![]() |
|||||
6. Неявный постулат Бора о равенстве абсолютных величин электрических зарядов электрона и протона в атоме водорода и их действительное неравенство
Л. Г. Крейдик
В теории Бора [1] и современной
физике равенство абсолютных значений электрического заряда электрона и протона
"факт" само собой разумеющийся, однако, здесь не все так просто, как кажется.
В самом деле, заряд является трехмерной скоростью обмена материей-пространством-временем,
которая в простейшем случае определяется выражением
.
Заряд электрона на уровне фундаментальной частоты
характеризуется мерой [2]:
,
(6.1)
где
-
радиус электронной сферы и
-
скорость обмена материей-пространством-временем в электронной атмосфере у поверхности
электрона, при этом его присоединенная масса однозначно связана с его радиусом
[2]:
.
(6.1а)
Так как заряд протона, т.е. ионизированного атома водорода, Бор полагал равным абсолютной величине заряда электрона, то приходится признать, что масса протона по Бору должна равняться массе электрона:
.
(6.2)
Полученный вывод необычен, но он вытекает из теории заряда и одной и той же частоты обмена между электроном и протоном, если следовать логике Бора.
Коль скоро нас заинтересовало неосознанное отождествление Бором массы протона и электрона, имеет смысл напомнить, что в диалектической физике следует различать массы абсолютные и массы относительные (взаимные) с разными законами их сложения.
Рис.4 Графы движений: а) абсолютное колебание жестко соединенных масс М и m, связанных потенциальным элементом упругости k с окружающим пространством; b) относительное или взаимное колебание масс М и m, соединенных потенциальным элементом упругости k; с) система двух масс М и m, взаимосвязанных обменом материей-пространством-временем.
Например, в абсолютном потенциально-кинетическом колебании (рис.4а) круговая частота колебаний определяется аддитивным законом сложения масс или законом последовательного сложения:
,
. (6.3)
В относительном потенциально-кинетическом колебании (рис.4b) круговая частота колебаний определяется законом сложения обратных масс или законом параллельного сложения:
,
или
. (6.3а)
Аналогичный закон сложения масс имеет место при описании относительного движения электрона вокруг протона, поэтому, строго говоря, масса электрона должна представляться относительной массой, определяемой выражением:
.
(6.4)
Взаимное перемещение масс М и m (рис.4b,с), замкнутых на поле материи-пространства-времени (полюс непосредственной связи N), есть параллельный процесс движения-покоя, который связывается потенциальным элементом k с окружающим полем материи-пространства-времени (полюс опосредованной связи S), что можно представить кинематической цепью обмена с параллельным соединением масс через потенциальный элемент (рис.5а).

Рис.5. Кинематические цепи обмена:
а) M и m
- массы в параллельном обмене с потенциальным элементом k;
b) эквивалентная цепь обмена с массой
.
После этих замечаний обратимся к закону гравитации, который поможет нам понять проблему заряда протона, которой нет в метафизической физике, но есть в диалектической физике.
Опишем с помощью закона гравитации систему Солнце-Земля, поддерживаемую обменом материей-пространством-временем на всех уровнях бесконечномерной Вселенной начиная с базисного уровня и ниже:
,
(6.5)
где
и
. (6.5а)
Введенные в гравитационную постоянную
нули не выражают точность ее меры, но упрощают расчеты с величинами, меры которых
известны с большей точностью. Впрочем, почти все "точности" относительны, и
к ним нужно относиться с юмором. Принимая во внимание данное замечание, выражаем
массы Солнца и Земли мерами:
и
.
Упрощенное элементарное уравнение движения Земли вокруг Солнца имеет вид:
,
(6.6)
где
и
- гравитационные
заряды Земли и Солнца прямо пропорциональные массам. Гравитационный заряд определяет
гравитационный ток:
,
где m - масса произвольного объекта.(6.7)
Следует заметить, что гравитационный заряд есть "электрический " заряд очень малых частот мегауровня единого потенциально-кинетического продольно-поперечного поля материи-пространства-времени Вселенной, поэтому у них размерности совпадают.
Ради простоты, полагаем, центр масс системы Солнце-Земля совпадающим с центром масс Солнца. Солнце как космический гравитационный атом продольно-поперечного волнового галактического потенциально-кинетического поля материи-пространства-времени формируется на основании тех же атомных квантов, что и атомы таблицы Менделеева. Атомными квантами являются Н-атомы (нейтральные атомы водорода, которые принято еще называть нейтронами в угоду определенным теоретическим школам; протоны, или ионы водорода).
Очевидно, массовое число и порядковый номер Солнца-атома сказочно велик. Его присоединенная масса должна равняться сумме присоединенных масс Н-атомов, образующих солнечный атом, но так как присоединенная масса Н-атома определяется формулой [2]
,
(6.8)
то масса Солнца-атома с массовым числом
будет равна
,
(6.8а)
где
- характеристический или эффективный радиус Солнца,
- боровский радиус,
- волновое число базисного уровня атомного пространства.
Формула массы Солнца носит всеобщий характер и применима к любому галактическому элементарному атому, т.е. звезде-атому сферической формы.
Представим себе, солнечную систему исследуют гулливеры Джонатана Свифта космических размеров, для которых Солнце и Земля по размерам то же самое, что для нас атом водорода. Мы не видим атом водорода, а наши гулливеры не видят солнечную систему, но мы видим солнечную систему, и поэтому можем о многом судить весьма объективно. В этом смысле наше положение выгодно отличается от положения гулливеров.
Среди гулливеров может родиться гипотеза, утверждающая, что заряд Солнца равен заряду Земли. Гипотеза заманчивая, и ее принимают как руководство к действию в стране гулливеров. Гипотеза предполагает следующие изменения формы закона гравитации для системы Земля-Солнце:
.
(6.9)
Измененная форма закона гравитации
описывает обмен материей-пространством-временем на уровне новой гравитационной
частоты
:
.
(6.10)
Она определяет фундаментальный гравитационный волновой радиус:
.
(6.10а)
Так как заряд Солнца принят равным заряду Земли, то и масса
Солнца на уровне обмена частоты
равна массе Земли:
.
(6.11)
Хотя масса Солнца различна на разных частотных уровнях обмена, но гравитационный ток Солнца остается постоянным:
.
(6.12)
Определим присоединенную массу гравитационного атома, радиус которого равен фундаментальному гравитационному волновому радиусу (6.10а):
.
(6.13)
Это, без всякого сомнения, масса Солнца-атома. Отсюда можно
сделать вывод, что гравитационная частота
если и не существует на данной стадии развития солнечной системы, то, по крайней
мере, на стадии образования Солнца формировала его размеры и массу.
Если же гравитационная частота
имеет место и сегодня, тогда масса Солнца на данной частоте равняется массе
Земли, и, возможно, овеществлена в виде антипода Земли в центре Солнца.
В этих условиях уравнение движения Земли вокруг Солнца принимает вид:
или
,
(6.14)
где
- плотность гравитационного тока. (6.14а)
Надо думать, формула (6.14) будет определять движение Земли
вокруг своего антипода с таким же успехом, как и на уровне частоты
,
выражаемое равенством (6.6).
Между частотными уровнями
и
, а также зарядами
на этих уровнях имеют место очевидные соотношения:
,
,
где
. (6.15)
В виду того, что гравитационное продольно-поперечное поле и продольно-поперечное атомное "электростатическое" поле есть подполя единого продольно-поперечного потенциально-кинетического волнового поля материи-пространства-времени, можно утверждать, что и на атомном уровне существуют аналоги двух взаимосвязанных частот и электронные антиподы.
Покажем, что так оно и есть. Теория Бора опирается на уравнение движения электрона вокруг атома водорода вида:
.
(6.16)
В данном равенстве, которое по существу описывает не абсолютное,
а относительное движение протона и электрона, Бор полагал равенство абсолютных
величин зарядов протона и электрона. И это имеет место на уровне фундаментальной
частоты
, аналогичной
гравитационной частоте
.
Фундаментальная частота
проявляет себя во всех опытах по определению "удельного заряда электрона", поэтому
ее объективное существование не вызывает сомнений. И далее, так как на уровне
фундаментальной частоты масса протона равна массе электрона, то такое состояние
протона есть антипод электрона, который, возможно, существует в центре Н-атома.
Вне атома электронный антипод принято называть позитроном.
Если же теперь учесть внутренние заряды водородного пространства в границах первого радиуса Бора, пропорциональные массам Н-атома и электрона, то равенство (6.16) можно переписать в виде:
,
(6.17)
где
и
заряды электрона
и Н-атома на уровне круговой частоты обмена
.
Сравнивая (6.16) и (6.17), получаем для зарядов соотношения, аналогичные формулам
(6.15):
,
, (6.18)
где
.
(6.18а).
Заряд электрона представляется равенствами:
.
(6.17а)
Аналогичные равенства справедливы для заряда Н-атома:
.
(6.17b)
В последнем соотношении формулу массы относим к уровню обмена
с частотой
, для
которой
, и поэтому
имеем
.
(6.18)
Токовое равенство (6.12) на Н-атомном уровне принимает вид:
,
(6.19)
и выражает третий закон Кеплера:
,
(6.20)
из которого также следует возможность существования позитрона,
как электронного антипода. Если
,
тогда
- круговая
частота на первой боровской орбите, ограничивающей собственное пространство
протона, и поэтому
.
(6.20а)
Очевидно,
.
(6.21)
Данная частота объективно существует, задавая спектр Н-атома:
,
(6.22)
где
.
(6.22а)
В сферическом поле Н-атома согласно решению волнового уравнения второй закон Кеплера
представляется равенством
[3]; оно определяет квант азимутального волнового действия электронного уровня,
выражаемого постоянной Планка:
.
(6.23)
Объединяя выражения (6.16) и (6.23), можно представим константу Ридберга в следующих формах:
.
(6.24)
Орбитальный магнитный момент электронной орбиты, полностью соответствующий объективным фактам природы, выражается мерой
,
(6.25)
которую можно связать с константой Ридберга:
.
(6.26)
Проанализируем структуру константы Ридберга, связанную с частотой
, которая волновала
Бора. В своих теоретических работах [4] он допускал, что электрон испускает
монохроматическое излучение с частотой, равной половине частоты обращения электрона
по своей окончательной орбите. Эти предположения указывают, что он не осознавал
волновую сущность константы Ридберга, кроме того, с формулой круговой частоты
у него, да и у творцов квантовой механики были и остаются непростые отношения.
Это связано с тем, что школьная формула связи круговой и линейной частот
(6.27)
не всегда верна в волновых процессах, если ею пользоваться формально.
Необходимо различать относительную орбитальную скорость
,
(6.28)
круговую частоту w и связанную с ними линейную частоту n . Существующий в этой области формализм в квантовой механике отбросил целый ряд решений волновых уравнений, как не отражающих объективную реальность, что со временем породило спиноры, лишенные физического и логического смысла. По этим причинам следует неформально проанализировать данные понятия.
Пусть, например, потенциально-кинетическая гармоническая волна описывается функцией вида
.
(6.29)
Уравнение периодичности данной функции имеет вид:
,
(6.30)
где
(6.30а)
- азимутальный период волнового процесса.
Азимутальный период, будучи относительной мерой, носит абсолютный
характер, так как не зависит от единиц измерения. Допустим
,
тогда на круговой волновой орбите укладывается лишь половина волны основного
полутона, которая за волновой период дважды охватывает круговую орбиту.
Относительная скорость
волновых процессов определяется отношением
,
(6.31)
где w
- относительная орбитальная скорость и одновременно круговая частота орбитального
движения,
- период
волнового процесса, связанный с орбитальным периодом T
равенством:
.
(6.31а)
По определению орбитальный период есть время одного полного оборота волнового объекта на круговой орбите.
Как следует из выражения (6.31)
относительная волновая скорость
и орбитальная относительная скорость w
равны между собой, но отсюда не следует, что
равны соответствующие им линейные частоты.
По определению линейной частоты волнового процесса, как числа волновых колебаний в единицу времени, имеем
или
.
(6.32)
Волновая частота не равна орбитальной частоте
или
, (6.33)
ибо
.
(6.34)
Данное отношение совпадает с формулой
линейной частоты лишь когда
.
Итак, пусть на стационарной электронной орбите волновая частота определяется выражением (6.32), тогда константа Ридберга, равная обратной волне на первой орбите принимает вид
,
(6.35)
где волновой параметр p
определяется порядком волновой функции, являющейся решением волнового уравнения
закона отрицания отрицания. В простейшем случае цилиндрической функции полуцелого
порядка
. Это
соответствует ситуации, когда на орбите находится только один электрон, связанный
с единственным узлом волны, так что имеем
.
(6.36)
Таким образом, если точно следовать законам волновых полей, то не требуется опираться на предположения Бора, большинство из которых неверно.
Возвращаясь к формуле (6.17) запишем уравнения абсолютного движения электрона и протона вокруг их общего центра масс:
,
(6.37)
Умножая первое уравнение на множитель
,
а второе на множитель
и вычитая из первого уравнения второе уравнение, приходим к уравнению взаимного,
относительного движения электрона вокруг протона и протона вокруг электрона:
,
(6.38)
где
(6.38а)
- взаимная масса электрона и протона, т.е. в относительном движении массы электрона и протона равны одной и той же взаимной массе.
Так как
,
то уравнение относительного движения можно записать так:
,
(6.39)
и скорость в относительном движении по относительной круговой орбите будет равна:
.
(6.40)
Отсюда мы опять приходим к третьему закону Кеплера:
.
(6.41)
Если здесь
,
то
.
Таким образом, равенство Бора (6.16), как уравнение абсолютного движения неверно, ибо заряды электрона и протона различны, но как уравнение относительного движения оно верно, и в нем, естественно равны относительные массы, и, следовательно, относительные заряды. Налицо ситуация основного закона диалектики, закона Да-Нет: и ложно и истинно равенство Бора.
Анализируя волновую систему протон-электрон, надо не забывать, что Н-атом есть дискретность продольно-поперечного потенциально-кинетического поля микроуровня Вселенной, связанная со всем бесконечным рядом ниже расположенных полей, символизирующих временную бесконечность Вселенной.
Потенциально-кинетическое поля микроуровня Вселенной есть поле квантитативно-квалитативное или количественно-качественное, именуемое в определенном диапазоне частот электромагнитным полем; в нем квантитативная продольная составляющая поля представляется "электрическим" подполем, а квалитативная поперечная - "магнитным" подполем.
В силу этого уравнение движения электрона следует записывать в форме продольно-поперечного обмена
,
(6.42)
где
- продольно-поперечный заряд электрона и
- продольно-поперечный заряд протона. В развернутом виде продольно-поперечный
обмен принимает вид:
(6.42a)
или
.
(6.42b)
Логическая структура обмена-взаимодействия имеет вид
, (6.42c)
где n
и t -
индексы соответственно продольной или нормальной
и поперечной или тангенциальной компоненты обмена, причем
,
-
заряды утверждения (продольные) и
,
-
заряды отрицания (поперечные).
Таким образом, имеем:
- продольная "центробежная" составляющая обмена да-Да,
- продольная "центростремительная" составляющая обмена нет-Нет,
- поперечная "центробежная" составляющая обмена нет
- Да,
- поперечная " центростремительная " составляющая обмена да
- Нет.
Данные составляющие выражают установившийся обмен материей-пространством-временем, отражающий динамически устойчивую систему протон-электрон и овеществленные законы диалектической логики: закон утверждения-утверждения Да-Да, закон утверждения-отрицания Да-Нет, закон отрицания-утверждения Нет-Да и закон отрицания-отрицания Нет-Нет.
При внешних возмущениях поля система перестраивается, переходя в новое динамически устойчивое состояние.
В современной физике и квантовой механике существует надуманная проблема устойчивости атома водорода. Здесь предполагается, что электрон двигаясь по орбите должен излучать энергию, и в конечном итоге обязательно упасть на "ядро", т.е. на поверхность протона-водорода. Это механически примитивное мышление рождается лабораторным движением заряженного шарика, например, на шелковой нити по кругу.
Такой шарик действительно излучает волны или, если выражаться точно, возмущает окружающее поле материи-пространства-времени. Однако это движение искусственное и природой не рожденное.
Электрон в атоме излучает и одновременно поглощает материю-пространство-время на уровне динамического равновесия, которое представляет собой "нулевой" уровень обмена, и его движение устойчиво. Образно говоря, электрон подобен канатоходцу, который, балансируя шестом, перемещается по канату. Без шеста, вызывающего колебательное движение, канатоходец упадет.
Как уже отмечалось, по мысли отцов квантовой механики и классической физики, электрон, теряя скорость, должен приближаться к поверхности протона.
Это было бы верно, если бы электрон был подобен искусственному спутнику Земли, созданному техническим прогрессом. Спутник в околоземном пространстве является инородным телом, которое не предусмотрено законами природы, поэтому он, в конечном итоге, приближаясь к Земле, сгорает в атмосфере. С электроном все обстоит не так.
Если по каким-то причинам скорость электрона падает, то согласно закону цилиндрического поля (6.41), называемого еще третьим законом Кеплера, электрон будет удаляться от поверхности Н-атома в глубь пространства Вселенной, являющееся для протона внутренним пространством, и в этом смысле его бесконечным ядром, в котором находимся и мы вместе с Землей.
Если же скорость электрона нарастает, что равносильно "нагреванию" Н-атома, то он стремиться к протону и его центру, который принадлежит пространству Антивселенной, куда электрон, по всей видимости, не попадет.
Таким образом, если электрон теряет скорость, он удаляется настолько далеко от поверхности протона, что Н-атом превращается в ион водорода; это же мы наблюдаем и в солнечной системе: чем дальше планета от Солнца, тем медленнее она движется.
Литература
1. Н. Бор, О строении атомов и молекул, § 2. Испускание линейчатых спектров, Избранные научные труды под редакцией И. Е. Тамма, М. "Наука", т.1, с. 91, 1970.
2. Л. Г. Крейдик, § 14, Массы и заряды элементарных частиц центрального обмена; § 16, Фундаментальные меры электрона и Н-атома, Журнал теоретической диалектики-физики-математики, 2, 2002.
3. Л. Г. Крейдик, § 3, Волновое поле H-атома на микро- и мегауровнях, Журнал теоретической диалектики-физики-математики, 3, 2002.
4. Н. Бор, О строении атомов и молекул, § 1. Общие соображения, Избранные научные труды под редакцией И. Е. Тамма, М. "Наука", т.1, с. 87, 1970.
Copyright © Л.Г.Крейдик , 2001-2005