Годовое изменение параметров Земли 20 страница



Предлагаемая модель (6.16) позволяет с не меньшей степенью точности определять все известные спектральные линии водорода и указывает на существование многих еще не известных линий. И точность эта возрас­тет при «перемещении» электронных орбит внутрь ато­ма.

Отмечу также, что масса электронов, как и их заряд, при переходе с одной орбиты на другую, как это следует из табл. 24, меняется. И величины «уносимых» фотоном масс покоя D m и зарядов D е по таблице как бы мнимые, поскольку на новой орбите масса и заряд электронов оказываются большими, чем на первоначальной орбите:

D m = mn – mp,                                              (6.17)

D е = еn – ер,                                                                   (6.17')

где п = 1, 2, 3,..., р = 2, 3, 4...                                               

Если же посмотреть на отношение массы электрона тen на n-й орбите к его скорости на той же орбите vn (инвариант);

men /vn - const ,                                              (6.18)

то окажется, что это отношение есть величина постоян­ная для всех орбит и, следовательно, масса электрона, потерявшего фотон, увеличиваясь по абсолютной вели­чине, как бы не изменяется в своей инвариантной пропорции к остальным параметрам.

В разделе 7 количественные величины «уносимых» фотоном масс будут рассматриваться на примере атома «Солнечная система» и входящих в нее планет-электронов.

Исторически фотон получил статус безмассовой частицы только вследствие того, что постулировалась неизменность масс электронов и их зарядов при любых взаимодействиях и, следовательно, при переходе между орбитами. Именно эти постулирования превратили в дальнейшем выделяемый электронами фотон из частицы с предполагавшейся массой покоя, сначала в частицу без нее, а в дальнейшем в электромагнитную волну, имею щую только массу движения (?? - А.Ч.), деформировав тем самым весь понятийный аппарат квантовой механи­ка и исключив всякую аналогию его с классической ме­ханикой. Наличие массы покоя у фотона меняет его ста­тус с волны на частицу и ставит под сомнение «безмассовость» каких бы то ни было частиц квантовой механики.

В связи с важностью вопроса о постоянных величинах
еще раз отмечу, что постулирование неизменности не­которых свойств означает, что они не подобны изме­няемым свойствам и потому не совмещаются с ними в одной зависимости, не связаны с ними качественными значимостями и функционируют по фиктивным зако­ нам.

Поскольку фиктивные законы в природе отсутствуют, их пришлось выдумывать, формализовать и искусствен­ным путем (посредством операторов) осуществлять связь между качественно различными параметрами. На­рушение законов природы проявилось уже в том, что уравнения квантовой механики, описывающие взаимо­связи свойств электрона на первой орбите, невозможно применить для описания этих взаимосвязей ни на одной другой орбите. А потому пришлось превращать элек­трон в бесформенное облако, понятие «орбита» заменять никому не понятным понятием «орбиталь» и вводить целый букет других, искажающих описание природы, постулатов и понятий.

Наличие параметров, постулируемых неизменными, осложнило понимание основных принципов квантова­ния, направило развитие квантовой механики в русло формально математического описания процессов, на микро- уровне и привело к возникновению неразрешимых парадоксов и серьезных понятийных и математических трудностей, свидетельствующих о кризисном состоянии квантовой механики. Не углубляясь в дальнейшие ис­следования орбитальных взаимодействий электронов в атоме, перейду к рассмотрению спектральных явлений. Именно тех явлений, которые послужили эмпирическим доказательством правильности постулатов Бора и обу­словили на некоторое время существование планетарной модели Резерфорда-Бора.

 

6.6. Спектральные структуры

излучения атомов

 

Прежде чем рассматривать спектральные структуры на примере того же атома водорода, попробуем сориен­тироваться с размерами атомов в сопоставлении по по­рядку величин с размерами Солнечной системы. Атом водорода рассматривается не потому, что нет возможно­сти рассмотрения атомов других элементов, а для того, чтобы показать, на простом, хорошо отработанном при­мере, принципиальные особенности взаимодействия электронов с атомами и попытаться понять причины, которые обусловливают определенную структуру и вол­новые параметры системы испускаемых излучений.

Точные параметры величины Солнечной системы на сегодня неизвестны. Предполагается [146], что границы Солнечной системы находятся на расстоянии порядка 230 тысяч астрономических единиц (1 а.е. = 1,496·1013 см). Ближайшая к Солнцу звезда a-Центавра находится на расстоянии 280 тыс. а.е., т.е. незначительно отстоит от предполагаемой границы Солнечной системы. По­скольку для наших целей точное знание границ не обя­зательно, достаточно порядка величин, примем радиус Солнечной системы равным R сс = 150 тыс. а.е. или R сс = 2,244·1018 см. Следовательно, границы. Солнечной сис­темы отстоят от поверхности Солнца на 8 порядков, и отметим, что известные нам «планеты-электроны» у этой системы отстоят от поверхности всего на 4 порядка, а далее о возможности существования других планет ни­чего неизвестно.

Предположим, что Солнечная система является ато­мом, и сопоставим по порядку величины размеры атома водорода с атомом «Солнечная система» (атомы осталь­ных элементов таблицы Менделеева по своим размерам превосходят атом водорода). У водорода первый элек­трон числится на боровской орбите и находится на рас­стоянии 5,29·10-9 см. Считается, что это и есть граница атома водорода. Поверхность ядра, как показано выше, имеет радиус 1,57·10-15 см, и на всем расстоянии от по­верхности до боровского радиуса, согласно квантовой механики, нет больше ни одной электронной (!!! – А.Ч.) орбиты. Ни один, даже «приблудный» электрон по неизвестной причине, не может «затесаться» в это абсолютно пустое пространство (?? – А.Ч.). Боровская орбита ¾ первая и главная орбита, или орбиталь (??) ¾ мутное облако расплывшегося электрона квантовой ме­ханики. (Если это действительно так, то и Земля-электрон не имеет орбиты, движется не по траектории и не является твердым телом, а неким облаком, находя­щимся где-то во всем пространстве от поверхности Солнца до границ Солнечной системы и искать ее ме­стонахождение надо вероятностными методами посред­ством волны-частицы и с применением пси-функции и прочей абракадабры. Но к счастью это «научное» опи­сание электрона-Земли несколько расходится с действи­тельностью.)

Отмечу еще раз, что размер атома водорода практиче­ски ограничивается боровским радиусом. И как ни странно, все те электронные орбиты (содержащие элек­трон или нет), которые, как, например, в Солнечной и планетарных системах, должны находиться внутри ато­ма, у водорода (как и у всех остальных элементов) ока­зываются за пределами его границ. Более того, границы эти при уменьшении атмосферного давления отодвига­ются на расстояние 10-7 см и даже 10-5 см.

Естественно, что при возрастании давления, «сжатии» атома количество электронных орбит уменьшается, а вместе с этим уменьшением электроны, находящиеся на них, «выдавливаются» в межатомную зону и становятся как бы свободными электронами. Именно они как бы отображают «появление» тока в веществах. При разрежении с «возрастанием» радиуса атома происходит соответ­ствующее увеличение количества новых электронных орбит, и от поверхности ядра до границы атома расстоя­ние оказывается равным 9-10 порядкам, и по порядку величин атом водорода становится больше атома «Сол­нечная система». Однако если у атома газа ¾ водорода и может оказаться, при уменьшении атмосферного давле­ния, «заатомное» пространство для электронного «рас­ширения», то твердые вещества и жидкости имеют раз­мер атома в пределах 10-8 см, и за этим пределом начинается пространство другого атома. То есть у этих веществ, в отличие от атома газа нет за своей границей свободного пространства, в котором могли бы обращаться по орбитам электроны. Но, тем не менее, и у ато­мов этих веществ первой орбитой остается боровская, а электроны «выстраиваются» на десятки орбиталей и за пределами границ атома, правда, не определяется в ка­ком пространстве.

 Эта удивительная структура является прямым след­ ствием нормирования орбит в числовой последователь­ности, начиная с присвоения номера 1 боровской орбите и далее в последовательности ряда натуральных чисел. Вот, этот номер 1 и «выбил» всю квантовую механику за пределы электродинамики и классической механики. И чтобы все возвратилось «на круги своя», необходимо «задвинуть» электронные орбиты, вместе с электронами, внутрь атомов примерно на те же «позиции», которые занимают планеты-электроны в Солнечной системе. А для этого надо выяснить, на каком расстоянии от ядра может начинаться зона орбит электронов (то, что элек­трон ¾ тело, подобное планете, надеюсь, читатели уже приняли), какое минимальное расстояние может быть между ними, какова длина волны от поверхности ядра, в каком месте волны могут находиться электроны и где их не приходится искать и т.д. И разобраться в этом можно только проводя прямую аналогию между ато­мами квантовой механики и планетными и звездными системами. Конечно, мы не имеем представления о том, на каком расстоянии от поверхности ядра могут нахо­диться орбиты тех или других электронов, не знаем ско­рости вращения их на орбитах, не говоря уже о других параметрах. Но все же зацепка, ведущая к выяснению этих параметров, у нас имеется. И эта зацепка ¾ спек­тральные линии излучений элементов. То есть те самые линии, которые сослужили великую роль в развитии мо­дели Бора и всей последующей квантовой механики.

К тому же известен размер ядра атома водорода и по­нятно, что от поверхности ядра к периферии атома дви­жутся эфирные волны, а на встречу им ¾ волны, аналогич­ные по параметрам, от ядер других внешних атомов. В узлах, образуемых стоячими волнами, и надо ожидать области расположения электронов. Это обстоятельство позволяет нам сразу же определиться с местами воз­можного нахождения усредненных электронных орбит.

И хотя их достаточно много (около сотни), это не явля­ется препятствием для расчета указанных параметров.

В качестве основы такого расчета примем радиус бо­ровской орбиты, полагая, что расстояние между узлами одной волны кратно коэффициенту объёмности k = 1,259921... . Исходя из этого начнем «перемещать» ор­биты, а с ними и электроны, «вглубь» атома к поверхно­сти ядра последовательным делением боровского радиу­са на коэффициент k , определяя, сколько волн укладывается от боровской орбиты до поверхности ядра. Для водорода от боровской орбиты до поверхности ядра оказывается 65 узлов - мест возможного нахождения электрона, а, следовательно, 65 возможных траекторий орбит. В таблице 24 показаны радиусы некоторых из этих орбит и параметры, которыми обладают глобулы электронов, оказавшихся на этих орбитах (энергетиче­ских уровнях по Бору).

Естественно, что экспериментально существование этих электронов невозможно обнаружить физически­ ми методами. Они находятся внутри атомов на своих электронных орбитах, и все их параметры, включая массу, заряд и т.д., различны у каждого электрона. На­ блюдать их невозможно уже потому, что все наши на­ блюдательные приборы состоят из молекул и атомов и способны фиксировать только те элементарные объ­ екты, которые покидают наблюдаемый атом и попа­ дают в атом или межатомную границу прибора. Внут­ риатомные частицы можно с некоторой натяжкой назвать виртуальнымиэлектронами. Но не потому, что они возникают и исчезают в обменных взаимодей­ ствиях (отмечу, что никаких обменных взаимодейст­ вий в атоме, как и во всём, микромире, не происхо­ дит), а потому, что приборно их наблюдать невозможно. Как уже ранее говорилось, все параметры электронов, позитронов или протонов оказываются одинаковыми при попадании в межатомную зону, что фиксируется приборами и понимается нами как неизменное постоянство их заряда и массы. Вот ответ на вопрос: Почему остаются неизменными заряд и мас­са электрона? Похоже, что об этом впервые упомянуто (без объяснения) в работе [147].

Это относится не только к электронам, но и к фото­нам. Фотон, покидая электрон в средней области атома, имеет длину волны, близкую к длине волны электрона, его испустившего, а на выходе из атома ¾ совершенно другую, намного большую. Однако, зная длину волны и структуру пространственного распределения электрон­ных орбит, можно, используя поорбитную изменяемость коэффициента Ридберга R ¥, рассчитать, с какой орбиты «спустился» тот или другой электрон.

Выше было показано, что «постоянная» Ридберга R¥ таковой не является. Более того, даже для водорода и его изотопов ее количественная величина меняется в четвертом или пятом знаке, в других элементах они раз­личаются еще больше. Выпишу величину коэффициента Ридберга для водорода R ¥ и его изотопов дейтерия RД и трития RT [142]: RH = 109677,576 см-1, RД = 109707,4 см-1 , RТ = 109717,5 см-1 . Рассмотрим (табл. 25), как в соответствии с КФР изменяются величины коэффициен­тов Ридберга для электронов, находящихся на орбитах своих элементов, следующих за боровской орбитой (боровская орбита принимается за первую орбиту, измене­ния происходят на величину объемного коэффициента, расчет ведется для 15 орбит, для сравнения приводятся спектральные линии серий Лаймена, полученные по (6.16) для всех трех элементов).

Таблица 25

      Водород Дейтерий Тритий  Водород Дейтерий Тритий                                           Лаймена Лаймена  Лаймена

1. 109677,6 109707,4 109717,5

2. 87051,17 87074,82 87082,84

3. 69092,56 69111,33 69117,69

4. 54838,80 54853,70 54858,75

5. 43525,58 43573,41 43541,42

6. 34546,30 34555,66 34558,85

7. 27419,40 27426,85 27429,37 1215,68 1215,35 1215,24

8. 21762,79 21768,71 21770,71

9. 17273,14 17277,83 17279,42

10. 13709,70 13713,42 13714,68

Н 12213,95 12217,27 12218,40 1026,02 1025,74 1025,65

11. 10881,40 10884,35 10885,35

12. 8636,570 8638,916 8639,712

13. 6854,850 6856,712 6857,344 972,55 972,28 972,19

14. 5440.698 5442,176 5442,677

15. 4316,285 4319,458 4319,856 949,13  948,87 948,79

Различие R н, R Д, RТ обусловливает появление различ­ных длин волн одних и тех же линий в спектрах изото­пов водорода. Но вот почему «постоянных» Ридберга так много? Какова причина их индивидуального по ве­личине появления для каждого изотопа? Непонятно. И множество их в квантовой механике принимается как данность, не требующая разъяснения. Однако попробу­ем разобраться в этом вопросе и рассмотрим еще одну «постоянную» Ридберга для «бесконечной» массы R ¥. Она получается теоретически из следующего уравнения [30]:

R ¥ = 2p 2 mee4/ch3 = 109737,312 см-1.               (6.18').

Это уравнение, составленное из так называемых «фун­даментальных постоянных», знакомо всем физикам, хоть немного соприкасавшимся с квантовой механикой.

И по формальной логике результат решения уравнения (6.18') R ¥ тоже является величиной постоянной. Но какие параметры скрываются за «фундаментальными постоянными» неизвестно. Неизвестна и физическая сущность этой «постоянной». Известно только, что она связывает энергию электрона в атоме водорода с его главным квантовым числом (истинная постоянная?), что зависит и от массы электрона, и от массы протона и по­тому для каждого элемента имеет определенную коли­чественную величину (т.е. не совсем истинная постоян­ная) и то, что можно получить «постоянную» этих элементов, скорректировав массу протона на массу его ядра. Конечно все эти операции дают близкие к истине значения постоянной, но не проясняют физики явления.

Попробуем разобраться в ней, опираясь на работу [24] и учитывая, что Т.А. Лебедев исходит в них из сущест­вования вещественного эфира и взаимодействия дви­жущихся тел (в частном случае ¾ электрона) с окру­жающим эфиром (который он, следуя традициям физиков, называет вакуумом). Исходя из предположения о том, что к движущемуся объекту подводится энергия, он приравнивает кинетическую энергию движущегося электрона mv2 энергии возмущенного вакуума hv .

mv 2 = hвaкv                                                         (6.19)

Равенство (6.19) с использованием зависимости v = с/ l вак преобразуется в следующее уравнение:

mv 2 /2 = hс / l вак .                                                   (6.20)

И определяем l вак :

l вак = 2hc / m v2.                                                    (6.21)

Уравнение (6.21) несколько напоминает формулу де Бройля, умноженную на безразмерный коэффициент ¾ удвоенную величину постоянной тонкой структуры a , но описывает оно распространение волн не в пустом ва­кууме, а в вещественном эфире. Возникающий волновой процесс с длиной волны l вак зависит от взаимодействия движущегося объекта с массой т и скоростью v с веще­ственным пространством. Упростим уравнение (6.21) исходя из предположения о взаимном паритете количественных параметров взаимодействующих тел в опреде­ленной области п атома (табл. 24) и опираясь на КФР:

l вакn = 2·2p тп vnanc n / mnvn 2 = 4p a n a ,              (6.22)

где l вакп - длина волны, образованной в n-й области эфирного пространства атома от воздействия его ядра. Величина, обратная l вак n , и является «постоянной» Ридберга для области пространства, определяемой радиусом аn:

R ¥ n = 1/ l вак                                                          (6.23)

А теперь вернемся к классическому уравнению (6.18') и убедимся, с помощью КФР, что за «фундаментальны­ми постоянными» скрывается именно уравнение (6.23).

R ¥ = 2p 2 тее4 / ch3 = 2p 2 mem е 2 а2v4 / с8p 3 те3а3 v 3 = v / c4p a = 1/l ват .

Уравнение (6.23) без коррекции описывает только ве­личину, обратную длине волны атома водорода на боровской орбите, тогда как уравнение (6.22) справедливо для электронных орбит всех атомов. Поскольку вывод уравнения (6.22) получен Т.А. Лебедевым, считаю воз­можным формулу (6.23) назвать формулой Т.А. Лебедева.


Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 38; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ