РЕЛЯТИВИСТCКИЙ ЭЛЕКТРОН Канарёв Ф.М. Анонс.

РЕЛЯТИВИСТCКИЙ ЭЛЕКТРОН
Канарёв Ф.М.
[email protected]
Анонс. Некоторые иностранные читатели нашего сайта присылают научные вопросы с просьбами дам им экспертные ответы на них. Один из них из Германии
просит разъяснить, почему с увеличением скорости масса электрона увеличивается в точном соответствии с Теорией Относительности А. Эйнштейна?
Questions matching your expertise. What's the relation between time and mass? Why if time dilated
observed mass is increased, Physically please?
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
me
m
.
(1)
1V 2 / C 2
Действительно, из этого релятивистского соотношения, полученного в геометрии Минковского, 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 ни откуда больше.
Чтобы показать, что вариантов вывода формулы (1) и вариантов интерпретации ее может быть несколько, попытаемся и мы найти новый вывод этой формулы и новую интерпретацию по увеличению массы покоя электрона при его ускоренном движении [1].
На рис. 1 показано движение модели электрона, согласно релятивистской
идеи, 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 [1].
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
2
он и отличается от символа me в выражении кинетического момента. В этом случае импульс электрона запишется так: mV [1].
Рис. 1. Схема движения электрона в электрическом поле
Таким образом, при принудительном поступательном движении к электрону приложены два перпендикулярных друг другу механических вектора h и mV
(рис. 1, b). Первый из них (h) характеризует вращение электрона относительно
своей оси симметрии, а второй (mV) - 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 размерности обоих векторов были одинаковые. 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. 2, a). 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 .
После такой подготовки мы имеем право найти геометрическую сумму
первых двух векторов h и mV . Из рис. 1, b получим [1]
3
(mCre ) 2  (meCre ) 2  (mVre ) 2
(2)
или
m 2C 2  m 2V 2  me2C 2 .
Окончательно найдем
m
me
1V 2 / C 2
.
(3)
Это и есть знаменитое релятивистское соотношение (1), 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 [1].
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. 1, b, c) [1].
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. 1, 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. 1, 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 [1].
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. 1, а) [1].
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. Даже поверхностный анализ движения тороидальной модели электрона в электрическом поле
4
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.
Вполне естественно, что постоянная Планка h  me re2 e  me re C  Const
должна оставаться постоянной и при ускоренном движении её носителя. 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 увеличивается их разрешающая способность. При большей массе они излучают и фотоны
большей массы, но меньшей длины волны, что и увеличивает разрешающую способность электронных микроскопов.
Используя соотношение (3), найдем массу электрона при скорости его
движения близкой к скорости света V  0,99C [1].
me
me
(4)
m
m
 7,089me
2
2
1V / C
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 [1]
r1 
h
6,626  10 34

 3,423  10 13 м .
31
8
m1  C 7,089  9,109  10  2,998  10
(5)
Как видно (5), радиус электрона действительно уменьшается при увеличении скорости его движения по сравнению с радиусом покоя (6 и 7).
re (theor)  2,4263087  1012 м ;
(6)
e (exp er )  2,426309  10 12 м
(7)
Поскольку поведением электрона, так же как и поведением фотона управляет в движении закон локализации частиц, то произведение (8) увеличенной массы электрона m1 (4) на уменьшенный его радиус r1 (5) должно равняться константе локализации фотона, электрона, протона и нейтрона и это действительно так (9)
[1].
(8)
ke  r1  m1  3,423 1013  7,089  9,109 1031  2,210 1042 êã  ì .
k f  ke  k p  k n  k0 
h mr 2

 m  r  2,210 1042 êã  ì  const .
C
r
(9)
Это веское доказательство правильности пути, по которому мы идём.
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 пре-
5
вратится в позитрон. Но это очень неустойчивое электромагнитное образование,
поэтому время жизни позитрона ничтожно мало.
Итак, при обосновании модели электрона мы вовлекли в анализ уже существующие законы Кулона и Ньютона, электромагнитную силу Лоренца и следующие константы: скорость света С, постоянную Планка h , массу покоя электрона
me , константу локализации k 0 его заряд e , энергию покоя электрона, магнетон
Бора M e , электрическую постоянную  , комптоновскую длину волны электрона,
которую теперь надо называть комптоновским радиусом электрона, и энергию
ионизации атома водорода.
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 основной размерности êã  ì 2  ðàä. / ñ - кинетического момента [1].
Третья важная характеристика электрона - магнитный момент или магнетон
Бора, который генерирует напряженность Be магнитного поля электрона (рис.
2, а). В окрестностях его геометрического центра она равна Be  7,025 108 Tл . Это
значительная величина, но она интенсивно уменьшается по мере удаления от
геометрического центра электрона вдоль оси его вращения [1].
На рис. 2, а показана лишь часть магнитных силовых линий, характеризующих поле электрона. Если показать всю совокупность этих линий, то модель
электрона примет форму, близкую к форме яблока. Поскольку силовые линии
электрического поля перпендикулярны силовым линиям магнитного поля, то
электрическое поле в такой модели станет почти сферическим, а магнитное поле
по форме будет близко к магнитному полю стержневого магнита [1].
Рис. 2: а) модель электрона; b) модель кластера электронов;
с) модель фотона, излучаемого электроном
Обратим внимание на то, что магнитные силовые линии имеют максимальное сближение в центре симметрии электрона (рис. 2, а). Это даёт нам основание
полагать, что радиус окружности, ограничивающий магнитные силовые линии в
центре симметрии электрона равен величине, которая была названа классическим
радиусом электрона, входящим в постоянную тонкой структуры (10).
6

0  C  e 2
2h

2ree
 0,0073 .
re
(10)
Модель электрона (рис. 2, а) невольно формирует представление о возможности образования их кластеров. Разноименные магнитные полюса могут
сближать их, а одноименные электрические заряды ограничивать это сближение.
В результате электроны, соединяясь друг с другом, могут формировать кластеры
(рис. 2, b). Уже существует экспериментальное доказательство этому факту.
Заключение
Релятивисты – люди верующие не в научную истину, а в авторитет автора,
якобы открывшего её. Это их главное заблуждение. Научные авторитеты, научные творения которых живут вечно, рождаются не так часто. Первым из них был
Евклид, родившийся более 2-х тысяч лет назад. Конечно, тогда книги не печатали.
Оставались рукописи авторов. В библиотеке современного классического российского университета Вы найдёте: Евклид Начала Евклида. Книги I-VI. М-Л. 1948.
446стр.
Ошибочность релятивистских творений доказана давно, и многократно.
Тщетны попытки релятивистов возродить то, что отвергается большей частью
здравомыслящей международной научной общественности, более 400 членов которой ежесуточно посещают персональный научный сайт http://www.microworld.su/. В конце этого года ему исполнится 4-е года, а общее количество посещений достигнет 400000. Научный сайт отличается от всех остальных сайтов тем,
что его страницы заполнены обилием математических формул, рисунков и таблиц,
для понимания сути которых нужны научные знания. Лженаучные знания лженаучной комиссии РАН не помогут, так как они базируются на лженаучных критериях достоверности.
Источники информации
1. Канарёв Ф.М. Начала физхимии микромира. 8-е издание. Краснодар. 2007.
750стр. 100 экз.
2. Канарёв Ф.М. Лекции № 8-9.
3. Канарёв Ф.М. Тайны электронных микроскопов.
http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/9999.html