РЕЛЯТИВИСТСКИЙ ЭЛЕКТРОН

ЭЛЕКТРОН И ЕГО УСКОРЕННОЕ ДВИЖЕНИЕ
Канарёв Ф.М.
Анонс. Увеличение масс элементарных частиц, движущихся ускоренно, - экспериментальный факт, защищающий релятивистов, как они считают, от критики. Посмотрим возможности классической теоретической механики в решении этой задачи.
1. Вводная часть
Новая теория микромира убедительно показывает, что формированием структур
элементарных частиц управляет закон сохранения кинетического момента. В этом легко
убедиться при последовательном анализе процесса формирования структуры электрона и
его поведения в электрическом поле.
Так как закон сохранения кинетического момента управляет формированием элементарных частиц, то из него следует, что длины  волн элементарных частиц, установленные экспериментально, должны равняться радиусам r их вращения [1].
  r.
(1)
Математическую модель указанного закона представляет константа h Планка в развернутой записи
h  mr 2  const  кг  м 2  рад. / c .
(2)
которая следует из формул для расчёта энергий фотонов
E f  mC 2  m2 2  hv .
(3)
Обратим внимание ещё раз на размерность константы Планка (2). Появление в этой
размерности понятия радиан автоматически следует из равенства (1), так как оно указывает на то, что электрон вращается. Давно принято соглашение об упрощении записи
радиан/ с . Её записывают так с 1 . Мы соглашаемся с таким упрощением и отмечаем, что
в классической механике эта размерность кг  м 2  с 1 соответствует векторной величине и
имеет названия: момент количества движения и кинетический момент. В классической
физике эту размерность называют момент импульса или угловой момент [1].
Таким образом, основные элементарные частицы можно представлять в первом
приближении в виде вращающихся колец (рис. 1). Вектор h направлен вдоль оси вращения кольца так, что если смотреть с его острия, то вращение будет направлено против
хода часовой стрелки. Константу Планка (2) в этом случае называют спином [1].
Рис. 1. Схемы к определению понятия: кинетический момент кольца h
2
Известно, что фотоны, электроны, протоны и нейтроны имеют единую константу
k 0 локализации [1].
k0 
h mr 2

 m  r  2,210  10 42 кг  м  const.
C
r
(4)
Размерность этой константы содержит чёткий физический смысл: с увеличением
массы m кольца её радиус r уменьшается. Это свойственно, как мы уже показали, фотонам [1]. Если же масса постоянна, как у свободного электрона, то и радиус его постоянен
[1].
2. Радиус электрона
Теоретическая и экспериментальная информация об электроне обширна. Из неё
me  9,109  10 31 кг и электрический заряд
следует, что электрон имеет
массу
e  1,602  10 19 Кл . Условились считать заряд электрона отрицательным.
Приведённая информация даёт нам основания представить электрон в первом приближении в виде кольца. Вполне естественно, что сразу же возникает необходимость
определения радиуса re кольца электрона теоретически и экспериментально. Теоретиче-
ская величина радиуса кольца электрона определяется путём деления константы k 0 (4) его
локализации на массу me [1].
re (theor) 
k 0 2,210  10 42

 2,426  10 12 м .
31
me 9,109  10
(5)
Поскольку re  e , то имеется возможность сравнить теоретическую величину
радиуса re (theor ) (5) с экспериментальной длиной волны электрона, определённой
Комптоном. Он нашёл эмпирическую формулу для расчета изменения длины волны
 рентгеновского фотона, отражённого от электрона
  e (1  cos  ).
(6)
В этой формуле величина  е выполняет роль экспериментального коэффициента,
который он назвал длиной волны электрона. Она оказалась равной
e (exp er )  2,426  10 12 м.
(7)
Совпадение теоретической величины re (theor ) (5) радиуса электрона и экспериментальной величины длины его волны e (exp еr ) (7) служит веским доказательством справедливости равенства е  rе .
Угловую скорость  e вращения кольца электрона определим, используя постоянную Планка, которая для электрона записывается так
e 
h  me re2 e  const.
(8)
h
6,626  10 34

 1,236  10 20 c 1  const.
me re2 9,109  10 31  (2,426  10 12 ) 2
(9)
3
Скорость Ve точек вращающегося базового кольца электрона равна скорости света
С.
С   e  re  1,236  10 20  2,426  10 12  2,998  10 8 м / с.
(10)
Трудно представить такую большую скорость вращения точки у такого маленького кольца. И сразу возникает вопрос: а не лучше ли в таких случаях использовать численный эквивалент скорости света с другим физическим смыслом (11)?
Ñ
1
1

 2,997925  108 ì / ñ.
12
6
 0  0
8,854187  10  1,256637  10
(11)
Мы оставляем поиск ответа на этот вопрос другим исследователям. Чтобы получить математические модели, содержащие другие характеристики электрона, надо детально проанализировать силы, действующие на вращающееся кольцо.
3. Кольцевая модель электрона
Известно, что электрон имеет собственную энергию, которую обычно определяют
по формуле E e  me C 2 . Однако смысл такого допущения не всегда расшифровывается. А
он заключается в том, что если всю массу электрона перевести в массу фотона, то энергия
электрона будет равна E e  me C 2 . Этот факт имеет экспериментальное подтверждение.
Известно, что массы электрона и позитрона равны. Взаимодействуя друг с другом, они
образуют два фотона. Вот почему мы можем приписать электрону энергию, равную энергии фотона, имеющего соответствующую массу. Энергию электрона E e , равную энергии
фотона, назовем фотонной энергией электрона. А теперь исследуем возможности кольцевой модели свободного электрона [1].
Для этого предполагаем, что электрон имеет равные между собой кинетическую Ek
и потенциальную E0 энергии, сумма которых равна его фотонной энергии E e .
Ee  Ek  E0  meC 2  me re e  h  e .
2
2
(12)
Расчет по этой формуле дает такое значение фотонной энергии электрона
E e  me C 2 
9,109  10 31  (2,998  108 ) 2
1,602  10
19
 5,110  105 eV .
(13)
Если свободный электрон вращается только относительно своей оси, то угловая частота  e вращения кольцевой модели свободного электрона, определенная из формулы
(12), оказывается равной [1].
e 
Ee 8,187  10 14

 1,236  10 20 c 1 ,
34
h 6,626  10
(14)
а радиус кольца
re 
h
6,626  10 34

 2,426  10 12 м.
31
20
me   e
9,109  10  1,236  10
(15)
4
Как видно, теоретические величины угловой скорости электрона, определённые по
разным формулам 9) и (14) равны. Теоретические величины радиуса кольца электрона,
определённые по формулам (5) и (15) равны экспериментальному значению комптоновской длины его волны e  re  2,426  10 12 м (7).
Таким образом, не выявив пока структуру электрона, мы получили его упрощенную модель – кольцо. Эта модель помогает нам анализировать механическое поведение
электрона, но почти не содержит информации о его электромагнитных свойствах. Поэтому поищем такие математические модели, описывающие поведение кольцевой модели
электрона, которые содержали бы его заряд e , магнитный момент M e и напряженность
магнитного поля H e электрона [1], [2].
При поиске этих моделей не обойтись без новых гипотез. Основания для их формулировки возьмём из теоретической и экспериментальной информации, описывающей поведение заряженных элементарных частиц в магнитных полях. Эксперименты показывают, что электрон движется в магнитном поле по спирали (рис. 2, а).
Это значит, что электрон имеет магнитное поле, подобное магнитному полю
стержневого магнита и его магнитные полюса, взаимодействуя с в внешним магнитным
полем, ориентируют его определенным образом. Если электрон вращается относительно
своей оси, то, двигаясь в магнитном поле, он должен описывать спираль по мере уменьшения его скорости, которое формируется сопротивлением внешней среды (рис. 2, а)
Эксперименты на ускорителях показали, что криволинейная траектория электрона
в магнитном поле хорошо описывается математической моделью, отражающей равенство
между центробежной силой инерции, действующей на электрон, и силой магнитного поля
[2].
me  Ve2
 e  H e  Ve .
(16)
R
а)
b)
Рис. 2. Схема кольцевой модели электрона
5
Тут невольно возникает предположение, что процессом формирования кольцевой
структуры электрона также управляет этот же закон. Рассмотрим плодотворность этой гипотезы. Поскольку электрон, как мы предполагаем, имеет форму кольца, то для описания
процесса формирования кольца надо перевести соотношение (16) в дифференциальную
форму.
Поскольку заряд электрона равномерно распределен по длине его кольцевой модели, то каждый элемент кольца l будет иметь массу m и заряд e (рис. 2, b).
На каждый элемент кольца будет действовать несколько сил: сила инерции
Fi  m  Ve 2 / re , кулоновские силы отталкивания, силы магнитного взаимодействия и какие-то другие, пока неизвестные нам силы. Мы будем предполагать, что центростремительная сила, т.е. результирующая сила, искривляющая траекторию отдельных элементов
кольца и заставляющая кольцо совершать вращательное движение вокруг оси, будет равна
Fe  e  Н e  Ve (рис. 2, b) [2]. Дальнейший анализ, как будет показано, подтвердит плодотворность этого предположения.
2
m  Ve
 e  Н e  Ve .
(17)
re
Проверим размерности правой и левой частей формулы (17) [3].
M  L2 T  I  M  L

Н H.
T2 L
T 2  I T
(18)
Они одинаковы, значит формула (17) заслуживает доверия. Обозначая массовую
плотность кольца  m , а зарядовую - e , имеем [1]:
m  m  l  m  re  ,
(19)
e  e l  e  re  .
(20)
Поскольку
me
,
2re
e
e 
2re
m 
и Ve  C ,
(21)
(22)
то уравнение (17) принимает вид
2
2
eH e
me C

d


0 2
0 2  re  d
.
Интегрируя, найдём
eН e 
me C mee re

 me  e .
re
re
(23)
(24)
Итак, мы получили математическое соотношение, в которое входят: масса me свободного электрона, его заряд e , напряженность магнитного поля Н e внутри кольца, которая
генерируется зарядом вращающегося кольца, угловая частота  e и радиус re кольца электрона. Недостает в этом соотношении магнетона Бора  В .
6
В 
eh
 9,274  10  24 Дж / Тл.
4  me
(25)
Обратим внимание на тот факт, что в приведенной формуле (25) h - величина векторная, она придает векторные свойства и магнетону Бора  В .
Преобразуем соотношение (24) следующим образом [1]
He 
Из этого имеем
mee 4me he
he
Ee



.
e
4  eh
4В 4В
(26)
4  H e   B  E e  h e .
(27)
Теперь мы можем определить из соотношения (26) напряженность Н e магнитного поля внутри кольцевой модели электрона, угловую скорость  e вращения кольца и его радиус re .
Нe 
Ee
5,110  10 5  1,602  10 19

 7,017  10 8 Тл.
 24
4   В
4  3,142  9,274  10
(28)
Обратим внимание на очень большую напряженность (28) магнитного поля в центре
его симметрии. Из (26) имеем [1]
e 
4   Â  Í
h
e

4  3,142  9,274  10 24  7,025  108
 1,236  10 20 c 1
6,626  10 34
,
(29)
что полностью совпадает со значениями этой величины, определенными по формулам (9)
и (14).
Из формулы (26) следует ещё одна математическая модель для расчета радиуса
электрона
me re2 e2  re
hC
2
4В Н e  Ee  me C 

.
(30)
re
re
Отсюда
Ñh
2,998  10 8  6,626  10 34
(31)
re (theor) 

 2,426  10 12 ì ,
4   Â  Í e 4  3,142  9,274  10 24  7,025  10 8
где  В  9,274  10 24 Дж / Тл - магнетон Бора; Н e  7,025  10 8 Тл - напряженность магнитного поля в центре симметрии электрона.
Итак, главный параметр кольцевой модели свободного электрона - радиус кольца
re , определённый по формулам (5), (15) и (31), оказался одинаковым и равным экспериментальной величине длины волны электрона (7) [1]. Кольцевая модель электрона формирует напряжённость электрического поля U E . Она определяется по формуле
UE 
e
4 r
2
0 e

1,602  10 19 Êë
4  3,142  8,854  10 12 Ô / ì  (2,426  10 12 ) 2 ì
2
 2,448  1014 Â / ì  const . (32)
7
Это, можно сказать, колоссальная напряженность. Она превосходит напряжённости
электрических полей, созданных человеком, почти на семь порядков.
Недостаток кольцевой модели электрона в том, что она не раскрывает причину рождения позитрона, поэтому кольцо должно иметь какую-то внутреннюю структуру. Поиск
этой структуры - следующая задача.
Прежде чем приступить к ее решению, обратим внимание на схему кольцевой модели
электрона, следующую из наших расчетов (рис. 2). Самой главной особенностью теории и
модели электрона является совпадение направлений векторов h и  В . Чтобы упростить
представление магнетона Бора  В на рисунках, обозначим его так  В  M e и назовем
магнитным моментом электрона.
4. Тороидальная модель электрона
Итак, электрон в первом приближении имеет форму кольца. В качестве второго
приближения к электромагнитной модели электрона рассмотрим тор. Для начала будем
считать его полым. Радиус окружности сечения тора (рис. 3) обозначим через  e . Тогда
площадь его поверхности определится по формуле [1]
Se  2e  2re  4 2 e re .
(33)
Обозначим поверхностную плотность электромагнитной субстанции электрона  m .
Тогда
m
me
m  e 
.
S e 4 2 e re
(34)
Рис. 3. Схема тороидальной модели электрона
Определим момент инерции полого тора. Из рис. 3 имеем
I Z   m  re .
2
(35)
m  2e  l1  m  2e  m  re  .
2
IZ 
me re 2
0 2  d  me  re 2 .
(36)
Поскольку электрон проявляет одновременно электрические и магнитные свойства и
имеет кинетический момент h , то у нас есть основания предполагать, что он имеет два
8
вращения. Обычное вращение относительно оси симметрии с угловой частотой  e назовем кинетическим вращением, формирующим его кинетический момент h и кинетическую энергию E K . И второе - вихревое вращение относительно кольцевой оси с угловой
частотой   (рис. 3). Назовем его потенциальным вращением, формирующим его потенциальную E0 энергию и магнитный момент М е . Вихревое вращение относительно кольцевой оси тора формирует магнитное поле электрона, поэтому потенциальная энергия
электрона характеризует его потенциальные электрические и магнитные свойства [1].
При анализе энергетики электрона, как вращающегося кольца, мы показали, что
его полная фотонная энергия E e состоит из равных между собой кинетической E K и потенциальной E0 составляющих. Посмотрим на возможность реализации этого постулата в
тороидальной модели электрона. Кинетическая энергия вращения полого тора определится по формуле (рис. 3) [1].
EK 
Ee 1
1
1
  I Z   e 2   me  re 2   e 2  h e .
2
2
2
2
(37)
Учитывая частоту  e  1,236  10 20 c 1 (28), имеем
EK 
he 6,626  10 34  1,236  10 20

 2,556  10 5 eV .
2
2  1,602  10 19
(38)
Как видно (38), кинетическая энергия E K электрона равна половине его полной,
фотонной энергии (13), подтверждая работоспособность нашего постулата [1]. Величина
радиуса  e окружности сечения тора (рис. 3) определяется из потенциального вращения
электрона с частотой   . Для этого предполагаем, что
   2e .
(39)
Поскольку скорость света относительно пространства постоянна, то есть основания
полагать, что скорость точек осевого кольца тора в кинетическом вращении равна скорости точек поверхности тора в потенциальном вращении [1].
C   e  re      e .
(40)
Из этих соотношений найдем
   2e  6,283  1,236  10 20  7,763  10 20 c 1
(41)
и
e 
C


2,998  10 8
 3,862  10 13 м.
7,763  10 20
(42)
Полагая, что вихревое вращение электрона генерирует его потенциальную энергию,
имеем
E0 
1
9,109  10 31  (3,862  10 13 ) 2  (7,763  10 20 ) 2
me   e2   2 
 2,555  10 5 eV .
19
2
2  1,602  10
(43)
9
Как видно, потенциальная энергия E0 электрона равна его кинетической энергии
E K (38). Складывая результаты (38 и 43), получим полную фотонную энергию свободного электрона (23).
Итак, равенство кинетической и потенциальной энергий электрона даёт основание
считать доказанными постулаты (37), (38). Определим напряженность электрического поля U E на поверхности тора. Учитывая площадь его поверхности (33) и соотношение между радиусами re  2e , имеем [1]
UE 
e
4 2  0  e2

4 2  e
1,602  10 19 Êë

4 2 0 re2  8,854  10 12 Ô / ì  (2,426  10 12 ) 2 ì
 3,074  1015 Â / ì
2
2

.
(44)
 const .
Это очень большая напряжённость электрического поля, но, в соответствии с законом Кулона, она убывает пропорционально квадрату расстояния от поверхности тора
электрона. Интересной является величина удельной поверхностной плотности массы полого тора электрона. Она определится по формуле
 mT 
me
m
9,109  10 31
 e2 
 2,464  10 8 êã / ì
12 2
2re  2e 2re
2  3,141  (2,426  10 )
2
 const .
(45)
Если мы на правильном пути, то из тороидальной модели электрона должна следовать математическая модель для расчета магнетона Бора  B . Учитывая радиус сечения
тора  е (42) и известные зависимости между током I и сечением провода  е
I  eC / 2е ,
(46)
а также зависимость магнитного момента М 0 формируемого током вокруг проводника
М 0  I     e2 ,
(47)
найдём магнетон Бора [1]
 Â  0,5  C  e   e  0,5  2,998  108  1,602  10 19  3,862  10 13 
 9,274  10 24 J / T  const .
(48)
Проверим размерность этой формулы [1], [3].
 В  0,5  C  e   e  const.  Сe e  J / T 

L  T  I  L L2  M  T 2  I

 L2  I  L2  I .
T
T2 M
(49)
Размерность соблюдается, поэтому формула (48) заслуживает доверия. Совпадение
результатов расчёта фотонной энергии электрона, магнетона Бора и радиуса электрона по
разным формулам, даёт основание предполагать, что электрон представляет собой замкнутый кольцевой вихрь, формирующий тороидальную структуру, которая вращается
относительно своей оси симметрии и относительно кольцевой оси тора, генерируя таким
10
образом его кинетическую E K и потенциальную E0 энергии, а также
магнитный мо-
мент электрона М е равный магнетону Бора М е   В (рис. 4, а).
а)
b)
с)
Рис. 4. а) схема теоретической модели электрона
(показана лишь часть магнитных силовых линий); b) схема электронного кластера;
с) cхема излучения электроном 6-ти магнитных
кольцевых полей фотона
Если показать всю совокупность линий, характеризующих магнитное поле электрона, то его модель примет форму, близкую к форме яблока (рис. 4, а).
Новая информация об электроне даёт основания считать, что, приводимая в справочниках величина ree  2,817  10 15 м , названная классическим радиусом электрона, является
радиусом цилиндра, ограничивающего сближение магнитных силовых линий электрона,
идущих вдоль оси его вращения в одном направлении (рис. 4, а). Достоверность этого
подтверждает безразмерная величина тонкой структуры  , которая равна отношению
длины окружности 2ree указанного цилиндра к радиусу электрона re [3].
2ree 2  3,142  2,817  10 15

 0,0073   .
re
2,426  10 12
(50)
А теперь представим, что внешние силы начинают вращать такой тор в обратную
сторону или тормозить его вращение. Сразу же на экваториальной поверхности тора образуется шесть вихревых, радиально направленных кольцевых полей (рис. 4, а). Удаляясь
от электрона, они формируют структуру из шести замкнутых друг с другом кольцевых
магнитных полей (рис. 4, с). Малейшее изменение плотности одного из этих полей или
малейшая удалённость его от геометрического центра формирует нецентральные силы,
которые начинают вращать такую структуру. Возникающая асимметрия между её полями
формирует неустойчивое положение такой структуры, автоматически влекущее её в прямолинейное движение со скоростью света С [1].
Оставшаяся часть электрона вновь восстанавливает свое вихрекольцевое движение,
изменив соответственно угловые скорости e ,   и радиусы re , e так, чтобы отличие
между ними в 2 раз сохранилось. Энергия электрона E e уменьшится соответственно.
Так как энергия электрона равна произведению постоянной Планка на угловую частоту E e  h e  me re2 e2 , то после излучения фотона энергия электрона уменьшится за
счет изменения его массы. Чтобы постоянная Планка сохранила свое постоянство, радиус
электрона re должен увеличиться, а частоты  e - уменьшиться.
Изменённые параметры электрона нарушают устойчивость его состояния, потому
он вынужден восстановить исходную массу. Если вблизи есть фотон с такой массой, то
11
электрон немедленно поглотит его и восстановит все свои константы. Если же вблизи нет
фотона, необходимого для восстановления потерянной массы, то у электрона одна возможность – восстанавливать свою массу путем поглощения субстанции окружающей
среды, которую мы называем эфиром. Он поглотит такое количество этой субстанции, которое восстановит его постоянную массу me . Автоматически восстановятся и все другие
его параметры и константы, управляющие его устойчивостью.
Таким образом, свободный электрон имеет строго постоянную массу me , заряд ee
и радиусы re ,  e . Когда он устанавливает связь с другим валентным электроном, то он тоже излучает фотон, и его параметры изменяются, но стабильность сохраняется благодаря энергии связи с другим валентным электроном. Если эту связь разорвать механическим путем, то исчезают условия пребывания электрона в стабильном состоянии. Чтобы
восстановить эти условия, электрон должен поглотить излученный фотон или эквивалентное ему количество электромагнитной субстанции из окружающей среды, которую
мы называем эфиром. Только после этого он сохранит свою устойчивость.
Обратим внимание на то, что радиусы световых и инфракрасных фотонов на много
порядков больше радиуса электрона. Это значит, что в момент излучения удаляющиеся
кольцевые магнитные поля формируют структуру фотона на значительном расстоянии от
электрона (рис. 4, с), определяемом длительностью переходного процесса от V до С . Поскольку радиус электрона равен радиусу рентгеновского фотона, то электрон не может
излучить гамма-фотон. Эту функцию выполняет протон при синтезе ядер.
Таким образом, электрон имеет форму вращающегося полого тора (рис. 4, а). Его
структура оказывается устойчивой благодаря наличию двух вращений. Первое - относительно оси, проходящей через геометрический центр тора перпендикулярно плоскости
вращения, и второе - вихревое вращение относительно кольцевой оси, проходящей через центр окружности сечения тора.
Несколько методов расчета базового радиуса тора, включающих различные его
энергетические и электромагнитные свойства, дают один и тот же результат, совпадающий с экспериментальным значением комптоновской длины волны электрона, а
именно e  re  2,426  10 12 м.
Итак, при обосновании модели электрона мы вовлекли в анализ уже существующие
законы Кулона и Ньютона и следующие константы: константу локализации k 0 , скорость
света С, постоянную Планка h , массу покоя электрона me , его заряд e , энергию покоя
электрона, электрическую постоянную  0 , магнитную постоянную  0 , магнетон Бора
 В , который мы обозначаем как  e  M e , комптоновскую длину волны электрона, которую теперь надо называть комптоновским радиусом re электрона.
Другой важной характеристикой электрона является его спин. Он в точности равен постоянной Планка и является величиной векторной h  6,626  10 34 . Её векторные
свойства следуют из её размерности кг  м 2 / с - кинетического момента.
Третья важная характеристика электрона - магнитный момент М е или магнетон
Бора, который генерирует напряженность Н е магнитного поля электрона (рис. 4, а). В
его геометрическом центре она равна Н e  7,025  10 8 Tл . Это - значительная величина, но
она интенсивно уменьшается по мере удаления от геометрического центра электрона
вдоль оси его вращения.
Таким образом, электрон представляет собой полый тор, который имеет два вращения: относительно оси симметрии и относительно кольцевой оси тора. Вращением электрона относительно центральной оси управляет кинетический момент h - векторная величина. Вращение относительно кольцевой оси тора формирует магнитное поле электрона,
12
а направления магнитных силовых линий этого поля формируют два магнитных полюса:
северный N и южный S (рис. 4, а).
Модель электрона (рис. 4, а) невольно формирует представление о возможности
образования кластеров электронов. Разноименные магнитные полюса могут сближать их,
а одноименные электрические заряды ограничивать это сближение. В результате электроны, соединяясь друг с другом, могут формировать кластеры (рис. 4, b). Уже существует экспериментальное доказательство этому факту [5], [6], [7], [8].
. В процессе формирования кластера электроны излучают световые фотоны, которые и
формируют электрическую искру и при этом слышится треск. Треск - это следствие резкого повышения давления в зоне искры излучёнными световыми фотонами, размеры которых на 5 порядков больше размеров электронов, которые излучают их.
В Природе электрические искры превращаются в молнии, а треск электрической
искры - в мощные громовые раскаты. При этом надо иметь в виду, что природные молнии
формируют фотоны, излучаемые электронами при формировании кластеров гидроксила
ОН  . Главный фактор, повышающий давление в зоне молнии, - увеличенный объём фотонов, излучаемых электронами. Он больше объёма самих электронов, которые излучают
фотоны, на 5-7 порядков.
Таким образом, давление в патронах, снарядах и ракетных двигателях формируют
фотоны, излучаемые электронами молекул, участвующих в химических реакциях в этот
момент. Вполне естественно, чем больше длина волны (радиус) фотона, излучённого
электроном, тем больше давление и больше скорость ракеты. Шлейф дыма, выходящий из
сопла ракеты «Искандер» убедительно доказывает, что давление в камере сгорания двигателя этой ракеты формируют инфракрасные (невидимые) фотоны, размеры которых могут
быть больше размеров световых фотонов на 2 и даже - 3 порядка. В результате скорость
указанной ракеты, как объявлено по телевидению, достигает 2100 м/с. Это больше скорости пули. Но это не единственный физический фактор, обеспечивающий столь большую
скорость данной ракеты. Так что старая физико-химическая идея о том, что давление, выталкивающее пули и снаряды и формирующее скорость ракеты, создается газами, глубоко
ошибочно.
Анализ изложенного показывает, что формированием структуры электрона (рис. 4, а)
управляют более 20 констант, в которых отразилась достоверность всех сформулированных нами гипотез и они приобрели статусы постулатов.
5. Поведение электрона при увеличении скорости его движения
Современные релятивисты, не в силах удержать поток критики по поводу их ошибочных воззрений, выставляют в качестве защитных щитов результаты некоторых экспериментов, которые, как они считают, можно понять только на основе релятивистских идей.
К их числу относится экспериментальный факт увеличения массы электрона при увеличении скорости его поступательного движения. Интерпретируют они результат этого эксперимента с помощью релятивистского соотношения
m
me
1V 2 / C 2
.
(51)
Действительно, из этого соотношения следует, что с увеличением скорости V поступательного движения электрона его масса m увеличивается по сравнению с массой покоя
me . Спросите у них: почему и за счет чего это происходит? Ответа Вы не получите, так
как их интерпретация базируется не на знании, а на вере в непогрешимость эйнштейновских идей относительности. При этом они утверждают, что это соотношение можно получить только из релятивистских идей и ниоткуда больше.
13
Чтобы показать, что вариантов вывода формулы (51) и вариантов интерпретации ее
может быть несколько, попытаемся и мы найти новый вывод этой формулы и новую интерпретацию причины увеличения массы покоя электрона (рис. 4, а) при его ускоренном
движении [4].
На рис. 5 показано движение модели электрона в электрическом поле. Поскольку
заряд электрона формируется на его тороидальной поверхности, то направление движения
электрона в электрическом поле будут формировать, прежде всего, экваториальные точки этой поверхности. И в свободном состоянии, и в движении электрон обладает кинетическим моментом h  me re2  e  meCre , вектор которого направлен вдоль оси вращения тора [4].
Рис. 5. Схема движения электрона в электрическом поле
Учитывая, что ускоренное движение электрона происходит под действием внешнего воздействия, которое изменяет состояние среды (в которой движется электрон), формируя некоторое сопротивление его движению, обозначим массу электрона в его поступательном движении через m . Это будет означать, что неизвестный нам коэффициент сопротивления среды мы включили в символ m . Этим он и отличается от символа me в выражении кинетического момента. В этом случае импульс электрона запишется так: mV
(рис. 5).
Таким образом, при принудительном поступательном движении к электрону приложены два перпендикулярных друг другу механических вектора h и mV . Первый из них
характеризует вращение электрона относительно своей оси симметрии, а второй - принудительное поступательное движение. Сразу возникает вопрос: какое же суммарное движение будет иметь электрон в таком случае? Оно ведь тоже должно характеризоваться
векторной величиной, равной сумме первых двух векторов. Но мы не можем складывать
эти векторы, так как их численные значения имеют разные размерности. Чтобы устранить
этот недостаток, надо численное значение второго вектора mV изменить так, чтобы
он имел такую же размерность, как и вектор h . Для этого умножим его на величину re .
Вполне естественно, что сумма первых двух векторов будет равна третьему вектору, который должен характеризовать сразу два упомянутых движения тороидальной модели
электрона (рис. 4, а). Чтобы третий вектор, также как и второй, учитывал сопротивление
среды, мы обозначим в его выражении массу электрона символом m . Кроме этого, третий вектор должен иметь такую же размерность, как и первые два. Для этого умножим и
его численную величину на re (рис. 5, b).
14
После такой подготовки мы имеем право найти геометрическую сумму первых
двух векторов h и mV . Из рис. 5 получим
(mCre ) 2  (meCre ) 2  (mVre ) 2
(52)
или
m 2C 2  m 2V 2  me2C 2 .
Окончательно найдем
m
me
1V 2 / C 2
.
(53)
Это и есть знаменитое релятивистское соотношение, показывающее увеличение
массы электрона при увеличении скорости его поступательного движения в электрическом поле. Сразу отметим самое главное. Мы получили это соотношение не в псевдоевклидовой геометрии Минковского, а в геометрии Евклида и в рамках Аксиомы Единства пространства – материи - времени.
Теперь становится ясным кинематический смысл отношения V 2 / C 2 . Когда на
электрон не действуют никакие внешние силы, то V  0 и m  me и он вращается только
относительно своей оси. Мгновенный центр P вращения в этом случае совпадает с геометрическим центром электрона (рис. 5, b, c).
Как только электрон получает еще и поступательное движение, то сразу же его
мгновенный центр вращения P начинает удаляться от геометрического центра к периферии его тороидальной структуры (рис. 5, d). В момент, когда поступательная скорость V
приблизится к скорости C , с которой вращается кольцевая ось тора, мгновенный центр
вращения удалится от геометрического центра электрона на величину re (рис. 5, d, в точку
k). В этом случае V  C и m  . Все эти изменения происходят в системе отсчета, связанной с наблюдателем или внешним источником, принудительно формирующим его
ускоренное поступательное движение.
А теперь вспомним, что в этом случае кроме поступательного и вращательного движений у электрона есть еще и потенциальное (вихревое) вращение. Мы уже отмечали, что
резкое изменение соотношений между кинетическим и потенциальным вращениями электрона приводит или к поглощению, или к излучению фотона в зависимости от направления изменения этого соотношения. Если это изменение замедляет кинетическое вращение,
то идет процесс излучения фотонов, а если ускоряет, то - поглощения. Из описанного следует причина излучения фотонов электронами, движущимися в какой-либо среде, называемого эффектом Черенкова.
Нетрудно представить, что оба эти случая возможны при переменном движении электрона в электрическом поле. В одном из них должно наблюдаться излучение фотонов и
его называют тормозным, а в другом - поглощение, но не фотонов, а субстанции среды
формируемой электрическим полем, в котором движется электрон. Грубо говоря, тороид
электрона будет накручивать на себя силовые линии поля и за счет этого увеличивать
свою массу m при V  C (рис. 5, а).
Таким образом, у нас есть основания предполагать, что энергия, а значит и масса
электрона, увеличиваются за счет поглощения материальной основы среды, ускоряющей
его движение. Мы можем назвать эту среду эфиром или тёмной материей. Даже поверхностный анализ движения тороидальной модели электрона в электрическом поле дает ответы на вопросы: почему и за счет чего увеличивается масса электрона? Причем, эти ответы имеют все признаки, которые позволяют отнести их на первом этапе к разряду гипотетических.
15
Вполне естественно, что постоянная Планка h  me re2 e  me re C  Const должна
оставаться постоянной и при ускоренном движении. Если масса me электрона будет увеличиваться, то при сохранении постоянства скорости C  Const экваториальных точек
тора его радиус re должен уменьшаться. Вот почему с увеличением скорости электронов
в электронном микроскопе, как говорят ортодоксы, увеличивается их разрешающая способность.
Используя соотношение (53), найдем массу электрона при скорости его движения,
близкой к скорости света V  0,99C .
me
me
(54)
m
m
 7,089me .
1V 2 / C 2
1  (0.99C ) 2 / C 2
Так как масса электрона увеличилась до m1  7,089me , то эту величину мы и должны использовать при расчете радиуса электрона
r1 
h
6,626  10 34

 3,423  10 13 м .
31
8
m1  C 7,089  9,109  10  2,998  10
(55)
Как видно (55), радиус электрона (5), (15), (31).действительно уменьшается при
увеличении скорости его движения.
Поскольку поведением электрона, так же как и поведением фотона, управляет в
движении закон локализации частиц, то произведение увеличенной массы электрона m1
на уменьшенный его радиус r1 должно равняться константе локализации (4).
k e  r1  m1  3,423  10 13  7,089  9,109  10 31  2,210  10 42 êã  ì .
(56)
А теперь представим, что внешние силы не только затормозили кинетическое вращение электрона, но и изменили его направление. Что произойдет с направлением потенциального вращения? Оно тоже изменится и электрон превратится в позитрон. Но это
очень неустойчивое электромагнитное образование, поэтому время жизни позитрона ничтожно мало.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Изложенная информация доказывает несостоятельность последней опоры релятивистов – получение математической модели для расчёта и объяснения увеличения масс
элементарных частиц при увеличении скоростей их движения только из релятивистских
идей. Указанный эффект реализуется и в рамках законов классической механики.
Литература
1. Канарёв Ф.М. Начала физхимии микромира. Монография. Том. I. 15-е издание.
http://www.micro-world.su/
2. Суорц Кл. Э. Необыкновенная физика обыкновенных явлений. Том 2. М.: "Наука"
1987.
3. Бурдун Г.Д. Справочник по международной системе единиц СИ. Издательство стандартов. М. 1977.
4. Канарёв Ф.М. Начала физхимии микромира. Монография. 5-е издание. Краснодар 2004.
396с.
5. Kenneth R. Shoulders, "Method of and Apparatus for Production and Manipulations of High
Density Charge", U.S. Patent 5,054,046, issued Oct 1, 1991.
16
6. Ken Shoulders & Steve Shoulders, "Observations on the Role of Charge Clusters in Nuclear
Cluster Reactions", J. of New Energy, vol. 1, no 3, pp 111-121, Fall 1996, 7 refs, 22 figs.
7. Hal Fox, Robert W. Bass, & Shang-Xian Jin, "Plasma-Injected Transmutation", J. of New
Energy, vol. 1, no 3, Fall 1996, pp 222-230, 23 refs, 4 figs.
8. Shang-Xian Jin & Hal Fox, "High Density Charge Cluster Collective Ion Accelerator," J. of
New Energy, vol. 4, no 2, Fall 1999, pp 96-104, 47 refs, 4 figs., 3 tables.