Шаляпин А.Л. наводит порядок в Фундаментальной Физике

РЕЗЮМЕ: ПОПЫТКА ОБЪЕКТИВНОЙ КРИТИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ
СОСТОЯНИЯ ФИЗИКИ МИКРОМИРА ХХ ВЕКА

Полный текст - http://s6767.narod.ru/razn/rez.htm

После обнаружения эфира в конце ХХ века следует по новому взглянуть не только на современную физику, но и на такие фундаментальные понятия, как заряд частиц, а также силовые поля, управляющие движением этих частиц.
К настоящему времени в физике накоплен огромный по объему экспериментальный и теоретический материал, который может быть отражен лишь в многотомных изданиях. Одному ученому становится уже не под силу охватить разумом всю эту громаду знаний. Тем более, что большая часть этой информации является слишком разрозненной, т.е. со слабыми связями между различными ее частями, а в ряде случаев попросту противоречивой.

Это означает, что одна теория или концепция может фактически исключать другую. При этом ученых разделяют не только различные области знаний, но даже в отдельных конкретных задачах им становится все трудней и трудней найти общий язык, который становится все более формальным, математизированным и абстрактным.

Следует отметить, что задачи статистической физики элементарных частиц являются необычайно сложными. Из хаоса движущихся в разных направлениях частиц и случайных электромагнитных полей необходимо выявить определенные закономерности явлений и найти простые соотношения между отдельными усредненными параметрами тех или иных процессов.

Хорошо известно, что классическая статистическая физика, которая включает в себя, кроме статистической механики и молекулярной физики, также термодинамику и механику сплошных сред с функциями распределения физических величин, является составной частью фундамента теоретической физики. В квантовой же механике статистической физике отведено очень скромное место некоторого предельного случая для макроскопических параметров - наблюдаемых величин. При этом обычные хорошо известные со времен Максвелла и Больцмана функции распределения заменены Y - функциями, хотя кое-где, например у Д.И. Блохинцева, все же упоминается, что | Y | 2 – это все-таки в каком-то смысле функция распределения электронной плотности в атомах, молекулах и веществе. Таким образом, после долгих блужданий в дебрях статистической физики круг замкнулся.

Квантовая механика пыталась взять на себя роль статистической физики, однако в результате получилось нагромождение принципов и постулатов, мало связанных между собой, а иногда и противоречащих друг другу, как, например, в корпускулярно-волновом дуализме.

Статистический подход к явлениям микромира, независимо от классического или квантового характера, изначально не рассматривает физику процессов, но это совсем не означает, что сложных физических процессов и механизмов не существует или их нам не дано понять в принципе. В подходе, продиктованном квантовой теорией, при анализе явлений микромира совершенно необоснованно насаждается агностицизм, т.е. непознаваемость физических механизмов тех явлений, которые происходят в атомах, молекулах, кристаллах, а также при их взаимодействии с излучением и другими полями.

Именно в статистической физике микромира проявилось наибольшее непонимание многочисленных эффектов, которые известны как квантовые явления в мире элементарных частиц. До сих пор не понята до конца квантовая механика, на протяжении многих лет продолжается ее разгадка и переинтерпретация.

ЧТО ЖЕ СЛУЧИЛОСЬ С ФИЗИКОЙ В ХХ СТОЛЕТИИ? ПОПЫТАЕМСЯ В ЭТОМ РАЗОБРАТЬСЯ.

В начале ХХ века ведущие физики усомнились в справедливости классических методов исследования явлений микромира и попытались пересмотреть основные положения классической физики. Все это происходило под романтическим девизом “революция в физике”. Целью этого процесса было следующее: вместо решения сложнейших задач физики микромира традиционными методами статистической физики разработать такие математические методы анализа и расчета, где все явления в микромире можно было бы свести к некоторым эквивалентным формальным, т.е. абстрактным схемам, построенным лишь на условностях, некоторых принципах и постулатах.

Параллельно создавалась как бы вторая физика – квантовая механика, претендующая на роль главной науки в физике микромира. Микромир это ведь не только электроны и атомы, это и вся наша энергетика, современная электроника, ядерное оружие и многое другое.

Ввиду необычайной сложности возникших задач физики микромира, которые на протяжении длительного времени не поддавались решению в рамках классических представлений, у многих ученых создалась иллюзия, что иного пути и не существует. Происходила всеобщая ломка традиций, устоявшихся физических понятий, представлений о природе явлений.

СОСТОЯНИЕ СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКИ МИКРОМИРА

ВЫСКАЗЫВАНИЯ УЧЕНЫХ ХХ ВЕКА ПО НЕКОТОРЫМ ПРОБЛЕМАМ СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКИ МИКРОМИРА

Полный тескт - http://s1836.land.ru/sost.htm

Построение истинного фундамента физики – это огромный коллективный труд многих ученых, это учет всех достижений предшественников за многие десятилетия. Поэтому будет очень полезным ознакомиться с подведением некоторых итогов развития физики ведущими учеными ХХ века, что нашло свое отражение в их высказываниях в отношении наиболее жгучих проблем современной физики. По этим высказываниям несложно сделать вывод о том, что в современной физике далеко не все обстоит благополучно.

Приведенные ниже цитаты представлены в том виде, как это было предложено для многочисленных научных семинаров.



Людвиг Больцман в книге: А. Эйнштейн. Физика и реальность. М.: Наука, 1965г., с. 88.

Л. Больцман писал в Лекциях по теории газов: «По моему мнению, науке был бы нанесен серьезный урон, если бы из-за господствующих ныне враждебных настроений теория газов была бы предана временному забвению, подобно тому, как это случилось с волновой теорией (света) из-за авторитета Ньютона».

(88) «После того как физики поняли (?), что теория может быть ясной (?) и полной (?), не будучи основанной на механике (?), они отказались от механических теорий во всех областях физики». Только вот, затем последовало «Кладбище погребенных надежд (Эйнштейн)» (авт.).

В книге: Храмов Ю.А. Физики. Библиографический справочник. – М.: Наука, 1983, с. 39.

«Больцман активно боролся с энергетиками, отстаивая атомистическую теорию, а в теории познания – с махистами…

Непрерывные нападки со стороны противников кинетической теории газов вызвали у Больцмана манию преследования. Возможно, поэтому он покончил жизнь самоубийством».


Александр Шаляпин.

Помня об этом печальном опыте, нельзя дважды наступать на одни и те же грабли. По моему мнению, науке был бы нанесен серьезный урон, если бы из-за господствующих ныне враждебных настроений Классическая физика была бы предана временному забвению, подобно тому, как это случилось с волновой теорией света (с физической оптикой и классической электродинамикой) из-за авторитета Ньютона, а также авторитета некоторых других физиков, не очень дружащих с классической электродинамикой, физической оптикой и классической статистической физикой. О том, как этого избежать, можно прочесть в монографии:

ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКЕ ПОЧТИ ПО ВАЙСКОПФУ

В. Вайскопф, СОВРЕМЕННАЯ ФИЗИКА В ЭЛЕМЕНТАРНОМ ИЗЛОЖЕНИИ
http://data.ufn.ru//ufn71/ufn71_1/Russian/r711g.pdf
В. Вайскопф, СОВРЕМЕННАЯ ФИЗИКА В ЭЛЕМЕНТАРНОМ ИЗЛОЖЕНИИ

НУ, ПРОСТО ОЧЕНЬ ПОНЯТНО ДЛЯ СТУДЕНТОВ ВЕШАЕТСЯ ЛАПША В ЭЛЕМЕНТАРНОМ ИЗЛОЖЕНИИ.
ЧИТАЕМ С САМОГО НАЧАЛА: "Электрон в атоме вращается вокруг ядра..."
А в квантовой механике он вообще там не вращается, а размазан по атому в виде волны де Бройля и т.д.
Уравнение Шредингера в принципе не выводимо - такова сущность микромира и т.д. Ни один теоретик не смог его убедительно вывести из хорошо известных принципов и законов.

А про классическую статистическую физику с ее функциями распределения электронов по координатам и по импульсам мы пока совсем забыли - такова сущность микромира...
Кое-кто (к примеру, Д.И. БЛОХИНЦЕВ, А.Л. ШАЛЯПИН) полагают, что пси - функции это обычные Фурье компоненты при разложении функций распределения электронной плотности в ряд или интеграл Фурье.
Однако мы со всей серьезностью заявляем, что это совсем не так (ведь у нас Статистической физики в Квантовой механике нет и в помине).
На самом деле это - волны де Бройля, которые не имеют ни физического смысла, ни физической интерпретации, потому что Квантовую механику не понял пока ни один физик на планете Земля (по авторитетному заявлению нобелевского лауреата Р. Фейнмана).

НУ КАК ЖЕ ПОСЛЕ ВСЕГО ЭТОГО У БУДУЩЕГО ИНЖЕНЕРА НЕ ПОЛУЧИТСЯ КАША В ГОЛОВЕ И ПО ОКОНЧАНИЮ ВУЗА ОН НЕ ПРИМЕТСЯ ЗА ПОСТРОЕНИЕ ВЕЧНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И СВОИХ СОБСТВЕННЫХ ДОМАШНИХ КАРТИН МИРА?
НЕЧТО ПОДОБНОЕ ТВОРИТСЯ И В ТЕОРИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ.
ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ.

ГЛОБАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ В АТОМНОЙ ФИЗИКЕ

Полный текст - http://osh9.narod.ru/gl/at/st.htm

§ 34. Стационарное уравнение Шредингера. Метод Фурье

Рассмотрим изолированную систему атомов, которая не обменивается энергией с окружающей средой. Из классической механики известно, что при движении замкнутой (консервативной) системы ее полная энергия Е не меняется, поэтому все точки в фазовом пространстве, изображающие состояние системы в разные моменты времени, должны лежать на некоторой гиперповерхности, соответствующей начальному значению энергии Е. Уравнение этой поверхности в переменных p и q имеет вид:

H(p,q) = K(p) + U(q) = E, (8)

где H(p,q) - функция Гамильтона (или гамильтониан), K(p) - кинетическая энергия, зависящая от обобщенных импульсов, U(q) - потенциальная энергия, зависящая от обобщенных координат.

В декартовых координатах закон сохранения полной энергии Е для отдельного электрона с потенциальной энергией U выглядит так:

p2/2m + U(x,y,z) = E, (9)

где p - импульс электрона, m - масса электрона. Полная энергия Е в среднем имеет одно и то же значение в каждой точке траектории электрона. Воспользуемся этим замечательным свойством Е для определения средней электронной плотности в атомах.

Как уже отмечалось, в процессе длительного движения за счет флуктуаций импульсов и координат электрон может побывать в самых неожиданных точках пространства и в широком диапазоне значений импульсов и кинетической энергии.

Исходя из статистических закономерностей, можно заранее сказать, что чем дальше точка находится от ядра, особенно если речь идет о расстояниях r, значительно превышающих средний радиус атома, тем с меньшей вероятностью можно встретить там электрон. Другими словами, плотность вероятности w(x,y,z) пребывания электрона в различных точках пространства, или функция распределения электронной плотности, должна стремиться к нулю при r ® ¥. Отсюда следует, что функция распределения w(x,y,z) для атома должна быть абсолютно интегрируемой во всем пространстве и для нее может быть введена нормировка в виде (7).

ГЛОБАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ В АТОМНОЙ ФИЗИКЕ

§ 37. Что скрывается за понятием спин электрона? Характер движения электрона в кулоновском поле атомного ядра
Полный текст - http://osh9.narod.ru/gl/at/sp.htm

Для прояснения ситуации со спином электрона обратимся к более детальной картине движения электрона под воздействием флуктуаций поля вакуума и кулоновского поля атомного ядра (рис.38.1). Это движение состоит из двух независимых между собой частей:

а) своеобразного квазиброуновского движения ("дрожания" электрона) под воздействием случайных волн вакуума ("нулевых" колебаний Физического вакуума-эфира);

б) движения центра тяжести электрона, а точнее электронного облака по инерции по эллиптической орбите вокруг ядра с некоторым постоянным средним орбитальным моментом L.



Рис.38.1. Движение электронного облака со средней скоростью дрейфа v с учетом квазиброуновского движения под действием случайных волн вакуума в атоме водорода при наличии среднего орбитального момента L, не равного нулю.



Квазиброуновское движение электрона в вакууме рассматривают еще как "дрожание" электрона под воздействием флуктуаций поля вакуума, в результате чего формируется размытое электронное облако с некоторой функцией распределения электронной плотности. Траектория электрона при этом, взамен простой, становится “размазанной”. Это движение действительно напоминает случайные колебания волчка с поворотами относительно орбиты электрона.

Размытость траектории электрона в атоме, как многим хорошо знакомо из радиоспектроскопии, дает дополнительно Лэмбовский сдвиг определенных уровней энергии в водородоподобных атомах. Но это дополнительное квазиброуновское движение электрона дает и некоторую добавку механического момента S к орбитальному моменту L.

В атомной спектроскопии добавку механического момента S исторически назвали спином электрона по аналогии с волчком или веретеном, хотя никакого внутреннего вращения в электроне, конечно, в эксперименте обнаружить нельзя, поскольку вся электродинамика Максвелла-Лоренца построена с учетом только поступательного перемещения электрона в полях, и проверена эта теория многократно и с большой точностью.

Разница в этих двух рассмотренных движениях электрона заключается в следующем. При орбитальном перемещении центра тяжести электронного облака орбитальный механический момент L электрона может принимать сколь угодно большие значения в соответствии с параметрами орбиты, т.е. квантовыми числами n и l траектории. Для квазиброуновского же движения электрона под воздействием постоянных флуктуаций поля вакуума среднеквадратичный механический момент S имеет всегда одно и то же ненулевое среднее значение и определяется в соответствии с теоремой Лиувилля минимально возможным фазовым объемом для электрона.

О КЛАССИЧЕСКОМ КВАНТОВАНИИ УРОВНЕЙ ЭНЕРГИИ В АТОМАХ

Полный текст - http://osh9.narod.ru/at/cl.htm

В современной физике сложилось упрощенное схематическое (модельное) представление о квантовых переходах-прыжках электронов между дискретными уровнями энергии в атомах и молекулах на основе опытов, когда были обнаружены линейчатые спектры излучения ряда веществ. Возможно, что очень похожие процессы происходят и в ядрах. Попытаемся разобраться в этом более детально, опираясь на богатый накопленный опыт в спектроскопии и исходя из классических представлений в рамках электродинамики Максвелла-Лоренца.

Квантование по энергии, а точнее формирование дискретных уровней энергии в атомах происходит в соответствии со стационарным статистическим уравнением Шредингера, т.е. в стационарном состоянии атомной системы или в веществе, когда все переходные процессы в основном уже закончены.

На опыте достаточно узкие спектральные линии излучения или поглощения наблюдаются в охлажденных кристаллах, активированных переходными элементами таблицы Менделеева, в слабо возбужденных холодных газах и т.д. В охлажденных системах и при отсутствии больших внешних возмущений у системы атомов имеется достаточно времени, чтобы прийти в равновесное состояние и сформировать дискретные энергетические уровни.

Однако эти уровни могут значительно ушириться и даже вообще исчезнуть в сильно нагретых кристаллах и газах. В этом случае всякое квантование уровней энергии может полностью отсутствовать, и вещество будет излучать в сплошном спектре частот, напоминающем спектр излучения абсолютно черного тела.

В качестве примера достаточно привести поведение ртутной газоразрядной лампы низкого давления. При малом разрядном токе и холодных парах ртути спектр излучения такой лампы состоит из очень узких характерных линий. Однако по мере прогрева лампы и повышения давления паров ртути происходит значительное уширение данных линий. В ртутных лампах сверхвысокого давления при высокой температуре лампы ее спектр свечения является сплошным и приближается к спектру излучения абсолютно черного тела, а наиболее яркие ртутные линии превращаются в полосы свечения. Это происходит из-за того, что в результате очень частых столкновений атомов между собой уровни энергии электронных оболочек не успевают проквантоваться, что опровергает гипотезу обязательного квантования уровней энергии в атомах.

Дипольное излучение света в системе атомов происходит на разностных средних частотах движений электронов в оболочках, т.е. на частотах биений электронной плотности, если это не запрещено правилами отбора для дипольного излучения в данных электронных конфигурациях. При этом энергия для излучения атомов черпается из кулоновского поля ядер при переходе электронов с более удаленных орбит на орбиты, расположенные ближе к ядру.


1. Шаляпин А.Л., Стукалов В.И. Введение в классическую электродинамику и атомную физику. Второе издание, переработанное и дополненное. Екатеринбург, Изд-во Учебно-метод. Центр УПИ, 2006, 490 с.

За дополнительной информацией можно обратиться на сайты:

http://osh9.narod.ru http://s6767.narod.ru

http://s1836.narod.ru http://shal-14.narod.ru

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОТОЭФФЕКТА В КЛАССИЧЕСКОЙ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ФИЗИКЕ

Полный текст - http://osh9.narod.ru/opt/fo/fo.htm

При попытках объяснить фотоэффект, как правило, в ВУЗовских учебниках допускаются довольно грубые ошибки. Так, например, утверждается, что, якобы, согласно Классической физике при увеличении интенсивности падающего на фотокатод света должна увеличиваться энергия вылетающих фотоэлектронов, чего на самом деле не происходит. Увеличивается лишь общее количество вылетающих фотоэлектронов, а распределение электронов по скоростям и энергиям остается прежним и не зависит от величины потока падающего на фотокатод света. И, как результат подобных заблуждений, начинается выдумывание разных "квантовых диковинок" типа фотонов как некоторых сгустков энергии, которые, якобы, и бьют метко по электронам, выбивая их наружу. При первом же детальном анализе явления фотоэффекта подобные "истолкования" не выдерживают элементарной критики.

Сразу же следует сказать, что изобретатели "новых теорий", просто-напросто, не учитывают статистический характер света.

Статистический характер световых полей обусловлен тем, что источники света обычно состоят из огромного числа хаотически расположенных в пространстве и не связанных между собой элементарных излучателей (атомы, молекулы), испускание света которыми имеет вероятностный характер [1]. Поэтому рассмотрение данной задачи следует вести исключительно в рамках статистической физики и статистической оптики с использованием функций распределения электронов по скоростям или по энергиям.

Рассмотрение этого сложного вопроса начнем с анализа энергетического распределения (функции распределения) фотоэлектронов, возникающих при облучении фотокатода светом определенного спектрального состава.

О МЕХАНИЗМАХ, СОПРОВОЖДАЮЩИХ ФОТОЭФФЕКТ

Полный текст - http://osh9.narod.ru/opt/fom/fom.htm

Для лучшего понимания механизма, управляющего фотоэффектом, т.е. пути, по которому энергия электромагнитного излучения передается вначале атомам вещества, а затем отдельным электронам, полезно обратиться к классической электронной теории дисперсии света. Данная теория, являющаяся естественным продолжением и успешным развитием электромагнитной теории Максвелла, была разработана в начале ХХ века Г.А. Лоренцем и к настоящему времени, испытав многократную проверку, получила достаточно полное подтверждение.

Полезно отметить тот факт, что подавляющее большинство эффектов, связанных с взаимодействием излучения с веществом, могут быть объяснены не только качественно, но и прекрасно описаны данной теорией количественно. В качестве примера на рис. П.3.4 приведены наиболее характерные зависимости показателя преломления и коэффициента поглощения от частоты вблизи резонансной частоты w0, которые сравнительно легко и естественно получаются из классической электронной теории.

Рис. П.3.4. Типичный вид кривых для показателя преломления n и коэффициента поглощения k согласно электронной теории дисперсии света.

Даже беглое знакомство с оптическими эффектами в веществе, достаточно хорошо объясненными классической электромагнитной теорией, заняло бы значительное время, поэтому для получения общего представления просто перечислим лишь некоторые из них.

К этим эффектам можно отнести следующие: френелевское отражение света от поверхности тел с эффектами поляризации волн при различных углах падения;

наличие угла Брюстера, при котором возможно достичь коэффициента отражения, равного нулю;

поперечность электромагнитных волн; преломление света – закон Малюса и явление дихроизма в анизотропных кристаллах;
дисперсия комплексного показателя преломления и коэффициента отражения и их зависимость от угла падения света;
наличие полного внутреннего отражения при выходе света из оптически более плотной среды в менее плотную;
связь показателя преломления с диэлектрической проницаемостью вещества;
вынужденная анизотропия в оптических средах – явление Керра и Поккельса;
плеохроизм – зависимость поляризации света в кристаллах от частоты; поляризация света на упорядоченных длинных молекулах, поглощающих свет;
сдвиг фазы волны при отражении от поверхности вещества и связанная с этим эллипсометрия;
эффект Фарадея, т.е. вращение вектора поляризации света в оптически активных средах;
эффект Коттон – Мутона в перпендикулярном магнитном поле;
зеркальное отражение от металлов и других сред, обладающих высоким коэффициентом поглощения света; селективное отражение вблизи частот поглощения примесными центрами или остаточные лучи;
наличие граничной плазменной частоты – красной границы поглощения света и фотоэффекта, ниже которой свет только отражается, а выше этой границы излучение проникает внутрь вещества, интенсивно поглощается, вызывая тем самым фотоэффект;
резонансное поглощение света примесными центрами с узкими линиями поглощения и дисперсии волн, также обуславливающее фотоэффект;
явления дифракции и интерференции волн;
конечная длина когерентности обычного света и образование стоячих волн при отражении от зеркала; дифракция рентгеновских лучей в кристаллических решетках, закон Вульфа – Брэгга и эффект Лауэ; рэлеевское рассеяние света молекулами и на неоднородностях среды;
рассеяние Рамана с изменением частоты света, колебательный и вращательный эффект Рамана; взаимодействие света с молекулами – закон Лорентц – Лоренца и явление Тиндаля;
нелинейная оптика и эффект удвоения частоты в нелинейных средах;
эффект Ми при рассеянии света на шариках;
давление света и перенос энергии лучом;
законы Кирхгофа для излучения и поглощения света нагретыми телами;
закон Стефана – Больцмана для интегрального излучения абсолютно черного тела;
закон Вина для спектральной плотности излучения абсолютно черного тела;
голография и вся геометрическая оптика
; дипольное излучение поперечных волн электронами;
радиационная ширина линий излучения, допплеровское уширение линий и влияние столкновений между атомами и молекулами в газах;
простой эффект Зеемана и т.д.

ГЛОБАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ В КЛАССИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКЕ. ФИЗИЧЕСКАЯ АКУСТИКА ФИЗИЧЕСКОГО ВАКУУМА-ЭФИРА

Гравитация электрона

Шаляпин А.Л. Полный текст - http://osh9.narod.ru/gl/cl/grav.htm

РЕЗЮМЕ
Электрон в полной мере участвует в гравитации со своей энергией электрического поля и массой (электромагнитной инерцией) наравне со всеми другими частицами и телами согласно ПРИНЦИПУ ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ. Это поможет разгадать механизм возникновения гравитационной силы, как для электронов, так и для остального материального мира. Полезно ознакомиться с некоторыми взглядами на массы частиц в современной физике [1].

БЛУЖДАНИЕ ВОКРУГ МАССЫ ЭЛЕКТРОНА В СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКЕ

"Масса – физическая величина, одна из основных характеристик материи, определяющая инерционные и гравитационные свойства объектов [1]. Понятие массы было введено в механику И. Ньютоном в определении импульса (количества движения) тела – импульс р пропорционален скорости свободного движения тела v: p = m v, где коэффициент пропорциональности т - постоянная в обычной механике величина, его масса.

Эквивалентное определение массы получается из уравнения движения классической механики Ньютона: F = m a , где F – действующая на тело сила и a - ускорение, с которым движется тело. Определенная таким образом масса характеризует инерцию тела и называется инертной массой.

В теории гравитации Ньютона (в законе всемирного тяготения) масса тел выступает как источник поля тяготения (так называемая гравитационная масса).

В принципе, ни из какой современной теории не следует, что масса, создающая поле тяготения, определяет и инерцию того же тела".

Для начала ознакомимся с представлениями о массе микрочастиц видного теоретика, специалиста по микрочастицам Окуня Л.Б. [1].

"П р и р о д а массы — в о п р о с № 1 с о в р е м е н н о й ф и з и к и. За последние десятилетия произошел большой прогресс в понимании свойств элементарных частиц. Была построена квантовая электродинамика—теория взаимодействия электронов с фотонами, заложены основы квантовой хромодинамики — теории взаимодействия кварков с глюонами и теории электрослабого взаимодействия. Во всех этих теориях частицами переносчиками взаимодействий являются так называемые векторные бозоны — частицы, имеющие спин, равный единице: фотон, глюоны, WC и ZC бозоны.

Что касается масс частиц, то здесь достижения гораздо более скромные. На рубеже XIX и XX столетий существовала вера, что масса может иметь чисто электромагнитное происхождение, по крайней мере, для электрона. Сегодня мы знаем (?), что электромагнитная доля массы электрона составляет малую долю его полной массы. Мы знаем (?), что основной вклад в массы протонов и нейтронов дают сильные взаимодействия, обусловленные глюонами, а не массы кварков, входящих в состав протонов и нейтронов.

Но мы совершенно ничего не знаем (!) о том, чем обусловлены массы шести лептонов (электрона, нейтрино и еще четырех аналогичных им частиц) и шести кварков (из которых три первых существенно легче протона, четвертый — немного, а пятый в пять раз тяжелее протона, а шестой настолько массивен, что его пока не удалось создать и обнаружить)".

«Формула Е = тс2 появилась в 1900 г., до создания теории относительности. Написал ее А. Пуанкаре, который исходил из того, что плоская световая волна, несущая энергию Е, несет импульс р, абсолютная величина которого, в соответствии с теоремой Пойнтинга, равна Е/с.

УПРУГИЕ СВОЙСТВА И СВЕРХТЕКУЧЕСТЬ ЭФИРА

Полный текст - http://osh9.narod.ru/cl/upr.htm

В этом разделе будет рассмотрен вопрос о том, как электромагнитные взаимодействия могут проявиться в пределах свободного эфира и повлиять на его свойства.

Интересным является тот случай, когда разнополярные частицы одинаковой массы (например, электрон и позитрон) связаны в пару таким образом, что их кулоновская энергия связи U по модулю совпадает с их общей массой покоя 2 m0 c 2, обращая эффективную массу сложной частицы в нуль.

Действительно, согласно формуле (24.19) имеем

mэфф = 2 m0 + U / c2 = 0, (25.1)

откуда получается

U = - 2 m0 c2. (25.2)

Расстояние а между частицами в такой паре может быть определено из соотношения

U = - e 2 /4 π ε 0 a = - 2 m0 c2, (25.3)

откуда получаем

a = e 2 /8 π ε 0 m0 c 2 = r 0 / 2, (25.4)

где r 0 - классический радиус электрона.

Сила притяжения между частицами в паре определится из закона Кулона

F = e 2 /4 π ε 0 a 2. (25.5)

Как и в случае атомов, чтобы конфигурация из двух разнополярных частиц была устойчивой, частицы должны обращаться вокруг общего центра тяжести по круговым орбитам с некоторой скоростью v (задача Кеплера).

Определим эту скорость из условия равновесия частицы на круговой орбите

F = m v 2 /(a / 2). (25.6)

Из формул (25.4) - (25.6) находим, что v = c, т.е. частицы в состоянии равновесия должны обращаться по своим орбитам со скоростями, близкими к скорости света.

В этих расчетах не было учтено, что массы частиц равны не m0 , а m = g m0. Однако это не повлияет на окончательный результат, поскольку и кулоновская сила взаимодействия пары также увеличится в g раз в соответствии с преобразованиями Лоренца для силовых полей.

Подобные пары частиц становятся практически нейтральными, поэтому могут присутствовать в эфире в качестве сверхтекучей жидкости, не взаимодействуя с другими частицами [1]. Это же было предложено в качестве гипотезы в работе [2]. Формально математически такая гипотеза была рассмотрена и П. Дираком в его теории физического вакуума. Сверхтекучесть эфира может быть также понятна, как и сверхтекучесть жидкого гелия, поскольку и атом гелия и электронно-позитронная пара обладают хорошо скомпенсированными электронными оболочками, поэтому силы Ван-дер-Ваальса в такой жидкости практически равны нулю.

Вполне естественно, что эфир не может состоять только из электронов и позитронов, поскольку для их существования и формирования их силовых полей необходим обширный резервуар с некоторой непрерывной средой, насыщенной случайными волнами, несущими энергию.

Представляет большой интерес рассмотреть упругие свойства эфира и связанную с этим скорость упругих волн. В качестве коэффициента упругости k, в соответствии с законом Гука, примем величину, характеризующую упругость вращающейся электронно-позитронной оболочки,

k = d F / d a, (25.7)

где F – кулоновская сила, удерживающая электрон и позитрон на круговых орбитах.

Подставив в (25.7) значения сил из (25.5) и (25.6), с использованием (25.1) получаем для коэффициента упругости эфира соотношение:

k = 2 m0 c 2 / a 2. (25.8)

Далее рассмотрим упорядоченную структуру жидкости (в качестве ближнего порядка) из электронно-позитронных пар с периодом решетки в ближнем порядке а. Принимая упругие колебания пар, как связанных маятников [3, 4], вычислим фазовую скорость упругих волн vp в данной среде по формуле