Журнал теоретической диалектики-физики-математики http://www.dialectical-physics.org
Главная
Главная страница журнала
Содержание выпуска A-02
Содержание выпуска [A-02]
E-mail автора
E-mail (Леонид Георгиевич Крейдик): info@dialectical-physics.org
Назад
Предыдущая страница
Вперед
Следующая страница

21. Спин электрона - фундаментальная ошибка физики, и ее корни

Л. Г. Крейдик

Согласно электродинамике и формальной логике исторически отношение магнитного орбитального момента электрона на первой орбите H-атома к его орбитальному моменту импульса определяется выражением:

. (21.1)

Опыты Эйнштейна и де Гааза [16-19] не подтвердили эту формулу. Не согласуется с ней и эффект Барнетта [20-22]. В 1925 г. Дж. Уленбек и С. Гаудсмит предложили гипотезу электронного спина, связывая ее с интерпретацией вида спектральных линий при наличии магнитного поля. Гипотеза спина имеет отношение также к работам Зеемана и Лоренца.

Все эти явления подобны и описываются одной и той же идеологией с одной и той же ошибкой, породившей, в частности, и не соответствующую опыту формулу (21.1).

Рис. 11. а) эффект электронной процессии орбиты H-атома в поперечном поле B благодаря наличию поля отрицания отрицания iB; b) эффект Эйнштейна-де Гааза; c) эффект Барнетта.

Начнем с простого эффекта Зеемана (рис.11а). Простейшее влияние на характер спектральных линий оказывает дополнительное движение электронной оболочки H-атома в поперечном поле B, которое является полем отрицания продольного поля E. В свою очередь, в силу бесконечномерной структуры полей Вселенной, поперечное поле B отрицается полем iB.

Поле отрицания отрицания iB порождает электронную процессию, т.е. дополнительное волновое вращение орбиты. Движение электрона по дополнительной прецессионной орбите P определяется условием:

, (21.2)

где u - скорость прецессии. Так как и , то из данного равенства получаем соотношение между скоростью прецессии w и фундаментальной круговой частотой :

. (21.3)

Очевидно, если , то , и в этом смысле фундаментальная частота субатомного поля есть предельная частота электронного орбитального волнового поля с орбитальным радиусом, равным фундаментальному волновому радиусу .

Дополнительное движение, надо полагать, имеет место и тогда, когда ось Z параллельна направлению поля B. Эта частота при определенных условиях вызывает смещение спектральных линий, так как электрон приобретает дополнительную энергию прецессии:

. (21.4)

Данный эффект имеет место: вдоль магнитного поля наблюдается смещение линий на величину частоты (21.3), и оно носит название простого эффекта Зеемана, который объясняется на основе силы Кориолиса. Механическая же трактовка этого явления дает смещение в два раза меньше действительного, но его ухитряются использовать дважды, и это создает иллюзию соответствия теории и эксперимента.

Гипотеза спина проникла настолько глубоко в сознание физиков, что тихо переведена из разряда предположений, в разряд истин в последней инстанции.

Поэтому сегодня фразы типа "известно, что основными атомными носителями магнитного момента во многих ферромагнетиках являются электронные спины", уже воспринимаются как дважды два четыре. И это говорит о глубоком логико-философском кризисе в физике, ибо пока гипотеза не получает всестороннее теоретическое обоснование, ее нельзя причислять к истинам, и фразы указанного выше типа должны высказываться не с помощью "как известно", а более скромно, как гипотетические.

Ошибка вывода отношения (21.1) лежат в неспособности формальной логики описывать процессы, ибо все они следуют диалектической логике с ее основным законом утверждения отрицания Da-Net.

В классической электродинамике вывод формулы (21.1) протекает в два этапа:

1) "Как известно из электродинамики, магнитный момент замкнутого тока равен

, (А)

где J - сила тока в электрических единицах, или

, (B)

где I - сила тока в магнитных единицах, и S - площадь обтекаемая током"

Строго говоря, равенства (A) и (B) должны записываться так:

или . (С)

Если выражение (А) формально верно, то выражение (B) неверно, но не здесь возникает ошибка, рождающая спиновый миф электрона: это происходит при определении среднего тока на орбите.

2) "Если число оборотов электрона на круговой орбите будет , где - период обращения, то, очевидно,

, (D)

поэтому

, (C)

где - орбитальная скорость, и отсюда получаем формулу" (21.1).

Формула среднего тока (D) неверна уже потому, что заряд электрона не "размазан по электронной поверхности" и " не распределяется по его объему"; заряд - волновой процесс обмена, мощность обмена, трехмерная скорость обмена материей-пространством-временем, описывающее ближайшее к электрону поле субатомного уровня Вселенной, что мы уже подробно разобрали в предыдущих параграфах статьи.

Как было доказано, масса электрона и его заряд носят присоединенный характер, и по существу не принадлежат электрону, но выражают его взаимосвязь с окружающим полем субатомного уровня, поэтому они не могут рассматриваться как локальные, точечные свойства электрона.

Далее, с периодом орбитального обращения, или ее временным квантом, всегда связано в реальной действительности два состояния одного и того же объекта движения, а у формальной логики лишь одно состояние.

Метафизика не различает электрон и его состояния, представляющие волновое движение на орбите, и поэтому для оценки среднего тока берется отношение заряда электрона к орбитальному периоду, что неверно. Следуя подобной арифметике можно объявить средней скоростью движения отношение амплитуды смещения физической точки к периоду колебаний. Одним словом, усреднение (D) не обосновано: оно - свободная игра в понятия. С рождением квантовой механики наступил отказ от конкретного описания данных процессов, ибо квантовая механика отказалась от орбит, как объективного образа атомного уровня, хотя электродинамика до сих пор оперирует этими понятиями. В следующих статьях мы докажем несостоятельность квантовомеханической идеологии, и поэтому оперируем орбитами, точно зная, что они существуют.

Рис. 12. Схемы расчета средних значений параметров обмена.

На круговой орбите обмена материей-пространством-временем между диаметрально противоположными точками орбиты А и В за полупериод обращения электрон проходит через поперечное сечение S со средней скоростью массообмена (рис.12а).

Если же точки А и В совпадают (рис.12b), тогда в поперечном сечении круговой траектории электрон окажется дважды за период и скорость обмена выражается аналогичной формулой: .

Обратимся теперь к определению среднего тока.

Точка B делит круговую орбиту, как цилиндрическое волновое электронное поле, на две области пространства орбиты BcA и BaA, первая из которых относится к пространству орбиты "слева" от поперечного сечения S, вторая область представляет пространство орбиты "справа" от поперечного сечения. Движение электрона к поперечному сечению S и от него протекает со средней скоростью , где - длина полуокружности.

Точно также оценивается средняя скорость процесса перемещения электрона с волновым свойством e: приближение к сечению S протекает со средней скоростью обмена свойством e , которое следует определить отношением:

. (21.5)

С такой же средней скоростью протекает обмен при удалении от поперечного сечения S, поэтому скорость обмена (21.5) есть одновременно и скорость "прохождения электричества e" через поперечное сечение.

На самом деле движение электрона - волновой процесс, который представляется цилиндрическим волновым полем с бесконечным числом состояний и характеризуется продольно-поперечным током

. (21.6)

со средним значением

. (21.7)

Опираясь на формулу среднего значения, и принимая во внимание соотношение между волновым периодом основного тона и периодом обращения электрона , имеем

. (21.7а)

Как видим, все расчеты дают среднее значением тока в два раза превосходящее его среднее метафизическое значение (D). Причина такого расхождения проста: формальная логика лишь один раз рассматривает прохождение электрона через поперечное сечение за период, тогда как в течение периода он дважды проходит поперечное сечение, и эти два состояния нельзя делить, как состояния покоя, на две части, принадлежащие двум смежным периодам, - они есть состояния начала и конца периода. Кстати, даже обычное определение периодической функции предполагает существование двух ее совпадающих значений, без которых нет периода.

Зная среднее значение тока, определяем орбитальный магнитный момент электрона:

, (21.8)

где

(21.9)

- поперечный, или "магнитный" заряд обмена электрона, или квал (качественный квант) электрона, тогда как его заряд e есть квант (количественный квант) обмена на уровне электрического поля.

Отсюда приходим к правильной формуле отношения орбитального момента электрона к его моменту импульса:

. (21.9)

Именно эта формула соответствует не только результатам опытов Эйнштейна и де Гааза (рис.11b), но и всем остальным экспериментам подобного рода.

Отношение (21.9) определяет и магнитный квал электрона:

, (21.9а)

где u - скорость на орбите.

Итак, у электрона нет тех значений спина и магнитного момента, которые ему припасали в XX в.

Рассмотрим теперь физическую логику опыта Эйнштейна и де Гааза, для чего преобразуем уравнение (21.2) следующим образом:

, (21.10)

Теперь выражение (21.10) можно еще представить в виде (см. полное потенциально-кинетическое описание кругового движения) поперечного кинетического момента, или тангенциальной кинетической энергии:

. (21.12)

В опытах Эйнштейна и де Гааза через соленоид пропускался ток, создающий на субатомном уровне пространства материи поперечное упорядоченное поле, "магнитное поле" с известной напряженностью B. В процессе колебаний стержня в магнитном поле соленоида кинетический момент стержня превращался в его потенциальный момент, который определялся по наибольшему углу поворота стержня :

, (21.12)

где K - упругость нити подвеса, - поперечный, тангенциальный, "магнитный" момент стержня.

Кинетический момент стержня равен по величине сумме индуцированных моментов электронных орбит:

, (21.13)

где - число H-атомов, электронные орбиты которых участвуют в эксперименте, и - индуцированный момент электронной орбиты:

. (21.13а)

С другой стороны, стержень с упругой нитью подвеса можно считать в определенной мере замкнутой системой, и поэтому возникающий в нем момент индуцированного импульса всех электронных орбит будет равен по величине и противоположен по знаку кинетическому моменту импульса стержня. Так что с точностью до знака имеем:

, (21.14)

где J - момент инерции стержня, - амплитуда скорости вращения и - индуцированный момент электронной орбиты:

. (21.14а)

Далее, на субатомном уровне связь магнитного орбитального момента электрона и его момента импульса на орбите выражается равенством:

, (21.15)

которое в опытах Эйнштейна и де Гааза определяет дифференциальную связь индуцированных моментов-дифференциалов:

. (21.15)

Принимая во внимание формулы (21.13а) и (21.14а), получаем формулу для проверки справедливости равенства (21.15):

. (21.15)

Именно эту формулу подтвердили опыты Эйнштейна и де Гааза, и она не нуждается в электронном спине.

Перейдем, наконец, к анализу эффекта Барнетта (рис.11с). В его опытах стержень приводился в круговое вращение, в результате чего на субатомном уровне возникало упорядоченное цилиндрическое поле-пространство, в котором участвуют мириады мотаторов этого уровня. Если теперь поместить в такое волновое цилиндрическое пространство спиралевидное медное пространство в виде соленоида, то в нем проявится круговое волновое движение. В этом случае проверяется формула (21.3) в виде соотношения:

. (21.16)

Вектор В определяется методом компенсации [20] и магнетометрическим способом [21] по току соленоида, измеряемому гальванометром. Данная формула также подтверждается.

Следует заметить, что в классической физике цилиндрическое поле с движущимся электроном описывается с помощью ускорения Кориолиса, которое к данному полю не имеет никакого отношения. В результате этого уравнение движения электрона представляют в виде:

. (21.17)

В итоге формула (21.16) подменяется неверной механической формулой частоты прецессии, называемой теоремой Лармора:

. (21.17а)

Если теперь объяснять эффект Барнетта на основании неверной теоремы Лармора, то придется на основании метода проб и ошибок, или свободной игры в понятия (любимая формулировка метода подгонок Эйнштейном), кустарно подгонять неверную формулу к экспериментальному ответу. И тогда для объяснения эффекта Барнетта придется приплести несуществующий спин электрона, но такой величины, чтобы получилась "верная" формула (21.17). Подобная технология создания "теорий" есть профанация, не имеющая ничего общего с подлинной наукой.

Кстати, с ускорением Кориолиса так до конца и не разобралась современная механика Ньютона. Вот что пишет Я. В. Татаринов в своих лекциях по классической динамике:

"Кориолисово ускорение также доставляет много хлопот. В нем странно все: и множитель 2, и векторные сомножители, один из которых - переносная угловая скорость тела, другой, наоборот, - относительная линейная скорость точки (добавим на всякий случай, что выражения "угловая скорость точки" и "скорость тела" в равной степени не корректны)" [23]. Эти высказывания говорят о глубоком понимании Я. В. Татариновым проблемы, которая, к сожалению, воспринимается немногими в науке.

Все эти трудности обусловлены тем, что формальная логика не в состоянии правильно описывать явления природы и их противоречивый количественно-качественный, или, как мы говорим, квантитативно-квалитативный характер.

Пусть, например, состояние материальной точки постоянной массы m представляется потенциально-кинетическим вектором состояния ; он утверждает неразрывность пространства и материи. Изменение состояния определяется полем квантитативно-квалитативной скорости:

. (21.18)

Квантитативная и квалитативная составляющие скорости соответственно равны:

, (21.18а)

. (21.18b)

Обе скорости выражают различные по своему характеру процессы.

Квантитативная скорость описывает полевые процессы материи-пространства-времени радиального, продольного, центрального поля движения, которое на субатомном уровне представляется "электрическим" полем, а квалитативная скорость выражает полевые процессы материи-пространства-времени тангенциального, поперечного, азимутального поля движения, которое на субатомном уровне представляется "магнитным" полем. На уровне Космоса, радиальная компонента поля называется "притяжением планет к солнцу", а поперечное поле - "обращением планет вокруг солнца". Если первая компонента - выражает количественную составляющую поля, то вторая компонента - качественную составляющую продольно-поперечного поля "гравитации".

Скорости (21.18а) и (21.18b) определяют квантитативно-квалитативный импульс материальной точки:

. (21.19)

Потенциально-кинетическое поле покоя-движения своим изменением порождает поле покоя-движения второго уровня, или потенциально-кинетическое поле ускорения:

, (21.20)

или кратко

, (21.22)

где

(21.22а)

- радиальное квантитативное ускорение,

(21.22b)

- тангенциальное квалитативное ускорение.

Если Da - квантитативное свойство, Net - квалитативное свойство, то логическая структура ускорения выражается формулой:

, (21.23)

которая отражает объективное проявление законов диалектической логики: законов утверждения утверждения, утверждения отрицания, отрицания утверждения и отрицания отрицания. Граф скоростей и ускорений представлен на рис.13, и в дальнейшем, если необходимо конкретизировать формулы, дополняем их формульными графиками - графами.

Рис.13. а) Граф скоростей и ускорений в поле материи-пространства-времени; b) продольно-поперечное поле субатомного уровня, рождаемое гироскопом Г.

Если имеет место равенство ускорений: , тогда азимутальное квалитативное ускорение (21.22b) выражает ускорение Кориолиса:

. (21.24)

Движение электрона в магнитном поле - качественное движение, поэтому

, (21.25)

и ни о каком ускорении Кориолиса и скорости Лармора не может быть и речи. Эти выводы полностью соответствуют диалектике равномерного кругового движения-покоя, которое мы уже описали, и экспериментам по обнаружению эффекта Барнетта.

Эффект Барнетта интересен еще и тем, что экспериментально подтверждает наличие продольно-поперечного поля субатомного уровня у любого вращающегося тела. Именно это поле и определяет устойчивость гироскопа, а не мифические "силы инерции". Интенсивность такого поля можно интегрально оценить потенциально-кинетической удельной скоростью

, (21.26)

где - кинетическая тангенциальная скорость и - осевая потенциальная скорость (рис.13b).

Итак, мы приходим к одному и тому же выводу: спин электрона - это миф, рожденный методом проб и ошибок. Он поддерживается ложными концепциями, скрывающими свое бессилие в понимании живой диалектики природы.


К началу страницы
Назад
Предыдущая страница
Вперед
Следующая страница

Copyright © Л.Г.Крейдик , 2001-2005