А.А.Шпильман (sah@nursat.kz)
Что
такое дуализм?
ВВЕДЕНИЕ
В данной работе сделана попытка взглянуть на основы нашего мира с позиции, несколько отличающейся от привычной точки зрения.
Все логические построения основаны на качественном анализе и не претендуют на истину в последней инстанции. Аналитический и численные методы анализа приведенных логических построений для однозначного их доказательства или уточнения в большинстве случаев потребуют довольно - таки много человеко-лет напряженного труда.
Тем ни менее, рассуждения на качественном уровне, я надеюсь, удастся провести на общедоступном уровне (на уровне чуть больше уровня среднего образования). Приведенные в тексте формулы носят вспомогательный характер и, если читателю они непонятны, то он их может при чтении пропустить, хотя данный язык освоить не мешало бы.
Если же наш читатель "ученый муж", то к нему будет просьба - не делать поспешных выводов, а подумать о том, не являются ли его знания "религиозной" догмой.
|
|
Физический Вакуум (модель ФВ1) |
Текущее представление об окружающем материальном мире
Наблюдая окружающий нас физический мир, мы выделяем три основных вида материи:
1) Вещество (состоящее из элементарных частиц:
электронов, протонов, нейтронов и т.д.)
2) Электромагнитное поле
3) Гравитационное поле
4) Физический вакуум
Попытки квантовой механики (КМ) и общей теории относительности (ОТО) объединить эти проявления материи, увы, пока ни к чему не приводят. Более того, КМ превратилась в описательную науку, плетущуюся в хвосте эксперимента (вспомним открытие высокотемпературной сверхпроводимости).
Если присмотреться внимательно к современной физике, то без особого труда мы обнаружим, что она испытывает кризис, проявляющийся, например, в неспособности объяснить природу шаровой молнии, воспроизведение записанной в ДНК структурной информации о строении организма или игнорирование "Экстрасенсорных" способностей человека и т.д.
В чем же причина кризиса?
Скорей всего кризис связан с тем, что постулаты (принципы и аксиомы) современной физики являются только частным проявлением более общих законов (а точнее - они все частный случай). Далее мы попытаемся расшатать основной постулат КМ - "Принцип неопределенности" или "Принцип дуализма", который приводит к описанию поведения материи через "Волну вероятности".
Каков же механизм формирования "Волны вероятности"?
Увы, КМ предпочитает его не обсуждать (религиозные догмы не обсуждаются - в них верят), сославшись на то, что это основное свойство материи.
Но мы все же попробуем в этом механизме разобраться. Начнем, пожалуй, с переносчика светового и электромагнитного (кванта) излучения - Фотона.
Фотон
Фотон или, как его еще принято называть, световой квант в свое время вызвал бурные дебаты в среде физиков. Камнем преткновения стало два представления о фотоне:
1) фотон - это частица (корпускула)
2) фотон - это волна.
В конце концов принято соломоново решение: фотон - частица с волновыми свойствами.
В последнее время физики больше склоняются к представлению фотона в виде компактного пакета (цуга) электромагнитного излучения (ЭМИ). Но причины стабильного существования пакета ЭМИ до сих пор непонятны. И тем более непонятно, каким образом фотону, имеющему размеры по порядку величины равные его длине волны (λ=6*10-7 м - красный свет), удается излучаться и поглощаться как целому и неделимому, атомами, в тысячу раз меньшими по размеру (d=5*10-11 - атом водорода).
Однако, все же попробуем получить стабильный пакет ЭМИ. Предположим, что следующая система уравнений Максвелла для электромагнитного поля достаточно верна.
|
|
rot(E)=-d(m*H)/dt |
(1.2.1) |
|
|
rot(H)= d(ε*E)/dt |
(1.2.2) |
|
где |
Е - напряженность электрического поля, |
При отсутствии зарядов
|
|
div(m*H)=0 |
(1.2.3) |
|
|
div(ε*E)=0 |
(1.2.4) |
Из уравнений (1.2.3), (1.2.4) следует, что нерасплывающийся пакет ЭМИ получить нельзя, но, если предположить, что, например, диэлектрическая проницаемость вакуума ε не константа, а является функцией от напряженности электрического поля Е, то ситуация уже меняется (см. Н.Н.Розанов, "Четырехволновое взаимодействие интенсивного излучения в вакууме", ЖЭТФ, т.103, вып.6, 1993г., стр1996-2007).
Если ε нелинейна, то при каких значениях Е эту нелинейность мы можем обнаружить? Для этого определим, какова же напряженность ЭМИ фотона с длиной волны λ=6*10-7 м. Энергия фотона равна:
|
|
W=h*c/ λ |
(1.2.5) |
|
|
где |
h - постоянная Планка, |
||
Предположим, что основная энергия фотона сосредоточена в кубе λ*λ*λ, тогда из:
|
|
λ2*(ε*Е2+μ*Н2)/2 =h*c/ λ, |
(1.2.6) |
предполагая, что
|
|
ε*Е2=μ*Н2, |
(1.2.7) |
получим
|
|
E=400000 в/м |
(1.2.8) |
Такие напряженности электрического поля давно уже используются и изменения ε обнаружено не было. Так что представление:
|
|
ε = ε0+А1*Е2+А2*Е4+А3*Е6+… |
(1.2.9) |
|
|
где |
ε0 - диэлектрическая проницаемость вакуума при отсутствии полей. |
||
ни к чему интересному не приведет, так как тогда А1, А2, А3,… должны быть очень маленькими величинами и к тому же с помощью одной фокусирующей линзы из широкого луча света невозможно сделать узкий.
Другое дело, если для сжатия и стабилизации размеров пучка света использовать систему фокусирующих и рассеивающих линз. Тогда эта цель будет достижима, т.е. предположим, что на переднем фронте электромагнитной волны, где:
|
|
dЕ2/dt > 0 |
(1.2.10) |
будет
|
|
ε > ε0, |
(1.2.11) |
на задней стороне фронта волны, где:
|
|
dЕ2/dt < 0 |
(1.2.12) |
будет
|
|
0 < ε < ε0 |
(1.2.13) |
Для фотона с λ=6*10-7 м, учитывая (1.2.8), можем найти:
|
|
max|dE/dt|*E*c/λ =2*1020 в/м*сек |
(1.2.14) |
Это значительная величина. Для достижения такой величины производной при сравнительно маленькой частоте колебаний электромагнитного поля (ЭМП) в 2Ггц необходимо создать ЭМП напряженностью в 10+11 в/м. Увы, такие напряженности ЭМП при таких частотах пока недостижимы и в "лоб" измерить предполагаемую нелинейность ε не удается. Но, тем не менее, предположим, что:
|
|
ε =F(dW/dt) |
(1.2.15) |
|
|
где |
F - пока неизвестная нам функция |
||
или более конкретно (но с большей вероятностью ошибки в дальнейших построениях):
|
|
ε = ε0/(1-a* dW/dt)2 |
(1.2.16) |
|
|
Здесь сразу может возникнуть возражение: при таком виде ε электромагнитная волна будет не инвариантна относительно разных систем отсчета. Но на это можно ответить так: ε в каждой системе своя, а правильнее - ε измерительного прибора (материального тела) в каждой системе своя, т.е. сами измерительные приборы не инвариантны и их показания зависят от тех условий, в которых они находятся. Например, часы на поверхности Земли идут, медленнее часов на Луне.
Теперь попробуем, исходя из формулы (1.2.16), представить структуру фотона (см. рис.1, где: 1 - направление электрического поля, 2 - направление распространения энергии электромагнитного поля.). На переднем фронте электромагнитного (ЭМ) волны фотона имеем
|
|
dW/dt > 0 |
и
|
|
ε > ε0 |
ε тем больше, чем больше скорость нарастания концентрации энергии. При этом скорость движения ЭМ энергии (V) меньше скорости света (c) и имеет некоторую составляющую по направлению к центру (происходит фокусировка).
На обратной стороне фронта ЭМ волны фотона имеем
|
|
dW/dt < 0 |
и
|
|
0 < ε < ε0 |
ε тем меньше, чем больше была концентрация энергии. При этом скорость движения ЭМ энергии (V) больше скорости света (c) и имеет некоторую составляющую по направлению от центра (происходит расфокусировка).
Взглянем на рис.1. Он напоминает воронку, или искривленные ножницы. Здесь надо вспомнить мысленный эксперимент по определению скорости движения точки пересечения двух лезвий ножниц (см. рис.2).
|
|
Эта скорость равна
|
|
U=V/Sin(a/2) |
(1.2.17) |
|
|
где |
U - скорость движения точки пересечения лезвий по направлению X
(фазовая скорость), |
||
Из формулы (1.2.17) видно, что скорость U может быть сколь угодно большой. Это и понятно: точка пересечения лезвий не является материальным телом. Аналогично можно подойти и к нашей "воронке" (см. рис.2), т.е., мы можем, выбирая различные формы представления зависимости (1.2.15), получить произвольные скорости движения фотона как целого при незначительном отклонении скорости отдельных частей ЭМ волны от установленной скорости света. Но для устойчивости фотона все же необходимо, чтобы скорость фотона, как целого, была меньше скорости ЭМ энергии на заднем фронте его ЭМ волны.
Из нашей "воронкообразной" модели фотона следует, что фронт ЭМ волны фотона на периферии значительно опережает его центральную часть, где сосредоточена основная доля ЭМ энергии. Таким образом, область основной концентрации энергии и даже весь фотон может получить информацию о препятствиях, далеко расположенных от него и изменить направление своего движения в соответствии с характером взаимодействия. Причем, последнее уже проявится во взаимодействии фотона, как целого, с препятствием.
Благодаря нелинейности ε, возможно взаимодействие между фотонами. Например, луч света от далекой звезды, состоящий из фотонов с одинаковой длиной волны в результате резонансного взаимодействия станет когерентным, т.е. фотоны выровняют фазы своих ЭМ волн за время путешествия от звезды до Земли (их движение можно будет уподобить движению стройных шеренг солдат).
Рассмотренная "воронкообразная" модель фотона больше подходит для двухмерного случая. В нашем трехмерном мире структура фотона будет несколько сложнее. Как она будет выглядеть - можем попробовать представить, сгибая рис.1 в трубку вдоль оси Х. При этом концы нашей "воронки" пересекутся и мы будем иметь еще одну "воронку". Продлевая концы новой "воронки", мы получим новое пресечение и новую "воронку" и т.д.. В данной модели как таковой "воронки" нет. Есть концентрация энергии вдоль "жгутов", завитых (вокруг трубки) в правую и левую спираль. Энергия ЭМ волны движется вдоль жгутов, последовательно замедляя свой бег и концентрируясь в узлах пересечения (в этот момент фотон подобен корпускуле), а затем расходясь вдоль жгутов ускоряя свой бег (в этом месте фотон подобен волне), так что в среднем скорость движения остается неизменной.
Из формулы (1.2.17) мы можем сделать вывод, что ε, тем больше отличается от ε0, чем больше энергия фотона (больше Е и больше скорость ее изменения - частота f), а значит и тем больше возможное взаимодействие между фотонами.
При взаимодействии двух гамма- квантов (фотонов с большой энергией), имеющих частоту ЭМ колебаний
|
|
f > m*с2/h =1.2*1020 гц, |
(1.2.19) |
|
|
где |
m - масса электрона, |
||
длину волны
|
|
λ < c/f= 2.4*10-12 м |
(1.2.20) |
и напряженность поля на фронте ЭМ волны
|
|
Е > SQRT( h*c/(ε* λ3))=2.5*1016 в/м, |
(1.2.21) |
|
|
где |
SQRT( ) - функция извлечения квадратного корня. |
||
как мы знаем из практики, может родиться пара частиц: электрон и позитрон.
Попробуем построить модель электрона из ЭМ волн.
Электрон
Если мы сейчас попытаемся построить модель электрона, прорабатывая механизм взаимодействия двух гамма-квантов с образованием электрон-позитронной пары, то нам это сделать не удастся. Разобраться в механизме формирования электрон-позитронной пары будет не так уж просто, даже если кому-то удастся заснять этот момент до малейших подробностей на кинопленку. Поэтому попробуем подойти к этой проблеме с другого конца.
Сначала вспомним, что мы знаем про электрон. Электрон обладает:
1) массой m=9*10-31 кг;
2) зарядом q=-1.6*10-19 Кл;
3) спином (что-то наподобие момента вращения электрона вокруг своей оси);
4) магнитным моментом.
Что касается массы, то здесь никаких проблем: ЭМП тоже имеет гравитационную массу.
А вот заряд электрона будет самым твердым орешком. Но все же попробуем
разобраться, что означает выражение: электрон обладает зарядом. Это означает,
что электрическое поле вокруг электрона направлено со всех сторон
преимущественно к его центру.
|
|
Попробуем это получить. Возьмем два цилиндрических постоянных магнита и закрутим их против часовой стрелки вокруг своих осей. Теперь допустим, что вместе с магнитами вокруг их осей закрутятся и их магнитные поля. Тогда движущееся магнитное поле вызовет появление электрического поля, которое будет преимущественно направлено к центру магнитов, т.е. получим некоторый аналог электрического поля заряда (см.3, где: 1 - магнитное поле, 2 - электрическое поле).
При этом, по порядку величины напряженность магнитного поля будет равно
|
|
H ~ 1/R3 |
(1.3.1) |
где R - расстояние до центра магнита,
его момент
|
|
M ~ R |
(1.3.2) |
и напряженность электрического поля
|
|
Е ~ M*H ~ 1/ R2 |
(1.3.3) |
Надо отметить, что наблюдаемое электрическое поле электрона равно
|
|
Е= q/ε*R**2 |
(1.3.4) |
|
|
Поразительнее совпадение! Но вот только, как видно из рис.4 (где 1 - вектор электрического поля) напряженность электрического поля получается неоднородной, т.е. имеется большой квадрупольный момент. Максимум напряженности электрического поля будет при углах θ равных 45 и 135 градусах. И еще один крупный недостаток - напряженность магнитного поля по своей энергии сравнима с энергией электрического поля, а у электрона энергия магнитного поля значительно меньше.
Попробуем уменьшить напряженность магнитного поля. Для этого перевернем
второй магнит на 135 градусов и сложим мысленно два вращающихся вокруг своих
осей магнита так, чтобы их центры совпали. При этом магнитное поле почти
полностью компенсируется, напряженность электрического поля удваивается, а
квадрупольный момент уменьшается, т.е. электрическое поле станет более
однородным. Остаточный магнитный момент есть ни что иное, как магнитный момент
электрона (см. рис.5, где Н1,Н2 - магнитные
моменты постоянных магнитов; М - результирующий момент).
|
|
Построенная модель, хотя и отражает некоторые свойства электрона, но, тем не
менее, довольно-таки груба. Попробуем заменить наши два постоянных магнита на
две спиральные ЭМ-волны (см. рис.6) движущиеся к центру, завитые в противоположные
стороны (с направленным вдоль спиралей к центру вектором электрического поля) и
с осями вращения, направленными в пространстве так же, как были направлены
магниты (под 135 градусов между осями). Теперь проводим аналогию с нашей
моделью фотона, т.е., на переднем фронте ЭМ волны, двигающейся к центру, имеем ε >
ε0 и скорость U<c, а на заднем фронте
ЭМ волны имеем 0<ε<ε0 и скорость U>c.
|
|
При этом на переднем фронте ЭМ волны ЭМ энергия двигается к центру, а на заднем фронте ЭМ волны ЭМ энергия двигается вдоль фронта волны от центра. Равенство этих потоков энергии - необходимое условие для стабильного существования нашей модели. И, если мы рассуждаем правильно, то этот островок стабильности соответствует энергии покоя электрона.
Таким образом, мы получили электромагнитно-волновую модель электрона. Эта модель уже не требует привлечения гипотетического вращающегося магнитного поля и обладает рядом интересных новых свойств.
Так, представим, что нашу ЭМ модель электрона мы заставили двигаться как целое вдоль оси X со скоростью V. Тогда в точке "А" ЭМ волна, двигающаяся по направлению оси X, увеличит свою частоту колебаний (согласно специальной теории относительности):
|
|
w1=G* w0 |
(1.3.5) |
где
|
|
G=1/(1-V2/c2)0.5 |
(1.3.6) |
А ЭМ волна, двигающаяся в противоположную сторону, уменьшит свою частоту колебаний:
|
|
w2= w0/G |
(1.3.7) |
В результате прямая, соединяющая точки ("А") пересечения двух ЭМ волн, изогнется в сторону движения нашей модели и мы будем наблюдать биения напряженности ЭМ поля на этой прямой с частотами:
|
|
f1= w1+ w2 |
(1.3.8) |
и
|
|
f2=| w1- w2| |
(1.3.9) |
|
|
где |
f1 - высокочастотная составляющая, |
||
Рассмотрим только низкочастотную составляющую.
|
|
f2= w1- w2=
w0*(G-1/G)= G*w0*V2/c2, |
(1.3.10) |
При V значительно меньших c, имеем:
|
|
f2= w0* V2/c2=m*V2/h, |
(1.3.11) |
где m - масса электрона.
В итоге мы получили формулу де Бройля для частоты, а отсюда можем найти и длину волны де Бройля (длину волны вероятности обнаружения электрона в точке "А"):
|
|
λ=V/ f2=h/(m*V) |
(1.3.12) |
Поразительнее совпадение! Похоже, мы идем в правильном направлении. Но эмоции в сторону. Посмотрим, так ли все хорошо, как кажется. Из рис.6 видно, что только малая доля напряженности электрического поля имеет направление к центру (радиальная составляющая - Er), основная же часть - перпендикулярна направлению к центру (тангенцальная составляющая - Et). Как видно из формулы
|
|
Еr= λ*Et/(2*p*R) |
(1.3.13) |
|
|
где |
R - расстояние до центра спирали, |
||
Еr - составляющая с расстоянием убывает. Если этот момент проигнорировать, то для получения зависимости Еr от R, как у электрона (формула 1.3.4), необходимо, чтобы
|
|
Et=K/R |
(1.3.14) |
где K - коэффициент пропорциональности.
Это будет означать, что электрон будет обладать бесконечно большой энергией покоя и, как следствие - бесконечно большой массой. Данное заключение можно проверить, интегрируя плотность ЭМ по всему объему, занимаемому моделью (от λ до бесконечности). Ситуация ненамного улучшится, если нашу модель электрона представить плоской: энергия покоя все равно получится бесконечно большой.
В чем же наша ошибка?
Она заключается в том, что мы не уделили внимание точкам пересечений
спиралевидных (точнее улитковидных) ЭМ волн, а ведь здесь будет происходить
взаимодействие между ЭМ волнами и фронт волны должен исказиться, так, как
показано на рис. 7. Если эта картина верна, то, очевидно, что основная ЭМ
энергия нашей модели будет сосредоточена в узлах пересечения ЭМ волн и вектор
электрического поля узлов будет в основном направлен к центру модели. Таким
образом, Et уже особой роли играть не будет и, при предположении, что Еr
в узлах убывает с расстоянием так же, как и в формуле (1.3.4), то энергия покоя
(масса) нашей модели будет вполне определенной (конечной) величиной.
|
|
Однако в нашей новой модели, кажется, опять не все гладко. Основная энергия оказалась сосредоточена по одной оси (ось Y на рис.7). Назовем эту направленность "зарядовым вектором" (ЗВ), создающим, на первый взгляд, колоссальный квадрупольный момент, который давно был бы обнаружен. Но здесь есть одно "но". При построении своей модели электрона мы приняли, что на обратном фронте ЭМ волны скорость распространения ЭМ энергии превышает скорость света, а это означает, что узел пересечения спиральных ЭМ волн может перемещаться вдоль их фронта со скоростью, большей скорости света. Таким образом, наличие у электрона ЗВ будет проявляться совсем иначе, чем квадрупольный момент у обычного диполя.
Область наибольшей концентрации энергии этой модели электрона имеет форму диска, значительно вытянутого вдоль оси Y и согнутого вдоль нее в направлении оси Z. Концентрация ЭМ энергии вдоль одной оси Y происходит в редких случаях, когда энергии обеих спиралевидных волн одинакова. Обычно их энергии не равны, не равна и их длина волны, что приводит к движению узлов пересечения ЭМ волн по спирали вокруг оси Y, таким образом, что, один "УС" (например: ЗВ ориентированный по оси Y) имеет вид левой спирали, а другой - правой. Таким образом, у электрона появляется спин (S) и магнитный момент (M) (как у медной катушки с постоянным током).
Под действием внешних сил, как правило, спиральный жгут УСов электрона закручивается также в спираль (спираль второго порядка). Причем, эта спираль второго порядка может быть левой или правой. Движение энергии электрона по спирали второго порядка, по-видимому, можно назвать орбитальным движением с моментом L.
Сочетание направления закрутки спиралей УСов первого и второго уровня есть сочетание возможных ориентацией спина S и орбитального момента L.
Если направление S и L совпадает, то это приводит к тому, что вне спиралей напряженность МП складывается, а внутри - вычитается. В результате внутри внешней спирали МП оказывается кольцеобразным и меньше внешнего МП (т.к. поля S и L пересекаются под углом), что приводит к сжатию диаметра внешней спирали. Это состояние характеризуется большим магнитным моментом электрона, приводящим к ориентации УСа электрона вдоль внешнего МП с усилением последнего.
Если направление S и L противоположно, то это приводит к тому, что вне спиралей напряженность МП вычитается, а внутри складывается. В результате во внешней спирали МП оказывается кольцеобразным. В таком состоянии электрон характеризуется маленьким магнитным моментом. При этом, под действием внешнего МП ус электрона склонен закручиваться в спираль третьего уровня с МП вне УСа, направленным против внешнего МП, т.е. такой электрон проявляет диамагнитные свойства. Если на электрическое поле (ЭП) электрона с противоположными S и L наложить ЭП протона так, чтобы в макромасштабе, в среднем, ЭП было равно нулю, то наличие такого ЗВ обнаружить будет весьма сложно. Последняя разновидность ЗВ поля, возможно, и есть так называемое "Аксионное поле" (АП). АП неустойчиво и склонно к распаду на частицы, аналогичные нейтрино с массой покоя, не равной нулю. Данные частицы характеризуются четырьмя основными качествами - массой, плотностью энергии, частотным спектром и топологией. Назовем их "Куонами".
(продолжение темы в N1/98)
Протон
Модель протона мы можем построить по аналогии с моделью электрона, добавив к уже имеющимся двум ЭМ волнам третью таким образом, чтобы угол между плоскостями направления распространения ЭМ волн был порядка 120 градусов. В результате этого область наибольшей концентрации ЭМ энергии будет состоять из трех УСов.
УСы протона скручиваются вдоль своей оси так же, как у электрона, но, так как у протона их три, то это может привести к скручиванию их между собой в один УС (возможны и другие варианты), имеющий минимальный магнитный момент (магнитный момент электрона Me=9.3*10-24 Дж/Тл, а магнитный момент протона Mp=1.4*10-26 Дж/Тл, т.е. Mp < Me почти в тысячу раз).
Атом
Естественно начать рассмотрение строения атома, начиная с атома водорода, состоящего из одного протона и электрона.
При взаимодействии электрона с протоном электрон оказывается внутри конусного УСа протона таким образом, что один УС электрона, взаимодействуя с УСом протона оказывается направлен в сторону протона, а второй УС электрона при этом выталкивается вбок, т.к. направление его ЭП противоположно ЭП УСа протона.
В результате такого взаимодействия за пределы нашей модели атома водорода будут выходить в разных направлениях два УСа. Один УС электрона и УС протона со скомпенсированным наполовину ЭП.
Такой атом будет иметь большой электрический дипольный момент и, вследствие, этого большую реакционную способность.
При взаимодействии двух атомов водорода их свободные УСы взаимно замыкаются так, что вне образовавшейся молекулы водорода мало что остается и в результате получается относительно инертный газ.
Получившаяся молекула сильно напоминает атом гелия. Если мы сблизим протоны и свяжем их в ядро нейтронами то мы и получим атом инертного газа гелия.
Проводник
Исходя из нового представления о строении атома, рассмотрим возможный механизм проводимости металлов, начиная с механизма проводимости поверхности металла.
Поверхность металла (как и многих других веществ) покрыта шубой УСов электронов и протонов ядер атомов, которые вследствие теплового движения и внешних ЭМП постоянно находятся в движении (как колосья пшеницы в степи), взаимодействуют между собой, замыкаясь "исчезают" и вновь появляются.
При наложении внешнего ЭП вдоль проводника, УСы протонов поворачиваются по направлению ЭП, а электроны начинают свой путь навстречу ЭП. Движение электронов можно разбить на следующие стадии:
1) УС электрона поворачивается, совершая мах по дуге, направление которого
определяется направлением спина данного УСа, на встречу ЭП;
2) УС электрона вступает в взаимодействие с встретившимся с ним УСом протона;
3) электрон перетекает вдоль своих УСов от одного протона к другому, если на
это хватает энергии ЭП;
4) второй УС освобождается от связи с первым протоном.
И все повторяется снова.
Таким образом, электрон скачет от одного протона к другому, но не напрямик, а лесенкой и, чем больше напряженность ЭП, тем меньше углы лесенки при неизменной длине "ступеньки". Длина "ступеньки" лесенки постоянна. "Ступенька" - это минимальный энергетический барьер, удерживающий электрон от перехода к другому атому, это, с точки зрения радиотехники, элементарный стабилитрон напряжения и, чем больше напряжение, тем больше стабилитронов включается в цепь. Чем больше температура проводника, тем больше среднее расстояние между атомами кристаллической решетки, тем больше длина "ступеньки" и больше потенциальный барьер для скачка электрона, т.е. тем больше удельное сопротивление протекающему электрическому току.
Почему лесенкой?
Потому, что спины усов электрона противоположны и их мах (прецессия) происходит в противоположные стороны. Образно можно представить так: электрон в виде веретена катится по ровной поверхности, периодически касаясь поверхности то одним своим концом, то другим (рассматривается вариант возможный при достаточно низких температурах).
При таком движении электронов их УСы, в зависимости от спина, в среднем, оказываются ориентированы в пространстве по разному. Различие в ориентации можно усилить, применяя проводники особой конфигурации и внешние ЭМП таким образом, чтобы усилить спиновую поляризацию используемого проводника. В результате ЗВ электронов с одинаковым направлением спина образуют так называемое Аксионное поле (аналогичные названия - "Спинорное" или "Торсионное"), что обнаружено и используется в некоторых генераторах АП.
При достаточно низких температурах во внешних ЭМП УСы протонов могут, как бы, закручиваться в канаты, образуя устойчивые "арочные" мостки большой протяженности. Электроны, попадая в данные мостики, приобретают способность равномерно двигаться (перетекать) вдоль них без ускорений (без скачков). Внутри протонных мостиков УСы электронов, в некоторой степени, также приобретают способность свиваться между собой, образуя так называемые "Куперовские" пары. Возможно, это и есть сверхпроводимость. В таком случае сверхпроводимости можно достигнуть, не только понижая температуру, но и создавая АП необходимой напряженности.
Наличие МП проводника с электрическим током можно объяснить через маховое движение УСов электронов (для протонов - движением усов протонов), а наличие индуктивности - поворотом усов протонов по направлению ЭП. Но данное объяснение выглядит лучше, если учитывать их взаимодействие с "Физическим Вакуумом".
Гравитационное поле
Модели электрона и протона у нас получились далеко не в виде шариков и не в виде сферических облаков и поэтому модель простейшего атома водорода, состоящего из одного протона и электрона, шарообразной не получится. Только при большом количестве протонов и электронов атом может быть похож на шарик. Но даже и в этом случае нельзя будет утверждать, что поле положительного заряда ядра атома, состоящего из протонов и нейтронов, будет полностью скомпенсировано отрицательным зарядом электронов его "оболочек" и наоборот. Это обусловлено тем, что длина ЭМ волны, образующей электрон, значительно отличается от длины ЭМ волны, образующей протон. Таким образом, вокруг атома будут наблюдаться непрерывные пульсации ЭМП с разной частотой, напряженностью и направлением вектора ЭМП, но в среднем, за большой период времени напряженность электрического поля будет равна нулю (в силу равенства по абсолютной величине заряда электрона и протона).
Эти пульсации ЭМП поля вокруг атома приведут к тому, что эффективное значение диэлектрической проницаемости ε будет в среднем больше ε0, которое приближается к значению ε0 при удалении от атома в силу уменьшения амплитуды ЭМП пульсаций. Вокруг атома появится градиент ε, под действием которого ЭМ волны других атомов и частиц (в том числе и фотонов) будут искривлять свой путь по направлению наибольшего значения ε, т.е. по направлению к выбранному нами атому (будет происходить преломление движения частиц, как преломление движение света в стеклянной линзе).
Таким образом, мы получили притяжение к выбранному атому других частиц и атомов, сила которого пропорциональна ЭМ энергии, заключенной в выбранном атоме или его массе. Изменение (уменьшение) ε с расстоянием до атома (градиент) есть ничто иное, как гравитационное поле.
Попробуем оценить: какое изменение ε может вызвать притяжение, аналогичное по действию притяжению гравитационным полем Земли. Для этого возьмем простой случай: фотон движется по направлению к Земле.
Мы знаем, что при переходе фотона из одной среды с ε1 в среду с ε2 (в нашем случае ε2>ε1) длина волны изменяется следующим образом
|
|
λ2= λ1*(ε1/ε2)0.5 |
(1.7.1) |
Но так как ε1 и ε2 - диэлектрические проницаемости пространств, в которых находятся наблюдатели (тоже состоящие из ЭМ волн), то последние не заметят изменение скорости движения фотона, т.к. у них будет течь время по разному (у второго наблюдатели время будет течь в (ε2/ε1)0.5 раз медленней), а заметят только изменение длины волны фотона, воспринимаемое как увеличение его энергии
|
|
W2=h*c/ λ2=h*c/ λ1*(ε1/ε2)0.5 =W1*(ε1/ε2)0.5 |
(1.7.2) |
Если переход от ε1 к ε2 плавный то формулу (1.7.2) можно преобразовать в дифференциальное уравнение:
|
|
dW/W=dε/(2*ε) |
(1.7.3) |
Известно, что в гравитационном поле Земли энергия фотона меняется следующим образом (по представлению наблюдателя):
|
|
dW/dR=-g*Mz*Mf/R2 =- g*Mz*W/(R*c)2 |
(1.7.4) |
|
|
где |
Mz - масса Земли, |
||
Решая совместно уравнения (1.7.3) и (1.7.4), найдем
|
|
ε=ε0*exp(2*g*Mz/(R*c2))= ε0*exp(2*F/c2)= ε0*exp(1.6*10-9) |
(1.7.5) |
где F - потенциал гравитационного поля Земли
или приблизительно
|
|
ε = ε0*(1+1.6*10-9) |
|
Вот такое маленькое изменение ε (ε *1.6*10-9) может вызвать земное притяжение.
Теперь оценим: чему будет равно замедление скорости течения времени на поверхности Земли
|
|
Tz= Tb*( εb/εz)0.5= Tb*exp(-F/c2) ~ Tb*(1- F/c2) |
(1.7.6) |
|
|
где |
Tz -
интервал времени на поверхности Земли, |
||
Опять совпадение! Эта формула совпадает с соответствующей формулой общей теории относительности.
Физический Вакуум (модель ФВ1)
Вначале было такое понятие, как Эфир, сопровождавшее человечество на протяжение многих веков. Максвелл вывел свои знаменитые уравнения, исходя из представлений о вихревом движения эфира, как источнике ЭМП. Столкнувшись с рядом трудностей толкования некоторых физических явлений в начале нашего века, физики отказались от понятия эфира, но с тех пор ничего придумать взамен не смогли и, в итоге, на нем остается табу чисто из "религиозных" убеждений. Но, хотим этого мы или нет, физикам пришлось ввести понятие "физического вакуума" (в дальнейшем ФВ).
Выше мы в своих рассуждениях руководствовались "классическим" представлениями о пространстве, введя небольшие нелинейности. Назовем такое представление ФВ как ФВ0.
Теперь попробуем представить ФВ как газообразную (жидкую) среду в которой не только ЭМП, но и элементарные частицы- вихревое движение данной среды. Такое представление созвучно представлениям Максвелла или Ацюковского (см. В.А.Ацюковский “Общая эфиродинамика”, г.Москва, Энергоатомиздат, 1990г. Смотрите также http://www.volga.ru/tlt/nef/ether/veter.htm ). Назовем такое представление ФВ как ФВ1.
Такой ФВ1 обладает и несет следующие свойства:
- ФВ1 подобен сверхтекучей жидкости, легко переходящей в газообразное состояние, и многие его нелинейности связанны с этим переходом;
- векторный потенциал (А)- это объемная скорость ФВ (м3/cек);
- магнитное поле (H)- это показатель вихревого движения ФВ в пространстве (H=rot(A));
- электрический потенциал (U) - это относительное давление ФВ;
- электрическое поле (Е) - это изменение давления ФВ в пространстве (E=-grad(U));
- положительный заряд (q) - это повышенное давление ФВ;
- отрицательный заряд (-q) - это пониженное давление ФВ (вспомните Море Дирака);
- видимая и осязаемая нами материя - это есть результат вихревого и волнового движения ФВ;
- магнитная проницаемость вакуума является функцией от плотности ФВ вдоль оси вихря в ФВ;
- диэлектрическая проницаемость вакуума является функцией от обратной величины ускорения изменения плотности ФВ;
- гравитационное поле - это изменение температуры и плотности ФВ в пространстве;
- ЭМ волны - это поперечные волны в ФВ;
- В ФВ могут существовать продольные волны со скоростью распространения на много порядков больше скорости света (иначе они были "легко" наблюдаемы). Если предположить, что красное смещение спектра излучения далеких звезд связано с "утечкой" энергии кванта света на образование продольной волны, то скорость распространения продольных волн будет порядка 1024 м/сек (размер нашей галактики ~1021 м).
Связь
Астрономы давно пытаются обнаружить радиосигналы от разумных существ из вселенной, но до сих пор безрезультатно. Это наводит на мысль о том, что, либо разум- это очень редкое явление, либо межзвездная связь осуществляется с использованием других более эффективных принципов.
Если ЭМ волны - это поперечные волны ФВ, то, возможно, могут существовать и продольные волны ФВ (ПВФВ).
Если скорость распространения продольных волн будет порядка 1024 м/сек, то, используя ПВФВ для связи, можно обмениваться сообщениями с другим концом нашей Галактики с задержкой на распространение сигнала в тысячные доли секунды. При таких возможностях, стоит ли использовать для космической связи ЭМ волны?
Но здесь есть ряд трудно преодолимых препятствий:
Чтобы вся мощность передатчика не оказалась размазанной на всю Галактику, необходимо получить узкий луч, образующий канал между передатчиком и приемником.
Волновое сопротивление ФВ для ЭМ волн составляет порядка 300ом/м, а для ПВФВ составит ~10-22 ом/м, т.е. обычными антенными устройствами ПВФВ волну не возбудишь и не воспримешь.
Узкий луч-канал, исходя из модели ФВ1 можно получить, закручивая эфир в некое образование того же типа, что и Торнадо, в котором наряду с общим вращением воздушных масс присутствуют несколько плотных воздушных вихрей, спиралью опоясывающих центральную часть оси общего вращения. Таким образом, можно получить "плотные" стенки трубы-канала, по которому можно пытаться передавать продольные волны (кричать в трубу).
К сожалению, вихревое движение в ФВ1, образующее канал, будет распространятся со скоростью не более световой, так что придется для сверхсветовой связи на большие расстояния использовать уже имеющиеся (природные) каналы.
Для приема ПВФВ волн наличие канала - еще недостаточное условие, необходимо еще их затормозить до световых скоростей для согласования по волновому сопротивлению и повышения плотности их энергии.
Вторая модель Электрона
Исходя из модели ФВ1, можно попробовать построить модель электрона из чисто вихревого движения эфира, как это сделал В.А.Ацюковский, представивший протон как вихрь, замкнутый в тор, в котором эфир может двигается по левой или правой спирали. Этой модели созвучна модель структуры электрона, предложенная И.М.Маторой (см. статью И.М.Матора "Модель структуры электрона и мюона" в разделе "публикации")
Для того, чтобы приблизить эту модель к практике, необходимо добавить параллельно вихревому тору второй вихревой тор, но с противоположной спиральностью движения эфира. Это необходимо потому, что, скорей всего, одиночный тор будет саморазгоняться перпендикулярно своей плоскости, пока не распадется.
Новой моделью удобно пользоваться во многих случаях, но, увы, если ей пользоваться как таковой в чистом виде, то мы столкнемся с массой противоречий.
Физический Вакуум (модель ФВ2)
Модель ФВ1 многим удобна, но не совсем стыкуется с практикой. Движение материи обычно проявляется в различных динамических явлениях, например, если мы на кольцеобразную катушку медного провода с током намотаем тороидальную медную катушку то, в зависимости от тока в обмотке тороидальной катушки, вдоль оси кольцеобразной катушки, магнитное поле должно меняться. Но, увы, измерение магнитного поля, этого вывода не подтверждают. Возможно, данная неудача связана с недостаточно чистым экспериментом (катушки через магнитные поля оказывают друг на друга непосредственное влияние), но вряд ли. Как ни странно, люди, способные воспринимать тонкий мир, своим восприятием фиксируют ожидаемые динамические явления. Можно ли, исходя из этого, сделать вывод о том, что модель ФВ1 подходит для "параллельно" существующего "тонкого" мира и не подходит для описания существования электромагнитных явлений в нашем "плотном" мире?
Попробуем взять в качестве модели ФВ2 твердую среду. Тогда в отличии от модели ФВ1, возникновение магнитного поля будет обусловлено сдвиговой деформацией кристаллической решетки твердого тела (см. Р.Баландин, "Твердая пустота", Техника Молодежи, 1993г., N8, а также смотрите http://gipotesa.csp.mplik.ru ). В этом случае, в описанном выше эксперименте, похоже все стыкуется, но не получается магнитного поля внутри длинной цилиндрической катушки с током или внутри тороидальной катушки. Внутри них не будет сдвиговой деформации.
По-видимому, с "простыми" - односоставными средами, удовлетворительной модели ФВ не получится.
В качестве модели ФВ2 можно попробовать взять плотную твердую среду, состоящую из двух вложенных друг в друга кристаллических решеток (плюс ФВ1). Тогда магнитное поле можно попробовать представить как сдвиговую деформацию со смещением одной кристаллической решетки относительно другой.
(продолжение в N2/98)
