Бывает и такое. Я заглянул в интернет не за фильмами, не за эротикой, не за смешными видео, не за новостями и фотками. Я поинтересовался, как там дела у Квантовой Физики? Много лет прошло с тех пор, как. Стало любопытно. Наверное, уже все тайны разгадали.
Меня постигло жестокое разочарование. Ребята, вы чего? Ничего не изменилось? Серьезно?
Много-много лет назад человеческий разум осознал бесконечность Вселенной. Доказал философским, логическим, научным путем. Нет пределов за пределами. Простая, элементарная логика подсказывает, что и внутрь пространства принцип работает точно так же. Материя делится бесконечно. Молекулы состоят из атомов; атомы из ядер и электронов; ядро из протонов и нейтронов, протоны с нейтронами из кварков. Дальше шоу должно продолжаться. Но взрослые дяди на полном серьезе кричат: «Ура! Кварк – это кирпичик мироздания. Он не делится». Да? А я-то думал, что вы умные…
Другие (но очень похожие) дяди говорят: «Был Большой Взрыв». А до него ничего не было. Не было ни материи, ни энергии, ни пространства, ни даже времени. НИЧЕГО. А потом ка-а-ак эба…
Сама теория Большого Взрыва мне очень нравится. Она внятно объясняет многие вещи. Красное смещение, расширение Вселенной, распределение материи, реликтовое излучение. Но взрыв ОДИН? Опять те же грабли. Меня обуяло раздражение. Я по образованию инженер электрик и физика для меня родная дисциплина, но мой Бог – это закон Ома для участка электрической цепи. Да и в учебник физики я последний раз заглядывал, когда сын учился в школе.
Я залез в Википедию просто для того, чтобы вспомнить значения физических терминов, я их забыл давным-давно. И за два вечера написал статью «Теория Бесконечных Больших Взрывов», в которой выплеснул все свое негодование современными концепциями в науке, раздражение, сарказм и, в том числе, свои дилетантские соображения на этот счет.
По аналогии с бесконечностью Вселенной, бесконечностью Времени и бесконечностью деления материи. Большие взрывы происходят вечно и непрерывно. Вселенная похожа на мыльную пену, состоит из множества пузырей – локальных Вселенных, образованных Большими Взрывами. Они окружают нас со всех сторон. Но мы не можем пока что их наблюдать – слишком велики размеры «пузыря». Встречные потоки галактик на границах пузырей создают гигантские накопления материи, которые миллиарды лет конденсируются, сжимаются и при достижении критической массы – БАХ! – очередной взрыв. Большой, конечно же, Большой.
Я опубликовал эту «Теорию». (Одна из предыдущих статей).
В интернете много чего написано. А ответа на самый животрепещущий детский вопрос – почему двигается электрон? – я так и не получил.
Современная Физика, и тем паче Квантовая Физика (для меня это теперь ругательное словосочетание) считает, что разобралась с устройством атомов. Ну, как же? Все ж ясно. Ядро из протонов и нейтронов, электроны. Они знают все. Размеры, заряд, массу, спин, магнитные параметры, квантовые числа, радиус орбит и формы электронных облаков. Все знают.
А на вопрос «Почему электрон не падает на ядро или не улетает» отвечают очень умными словами, суть которых сводится к «ПОТОМУ ЧТО, Бл!»
Сначала атом, по мнению ученых, был устроен как пудинг (запеканка) с изюмом. Самая первая модель была создана, когда существование электрона уже обнаружили. А ядро еще не открыли. Думали, что атом такая смесь из положительных и отрицательных зарядов.
Следом, в 1911 году Эрнест Резерфорд открыл существование ядра и предложил планетарную модель атома. Планетарная, потому что электроны в этой модели вращаются вокруг ядра как планеты вокруг солнца. Она была принята за основу и с некоторыми доработками и сейчас является основной. А потому называется «классической».
Но вот незадача, согласно законам стандартной электродинамики, электрон, движущийся вокруг ядра по криволинейной орбите с центростремительным ускорением, должен излучать электромагнитные волны, кванты энергии. При этом, его собственная энергия должна достаточно активно расходоваться и уже через несколько наносекунд «обессиленный» отрицательно заряженный электрон должен рухнуть на поверхность ядра. Притянутый положительным протоном.
Красивая модель атома затрещала по швам. На «помощь» подоспел Нильс Бор. Он срочно озвучил постулаты, согласно которым электрон, вращаясь в атомах, находится в «специальном энергетическом состоянии». И поэтому не обязан излучать и терять энергию. И вообще никому ничего не должен. И вообще, взаимодействия в атоме специфичны и законам классических наук не подчиняются. И вообще, теперь объяснять процессы в атоме будет особая наука – Квантовая Физика.
Вот так!
Господин Бор выдал электрону официальное разрешение не тратить энергию при вращении. Вот бы в других областях наук так просто все решалось!
Однако ученое сообщество, придавленное авторитетом Бора, возражать не стало, а облегченно вздохнуло – проблема решена. Прикольная концепция атома стала называться модель «Бора-Резерфорда».
Пользуясь постоянной Планка (ℏ), которая связывает частоту и энергию кванта электромагнитного излучения, Бор рассчитал орбиты, на которых обязаны находиться электроны. Меняя стационарную орбиту, электрон по «распоряжению» Бора должен отдать или получить фотон (квант) энергии, сохраняя тем самым устойчивость орбиты.
Ох. Ни в чем не разобравшись, стараясь быстрее двигаться в своих исследованиях дальше, ученые мужи так и оставили в основе науки модель атома, в котором процессы происходят по приказу. Что тут скажешь?
Прошли годы. Более современная «квантово-механическая» модель была сделана на основе планетарной. Только теперь считается, что определить, где находится электрон, невозможно. Только вероятность этого. Да и не уверены уже, что электрон это электрон. Представлен теперь и волновой функцией в том числе. Но наше знание или незнание позиции и сущности электрона никак не влияют на его устойчивую орбиту. А объяснять постоянство вращения электрона как-то надо.
Объяснили. На мой вкус, получилось не намного лучше, чем у Бора. Пурги нагнали больше, но ясности не наступило. Согласно современным веяниям, отрицательный заряд электрона, попадая в зону действия положительного протона, начинает искривлять свою орбиту, притягиваясь к ядру. (Как и раньше). В это время (как бы уже сообразуясь немного с реалиями электродинамики) двигаясь с угловым ускорением, электрон излучает «корректирующий» фотон. Выпустив фотон, электрон освобождается от значительной части своего отрицательного заряда. Теперь протон притягивает его не так сильно, и траектория движения электрона постепенно начинает отдаляться от ядра. В это время (Опа!) от ядра отражается выкинутый корректирующий фотон, попадает электрону точно в рюкзак. Поглощенный обратно фотон восстанавливает прежний заряд, и протон опять склоняет маленького электрончика к нежелательному контакту. Как только траектория электрона вновь начинает опасно сближаться с ядром, он опять вытаскивает из рюкзака (догадались?) наш любимый корректирующий фотон и снова выбрасывает его, как мешок с песком из воздушного шара. И так миллиарды лет.
Наш меткий электрон то бросает этот баскетбольный фотон, то опять ловит его. Таким образом, он летает, а энергия не расходуется. То выбрасывается, то подбирается. (Ну, еще нам сообщают, что упасть на поверхность ядра электрону дополнительно мешают магнитные поля протона).
У меня по поводу этой, противоречащей здравому смыслу, бредятины вопросов не возникло. Вопрос напрашивался другой. Вот, тот, кто это все придумал, он реально верил в это?
Почему физики боятся произнести вслух простые человеческие слова «Я не знаю»? Ну почему они десятилетиями делают вид, что все решено? Только они, посвященные, в курсе. А остальным просто не понять.
Значит так. Смотрите. Мы со школы знаем, а затем квантовые умники нам подтверждают – электрон живет примерно 6,6*10 в 28 степени лет. Это миллиард раз по миллиард миллиардов. Лет. Это с нашей точки зрения вечность. Это даже с точки зрения нашей локальной вселенной (смотри статью 1) – вечность. Все это время он двигается. Ни одной микро или нано секунды он не находится в покое. Он вертится вокруг ядра атома, затем выпрыгивает на свободный уровень и бегает по кристаллической решетке металлов. Принимает участие в том, чтобы утром закипел чайник, понуро работая в замкнутой электрической цепи под действием жестокой и властной Электродвижущей Силы. Оказавшись на свободе, полетав в пространстве, удивляет ученых в опыте с двумя щелями. А затем попадает опять в какой-то атом и наворачивает бесчисленные круги. Миллиарды лет.
Я сейчас задам вопрос. На него ответит и ребенок. Скажите, возможно ли все это за счет внутренних ресурсов маленького электрона? У него в жё… задней части вечная батарейка? Да нет, конечно! Это невозможно! Столь продолжительная активная деятельность возможна только при наличии ВНЕШНЕЙ СИЛЫ. Причем силы постоянной, непрерывной. Только так и никак иначе. Так почему же сто лет многие ПОКОЛЕНИЯ физиков пытаются «тюнинговать» истлевшую классическую модель? А?
Более того, все те, кто пытался создать свою оригинальную гипотезу, делали это на основе внутреннего цикла атома? По-прежнему считая, что все тайны движения электрона внутри атома.
ПО-ЧЕ-МУ? (Вопрос риторический, можете не отвечать…)
Я разозлился. Ретрограды! Лентяи! А, вот, я вам щас!!! Сейчас бывший инженер, продавец детской мебели вам покажет где раки ракам раком…
Я закрываю глаза. Пауза. Глубокий вдох. Выдох. Я начинаю создавать честную модель атома. Я при этом ржу, конечно. Я многого не помню. НО! Я не создаю сказки как Резерфорд. Я не поручаю элементарным частицам выполнять мои требования как Бор. Я не требую от атома нарушать законы электродинамики. Меня уже бесит манера каждый пук сопровождать обменом и выделением новых частиц. Я не включаю в цикл жизни атома волшебные баскетбольные мячи. Я не утверждаю, что после полного оборота электрона вокруг ядра всё вернулось на исходную, нарушая закон сохранения энергии. Я ничего этого себе не позволю.
ЕДИНСТВЕННОЕ, что я скажу перед началом, это ОЧЕВИДНАЯ банальность: «Вечное движение электрона имеет внешний источник энергии».
Все. Готовы? Поехали!
.
(Ну, естественно, продолжение следует, как без него-то?)
