ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕСПРОБЛЕМНОГО ДВИЖЕНИЯ СТРУКТУРЫ ИЗ РАЗНОТИПНЫХ КВАНТОВЫХ ПУЛЬСАТОРОВ

 

А.А.Гришаев, независимый исследователь

 

Введение.

Фундаментальным атрибутом физического мира, в котором мы живём, является многообразие движений в пространстве, которые совершают физические объекты – от элементарных частиц до макротел. Эти движения, с которыми мы имеем дело на каждом шагу, представляются нашему сознанию настолько привычными и обыденными, что редко кто задумывается о том, как физически реализуется процесс продвижения вещественного объекта по пространству. Да и над чем тут, казалось бы, задумываться? Идея о движении вещественного объекта в пространстве абстрагируется от изменений, происходящих в самом объекте с течением времени – например, тепловых колебаний атомов в твёрдом теле или изменений энергий возбуждения этих атомов. При рассмотрении движения одиночного атома, пребывающего в одном и том же квантовом состоянии – например, в основном – считается, что этот атом тождественен самому себе в любой момент времени. К этому добавляется постулат об однородности пространства, который означает, что пространство с равным успехом «стерпит» этот закостеневший в самотождестве атом в любом своём месте – и, разумеется, в любой момент времени. В рамках такого подхода, движение атома по пространству сводится к его чисто геометрической трансляции на всё новые позиции – трансляции непрерывной и плавной.

Из этих абстрактно-математических воззрений прямо следует, что медленные и быстрые движения атома различаются только по чисто формальному признаку – по величине скорости трансляции. Но этот формальный подход совершенно неадекватен физическим реалиям. Прежде всего, бесспорным фактом является то, что движению атома соответствует энергия этого движения, называемая кинетической. Чем выше скорость движения, тем кинетическая энергия больше, причём, зависимость от скорости не линейная, а квадратичная. Во избежание недоразумений, связанных с вопросом «а относительно чего отсчитывается скорость?», мы будем говорить о локально-абсолютной скорости [1] движения – которая, во-первых, однозначна, и, во-вторых, имеет большой физический смысл, поскольку для целого ряда физических явлений, где ключевую роль играет скорость движения, эту роль играет одна-единственная скорость – именно локально-абсолютная [1]. Что означает тот факт, что движению вещественного объекта с большей скоростью соответствует большая его энергия движения? Это означает, что, в отличие от абстрактно-математической трансляции, реальное движение атома на разных скоростях происходит физически по-разному. С полной очевидностью об этом свидетельствует и тот факт, что квантовые уровни энергии у движущегося атома сдвинуты, по сравнению со случаем покоящегося атома – результирующие разности энергий оказываются уменьшены на величину, в относительном исчислении равную V2/2c2, где V – локально-абсолютная скорость, c – скорость света. Этот феномен, как мы излагали ранее [1], является причиной эффектов, интерпретируемых как проявление квадратичного эффекта Допплера – в частности, квадратично-допплеровское изменение хода атомных часов. Такое изменение хода однозначно, и оно зависит только от локально-абсолютной скорости атомных часов – что подтверждают многочисленные эксперименты с транспортируемыми атомными часами, в том числе и повседневная работа этих часов на бортах навигационных спутников [1]. Это изменение хода обусловлено уменьшением энергии рабочего квантового перехода у движущихся атомов – из-за уменьшения энергий связи в атомарных связках «протон-электрон» [2]. А это уменьшение энергий связи обусловлено уменьшением собственных энергий (т.е., масс) протона и электрона, поскольку именно эта убыль их собственных энергий превращена в их кинетическую энергию [2]. Т.е., при движении атома с конкретной скоростью, его конкретная кинетическая энергия обусловлена такой же конкретной убылью собственных энергий частиц, из которых атом построен.

Как далеки эти физические реалии от расхожих представлений о движении по пространству!

 

Постановка задачи.

По логике «цифрового» физического мира [1], каждая форма физической энергии реализуется через соответствующую ей форму движения. Так, собственная энергия элементарной частицы (т.е., её масса) реализуется через циклическую смену двух состояний – на частоте f, выражаемой через формулу де-Бройля: hf=mc2, где h – постоянная Планка, m – масса частицы. Бытие элементарной частицы представляет собой цепочку переключений между двумя состояниями; этот простейший вещественный объект мы называем квантовым пульсатором [1]. Квантовые пульсации – это простейшая форма движения: это движение только во времени. Перемещение квантового пульсатора в пространстве – это уже другая форма движения. Как мы излагали ранее [2], движение свободного квантового пульсатора по пространству представляет собой последовательность квантовых шагов – «мгновенных» элементарных перемещений на комптоновскую длину h/mc. Различные скорости такого скачкообразного продвижения получаются при различных количествах циклов квантовых пульсаций, происходящих «в одном и том же месте» на интервале времени между последовательными квантовыми шагами. Скорость результирующего продвижения V можно выразить через произведение длины квантового шага s и частоты следования квантовых шагов Ω:

V= sΩ = h/mc.                                                                                 (1)

Тогда кинетическая энергия квантового пульсатора, в нерелятивистском приближении, есть

.                                                                      (2)

По логике вышеизложенного, при одной и той же скорости продвижения двух разнотипных квантовых пульсаторов, у обладателя большей массы короче квантовые шаги, но выше частота их следования.

Отсюда и проистекает проблема обеспечения движения по пространству структуры из разнотипных квантовых пульсаторов. Частоты двух квантовых пульсаций – нуклонной несущей [3] у протона и электронной частоты [1] у электрона – различаются почти в 2000 раз. При движении этих двух квантовых пульсаторов с одной и той же скоростью, длины и частоты следования соответствующих им квантовых шагов тоже должны различаться почти в 2000 раз. Прежде всего, возникает вопрос – как может двигаться протон, который, согласно нашей модели [1], имеет квантовые пульсации на обеих названных частотах? Но, при ближайшем рассмотрении, мы не усматриваем здесь проблемы. Протон – это не структурная связка двух разнотипных пульсаторов; в нём пульсации на частоте нуклонной несущей прерываются на электронной частоте, т.е. низкочастотные пульсации просто «вшиты» в высокочастотные через модуляцию. Поэтому продвижение протона, на наш взгляд, производится через квантовые шаги его пульсатора на частоте нуклонной несущей – а положение его пульсатора на электронной частоте автоматически подстраивается под эти перемещения. Проблема же имеется, когда разнотипные квантовые пульсаторы образуют структурную связку – например, атомарную связку «протон-электрон». Движение протона и электрона, которое на макромасштабах выглядит одинаково – с одной и той же скоростью! – на микромасштабах должно происходить весьма неодинаковыми и несинхронными скачками. Протон и электрон, продвигаясь с одной и той же скоростью, не сохраняли бы одно и то же положение друг относительно друга – и тем самым нарушалось бы условие, необходимое для сохранения их структурной связки. Вот почему для обеспечения движения атомных структур требуются специальные меры.

В данной статье мы излагаем версию того, что представляют собой эти специальные меры. Эта версия, как мы постараемся показать, неплохо согласуется с экспериментальными фактами.

 

О главном назначении сфер непроницаемости в атомах.

Как мы излагали ранее, особенности генерации рентгеновского излучения и эксперименты по зондированию атомов электронами свидетельствуют о феномене, который мы называем сферами непроницаемости в атомах [4]. Каждой атомарной связке «протон-электрон» соответствует своя сфера непроницаемости – с центром на протоне и с радиусом, равным расстоянию от протона до электрона. Сфера непроницаемости является границей шарообразной области, для проникновения в которую налетающий электрон должен иметь кинетическую энергию, большую чем энергия связи соответствующей пары «протон-электрон». Для налетающего электрона с меньшей энергией, сфера непроницаемости является непреодолимым препятствием, и он может лишь испытать рассеяние на ней – упругое или неупругое. В многоэлектронных атомах все связки «протон-электрон» имеют разные энергии связи, т.е., все электроны находятся на разных расстояниях от ядра (но эти расстояния не изменяются в результате приобретения атомом энергии возбуждения [5]). Соответственно, все сферы непроницаемости почти концентрически вложены друг в друга. Для проникновения на всё большую глубину внутрь атома, налетающий электрон должен иметь всё большую энергию. Так, для влёта электрона в самую внутреннюю сферу непроницаемости у атома тяжёлого элемента, энергия электрона должна составлять около 120 кэВ.

Эти реалии, совершенно определённо демонстрируемые экспериментами, делают смехотворным расхожий тезис о том, что «атом, в основном, состоит из пустоты». В «пустоте» внутри сферы непроницаемости действуют иные законы, чем в пустоте свободного от вещества пространства. В статье [4] мы изложили только свидетельства о наличии сфер непроницаемости в атомах, но мы не ответили на вопрос о том, зачем каждая атомарная связка «протон-электрон» имеет персональную область «закреплённого пространства», всё более труднодоступную для налетающего электрона по мере уменьшения её радиуса. В данной статье мы делаем следующий шаг и обосновываем версию о том, что главным назначением области «закреплённого пространства», которым снабжена каждая связка «протон-электрон», является обеспечение беспроблемного продвижения этой связки по пространству.

 

Квантовые шаги области «закреплённого пространства».

Согласно концепции «цифрового» физического мира [1], бытие квантовых пульсаторов в физическом мире и всё их поведение обеспечивается программными средствами; структурные связки из разнотипных квантовых пульсаторов существуют тоже благодаря работе специальных структурообразующих алгоритмов. Обеспечение беспроблемного движения атомарной связки «протон-электрон» тоже должно осуществляться чисто программными средствами – и метод, которым, как мы полагаем, производится это обеспечение, не представляет принципиальных сложностей для его программной реализации.

Идея метода весьма проста: если синхронному продвижению протона и электрона мешает разнобой их квантовых шагов (см. выше), то следует организовать их продвижение так, чтобы их квантовые шаги… устранить вовсе. Для этого следует снабдить связку «протон-электрон» минимально необходимой областью «закреплённого пространства», имеющей особое свойство. А именно: при скачкообразном перемещении этой области, должно происходить «протаскивание», вместе с ней, её вещественного содержимого. Причём, это «протаскивание» должно иметь селективный характер, действуя только на ассоциированное с областью «закреплённого пространства» вещественное содержимое. Тогда продвижение связки «протон-электрон» по пространству можно производить через квантовые шаги ассоциированной с ней области «закреплённого пространства».

Протон и электрон, при квантовом шаге ассоциированной с ними области «закреплённого пространства», не совершают квантовых шагов по отношению к ней, т.е. геометрия связки «протон-электрон» полностью сохраняется. Таким образом и осуществляется беспроблемное продвижение этой связки по пространству – с устранением разнобоя квантовых шагов протона и электрона.

Следует уточнить, что квантовые шаги области «закреплённого пространства» должны иметь принципиальное отличие от квантовых шагов протона или электрона. Длина квантового шага у квантового пульсатора всегда равна его комптоновской длине, и главным параметром, варьирование которого даёт различные скорости движения, является частота следования квантовых шагов. У области же «закреплённого пространства» положение во внешнем инерциальном пространстве должно обновляться с характеристическим периодом повторения. Этот период, как логично допустить, равен длительности одного цикла программного сканирования шарообразной области «закреплённого пространства», которое происходит со скоростью света из её центра до ограничивающей сферы. Квантовый шаг может производиться в момент времени между окончанием одного цикла сканирования и началом следующего цикла сканирования. Если квантовый шаг производится на каждом стыке циклов сканирования, то при одной и той же частоте следования квантовых шагов, равной отношению скорости света к радиусу области «закреплённого пространства», для получения разных скоростей продвижения требуется варьировать длину квантового шага. По логике «цифрового» физического мира [1], для длины этого шага должно существовать ненулевое ограничение снизу. Мы полагаем, что оно равно комптоновской длине самого компактного квантового пульсатора в атоме – на частоте, соответствующей массе протона – т.е. что оно составляет smin~1.3·10-15 м. Если такой минимальный квантовый шаг следует за каждым циклом сканирования, то результирующая скорость продвижения есть (smin/r)c, где r – радиус области «закреплённого пространства», т.е. расстояние между протоном и электроном. Так, при r=10-10 м, эта скорость составит ~10-5 от скорости света, т.е. ~3 км/с. Тогда, для движения с меньшими скоростями, минимальные квантовые шаги должны происходить не после каждого цикла сканирования, а с пропусками нескольких этих циклов подряд.

Согласно вышеизложенной версии, беспроблемное продвижение атомарной связки «протон-электрон» обеспечивается с помощью программного трюка, производящего перемещения протона и электрона не самих по себе, а через подвижки ассоциированной с ними области «закреплённого пространства». Идея о движении по пространству «выделенной области пространства» – не нова: именно на основе этой идеи, по логике устроения тяготения в «цифровом» физическом мире [1], организовано орбитальное движение областей планетарного тяготения по области солнечного тяготения. О разграниченности областей действия планетарного и солнечного тяготения свидетельствует целый ряд фактов [1]. И никакой т.н. эфир, если бы он обладал физическими свойствами, не мог бы обеспечить наблюдаемых эффектов на границах этих областей. Область с припланетным эфиром не могла бы двигаться в солнечном эфире так, чтобы эти эфиры не смешивались и не порождали турбулентных эффектов – такое возможно осуществить только программными средствами. О том, что ещё даёт этот программный трюк, свидетельствуют даже наши оппоненты: «эта чудо-теория, несмотря на своё откровенное фричество… успешно была применена мной на практике» [6] – и далее следует рассказ о применении этого трюка для решения проблемы в программе компьютерной 3D-игрушки. В результате, «объёмы кода упали раза в 2, баги пропали, и логику работы камеры стало проще менять» [6] («баг» - на жаргоне программистов, это неочевидная ошибка в программе, приводящая к непредвиденному результату в её работе).

Но, заметим: по сравнению со случаем движения области планетарного тяготения, у продвижения атомарного «закреплённого пространства» имеется своя специфика. Эта специфика обусловлена тем, что локально-абсолютная скорость вещественного объекта должна определяться однозначно, ради однозначности превращений его энергий – с участием кинетической. Роль «инерциального фона», по отношению к которому корректно отсчитываются локально-абсолютные скорости, играют частотные склоны, порождающие тяготение [7]. Так, в области действия земного тяготения, локально-абсолютная скорость вещественного объекта корректно отсчитывается только по отношению к локальному участку земной гравитационной воронки (а, практически – по отношению к геоцентрической невращающейся системе отсчёта). Это должно быть справедливо и для скоростей связанных протона и электрона, продвигаемых через квантовые шаги ассоциированной с ними области «закреплённого пространства». Тогда скорости продвижения того и другого оказываются одинаковы и, по аналогии с (1), равны sатат, где sат – длина квантового шага области «закреплённого пространства», Ωат – частота следования этих шагов. Соответственно, кинетические энергии протона и электрона, в нерелятивистском приближении, есть

                                                                  (3)

где mp и me - массы протона и электрона.

Вот так, на наш взгляд, устраняется разнобой квантовых шагов протона и электрона, что требуется для беспроблемного движения их связки, а также обеспечивается однозначность отсчёта их локально-абсолютных скоростей. Теоретически, можно было переопределить локально-абсолютные скорости связанных протона и электрона, сделав «инерциальную привязку» к соответствующей области «закреплённого пространства» - тогда, в движущемся атоме водорода, протон и электрон имели бы нулевые кинетические энергии, а квадратично-допплеровские эффекты отсутствовали бы. Но такой подход не дал бы однозначного отсчёта локально-абсолютных скоростей протонов и электронов для случаев многоэлектронных атомов – в которых области «закреплённого пространства», которые должны были бы обеспечивать индивидуальные инерциальные привязки для разных связок «протон-электрон», частично перекрываются.

Кстати, о движении многоэлектронных атомов.

 

Особенности движения многоэлектронных атомов.

В многоэлектронном атоме все электроны, имея разные энергии связи, находятся на разных расстояниях от ядра. То есть, различны радиусы соответствующих областей «закреплённого пространства». Как отмечалось выше, период обновления такой области определяется временем её программного сканирования, со скоростью света, от центра к сферической границе, а её квантовый шаг возможен в момент времени на стыке смежных циклов сканирования. Значит, при движении, с одной и той же скоростью, коллектива почти концентрических областей «закреплённого пространства» с разными радиусами, неизбежен некоторый разнобой их квантовых шагов.

Этот разнобой мог бы иметь драматические последствия для движущегося многоэлектронного атома, ставя под угрозу его стабильность – по крайней мере, по двум причинам. Во-первых, разнобой квантовых шагов областей «закреплённого пространства» - ограниченных, как мы помним, сферами непроницаемости – мог бы приводить к нарушению порядка вложенности сфер непроницаемости друг в друга. Во-вторых, при квантовом шаге одной области «закреплённого пространства» происходит скачкообразное продвижение только одного протона и только одного электрона – ассоциированных с этой областью. Значит, без специальных мер, разнобой квантовых шагов, о котором идёт речь, «раздёргивал» бы протоны в ядре, разрывая ядерные связи – в которых, кроме протонов, задействованы ещё и нейтроны. Поэтому нам представляется, что ядро многоэлектронного атома имеет специально для него организованную, самую внутреннюю в атоме область «закреплённого пространства», при каждом квантовом шаге которой перемещается всё ядро в совокупности. В результате, полностью сохраняется текущая структура ядра – т.е. действующие связи «протон-нейтрон» и архитектура временных a-частичных комплексов [3]. Тогда, при продвижении ядра через квантовые шаги ядерной области «закреплённого пространства», в результате квантовых шагов атомарных областей «закреплённого пространства» продвигаются только соответствующие атомарные электроны.

Если допустить, что принципы продвижения ядерной области «закреплённого пространства» такие же, как и у атомарных областей (см. выше), то можно сделать следующие оценки. При радиусе ядерной области «закреплённого пространства» у многоэлектронного атома, составляющем ~10-14 м, и при минимально коротком квантовом шаге smin~1.3·10-15 м, следующим после каждого цикла обновления ядерной области, скорость её продвижения составит ~0.13 от скорости света. Меньшие скорости должны получаться при прореживании квантовых шагов – с пропусками нескольких подряд циклов обновления. Весьма интересен случай самых больших скоростей – так, продвижение со скоростью света без прореживания квантовых шагов обеспечивалось бы при длине одного шага ~10-14 м, т.е. на порядок большей, чем smin, при которой скорость есть 0.13 от скорости света. Может ли скачок ядерной области «закреплённого пространства» на ~10-14 м, при разнобое квантовых шагов с атомными областями, представлять угрозу для стабильности атомарных связок «протон-электрон»? Для внешних электронов, находящихся на расстояниях ~10-10 м от ядра, приращение этого расстояния на ~10-14 м является ничтожным возмущением. Но для самых сильно связанных электронов у тяжёлых элементов, величина ~10-14 м уже сопоставима с их расстояниями от ядра – и, по логике нашей модели, стабильность тяжёлых атомов, при достаточно больших скоростях их движения, оказывается под вопросом.

А что говорят эксперименты? Они совершенно однозначно говорят о том, что многоэлектронные атомы, стабильные в покое и при малых скоростях движения, оказываются нестабильными на достаточно больших скоростях. Эта нестабильность проявляется в том, что, по достижении определённых критических скоростей, происходят потери атомарных электронов, начиная с самых внутренних [8]. Про этот феномен – кинематическое освобождение атомарных электронов – отлично известно специалистам по ускорительной технике. Но, в рамках традиционных подходов, этот феномен до сих пор не нашёл объяснения. Оттого специалисты и помалкивают о том, почему даже на супер-ускорителях удаётся разгонять до околосветовых скоростей только голые ядра (см. [8]).

 

Небольшое обсуждение.

Движение атома по пространству, согласно расхожим представлениям, есть явление настолько тривиальное и самоочевидное, что усмотрение здесь каких-то требующих разрешения проблем может, на первый взгляд, показаться пустым фантазированием. Но мы постарались показать, что проблемы здесь имеются, и эти проблемы весьма серьёзные – и что, для обеспечения беспроблемного движения атомов по пространству, предприняты нетривиальные меры.

Скептики могут возразить, что мы сами выдумываем проблемы там, где их нет, а потом изощряемся в решении этих надуманных проблем. Обращаем внимание этих скептиков на то, что из наших изощрённых решений прямо следуют выводы об экзотических экспериментальных эффектах – например, о нестабильности многоэлектронных атомов на достаточно больших скоростях – и эти эффекты с полной определённостью имеют место в действительности. Причём, традиционные теоретические подходы оказались бессильны дать объяснение этим эффектам – поэтому едва ли можно оспорить то, что, по сравнению с традиционными подходами, наша модель имеет существенное эвристическое превосходство.

 

 

Ссылки.

 

1.       А.А.Гришаев. Книга «Этот «цифровой» физический мир». М., 2010. – Доступна на данном сайте.

2.       А.А.Гришаев. Автономные превращения энергии квантовых пульсаторов – фундамент закона сохранения энергии. – Доступна на данном сайте.

3.       А.А.Гришаев. Простая универсальная модель ядерных сил. – Доступна на данном сайте.

4.       А.А.Гришаев. Феномен сфер непроницаемости в атомах. – Доступна на данном сайте.

5.       А.А.Гришаев. Зарядовые разбалансы в «нейтральных» атомах. – Доступна на данном сайте.

6.       http://newfiz.unoforum.ru/?1-2-0-00000003-000-40-0

7.       А.А.Гришаев. Иерархия частотных склонов в роли «светоносного эфира». – Доступна на данном сайте.

8.      А.А.Гришаев. Кинематическое освобождение атомарных электронов. – Доступна на данном сайте.

 

Источник:  http://newfiz.info

Поступило на сайт: 15 ноября 2015.