(15.6.1),
а на плече L2 (см. (15.3.2)):
(15.6.2).
Число волн N укладывающихся на пути l связано с частотой света и
скоростью света С соотношением:
(15.6.3).
Для луча 1: (15.6.4),
а для луча 2:
(15.6.5) (15.6.6).
Подставляя (15.6.1) и (15.6.4) в (15.6.3), найдем:
(15.6.7),
где - число волн, укладывающихся на плече L1 абсолютно неподвижного
интерферометра (движется или нет источник S не имеет значения). Подставляя
(15.6.2) и (15.6.5) в (15.6.3), найдем:
(15.6.8).
Подставляя (15.6.2) и (15.6.6) в (15.6.3), найдем:
(15.6.9).
Складывая (15.6.8) и (15.6.9), получим:
(15.6.10),
где - число волн, укладывающихся на плече L2 абсолютно неподвижного
интерферометра.
Таким образом, мы видим, что интерференционная картина, создаваемая
лучами и остается постоянной (разность фаз фотонов этих лучей остается
постоянной) вне зависимости от абсолютной скорости интерферометра и
ориентации его относительно этой скорости.
Здесь следует заметить, что поскольку выражение (15.3.2) является
точным, а (15.3.8) приближенным, имеется потенциальная возможность в
будущем определить абсолютную скорость перемещения объекта, на котором
установлен интерферометр с многократным отражением луча, почти
перпендикулярного направлению движения (фигура 15.6.2).
От лазерного источника S свет на полупрозрачном зеркале З1 разделяется
на луч 1, который многократно отражается от зеркал З3 и З4 и полупрозрачным
зеркалом З2 совмещается с прямым лучом 2 и дает интерференционную
картину, зависящую от величины абсолютной скорости V и ориентации
интерферометра относительно вектора этой скорости.
[1] Американские физики Альберт Абрахам Майкельсон (1852-1931) и Эдвард Вильямс Морлей
(1869-1923) с целью обнаружить "эфирный ветер", существующий согласно теории Лоренца,
поставили этот опыт в 1887 году. Для объяснения отрицательного результата опыта Майкельсона
Фитцджеральд и Лоренц выдвинули контракционную гипотезу, согласно которой размеры тел в
направлении движения уменьшаются в отношении , где ?=V2/C2. Эйнштейн по результатам
этого опыта считал, что все наблюдатели, измеряющие скорость света, получат один и тот же
результат независимо от того, какова скорость его собственного движения в пространстве.
http://www.new-physics.narod.ru
15.7. НЕКОТОРЫЕ СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
АБСОЛЮТНОЙ СКОРОСТИ
Частично они были указаны ранее. Источник света излучает фотоны истинной
частоты, т.е. те, у которых радиус винтовой траектории в 2? раз меньше длины
волны (шага винтовой линии), а наблюдатель воспринимает фотоны кажущейся
частоты, т.е. с радиусом винтовой траектории больше или меньше расчетного
относительно измеряемой им длины волны в зависимости от того, движется ли он
навстречу световому лучу или по его направлению. Если на пути света находится
препятствие А (фигура 15.7.1) размер которого , то вместо препятствия А мы
увидим дифракционное кольцо В из-за того, что часть фотонов, которые могли бы
попасть в площадь кольца, поглощаются препятствием при попадании на него.
Диаметр дифракционного кольца, таким образом, определяется истинной, а не
кажущейся частотой света.
Измеряя диаметр дифракционного кольца в разных направлениях от
источника, мы найдем истинное направление движения в пространстве источника
и наблюдателя по линии, соединяющей источник и точку с минимальным
диаметром кольца. Абсолютную скорость найдем из формулы (15.1.3) для двух
измерений (?=0 и ?=?).
Можно предложить и другие способы измерения абсолютной скорости
пользуясь тем, что радиус винтовой траектории фотона (и других частиц) зависит
только от его истинной частоты.
Принцип относительности движений можно опровергнуть, исследуя и чисто
механические явления. Например, раскрутив шарик в инерциальной системе, мы
будем наблюдать прецессию его гравидинамического момента вокруг вектора
абсолютной скорости системы, причем частота прецессии пропорциональна
абсолютной скорости. Абсолютную скорость также можно определить, измеряя
массу тела в инерциальной системе, поскольку она является функцией скорости
движения тела. Таким образом, Эйнштейн, взяв за исходный постулат
относительность движений, получает формулу, связывающую скорость движения
тела и массу этого тела. Поскольку массу тела мы можем определить и она
абсолютна, то найдем и абсолютную скорость, поэтому полученная формула
противоречит исходному постулату Эйнштейна, следовательно, его теория
внутренне противоречива.
Теория относительности родила массу парадоксов, которые косвенно
указывают на ее ошибочность. Например, рассматривая относительность
одновременности, СТО связывает координату точки с моментом времени, но
поскольку "начало" координат произвольно, возникает неразрешимое
противоречие: событие А раньше В и одновременно позднее В, причем разница
произвольна и зависит от масштаба оси Х! С часами тот же неразрешимый
парадокс, т.к. "движущиеся" идут медленнее "неподвижных", а само движение
относительно, то одни часы идут одновременно быстрее и медленнее других.[1]
Разве не абсурдно с точки зрения здравого физического смысла сложение
скоростей в СТО, когда, например, два электрона, излучаемые в
противоположные стороны со скоростью 0,9С относительно источника, по
отношению друг к другу движутся со скоростью меньше скорости света.
Простейший опыт, когда два наблюдателя "встречают" эти электроны дает
значение скорости каждого электрона 90% от скорости света, значит их
относительная скорость составляет 1,8 С.
Вдаваться в подробности критики СТО не имеет смысла. Этой критики в
литературе предостаточно с самого возникновения СТО и по сей день.
Единственным недостатком критиков являлся тот, что они почти ничего не могли
предложить взамен, с единой точки зрения объяснив все эксперименты по данной
теме и не вступая в конфликты с массой других опытных данных.
Наиболее убедительными доводами против теории относительности автор
считает следующие. В принципе, теория относительности не видит разницы
между Солнечной системой по Птолемею и Копернику. Чтобы увидеть эту
разницу, вводится понятие инерциальной системы отсчета, которая подчиняется
закону инерции (первому закону Ньютона). Инерциальная система не
взаимодействует с другими, т.е. свободна. Считается, что теория относительности
применима только к таким системам. Но подобных систем реально не существует
ни в микро- ни в макромире, все они не могут считаться свободными, поэтому
теорию относительности просто не к чему применить. В этой книге достаточно
убедительно показано, что любое тело, которое можно с большой натяжкой
считать свободным, движется по винтовой линии. В этом случае существование
инерциальных систем в классическом понимании невозможно не только
практически, но и теоретически.
[1] "В мёссбауеровских "часах" используются фотоны, испускаемые радиоактивным изотопом железа,
входящим в состав кристалла железа. Одинаковые мёссбауеровские часы показывают одно и то же время с
точностью 10-16. Изменение времени на такую долю приводит к резкому увеличению скорости счета фотонов.
В опыте по проверке замедления хода времени мёссбауеровские часы приводились в быстрое вращение и,
как оказалось, шли медленнее в раз идентичных покоящихся часов. Таким образом, теория (СТО
- В.К.) вновь была подтверждена". С точки зрения новой физики этот опыт (как и другие подобные)
показывает упрочнение "часов" за счет роста гравитационного заряда и, соответственно,
гравидинамического поля с увеличением скорости движения. Сравнивая между собой показания таких часов,
установленных на спутниках Земли, легко определить мгновенное направление и абсолютную скорость
движения Земли в пространстве.
http://www.new-physics.narod.ru
16. КРИТИКА ОБЩЕЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ (ОТО)
Огромной заслугой А. Эйнштейна является то, что он предложил вариант
механизма дальнодействия гравитационного поля (других серьезных вариантов
механизма действия гравитационного поля вообще не существует в науке) в
отличие от И. Ньютона, для которого дальнодействие гравитационного поля и
его бесконечная скорость распространения не вызывали сомнений, хотя он и не
раскрывал механизм его действия.
В основе ОТО лежит принцип эквивалентности,[1] по которому невозможно
действие гравитационного поля отличить от постоянного ускорения, с которым
движется наблюдатель. Рассмотрим два случая.
1. Мы движемся с постоянным ускорением g=9,8 м/сек2 в космическом
корабле за счет бесконечной щедрости спонсоров, обеспечивающих нас
горючим, несмотря на то, что для поддержания этого постоянного ускорения
приходится сжигать прогрессивно увеличивающееся количество топлива из-за
релятивистского роста массы корабля. Нетрудно посчитать по формуле t=Vt/g,
что скорости света мы "достигнем" достаточно быстро - через 33 дня. Через 2-3
недели мы уже сможем сотнями разных способов определить, что масса всех
окружающих тел увеличивается.
2. Мы сидим на поверхности Земли примерно в однородном гравитационном
поле и пытаемся определить изменение массы окружающих предметов. Можно
ждать хоть до второго пришествия - ничего обнаружить не удастся. Этот
пример начисто отвергает принцип эквивалентности ОТО. Мало этого:
приподняв на несколько метров некоторое тело, мы никакими способами не
сможем зафиксировать изменение массы этого тела и в то же время легко
определим современными приборами изменение напряженности
гравитационного поля.
Новой неоклассической физикой легко объясняются все экспериментальные
"подтверждения" ОТО, такие, как аномальное вращение перигелия Меркурия,[2]
искривление лучей света при прохождении их вблизи массивных тел[3] и
красное смещение в спектре излучения, испускаемого массивными телами,[4]
поскольку фотон, как и любая другая частица, обладает гравитационным
зарядом. Новая физика считает, что масса тел (гравитационный заряд) - это
уже есть их релятивистская инертная масса (см. теорию элементарных частиц),
т.к. она возникает при круговом движении (с точки зрения ортодоксальной
физики - с постоянным центростремительным ускорением) нейтрино в
элементарных частицах. Поэтому инертная и гравитационная масса одно и то
же и говорить об их "эквивалентности" излишне.[5] Эйнштейн, когда говорит об
эквивалентности инертной и гравитационной массы подразумевает нечто
другое. Для того чтобы легализовать свой принцип эквивалентности, он
рассматривает надуманную проблему: одинаковы ли массы во втором законе
Ньютона (F=ma) и в законе всемирного тяготения, т.е. одинаковы ли
инерционная и гравитационная масса? Если они одинаковы (а это
действительно так и подтверждено экспериментально), то следует совершенно
незаконная операция: массу во втором законе Ньютона Эйнштейн считает не
коэффициентом пропорциональности, а функцией, т.е. величиной, зависящей
от ускорения тела. Поэтому, якобы, мы не сможем отличить, двигаемся ли мы с
ускорением или изменилась напряженность гравитационного поля. Дальше -
больше. Надо доказать, что все тела движутся с ускорением. Для этого
Эйнштейн привлекает геометрию Римана искривленного пространства. В таком
пространстве тела должны двигаться по геодезическим линиям, т.е. по
криволинейным траекториям, а значит (по представлениям ортодоксальной
физики) с ускорением, хотя это нужно специально доказывать. А поскольку они
движутся с ускорением - это означает, что на них действует сила - всемирного
тяготения, по замыслу Эйнштейна. Таким образом, гравитационное поле
подменяется искривленным пространством, "объясняющим" дальнодействие
"гравитационного" поля.[6] При этом упускается из рассмотрения тот факт, что
движение по геодезическим линиям в искривленном пространстве равносильно
прямолинейному равномерному движению в евклидовом пространстве, т.е.
происходит без ускорения. В противном случае движение в искривленном
пространстве вообще невозможно, т.к. оно противоречило бы закону
сохранения энергии.
Одним из способов проверки выводов ОТО об искажении пространствавремени
вблизи массивных тел является изучение отклонения светового луча,
проходящего вблизи Солнца. Одну фотографию звездного неба делают во время
солнечного затмения, а другую через полгода этого же участка звездного неба.
Затем фотографии совмещают и определяют видимое смещение звезд. На
фигуре 16.1 изображены данные, полученные в 1922 году Кемпбеллом и
Трюмплером (рисунок заимствован из книги В.А. Ацюковского "Логические и
экспериментальные основы теории относительности", М., 1990, стр. 46).
Фиг. 16.1
Разъяснения относительно серых областей рисунка последуют ниже.
Согласно ОТО отклонение световых лучей вблизи Солнца составляет:
(16.1),
где ? - угол видимого отклонения звезды, G - гравитационная постоянная, M -
масса Солнца, rc - радиус Солнца, R - расстояние от луча света до центра
Солнца, c - скорость света. (Физика космоса, М., 1976, стр. 211). Указанные
авторы получили на лимбе Солнца (при rc=R) значение 1,"72 ?0,11. Хорошее
совпадение с теорией обусловлено большим желанием авторов подтвердить
ОТО, т.к. описанный метод проверки ОТО не может ни подтвердить эту теорию,
ни опровергнуть ее по следующим причинам (то же относится и к отклонению
луча света по теории Ньютона).
1. Из-за большой яркости короны Солнца, звезды вблизи его лимба не
видны и приходится экстраполировать данные на лимб гиперболической
кривой. Так как гипербола имеет здесь крутую ветвь, уходящую в
бесконечность, а наблюдаемые смещения имеют большой разброс значений, на
лимбе легко получить любое желаемое смещение луча.
2. Как по теории ОТО так и по теории Ньютона линии видимого смещения
звезд должны проходить точно через центр Солнца, однако ни одна из них
через центр не проходит. Мало того, расстояния от линий видимого смещения
звезд L до центра Солнца имеют самое разное значение, вплоть до значений,
превышающих 12 радиусов Солнца (фиг. 16.2).
Фиг. 16.2.
3. Из фигуры 16.1 видно, что часть изображений звезд смещается "куда
надо" - от Солнца, часть изображений смещается в противоположную сторону,
а часть вообще никуда не смещается, причем большинство последних
находится в непосредственной близости от Солнца. Этот факт с позиций ОТО
или теории Ньютона объяснить невозможно, поэтому гравитационное смещение
лучей света не только маскируется, но и наблюдаемая картина
преимущественно определяется другим эффектом.
Автор согласен с официальной астрономией, что объяснение результатов,
изображенных на фигуре 16.1 рефракцией света на облаках плазмы в короне
Солнца (простирающейся вплоть до орбиты Земли), невозможно, т.к.
рефракция видимого света в короне незначительна.[7] Примерное
расположение и форма облаков плазмы изображены на фигуре 16.1 серым
цветом. Наблюдаемую картину видимого отклонения положения звезд можно
объяснить полным внутренним отражением света в облаках плазмы.[8] Этот
эффект полностью смазывает картину гравитационного отклонения световых
лучей, и частично усиливает видимое отклонение звезд, т.к. в среднем в
направлении на Солнце концентрация электронов в плазме выше, чем в других
направлениях. Достаточно добавки менее чем в 1", чтобы отвергнуть
искажение пространства вблизи Солнца. Если луч света от звезды проходит
внутри облака плазмы, то отклонения не наблюдается. Если луч света проходит
вблизи границы облака, где градиент плотности заряженных частиц
повышен,[9] наблюдается отклонение видимого положения звезды в
направлении перпендикуляра от поверхности внутрь облака за счет полного
внутреннего отражения. Поэтому отклонения в видимом положении звезд в
этом случае имеют самые разные направления.
Таким образом, проверка ОТО по отклонению световых лучей звезд вблизи
Солнца не корректна.
Более перспективным методом представляется не измерение угла
гравитационного отклонения луча света, а измерение относительного
изменения частоты спектральных линий луча, проходящего вблизи массивного
тела. Чтобы подробнее рассмотреть этот вопрос, решим задачу об отклонении
траектории фотона под действием внешней силы, направленной
перпендикулярно траектории фотона.
По второму закону Ньютона:
(16.2).
Расчетная схема импульсов рассматриваемого случая изображена на
фигуре 16.3, где ? - угол отклонения. Второй закон Ньютона для фотона:
(16.3).
Приравняем (16.2) и (16.3):
mdV + Vdm = (16.4).
Поскольку , то . Подставим в (16.4) и решим полученное
уравнение:
(16.5).
Из фигуры 16.3 видно, что , при малых углах Sin ? ? ?, поэтому:
(16.6).
Из (16.6) видно, что внешняя сила увеличивает частоту фотона, т.к.
сообщает ему дополнительный импульс. Из фигуры 16.3: , т.е.
траекторию фотона под действием перпендикулярной силы развернуть на 900
невозможно, а масса фотона под действием такой силы растет в соответствии с
известной формулой релятивистского увеличения массы: .
Наблюдение за относительным изменением частоты света от звезды при
покрытии ее Солнцем удобнее проводить из космического пространства, т.к. в
этом случае "затмение" Солнца можно организовать на длительное время. По
мере приближения солнечного диска спектральные линии звезды должны
смещаться в коротковолновую часть спектра в соответствии с теорией
Эйнштейна:
(16.7)
или с теорией Ньютона:
(16.8),
где - относительное увеличение частоты света, ? - угол отклонения луча
света, M - масса Солнца, G - гравитационная постоянная, R - расстояние от
центра Солнца до луча. Подобный эксперимент значительно точнее, т.к. не
подвержен влиянию облаков плазмы, относительное изменение частоты
измеряется с высокой точностью и обработка результатов удобнее, поскольку
экспериментальные точки образуют единственную гиперболу.
Для проверки гравитационного красного смещения, которое для Солнца
составляет по теории Эйнштейна и Ньютона одинаковую величину:
(16.9),
где R0 - радиус Солнца, Сен-Джоном из обсерватории Маунт Вилсон были
получены результаты, представленные на фигуре 16.4. Рисунок заимствован из
книги: О. Струве и др. Элементарная астрономия. М., 1967, стр. 427.
Пунктирная прямая на фигуре 16.4 соответствует формуле (16.9). По оси
ординат показано красное смещение фраунгоферовых линий в спектре Солнца
в пересчете на скорость по эффекту Допплера (лучше было бы указать
непосредственно относительное изменение частоты). По оси абсцисс отложено
расстояние от центра Солнца до его края.
На большей части диска Солнца смещения частоты малы и объясняются
официальной физикой вертикальными потоками вещества, которые
компенсируют красное смещение и только у лимба Солнца смещение частоты
соответствует теории, т.к. у вертикальных потоков в этом случае нет
допплеровской составляющей в направлении к наблюдателю. Приведенные
данные, казалось бы, убедительно подтверждают теорию (только непонятно
какую именно - Эйнштейна или Ньютона). На самом деле они отражают
большие проблемы для обеих теорий, в особенности, ОТО. За счет искажения
пространства вблизи Солнца, полное отклонение луча звезды на расстоянии
солнечного радиуса по ОТО соответствует формуле (16.7), а по теории Ньютона
отклонение луча должно соответствовать формуле (16.8). Если луч испущен с
лимба Солнца, то соответствующие отклонения будут в два раза меньше. По
ОТО: = 4,2379*10-6, по теории Ньютона: = 2,1189*10-6. Причем это
"синие" изменения частоты фотонов. Кстати, этим "посинением" и обусловлен
провал на экспериментальной кривой на расстоянии 3/4 от центра. С учетом
гравитационного отклонения траектории фотона, эксперимент должен был бы
дать соответственно кривые 1 и 2, изображенные на фигуре 16.5 пунктирной
линией. Для того, чтобы устранить противоречия, необходимо дополнительное
красное смещение на лимбе Солнца в размере 4,2379*10-6 для ОТО и в два
раза меньше для теории Ньютона. Его можно обеспечить только поперечным
эффектом Допплера для быстро движущихся потоков газа. Для этого скорость
потоков должна составлять 873 км/сек для ОТО и 618 км/сек для теории
Ньютона. Указанные скорости не противоречат литературным данным по
которым скорость газовых потоков равна 100-1000 км/сек (Физика космоса. М.,
1976, стр. 55, 550), но для ОТО значение требуемой скорости слишком близко к
предельной, что маловероятно. Из фигуры 16.4 видно, что эффект
гравитационного красного смещения компенсируется в центре Солнца прямым
эффектом Допплера всего на 400 м/сек. Поэтому именно на эту величину
скорость восходящих потоков превышает скорость нисходящих. На лимбе
Солнца поперечный эффект Допплера не зависит от направления газовых
потоков. На фигуре 16.5 точечными линиями изображено относительное
изменение частоты с учетом поперечного эффекта Допплера для ОТО (3) и
теории Ньютона (4). Как видно, теория Ньютона больше соответствует
экспериментальным данным.
Экспериментальное подтверждение равноценности гравитационной и
инерционной массы объявляется официальной физикой убедительным
доказательством справедливости взглядов Эйнштейна, хотя этот факт не имеет
прямого отношения к выводам ОТО по двум причинам: во-первых, он является
не следствием, а исходной гипотезой ОТО с последующими не корректными
спекуляциями, во-вторых, этот факт не имеет однозначной связи с выводами
ОТО, т.к. может быть объяснен по-другому, например, как это сделано новой
физикой или так, как его интерпретировал Ньютон, не делая вообще никаких
выводов, исходя из очевидности равенства этих масс.
ОТО противоречит как первому и второму законам Ньютона, так и закону
сохранения энергии.[10] По Эйнштейну все тела движутся в искривленном
пространстве, следовательно, не прямолинейно а с ускорением, следовательно,
под действием силы. Спрашивается, откуда они черпают энергию для такого
движения - из искривленного пространства? Общая теория относительности
наделяет пространство и время физическими свойствами (например,
пространство-время искривляется). Но говорить о пространстве есть смысл
только тогда, когда мы имеем расположенные в нем тела, а говорить о времени
имеет смысл только тогда, когда происходят какие-то изменения. Специальная
теория относительности считает, что абсолютного пространства нет,[11] а общая
теория относительности фактически принимает концепцию абсолютного
искривленного пространства-времени. Где же логика? Если искривление
относительно, то относительны и массы тел, вызывающие это искривление, но
это уже полный абсурд, т.к. масса тела абсолютна и ее легко измерить. В
искривленном пространстве-времени фотоны тоже должны двигаться по
геодезическим линиям, т.е. для наблюдателя Вселенная должна
представляться не равномерно заполненной веществом, как это видно
непосредственно, а из большинства областей свет вообще не достигнет Земли в
то время, как из некоторых областей он способен только к Земле и двигаться.
Поэтому наблюдатель Вселенной Эйнштейна должен видеть пару светлых
пятен на фоне остального совершенно черного неба. Косвенно об ошибочности
ОТО можно судить по тому факту, что многолетние попытки Эйнштейна
объяснить электростатическое взаимодействие геометрией пространствавремени
(поскольку все уравнения этого взаимодействия аналогичны
гравитационному взаимодействию) потерпели полную неудачу.[12]
Противоречивы представления ОТО относительно скорости распространения
гравитационного поля. С одной стороны, со скоростью света распространяются
только изменения гравитационного поля (гравитационные волны, которые,
несмотря на все усилия, так и не обнаружили, приписывая им очень малую
энергию, хотя гравитационное взаимодействие в космических масштабах
велико), с другой стороны, ОТО считает Вселенную бесконечно протяженной во
времени и пространстве, а гравитационное поле кроме как бесконечно
протяженным вообще трудно себе представить. Поэтому получается, что
гравитационное поле в ОТО, как и в теории Ньютона, распространяется с
бесконечно большой скоростью.[13]
Эйнштейн в своей общей теории относительности (ОТО) все параметры
второго закона Ньютона считает переменными.
Логика ОТО такова:
1. Пространство искривлено.
2. Тело в этом пространстве двигается по геодезическим линиям. Поскольку
тело движется не прямолинейно, значит, оно движется с ускорением, т.е. на
него действует сила гравитации.
3. Движение тела с ускорением эквивалентно увеличению интенсивности
гравитационного поля.
4. Чтобы замкнуть этот порочный логический круг, приходится допустить,
что причиной искривления пространства является наличие в нем
гравитационных зарядов (масс).
Если принять на веру эти утверждения, мы сразу столкнемся с нарушением
закона сохранения энергии из-за положительной обратной связи
перечисленных пунктов. Масса всех тел должна в этом случае самопроизвольно
и неограниченно увеличиваться или уменьшаться, т.к. любое тело, искривляя
пространство вокруг себя, будет двигаться с возрастающим ускорением, что
приведет к увеличению его массы и еще большему искривлению пространства.
Стоит телу уменьшить скорость своего движения и тут же его ускорение
уменьшится, что приведет в конечном итоге к уменьшению искривления
пространства и массы.
Здесь необходимо указать еще на один изъян в логике ОТО. Рассуждая о
движении тел по геодезическим линиям в кривом пространстве, при котором
они обладают центростремительным ускорением, т.к. движутся криволинейно,
мы не афишируем того обстоятельства, что эти рассуждения относятся к
наблюдателю, находящемуся в эвклидовом ("прямом") пространстве. Если мы
будем находиться в том же пространстве, что и движущееся тело, то для нас
оно будет двигаться "прямолинейно" без центростремительного ускорения. А
если из "кривого" пространства наблюдать движение тела в эвклидовом
пространстве, то мы снова придем к ошибочному выводу, что оно движется
криволинейно и обладает центростремительным ускорением со всеми
вытекающими выводами ОТО.
Таким образом, все выводы СТО могут быть получены из прямо
противоположных предпосылок: отсутствия инерциальных систем отсчета,
абсолютного движения, абсолютной скорости света, т.е. той относительности,
которой названы специальная и общая теория Эйнштейна не существует.
Эквивалентность инерциальной и гравитационной массы является не исходной
гипотезой (как в теории Эйнштейна), а следствием строения элементарных
частиц новой физики. Экспериментальные факты однозначно подтверждающие
теорию гравитации Эйнштейна отсутствуют. Поэтому в настоящий момент мы не
можем подтвердить справедливость ни СТО, ни ОТО.
ОТО возникла на основе СТО, поэтому отказ от СТО одновременно является
отказом и от ОТО.
Чтобы больше не утомлять читателя, на этом закончим критику ОТО, хотя
можно было бы написать по этому поводу целую книгу. Нам сейчас важно
понять, что эта теория внутренне противоречива. Вместо критики, гораздо
убедительнее дать конструктивную альтернативную теорию, которая объясняет
все парадоксы, противоречия, опытные и наблюдательные факты. Такая теория
будет дана в главе, посвященной проблемам космологии. Там же придется еще
неоднократно вспоминать ОТО.
[1] Здесь будет не лишней цитата из книги: Д.Р. Меркин, Краткая история классической механики,
"Физико-математическая литература", М., 1994, стр. 133, где автор цитирует работу Эйнштейна и
снабжает ее своим комментарием. "...поэтому при современном состоянии наших знаний нет никаких
оснований полагать, что системы отсчета ?1 и ?2 в каком-либо отношении отличаются друг от друга, и
в дальнейшем мы будем предполагать полную физическую равноценность гравитационного поля и
соответствующего ускорения системы отсчета". В дальнейшем Эйнштейн неоднократно возвращался
к этому вопросу, изменял изложение и обозначения, но существо основной мысли оставалось
прежним. В конце концов, слова "полная физическая равноценность" были заменены словами
"принцип эквивалентности"; этот принцип вместе с другими (мы не останавливаемся на них) лежит в
основании общей теории относительности (ОТО). Прежде чем перейти к дальнейшему, сделаем два
замечания.
а. Принцип эквивалентности относится только к гравитационным полям и не распространяется
на другие поля - обстоятельство, о котором забывают некоторые ученые.
б. В принципе эквивалентности рассматриваются постоянные ускорения, однородные
гравитационные поля. Это означает, что этот принцип имеет локальный характер, справедливый для
относительно небольшой части пространства и ограниченного времени".
Очевидно, что ограничение ОТО небольшой областью пространства и коротким промежутком
времени сводит на нет ее практическое использование.
[2] "Выполненные недавно с высокой точностью измерения формы Солнца показали, однако, что
Солнце слегка сплюснуто у полюсов и имеет небольшую выпуклость у экватора. Как истолковать
результаты этих измерений, пока еще не очень ясно; если они правильны, то в наблюдаемое значение
скорости прецессии орбиты Меркурия следует внести еще одну поправку, составляющую 4'' за
столетие. Введение такой поправки расстроило бы согласие между экспериментом и предсказанием
общей теории относительности. Если будет установлено, что эта новая поправка в самом деле верна,
то тогда может потребоваться коренная переработка теории". Дж.Б. Мэрион, Физика и физический
мир, "Мир", М., 1975, стр. 377. Здесь нужно заметить, что полное вращение перигелия Меркурия
составляет 5599,74"?0,41", а вычисленное по теории Ньютона 5557,18"?0,85", поэтому добавка в 43"
по теории Эйнштейна может быть обусловлена многими причинами, не имеющими отношения к ОТО.
[3] "...были измерены смещения положений нескольких сотен звезд, и в среднем отклонение света
оказалось равным 2"; общая теория относительности предсказывает для него значение 1,75". К
сожалению, точность этих измерений составляет лишь около 10% и ряд результатов противоречит
друг другу, так что указанные измерения нельзя считать окончательным подтверждением теории".
Дж.Б. Мэрион, Физика и физический мир, "Мир", М., 1975, стр. 378.
[4] "В общей теории относительности устанавливается, что световые кванты краснеют, когда они
распространяются из области большего по абсолютной величине гравитационного потенциала к
меньшему, т.е. выходят из сильного поля тяготения. Например, краснеют фотоны, уходящие от Солнца
или в другом случае, идущие снизу вверх в лаборатории у поверхности Земли. Фотоны, движущиеся в
лабораторном эксперименте сверху вниз, становятся более фиолетовыми. Несмотря на малость этих
эффектов, они измерены". И.Д. Новиков, Эволюция вселенной, "Наука", М., 1983, стр. 54. "Эти
эксперименты не представляют собой проверку общей теории относительности, поскольку
предсказание гравитационного смещения можно сделать уже на основе одного лишь принципа
эквивалентности (а это только один из постулатов теории) и соотношения между массой и энергией
Е=mс2". Дж.Б. Мэрион, Физика и физический мир, "Мир", М., 1975, стр. 379.
Посчитаем величину гравитационного красного смещения на основе неоклассических
представлений. Масса фотона, излученного с поверхности некоторой звезды: (1). Энергия,
затраченная фотоном на преодоление гравитационного притяжения звезды: (2), где М -
масса звезды, r0 - ее радиус, G - гравитационная постоянная. Эта же энергия изменит частоту
фотона от ?0 до ?: (3). Подставляя (1) в (2) и приравнивая (3), мы можем найти после
некоторых преобразований выражение для относительного изменения частоты спектральной линии
. Это выражение таково: (4). Подставляя в (4) численные данные для Солнца,
найдем, что красное смещение для него составит 2?10-6. Можно в (4) выразить массу звезды через ее
объем и среднюю плотность: (5), где ? - плотность. В этом случае интересно
посчитать, какова должна быть "звезда", имеющая ядерную плотность (1014 г/см3), чтобы она не могла
излучать фотоны (z=?). Радиус ее получается равным 570 км, а масса примерно равна 40 массам
Солнца. Обращаю внимание читателя на то, что в (4) отсутствует частота фотона, а красное
смещение определяется только параметрами звезды. На этом основании возможна альтернативная
интерпретация закона Хаббла (см.(5)): красное смещение излучения удаленных объектов Вселенной
обусловлено пропорциональным нарастанием плотности или их размеров в зависимости от расстояния
до этих объектов. Эта интерпретация позволяет внести существенные коррективы при практическом
применении закона Хаббла в расчетах движения удаленных объектов Вселенной.
Если относительное изменение частоты подсчитывать по формуле , то из формул (1),
(2) и (3) получим: (6). Формулы (4), (5) и (6) являются приближенными (т.к. (2)
справедлива только при удалении фотона на бесконечно большое расстояние). Формула (6)
совпадает с формулой по теории Эйнштейна и проверена экспериментально по красному смещению
на лимбе Солнца (см., например, О. Струве и др. Элементарная астрономия. М., 1967, стр. 427-428).
Таким образом, красное смещение излучения от массивных объектов не имеет отношения к ОТО и
СТО.
Точный расчет гравитационного изменения частоты фотона может быть выполнен на основе
второго закона Ньютона для фотона: , , откуда (7), где h -
постоянная Планка, С - скорость света. Уравнение (7) - второй закон Ньютона для фотона, откуда
ускорение: (8). Приравнивая (7) силе гравитационного притяжения, после некоторых
преобразований, получим дифференциальное уравнение для фотона. Решение этого уравнения для
относительного изменения частоты Z будет: . Если r?? , разложить
экспоненту в ряд и ограничиться двумя первыми членами разложения, то получим (6).
[5] "В принципе ниоткуда не следует, что масса, создающая поле тяготения, определяет и
инерцию того же тела. Однако опыт показал, что инертная и гравитационная массы равны друг другу.
Этот фундаментальный закон природы, называемый принципом эквивалентности, А. Эйнштейн положил
в основу общей теории относительности (теории тяготения). Экспериментально принцип
эквивалентности установлен с очень большой точностью". Физика микромира, "Советская
энциклопедия", М., 1980, стр. 244. Из этой цитаты видно, что, преднамеренно или нет, но существует
путаница между двумя "принципами эквивалентности". Новая физика двумя руками голосует за
принцип эквивалентности гравитационной и инертной массы, но категорически против "принципа
эквивалентности" в смысле неразличимости гравитационного поля и движения тела с ускорением.
Последний "принцип" получил название "сильного принципа эквивалентности".
[6] "Согласно общей теории относительности, свободные тела, находясь в пространственновременном
континууме Римана, движутся с соответствующими ускорениями вдоль геодезических
линий, т.е. вдоль линий наименьшей кривизны. Таким образом, гравитация свелась к свойству
пространственно-временного континуума, что дало основание некоторым ученым назвать ОТО
геометрической теорией гравитации. Как уже отмечалось, Ньютон не мог объяснить передачу сил
тяготения на космические расстояния, не смогли это сделать и последующие поколения ученых.
Общая теория относительности сделала поиск этого объяснения ненужным - тяготение не передача
сил на расстояние, а свойство пространственно-временного континуума. Общая теория
относительности расширила наши представления о пространстве и времени, внесла большую ясность
в теорию тяготения и объяснила явления, которые не укладывались в ньютоновскую теорию. Однако
при всех ее достижениях она не поколебала ведущего значения закона всемирного тяготения
Ньютона. Объясняется это тем, что общая теория относительности сложна, и пользоваться ею для
повседневных расчетов практически нельзя". Д.Р. Меркин, Краткая история классической механики,
"Физико-математическая литература", М., 1994, стр. 134-135. Как говорится: начали за здравие, а
кончили за упокой. Действительно, ОТО не используется для практических расчетов движений
космических тел и аппаратов, созданных человеком. В этой области безраздельно господствует
теория Ньютона, пользуясь которой достигают любой заданной точности и не отмечают каких-либо
отклонений и аномалий.
[7] "Явление рефракции играет важную роль в атмосферах некоторых планет, в особенности
Юпитера. Как ни странно, но она практически несущественна для световых волн в случае атмосфер
Солнца и звезд. Но для радиоволн в диапазоне около 1м показатель преломления даже самых внешних
слоев Солнца, короны, может оказаться очень большим. Радиоволны метрового диапазона проходя
через корону, очень сильно отклоняются от своего первоначального направления". О. Струве и др.
Элементарная астрономия. М., 1967, стр. 56.
[8] "Из (4) следует, что фазовая скорость радиоволн в плазме vф " c - скорости света. Как видно
из формулы (4), электромагнитные волны с частотой, меньшей ленгмюровской (? " ?0e), в плазме
распространяться не могут. С другой стороны, электромагнитные волны с большей частотой,
распространяясь в сторону увеличения электронной концентрации, испытывают полное внутреннее
отражение так же как свет от границы с веществом, обладающим меньшим показателем преломления.
Эти особенности важны при исследовании распространения радиоволн в солнечной короне,
межзвездном газе и ионосфере". Физика космоса. М., 1976, стр. 426.
[9] "Физическое различие активных и спокойных областей в солнечной короне состоит в том, что
электронная плотность на всех высотах корональной конденсации примерно в 3 раза выше, чем на тех
же высотах невозмущенной короны. Ионизированный газ сосредоточен в различных структурных
образованиях (трубках, арках и т.д.), которые создаются выходящими в корону магнитными полями
Солнца. Факт существования мощных корональных лучей показывает, что влияние поля сказывается
до расстояний в десятки радиусов Солнца". Физика космоса. М., 1976, стр. 548.
[10] "Массы, создающие поле тяготения, искривляют пространство-время. Тела, которые
движутся в этом искривленном пространстве-времени, и в этом случае движутся по одним и тем же
геодезическим линиям, независимо от массы или состава тела. Наблюдатель воспринимает это
движение как движение по искривленным траекториям в трехмерном пространстве с переменной
скоростью. Но с самого начала в теории Эйнштейна заложено, что искривление траекторий, закон
изменения скорости - это свойства пространства - времени, свойства геодезических в этом
пространстве-времени, а значит, ускорение любых тел должно быть одинаково, значит, весомая
масса mв должна равняться инертной mи так, чтобы ускорение было одинаково для всех тел". И.Д.
Новиков, Эволюция вселенной, "Наука", М., 1983, стр. 78-79.
[11] "В механике Ньютона было абсолютное пространство и в нем двигались тела. Специальная
теория относительности показала (? - В.К.), что абсолютного пространства нет, нет абсолютного
движения и для определения движения надо вводить систему отсчета. Только после указания
системы отсчета имеет смысл говорить, как по отношению к ней движутся тела". Там же, стр. 80.
[12] "Показав, что тяготение можно рассматривать как геометрическое свойство пространствавремени,
связанное с его кривизной (в ОТО так и осталось неясным: где курица, а где яйцо - что
первично, искривленное пространство, вызывающее тяготение или масса, вызывающая искривление
пространства - В.К.), он пытался найти его другую геометрическую характеристику, которая могла бы
соответствовать электрическому заряду. Таким образом, в своих поисках путей унификации этих
двух сил природы Эйнштейн основывался на геометрии пространства-времени". Фундаментальная
структура материи, "Мир", М., 1984, стр. 174-175.
[13] "В теории Эйнштейна распространяется с конечной скоростью только изменение
гравитационного поля (гравитационные волны). Само же квазистатическое гравитационное поле масс
(то поле, которое в случае Ньютона дает закон обратных квадратов) в теории Эйнштейна существует
с самого начала, ниоткуда не распространяется и простирается неограниченно (как у Ньютона)". И.Д.
Новиков, Эволюция вселенной, "Наука", М., 1983, стр. 94. В формально-математические уравнения мы
вольны вставить любые начальные условия, но здравый смысл говорит о том, что в бесконечной
Вселенной, чтобы поле ее занимало, необходима бесконечно большая скорость его распространения.
http://www.new-physics.narod.ru
17. ПРОБЛЕМА КОЛЛАПСА
Снова вернемся к космическим явлениям и рассмотрим проблему коллапса
отдельных частей и Вселенной в целом. Современные представления о
Большом Взрыве при "рождении" Вселенной не очень вяжутся с наблюдаемыми
фактами. При взрыве вещество должно разлетаться в виде оболочки внутри
которой почти ничего нет. Между тем, мы наблюдаем, примерно, равномерное
распределение вещества с максимальной скоростью его движения на
периферии и минимальной в предполагаемом месте взрыва. Кроме того,
неясно, почему должно взрываться то, что должно коллапсировать. Учитывая
вышеизложенное можно предположить такой ход событий. Считается, что
нейтрино во Вселенной в 109 раз больше, чем нуклонов и, поскольку у него
есть определенная масса, то расширение Вселенной должно смениться на
последующее сжатие и коллапс. Фотонов, примерно, насчитывают столько же,
сколько нейтрино (а у каждого по два нейтрино уже значительной массы),
поэтому коллапс Вселенной представляется неизбежным, учитывая и
неизлучающую материю. Кроме того, масса Вселенной непрерывно растет за
счет убыли энергии Большого Взрыва. При этом образуются нейтриноантинейтринные
пары (фотоны) и электронно-позитронные пары, вместе
являющиеся основой для создания различных частиц, ядер атомов и т.п. По
литературным данным, средняя плотность вещества для коллапса должна
составлять не менее 6?10-30 г/см3.[1] Мы будем различать малый и большой
коллапс, а также "статический" и "динамический" коллапс. Рассмотрим эти
сценарии коллапса.
Предположим, что вещество начало коллапсировать и достигло ядерной
плотности, т.е. превратилось в нейтронную звезду. Но существование
нейтронного тела невозможно по тем же самым причинам, по которым
невозможно существование сверхтяжелых ядер, совместное существование
даже двух нейтронов невозможно, один из них тут же превратится в протон.
Нейтроны в таком теле испускают электроны с большой энергией и
антинейтрино, превращаясь в протоны. Если масса коллапсирующего вещества
недостаточна для реализации большого коллапса, о котором сказано ниже, то
гравитационное удержание такого сверхядра в любом случае не может
противодействовать возникающей кулоновской энергии отталкивания,
поскольку кулоновское взаимодействие на много порядков сильнее
гравитационного. Происходит грандиознейший взрыв с преимущественным
истечением в пространство атомных ядер всей таблицы Менделеева, в том
числе и радиоактивных короткоживущих элементов (малый коллапс). При этом
в ядрах вновь образованных элементов избыточные протоны превращаются в
нейтроны в соответствии с теорией ядра, изложенной выше. Таким образом,
космическое пространство обогащается тяжелыми элементами с зарядом ядра
выше 26-28 (железо-никель). Любые другие версии образования во Вселенной
тяжелых элементов не правдоподобны по той простой причине, что более
легкие и более тяжелые ядра менее устойчивы, что надежно доказано
экспериментально, поэтому распад ядер с зарядом меньше 26-28 и рост ядер
выше этой величины энергетически не выгоден.
Если масса коллапсирующего вещества достаточна для создания
сверхмощного гравитационного поля, в котором все элементарные частицы, в
том числе и нейтроны становятся значительно прочнее (см. теорию
элементарных частиц), то в этом случае нейтрон не может сразу превратиться в
протон и коллапс продолжается до плотности 1018 г/см3, что соответствует
плотности нейтрино в протоне (большой коллапс). При этой плотности
вещества определенные орбиты нейтрино исчезают (см. устойчивость
гравидинамических систем) и в сердцевине образовавшейся нейтринной
звезды нейтрино становятся "свободными". При этом у них "исчезает" масса и
они совершенно свободно покидают нейтринную звезду. Процесс истечения
нейтрино идет до тех пор, пока масса нейтринной звезды велика. Как только
она снизится, дальнейшее происходит по сценарию малого коллапса. Ко всему
этому можно добавить, что даже небольшое вращение массы коллапсирующего
вещества приводит к значительному облегчению этого процесса, т.к. по мере
его протекания скорость вращения резко увеличивается и возникающие
гравидинамические силы способствуют ускорению процесса. В этом случае
коллапс будет не "статический", а "динамический". Для такого коллапса
требуется меньшая масса. В принципе, мы его можем реализовать в
лабораторных условиях со сколь угодно малым количеством вещества. Исходя
из представлений нейтринной звезды, как родоначальницы Вселенной, сама
Вселенная должна разбегаться по спирали, как следствие вращения (если
таковое было)[2] нейтринной звезды и, в целом, иметь тот же момент
количества движения. Свободные нейтрино, истекающие из нейтринной звезды
при большом коллапсе вновь конденсируются в вещество, которое вновь
коллапсирует и так до бесконечности. При этом происходит колебательный
процесс перехода энергии (свободные нейтрино) в массу (вещество) и обратно.
Строгое соблюдение закона сохранения энергии в этом процессе гарантирует
его бесконечность. В противном случае неизбежен вывод об абсолютной
"смерти" Вселенной, а, значит, и ее "сотворении". Тогда возникает вопрос о
сотворении Творца, сотворении того, кто сотворил Творца и т.д. до
бесконечности, т.е. мы попадаем в неразрешимое логическое противоречие,
показывающее, что альтернативы закону сохранения энергии не существует. На
основании изложенного можно сделать вывод, что существование во Вселенной
так называемых "черных дыр" также невозможно, как и длительное
существование нейтронных звезд, в том смысле, как они понимаются
ортодоксальной наукой, однако гравидинамические объекты космического
масштаба мы должны наблюдать довольно часто. Характерной особенностью их
являются высокие скорости собственного вращения тел. Природа, в отличие от
людей, никогда не загоняет себя в тупик из которого нет выхода, если бы были
"черные дыры" то, очевидно, что некому бы было о них рассуждать.
Рассмотренные сценарии коллапса необязательно должны охватывать всю
Вселенную, они могут быть и местного значения в процессе, как расширения,
так и сжатия Вселенной. При пульсациях Вселенной энергия переходит в
вещество и обратно.
[1] Физика космоса, "Советская энциклопедия", М., 1976, стр. 123.
[2] Вселенная в целом не может иметь момента количества движения, чтобы не нарушать закон
его сохранения. В противном случае она не может быть вечной, т.к. в начале ее кто-то должен быть
"закрутить".
http://www.new-physics.narod.ru
18. О ПРОБЛЕМЕ ЗАПРЕДЕЛЬНОЙ СКОРОСТИ
ДВИЖЕНИЯ И СВЯЗИ КОСМИЧЕСКИХ
ЦИВИЛИЗАЦИЙ
В этой книге не рассматриваются так называемые тахионы - частицы,
движущиеся всегда со скоростью выше скорости света, являющиеся плодом
воображения наиболее горячих поклонников формально-математического
описания мира. Мы будем твердо придерживаться мнения, что физика
определяет возможность того или иного математического описания физических
явлений, а не математика определяет возможность существования их.
Можно сразу указать четыре объекта, которые всегда движутся с
запредельной скоростью, намного превышающей скорость света (возможно, с
бесконечной скоростью), что легко показать простыми расчетами по фактам
взаимодействия сталкивающихся заряженных частиц - это четыре вида поля:
электростатическое,[1] магнитное, гравитационное[2] и гравидинамическое. Если
бы все виды полей распространялись со скоростью света, то существование
"элементарных" частиц стало бы невозможным, т.к. нейтрино движется в них со
световой скоростью. Экспериментальные данные (см. "туннельный" эффект)
также указывают на то, что ?-частица, движущаяся почти со световой
скоростью, взаимодействует с ядром по закону Кулона, следовательно, ее
электростатическое поле распространяется со скоростью, по меньшей мере, на
порядок превышающей световую так, что форма поля остается практически
центрально-симметричной. Очевидно, что измеряемая скорость
распространения полей в некоторой среде будет сколь угодно большой, но
конечной из-за инерционности гравитационных и электрических зарядов
среды, стремящихся "скомпенсировать" поле (см. аномальную дисперсию
фотонов в среде).
Когда мы познаем природу полей, мы, возможно, сумеем получать поля в
виде узкого луча с модулированной интенсивностью и это будет самый
эффективный способ связи с внеземными цивилизациями. Однако уже сейчас
имеется техническая возможность принимать такие лучи, если они существуют.
Для этого нужно сканировать небосвод чувствительными датчиками
электростатического, магнитного, гравитационного или гравидинамического
поля. Датчики известных полей существуют, а простейший датчик
гравидинамического поля представляет собой гироскоп. Он покажет наличие
гравидинамического поля, а угол между видимым направлением на звезду и ее
истинным положением в данный момент поможет рассчитать скорость
распространения поля.
Выясним физические основы предельной скорости перемещения. При
разгоне любых "элементарных" частиц затрачиваемая энергия расходуется
(при скорости частицы много меньше предельной) на увеличение полной
кинетической энергии частицы по виткам винтовой траектории, по которой
движется частица, т.е. на увеличение скорости движения. При приближении
скорости поступательного движения к предельной начинает резко
увеличиваться напряженность гравидинамического поля частицы, что
приводит к тому, что поступающая извне энергия тратится уже не на
увеличение поступательной скорости, а на увеличение энергии нейтрино,
составляющих частицу, т.е. на увеличение массы частицы, что и определяет
одно и то же значение предельной скорости для любых микрочастиц.
Однако свободное нейтрино является исключением в том смысле, что не
имеет взаимодействующих между собой составляющих, поэтому скорость его
движения должна быть ближе к предельной и превышать скорость света, хотя
по абсолютной величине эта разница совсем небольшая и может быть
обнаружена только на космических расстояниях. При этом мы сначала должны
фиксировать увеличившийся поток космических нейтрино, а затем только
зафиксировать вспышку сверхновой звезды визуально.[3]
Таким образом, электронное нейтрино на сегодня является неплохим
инструментом для связи космических цивилизаций. Вопрос состоит лишь в том,
как можно практически использовать этот инструмент. Для ответа на этот
вопрос вспомним, что динамический коллапс, в принципе, легко осуществим
как по сценарию большого, так и малого коллапса. При большом коллапсе в
пространство излучаются свободные электронные нейтрино и антинейтрино
примерно в равных количествах, в спектре энергий, характерном для этого
процесса и по этому признаку можно не только идентифицировать наличие
развитой цивилизации вблизи той или иной звезды, но и передать
необходимую информацию. Для того чтобы "поймать" космическое электронное
нейтрино нужен соответствующий поглотитель. Таким поглотителем, в
частности, может быть вещество в состоянии малого динамического коллапса. В
этом состоянии для превращения в нейтронное тело необходимо поглощение
электронных антинейтрино или соответствующее излучение электронных
нейтрино. Можно предложить и другие "резонансные" структуры, эффективно
поглощающие нейтрино с определенными энергетическими характеристиками.
Ясно, что обычные вещества для этого не подойдут из-за их совершенной
прозрачности для нейтрино (за исключением некоторых радиоактивных
изотопов). Таким образом, принцип работы нейтринных приемников и
передатчиков ясен, одновременно ясна несостоятельность космической связи
посредством фотонов, учитывая грандиозные расстояния между космическими
объектами, с одной стороны, и невозможность однозначной интерпретации
полезного сигнала, с другой стороны.
Причина самопроизвольного вращения космических тел и искусственных
спутников Земли одна и та же: ориентация гравидинамических моментов
составляющих тело частиц в гравидинамическом поле внешнем или
образованном самим телом при движении, в результате чего все тело в целом
начинает вращаться так, что общий момент количества движения остается
постоянным. Объект искусственного происхождения нужно разгонять таким
образом, чтобы энергия тратилась лишь на поступательное перемещение, т.е. в
отличие от естественного движения по винтовой линии, тело должно двигаться
по "прямой" не вращаясь вокруг собственной оси. Двигателем такого
космического корабля мог бы быть импульсный двигатель, рабочее вещество
которого превращается в электронные нейтрино по сценарию большого
коллапса. Другой принцип движения предложен в заключении.
Косвенным указателем того места во Вселенной, куда должен быть
направлен интерес космических связистов, являются двойные звезды. Разберем
собственный пример. Потребовался срок от последнего Большого Взрыва
порядка 10 млрд. лет, чтобы возникла Солнечная система, а в ней разумная
жизнь и цивилизация стала относительно развитой. Если мы будем
недостаточно догадливы, то не успев развиться, погибнем при взрыве Юпитера
(см. главу о проблемах космологии). Если у нас хватит соображения не ждать
естественного развития событий, а вовремя поджечь Юпитер термоядерным
зарядом и за счет его собственной реактивной тяги в момент взрыва перевести
Юпитер на более высокую орбиту, то в образовавшейся системе двойной звезды
у нас появится возможность неограниченного развития, если мы и дальше
будем достаточно бдительны. Несмотря на то, что Коперник дал нам понимание
нашего места во Вселенной, мы никак не можем избавиться от птоломеевской
психологии считать себя пупом мироздания. Если мы, наконец, избавимся от
этой психологии, то взглянув еще раз на небо, увидим, что в системах двойных
звезд наши братья по разуму с большой вероятностью находятся там, где
вторая звезда имеет аномально большой эксцентриситет и аномально большое
расстояние от центрального светила, например, ближайшая к нам соседка -
система двойной (фактически - тройной) звезды ? Центавра. Пользуясь
формулами (8.1.4), (8.1.5) по аномально большому расстоянию звезды -
спутника от старшего компаньона, косвенно можно судить о наличии разумной
жизни для любой двойной звезды.[4]
Ранее в этой книге показано, что фотон является "элементарной" частицей с
наиболее слабой связью между нейтрино и антинейтрино, поэтому наиболее
перспективной представляется связь, в том числе и космическая, на основе
телепортации фотона.[5]
[1] Опыты Джеймса Чадвика по определению заряда ядра (1891г.) путем рассеяния ?-частиц,
движущихся с околосветовыми скоростями показали, что заряд ядра численно равен порядковому
номеру элемента в таблице Менделеева, а закон Кулона, на основании которого рассчитывается
движение рассеянных ?-частиц, выполняется до расстояний ?10-12 см между центрами ядра и ?-
частицы. При меньших расстояниях закон Кулона нарушается. Это нарушение таково, как если бы на
?-частицу подействовали силы притяжения. Эти новые силы, действующие на коротком расстоянии,
называются ядерными. Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962,
стр. 345-346. Очевидно, что из этих опытов следует и еще один фундаментальный вывод: отсутствие
так называемого "запаздывающего потенциала" и распространение электростатического поля
значительно быстрее скорости света так, что в данных опытах ее можно принять бесконечной. В
противном случае опыты Чадвика дали бы совершенно другие результаты. Другие опыты по рассеянию
?-частиц (Р. Спроул, Современная физика, "Наука", М., 1974, стр. 64-65) с большой точностью
подтверждают теорию строения атома по Резерфорду и одновременно подтверждают огромную
скорость распространения электростатического поля.
[2] П.С. Лаплас в 1787 г. показал, что для объяснения причины векового ускорения Луны
необходимо полагать, что скорость распространения гравитации не менее чем в 5?107 раз превосходит
скорость света. Лаплас П.С. Изложение системы мира, т-во "Общественная польза", Санкт-Петербург,
1861, т.1, стр. 418, т.2, стр. 412.
Общеизвестно, что теория гравитации Ньютона исходит из бесконечно большой скорости
распространения гравитационного поля.
[3] "23 февраля 1987 года взорвалась сверхновая в ближайшей к нам галактике, Большом
Магеллановом Облаке. Замечательно, что за несколько часов до обнаружения световой вспышки в
нескольких лабораториях был зарегистрирован множественный приход нейтрино от ядерных реакций
при взрыве сверхновой". А.В. Бялко, Наша планета - Земля, "Наука", М., 1989, стр. 119.
[4] "Койпер исследовал распределение больших полуосей орбит двойных звезд в Галактике. Из
построенного им графика видно, что величины этих полуосей заключены в интервале между 0,01 и
100000 а.е.; среднее значение равно 20 а.е., что очень сходно со средним расстоянием больших
планет от Солнца". О. Струве и др., Элементарная астрономия, стр. 262. Это говорит о том, что во
Вселенной в основном живут такие же олухи, как и мы, не осознающие опасности (или не имеющие
возможности ее предотвратить) образования системы двойной звезды в результате вспышки местного
"юпитера". А это, в свою очередь, говорит о том, что развитие космических цивилизаций во
Вселенной происходит практически одновременно, поэтому представители этих цивилизаций
сравнительно недавно, как и мы, вылезли из пещер.
[5] Естественно, что осуществить телепортацию можно для любой "элементарной" частицы, что
ясно из их строения и свойств, изложенных ранее, но для фотона этот процесс наиболее легко
реализуем. Самопроизвольный распад фотона на составные части часто встречается на ядерном
уровне и уровне "элементарных" частиц.
http://www.new-physics.narod.ru
18.1. СВЯЗЬ С ТЕЛЕПОРТАЦИЕЙ ФОТОНА
Телепортацию фотона, т.е. его исчезновение и последующее появление этого
же фотона в другом месте принципиально осуществить просто (по понятным
причинам, из рассмотрения упускаются технические подробности).[1] Например,
пропустив фотон через магнитное поле, действием силы Лоренца растаскиваем
нейтрино и антинейтрино в разные стороны, разрушая целостность фотона. В
результате фотон исчезает, и в направлении его движения по винтовым
траекториям с идентичными параметрами в противофазе перемещаются уже
свободные электронные нейтрино и антинейтрино. Очень важным
обстоятельством является то, что свободные нейтрино из фотона видимого света
обладают столь высокой проникающей способностью, что любые космические
тела для них не являются препятствием. На некотором расстоянии нейтрино и
антинейтрино вновь могут образовать тот же самый фотон. Порукой тому является
идеальная "когерентность" или "резонансность" составляющих фотона. Стоит
незначительно изменить энергию нейтрино или антинейтрино, параметры
винтовой траектории сразу изменятся и восстановить целостность фотона уже не
удастся. Очевидно, что пропусканием нейтрино и антинейтрино через магнитное
поле противоположного первоначальному направления, процесс регенерации
фотона можно значительно ускорить.
Схема нового вида связи, основанной на телепортации фотонов, может
выглядеть традиционно: модулятор - передатчик - канал связи - приемник -
демодулятор.
Модулятор представляет собой лазер, генерирующий монохроматичный луч
света, интенсивность которого промодулирована, например, звуковой частотой.
В передатчике (телепортере) поток фотонов разъединяется на два потока -
электронного нейтрино и антинейтрино. Один из них поглощается (ниже будет
описано, как это сделать), а другой, например, нейтрино направляется в
приемник.
Канал связи представляет собой узкий луч монохроматичных нейтрино,
интенсивность которого модулирована звуковой частотой. Очевидно, что он
должен распространяться по прямой, соединяющей передатчик и приемник вне
зависимости от того, что находится между ними, в том числе, и наша планета.
Приемник - самая сложная часть нового вида связи. Чтобы зафиксировать
поток нейтрино с низкой энергией его нужно либо поглощать, либо этот поток
должен воздействовать на некую физическую систему. В любом из этих случаев
нейтрино должны терять энергию, но феноменальная проникающая способность
нейтрино указывает на то, что пока нам неизвестны какие-либо процессы,
благодаря которым нейтрино с низкой энергией можно было бы обнаружить.
Основная идея приемника - "подсунуть" антинейтрино в принимаемый поток
нейтрино с точно такой же энергией (параметрами винтовой траектории), что
приведет к рождению фотонов. Поэтому в приемнике должен быть точно такой же
лазер, как и в передатчике, но с плавно регулируемой частотой излучения. Дело
в том, что если канал связи будет направлен в космическое пространство в
сторону меньшего гравитационного потенциала, то поток нейтрино "краснеет"
(нейтрино увеличивают длину волны), в сторону большего гравитационного
потенциала нейтрино будут "синеть" - уменьшать длину волны. Гравитационного
"покраснения" нейтрино уже вполне достаточно, чтобы фиксированная частота
приемника перестала быть резонансной с частотой передатчика. Далее, как и в
передатчике, лазерный луч пропускают через телепортер и полученный поток
антинейтрино совмещают с потоком нейтрино от передатчика. Настройкой частоты
лазерного излучения добиваются одинаковой энергии антинейтрино приемника с
нейтрино передатчика, при этом появляются фотоны, родителями которых в
равной мере являются передатчик и приемник. Интенсивность потока этих
фотонов будет модулирована звуковой частотой.
Демодулятором может быть любое известное устройство для этой цели,
например, применяемое при демонстрации кинофильмов.
Основные преимущества предлагаемого нового вида связи следующие:
1. Неограниченная дальность связи.
2. Возможность передавать сообщение в любом направлении.
3. Полностью исключены какие-либо помехи связи.
4. Невозможность перехвата сообщения.
Ранее показано, что любая звезда образует планетарную систему, аналогичную
Солнечной системе, с планетами "земной" и "юпитерной" группы, у которых даже
химсостав подобен нашим планетам. Поэтому вероятность существования во
Вселенной братьев по разуму весьма высока. Многочисленные попытки поймать
сигнал, который можно было бы интерпретировать, как сигнал внеземной
цивилизации не увенчались успехом, хотя поиски велись в широком диапазоне от
видимого света до радиоволн. Дело в том, что бесчисленное множество
естественных процессов сопровождается излучением фотонов и радиоволн во
всем мыслимом диапазоне частот с всевозможными параметрами излучения.
Разобраться в этой мешанине практически невозможно, а ценность сверхдальней
космической связи с использованием электромагнитного излучения приближается
к нулю. Если описанный механизм телепортации фотонов найдет свое
экспериментальное подтверждение, то использование этого эффекта для
космических связистов представляется идеальным.
Если мы научимся фиксировать потоки нейтрино с низкой энергией, то
описанное выше средство связи значительно упрощается. За экраном, который
перекрывает модулированный луч света, распространяется модулированный
поток нейтрино - составные части "погибших" фотонов. В радиодиапазоне
электроны материала антенны успевают следовать за изменением вектора
напряженности электрического поля, но в оптическом диапазоне инерция
электронов проявляется так сильно, что антенна становится не чувствительной к
облучению квантами света. Поэтому, несмотря на то, что поток нейтрино
представляет собой поток заряженных частиц, определить его наличие нечем до
тех пор, пока мы не отделим нейтрино от антинейтрино (например, в магнитном
поле). Попытки зафиксировать прохождение нейтрино через камеру Вильсона
или ионизационный счетчик обречены на неудачу. Нейтрино имеет большие
размеры, поэтому напряженность электрического поля снаружи нейтрино
недостаточна для ионизации, а внутри нейтрино электрического поля нет.
[1] Здесь нужно разочаровать любителей мистики, т.к. под термином "телепортация" в этом
контексте понимается разложение фотона на составные части и последующая "сборка" его в другом
месте. Этим приемом мы пользуемся повседневно, когда по тем или иным причинам контрабандный или
негабаритный груз вынуждены преобразовывать в более транспортабельное состояние, а после
транспортировки восстанавливать его первоначальный вид.
http://www.new-physics.narod.ru
19. ПРОБЛЕМЫ КОСМОЛОГИИ
В том или ином виде проблемы космологии затрагивались на протяжении
всей книги, поэтому здесь они будут изложены в систематизированном виде.
http://www.new-physics.narod.ru
19.1. ВСЕЛЕННАЯ В ЦЕЛОМ
До сих пор нет единого взгляда на Вселенную в целом.[1] По одним
представлениям она стационарна и бесконечна в пространстве и во времени, а
по другим - нестационарна. Естественно, что оба представления имеют
множество вариаций, например, стационарная Вселенная бесконечно
расширяется так, что плотность вещества и её вид остаются неизменными за
счет постоянного "рождения" нового вещества,[2] а нестационарная Вселенная
бесконечно расширяется или расширение чередуется с коллапсом за которым
следует очередной Большой взрыв - Вселенная вечно пульсирует.[3] Основным
возражением против пульсирующей Вселенной является необоснованное
утверждение о росте энтропии Вселенной как в процессе расширения, так и
при сжатии (коллапсе).[4] Как известно, энтропия пропорциональна логарифму
числа возможных состояний системы (Я.И. Герасимов и др., Курс физической
химии, т.1, Госхимиздат, М., 1963, стр. 107). С увеличением беспорядка в
расположении частиц энтропия системы возрастает - это вытекает из
положений статистической термодинамики. Поэтому основным фактором
понижения энтропии системы является гравитация, а основным фактором
повышения ее - электростатическое отталкивание частей сверхядра (см. ниже).
В процессе расширения Вселенной ее энтропия увеличивается, а в стадии
коллапса - уменьшается. Ранее нами отмечалось и ниже будет показано, что
термодинамика вообще неприменима к космическим системам.
Очевидно, что закона всемирного притяжения Ньютона уже вполне
достаточно для того, чтобы Вселенную сделать нестационарной: в конце
концов, следуя этому закону, вещество Вселенной должно собраться в одном
месте.[5] Чтобы её все-таки "сделать" стационарной (если очень хочется, то
можно!), Эйнштейн в свои уравнения ОТО ввел космологическую постоянную ?
смысл которой в том, что ей вводится отталкивание между гравитационными
зарядами, пропорциональное расстоянию между ними и не зависящее от
величины этих зарядов - так называемая "гравитация вакуума" (ещё один
пример того, что с математикой и здравым смыслом можно делать что хочешь в
угоду субъективным потребностям).[6] Без ?-члена во Вселенной Эйнштейна
возникли бы неразрешимые проблемы с ОТО, например, в расширяющейся или
коллапсирующей Вселенной изменяется кривизна пространства,
следовательно, количество вещества в ней должно изменяться, поэтому не
выполняется закон сохранения энергии. Когда Эйнштейн познакомился с
теорией расширяющейся Вселенной Фридмана, он отказался от ?-члена.[7] Но
птичка уже вылетела и ее не поймаешь. Вконец измочаленный эйнштейновский
?-член до сих пор кочует из одной работы приверженцев догматов в науке в
другую, его периодически то хоронят, то эксгумируют.[8]
Идея статичности Вселенной, идущая еще со времен Аристотеля и
отраженная в ОТО, оказалась ошибочной и это со всей очевидностью стало ясно
после открытия естественной радиоактивности элементов и закона Хаббла.[9]
А.А. Фридман доказал необходимость глобальной эволюции Вселенной.
Тяжелым ударом по ОТО явился факт получения многих ее экспериментально
наблюдаемых результатов в рамках теории Ньютона. Однако ньютоновской (так
называемой нерелятивистской) космологии поспешили приписать
определенные "трудности", как это было аналогично сделано для теории
атомов Бора, чтобы протолкнуть квантовую механику.[10] При этом использован
откровенно жульнический прием. Теория Ньютона приводит к однозначной
нестационарности Вселенной, а ее применяют к стационарной бесконечной во
времени и пространстве Вселенной. При этом сразу возникают два парадокса:
гравитационный (парадокс Зеелигера, 1895) и фотометрический (парадокс
Ольберса, 1826) на основании чего делают вывод о несостоятельности
ньютоновской теории и справедливости ОТО, вместо того, чтобы сделать вывод
об ограниченности Вселенной в пространстве и бесконечности во времени, т.е.
о пульсациях Вселенной, что является единственным разумным следствием
закона всемирного притяжения. В этом случае указанные парадоксы не
возникают, поскольку являются следствием лишь ошибочного мнения о
бесконечной протяженности Вселенной, а картина мира полностью согласуется
с наблюдаемой.
Суть гравитационного парадокса заключается в том, что в бесконечной
Вселенной на любое тело "вправо" и "влево" действует бесконечно большая
сила притяжения, значит, результирующая сила определяется выражением:
F=? - ?. Это выражение верно при любых значениях F в левой части, т.е.
результирующая сила неопределенна, что лишено физического смысла. Суть
фотометрического парадокса в том, что в бесконечной Вселенной при
равномерном заполнении ее звездами увеличение числа звезд в более далеких
от наблюдателя слоях компенсируется ослаблением светового потока от них, в
результате чего каждый слой создает одинаковую освещенность. В бесконечной
Вселенной число слоев бесконечно, поэтому освещенность, создаваемая всеми
звездами должна быть бесконечно большой, а если учесть взаимное
экранирование звезд, то яркость неба должна примерно равняться яркости
поверхности Солнца. Если для ограниченной в пространстве Вселенной
указанные парадоксы снимаются без проблем, то "объяснение" их
релятивистской космологией (теорией ОТО) представляется спорным.[11]
Если для утверждения конечности Вселенной в пространстве достаточно
одного лишь закона всемирного тяготения, то вопрос о бесконечности ее во
времени требует философского подхода. Внутренне мы не можем представить
себе ни бесконечность во времени, задаваясь вопросом, а откуда и почему все
это взялось, ни бесконечность в пространстве, спрашивая себя: а что там, за
горизонтом? Это связано со всем повседневным опытом человека, поэтому
утверждение бесконечности Вселенной во времени, хотя и оставляет
внутреннее чувство неудовлетворенности, приходится признать справедливым.
В противном случае опять возникает непреодолимое логическое противоречие:
кто сотворил Творца, откуда взялся Творец Творца и т.д. до бесконечности.
Подводя итог сказанному, Вселенная представляется бесконечно
пульсирующей во времени по механизму: Большой взрыв - коллапс и как
следствие этого - всегда ограниченной в пространстве, т.к. вещество не может
двигаться быстрее света.
Для того чтобы обеспечить бесконечность Вселенной во времени, скорость
света должна быть меньше или равна первой космической скорости для
Вселенной в целом. В этом случае энергия не может быть потеряна ни в каком
виде и процесс пульсации Вселенной может продолжаться вечно. Посмотрим,
какой должна быть Вселенная в настоящий момент, чтобы удовлетворить это
требование.
Первая космическая скорость определяется из простого равенства силы
притяжения и центробежной силы на орбите радиуса центрального тела вокруг
него:
(19.1.1),
где G - постоянная тяготения (6,67?10-8 дн?см2/г2), С - скорость света
(2,99793?1010 см/сек), r - радиус Вселенной (примем равным 10 млрд. световых
лет, 9,461?1027 см),[12] m - масса фотона или нейтрино, М - масса Вселенной. Из
(19.1.1) найдем массу Вселенной:
(19.1.2).
Подставив в (19.1.2) численные значения, получим массу Вселенной равной
не менее 1,275?1056 г и при её объеме 3,547?1084 см3, плотность Вселенной
должна быть не менее 3,59?10-29 г/см3, что в шесть раз превышает критическую
плотность (6?10-30 г/см3) при которой расширение Вселенной должно смениться
на коллапс её. Найденная нами плотность Вселенной в настоящий момент
занижена (ниже она не может быть в любом случае). Нет смысла говорить о
"массе покоя", т.к. "масса движения" ничем от неё не отличается, поэтому массу
фотонов надо включить в общий баланс массы Вселенной, то же относится и к
нейтрино. В этом случае масса нейтрино и фотонов значительно превысит массу
всего остального вещества во Вселенной.
Теперь необходимо выяснить, какие физические причины приводят к
очередному Большому взрыву после стадии коллапса Вселенной. Тогда мы
поймем механизм её пульсации. По современным представлениям коллапс
фактически необратим и вся Вселенная должна (если коллапс возможен)
схлопнуться в "черную дыру". На этом эволюция Вселенной должна
закончиться. В современных представлениях о Большом взрыве есть два
принципиальных недостатка: 1. Почему должно взрываться то, что должно
коллапсировать - ведь гравитационное взаимодействие, приводящее к
коллапсу, никто не снимает? 2. При взрыве вещество должно разлетаться в
виде сферической оболочки внутри которой почти ничего нет, а наблюдения
показывают равномерное распределение вещества в среднем в видимой части
Вселенной (Метагалактике).
Поэтому:
1. На конечной стадии коллапса должно происходить качественное
изменение коллапсирующего вещества или процессы, нейтрализующие
гравитационное сжатие. Новая физика предлагает сразу два варианта
компенсации коллапса - превращение нейтрального вещества при ядерной
плотности в положительно заряженное сверхядро за счет образования протонов
из нейтронов в соответствии с теорией ядра; и нарушение движения нейтрино
при плотности вещества, сравнимой с плотностью протонов (1,85?1015 г/см3), в
результате чего нейтрино на много порядков уменьшают массу и поэтому
способны покинуть коллапсирующее тело. В первом случае возникает
электростатическое отталкивание частей сверхядра, которое по силе на 36
порядков превышает гравитационное взаимодействие,[13] а описывается
подобными формулами, т.е. смена притяжения на отталкивание обеспечивается
в любой ситуации. Во втором случае вещество "испаряется" из
коллапсирующего тела за счет испускания высокоэнергетичных нейтрино.
2. Большой взрыв скорее должен представляться, как постепенное
истечение вещества из Протовселенной, а не как единовременное событие.
Причем истечение вещества вначале происходит интенсивно, и эти потоки
имеют громадную энергию (квазары на окраинах Вселенной), а с течением
времени интенсивность истечения и энергия потоков убывает до полного
исчерпания энергии Протовселенной. Постепенности истечения вещества при
Большом взрыве способствует то обстоятельство, что части сверхядра
разлетаются с ультрарелятивистскими скоростями, при которых
метастабильными становятся не только ядра сверхтяжелых элементов, но
массы, сравнимые с массами галактик. При расширении Вселенной происходит
разбрызгивание сверхядер во все стороны, что обуславливает пекулярные
скорости членов Метагалактики и является физической основой закона Хаббла
(скорость компонентов Метагалактики изменяется от нуля в центре Большого
Взрыва до скорости света на ее периферии).
[1] "Мы не знаем сколько-нибудь точно массу или размеры исследуемой системы (Вселенной). Мы
не знаем, будет ли наблюдаемое расширение Вселенной продолжаться бесконечно или, в конце
концов, прекратится и сменится сжатием. Мы не знаем, существует ли во Вселенной в каких-либо
значительных количествах антивещество. Существуют ли антигалактики? Возможно, и нет: мы не
имеем надежных доказательств их существования. Мы не знаем природы квазаров, излучающих
гигантскую энергию. Мы знаем не слишком много о деталях эволюции звезд после стадии красного
гиганта. Мы не можем понять, почему в космосе существуют молекулы. Мы не имеем надежной теории
космических лучей сверхвысоких энергий. И, разумеется, мы ничего не знаем о происхождении
Вселенной, хотя имеющиеся в настоящее время данные указывают на то, что ее расширение - это
результат происшедшего около 10 миллиардов лет назад чудовищного взрыва, мощь которого даже
невозможно себе представить. Но откуда взялось это гигантское количество изначальной энергии?".
Дж. Б. Мэрион, Физика и физический мир, "Мир", М., 1975, стр. 612-613. Новая физика дает
исчерпывающие ответы на перечисленные в этой цитате вопросы.
[2] "Основным конкурентом этой теории была теория стационарного состояния, в основу которой
положен обобщенный принцип однородности. Принцип однородности гласит, что Вселенная должна
выглядеть одинаково из любой точки пространства. Этот принцип трудно совместить с нашими
последними наблюдениями. Но, кроме этого, принцип однородности утверждает, что Вселенная
выглядит одинаково в любой момент времени, т.е. она имела тот же вид в прошлом и всегда будет так
же выглядеть в будущем. В теории стационарного состояния этот принцип однородности справедлив
вследствие допущения, что вещество во Вселенной создается непрерывно и равномерно, при этом
скорость образования вещества совпадает со скоростью уменьшения средней плотности вещества в
расширяющейся Вселенной. Согласно измерениям, скорость расширения Вселенной такова, что
полная плотность вещества в ней останется постоянной, если в объеме, равном 1015 см3 (или 1 км3),
будет самопроизвольно ежегодно возникать один нейтрон (или атом водорода). Можно возразить, что
самопроизвольное появление нейтронов противоречит законам сохранения энергии, количества
движения и тяжелых частиц. Но речь идет о ничтожно слабом нарушении этих "законов сохранения"".
Дж. Орир, Популярная физика, "Мир", М., 1969, стр. 359.
[3] "Следовательно, удаляющиеся галактики похожи на осколки взорвавшейся "ручной гранаты".
Это объяснение расширяющейся Вселенной называется теорией "большого взрыва" (Основы теории
расширяющейся Вселенной были заложены еще в 1922 г. работой А.А. Фридмана. В настоящее время
фридмановская модель мира получила широкое признание, ибо дает, по-видимому, наиболее
адекватное описание современного состояния Вселенной. - Прим. ред.). Вероятно, более
удовлетворительной версией подобного подхода является теория пульсирующей Вселенной. В этой
теории галактики замедляются, возвращаются, расширение обращается, пока все галактики не
сливаются, что затем приводит к новому "большому взрыву"". Там же, стр. 358-359.
[4] "Казалось бы, возможно повторение циклов. Однако второе начало термодинамики запрещает
осциллирующую модель. В самом деле, энтропия Вселенной только растет. Энтропия растет и в ходе
расширения и в ходе сжатия. При коллапсе можно ожидать особенно сильного возрастания энтропии".
И.Д. Новиков, Эволюция Вселенной, "Наука", М., 1983, стр. 166. "С учетом роста энтропии
осциллирующая модель Вселенной не позволяет описать вечное существование Вселенной от t= -?.
Теория осциллирующей Вселенной не достигает цели, стоящей перед этой теорией, - дать описание
вечной Вселенной". Там же, стр. 167.
Здесь автор следует широко распространенному заблуждению, что законы термодинамики можно
применять к космическим системам. Термодинамика может быть применена только к статистическим
ансамблям невзаимодействующих друг с другом частиц, способных свободно обмениваться энергией,
т.е. к идеальному газу, которому нет соответствующих объектов реального мира. Описание состояния
реальных газов уже требует введения поправок. Взаимодействие членов ансамбля приводит к
структурированию системы и в этом случае законы термодинамики неприменимы не только к системе
в целом, но и к любым ее членам
[5] "Динамика расширения Метагалактики - одна из главных проблем космологии. Известно, что в
Метагалактике действуют гравитационные силы, которые стремятся собрать вещество
Метагалактики, однако, согласно наблюдениям, она расширяется. Для отдельных космических тел
(звезд, галактик и др.) условия динамического равновесия выяснены. В звездах действие гравитации
(тяготения) уравновешивается перепадом давления газа и излучения, увеличивающимся к центру
звезды вместе с температурой. В галактиках силе тяготения противодействует центробежная сила и
дисперсия скоростей звезд. В масштабах Метагалактики нет перепадов плотности или температуры, в
ней нет и сколько-нибудь заметного вращения. Если не вводить каких-либо гипотетических сил,
противодействующих тяготению, то остается единственный вывод: Метагалактика расширяется по
инерции. Её расширение есть следствие некоторых начальных условий - больших скоростей, которые
вещество имело на ранней стадии развития Вселенной. Причина этого начального расширения пока не
известна. Из известных физических процессов ни ядерный взрыв, ни какой-либо другой, связанный с
известными источниками энергии, не может дать характеристик наблюдаемого расширения". Физика
космоса, "Советская энциклопедия", М., 1976, стр. 119.
[6] Без ?-члена Вселенная не может быть стационарной вследствие теоремы Ирншоу. "Анализ
различных равновесных конфигураций неподвижных зарядов убеждает, что всегда имеется такое
изменение конфигурации зарядов, при котором потенциальная энергия системы уменьшится, а стало
быть, рассматриваемое равновесие зарядов неустойчиво. Формулировка теоремы Ирншоу: устойчивое
статическое распределение электрических (и гравитационных - В.К.) зарядов невозможно. Из
теоремы Ирншоу следует, что атомы и молекулы, представляющие собой устойчивые системы
электрических зарядов, должны являться динамическими системами, части которых находятся в
непрерывном движении". Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М.,
1962, стр. 196. Казалось бы, устойчивое состояние ядер атомов противоречит теореме Ирншоу,
однако это противоречие кажущееся, т.к. электростатическое отталкивание протонов
компенсируется гравидинамическим притяжением (ядерными силами). Заметьте, что теорема Ирншоу
противоречит представлениям квантовой механики, по которым электрон в S-состоянии не вращается
вокруг ядра.
[7] "Эйнштейн назвал введение космологической постоянной в свои уравнения "самой грубой
ошибкой в своей жизни"". И.Д. Новиков, Эволюция Вселенной, "Наука", М., 1983, стр. 60.
[8] Чтобы связать концы с концами в мире элементарных частиц, физики родили и здесь близнеца
?-члена и такого же физического урода - глюон - ответственный за удержание кварков,
составляющих барионы. Чем больше расстояние между кварками, тем сильнее глюон удерживает их в
барионе.
[9] "Можно напомнить, что эволюция заключена уже в необратимом распаде радиоактивных
веществ. Если бы небесное тело - Земля - существовало вечно, то все радиоактивные вещества
давно бы распались... Итак, статическая картина неприемлема ни для каких астрономических систем,
если только рассматривать достаточно большие промежутки времени. Если бы сегодня надо было
заново строить модель Вселенной, необходимо было бы потребовать, чтобы модель была
эволюционизирующей, чтобы в модели было указание на эпоху, когда во Вселенной началось
рождение звезд, галактик и т.д." И.Д. Новиков, Эволюция Вселенной, "Наука", М., 1983, стр. 9.
[10] "В 30-х гг., уже после создания ОТО, удалось показать, что многие её результаты могут быть
получены и в рамках ньютоновской, нерелятивистской космологии. Однако нерелятивистская
космология сталкивается с рядом серьёзных трудностей". Физика космоса, "Советская
энциклопедия", М., 1976, стр. 120.
[11] "В релятивистской космологии, основанной на эйнштейновской теории тяготения,
гравитационный парадокс не возникает. Система гравитационных уравнений Эйнштейна позволяет
устранить упоминавшуюся неоднозначность поля ускорений (неопределенность результирующей силы
тяготения - В.К.). Чтобы избежать фотометрического парадокса, достаточно учесть нестационарность
Вселенной: в силу красного смещения световые потоки от далёких объектов ослабляются". Там же,
стр. 121. Здесь гравитационный парадокс вообще не объясняется с физической точки зрения,
перекладывая ответственность на формальные математические уравнения, а сдвиг спектра излучения
в красную область, очевидно, не может объяснить фотометрический парадокс, а лишь усугубить его,
т.к. максимум излучения большинства звезд, особенно далеких (мы их видим молодыми) приходится
на ультрафиолетовый участок спектра.
[12] "Для современной эпохи наблюдательный горизонт составляет ?10 млрд. св. лет. Источники
света, которые находятся на более далеких расстояниях, в настоящее время принципиально
ненаблюдаемы. Интересно отметить, что современные оптические и радиотелескопы позволяют
увидеть мощные источники излучения - квазары на расстояниях, сравнимых с расстоянием до
горизонта". Физика космоса, "Советская энциклопедия", М., 1976, стр. 124.
[13] "Отношение безразмерных параметров, пропорциональных квадратам констант сильного,
электромагнитного, слабого и гравитационного взаимодействий и характеризующих "силу"
взаимодействия протона с протоном при энергии 1 Гэв в системе их центра инерции составляет по
порядку величин 1:10-2:10-10:10-38". Физика микромира, "Советская энциклопедия", М., 1980, стр. 468.
http://www.new-physics.narod.ru
19.2. СТАДИЯ РАСШИРЕНИЯ ВСЕЛЕННОЙ
Рассмотрим более подробно различные стадии эволюции Вселенной, при
этом необходимо иметь в виду и это будет ясно по ходу изложения, что
разделение эволюции на определенные стадии условно. В большой степени
они перекрываются и протекают одновременно, поэтому можно говорить лишь
о преимущественном направлении эволюции в данной области пространства
или Вселенной в целом.
Коллапс тела Вселенной мог бы продолжаться и дальше, но при
достижении ядерной плотности внутри этого тела, в соответствии с теорией
ядра, избыточные нейтроны превращаются в протоны по реакции: ,
образуя ?-частицы и излучая высокоэнергетичные электроны и электронные
антинейтрино. Внутренняя часть коллапсирующего тела превращается в
сверхядро (фиг. 19.2.1), которое в результате электростатического
отталкивания разламывается на части, разрывая все тело Вселенной. Как
указывалось ранее, образование нейтронного тела совершенно невозможно[1]
до тех пор, пока ядерная плотность не будет достигнута за счет гравитации. То
же электростатическое отталкивание отдельных частей сообщает им
вращающий момент, как показано на фигуре 19.2.2.
Вращающиеся куски сверхядра разлетаются в разные стороны с
релятивистскими скоростями способствующими их метастабильности все более
и более дробясь по пути по такому же механизму. В целом процесс напоминает
горение бенгальского огня, разбрызгивающего "искры" - будущие скопления
галактик и сами галактики.[2] Процесс коллапсирования тела Вселенной
продолжается, одновременно повторяя описанную ситуацию многократно. То
же относится и к оторвавшимся кускам вещества, т.к. масса их с большим
запасом достаточна для реализации малого коллапса. Таким образом, каждый
кусок Вселенной интенсивно "кипит" разбрасывая по пути все более мелкие
части, которые делают то же самое. Поэтому Большой взрыв скорее
представляется большим фейерверком. Этот период расширения Вселенной
можно назвать эпохой сверхядер.[3] Дробление сверхядер приводит к
появлению всех элементов таблицы Менделеева и их всевозможных изотопов,
в том числе короткоживущих и далеких трансурановых. В настоящее время в
космологии отсутствуют физические представления, по которым могли бы
образовываться элементы тяжелее железа - никеля.[4] Наиболее
распространена точка зрения, по которой тяжелые элементы образовались при
вспышках звезд первого поколения и наличие их на Солнце указывает на то,
что это звезда второго поколения.[5] Избыточные протоны в ядрах изотопов в
соответствии с теорией ядра излучаются преимущественно в свободном виде
или в виде ?-частиц и внутри ядер изотопов превращаются в нейтроны по
реакции: . Таким образом, в эпоху сверхядер Вселенная
расширяется в соответствии с законом Хаббла,[6] одновременно наполняясь
электронами, позитронами (соответственно, и фотонами при их аннигиляции и
в процессе диспергирования сверхядер), нейтрино и антинейтрино,[7]
протонами, ?-частицами (ядрами атомов гелия) и в гораздо меньшем
количестве всеми возможными изотопами всех элементов.[8] Поэтому каждое
сверхядро образует вокруг себя галактику.[9] Радиус сверхядер образующих
регистрируемые нами космические лучи можно посчитать на основании
опытных данных по космическим лучам, энергия протонов в которых достигает
значений 1021 эв.[10] Число протонов n в сверхядре массой М состоящем из ?-
частиц (если пренебречь разницей масс протонов и нейтронов): n=M/2mp, где
mp - масса протона. Масса сверхядра: M=4/3??? r3??, где r - радиус сверхядра, а
? - его плотность (1014 г/см3). Подставляя эти соотношения в формулу,
определяющую энергию электростатического отталкивания протона Ер от
сверхядра: , найдем радиус сверхядра:
(19.2.1).
По этой формуле получается, что столь грандиозную энергию протон
космических лучей получает при отрыве от сверхядра радиусом всего 7?10-6 см
(атомный вес такого сверхядра около 1023). Аналогичным образом можно
посчитать, что при радиусе сверхядра 1 м и сбросе 1 кг вещества в секунду,
энергия разлета составит 1,73?1050 эрг. Для сравнения приведем энергию
излучения наиболее активных космических объектов: квазары (квазаги) - 10471048
эрг/сек, сверхновые звезды - 1040 эрг/сек, N-галактики - 1043 эрг/сек,
новые звезды - 1046 эрг в целом на вспышку. Эти расчеты не претендуют на
точность, но убедительно подтверждают, что сверхядро - это такой источник
энергии, которого с большим запасом достаточно не только для объяснения
высокой активности космических объектов, но и для объяснения Большого
взрыва.
В результате во Вселенной появляются вращающиеся облака газа,
обладающие кроме скорости разбегания еще и так называемыми пекулярными
скоростями в самых разных направлениях. Одновременно с распылением
вещества из сверхядер происходит и конденсация его под действием
гравитации. При этом образуются молекулы, образующие пылинки, которые
при дальнейшей конденсации и слипания создают все более крупные
космические тела. Подобные процессы достаточно хорошо разработаны и на
них подробно останавливаться не стоит (см. главу "Образование и строение
Солнечной системы").
Несмотря на краткость представленной схемы расширения Вселенной,
очевидно, что в ней нет места антивеществу в виде отдельных космических
образований. Ранее было показано, что равенство вещества и антивещества во
Вселенной означает равенство положительных и отрицательных электрических
зарядов в ней, т.е. ее общей электронейтральности. Антивещества отдельно нет
во Вселенной и никогда не было.[11] Современная космология пытается
объяснить перекос Вселенной в сторону образования протонов и электронов в
ущерб антипротонам и позитронам некоторым избытком первых в начале
Большого взрыва.
Легко показать, что в равномерно заполненном веществом пространстве в
результате действия закона всемирного тяготения любая полость стремится
расширяться. Это приводит к ячеистости Вселенной как в сравнительно малых
масштабах (например, Крабовидная туманность - результат сравнительно
недавней вспышки сверхновой звезды) так и в масштабах Вселенной в целом.
Поэтому общая однородность Вселенной (распределение галактик в ней) в
более мелком масштабе неоднородна как за счет скоплений и сверхскоплений
галактик в результате "разбрызгивания" сверхядер различной массы так и за
счет пустых мест, в которые куски расширяющейся Вселенной не попали и
которые дополнительно увеличиваются за счет гравитации.[12] Вряд ли в
крупных масштабах гравитационное взаимодействие за время от Большого
взрыва могло хоть как-то организовать космические системы. Поэтому
радиально-волоконная и ячеистая структура Метагалактики является
следствием увеличения скорости разбегания от центра к периферии. Нарисовав
скопления галактик на плоской резине и растягивая её во все стороны, мы
увидим именно такую структуру.
Поскольку в стадии расширения Вселенной энергия Большого взрыва
распределяется по возрастающему объему Вселенной и при этом энергия
превращается в вещество, логично допустить, что в этой стадии эволюции
средняя плотность Вселенной остается практически постоянной и равной
3,59?10-29 г/см3. Тогда связь массы Вселенной с ее радиусом выразится простым
соотношением:
(19.2.2),
где ? - плотность Вселенной. Формула (19.1.2): фактически
является критерием устойчивости Вселенной. При соотношении массы
Вселенной и ее радиуса, соответствующем (19.1.2), она не имеет возможности
ни расширяться (для этого фотон должен двигаться с абсолютной скоростью,
превышающей скорость света), ни сжиматься (для этого фотон должен
двигаться с абсолютной скоростью меньше скорости света). Если радиус
Вселенной уменьшится по каким-то причинам или масса ее возрастет, то
наступит необратимый коллапс, а если радиус увеличится или масса
уменьшится, то наступит необратимое расширение. Поэтому без привлечения
представлений о взаимном превращении массы и энергии невозможно
объяснить ни пульсации Вселенной, ни ее бесконечное существование во
времени. Это отражено на фигуре 19.2.3. Расчет по (19.2.2) нанесен на
диаграмму фиг. 19.2.3 в качестве нижней ветви замкнутой кривой. Верхняя
ветвь изображена условно. В процессе коллапса масса Вселенной будет иметь
практически постоянное значение вплоть до очень высокой плотности, а затем
очень резко уменьшится. Точка пересечения K с (19.1.2) соответствует
критической массе Вселенной и ее критическому радиусу за которыми
последует коллапс. Положение этой точки зависит от принятой средней
плотности Вселенной.
Пересечение прямой (19.1.2) и попадание в область коллапса при
неизменном rкр гарантируется продолжением образования вещества из энергии,
которой во Вселенной достаточно в любой момент времени. Отличие состоит в
том, что в области расширения идет интенсивное образование вещества, а в
критическом состоянии (точка К фиг. 19.2.3) образование вещества резко
замедляется. По некоторым независимым данным (Е.Н. Слюта и др.
Сравнительная планетология. М., "Наука", 1995, стр. 11) оно закончилось,
примерно, 3,9 млрд. лет назад - период резкого спада интенсивной
метеоритной бомбардировки. Это подтверждает и резкий спад
звездообразования во Вселенной. Таким образом, мы в настоящий момент
находимся вблизи критической точки или уже прошли ее не более 4 млрд. лет
назад. Естественно, что коллапс мы еще долго не будем замечать из-за
длительного нахождения Вселенной вблизи критической точки и в связи с тем,
что периферию Вселенной мы наблюдаем слишком молодой, а именно с
периферии начинается процесс коллапса в соответствии с законом всемирного
притяжения.
Найдем некоторые важные соотношения для изложенных представлений.
Приравнивая силу по второму закону Ньютона силе всемирного притяжения,
найдем, что в процессе расширения отрицательное ускорение тела на границе
Вселенной:
(19.2.3).
Подставим (19.2.2) в (19.2.3):
(19.2.4).
Решая дифференциальное уравнение (19.2.4), получим промежуточный
результат:
(19.2.5),
связи скорости расширения Вселенной в зависимости от ее радиуса. Из
(19.2.5) найдем связь между временем расширения и радиусом Вселенной:
(19.2.6).
Из (19.2.6) при r=rкр и при rкр=10 млрд. световых лет общее время стадии
расширения Вселенной составит tкр=15,7 млрд. лет. Из (19.2.6) найдем, как
радиус Вселенной зависит от времени:
(19.2.7).
Подставив (19.2.7) в (19.2.2), получим зависимость массы Вселенной от
времени:
(19.2.8).
rкр найдем из условия пересечения (19.1.2) и (19.2.2): ,
откуда:
(19.2.9).
Многочисленные наблюдательные факты указывают на достаточно большую
распространенность во Вселенной гравидинамических объектов. Вещество,
уплотнившееся за счет гравитационного коллапса значительно увеличивает
скорость вращения, т.к. общий момент импульса остается постоянным. Это
приводит к ускорению коллапса и протеканию его по сценарию малого
динамического коллапса. В результате в центре гравидинамического объекта
возникает сверхядро и сильнейшее магнитное поле. Наибольшая вероятность
возникновения гравидинамического объекта на периферии Вселенной. Это
связано с тем, что куски родительского сверхядра при Большом взрыве,
имеющие максимальный импульс, имеют и максимальный момент импульса.
Поэтому было бы ошибкой считать квазары и квазаги "молодыми" галактиками.
Они принципиально отличаются от внутренних областей Вселенной тем, что
образованные ими протогалактики вращаются с бешеной скоростью не
разлетаясь, а наоборот сжимаясь под действием мощного гравидинамического
поля. Кроме того, периферийные части Вселенной разлетаются с максимальной
ультрарелятивистской скоростью, поэтому метастабильны. Таким образом,
динамический малый коллапс у этих объектов наиболее сильно выражен в
сравнении с другими объектами Вселенной и распад постоянно образующегося
сверхядра не способен сформировать достаточно протяженную галактику. При
превращении нейтронов в протоны релятивистские электроны излучаются не
равномерно во все стороны, а в виде двух противоположно направленных
струй из-за мощного магнитного поля. В этом случае мы наблюдаем
радиогалактику, которая находится между двумя "радиоушами".[13]
Гравидинамические объекты меньшего размера могут не образовывать
сверхядро, т.е. их существование не сопровождается бурными выбросами
вещества, но мы их можем идентифицировать по огромным скоростям
вращения и мощным магнитным полям.[14] Наиболее вероятно образование
отдельного гравидинамического объекта или гравидинамической системы,
состоящей из двух объектов, вращающихся вокруг общего центра
гравидинамического взаимодействия после разрыва сверхядра (например,
вспышки сверхновой звезды). В отличие от микромира, гравидинамические
объекты макромира принципиально неустойчивы. Судьба их зависит от массы
объекта и скорости вращения (и орбитального движения, если это
гравидинамическая система). При достаточно большой массе эволюция
гравидинамического объекта приводит к взрыву сверхядра, а при
недостаточной массе для такого исхода силы гравидинамического (и
гравитационного) сжатия не хватает и образуется быстро вращающийся
плазмоид или сверхплотное твердое тело, которые постепенно теряют энергию
за счет диссипативных процессов[15] и, когда гравидинамическая сила сжатия
станет меньше центробежной, гравидинамический объект разрывается
механически, выбрасывая в пространство осколки с огромными скоростями.
Последний вопрос, который следует затронуть по этой теме - это
расширение Вселенной в целом. Несмотря на то, что наблюдательные данные
(закон Хаббла и определение скорости движения Земли и Солнечной системы в
целом относительно реликтового фона излучения[16]) со всей очевидностью
доказывают абсолютное движение из центра рождения наблюдаемой
Вселенной и указывают на одну и ту же точку пространства,[17] ортодоксы все
же не могут распроститься с относительностью движений, хотя и не могут уже
привести веские доводы в защиту своих взглядов, а приводимые доводы скорее
похожи на заклинания.
[1] Из теории ядер новой физики следует, что "прилепить" к протону больше двух нейтронов
(тритий) нельзя, несмотря на уверенность современной физики в возможности этого: "Хотя ядерное
взаимодействие в синглетном состоянии недостаточно велико, чтобы образовать бинейтрон, это не
исключает возможности образования связанной системы, состоящей из большого числа одних только
нейтронов - нейтронных ядер. Этот вопрос требует дальнейшего теоретического и
экспериментального изучения. Попытки обнаружить на опыте ядра из трех-четырёх нейтронов, а
также ядра Н4, Н5, Н6 не дали пока положительных результатов". Физика космоса, "Советская
энциклопедия", М., 1976, стр. 284. Аналогичным образом невозможно существование Не10, т.к. на Не8
исчерпываются все возможности для добавления дополнительных нейтронов: "За время эксперимента
(в Дубне) "поймали" в общей сложности около полутора миллионов ядер гелия-8 и ни одного - гелия10.
Это позволяло предположить, что столь перегруженные нейтронами ядра слишком нестабильны;
они если и образуются, то лишь на неизмеримо короткое время". В. Станицын, Гелий-10: ещё одна
попытка, Химия и жизнь, №3, 1983, стр. 6. При этом вступают в вопиющее противоречие не только с
экспериментальными фактами отсутствия ядер, состоящих из одних нейтронов, но и с собственной
теорией ?-распада, что хорошо видно из следующей цитаты. "Из теории эволюции звезд следует, что
у массивных звезд в конце эволюции возможно гравитационное сжатие вещества до очень высоких
плотностей (гравитационный коллапс). При этом должно достигаться состояние, когда нейтроны
становятся устойчивее протонов и происходит превращение протонов и др. атомных ядер в нейтроны
(нейтронизация). Это связано с тем, что при высокой плотности вещества электроны образуют
вырожденный газ. Энергия "вырожденных" электронов настолько велика, что масса такого электрона,
эквивалентная его полной энергии, вместе с массой протона делается больше массы нейтрона.
Энергетически более выгодным становится нейтронное состояние вещества. Оно может быть
достигнуто и сохраняться (быть устойчивым) при плотностях ??1012 г/см3 (плотность ядерного
вещества ?1014 г/см3 - В.К.) и температурах Т?1010 К". Физика космоса, "Советская энциклопедия", М.,
1976, стр. 386. По этой логике выходит, что при значительной энергии электроны увеличивают свою
массу, а нейтронам это запрещено. Продолжается игнорирование того факта, что элементарные
частицы представляют собой динамические, а не статические системы.
[2] "В доступной наблюдениям области пространства на расстоянии до тысячи Мпс находится
около миллиарда галактик. Таким образом, Метагалактика - это, прежде всего, мир галактик".
Физика космоса, "Советская энциклопедия", М., 1976, стр. 117.
[3] "В выводах из наблюдений должны быть учтены эволюционные эффекты - число галактик и их
параметры в прошлом могли быть совсем другими. На это, в частности, указывает тот факт, что на
расстояниях порядка нескольких миллиардов световых лет обнаружено много квазаров, а ближе 1
млрд. св. лет их почти нет. Всё это, а также недостаточная точность наблюдений препятствует
уверенному определению параметров модели из наблюдений. До сих пор не известна роль ?-члена, не
определен даже знак кривизны пространства, не говоря уже о более тонких деталях модели...". Там
же, стр. 132. Эта цитата звучит, как похоронный марш ОТО.
[4] "Обойдённые ядра - устойчивые атомные ядра, которые не могут быть получены ни при
медленном, ни при быстром процессе нейтронного захвата... Существование обойдённых ядер имеет
большое значение для ядерной астрофизики, т.к. заставляет искать и исследовать процессы
образования тяжелых ядер, не связанные с захватом нейтронов". Физика космоса, "Советская
энциклопедия", М., 1976, стр. 395.
"По современным представлениям тяжелые элементы образуются в реакциях захвата нейтронов.
Обычно различают медленный (s) и быстрый (r) процессы захвата нейтронов. Эти два механизма
различаются отношением времени ?-распада ?? и захвата нейтронов ?n. При ??/?n""1 в цепочку
процессов образования тяжелых элементов будут вовлечены только стабильные и ?-радиоактивные
ядра с большими периодами полураспада. При ?? /?n""1 в процесс образования тяжелых элементов
будет вовлечено большое количество ?-радиоактивных ядер с короткими периодами полураспада".
Субатомная физика, Изд. Московского университета, 1994, стр. 114. Проще говоря, по этим
представлениям нейтроны должны поглощаться ядром быстрее, чем распадается ядро. Для этого
необходимы мощные естественные источники нейтронов поблизости от облучаемого вещества
(нейтрон нестабилен). Если подобные условия в космосе можно придумать, то элементы до железа
"хотят" принимать нейтроны, а более тяжелые не желают этого делать, т.к. этот процесс невыгоден.
Выражается это в очень малом сечении захвата нейтронов, а если сечение захвата велико, то захват
нейтрона приводит не к образованию более тяжелого ядра, а к распаду исходного. На этом основана
вся ядерная энергетика. Поэтому подобные представления не снимают проблему образования ядер
тяжелее железа.
[5] "Откуда же тогда взялись на Солнце тяжелые элементы? На нём даже свинца вполне заметное
количество. Заметьте, образование элементов тяжелее железа 56Fe энергетически невыгодно: при
образовании тяжелых элементов дефект масс меняет знак. Вспомните о радиоактивности, о
самопроизвольном распаде элементов тяжелее урана. Ответ состоит в том, что Солнце - звезда
второго поколения. По современным понятиям эволюция звезд протекает в два этапа. Сперва из
дозвездного вещества, состоящего из трех четвертей водорода и четверти гелия по массе,
образуются звезды первого поколения. Это массивные звезды, и реакции протонного цикла проходят
в них довольно быстро. Наконец, в их центре водорода остается мало и горение приостанавливается.
Звезда сжимается, давление и температура в ней резко возрастают и начинает "гореть" гелий. Это
критический момент истории звезды. Если масса её была достаточно большой, то синтез элементов на
этой стадии происходит взрывообразно: вещество разогревается до температур в сотни миллионов
градусов, проходят и энергетически невыгодные реакции синтеза тяжелых элементов, но сама звезда
взрывается. При этом и водород, и тяжелые элементы рассеиваются во Вселенной". А.В. Бялко, Наша
планета - Земля, "Наука", М., 1989, стр. 112-113.
Представления новой физики, по которым все элементы космоса образуются при распаде
сверхядер представляются более логичными, в отличие от изложенных, по следующим причинам. 1.
Ничего не имея против звезд первого и второго поколения, которые действительно постоянно
образуются, доходят в своей эволюции до красного гиганта и исчерпав запас водорода коллапсируют
с образованием сверхядра, разбрызгивая вновь вещество первородного состава (подавляющая доля
водорода, затем гелия и относительно небольшое количество остальных элементов), надо иметь в
виду, что будь официальная версия этого процесса верна, то после звезд первого поколения в
космосе должен практически отсутствовать водород, т.к. он "выгорит" в них. 2. Непонятно, почему
звезда в которой протекает выгодная реакция термоядерного синтеза не взрывается - реакция идет
медленно, а в звезде, в которой протекают невыгодные реакции образования тяжелых элементов, эти
реакции должны протекать очень быстро со взрывом. 3. За нехваткой времени от Большого взрыва
этапность: звезды первого поколения - звезды второго поколения невозможна, и скорее нужно
обсуждать одновременность этих процессов. 4. Описанный механизм тоже не объясняет образование
элементов тяжелее железа по тем же самым причинам - неустойчивость тяжелых ядер.
[6] "Спектральные исследования показали, что соотношение v=H? r (где v - скорость удаления, Н -
постоянная Хаббла, r - расстояние до галактики) - закон Хаббла - более точно выполняется не для
отдельных галактик, а для их скоплений, т.к. при этом усредняются случайные составляющие
скоростей отдельных галактик скопления". Физика космоса, "Советская энциклопедия", М., 1976, стр.
118.
[7] "В природе существуют нейтрино со значениями энергий (Еv) в огромном интервале: от
реликтовых нейтрино с Еv?10-4 эв, заполняющих, согласно модели горячей Вселенной, всё
космическое пространство с плотностью ?200 см-3, до нейтрино, рождаемых в соударениях
космических лучей с ядрами межзвездной среды и имеющих энергию вплоть до 1020 эв". Физика
космоса, "Советская энциклопедия", М., 1976, стр. 272.
[8] "Космическими лучами называются лучи, приходящие на Землю из космического пространства.
Это излучение слабо зависит от времени дня или ночи, не связано с положением каких-либо звезд на
небесном своде, поэтому считают, что космические лучи приходят из любых точек Космоса с
одинаковой интенсивностью... Интенсивность космического излучения, распространяющегося в
западном направлении, больше интенсивности космического излучения, распространяющегося в
восточном направлении (восточно-западная аномалия). Аномалия связана с природой космического
излучения. Она говорит о том, что число положительных частиц в космическом излучении больше
числа отрицательных частиц". Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по физике, "Высшая школа",
М., 1962, стр. 489-490.
[9] "К 1983 г. благодаря проведенным несколькими инициативными группами исследованиям с
использованием ПЗС-детекторов для регистрации свечения вокруг квазаров, было окончательно
установлено, что квазары действительно являются центрами галактик". П. Ходж, Галактики, "Наука",
М., 1992, стр. 144.
[10] "Лучи космические - заряженные частицы высокой энергии, приходящие из межзвездного
пространства. В составе Л.к. преобладают протоны. Присутствуют также ядра гелия и более тяжелых
элементов, вплоть до ядер элементов с Z?30. Электронов Л.к. в сотни раз меньше, чем протонов (в
одном и том же диапазоне энергий). Кинетическая энергия частиц достигает огромной величины,
вплоть до Ек?1021 эВ. Основным источником Л.к. служат сверхновые звезды". Е.Н. Слюта и др.,
Сравнительная планетология, "Наука", М., 1995, стр. 40.
[11] "Существует гипотеза, что избытка нуклонов не было, но нуклоны и антинуклоны
распределились в пространстве неравномерно, так что существуют области Вселенной, построенные
из антиматерии (антивещества). В этом случае на границе областей из вещества и антивещества
должны были бы протекать аннигиляционные процессы, порождающие ?-излучение. Обнаружить такое
излучение с требуемыми характеристиками не удалось. Других достоверных наблюдательных данных в
пользу гипотезы существования "антимиров" также нет". Физика космоса, "Советская энциклопедия",
М., 1976, стр. 129.
[12] "Вместе с этими открытиями пришло понимание того, что галактики - это не просто объекты,
которые иногда собираются в скопления (скопления образуются не за счет "собирания", а за счет
образования из одного родительского куска сверхядра - В.К.). Вместо этого оказалось, что, по
крайней мере, в некоторых частях Вселенной, галактики образуют сеть с большими пустотами в
промежутках между ними". П. Ходж, Галактики, "Наука", М., 1992, стр. 119.
"...показано, что самые крупномасштабные неоднородности в распределении галактик носят
"ячеистый" характер. В "стенках ячеек" много галактик, их скоплений, а внутри - пустота. Размеры
ячеек около 100 Мпс, толщина стенок 3-4 Мпс. Большие скопления галактик находятся в узлах этой
ячеистой структуры. Отдельные фрагменты ячеистой структуры иногда называют сверхскоплениями.
Сверхскопления часто имеют вытянутую форму наподобие нитей". И.Д. Новиков, Эволюция
Вселенной, "Наука", М., 1983, стр. 47. Исходным пунктом объяснения ячеистости Вселенной может
быть и движение сверхядер по винтовой линии, т.е. "стенки ячеек" являются "следом" движения
сверхядра.
[13] "Наблюдения на радиотелескопах говорят о том, что у большинства "активных галактик" (т.е.
излучающих радиоволны, или рентгеновские лучи, или то и другое) имеется небольших размеров
мощный объект в центре. Межконтинентальные интерферометры позволили установить, что эти
центральные образования действительно очень малы - меньше примерно 1/10 светового года в
поперечнике. Они оказываются источниками обычно испускаемых в двух противоположных
направлениях больших струй вещества и излучения". П. Ходж, Галактики, "Наука", М., 1992, стр. 133.
[14] Обычно подобные эффекты приписывают "нейтронным" звездам.
[15] Хорошо заметные диссипативные процессы наблюдаются у таких гравидинамических
объектов, как пульсары. "Изменение периода тем значительнее, чем меньше возраст пульсара. У
пульсара Крабовидной туманности, который является остатком сравнительно недавней (1054г.)
вспышки Сверхновой звезды, период удваивается каждые 2000 лет...". Физика космоса, "Советская
энциклопедия", М., 1976, стр. 451. "Так, наблюдаемое замедление периода вращения пульсара NP
0532 должно сопровождаться убылью кинетической энергии звезды ?1038 эрг/сек, что соответствует
полной мощности излучения Крабовидной туманности в наше время". Там же, стр. 454.
[16] "Случайным (?- В.К.) образом оказалось, что вектор абсолютной скорости Солнца лежит
практически в плоскости земной орбиты. Поэтому зимой орбитальная скорость Земли прибавляется к
абсолютной скорости Солнца, а летом вычитается из неё. Следовательно, абсолютные скорости
Земли летом и зимой должны отличаться на 60 км/сек, а температуры реликтового излучения в
направлении к созвездиям Льва и Водолея должны отличаться на 0,54 мК. Сравнение измерений
декабря 1980 года и июля 1981 года показало различие температур реликтового излучения,
достаточно близкое теории. Тем самым измерены не только абсолютная скорость Земли, но и её
годичные изменения. Поскольку известна галактическая орбита Солнца, можно найти и скорость
абсолютного движения Галактики. Для этого надо вычесть вектор орбитальной скорости Солнца из
вектора его абсолютной скорости. Абсолютная скорость Галактики оказывается равной примерно 600
км/сек". А.В. Бялко, Наша планета - Земля, "Наука", М., 1989, стр. 24.
[17] "Зная абсолютную скорость Галактики vабс.Гал, мы можем принципиально указать точку в
современной Вселенной, откуда прилетела наша Галактика, точку, где находилось вещество
Галактики в момент Большого Взрыва. Направление на нее находится где-то в созвездии Пегаса
(конечно, только направление, а не сами звезды созвездия). Расстояние до этой точки примерно
равно t0vабс.Гал ?2?1024 м". Там же, стр. 26.
"Сравнение галактик поля с галактиками скопления в Деве показывает, что Местная группа
падает на центр сверхскопления в Деве со скоростью около 290 км/сек. Другие комбинации
расстояний до галактик и их движений приводят к значению 255 км/сек для скорости движения
Местной группы примерно при том же направлении движения. Открытое в 1965 г. космическое
фоновое излучение, признанное реликтовым излучением эпохи начала существования Вселенной,
тоже демонстрирует анизотропию примерно такой же величины и примерно в том же направлении". П.
Ходж, Галактики, "Наука", М., 1992, стр. 126.
http://www.new-physics.narod.ru
19.2.1. О чем говорит постоянная Хаббла?
На фигуре 19.2.1.1 изображена приблизительная пилообразная кривая эволюции
Вселенной. В условной точке 0 произошел Большой Взрыв и осколки Вселенной стали
разлетаться с почти световой скоростью С. Закон сохранения энергии требует, чтобы
сумма общей энергии Вселенной E (которую можно выразить в массовом эквиваленте:
m=E/c2) и гравитационной массы M (которую можно выразить в энергетическом
эквиваленте: W=Mc2) оставалась постоянной:
E+Mc2=U (19.2.1.1),
где U=const.
Формула (19.2.1.1) показывает, что при расширении Вселенной ее гравитационная
масса увеличивается за счет превращения энергии в вещество, а при коллапсе
уменьшается за счет превращения вещества в энергию. Естественно, что полное взаимное
превращение невозможно. Например, у нейтрино отношение энергии к массе максимально,
а у протона это отношение минимально.
В доступной для наблюдений части Вселенной (Метагалактике) скорость удаления
внегалактических объектов приблизительно пропорциональна расстоянию до них:
V=HS (19.2.1.2),
где H - постоянная Хаббла (?55 км/сек?Мпс), H-1?5,5?1017 сек ?18 млрд. лет; S -
расстояние до объекта. В (19.2.1.2) под V нужно фактически понимать ?V, т.к. мы
измеряем не абсолютную, а относительную лучевую скорость.
Из фигуры 19.2.1.1 видно, что обеспечить выполнение закона Хаббла (19.2.1.2)
можно единственным способом: если после Большого Взрыва Вселенная станет
расширяться с постоянным отрицательным ускорением вплоть до полной остановки
процесса расширения в точке t0/2, где t0 - время одного цикла эволюции Вселенной.
Наблюдая удаленный объект в момент времени t, мы автоматически смещаемся назад по
оси времени на величину:
?t=?S/c (19.2.1.3),
где c - скорость света.
Разделив (19.2.1.2) на (19.2.1.3), найдем отрицательное ускорение при расширении
Вселенной:
a=H?c=5,45?10-8 см/сек2 (19.2.1.4).
Приравнивая второй закон Ньютона и закон всемирного тяготения, найдем выражение
для ускорения тела, которое находится на краю Вселенной:
a=GM/R2 (19.2.1.5),
где G - гравитационная постоянная, M - масса Вселенной, R - радиус Вселенной.
Из формулы (19.2.1.5) видно, что при постоянной массе Вселенной ускорение не
может оставаться постоянным и уменьшается по абсолютной величине обратно
пропорционально квадрату расстояния до центра притяжения. Этот случай относится к
однократному Большому Взрыву с последующим расширением Вселенной по инерции. Если
масса Вселенной после большого Взрыва будет расти пропорционально кубу расстояния
до центра (что соответствует неизменной во времени средней плотности Вселенной), то
отрицательное ускорение будет расти пропорционально радиусу Вселенной. Чтобы
отрицательное ускорение при расширении Вселенной оставалось постоянным и
соответствовало закону Хаббла, масса Вселенной при расширении должна расти
пропорционально квадрату радиуса Вселенной. Таким образом, закон Хаббла фактически
утверждает, что вместе с расширением Вселенной по инерции после Большого Взрыва
одновременно растет масса Вселенной так, что ее средняя плотность постепенно
уменьшается.
http://www.new-physics.narod.ru
19.3. ОБРАЗОВАНИЕ ГАЛАКТИК И ЗВЕЗД
Очевидно, что звездообразование происходит одновременно с
формированием галактик[1] из тех вращающихся с разной скоростью и
обладающих собственными пекулярными скоростями облаков вещества,
которые выбрасываются при распаде сверхядер. В дальнейшем активность
ядра галактики может поддерживаться непрерывным падением материала на
него с периодическими обратными выбросами по механизму распада сверхядра
или гравидинамического объекта. Это подтверждается истечением водорода из
центра нашей Галактики наружу.[2] В главе "Образование и строение
Солнечной системы" достаточно подробно был описан механизм образования
планетарной и спутниковой системы вокруг звезды. Аналогичным примерно
образом происходит и формирование галактик. При этом на периферии их
должны располагаться большие массы невидимого вещества не только в виде
частиц размером более 0,8 мм, но и крупные небесные тела метеоритных,
кометных и планетарных размеров. Поэтому расчеты движения звезд в
галактиках обнаруживают недостающую невидимую массу в них. В то же время
движение отдельных галактик в скоплениях показывает как бы недостающую
массу из-за того, что движение галактик является следствием разбрызгивания
вещества из сверхядра, а времени прошедшего от "рождения" Вселенной
недостаточно для полного соответствия закону всемирного притяжения.[3] То же
можно утверждать и для звезд, входящих в состав галактик. Если от рождения
Галактики Солнечная система совершила всего 20-30 оборотов вокруг центра,
то этого совершенно недостаточно, чтобы Солнце заняло стационарную орбиту,
растеряв возбужденное состояние. Поэтому избыток массы в галактиках
фактически еще больше, чем предполагается. Зная орбитальную скорость
звезды в галактике и расстояние ее от центра, по формуле (8.2.6) легко
посчитать массу галактики внутри орбиты звезды. Необходимо еще учитывать и
массу планетных систем вокруг каждой звезды, хотя общий вклад от них совсем
невелик. Сейчас о планетных системах звезд мало информации, но со временем
будет доказана обязательность планетной системы у каждой звезды.[4]
Несмотря на то, что эволюционные стадии развития Вселенной практически
идут параллельно, мы все же можем указать примерную продолжительность
каждой из них. По-видимому, самым длительным этапом эволюции Вселенной в
целом является окончание её расширения и начало коллапса. Это, конечно, не
исключает расширение и коллапс в "микроучастках" Вселенной на любой
стадии её развития. Аналогично тому, как комета на орбите с большим
эксцентриситетом основную часть жизни проводит вдали от Солнца, так и
Вселенная в состоянии перехода от расширения к коллапсу проводит,
возможно, около 10 млрд. лет. В настоящее время мы не можем с уверенностью
сказать, продолжается ли расширение Вселенной или уже около 4 млрд. лет
назад оно сменилось на коллапс. Дело в том, что максимальная напряженность
гравитационного поля Вселенной находится на ее периферии, поэтому
расширение сменяется коллапсом не сразу по всему пространству Вселенной, а
вначале только в наружных областях, в то время, как внутренние области
продолжают расширяться по инерции. В результате Вселенная приобретает
форму схлопывающейся пустотелой сферы и образование сверхядер в
"скорлупе" может происходить задолго до полного схлопывания. Наблюдения
горизонта Вселенной не могут подтвердить начавшегося коллапса по той
простой причине, что горизонт Вселенной мы наблюдаем моложе на 10 млрд.
лет. Возраст планет и метеоритов определяется в 5 млрд. лет. Возраст
большинства звезд должен быть ненамного больше, т.к. образование звезд и их
планетных систем происходит одновременно.[5] Время, прошедшее от
образования элементов (распада сверхядер) до конденсации вещества в
метеориты и кометы, являющиеся строительным материалом звезд и планет, по
данным о вымерших радиоактивных элементах, составляет порядка 0,3-1 млрд.
лет.[6] Таким образом, образование элементов во Вселенной в основном (они и
сейчас образуются при вспышках Сверхновых звезд) завершилось не менее чем
6 млрд. лет назад.[7] Официальная космология считает, что были звезды
первого поколения, затем второго, поэтому срок образования элементов у неё
отодвигается на 10-20 млрд. лет назад.[8]
Представление о распаде сверхядер объясняет примерно одинаковый
возраст галактик, т.к. сам распад имеет взрывной характер и протекает
достаточно быстро.[9] Разлетающиеся во все стороны облака вместе с общим
расширением Вселенной образуют галактики различной формы в зависимости
от момента импульса, массы и других параметров движения и этот вопрос
достаточно хорошо разработан современной космологией. В зависимости от
массы, оставшейся в центральной части облаков и скорости ее вращения
падение вещества на центральное тело приводит к вторичному образованию
сверхядер и повторным выбросам. К настоящему времени в ближних
галактиках падение вещества к центральному ядру галактики и выбросы
первородного вещества примерно сбалансировано. У дальних галактик
(квазаров) выброс вещества превышает падение к центру, т.е. они находятся в
стадии общего собственного расширения и еще не достигли равновесных
размеров. То же относится и к галактикам с активными ядрами. Форма галактик
в первую очередь определяется наличием и мощностью гравидинамического
тела в центре, организующего степень упорядоченности движения членов
галактики. Если гравидинамического тела нет, то галактика будет
неправильной формы с относительно большим содержанием пыли и газа,
поэтому в ней присутствуют молодые звезды (таких галактик насчитывается
около 5% и они обозначаются символом Ir). Единственным организующим
гравидинамическим началом в такой галактике, которое способствует созданию
плоской системы является быстрое вращение галактики в целом (например,
Магеллановы Облака). Поскольку очень слабое вращение галактик
маловероятно, то такого типа неправильные галактики составляют большинство
в этом классе. Если такое тело есть и оно невелико и практически не
вращается, то образуется галактика шаровой формы. В ней невозможно
организовать орбитальное движение звезд в одной плоскости, поэтому орбита
каждой звезды лежит в своей плоскости и не имеет тенденции повернуть ее в
какое-либо определенное положение из-за отсутствия значительного
суммарного гравидинамического момента всей системы в целом. В Солнечной
системе таким же образом движутся недавно захваченные астероиды, такие,
как Икар, Эрот, Гермес, Аполлон, Адонис и им подобные. Естественно, что при
таком движении звезд, они выгребают первородное вещество из всего объема
шаровой галактики, а новое поступление его из центра практически
отсутствует, поэтому в подобных галактиках нет молодых звезд, пыли и газа.
Если в центре галактики гравидинамическое тело невелико, но вращается, то
возникает некоторый общий гравидинамический момент, заставляющий
образовавшиеся из первородного материала звезды в некоторой степени
разворачивать свои орбиты примерно в одну плоскость. Мы будем наблюдать
эллиптические галактики вплоть до почти плоских систем, если
гравидинамическое тело в центре достаточно быстро вращается.
Эллиптических и шаровых галактик насчитывается до 25% от числа
изученных.[10] Если центральное гравидинамическое тело галактики велико по
массе и быстро вращается, то жизнь его постоянно сопровождается
периодическими большими выбросами (и практически постоянным истечением)
первородного вещества из центра, которые формируют газопылевые рукава,
являющиеся питательной средой для образования новых звезд.[11] В этом
случае мы наблюдаем спиральные плоские галактики (таких галактик
насчитывают около 50% от изученных) с обязательным присутствием активного
ядра в центре.[12] Спиральные галактики обладают вращательными
характеристиками, с первого взгляда, не соответствующими закону всемирного
тяготения на двух участках: в непосредственной близости от ядра и до
расстояния примерно в 1 кпс от него галактика вращается как твердое тело и
на расстояниях от 1-3 кпс до примерно 10 кпс есть второй участок, где
линейная скорость движения увеличивается с расстоянием от центра
галактики. В целом, распределение скоростей от центра спиральной галактики
имеет М-образный вид. Мне не удалось найти официального объяснения этого
феномена, рискну дать собственное. Аналогично закону Хаббла для Вселенной,
выбросы вещества из ядра галактики должны подчиняться тем же правилам не
только в отношении радиальной скорости, но и орбитальной, ввиду близости
огромной массы ядра. Тогда две области увеличения орбитальной скорости
будут соответствовать выбрасываемым веществам двух разных составов,
например, метеорное - кометное вещество.
Твердотельное вращение галактик кажется ортодоксальной физике
нарушением закона всемирного тяготения по той причине, что она, в отличие от
новой физики, допускает произвольное положение орбиты в то время, как
новая физика из бесконечного набора орбит указывает только на одну,
определяемую формулой , откуда скорость орбитального движения
(учитывая, что ? = V?r):
(19.3.1).
Следовательно, изменение скорости обратно пропорциональное корню
квадратному от расстояния соответствует закону всемирного тяготения в
условиях, когда масса М остается неизменной в объеме 4/3??r3, т.е. для
практически пустого пространства, например, для Солнечной системы. При
переходе к галактическим масштабам М в формуле (19.3.1) нельзя считать
постоянной:
М=4/3??r3?? (19.3.2),
где ? - средняя плотность вещества в объеме шара радиуса r.
Подставляя (19.3.2) в (19.3.1), найдем:
(19.3.3).
Если плотность вещества постоянна (центральные области галактик), то мы
будем наблюдать твердотельное вращение в соответствии с формулой (19.3.3).
Если плотность вещества изменяется обратно пропорционально квадрату
расстояния, что следует ожидать на периферии галактик (учитывая, что
галактика представляет собой остатки взорвавшегося сверхядра), то скорость
орбитального движения в соответствии с (19.3.3) остается постоянной. Из
формулы (19.3.3) легко найти плотность вещества центральной части
(имеющей твердотельный характер вращения) таких галактик, как Млечный
Путь и Туманность Андромеды. По литературным данным (например, Физика
космоса, "Советская энциклопедия", М., 1976, стр. 86 и П. Ходж, Галактики,
"Наука", М., 1992, стр. 108) на один килопарсек приходится приращение
скорости вращения примерно на 100 км/сек в этих галактиках. Подставив эти
данные в (19.3.3), найдем ? = 3,76?10-23 г/см3. Полученное значение выше
средней плотности Вселенной в миллион раз.[13]
Очевидно, что вероятность образования достаточно большого сверхядра и
последующего "взрыва" спиральной галактики очень велика в сравнении с
другими типами галактик. В этом смысле наш "дом" - галактика Млечный Путь
столь же опасна, как и её ближайшая соседка - туманность Андромеды.
Понятно, что наблюдаются (около 20%) и промежуточные типы галактик между
эллиптическими и спиральными, их обозначают символом S0. Если новые
космологические представления, излагаемые здесь считают наличие пыли и
газа в галактиках результатом как остатка первородного вещества, так и их
непрерывного образования вследствие строения самих галактик, то
официальная космология пыль и газ в галактиках считает только остатками
первородного вещества.[14]
Изложенные представления позволяют понять структуру галактических
скоплений. Если прародительское сверхядро взорвалось центральносимметрично,
то и образованное им скопление будет шарообразным. Причем,
очевидно, что наиболее далеко разлетевшиеся осколки будут образовывать
спиральные галактики, а в центре скопления окажутся эллиптические и
шаровые галактики, т.к. импульс и момент импульса, полученные центральной
частью сверхядра небольшие.[15] Здесь полная аналогия с квазарами и
внутренними частями Вселенной. Если взрыв сверхядра - прародителя
скопления - не симметричен, то получится неправильное скопление с
преимущественно спиральными галактиками, расположенными вдоль
траектории сверхядра, ускоряющегося под действием реактивной силы
выбрасываемых осколков. Эта траектория может быть как хаотичной, так и
более или менее вытянутой в пространстве. Соответствующую форму будет
иметь и скопление в целом.[16]
Рост галактик за счет межгалактического вещества (и скрытой массы во всем
объеме и периферии галактик) принципиально ничем не отличается от роста
Солнечной системы за счет межзвездного вещества. Поэтому в галактиках мы
должны встречать небольшое количество звезд с обратным движением
(аналогично внешним спутникам Юпитера). Шаровые скопления и отдельные
звезды, составляющие галактическую корону спиральных галактик, во всей
видимости, являются захваченными межгалактическими объектами, поэтому не
успели растерять возбужденное состояние и перейти в стационарное в
плоскости диска галактики.[17] С другой стороны, учитывая масштабы галактик,
трудно надеяться на то, что они успеют перейти в стационарное состояние за
один цикл пульсации Вселенной. Аналогично Солнечной системе, ближе к
центру галактик должны концентрироваться тяжелые элементы, а на
периферии и за пределами видимой части галактик - водород в виде тел
кометного и планетного размера "юпитерной" группы.[18]
Как показано ранее, для частиц размером больше 0,8 мм Вселенная
прозрачна. Даже в скоплениях галактик должна наблюдаться концентрация
метеоритного вещества к центру и кометного - к периферии, что является
прямым следствием образования скопления из одного прародительского
сверхядра.[19] В связи с существованием "скрытой массы" и предположением о
том, что она представляет собой планетарные системы вокруг холодного
центрального тела, необходимо более внимательно проанализировать
поведение звезд или квазаров с нерегулярными и сравнительно быстрыми
изменениями блеска. Вполне может оказаться, что это связано с затмениями
подобными системами далеких светящихся объектов. Нетрудно посчитать, что
тело с размерами Юпитера, находящееся на окраинах нашей Галактики
способно перекрыть свет от объекта размером в Солнечную систему на
расстоянии 5 млрд. св. лет, а звезду размером с Солнце на десятикратном
расстоянии от Земли до этого тела. Так как плотность звезд больше плотности
планет-гигантов, то на периферии галактик за звездным населением должны
присутствовать в еще большем количестве чем звезды "скрытые" массы,
представляющие собой темные объекты типа планет-гигантов. Эти "юпитеры"
уплотняются по мере роста и перемещаются ближе к центру галактики, где и
превращаются в звезды.
Еще один вопрос, который нужно затронуть в этом разделе - это
представления официальной космологии о двух поколениях звезд. Считается,
что тяжелые элементы образуются в конце эволюции звезд первого поколения
и наличие их в атмосферах звезд второго поколения служит "доказательством"
того, что они образовались из вещества, возникшего после первого поколения
звезд. Иначе никак не объяснить образование элементов тяжелее железа.
Учитывая постоянное поступление космического вещества на планетные
системы и звезды (см. главу "Образование и строение Солнечной системы"),
очевидно, что в спектрах атмосфер звезд мы должны наблюдать линии
элементов не входящих изначально в состав звезды, а непрерывно
поступающих извне. Даже более того, есть серьёзные основания считать, что
термоядерные реакции протекают не только внутри звезды, но и на ее
"поверхности" при падении на звезду облаков водорода. В этом смысле
движение веществ около звезды аналогично движению их около ядер галактик,
когда поток вещества на звезду не менее интенсивен, чем поток от звезды.
Таким образом, спектры звезд показывают не столько состав самой звезды,
сколько состав окружающего межзвездного вещества. Тогда звезды близ центра
спиральной галактики и в короне галактики, а также звезды эллиптических
галактик нам будут представляться "старыми" - с большим содержанием
тяжелых элементов, а звезды периферии - "молодыми" - в основном
содержащими водород. По настоящему новые звезды также будут иметь
спектры в зависимости от состава окружающей среды из которой они
образованы и в которой находятся в настоящий момент.[20]
Влияние абсолютной скорости на торможение звезд и галактик.
Звезда, двигаясь в пространстве с абсолютной скоростью V излучает вперед
фотоны с большей энергией, чем назад. Поэтому тело, излучающее фотоны
тормозится, теряя энергию на два излученных фотона:
?E=h?f - h?b (19.3.4),
где h?f - энергия фотона излученного вперед, а h?b - излученного назад. Из
(15.1.3):
, а (19.3.5),
где ?0 - частота фотона, излучаемого неподвижным источником света, V -
абсолютная скорость источника, С - скорость света. Подставляя (19.3.5) в
(19.3.4) и учитывая, что источник излучает в направлении движения 1/3 всех
фотонов (излучают 2 грани из шести граней кубика), найдем полную потерю
энергии источника в единицу времени (очевидно, что это потеря кинетической
энергии источника):
(19.3.6),
где L - мощность излучения источника (его светимость).
Если в первом грубом приближении принять, что ни масса, ни светимость
источника продолжительное время не меняются, то можно посчитать время
полного исчерпания кинетической энергии источника:
(19.3.7).
Подставляя в (19.3.7) конкретные цифры для Солнца (L = 3,86*1026 вт, М =
1,99*1030 кг), найдем, что его орбитальное движение вокруг центра Галактики
(250 км/сек) прекратится через 9,2 млрд. лет, а движение Галактики в целом
(600 км/сек) - через 22 млрд. лет. Эти цифры приблизительно показывают
промежуток между Большими взрывами Вселенной в целом (20-25 млрд. лет) и
(учитывая, что Солнце находится на периферии Галактики) промежуток между
большими взрывами нашей Галактики (9-10 млрд. лет), поэтому взрывающиеся
галактики (например, М82) наблюдаются крайне редко. По этой же причине
наблюдается всего около 5% так называемых неправильных галактик, которые,
по-видимому, являются результатом большого взрыва галактики. Недостаточно
большая их масса не успела создать организованное движение членов таких
галактик. Учитывая, что распределение орбитальных скоростей звезд в
спиральных галактиках имеет М-образный вид, можно сказать, что реально
реализуется целая иерархия взрывов (само М-образное распределение
является следствием этой иерархии). Основная масса вещества Галактики
движется с орбитальной скоростью порядка 100 км/сек, промежуток между
большими взрывами этого вещества составит уже 4 млрд. лет. Очевидно, что
вещество вблизи центра Галактики постоянно находится в состоянии частых
взрывов. В целом, постепенное падение звезд к центру галактик в спиральных
галактиках представляется, в связи с изложенным, достаточно сложным.
[1] "Что касается возраста, то мы имеем непрерывную последовательность: звездообразование
продолжалось во все времена. Но тот факт, что большинство звезд в наших окрестностях возникло,
очевидно, в очень ранние времена, позволяет, я думаю, приближенно делить звезды на два
населения: одно, соответствующее вспышке звездообразования вначале, и другое, которое можно
было бы назвать угасающим концом этой вспышки". В. Бааде, Эволюция звезд и галактик, "Мир", М.,
1966, стр. 296.
[2] "Плотность водорода неравномерна, она образует своеобразные спиральные рукава.
Наблюдается расширение водорода от центра Галактики". Н.И. Карякин и др., Краткий справочник по
физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 355.
[3] "В астрономии существуют некоторые "белые пятна", в частности связанные с проблемой
"скрытой массы". Наблюдая движение звезд в галактиках, мы должны объяснить их динамику с учетом
массы самой галактики и распределения масс внутри её. Однако, пытаясь сделать это, мы
обнаруживаем, что результаты теоретических расчетов не сходятся с данными наблюдений; дело
выглядит так, как если бы в галактике было больше массы, чем до сих пор удалось обнаружить.
Аналогично при анализе движения галактик внутри скоплений создается впечатление, что часть
массы отсутствует". Фундаментальная структура материи, "Мир", М., 1984, стр. 82.
[4] "Принципиальный интерес представляет вопрос, обладают ли другие звезды, входящие наряду
с Солнцем в огромную звёздную систему Галактику, планетными системами. К сожалению, увидеть в
телескоп у какой-либо звезды планету, даже столь же крупную как Юпитер, пока невозможно. Но
наличие массивной планеты должно вызывать колебательное движение звезды относительно общего
центра масс обоих тел. Такие колебания обнаружены уже у нескольких звезд. В частности, удалось
измерить амплитуду колебаний у одной из самых близких к нам звезд (звезда Бернарда в созвездии
Змееносца) и установить, что она обладает тёмным спутником - планетой, масса которой лишь в 1,5
раза больше массы Юпитера. Таким образом, наличие других "солнечных систем" во Вселенной можно
теперь считать доказанным". Физика космоса, "Советская энциклопедия", М., 1976, стр. 63.
[5] "Началось звездообразование во всех галактиках примерно одновременно, как можно судить
по присутствию в них классических шаровых скоплений и переменных звезд типа RR Лиры". П. Ходж,
Галактики, "Наука", М., 1992, стр. 152.
[6] "К настоящему времени накопилось большое количество экспериментальных данных по
свойствам естественных и искусственных изотопов - атомных ядер различных масс. Эти данные
указывают на то, что естественный синтез атомов завершился незадолго до образования Солнечной
системы". Г.В. Войткевич, Н.Е. Федорова, Химические элементы в Солнечной системе, "Знание", М.,
1973, стр. 45.
"Особый интерес представляет положительная аномалия тяжелых изотопов ксенона в образце
метеорита Пасамонте. Возраст этого метеорита (по содержанию Хе136 и U238) определен в 2?1010 лет.
Эта величина необычайно завышена, так как в действительности возраст метеорита Пасамонте (по
данным стронциевого и аргонового методов) не превышает 4,54?109 лет. Допуская, что избыток Хе136 в
метеорите Пасамонте произошел от спонтанного деления вымершего Pu244, можно рассчитать, что
интервал времени между прекращением ядерного синтеза и образованием метеорита составит 300
млн. лет". Там же, стр. 50.
[7] "Оценка возраста Галактики может быть дана также исходя из времени, необходимого для
образования наблюдаемого в ней количества тяжёлых элементов. Их синтез прекратился, очевидно, в
нашем районе Галактики с образованием Солнечной системы (т.е. 4,7 млрд. лет назад). Если синтез
произошёл внезапно, за сравнительно короткое время, то для образования современного
соотношения 238U, 235U, 244Pu и 232Th он должен был произойти за 4-6 млрд. лет до возникновения
Солнечной системы, т.е. 9-11 млрд. лет назад. Относительная кратковременность периода
интенсивного синтеза подтверждается как анализом относительного состава указанных элементов,
так и астрономическими данными - звёздообразование в Галактике было особенно интенсивным в
начальный период. Таким образом, возраст Галактики, определяемый по синтезу элементов,
составляет от 9 до 13 млрд. лет". Физика космоса, "Советская энциклопедия", М., 1976, стр. 174.
К этим результатам нужно относиться осторожно, т.к. они могут характеризовать не возраст
нашей Галактики, а время, прошедшее после её последнего взрыва (из серии таковых) за счет
распада центрального сверхядра.
[8] "В настоящее время общепризнанной является точка зрения, что элементы, из которых состоит
Солнечная система, образовалась 10-20 млрд. лет назад, когда облака первичного вещества,
состоящие преимущественно из водорода и гелия, начали конденсироваться в звезды первого
поколения. Сжатие звездного вещества за счет гравитационных сил приводит к повышению
температуры в центре звезды, что создает условия для начала термоядерных реакций". Субатомная
физика, Изд. Московского университета, М., 1994, стр. 112. Эти взгляды противоречат наличию на
Земле радиоактивных изотопов, которые за указанное время давно должны были бы распасться.
[9] "Как только астрономы поняли процесс звездной эволюции и научились определять возраста
звезд (это стало возможно в 50-х годах), оказалось, что галактики всех типов имеют примерно
одинаковый возраст. Почти в каждой галактике присутствует хотя бы несколько звезд с возрастом
несколько миллиардов лет. Отсюда следует, что ни эллиптические, ни неправильные галактики не
могут быть старше остальных". П. Ходж, Галактики, "Наука", М., 1992, стр. 18-19.
"Теория образования галактик должна объяснить целый ряд фактов: различие галактик по массе,
форме, светимости, величине момента вращения, активности ядер и т.д. В настоящее время ни одна
из теорий не даёт однозначного и удовлетворительного во всех отношениях ответа". Физика космоса,
"Советская энциклопедия", М., 1976, стр. 131. Автор надеется, что дальнейшее изложение даст такой
ответ.
[10] "Расширение линий в спектрах эллиптических галактик указывает на то, что звезды в них
движутся в самых произвольных направлениях с высокими скоростями (порядка 200 км/сек). В этих
условиях распределение звезд во всех радиальных направлениях от центра симметрии должно быть
почти равновероятным, что и объясняет почти сфероидальную форму таких звездных систем. В
зависимости от степени видимого сжатия, эллиптические туманности подразделены на 8 подтипов: от
сферических систем Е0 до чечевицеобразных Е7 (цифра указывает степень сжатия)". Физика
космоса, "Советская энциклопедия", М., 1976, стр. 101.
[11] "Много нового для понимания структуры ядерной области Галактики (Млечный Путь - В.К.)
дали радиоастрономические наблюдения на волне 21 см. Непосредственно к большому ядру
Галактики, образованному звездами, примыкает спиральный водородный рукав. Он находится на
расстоянии 4 кпс от ядра и получил название четырехкилопарсекового рукава. От центра Галактики в
направлении Солнца рукав расширяется со скоростью ?53 км/сек. По другую сторону от ядра также
обнаружена ветвь, но менее правильной структуры, она удаляется от центра со скоростью ?135
км/сек. Общее количество водорода в этих ветвях оценивается как 106-108 масс Солнца. Истечение
газа из центральной области Галактики составляет ?1,5 масс Солнца в год. Аналогичные явления
расширения, выброса вещества из центральных областей обнаружены и у других галактик. Так,
вблизи центра туманности Андромеды имеют место значительные отклонения от кругового движения.
В галактике М51 обнаружены мощные потоки вещества, направленные как к центру, так и от центра.
По-видимому, сложные движения вещества близ ядер галактик представляют собой довольно частое
явление. Не исключено, что источником энергии вещества, покидающего центр, являются взрывные
процессы в ядрах галактик... С ядром Галактики совпадает мощный источник радиоизлучения Стрелец
А. Этот источник является нетепловым. По обе стороны от него находится несколько источников
теплового излучения. Вопрос о структуре и источниках энергии ядра Галактики ещё окончательно не
решён. Изучение ядра продолжается. Возможно, роль ядер в жизни галактик более значительна, чем
до сего времени предполагали". Физика космоса, "Советская энциклопедия", М., 1976, стр. 97-98.
[12] "Эти звездные системы имеют два или несколько клочковатых спиральных рукавов,
образующих плоскую область "диска", а в центре галактики расположено сфероидальное ядро. Их
называют спиральными галактиками и обозначают символом S. Спиральные рукава, как правило,
богаты яркими газовыми туманностями, окружающими горячие звезды-сверхгиганты, а также
облаками тёмной газопылевой материи. Примерно у половины спиральных галактик рукава начинаются
сразу от ядра (это нормальные спиральные галактики), у остальных галактик ядро как бы
пересекается яркой перемычкой (бар - В.К.), идущей далеко за пределы ядра (это - пересеченные
спиральные галактики). От концов перемычки и начинают закручиваться спиральные рукава... И
нормальные, и пересеченные спиральные галактики подразделяются ещё на подтипы Sa, Sb, Sc, Sd -
по относительным размерам ядра и диска (размеры ядра убывают от Sa к Sd). Некоторые из
спиральных систем видимы в профиль как толстое (в случае Sa) или тонкое веретено, обычно
пересеченное полосой тёмного вещества... Наша Галактика, как известно, также является
спиральной, вероятнее всего, типа Sb". Физика космоса, "Советская энциклопедия", М., 1976,
стр.101-103.
[13] Для иллюстрации справедливости изложенных выше представлений, приведем кривые
вращения центральных областей (рис.37) галактики М31 (Туманность Андромеды) и ее периферийных
областей (рис.24) из книги: П. Ходж, Галактики, "Наука", М., 1992, стр. 63 и 108.
Рис. 37 Рис. 24
График рис. 37 получен по данным оптических наблюдений (видимая часть галактики), а на рис.
24 - по данным радионаблюдений (невидимая часть галактики). Оба графика показывают, что
периферийные области галактики вращаются с постоянной скоростью, т.е. плотность вещества в них
убывает обратно пропорционально расстоянию от центра. Это, в свою очередь, указывает на то, что
галактика образовалась в результате однократного или многократных взрывов в центре ее.
[14] "Эти результаты навели исследователей на мысль о том, что последовательность хаббловских
типов упорядочивает галактики по степени сохранения ими газа и пыли: неправильные галактики
сберегли большую часть своего газа и своей пыли для постепенного рождения все новых и новых
звезд, в то время как эллиптические галактики израсходовали почти весь свой исходный газ на
первую взрывную вспышку звездообразования". П. Ходж, Галактики, "Наука", М., 1992, стр. 19.
[15] "Как же возникли скопления галактик? Почему в сферических скоплениях преобладают
эллиптические и линзообразные системы? На эти и другие вопросы внегалактическая астрономия
пока ещё не дала определенного ответа". Физика космоса, "Советская энциклопедия", М., 1976, стр.
113.
[16] "Ровные скопления правильной формы состоят, в основном, из эллиптических галактик и
галактик типа S0, а бесформенные неправильной формы скопления содержат много спиральных и
неправильных галактик... В скоплении в Волосах Вероники (правильное скопление - В.К.) очень мало
спиральных галактик и большинство их расположено во внешних областях скопления. Концентрация
эллиптических галактик в центре очень высокая, а по мере удаления от центра плотность резко
падает". П. Ходж, Галактики, "Наука", М., 1992, стр. 114-115.
[17] "Объекты галактической короны обращаются вокруг центра Галактики по очень вытянутым
орбитам и поэтому преимущественно находятся на периферии Галактики". Физика космоса,
"Советская энциклопедия", М., 1976, стр. 81.
"Шаровые скопления, например, хотя и обращаются вокруг центра Галактики, но по очень
вытянутым, почти радиальным орбитам, хаотически ориентированным относительно плоскости
Галактики. Наблюдаемый разброс скоростей (дисперсия скоростей) у членов сферических подсистем
велик, он достигает десятков и даже сотен км/сек". Там же, стр. 85.
[18] "Первым признаком надвигающегося прорыва было недавнее исследование нейтрального
водорода в М31. Когда был обнаружен и измерен газ на очень большом расстоянии от ядра, кривая
вращения отказалась загнуться вниз и стать кеплеровской. Далеко за тем местом, где согласно
оптическим данным был достигнут загиб кривой, новые результаты для нейтрального водорода
свидетельствовали о том, что скорость остается почти постоянной. Это возможно, только если
большие массы находятся в далеких областях какого-то невидимого гало вокруг М31 далеко за
пределами видимых частей галактики... Редко большая часть вещества в галактиках располагается в
пределах видимых изображений. Наоборот, основная часть массы галактики расположена за теми
пределами, где, как нам кажется, она кончается... В новом ходе развития событий прискорбно то, что
если новые большие измеренные значения масс правильны, то при современных астрономических
исследованиях большая часть Вселенной не наблюдается. Большая часть вещества в космосе
заключена в какой-то неизвестной форме в массивных гало галактик и то, что мы наблюдаем как
галактики, - всего лишь вершины очень больших айсбергов. Грандиозные спиральные галактики
являются лишь скелетами огромных таинственных призраков, природа которых все ещё остается
неизвестной... Мы остались с весьма небольшим списком невероятных объектов, ни один из которых,
похоже, нам не подходит. В этом списке есть все объекты, которые только можно придумать,
имеющие массу и при этом невидимые в галактиках. Например, планеты вроде Земли, не
сопровождаемые светящейся звездой, будут иметь массу и излучать при этом слишком мало света,
чтобы быть обнаруженными. Подойдут также и более мелкие объекты - каменные глыбы или мелкие
камешки. Проблема с подобными объектами в том, что никто не может придумать способ их
производства в достаточном количестве. Можно довольно уверенно утверждать, что планета не
может образоваться, если поблизости нет звезды, и то же верно для каменных глыб. Единственные
достойные рассмотрения объекты - это черные дыры, массивные и ничего не излучающие, которые
каким-то образом могут образовываться во внешних частях протогалактик. Но что бы это ни было -
черные дыры, каменные глыбы или экзотические субатомные частицы - возможность того, что
большая часть Вселенной от нас скрыта, вызывает озабоченность. Мы живем в обширном и
подавляюще темном космическом облаке, лишь кое-где освещенном свечами". П. Ходж, Галактики,
"Наука", М., 1992, стр. 63-65.
Новая физика категорически возражает против невозможности образования камней и
космических тел без центральной звезды. Наоборот, само возникновение звезды - это явление,
являющееся результатом конденсации значительного количества водорода в протозвездной
планетарной системе с массивным телом в центре. С тем же успехом и даже более вероятно, что
центральное массивное тело может быть сформировано из материала "земной" группы планет, а не
"юпитерной", а "юпитерного" состава планеты в этой системе располагаются, как им и положено, на
периферии подобной ненаблюдаемой планетарной системы.
[19] "Невидимая (и огромная) масса обнаружена недавно в далеких скоплениях галактик. Она
воздействует на свет более далеких галактик, искажая их форму, и по этим искажениям удалось
установить, что эта масса концентрируется к центру скопления. Её реальность, таким образом,
установлена вне всяких сомнений, присутствует она и в коронах галактик ранних типов (т.е. E, S0,
Sa), а вот в двойных галактиках, как мы упоминали, её, по-видимому, нет. Природа носителей этой
массы остается загадкой". П. Ходж, Галактики, "Наука", М., 1992, стр. 7.
"Наблюдения показывали, что скрытой массы в скоплениях галактик должно быть раз в 20
больше, чем видимой массы, сосредоточенной в галактиках". И.Д. Новиков, Эволюция Вселенной,
"Наука", М., 1983, стр. 149.
[20] "Но в 60-х годах оказалось, что Магеллановы Облака ставят перед нами проблему. Во-первых,
эти галактики, по-видимому, содержали шаровые скопления, которые скорее были молодыми, чем
старыми. Более того, в Облаках было обнаружено много молодых звезд, которые при подробном
спектроскопическом исследовании оказались бедными тяжелыми элементами. Таким образом, для
этих двух галактик разделение на население I и II непригодно. Кроме того, в последние годы было
показано, что многие эллиптические галактики, которые предполагались состоящими лишь из
населения II, оказались удивительно богатыми тяжелыми элементами, - так же, как и центральные
балджи спиральных галактик. Даже в нашей Галактике имеет место нарушение схемы: в самых
внешних частях галактического диска содержание тяжелых элементов в молодых звездах неожиданно
низкое, в то время как в шаровых скоплениях вблизи галактического центра и в звездах балджа
тяжелых элементов довольно много, несмотря на их большой возраст". П. Ходж, Галактики, "Наука",
М., 1992, стр. 43.
http://www.new-physics.narod.ru
19.4. КРАТНЫЕ ЗВЕЗДЫ И ПРОБЛЕМА ЮПИТЕРА
Из изложенных космологических представлений следует, что все
физические двойные (и кратные) звезды должны быть разновозрастными, а не
образованными из одной конденсации, как утверждает официальная
космология.[1] Из этих представлений со всей очевидностью следует (см. главу
"Образование и строение Солнечной системы"), что захват космического
материала начиная от пыли до тел планетарных масштабов является не
случайным стечением обстоятельств, а жесткой закономерностью,
определяющей практически все параметры системы. Захвачена может быть и
звезда в целом, но более естественный ход событий состоит в том, что планетыгиганты
любой звезды достигают критических размеров, после чего происходит
их превращение в звезды-спутники.
В Солнечной системе есть два кандидата (кроме Марса) на присутствие
признаков жизни - это спутник Юпитера Европа (точно соответствует Земле как
спутнику Солнца. Это "Земля" той поры, когда Солнце ещё не стало звездой) и
Тритон. Дело в том, что спутник Нептуна Тритон настолько не укладывается по
своим параметрам в обрисованную картину строения Солнечной системы, что
может быть расценен не иначе, как захваченная блуждающая планета, которая
образовалась в межзвездной среде или (что менее вероятно) находилась в
какой-то планетарной системе, имея квантовое число 5 или 6 "земной" группы,
если его химсостав подтвердит это. Тогда Тритон соответствует нашей Земле
или Марсу. Если там, в теплых недрах, за миллионы лет странствий кто-нибудь
остался, то Земля или Марс им должны напомнить забытую родину. Сидя с
ними внутри Тритона, мы можем поразмышлять о будущем Солнечной системы.
Оно представляется не таким спокойным, как настоящее. Юпитер сейчас
представляет собой "бочку с порохом" в которой накоплены огромные запасы
термоядерного горючего. Масса Юпитера практически достигла того
критического значения, когда температура недр Юпитера достигнет значений,
при которых станет возможным термоядерный процесс, причем, учитывая
чудовищное давление внутри Юпитера, температура начала реакции может
быть сравнительно небольшой. Во всяком случае, на начальных этапах
вспышки Юпитера в процессе будут участвовать наиболее "горячие" ядра
больцмановского распределения по энергиям, что приведет к
автокаталитическому развитию реакции. В настоящее время собственное
излучение Юпитера значительно превышает поток энергии, получаемый от
Солнца. Это косвенно указывает на то, что в его недрах уже идут
термоядерные процессы не соответствующие принятым в настоящее время
схемам протон-протонной и углеродно-азотной,[2] поскольку температура
внутри Юпитера явно недостаточна для этих процессов. Поэтому можно
предложить пару механизмов низкотемпературного термоядерного процесса по
следующим схемам, которые полностью согласуются с представлениями,
изложенными в главе об элементарных частицах и теории ядер атомов.
1. При сближении двух протонов до расстояния между центрами порядка 3
фм, между ними начинают действовать ядерные силы притяжения. Ядро из
двух протонов существовать не может, поэтому один из протонов в процессе
сближения превращается в нейтрон и только после этого образуется ядро
дейтерия. Суммарный процесс будет таким: 1H1 + 1H1 ? 1D2 + e+ + ?.
Официальные представления утверждают такой же в принципе механизм.
Аналогичным образом образуется и тритий при реакции дейтерия с протоном.
Дальнейший процесс образования гелия известен и уже используется при
термоядерных взрывах.
2. Плазма, представляющая собой смесь протонов и электронов при
сверхвысоком давлении (в недрах космического тела) представляет собой
идеальные условия для образования "миниводорода" - нейтронов за счет
потери электроном момента импульса на винтовой траектории, а для
образования пары нейтрино-антинейтрино нужно совсем немного энергии.
Тогда при сравнительно низкой температуре возможен процесс: p + e ? n + ?.
Далее нейтроны могут образовывать с протонами дейтерий и тритий. Нейтрон
способен непосредственно реагировать с тритием с образованием гелия: 1Т3 + n
? 2He4 + e- + .
Рождение новой звезды и превращение Солнечной системы в систему
двойной звезды, как большинство соседей по Млечному Пути,[3] будет такой
катастрофой для жизни на Земле, которую она не выдержит. О масштабах такой
катастрофы можно судить по постоянным вспышкам новых звезд в нашей
Галактике. В двойных звездах, младший компаньон, скорее всего, представляет
собой бывшую планету "юпитерной" группы во втором квантовом состоянии,
или даже в первом, если старший компаньон не слишком горяч.
Здесь будет уместным одно замечание. Можно показать, что космическое
тело, имеющее подвижное ядро (жидкое или газообразное), при собственном
вращении в направлении движения по орбите, должно иметь меняющееся
магнитное поле, амплитуда и частота пульсаций которого зависит от вязкости
ядра (температуры) и его электропроводности и при малой вязкости и высокой
электропроводности (высокой температуре недр) происходят уже не
пульсации, а переполюсовка магнитных полюсов[4] путем переворачивания на
1800 магнитного диполя звезды или планеты, как мы это наблюдаем у Солнца,
с чем связана его магнитная активность с полным циклом 22 года (магнитный
диполь переворачивается через 11 лет) и должны наблюдать у Юпитера,
Сатурна и других планет юпитерной группы. (Пока автор занимался
"пробиванием" этой книги, пришло сообщение средств массовой информации,
что российские ученые обнаружили магнитную активность Юпитера, а это
признак скорой вспышки).
Поэтому, контроль за состоянием магнитной активности Юпитера позволит
прогнозировать время его превращения в звезду.[5] Очевидно, что решение этой
проблемы наиболее актуально для человечества, ждать естественного хода
событий уже нет времени, учитывая, что предстоит реализация
грандиознейшего проекта в истории человечества. Небольшой шанс на
спасение состоит в том, чтобы "поджечь" Юпитер термоядерным зарядом при
благоприятном расположении светил так, чтобы выброс вещества произошел по
касательной к орбите Юпитера, а не радиально, что следует ожидать при
естественном ходе событий. Есть еще маленькое утешение, учитывая
нерасторопность нашего общества, что вспышку Юпитера спровоцирует
попадание в него достаточно крупной кометы - это естественный ход событий и
направление падения с большой вероятностью должно быть благоприятным
для нас, чего не скажешь в отношении расположения светил в этот момент.
В связи с изложенным, логичной представляется следующая схема
эволюции звезд. Каждая протозвезда представляет собой холодное космическое
тело с системой спутников "земной" и "юпитерной" групп. По мере накопления
водородсодержащего материала, недра протозвезды разогреваются и их
вязкость резко падает, а электропроводность растет. Появляется сначала
пульсирующее магнитное поле, которое незадолго до вспышки протозвезды
меняется уже с переполюсовкой магнитных полюсов, т.е. появляется магнитная
активность. Из-за интенсивного роста массы протозвезды, ее планетарная
система также интенсивно эволюционизирует и не успевает принимать
стационарное состояние, особенно члены "юпитерной" группы (как у
Юпитера). При достижении некоторой критической массы на протозвезде
создаются условия для термоядерного процесса и происходит грандиозная
вспышка, при этом новая звезда сбрасывает, примерно 10% своей массы в
космическое пространство. Образуется звезда, дальнейшая эволюция которой
целиком определяется поступлением водородсодержащего материала извне.
Если убыль вещества за счет реакции и "звездного" (в нашем случае
солнечного) "ветра" компенсируется поступлением, то звезда находится в
стационарном состоянии с постоянной светимостью. Основным условием для
этого является равномерное распределение водорода на звездном пути.
Небольшие облака водорода, вызывающие хромосферные вспышки не меняют
существенным образом среднюю картину. Здесь пора совершенно четко
сформулировать подспудно протаскиваемую автором еретическую мысль о том,
что термоядерные процессы, питающие энергией звезды, совершаются не
только внутри них, как принято считать, а и снаружи, в хромосфере и короне.
Для объяснения поведения пульсирующих звезд также требуется термоядерный
процесс снаружи звезды.[6]
Вернемся к эволюции звезд. Если водорода недостаточно, звезда
охлаждается, а если концентрация его неравномерна, то активность звезды
постоянно меняется. Образующийся в результате термоядерного процесса
гелий и другие элементы "складируются" в теле звезды. Таким же образом
происходит эволюция и планет "юпитерной" группы каждой звезды и, если
достаточно космического материала, спутников "юпитерной" группы планет
"юпитерной" группы и т.д.
Здесь необходимо понять, отчего внутри планет повышается температура до
такой степени, что становится возможным возникновение магнитного поля
планеты, со всей очевидностью показывающее, что недра планеты раскалены,
жидкотекучи и обладают высокой электропроводностью. После изучения глав,
посвященных "элементарным" частицам и фотонам, читатель возможно
убедился в том, что космос пронизан нейтрино не только теми, что образуются в
известных в настоящее время процессах (бета-распад ядер), но образующими
широчайший энергетический спектр, как мы это наблюдаем у фотонов.
Естественно, что поглощаемость веществом этих нейтрино различна. Поэтому
космические тела, начиная с некоторой критической массы (зависящей от
химсостава) способны довольно интенсивно поглощать потоки нейтрино
большой энергии, что приводит, с одной стороны, к разогреву недр
космического тела, а с другой стороны, к росту его массы изнутри, т.к. именно
нейтрино и антинейтрино образуют вещество.
[1] "Хотя до сих пор нет полной ясности в вопросе о происхождении двойных и кратных звезд,
многочисленными исследованиями отвергнуты гипотеза деления в результате нарушения равновесия
одиночной вращающейся звезды и гипотеза захвата одной звезды другою, теоретически возможного
лишь вблизи третьей звезды, звездного скопления или облака. Наиболее вероятно одновременное
образование кратной системы в общем процессе образования звезд". Физика космоса, "Советская
энциклопедия", М., 1976, стр. 219.
[2] "Выделение энергии может протекать различными путями. Одним из таких путей является
углеродно-азотный цикл, указанный в 1939 г. Бете:
6С12+1H1?7N13+?; 7N13?6C13+e+;
6C13+1H1?7N14+?;
7N14+1H1?8O15+?; 8O15?7N15+e+;
7N15+1H1?6C12+2He4.
В результате протекания этого цикла из четырёх ядер водорода происходит образование одного
ядра гелия - сгорание водорода с образованием гелия. Количество углерода при этом не меняется; он
играет роль катализатора. Этот цикл протекает стационарно при температурах в десятки миллионов
градусов в недрах горячих звёзд в течение миллионов лет. Внутри более холодных звёзд и Солнца
возможно протекание другого цикла - протонно-протонного (Бете и Кричфилд, 1938 г.):
2(1H1+1H1?1D2+e++?); 2(1D2+1H1?2He3+?);
2He3?21H1+2He4.
Этот процесс также приводит к образованию ядра гелия из четырёх ядер водорода". Н.И. Карякин
и др., Краткий справочник по физике, "Высшая школа", М., 1962, стр. 485-486.
[3] "Не все звезды одиночны, как наше Солнце. По-видимому, около 80% звезд входит в двойные
или ещё более сложные звездные системы". К.П. Белов, Н.Г. Бочкарев, Магнетизм на Земле и в
космосе, "Наука", М., 1983, стр. 142.
[4] "Как следует из анализа распространения сейсмических волн в недрах Земли, ядро ее
находится в жидком состоянии. Физические условия там таковы, что ядро электропроводно... Как
следует из палеомагнитных данных, геомагнитное динамо работает в неустойчивом режиме и приводит
к значительным колебаниям поля за время порядка 104 лет и время от времени к смене знака поля".
К.П. Белов, Н.Г. Бочкарев, Магнетизм на Земле и в космосе, "Наука", М., 1983, стр. 112.
[5] "Некоторые астрономы склонны считать Юпитер не планетой, а миниатюрной самостоятельной
звездой, имея в виду собственное излучение планеты в радиодиапазоне. Как показали оценки, за
счет собственного излучения в радиодиапазоне Юпитер теряет втрое больше энергии, чем получает
её от Солнца". В.Г. Демин, Судьба Солнечной системы, "Наука", М., 1975, стр. 20.
[6] "Расчет показывает, что благодаря этому термоядерные реакции звезды оказываются
неэффективными в отношении возбуждения её собственных колебаний. Другое дело, если бы ядерные
реакции протекали на периферии звезды, где амплитуда собственных колебаний велика. В принципе
такие слоевые источники ядерной энергии могут существовать. Например, в центре звезды водород
мог уже "выгореть", тогда как в периферическом слое он ещё сохранился, и сгорание его здесь
служит источником энергии излучения звезды, одновременно возбуждая её колебания.
Следовательно, сильная негомологичность нормальных колебаний звезды заставляет отказаться от
каких-либо "центральных" механизмов возбуждения её колебаний и искать механизмы, действие
которых локализовалось бы в периферических слоях". Физика космоса, "Советская энциклопедия",
М., 1976, стр. 457.
http://www.new-physics.narod.ru
20. МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ ВСЕЛЕННОЙ И
ГАЛАКТИК
Подробно рассмотрим качественную картину образования сверхядра, которое
является прародителем Вселенной и ее главных составных частей - галактик и их
скоплений. На основе этой картины появится возможность математического
описания каждой стадии процесса с той или иной точностью. Очевидно, что
описать образование Вселенной и галактик только гравитационным
взаимодействием без привлечения формирования и распада сверхядер
невозможно.
1. Электрически нейтральное вещество постепенно собирается в единое
массивное тело. При достижении массы тела сравнимой с массой Юпитера или
немного выше, внутри тела начинаются ядерные реакции, происходит вспышка и
образование новой звезды. Если вещества в окружающем пространстве
недостаточно для дальнейшего интенсивного роста, то звезда переходит в
относительно стационарное состояние и медленно эволюционирует. Далее мы
рассмотрим вариант конденсации вещества, имеющего ядра средней части
таблицы Менделеева, чтобы не усложнять картину ядерными реакциями.
2. Если масса тела продолжает интенсивно расти, то при некоторой
критической массе происходит необратимый коллапс. Если тело вращается, то при
коллапсе возможны два варианта: в первом варианте скорость вращения
становится такой, что тело разрывается под действием центробежных сил, образуя
огромное газо-пылевое облако, во втором варианте вступает в действие
гравидинамическое сжатие, ускоряющее коллапс. Тот или иной вариант
реализуется в зависимости от плотности и начальной скорости вращения тела.
Если тело не вращается, то коллапс необратим на этой стадии. На конечной
стадии коллапса электронные оболочки у атомов исчезают, и образуется
сверхплотная электронно-ядерная плазма.
3. Далее происходит нейтронизация вещества. Электроны теряют момент
импульса и образуют с протонами нейтроны. Ядра атомов постепенно
"растворяются" до тех пор, пока не будет образовано гомогенное тело из
нейтронного газа.[1] В пространство излучаются электронные нейтрино. Эти
процессы сопровождаются поглощением тепла, выделившегося при коллапсе.
Нейтронное тело обладает ферромагнитными свойствами, в нем нейтроны
спонтанно ориентируются в одном направлении, и возникает мощное магнитное
поле. Если тело вращается, то его гравидинамический момент провоцирует и
стабилизирует ориентацию нейтронов (пульсар). Нейтронное тело принципиально
неустойчиво и продолжительность его существования обусловлена временем, за
которое энергия нейтронов за счет потерь станет менее 8 Мэв. Очевидно, что
нейтроны не могут "кристаллизоваться" с образованием сверхядра, состоящего из
одних нейтронов и остаются в теле в виде сверхплотного газа.
4. Когда нейтронное тело достаточно остынет, начинается кристаллизация
сверхядра. В зоне кристаллизации половина нейтронов превращается в протоны.
Одновременно излучаются релятивистские электроны и электронные
антинейтрино. Поскольку поверхность нейтронного тела охлаждается быстрей,
кристаллизация сверхядра на поверхности происходит практически постоянно.[2]
При этом релятивистские электроны за счет магнитного поля излучаются в виде
двух противоположно направленных струй. Внутри нейтронного тела постепенно
формируется сверхядро значительно большей массы, чем сверхядерная оболочка
на поверхности из-за гравитационного удержания оболочки.[3] При образовании
гравидинамического объекта (например, пульсар) масса его может быть мала, но
гравидинамические силы сжатия - это ядерные силы, поэтому они способны сжать
тело до ядерной плотности, при которой образуется сверхядро и достаточно долго
удерживать его от разрыва. При меньшей скорости вращения и сравнительно
небольшой массе гравидинамическое притяжение может оказаться недостаточным
для образования сверхядра, при этом образуется сверхплотный
гравидинамический объект. Гравидинамический объект не может существовать
длительное время. Из-за интенсивных потерь энергии сверхплотный
гравидинамический объект разрушится под действием центробежных сил, а
содержащий сверхядро взорвется с огромным выделением энергии. Подобные
объекты весьма вероятны в активных ядрах спиральных галактик.
5. Высокая температура недр обеспечивает большое противодавление и также
способствует интенсивной конвекции. Это препятствует образованию сверхядра
внутри. Сопротивление образованию сверхядра пропорционально массе тела и
зависит от скорости роста массы.
Если масса тела не очень велика и скорость ее роста незначительна, то
наружная нейтральная "скорлупа" при некоторой критической массе сверхядра
уже не может противодействовать электростатическому отталкиванию протонов в
сверхядре и происходит вспышка Сверхновой звезды. Подобное явление должно
наблюдаться и в ядрах сферических и эллиптических галактик. Процесс очень
похож на взрыв котла с перегретым паром, когда его стенки не способны
сдержать растущее давление внутри.
Если масса тела значительна, что возможно при интенсивном ее росте, т.к.
уплотнение тела весьма длительно по времени, то нейтральное вещество в
"скорлупе" наращивается гораздо быстрее, чем растет сверхядро и способно
удерживать тело от разрыва при любой массе тела.
Если поступление нового вещества прекращается, то постепенное уплотнение
тела приводит к росту сверхядра, достигается критическое состояние и
происходит грандиозный взрыв. Этот случай можно отнести как к взрыву целой
галактики, так и к Большому Взрыву всей Вселенной в целом. В последнем случае
внутри сверхядра возможно достижение нуклонной плотности вещества. При этом
нейтрино становятся "свободными" по сценарию большого коллапса и испаряются
из тела Вселенной до тех пор, пока не вынесут такую энергию, что состояние
нуклонной плотности вещества исчезнет. Этот процесс должен сопровождаться
излучением нейтрино в соотношении: на 2 мюонных антинейтрино 2 электронных
нейтрино и 1 электронное антинейтрино или (при распаде мюонных
антинейтрино) на 5 электронных антинейтрино 4 электронных нейтрино. При
ядерной плотности Вселенная соберется в шар радиусом 4,5 а.е. Это расстояние
почти соответствует радиусу орбиты Юпитера (5,2 а.е.).
6. Осталось рассмотреть механизм взрыва сверхядра, чтобы замкнуть цикл
эволюции Вселенной и ее составных частей.[4] Очевидно, что взрыв сверхядра
произойдет тогда, когда электростатическое отталкивание его частей превысит
сжатие от нейтральной "скорлупы". Если тело быстро вращается, то к сжатию
"скорлупы" прибавляется гравидинамическое сжатие.
Наиболее простой случай соответствует взрыву не вращающегося или слабо
вращающегося тела, к которым можно отнести образующиеся после взрыва
сферические и эллиптические галактики, шаровые скопления звезд и Вселенную в
целом. Очевидно, что осколки тела вначале будут двигаться практически со
скоростью света т.к. вся запасенная потенциальная энергия переходит в
кинетическую энергию осколков. В короткий промежуток времени разгона осколки
приобретают ультрарелятивистскую скорость, следовательно, масса их возрастает
на много порядков. При этом гравидинамическое поле за счет огромной массы и
огромной скорости движения становится столь мощным, что устойчивыми к
распаду оказываются не только ядра далеких трансурановых элементов, но и
сверхядра макроскопических размеров. Например, в случае Большого Взрыва эти
сверхядра имеют массу на много порядков превышающую массу галактики. В
случае взрыва сферической или эллиптической галактики осколки по массе
превышают шаровые скопления звезд. Резко увеличившаяся общая масса
эффективно тормозит осколки, уменьшая их кинетическую энергию и массу.
Наконец, на некотором расстоянии от центра взрыва наступает критический
момент, когда скорость движения осколков становится заметно меньше скорости
света, при этом общая масса резко уменьшается и становится возможным распад
более мелких сверхядер в осколках. При полном распаде всех сверхядер осколки
движутся уже по инерции при этом вещество "скорлупы" в виде ненаблюдаемых
тел располагается на периферии галактики за ее видимыми размерами. Все
компоненты как Вселенной в целом, так и сферических и эллиптических галактик
в конечном итоге движутся по эллиптическим орбитам с эксцентриситетом близким
к 1. Исходное сверхядро не может взорваться все сразу, т.к. напряженность
электростатического поля максимальна на его поверхности, поэтому процесс
распада представляется в виде серии взрывов. Сбрасывается наружная оболочка,
при этом центральная часть находится некоторое время в метастабильном
состоянии за счет давления первого взрыва, затем сбрасывается вторая оболочка с
меньшей энергией и т.д. Таким образом формируется центральное ядро галактики,
зона ультрарелятивистских скоростей, зона распада вторичных сверхядер, зона
инерционного движения и зона остатков "скорлупы". Поэтому у некоторых
сферических и эллиптических галактик астрономы наблюдают ступенчатость
яркости в направлении к центру галактик. Эта ступенчатость является результатом
не только повторных взрывов центрального сверхядра, но и периодических
взрывов галактики за счет падения вещества к центру и образования нового
сверхядра. Поскольку при Большом фейерверке (распаде сверхядер) разлет
осколков в разные стороны равновероятен, то Вселенная в целом должна иметь
внутреннюю часть с постоянной средней плотностью и наружную, где средняя
плотность вещества обратно пропорциональна квадрату расстояния от центра и
где разлетающееся вещество уже не содержит сверхядер. То же относится и к
галактикам любого типа.
Анализ взрыва быстро вращающегося тела более интересен тем, что
описанный механизм взрыва сверхядра развернут в экваториальной плоскости
вращения и виден непосредственно. При этом образуются спиральные галактики.
Действие закона сохранения импульса определяет симметричную форму любой
галактики. Для вращающегося тела по этому же закону распад сверхядра должен
выглядеть в виде двух одинаковых потоков вещества, направленных в
противоположные стороны. Поскольку релятивистская масса этих потоков
огромна, то они практически прямолинейны для сохранения закона момента
импульса (S=mVr, при m??, V?0). Когда скорость потоков окажется ниже
скорости света, начнется распад более мелких сверхядер. Таким образом, при
однократном взрыве вращающегося сверхядра образуется пересеченная
галактика, конец бара которой соответствует начале зоны распада вторичных
сверхядер. В результате резкого уменьшения массы на конце бара, проявление
закона сохранения момента количества движения заставляет вещество загибаться
в виде спиральной ветви. Таким образом, однократный взрыв сверхядра приводит
к образованию двух спиральных ветвей галактики. В результате последующих
взрывов снова образуются бары и парные спиральные ветви. Поэтому у
спиральных галактик должно наблюдаться четное число спиральных ветвей.
Здесь нужно отметить, что из-за разных скоростей орбитального движения
материала в зависимости от радиуса и бары и спиральные рукава постепенно
размазываются. Этому способствуют и многократные повторные взрывы и не очень
большая скорость вращения материнского сверхядра. Для не очень быстро
вращающегося материнского сверхядра образуются галактики SO (линзообразные)
являющиеся промежуточным типом между эллиптическими и спиральными у
которых наряду с эллиптической частью можно различить на периферии остатки
спиральных рукавов. У нашей спиральной Галактики и туманности Андромеды
четко прослеживаются М-образные кривые вращения, которые можно
интерпретировать как начальный взрыв материнского сверхядра и повторный
взрыв. При каждом взрыве в зоне ультрарелятивистских скоростей и в зоне
распада вторичных сверхядер средняя плотность вещества практически
постоянна, поэтому эта часть галактики вращается как твердое тело - орбитальная
скорость почти линейно увеличивается с радиусом. В зоне инерционного
движения средняя плотность вещества обратно пропорциональна квадрату
радиуса, поэтому скорость вращения практически постоянна. М-образная кривая
вращения получается сложением кривых двух последовательных взрывов. В связи
с этим у таких галактик должны наблюдаться по четыре спиральных рукава.
Эволюция брызг нейтронной жидкости.
Эпоха сверхядер вблизи центра Большого Взрыва Вселенной закончилась
довольно быстро, приблизительно 5-6 миллиардов лет назад. В результате
сформировались галактики того или иного типа, и они перешли в относительно
стационарное состояние, которое нарушается только повторным образованием
сверхядер за счет коллапса. Однако разбрызгивание нейтронной жидкости
придает ее "каплям" релятивистские скорости движения. Поэтому повторное
образование сверхядер в каплях приводит к значительно большей доли массы
сверхядра в сравнении с массой капли (напомню, что для капли с небольшой
абсолютной скоростью движения масса сверхядра перед разрывом составляет
5,1?10-22 общей массы). При многократных взрывах сверхядер периферийные
капли получают столь большую суммарную релятивистскую массу, что сверхядро в
них становится метастабильным и занимает весь объем капли. При общем
замедлении расширения Вселенной за счет гравитации периферийные капли
становятся нестабильными, происходит разрыв сверхядра и образование галактик.
Описанная картина объясняет закон Хаббла и существование квазаров.
Одновременно она подтверждает, что процесс расширения Вселенной в настоящее
время сильно замедлился или практически закончился около 5 миллиардов лет
назад. В противном случае мы не наблюдали бы квазары, которые обозначают
границу Вселенной. Таким образом, распад сверхядер во Вселенной в целом
имеет зональную структуру: на периферии мы наблюдаем интенсивный процесс
формирования галактик, который в нашей области пространства давно закончился
(квазары), ближе к центру мы наблюдаем сейфертовские галактики,
радиогалактики и N-галактики у которых распад сверхядра близок к завершению
и вблизи центра - "спокойные" галактики. После первого взрыва сверхядра
внутри нейтронного тела вновь образуется сверхядро, поскольку осколки не могут
вынести в пространство всю нейтронную жидкость, возникает повторный взрыв и
т.д. Внешне это проявляется в периодическом изменении блеска объектов. Период
активности зависит от массы тела, скорости вращения, температуры, смещения
сверхядра относительно центра тела, одновременного образования нескольких
сверхядер и т.п. В идеальном случае период активности соответствует работе
хорошего хронометра. Любое нейтронное тело излучает в пространство
непрерывный поток электронов, протонов и антинейтрино из-за нестабильности
нейтрона. При достижении массы нейтронного тела сравнимой с массой планет,
оно уже неспособно сформировать сверхядро в центре, поэтому вместо единого
сверхядра кристаллизуются ядра обычных элементов. Здесь можно согласиться с
официальными представлениями, что за счет быстрого и медленного захвата
нейтронов в этих условиях возможно образование ядер вплоть до урана.
Очевидно, что образование трансурановых и сверхтяжелых уже вымерших в
нашей области пространства изотопов возможно только при распаде сверхядер.
Таким образом, во Вселенной образование наиболее устойчивых ядер железа и
никеля происходит как "сверху" - при распаде сверхядер так и "снизу" - при
синтезе ядер в нейтронной жидкости. При формировании обычных атомов радиус
нейтронной капли увеличивается примерно в 30000 раз. Если общая масса
достаточно велика, тело принимает равновесную шарообразную форму, а если
мала, то в результате несимметричных тепловых потерь космическое тело будет
иметь неправильную форму, как мы видим это у астероидов. Если масса
нейтронной капли недостаточна для формирования обычных ядер, то такая капля
образует облако водорода в результате распада нейтронов. Таким образом, за
видимыми границами Вселенной или галактик должны существовать невидимые
холодные тела планетарных и астероидных размеров.
Изложенная физическая модель достаточно ясна и непротиворечива и
позволит построить адекватную математическую модель образования галактик.
Некоторые интегралы уравнений не выражаются через элементарные функции,
поэтому здесь могут помочь или разумные допущения не выходящие за рамки
физической модели или компьютерное моделирование.
Разработанные концепции формирования Вселенной и галактик полностью
противоречат теории относительности. Например, очень резкий рост массы при
образовании бара пересеченных галактик и столь же резкое ее уменьшение при
движении вещества в противоположные стороны со скоростью почти равной
скорости света указывает на то, что гравитационное поле распространяется со
скоростью значительно превышающей скорость света.
В заключение этого раздела книги автор хочет заявить следующее.
Представители официальной науки в фундаментальных разделах физики
связанных с микромиром до последней возможности будут сопротивляться идеям
новой физики. Этому способствует следующее обстоятельство. Микромир нельзя
наблюдать непосредственно, поэтому открыто широкое поле для научных
спекуляций, в которых официальная физика преуспела. Наработан обширный
арсенал хитрых приемов для устранения "трудностей теории", поэтому физики
пока чувствуют себя комфортно. Другое дело астрономы и космологи. Ошибочные
представления на уровне атома, атомных ядер и элементарных частиц и теория
относительности в двух своих лицах - СТО и ОТО поставили современную
космологию в совершенно безвыходное положение. Любые попытки понять
эволюцию достаточно большой массы приводят к однозначной и мрачной
перспективе - "черным дырам". Хотя в космосе невозможно поставить
эксперименты, зато результаты хитроумных экспериментов, поставленных самой
Природой можно видеть непосредственно своими собственными глазами. В
результате поле для научных спекуляций становится минимальным. Поэтому
автор надеется, что именно космологи и астрономы первыми благосклонно
воспримут идеи новой физики и возьмут их на вооружение.
[1] При гравитационном уплотнении и достижении плотности, близкой к ядерной, выделяется
энергия: ,
которая расходуется на "растворение" ядер атомов и образование сверхплотного нейтронного газа
(кристаллизоваться этот газ не может, т.к. невозможно образование ядер из одних только нейтронов):
(1),
где k - постоянная Больцмана, - число нейтронов в нейтронном газе.
Из (1): (2), если M подставлять в граммах. Для Солнца в рассматриваемом состоянии
T = 1012 градусов. Каждый нейтрон при такой температуре обладает энергией 130 Мэв и этого с большим
запасом достаточного для полного "растворения" существующих в сверхплотном теле ядер и
образования гомогенного нейтронного газа. Если учесть взаимодействие между нейтронами, то
правильнее говорить о нейтронной жидкости.
[2] Если m - масса сверхядерной оболочки, M - масса общая сверхплотного тела с плотностью
близкой к ядерной плотности. Число протонов в оболочке примерно равно ,
где mp - масса протона, т.к. в сверхядре число протонов равно числу нейтронов (? -частицы). Из
условия равенства сил, действующих на массу m за счет электростатического отталкивания и
гравитационного притяжения в случае кристаллизации с поверхности, найдем:
откуда найдем критерий устойчивости сверхплотного тела: (1).
Если левая часть (1) окажется больше правой, то произойдет сброс сверхядерной оболочки.
Подставив в (1) численные значения мировых постоянных, найдем: m ? 1,30?10-35M (2). Из (2) видно, что
сверхядро в сверхплотном теле составляет незначительную долю общей массы. Например, для Солнца
массой 2?1033 г масса сверхядра достаточна всего 26 мг, чтобы оно было сброшено в виде оболочки.
[3] Если сверхядро образуется в центре сверхплотного тела, то потенциальная энергия
расталкивания сверхядра равна или меньше потенциальной энергии гравитационного притяжения всей
массы: ,
откуда, учитывая, что плотность сверхядра и сверхплотного тела практически одинакова:
(1).
Подставляя в (1) мировые постоянные, найдем: R ? 1,25?107r (2). Вместо радиусов, вычислим в (2)
массы: m ? 5,10?10-22M (3). Сравнивая (3) с массой сверхядра образующегося на поверхности, мы видим,
что в случае кристаллизации сверхядра внутри сверхплотного тела масса сверхядра может быть на 13
порядков больше. В этом случае внутри Солнца достаточно массы сверхядра 1012 г, чтобы разорвать тело
Солнца изнутри. Радиус такого сверхядра составляет 0,3 мм.
[4] Кинетика распада сверхядер:
Все нижеприведенные формулы можно уточнить, но при этом возрастающая их громоздкость не дает
нового понимания процессов, а уточнения не сильно отражаются на конечных результатах.
Заряд сверхядра:
(1),
где m0 - нерелятивистская масса ядра, mn - нерелятивистская масса нуклона или нейтрона, e -
элементарный заряд. Потенциальная энергия электростатического отталкивания протонов в сверхядре:
(2),
где R - радиус сверхядра. Предположим, что каждое сверхядро распадается на две части, тогда:
,
откуда: , где m1 - нерелятивистская масса одного осколка после первого распада, R0 -
радиус исходного сверхядра, R1 - радиус осколка после первого распада. Очевидно, что и
т.д. Для осколка после n-распада:
(3).
Очевидно, что число осколков после n распадов будет 2n , а заряд каждого осколка:
(4),
где Z0 - заряд исходного сверхядра. Подставив (4) и (3) в (2), найдем потенциальную
электростатическую энергию n-го осколка:
(5).
Общая потенциальная электростатическая энергия всех осколков будет:
(6).
Из (5) и (6) видно, что как общая энергия, так и энергия каждого осколка уменьшаются с
увеличением n в геометрической прогрессии.
Из формулы (3) легко найти число n последовательных распадов сверхядра (например, для
сверхядра с массой Солнца R0=1,67?106 см) до получения определенного ядра (например, урана R?7?10-13
см). Для этого примера n = 183.
Из (6) после первого распада исходного сверхядра выделится энергия:
(7).
Эта энергия будет израсходована на увеличение релятивистской массы двух осколков (скорость их
практически равна скорости света):
(8),
где m1 р - релятивистская масса одного осколка. Приравнивая (7) и (8), найдем:
(9).
Из (5) электростатическая энергия первого осколка:
(10),
а гравитационная энергия его с учетом (3) и (9):
(11),
где G - гравитационная постоянная. Здесь необходимо отметить, что при распаде сверхядра вместе
с осколками захватывается часть нейтронной жидкости родительского нейтронного тела, поскольку
масса осколков возрастает на много порядков, а часть этой жидкости в виде струй разбрызгивается в
окружающее пространство. Кроме того, энергия расходуется на нагрев нейтронного тела и разного рода
излучения, сопровождающие распад и выброс осколков. Поэтому в дальнейшем есть смысл рассмотреть
поведение "голых" осколков сверхядра, чтобы не делать произвольных предположений, которые всегда
спорны. При этом мы покажем, что параметры поведения "голых" осколков получаются настолько
завышенными, что позволяют в дальнейшем с большим запасом использовать практически любые
допущения.
Найдем критическую нерелятивистскую массу исходного сверхядра при первом распаде которого
образуются метастабильные осколки. У этих осколков гравитационная энергия должна превышать
электростатическую, т.е. Eгр ? E1:
(12).
Подставляя в (12) выражения (1) и (2), связь между массой и радиусом и принимая ядерную
плотность равной 1014 г/см3, получим довольно громоздкое выражение, содержащее только мировые
постоянные. Подставляя значения этих постоянных, окончательно найдем:
m0 кр ? 4,61?109 г (13).
Сверхядро с массой меньше, чем по выражению (13) взорвется все сразу целиком. Если масса
сверхядра значительно больше, чем определяется выражением (13), то осколки первого порядка будут
метастабильны и способны разлететься на большое расстояние прежде, чем произойдет повторный
распад. Очевидно, что чем больше масса исходного сверхядра, тем более высокого порядка осколки
будут метастабильны. Картина распада сверхядра осложняется тем, что осколки уже второго порядка
оказываются в неравноправных условиях. Один из них может практически "остановиться" и его
релятивистская добавка массы исчезнет. В этом случае произойдет разрыв этого осколка независимо от
его массы. Второй осколок в этом случае к существующей релятивистской добавке массы приобретает
дополнительную добавку и будет метастабильным при сколь угодно малой массе, т.к. подобен ракете на
реактивной тяге.
При распаде сверхядра его потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию
осколков, а поскольку они движутся практически со скоростью света, то энергия превращается в
релятивисткое увеличение массы осколков. В этом случае гравитационная энергия притяжения
превышает электростатическую энергию отталкивания для каждого осколка. Несмотря на то, что для
гравитационного притяжения и электростатического отталкивания вид формул одинаков, но в результате
довольно резкого уменьшения релятивистской массы, кривая гравитационного притяжения спадает круче
и пересекает кривую электростатического отталкивания в критической точке, когда становится
возможным повторный распад осколков. В связи с изложенным мы можем записать:
(14),
откуда:
(15).
Решение уравнения (15) при условии, что при m = m1 p, r = 2R1, где m - релятивистская масса
осколка первого порядка, m1 p - исходная релятивистская масса осколка первого порядка, r -
расстояние между двумя разлетающимися осколками первого порядка, R1 - радиус осколка первого
порядка:
(16).
Учитывая малый размер сверхядер в сравнении с расстоянием между ними в (16) величиной 2R1
можно пренебречь.
Условие равновесия осколка первого порядка:
(17).
Подставляя в (17) выражения (16), (1), (2), (4) и (9), найдем критическое расстояние между
осколками первого порядка, дальше которого они способны к повторному распаду:
см. (18).
Теперь все вышесказанное мы можем проиллюстрировать расчетами для Солнца, для галактикпигмеев,
для нашей Галактики и галактики Андромеды и для Вселенной в целом. Результаты сведены в
таблицу.
Название
Масса, г
Масса
сверхядра, г
Энергия
первого
распада,
эрг
Общая энергия
полного
распада, эрг
Солнце
2?1033
1,02?1012
4,3?1052
1,2?1053
Галактикапигмей
2?1039
1,02?1018
4,3?1062
1,2?1063
Млечный
Путь
2?1044
1,02?1023
9,2?1070
2,5?1071
Вселенная
1,3?1056
6,63?1034
4,6?1090
1,2?1091
http://www.new-physics.narod.ru
21. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Подтверждения гипотезы образования гравидинамического поля откроют
широкие возможности для создания идеальных накопителей энергии. Например,
вращающийся вокруг собственной оси шарик будет сжиматься
гравидинамическими силами. Главное тут, "выскочить" на уровень существенной
индукции гравидинамического поля до того, как шарик разрушится под
действием центробежных сил. Огромный гравидинамический момент такой
установки может являться двигателем космического корабля, полет которого
будет основан на взаимодействии собственного гравидинамического поля с
гравидинамическим полем Земли, Солнечной системы или нашей Галактики.
Правда, в условиях Земли, разгерметизация аппарата чревата большой
катастрофой. Подобное же устройство позволит в макромасштабе моделировать
нейтрино и изучать взаимодействие полей. Изложенные представления позволяют
предложить десяток новых путей использования и получения ядерной и
термоядерной энергии. Один из них принципиально очень прост. Раскрутив
шарик из любого материала со скоростью, достаточной для появления
гравидинамического поля заметной напряженности, мы спровоцируем
динамический коллапс вещества шарика по сценарию малого или большого
коллапса в зависимости от начальной скорости вращения. Очевидно, что процесс
по сценарию малого коллапса энергетически выгоден, т.к. энергия, затраченная
на раскручивание шарика, значительно меньше энергии, выделяющейся при
распаде сверхтяжелого ядра, каковым будет шарик в целом в заключительной
стадии малого коллапса. Сколь грандиозна эта энергия мы только недавно
обсуждали.
Экзотермические ядерные реакции открывают перед человечеством
безграничные источники энергии. Основными препятствиями для их практической
реализации являются электростатическое отталкивание одноименно заряженных
ядер при синтезе и гравидинамическое притяжение нуклонов при делении
тяжелых ядер. Если бы эти потенциальные барьеры не затрудняли синтез и
деление ядер, нам пришлось бы жить в железо-никелевом мире. Наиболее
перспективными способами обойти эти трудности является использование
нейтронов и гиперонов при синтезе и скалывание тяжелых ядер по ?-плоскостям
при делении их. Возможно, мы научимся преобразовывать тяжелые ядра в более
легкие внутри самого тяжелого ядра, тогда электростатическое отталкивание
принесет не вред, а пользу.
Существуют ли в земных условиях наблюдаемые гравидинамические объекты?
На этот интересный вопрос можно ответить положительно. Для образования
гравидинамического объекта нужны большие скорости движения, сравнимые со
скоростью света. Такую скорость имеет электрическая искра и радиоволна. В
любом случае, то и другое надо закрутить в виде вихря, чтобы получить
гравидинамический объект.
Начнем анализ с искры. Известно, что молния чаще всего имеет форму
линейной искры и в очень редких случаях электрические разряды
сопровождаются образованием шаровой молнии. "Закрученная" электрическая
искра представляет собой гравидинамический объект, в виде вращающегося с
большой скоростью плазменного шара. В момент образования шаровая молния
имеет равновесную форму, при этом центробежная сила, стремящаяся разорвать
шар, уравновешивается гравидинамической силой сжатия. По данным
наблюдений, шаровая молния имеет плотность почти равную плотности воздуха,
т.к. не имеет тенденции к резкому взлету или падению. Тогда, при ее
температуре около 200000С, давление внутри шара составит не менее 100
атмосфер. Шаровая молния принципиально неустойчива из-за потерь энергии на
излучение и трение об окружающий воздух. Поэтому ее дальнейшая судьба
зависит от соотношения температуры и скорости вращения. Если потери на
излучение превышают потери энергии на трение, то плазменный шар
уменьшается в размерах, при этом скорость вращения шара увеличивается, т.к.
момент количества движения шара стремится остаться неизменным. Таким
образом, не происходит уменьшение гравидинамических сил, предотвращающих
разрыв шара. В итоге шаровая молния исчезает без взрыва. Если потери энергии
на трение превышают потери на излучение, то через некоторое время скорость
вращения плазменного шара уменьшается настолько, что очень резко
уменьшающаяся гравидинамическая сила сжатия не способна противодействовать
центробежной силе и исчезновение шаровой молнии сопровождается довольно
сильным взрывом, учитывая большое давление внутри ее. Искусственное
генерирование шаровых молний возможно при электрическом разряде через
тонкие проволочки определенной формы, провоцирующей закрутку искры.
Радиоволны новой физикой интерпретируются не так, как это делает
современная физика. Они представляются распространением в пространстве
знакопеременного электрического поля. Гравидинамические объекты, связанные
с радиоволной представляют собой невидимый электрический вихрь. Размеры
вихря сравнимы с длиной радиоволны и могут достигать значительной величины.
Если вихрь образован в атмосфере, то в него втягиваются и разгоняются в нем
атмосферные ионы и заряженные пылинки. Вихрь постепенно становится
видимым по свечению и накапливанию в нем пыли и микрокапелек воды.
Естественно, что ионы, пылинки и вода не могут считаться гравидинамическим
объектом, каковым является сам электрический вихрь, поскольку движутся в нем
относительно медленно и удерживаются не гравидинамическими, а
электростатическими силами. Внешне такой видимый вихрь представляется нам
"летающей тарелкой". Устойчивость его достаточно большая из-за отсутствия
значительных потерь энергии, т.к. сам электрический вихрь не способен терять
энергию, а концентрация пыли, воды и ионов в нем незначительна. Давление,
температура и плотность внутри практически не отличаются от давления и
плотности окружающей атмосферы. Спонтанное образование электрического
вихря возможно при одновременном разряде двух и более молний, а видимое
возникновение "летающей тарелки" происходит значительно позднее.
Искусственное генерирование "летающих тарелок" возможно при взаимодействии
встречных радиоимпульсов радаров, излучающих в импульсе большую энергию.
В заключение следует обратить внимание читателя на то обстоятельство, что
всякие термодинамические оценки процессов во Вселенной ошибочны, т.к.
термодинамика правильно описывает равновесные процессы, а мы убедились в
том, что Вселенная всегда неравновесна и в целом и в любой ее части вплоть до
спутников планет и мельчайших частиц вещества. Термодинамика - это наука о
смерти. В ней нет единства и борьбы противоположностей. Для правильного
понимания реального мира необходима наука о самоорганизации систем.
Самоорганизацию систем мы можем проследить на всех уровнях микро и
макромира и стремление любой системы к самоорганизации столь же
фундаментально, как стремление к равновесию. Изначальной основой и первым
примером самоорганизации является движение свободных тел по винтовой линии
с равной поступательной и тангенциальной скоростью. Именно оно приводит к
образованию атомов из смеси ядер и электронов и к образованию планетарных
систем из рассеянного в пространстве вещества, т.е. к самоорганизации материи
на более высоком уровне.
Подводя окончательный итог работы, можно сказать, что она является лишь
приоткрывшейся занавеской в мир обновленной физики и смежных
естественнонаучных дисциплин и впереди предстоит огромная работа по ревизии
и переосмыслению многих устоявшихся догматов. Автор приносит большую
благодарность терпеливому читателю, который набрался мужества дочитать этот
труд до конца, ибо есть надежда на то, что простота и ясность изложения,
отсутствие каких-либо гипотез, кроме одной о существовании гравидинамического
поля, заронит зернышко веры в душу критически настроенного читателя. В наше
время, когда иррационализм, как ржавчина, проникает во все сферы
деятельности - в музыке исчезает мелодия, в художественных полотнах -
изображение, в стихах - рифма, в науке - здравый смысл, автор надеется, что его
работа понравится читателю ясностью изложения и отсутствием бесчисленного
числа гипотез под каждый наблюдательный или экспериментальный факт.
Кажется, мне удалось показать в этой книге, что процессы любого масштаба в
нашем мире однообразны до скуки. Но именно это однообразие придает
уверенность в правоте излагаемых представлений.
Зададимся себе последним вопросом: почему получилось так, что пришлось
разрушить все здание физики практически до основания и строить заново? В
истории науки это уже не раз происходило. Можно, конечно, "объяснить" это тем,
что эволюционное развитие перемежается революционным, но автор видит в этом
простую причину. Революции происходят там, где монополизм на истину
достигает критической отметки. В условиях монополизма на истину, когда не
слышно голосов сомневающихся, возникает неоправданная самоуверенность
жрецов истины, которые считают, что идут в правильном направлении, а
самоуверенность порождает безответственность перед теми, для кого собственно
и предназначены все усилия, т.к. переносят ответственность на себя, а
независимый контроль отсутствует. Посему тупик неизбежен и, следовательно,
очередная революция. Примеров в политике, экономике и других областях хоть
отбавляй. Здесь хотелось бы привести пример поистине преступной
безответственности в науке. Каждый школьник знает, что наиболее устойчивы
ядра средней части таблицы Менделеева, на чем основано извлечение атомной и
термоядерной энергии. Вместе с тем, устройство ядер не знает никто. В этих
условиях испытания ядерного оружия похожи на игры с гранатой детей, не
ведающих, как она устроена. Где гарантия того, что при очередном испытании
наша планета не превратится в огнедышащего дракона, изрыгающего в
космическое пространство произведенные из нас с Вами новые химические
элементы? Такой гарантии нет и никогда не будет, поскольку процесс познания
бесконечен. Нет сомнения в том, что мы постепенно перейдем от цивилизации
развлечений к цивилизации разума и на этом пути стоит поучиться у Природы
тому, что в запасе всегда нужно иметь альтернативы, тогда катаклизмов не будет.
Напоследок добрый совет благодарному читателю. В бесконечной истории
пульсаций Вселенной вероятность образования конкретно Солнечной системы и
конкретно Земли с той цивилизацией, в которой мы живем составляет бесконечно
малую величину. В неисчислимой смене поколений появление на белый свет тебя
- Читателя этой книги составляет бесконечно малую величину второго порядка.
Даже с этой точки зрения твое существование является величайшей ценностью,
которую подарил человечеству Случай. Не утешай и не оправдывай себя глупой
надеждой на какое-либо существование в прошлом или будущем - там пустота.
Торопись жить и радоваться жизни вместе со своими друзьями - такого везенья
не было ранее и больше не повторится никогда.
http://www.new-physics.narod.ru
22. О МНОЖЕСТВЕ НОВЫХ ИСЧИСЛЕНИЙ,
АНАЛОГИЧНЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОМУ И
ИНТЕГРАЛЬНОМУ
Эта глава книги не имеет непосредственного отношения к физике, а
посвящена одному из самых эффективных инструментов, помогающих познать
истину - математике, без которой немыслимо развитие естественных наук.
Автор надеется, что изложенные ниже принципы новых исчислений окажут
большую помощь ученым, занимающимся прикладными исследованиями.
В известном дифференциальном исчислении производной функции:
(1)
в точке x называют предел отношения приращения функции к приращению
аргумента, при стремлении приращения аргумента к нулю:
(2).
Условно назовем дифференциальное исчисление, основанное на этом
определении производной и соответствующее интегральное исчисление dисчислением.
Обобщим определение (2), приняв значение конечным, тогда из (2):
(3).
Для дальнейшего, удобнее переписать (3) в виде:
(4),
откуда, учитывая (1) и обозначив :
(5).
Продолжим обобщение, заметив, что при конечном также конечно
(для большинства функций), поэтому определим множество производных
функции так:
(6).
На основании обобщенного определения производной функции (6) можно
построить множество -исчислений (назовем их также дифференциальными и
интегральными за неимением другого термина). d-исчисление будет одним из
частных случаев при и .
Выделим во множестве -исчислений подмножество при , которое
назовем D-исчислениями. При этом необходимо учесть, что в реальных
прикладных задачах за единицу можно принимать любое изменение аргумента,
поскольку единицы изменения аргумента в прикладных задачах условны (см.
пример практического приложения D-исчисления в конце работы).
Таким образом, D-производная функции определена нами
выражением:
(7),
т.е. она определяется произвольной функцией от последующих и
предыдущих значений функции , при изменении аргумента на единицу
(условную). Из (7) найдем :
(8).
Положим: (9),
где U и V - некоторые функции от x.
Подставив (9) и (8) в (7), найдем:
(10).
Мы получили основное выражение для нахождения любой производной из
множества D, структура которого сохранится и при .
Для сложной функции (функция от функции), из (10) получим:
(11).
Установим связь между производными функции внутри Dисчислений.
Для конкретного исчисления из (7) найдем:
(12).
Для исчисления из (8) найдем:
(13).
Подставив (13) в (12), получим:
(14).
Выражение (14) устанавливает искомую связь.
Интересно также установить связь между D-исчислениями и известным dисчислением.
Положим: (15), откуда: (16).
Положим: (17), откуда: (18).
Из равенства левых частей (16) и (18) имеем:
(19),
откуда можно выразить через или наоборот. Подставив (16) в (17) и
(18) в (15), найдем связь между d и D-исчислением в явном виде:
(20),
(21).
Поскольку D-производные функций заданных, например в точках,
существуют, а d-производные нет, связь между d и D-исчислением для таких
функций не раскрывается в явном виде выражениями (20) и (21), что вполне
естественно.
Для некоторых (взятых в качестве примера) D-исчислений в таблице
приведены правила дифференцирования, которые получаются из (10) и (11).
Для примера выбраны простейшие функции , а название
конкретных D-исчислений условно.
Таблица D-производных.
Вид Dдифференциров
ания
Значение D-производной функции
Тип
2a
1
Тип
Тип
Тип
Тип
Тип
функция от функции
Перевод в :
Таблицу D-производных элементарных функций легко составить из
выражения (7) или, зная -производную - из (14). Например, D-производные
функции таковы: , , , , ,
и т.д.
Первообразную функцию для данной функции определим
аналогично тому, как это делается в d-исчислении, т.е. это такая функция
D-производная от которой равна , соответствующий, например, -
интеграл:
(22).
В правой части (22) постоянная С присутствует в -исчислении. В других
исчислениях в правой части постоянная может отсутствовать, поэтому Dинтеграл
можно определить так:
(23),
или, учитывая (8):
(24),
где А - постоянный множитель.
Выражение (24) нельзя трактовать, как неопределенный D-интеграл, т.к.,
например, в -исчислении постоянная С в подинтегральном выражении
исчезнет, а в правой части останется. Для таких исчислений D-интеграл будет
неопределен тогда, как например, S-интеграл будет определен, поскольку
постоянные С и А в подинтегральном выражении сохраняются при
дифференцировании первообразной.
Трудности известного d-интегрирования сохраняются и в D-интегрировании,
поскольку D-интеграл определяется так же не конструктивно, как и dинтеграл.
Рассмотрим любой неопределенный - интеграл, например:
или
Мы видим интересную особенность, заключающуюся в том, что в отличие от
множества первообразных функции в d-исчислении, получающихся путем
параллельного переноса вдоль оси y, в -исчислении множество
первообразных данной функции получается путем растяжения (сжатия) вдоль
оси y.
Правила интегрирования для каждого D-исчисления так же различны, как и
правила дифференцирования, отраженные в таблице. Так, например,
постоянный множитель k выносится за знак D-интеграла так: ,
, , , , и т.д.
Аналогичным образом можно ввести понятие D-дифференциальных
уравнений, а также все то, чем располагает аппарат современного
дифференциального и интегрального исчисления. Конечно, это огромный труд,
но учитывая вышеизложенное, как говорится, дело техники, поскольку
принцип ясен.
Рассмотрим некоторые примеры практического приложения D-исчислений.
Задача о радиоактивном распаде.
Известно, что масса M радиоактивного вещества уменьшается вдвое через
промежуток времени - времени полураспада, т.е.:
(25) или (26).
Интегрируя (26), получим:
(27).
За единицу масштаба времени мы выбрали . Для того чтобы получить
зависимость от , нужно привести к выбранному масштабу, т.е.:
(28).
Подставив (28) в (27), получим:
(29).
При , следовательно, окончательно будем иметь:
(30),
что и является уравнением радиоактивного распада.
Рассмотрим еще одну задачу, приводящую к -дифференциальному
уравнению. Предположим, что мы закрываем некую поверхность слоями
непрозрачных хаотически расположенных частиц с коэффициентом заполнения
в каждом слое. Требуется найти закрытую площадь y, как функцию числа
слоев x. Очевидно, что:
(31).
Откуда легко найти -дифференциальное уравнение, перенеся в левую
часть (31):
(32).
Интегрируя (32), получим:
(33).
Проверим (33), -дифференцируя:
(33а)
(33б),
(34).
Разделив обе части (34) на , получим:
(35). Из (33б): (36)
Подставив (36) в (35), найдем: , т.е. (32).
Посмотрим, как в -исчислении будет выглядеть задача определения вида
функции, вторые разности которой постоянны. Как известно - это парабола.
Очевидно, что вторая -производная при этом постоянна:
(37).
Интегрируем (37) один раз:
(38).
Интегрируем (38) еще раз:
(39).
Проверим (39):
(40).
(41), (42).
Поскольку новые исчисления открывают обширный раздел математики,
относительно практических приложений ограничимся только некоторыми
общими замечаниями.
Любой процесс "не знает" ни свою историю, ни свое будущее, он
развивается на основе сиюминутного значения функции, например, закон
радиоактивного распада получается в процессе распада только на основе
того, что каждое ядро имеет определенную вероятность распада. Никто не
будет сомневаться в том, что умудрись мы в какой-то момент изменить
вероятность распада, и именно с этого момента процесс пойдет по-другому. В
этом смысле новые исчисления имеют не формально-математическую, а
физическую основу, подсказывая новое значение функции на основе
предыдущего ее значения, что дает возможность значительно
усовершенствовать математическое моделирование процессов, позволяя
вносить коррективы в изменения функции по ее ходу, а не в исходную систему
уравнений, при этом можно не знать граничных условий. Таким образом, новые
исчисления позволяют так же гибко управлять изменением функции, как
внешние условия управляют изменением самого изучаемого процесса.
Для NASA
В связи с интенсивными космическими исследованиями, проводящимися в последнее
время, автор счел нужным сделать некоторые замечания по следующим актуальным
проблемам:
1. Какова опасность выпадения на Землю крупных космических тел?
2. Что дадут исследования Марса?
3. Сколько планет у Солнечной системы?
4. Когда Солнечная система превратится в систему двойной звезды?
В скобках дан номер главы монографии, где можно узнать подробности и доказательства
правоты автора по упомянутым вопросам.
1. Поскольку захват космических тел возможен и это событие не случайно, а закономерно
(8.2), то выпадение на Солнце, планеты и спутники космических тел от пылинок до крупных
астероидов, комет и даже тел планетного масштаба можно считать естественным ходом
эволюции Солнечной системы (8, 8.1, 8.2.1). В этом легко убедиться, разглядывая
поверхность Луны практически не подверженную эрозии. В связи с изложенным,
космическое патрулирование совершенно необходимо для безопасности. В главе 8.2
изложена теория эволюции орбит космических тел разного масштаба, которой можно
воспользоваться для расчета момента захвата. На фигуре 8.4 показано, какие известные
кометы первыми будут захвачены Землей.
2. Следствием захвата является рост всех членов Солнечной системы. Естественно, что
наиболее интенсивно происходит захват материала, содержащего водород (газообразный
водород, метан, вода) т.к. водород самый распространенный элемент вселенной. Поэтому
быстрей всех растет Солнце, затем планеты юпитерной группы, а планетам земной группы
достается сравнительно мало космического материала (8). К концу периода
звездообразования в нашей Галактике (19.3) рост Солнца и планет происходил наиболее
интенсивно. Расстояние спутниковой системы от центрального тела зависит от массы
центрального тела (формулы 8.1.4 и 8.1.5 в главе 8.1). Чем больше эта масса, тем дальше
расположены спутники. В этом можно убедиться, сравнивая спутниковую систему Солнца и
Юпитера. Поэтому около 3-4 миллиардов лет назад Солнце было величиной как
сегодняшний Юпитер. Марс находился от Солнца на таком же расстоянии как спутник
Ганимед от Юпитера (8.1). Когда в недрах Солнца начался термоядерный синтез и оно
превратилось в звезду (около 4 миллиардов лет назад), оно излучало в 100 раз меньше
энергии, чем сейчас, но Марс находился в 230 раз ближе к Солнцу, следовательно, получал
огромное количество энергии (обратно пропорционально квадрату расстояния). По мере
роста Солнца радиусы орбит планет увеличивались сначала быстро, а затем медленно, т.к.
поступление внешнего материала в Солнечную систему резко уменьшается. Наша Земля
достаточно остыла до такой степени, что на ней стало возможным существование жидкой
воды и белковых молекул примерно 1 миллиард лет назад. 400 миллионов лет
потребовалось для возникновения простейших форм жизни из неорганического вещества. За
600 миллионов лет простейшие формы жизни эволюционировали до существ, которые мы
наблюдаем в настоящее время. Поэтому судьба Марса складывалась следующим образом.
Температура поверхности понижалась, а из-за малой массы планеты мощная атмосфера
Марса быстро рассеивалась в космос. В результате снижения парникового эффекта
температура на поверхности понижалась еще более резко. Поэтому благоприятные условия
для возникновения жизни на Марсе появились значительно раньше, чем на Земле, но
существовали сравнительно недолго, около 500-600 миллионов лет. Однако этого вполне
достаточно не только для возникновения жизни, но и появления живых существ более
сложных, чем микроорганизмы. Если сравнивать с эволюцией жизни на Земле, то в период
расцвета жизни на Марсе появились растения и животные, соответствующие Девонскому
периоду Палеозойской эры (папоротники, моллюски, рыбы). После этого эволюция жизни на
Марсе повернула на вымирание. В связи с дальнейшим ухудшением условий
существования на планете, более организованные существа и растения вымерли, но их
останки когда-нибудь найдут. Учитывая высокую и быструю приспособляемость
микроорганизмов, которые не требуют белковой пищи, их существование на Марсе в
настоящее время не подлежит сомнению. Таким образом, жизнь на Марсе зародилась
гораздо раньше, чем на Земле, но, не успев достаточно развиться, почти прекратила свое
существование. Если на Марсе будут найдены микроорганизмы, то первым естественным
объяснением будет их случайный занос с Земли вместе с космическими аппаратами. На это
можно возразить следующее. Поскольку жизнь на Марсе возникла раньше, чем на Земле, то
можно предположить, что возникновение жизни на Земле обязано перемещению ее с Марса
вместе с марсианскими камнями при бомбардировке его поверхности метеоритами или
вулканическими выбросами. Поэтому нужно тщательное исследование марсианских
микроорганизмов на предмет их отличия от наших. При дальнейшей эволюции планет Землю
ожидает участь Марса, а Венеру - участь Земли, куда в дальнейшем и переселится
человечество, если останется к тому времени живым.
3. Прежде, чем подсчитывать, сколько планет имеет Солнечная система, необходимо
указать критерий, по которому планета отличается от астероида, который также движется
вокруг Солнца. Таким критерием временно можно считать квантовое состояние космического
тела. Если космическое тело существует не в целом квантовом состоянии, то его нельзя
считать планетой (8). Например, планеты земной группы прослеживаются до квантового
состояния равного 10 (фигура 8.4). Отсутствие планет земной группы с квантовыми
состояниями 1 и 2, по-видимому, связано с тем, что из-за близости к Солнцу они имеют вид
тонких колец подобных кольцам Сатурна. Орбита Земли находится в экваториальной
плоскости Солнца, поэтому кольца можно увидеть с космического аппарата, орбита которого
сильно наклонена к плоскости эклиптики. По формуле 8.11 первое кольцо должно быть на
расстоянии 0,062*1013 см (сравни с таблицей 8.1), а второе на расстоянии 0,25*1013 см. За
Марсом, имеющим квантовое состояние 6, идут планеты с квантовыми состояниями от 7 до
10, которые все попадают в пояс малых планет. Радиус орбиты планеты 7 равен 3*1013 см,
планеты 8 - 4*1013 см, планеты 9 - 5*1013 см, планеты 10 - 6,2*1013 см. Здесь вместо
отдельных больших планет мы видим скопления малых планет. Планета юпитерной группы в
1 квантовом состоянии существовать не может т.к. слишком близко к Солнцу кометное
вещество не устойчиво. За Плутоном идут планеты юпитерной труппы с квантовыми
состояниями 7, 8, 9 и 10. Наружные планеты могут иметь обратное движение по орбите.
Радиус орбиты (по формуле 8.12) планеты 7 - 84*1013 см, 8 - 110*1013 см, 9 - 140*1013 см, 10 -
170*1013 см. Таким образом, если считать планеты в Солнечной системе по квантовым
состояниям, то их не более 19. Если считать поштучно, то их не пересчитать и спорить об их
количестве можно до бесконечности.
4. Большинство окружающих нас звездных систем относится к кратным системам
(двойной, тройной). В недрах Юпитера в настоящий момент тлеет термоядерный процесс,
который разогревает его и тем самым ускоряется сам (19.4). Сейчас он излучает в три раза
больше энергии, чем получает от Солнца. Когда температура внутри станет достаточной
для взрывного термоядерного синтеза, произойдет грандиозная вспышка и Юпитер
превратится в новую звезду. За ним в дальнейшем последуют Сатурн и другие планеты
юпитерной группы. Основная трудность избежать катастрофических последствий вспышки
Юпитера для жизни на Земле состоит в искусственном "поджигании" Юпитера так, чтобы
вспышка произошла не центрально-симметрично. Тогда реактивной тягой его можно
перевести на более удаленную орбиту. При этом надо подкараулить благоприятное
расположение Солнца, Юпитера, Луны и Земли. Сложность еще и в том, как доставить в
сохранности ядерный заряд почти в центр Юпитера, т.к. взрыв заряда на периферии будет
бесполезен (там нет дейтерия и трития, необходимых для термоядерного синтеза). Сейчас
невозможно предсказать, когда вспышка произойдет самостоятельно, будет это завтра или
в ближайшие несколько сот лет. Необходим постоянный мониторинг активности Юпитера,
чтобы уточнить дату этого события.
Закладка в соц.сетях