предпосылки квантовой модели внутриядерной кинематики на
реклама
Вашингтон, Округ Колумбия, терраса квартиры Тома О’Драйена на Корт Хаус, 20 сентября 2000г. 23 часа 43 минуты летнего времени Восточного побережья. - А почему ты думаешь, что ядро не может быть устроено как-то по-другому? - спросил Том. - А как это может быть по-другому? Давай попробуем? Представим, что Бор прав. Если предположить, что ядро статично, то есть, внутри него движения нет, то откуда тогда в формуле ядерной энергии Эйнштейна взялась величина скорости света? Что движется? - Ни Бор, ни Резерфорд, ни Эйнштейн ничего определённого об этом вообще-то и не говорили? - Вот именно. Вернёмся к формуле, ядерная энергия кратна величине предела скорости света и тем более, её квадрату и это никак не простое совпадение, а прямое доказательство самой природы, самого характера, происхождения внутренней энергии атомных ядер, как энергии движения? - Это вполне логично, - согласился Том, - но это не доказательство. - Обрати внимание, что формула механической энергии движения, то есть, кинетической энергии E= mV2/2, помнишь из школьного курса физики, и формула ядерной энергии E=mC2, практически совпадают? Формула ядерной энергии это ведь тоже формула кинетической энергии, где скорость «V» равна пределу скорости света в пространстве, величине, которую в физике принято обозначать буквой «С». - Да, если только уточнить, энергия чего имеется в виду в уравнении Эйнштейна? Энергия частиц, которые движутся хаотически, образовавшись в результате распада ядер атомов, например, в эпицентре взрыва или энергия движущейся внутренней материи целых, не распавшихся ядер? Энергию движения чего именно выражает уравнение Эйнштейна? - Ты имеешь в виду броуновское движение частиц, темп которого, собственно и создаёт высокое давление в эпицентре любого, в том числе, ядерного взрыва? Энергию частиц, которые по мере повышения температуры, интенсивнее «толкают» друг друга, поднимая давление в определённом объёме пространства и, таким образом формируют, к примеру, фронт взрывной волны? - Ну да, именно это и подразумевается в качестве величины энергии ядерного распада в уравнении Эйнштейна, не так ли? - Так думал и сам Эйнштейн, его уравнение было выведено экспериментально, как раз в то время, когда тепловая молекулярная физика Больцмана в Европе стала популярной. Величину тепловой энергии, проще говоря, замеренное количество тепла, выделяющегося при ядерном распаде, Эйнштейн разделил на «дефект массы», ту часть массы ядер атомов, которая исчезает в ядерной реакции, то есть, аннигилирует. - Что значит «аннигилирует»? - Этот термин в современной физике носит неопределённый характер, как и многие другие. Я называю аннигиляцией распад частиц до отдельных электромагнитных волн. Так вот, дальше об уравнении Эйнштейна, в результате деления замеренного количества тепла, выделившегося при ядерном распаде, на «дефект массы» была получена величина квадрата предела скорости света. Дальше просто, помнишь школьные задачки для третьего класса, разложить числа на составляющие? 9 = 3 х 3? Так и родилась формула Эйнштейна. Но проблема очевидна, если ты подставишь в уравнение Эйнштейна массу частиц, что составляют величину, к примеру, критической массы урановой бомбы, то есть, допустишь, что это их кинетическая энергия фигурирует в уравнении Эйнштейна, тогда это уравнение не работает. - Не понял. - И Эйнштейн не понял, вернее, не обратил на это явное противоречие никакого внимания. Ведь кинетическая энергия этого уравнения это не энергия массы движущихся частиц. Эта масса, как видишь на примере цепной реакции, слишком велика, почти килограмм. Уравнение Эйнштейна оперирует именно величиной аннигилирующей части массы атомных ядер. В первой урановой бомбе она менее 1% от величины критической массы. То есть, величина ядерной энергии уравнения Эйнштейна это энергия аннигилировавшей массы внутриядерной материи, а не собственная энергия массы частиц, хаотически движущихся в эпицентре. Вернее предположить, что эти частицы её получили от аннигиляции части внутриядерной материи. - А если предположить, что энергия уравнения Эйнштейна, это внутренняя энергия самих внутриядерных частиц, нуклонов протонов и нейтронов ядра, что аннигилировали при распаде? Или только энергия аннигиляции того ядерного вещества, что связывает нуклоны? Или представить, что ядро состоит из нуклонов, которые в целом ядре движутся со скоростью, в порядках скорости света? - Нуклоны, если и допустить их существование в ядре, также должны получить эту энергию? Откуда? Изнутри нуклонов или из-вне? И как? Всё должно иметь свой механизм. - Это может быть энергия броуновского, теплового движения этих частиц в самом ядре или энергия движения материи внутри нуклонов? - Тогда возникает первый вопрос, что именно толкает частицы в броуновском движении как таковом, вообще, независимо от того где оно происходит? Известно, что чем выше температура, тем хаотическое движение интенсивнее. Уже понятно, что непосредственным носителем физического явления, которое мы ощущаем как тепло, являются электромагнитные волны инфракрасной части спектра, а не частицы? Это ведь очевидно в вакууме, где и в отсутствие частиц температура может быть весьма высокой. Лазер генерирует импульсный когерентный, то есть однородный по составу волн, поток, что режет броню танков инфракрасным лучом, и никаких частиц? Уже поэтому следует предположить, что это именно электромагнитные волны «толкают» частицы и в этом и заключается механика броуновского теплового движения. Откуда возникает огромная температура в эпицентре ядерного взрыва? Откуда берутся эти электромагнитные волны в таком количестве? Следовательно, величина «дефекта массы» в уравнении Эйнштейна это или частицы, распавшиеся до волн или часть единой внутриядерной материи, которая и была изначально, до распада, организована в форме электромагнитных колебаний, в целом, не распавшемся ядре? Причём, если мы предположим, что это якобы существующие в ядре нуклоны, отдельные протоны и нейтроны, распадаются до электромагнитных волн, то значит материя внутри самих внутриядерных нуклонов устроена в форме электромагнитных колебаний, то есть, организованно движется со скоростями в порядках скорости света? Ведь распасться до волн может только то, что из волн состоит? Иначе, повторяю, откуда вообще берётся этот плотный пучок электромагнитных волн, который толкает частицы и создаёт высокий темп теплового броуновского движения в эпицентре взрыва цепной реакции? При абсолютном нуле никакого теплового движения не происходит. - То есть, возможно, что нейтроны и протоны в ядре действительно состоят из материи, организованной в форме электромагнитных колебаний, что движется внутри нуклонов со скоростями в порядках скорости света? Эти нуклоны и распадаются в цепной реакции до электромагнитных волн? Или энергия связи нуклонов выделяется в ядерном распаде? Она и трансформируется в электромагнитные волны? Отсюда дефект массы и инфракрасное излучение? - Допустим, но тогда материя, что связывает нуклоны между собой, должна двигаться внутри ядер с теми же порядками скоростей? То есть, связывающая нуклоны, внутриядерная материя, будет «втекать» и «вытекать» через нуклоны. Это значит, что потоки внутриядерной материи единое целое, а не отдельные частицы и не отдельная, по иному организованная «энергия связи» между ними? Опять получается, что в ядрах атомов нет отдельных нуклонов, атомное ядро едино. - Почему? - Иначе ядро не сохранит целостности, ведь то, что называют «энергией связи» нуклонов в ядре должно быть как-то связано с движущейся внутренней материей внутриядерных частиц, протоны и нейтроны, если мы продолжаем допускать, что эти отдельные нуклоны существуют в ядрах атомов? То есть, материальная структура этой так называемой «энергии связи», кстати, ещё один весьма мутный термин современной физики, должна сама так же находиться в движении и с теми же порядками скоростей, иначе её «вытолкнет» с поверхности частиц? Иначе «связи» то не будет? Обрати внимание, как ведёт себя медленный поток воды, на границе с быстрым? Его выталкивает на окраину стрежня, формируя ламинарность, то есть, «слоистость» течения. Учитывая дистанции предполагаемого «пробега» внутриядерной материи, ограниченные величиной радиуса атомного ядра и гигантские ускорения и торможения внутриядерной материи, обусловленные величиной скорости света в формуле Эйнштейна, это маловероятно. Скорее поток турбулентный, что, впрочем, не исключает математически невыражаемых дискретным исчислением, участков промежуточной ламинарности, но это уже за пределами возможностей расчетов физических моделей квантовой механики. Аналогия жидкости, то есть, однородной среды, обладающей свойствами текучести, здесь относительно допустима, ещё в 1996 году, информируя посольства технически компетентных стран о создании принципиально новой модели строения атомного ядра, я назвал мою схему по этой аналогии, гидродинамической. И в этом случае, если допустить, что материя отдельных внутриядерных нуклонов, то есть протонов и нейтронов, как-либо связана пресловутой «энергией связи» в единое целое – атом, то и такая схема, через соотношение величин в уравнении ядерной энергии Эйнштейна математически трансформируется в кинематическую модель. В такой модели материя предполагаемых нуклонов «сливается» в единую материю ядра, организованную в движении. То есть, математический анализ говорит - нет в ядре отдельных протонов и нейтронов. То есть, если предположить, что материя внутри нуклонов колеблется, то есть организованно движется со скоростями в порядках скорости света, то версию о наличии в ядрах атомов отдельных нуклонов, мы исключаем. - А движение материи связывающей нуклоны внутри ядра? - Предпологать движение материи, связывающей нейтроны и протоны, со скоростями в порядках скорости света, учитывая центробежные и центростремительные моменты гигантских ускорений и торможений на крошечных внутриядерных дистанциях вокруг неподвижных нуклонов? Такие потоки внутриядерной материи вытолкнули бы нейтроны и протоны из ядер, как река выносит на берег обломки разбитой лодки. - Ну а сами отдельные протоны и нейтроны, а не материя внутри них, не могут двигаться в ядре со скоростями в порядках скорости света? - Кинематически это также нереально. Радиусы нуклонов слишком велики, чтобы такие, сравнительно крупные частицы, внутри ядер можно было принять за материальную точку. - Что значит «материальная точка»? - Это значило бы, что собственными массой и размером частиц можно было бы пренебречь в расчёте математической модели движения. Но, поскольку размеры предполагаемых внутриядерных частиц вполне сопоставимы с величиной ядра, то при огромных ускорениях и торможениях, необходимых для достижения скорости, показанной формулой Эйнштейна, то на коротких дистанциях радиуса атомного ядра центробежные и центростремительные моменты просто «разорвали» бы нуклоны на части. Вернее «размазали» бы их в ту самую, единую внутриядерную материю. Поэтому, в ядре не может быть отдельных нейтронов и протонов, движущихся со скоростью света. А это значит, что в любом случае порядки величины ядерной энергии никак не сопоставимы с моделью РезерфордаБора, не может быть внутри ядер отдельных протонов и нейтронов. Что касается ядра атома водорода, протона, то оно и так признаётся единой частицей, внутри которой нет других частиц. И, кстати, повторяю, именно поэтому по атому водорода все расчеты квантируются. - Цепная реакция не начинается без обстрела ядер нейтронами, не так ли? Я смутно помню что-то в этом роде из курса колледжа? - Том улыбнулся. Для среднестатистического американца курс физики он помнил феноменально, - быть может, именно влетающий нейтрон-«снаряд» передаёт ядру эту энергию движения? - Ты имеешь в виду ту кинетическую энергию, что «влетающий» в ядро нейтрон сообщает нейтронам, что пучком «вылетают» из ядра в результате такого удара? Эдакая аналогия энергии бильярдной горки, что разбивают шариком? Комично, но именно так и представляют себе, «по умолчанию», физическое явление цепной реакции ведущие университеты мира. Но ведь это очевидный абсурд. - В чём абсурд? - В том, что тогда энергия ядерной реакции должна последовательно убывать «по цепи», пока не затухнет, как в бильярде, от шарика к шарику, а не прирастать каскадом, от ядра к ядру. А она нарастает, причём не «цепью» - один удар, один вылетающий нейтрон, а каскадом – один нейтрон «выбивает» из ядер пучок нейтронов. Правильно называть «цепную реакцию» - каскадной, термин «цепная реакция» устарел ещё в середине прошлого века. Энергия разлетающихся «шариков»-нейтронов в такой «бильярдной» аналогии была бы всего лишь частью энергии переданной им «одной на всех» нейтроном, что «разбил» горку – «мишень». Она была бы дифференциалом от кинетической энергии нейтронов – «снарядов». Кстати, если критическая масса не достигнута, то почти так и будет. - Почему? - Вот именно, почему? Потому, что кинетическая энергия «влетающих» в ядро нейтронов не играет роли, имеет значение сколько ядер в единицу времени будет расщеплено в данном объёме пространства. - То есть? - В конечном итоге имеет значение даже не количество нейтронов, «вылетающих» из разбитого ядра, а число ядер разбитых в единицу времени, и то, как интенсивно эти ядра разбиты, помнишь реакторы на «быстрых нейтронах»? В конечном итоге имеет значение именно «побочный продукт реакции», количество аннигилирующей материи расщеплённых ядер. Той внутриядерной материи, что превращается в отдельные электромагнитные волны. Её «масса», то есть количество тепла, точнее, удельное количество электромагнитных колебаний в определённой области пространства, что я называю квантовой плотностью, является критическим фактором для старта незатухающей цепной реакции. И именно поэтому то, что происходит при достижении критической массы, то есть, определённого удельного прироста квантовой плотности пространства в единицу времени, уже совсем другое явление, не затухание, а устойчивая прогрессия. - То есть, ядерная энергия, по-твоему, это не энергия движущихся частиц, будь то «влетающих» в ядра нейтронов или разлетающихся при распаде ядер частиц-осколков, а энергия исчезнувшей части массы распавшихся атомных ядер? - Посмотри на уравнение Эйнштейна, кратность количества тепла, выделяющегося при распаде атомных ядер величине «дефекта массы», то есть, исчезнувшей части той массы, которой ядра атомов обладали «в покое», до распада, а не массе «бомбардирующего» нейтрона, определённо доказывает, что природа ядерной энергии в уравнении Эйнштейна, это не кинетическая энергия «бомбардирующих» нейтронов и не непонятно откуда взявшаяся, «собственная» энергия броуновского движения движущихся частиц, образующихся в результате ядерного распада. Можно сказать, что экспериментальные исследования ядерного распада накопили достаточно данных, сопоставление которых определённо показывает, что величина количества тепла, которое измерял Эйнштейн и его коллеги в начале прошлого века, чтобы, таким образом, определить энергию ядер, выделяющуюся при их распаде, это энергия аннигиляции части внутренней материи целого, не распавшегося, или, терминологически выражаясь, энтичного, то есть единого атомного ядра. И, следовательно, именно кинетический характер соотношения между величинами дефекта массы и квадрата передела скорости света, формирующих величину ядерной энергии в уравнении Эйнштейна, позволяет вполне обоснованно предполагать динамическую форму организации внутриядерной материи. - Что значит «кинетический характер соотношения»? Простое сходство двух формул, механической энергии, приобретаемой в движении физических тел и формулы Эйнштейна? - Повторяю, случайных сходств формул, описывающих физические процессы, не бывает. Обе формулы выведены и подтверждены экспериментально, то есть отражают проверенное на практике соотношение реальных величин в реальных физических процессах. Присутствие произведения массы на величину квадрата скорости в обеих формулах означает кинетический характер энергии. Квадрат скорости, например, математически выражает энергию, передаваемую частице, волне или группе частиц, например, физическому телу, в процессе ускорения. - Но в знаменателе формулы механической кинетической энергии, то есть энергии движущегося физического тела, есть двойка, а в формуле ядерной энергии Эйнштейна, которая, потвоему, энергия движущейся внутриядерной материи целых ядер не распавшихся атомов, ее нет? Почему соотношение параметров величин выражающих механическую кинетическую энергию это только «половина» такового, её, по-твоему, ядерного математического аналога? - Верно, в моей модели атома у ядер атомов по два полушария, то есть, движение внутриядерной материи в них происходит в двух направлениях одновременно, поэтому и двойка в знаменателе формулы энергии внутриядерной материи, формуле Эйнштейна, отсутствует. Но это определённо формула кинетической энергии. А сходство формул неслучайно. Это следствие того, что накопление механической энергии при разгоне физических тел ведь тоже происходит внутри атомов, из которых эти тела состоят, а иначе где? В процессе механического движения прирастает именно энергия атомов, из которых состоят физические тела, но только в одном направлении. В том, в котором движется физическое тело. Вот поэтому в знаменателе формулы механической энергии движения присутствует двойка. Таким образом, кинетический характер уравнения Эйнштейна, которое выражает величину внутренней энергии атомных ядер, имеет самое прямое отношение именно к тому, в какой форме организована внутриядерная материя. Проще, эта формула определённо доказывает, что материя внутри ядер атомов движется, и движение это происходит со скоростями в порядках скорости света. - Ну да, механическая энергия физических тел это, так или иначе, энергия, приобретаемая материей атомов, из которых эти тела состоят? Не может же энергия существовать отдельно от материи этих физических тел, а они состоят из атомов, логично, любая энергия материальна, всё материально, - Том встал, и подойдя к маленькому шкафчику, что незатейливо вписывался в уголок изящного интерьера террасы, достал покрытую пылью, наверное, старую как утонувший «Титаник», пузатую бутылку темного стекла, с причудливо вытянутым горлышком и окисленной от вероятно полувекового подвального хранения, зеленовато-медного оттенка проволочной заглушкой, покрывавшей сверху почти почерневшую от времени натуральную пробку: