6. Взаимодействия внутри ядра.
Ядро атома представляет собой сложную (составную) физическую форму с некоторым рядом границ, убывающих по своей выраженности. Соответственно, оно имеет некоторую массу и пространственные размеры.
Можно представить некоторую простую модель, описывающую главное из того, что происходит в ядре. Такая возможность появляется на основе концепции формы. Форма – это объект. Поэтому модель взаимной динамики квантовых форм также может быть достаточно объективной.
6.1 Взаимодействие кварков.
Необходимо отметить, что кварки, как отдельные физические формы не зарегистрированы. К тому же, они обладают “не целым” зарядом. Поэтому есть смысл относиться к этим формам, как к некоторым волновым пространственным условиям. Которые приводят к устойчивым колебаниям в виде суммарной формы, содержащих эти кварки. Такие условия по отдельности не существуют, а могут быть проявлены только в группе, как разные переменные в одном уравнении. Но поскольку данные условия приводят к возникновению реальных массивных частиц, следует считать их реальными колебательными процессами.
Такая ситуация подобна представлению некого процесса суммой гармоник. Вполне можно утверждать, что таких гармоник нет в реальности, а есть лишь наблюдаемый процесс и гармоники – только удобное представление. Но можно утверждать и обратное, считая исследуемый процесс суммой реально существующих слагаемых.
На рис. 15, 16 показано, как могут взаимодействовать кварки в ядре. На уровне ядер частоты колебаний выше, дистанции короче, а границы форм значительно более выражены (они контрастнее), чем в случае ядра и электрона. Соответственно, относительная сила взаимодействий тоже выше. Поэтому эту силу считают проявлением отдельного вида взаимодействий.
Ранее уже было показано, что в соответствии с концепцией данной работы свойством электрического взаимодействия обладает согласованное взаимное вращение форм. Взаимодействие кварков, как “частично” заряженных частиц, также является взаимодействием вращающихся форм, как и в случае электрона и ядра. В динамике кварков сочетаются аспекты вращения и колебания. И они взаимодействуют друг с другом в согласованной динамике. Эту динамику можно назвать взаимное “качание”, когда при вращении форм друг по другу их оси вращения “качаются” в пределах некоторого телесного угла.
Различия динамики форм U и d кварков заключаются в различии угла их качания, а также в размере форм.
U-кварк имеет меньший размер формы и больший телесный угол, в котором эта форма качается. U-кварк имеет относительно больше энергии вращения, чем d-кварк. Соответственно, d-кварк имеет меньший угол качания и больший размер формы.
В случае протона (Рис.15) два U-кварка “катаются по волнообразной траектории” по d-кварку. U-кварки сочетают вращение с колебанием (с преобладанием вращения). Соответственно d-кварк совершает колебательные движения в пределах некоторого телесного угла, и имеет аспект встречного (противоположного) вращения по отношению к каждому из U-кварков. У d-кварка колебание преобладает над вращением. При этом форма d-кварка “объемнее”, чем форма U-кварка.
U-кварк имеют “больше аспекта вращения”, чем d-кварк и поэтому имеет заряд больше (+2\3), чем d-кварк (-1\3).
U-кварки “не встречаются” друг с другом и не отталкиваются, при этом они притягиваются к d-кварку, обеспечивая устойчивость протона. В целом, эта система из трех кварков имеет постоянное вращение в двух перпендикулярных плоскостях. Динамическая суперпозиция этих трех форм порождает общую “наружную” форму протона, которая вращается и несет заряд +1.
В случае нейтрона (Рис.16) один U-кварк “катится” по волнообразной траектории между двумя качающимися d-кварками. И здесь также U-кварк имеет больше аспект вращения, а d-кварк больше аспект колебания.
Суперпозиция этих трех форм кварков рождает общую “наружную” форму нейтрона. И эта форма качается в пределах некоторого телесного угла. Она не вращается и не имеет заряда.
В случае “свободного” нейтрона отсутствие постоянного вращения в качестве стабилизирующего аспекта не позволяет ему существовать достаточно долго, как вращающемуся и долгоживущему протону.
Рис.15
Рис.16
Итак, сила, удерживающая кварки по своей природе та же самая, что и в случае электромагнитного или гравитационного взаимодействия. Она также удерживает комбинацию частиц вместе, не давая их формам как разъединиться, так и “проникнуть друг в друга” (Рис. 4). Такую ситуацию можно назвать конфайнментом.
6.2 Взаимодействие протонов и нейтронов.
Протон и нейтрон – это формы. Они являются суперпозициями взаимодействий форм соответствующих кварков.
Доминирующий взгляд на ядро объясняет удержание одинаково заряженных протонов в ядре противоборством различных по природе сил.
В предлагаемой модели противоборство отсутствует. В устойчивом взаимодействии форм отсутствует борьба.
Протоны и нейтроны удерживаются в ядре за счет согласованной динамики взаимодействия их форм.
К сожалению, представить здесь достаточно наглядную пространственную модель сложно по причине ограниченности графических возможностей. Но важно то, что такая модель возможна.
Эта модель упрощенно выглядит так: соседние нейтроны качаются друг по другу в пределах некоторого телесного угла, а протоны “катаются” каждый по своему нейтрону по волнообразным траекториям (Рис. 17, Рис. 18).
Рис. 17
Рис. 18
Такие траектории при определенном сочетании их параметров позволяют протонам, двигающимся по соседним нейтронам, никогда не “встречаться”.
Также, протоны “уклоняются” от взаимодействия с соседними нейтронами. И это является основой устойчивости ядер.
Однако, чем больше протонов и нейтронов содержит ядро, тем выше сложность волновой системы, тем выше требования к согласованности различных конкретных колебаний внутри этой системы. При некотором пороговом уровне сложности вероятность выхода этой системы из согласованного режима становится достаточной высокой, чтобы реализоваться в событие, которое мы можем статистически зафиксировать. Также, можно наблюдать нарушение согласованности волновой динамики ядра при внешних воздействиях. В том числе искусственно созданных. Результатом такого нарушения может стать распад ядра.
Оценивая уже приведенные модели взаимодействия и те модели, которые последуют ниже, важно понимать, что взаимное качание волновых оболочек хотя и не является взаимным вращением, как у противоположных зарядов, но принципиально ничем не отличается. Оно также является динамическим процессом взаимодействия и обеспечивает устойчивость этого взаимодействия.
Поэтому, в частности, возможно устойчивое состояние материи, содержащей только нейтроны. Такой объект может иметь свойства единой, согласованной колебательной системы. В нем может отсутствовать такое явление, как сопротивление изгибу и смещению в некоторых пределах. А это может означать состояние, подобное сверхтекучести.
Итак, в результате представленной выше внутриядерной динамики соседние нейтроны взаимодействуют друг с другом, а протоны взаимодействуют с нейтронами. При этом заряженные формы не “конфликтуют”. В приведенной модели форма нейтрона несколько “объемнее”, чем форма протона.
Относительная сила описанных взаимодействий протонов и нейтронов ниже, чем у взаимодействия кварков. Это определяется меньшей степенью выраженности границ форм протонов и нейтронов, меньшими частотами колебаний чем у кварков и соответственно большими, чем у кварков, размерами форм. Но природа этих сил одинакова.
В результате суперпозиции внутренних форм ядра образуется более внешняя форма ядра атома в целом. Она имеет периодический ряд границ (форм). Эти границы имеют вращательную динамику. Их волновые параметры однозначно определяются составом внутренних форм.
6.3 Об устойчивости и симметрии.
Ядро находится в устойчивом состоянии, в балансе, поскольку внутри него отсутствует борьба различных по природе сил, а есть баланс (отсутствие сил) или симметрия.
Симметрия, присущая устойчивому взаимодействию форм основана на единстве природы всех форм. Если предположить, что природа действующих сил различна, устойчивый баланс между ними принципиально невозможен.
По факту физический мир организован симметрично. Это говорит о единстве источника всей материи. Симметрией взаимодействия границ форм определяется главное свойство материи – устойчивость существования и очертаний материальных объектов. Именно по этой причине о материи можно сказать, что она существует.
Благодаря симметрии взаимодействия кварки, протоны и нейтроны не “сливаются воедино”, а электроны не “падают” на ядро. Именно поэтому молекулы сохраняют конфигурацию и свойства, а материальные тела имеют устойчивые очертания.
Принципиальная способность физической формы к симметричному, а значит устойчивому взаимодействию – основа материального мира.
7. Объединение атомов в молекулы.
Свойства веществ настолько разнообразны, что кажутся следствием огромного числа различных физико-химическими свойств атомов, молекул и их соединений.
В свете данной работы все эти разнообразные свойства определяются только вариантами согласованной (симметричной) волновой динамики взаимодействия форм молекул и атомов, как и в рассмотренных уже случаях взаимодействия кварков, протонов и нейтронов, электронов и ядер.
В случае химических связей действует все та же единственная сила, что и при рассмотренных ядерных или электромагнитных взаимодействиях.
7.1 Взаимодействие атомов
Химические свойства атомов при их взаимодействии определяются возможными параметрами взаимного движения их форм друг по другу (вращения и колебания).
Форма атома является суперпозицией динамики форм ядра и электронов. И она внешняя по отношению к ним. Точнее, для свободной, не взаимодействующей формы - это затухающий ряд волновых оболочек (границ). Любая из этих границ может вступить во взаимодействие с той или иной вероятностью в зависимости от условий, поэтому атом может демонстрировать различные параметры взаимодействий, проявлять разные химические свойства, участвуя в образовании веществ с различными физико-химическими свойствами.
Формы атомов, в целом, не несут заряда, они не имеют аспекта вращения, а имеют только аспект качания в пределах некоторого телесного угла.
Конкретная геометрия и динамика каждой из волновых оболочек атома, их количество и пространственное расположение зависит от состава и динамики внутренних форм, а также от тех или иных “внешних” воздействий со стороны других форм (например, давление).
Итак, форма “свободного” атома представляет собой целый ряд убывающих по выраженности волновых оболочек. Поэтому, атомы (и любые сложные формы вообще) имеют возможность взаимодействовать друг с другом, начиная с некоторых своих внешних границ, с “дальних” дистанций, когда взаимодействие становится уже достаточным для взаимного “притяжения или отталкивания”. Это, например, демонстрируют реакции веществ в растворах, где изначально различные атомы разъединены дистанциями намного большими, чем дистанция установившейся химической связи.
Стоит еще раз повторить, что химические свойства атомов по отношению друг к другу определяются пространственной динамикой их форм.
Взаимодействие в составе молекулы выглядит, как взаимные (встречные) круговые колебания границ форм атомов “друг по другу” (качания) в пределах некоторого угла, с некоторой частотой и силой связи.
Предлагаемый взгляд на химические взаимодействия отличается от традиционных. Это взгляд с других позиций. И он является непротиворечивой и дополняющей частью концепции физической формы и этим демонстрирует возможность широкого применения такой концепции для объяснения законов природы.
Если рассмотреть взаимодействие атомов конкретнее и при этом, конечно, модельно, то это можно представить так: химические свойства атомов определяются возможностью предоставить некоторую часть “площади” своей формы одним атомом для согласованного волнового взаимодействия с некоторой частью площади формы другого атома.
С какой-то одной конкретной формой могут взаимодействовать не одна, а несколько форм, не “конфликтуя” друг с другом, поскольку их позиционирование происходит в разных пространственных областях. (Рис.19).
Рис.19
Эти несколько форм могут быть одинаковыми атомами, а могут быть разными – в этом случае их взаимное колебание будет ограничено различными по величине телесными углами и будет иметь разную прочность связи. Прочность связи зависит от выраженности границ, а более выраженными являются более “внутренние” границы при прочих равных условиях.
Образование устойчивого взаимодействия нескольких форм – требует отсутствия противодействия (конфликта) “соседних” взаимодействующих форм. Формы, которые взаимодействуют с одной и той же (общей для них) формой в виде встречного взаимного колебания (качания), могут иметь некоторый “одинаково направленный” аспект вращения. И в случае близкого расположения возникает отталкивание этих форм, как если бы они имели одинаковый знак “заряда” (что уже было ранее рассмотрено). Это вносит ограничения в число связей между атомами.
Конечно, описанный принцип взаимодействия атомов (и форм вообще) реализуется как преобладающая тенденция или предпочтение. В объеме вещества взаимодействует огромное количество форм. Они взаимно влияют друг на друга с разной интенсивностью в зависимости от дистанции, взаимной ориентации, амплитудно-частотных параметров границ и других условий. Поэтому, кроме преобладающих типов взаимодействий (типичных химических свойств) могут возникать и специфические, при определенных внешних условиях (в том числе искусственно созданных).
Для более простого понимания дальнейшего и несколько забегая вперед, следует принять следующее – наличие у форм целого затухающего ряда волновых оболочек (границ) относится лишь к “свободным” от взаимодействия формам. В случае установления взаимодействия остается существовать (преобладает) только та волновая оболочка, с которой происходит это взаимодействие. При этом волновые параметры взаимодействующих оболочек будут отличаться от исходных, поскольку каждая из них становится частью новой колебательной системы.
Далее, для примера (возможно, не самого лучшего), можно показать, как химические свойства атомов определяются взаимодействием форм на примере молекул СН4, NH3, H2O и НF и рассмотреть пространственную суть свойства окислителей (Рис.20).
Чем более справа в таблице химических элементов находится атом (чем более он является окислителем), тем сложнее структура границ его формы. Количество границ увеличивается, выраженность внешних границ уменьшается, а выраженность внутренних границ растет. Это приводит к тому, что более активные окислители используют для взаимодействия преимущественно более внутренние границы форм. Эти границы имеют меньшую площадь, которую могут предоставить для взаимодействия. Поэтому в реакцию с более активными окислителями вступает меньшее количество атомов водорода (в нашем примере).
Рис.20
Поскольку граница формы окислителя, которая вступает во взаимодействие становится все более внутренней, все больше число внешних границ “схлопываются” и излучаются в виде фотонов (подробнее это будет рассмотрено в соответствующих главах ниже). Поэтому самое большое выделение энергии происходит при взаимодействии водорода с самым активным окислителем – фтором.
Также, самый активный окислитель вступает в реакцию наиболее интенсивно, поскольку взаимодействующая граница более внутренняя, а значит более выражена и активней вступает в связь. Рост интенсивности приведенной в примере реакции от углерода к фтору связан также с ростом количества внешних границ их форм до взаимодействия, или “свободных” форм. Это приводит к более проявленному “дальнодействию”. Формы водорода и окислителя быстрее сближаются. Реакция происходит быстрее. В процессе этого сближения происходит последовательное схлопывание внешних границ форм окислителя (по отношению к той, которая будет взаимодействовать устойчиво).
Итак, окислительная активность атома в первую очередь определяется относительным уменьшением “диаметра” и увеличением выраженности взаимодействующей границы его формы. А также относительным увеличением количества внешних границ свободной формы.
Соответственно, свойства восстановления связаны с тем, что у атома с более проявленными свойствами восстановителя при прочих равных условиях меньшее количество внешних границ свободной формы, но внешние границы относительно более выражены. Поэтому взаимодействующая граница более активного восстановителя имеет относительно больший размер.
Например, при восстановлении железа углеродом кислород (при прочих равных условиях) имеет выбор между большей площадью границы углерода и меньшей площадью границы железа. Для реализации восстановления требуется затратить энергию для увеличения температуры, что приводит к большему количеству взаимодействий. Для того, чтобы кислород мог с большей вероятностью реализовать свой выбор в пользу большей площади для взаимодействия.
Химические свойства атомов определяются не только возможностью предоставить ту или иную “площадь” волновой оболочки, не только степенью выраженности этой оболочки, но и амплитудно-частотными параметрами колебаний этой оболочки.
Например, атом неона практически не активен химически, а соседний атом фтора крайне активен. Это объясняется различными амплитудами пучностей на волновых оболочках этих атомов. Когда заполняется электронная орбита у неона, амплитуда пучностей резко падает. Причина в том, что волновая система становится полностью сбалансированной и спектр резко упрощается. В свою очередь, падение амплитуды (при прочих равных условиях) уменьшает силу связи между волновыми оболочками, уменьшая и вероятность образования химической связи.
Как уже было сказано, каждая конкретная граница каждой конкретной формы имеет свои амплитудные и частотные параметры. Для того, чтобы произошло устойчивое взаимодействие (химическая связь), эти параметры должны максимально согласоваться с параметрами конкретной границы формы другого атома. Это определяет, с одной стороны, химическое разнообразие, а с другой стороны – определенную качественную “стандартность” этих взаимодействий, их устойчивую повторяемость, поскольку набор границ атомов строго определен и меняется дискретно. Эта повторяемость - следствие изначального квантования и строгой определенности параметров элементарных форм. Что в свою очередь является следствием единства источника этих форм.
Следует еще раз напомнить, что волновую динамику имеет не объект микромира, а границы его формы, представляющие собой уплотнение пространства. А качание или вращение границы – это движение пучностей волнового процесса по поверхности равной гравитации (равной плотности пространства). Вращения или качания как в случае с макрообъектом, здесь не происходит.
Итак, варианты химических связей – следствие пространственных вариантов волнового взаимодействия форм.
В целом, из разных вариантов взаимодействия форм, природой (Стрелой) выбирается самый компактный и самый устойчивый вариант.
Периодическую систему элементов можно представить, как систематизацию периодического изменения размеров взаимодействующих границ форм, их количества и распределения выраженности этих границ.
Если рассматривать периодическую таблицу так, то слева направо формы имеют тенденцию к увеличению количества границ свободной формы; к уменьшению размеров границы, которая взаимодействует и к увеличению выраженности этой границы при прочих равных условиях. При движении сверху вниз существует тенденция увеличения размера форм, увеличения числа границ и уменьшение их выраженности (также при прочих равных условиях).
7.2 Взаимодействие молекул.
Взаимодействующие формы атомов в молекуле порождают в качестве некой суперпозиции внешний по отношению к ним ряд границ – уже в составе формы молекулы.
В зависимости от внутреннего состава форма простой молекулы может только качаться или иметь еще аспект вращения. В случае наличия вращения она имеет заряд (является ионом).
Более многообразными и менее устойчивыми (поскольку менее выражены границы форм) являются проявления взаимодействий различных сложных молекул. В целом, каждую такую молекулу можно представить, как сложный пространственный резонатор, усиливающий (предпочитающий) те или иные пространственные колебания при взаимодействии с другой молекулой (или с их фрагментами в случае длинных молекул). То-есть, устойчивая связь между молекулами образуется в случае наличия некоторых определенных пространственных (геометрических) условий их взаимного расположения. Эти условия также имеют стандартный, периодический и затухающий в пространстве характер и наиболее разнообразны при взаимодействии длинных и сложных молекул, например, белков.
7.3 Некоторые выводы о представленных выше моделях взаимодействия форм
Конечно, представленная модель взаимодействий частиц, атомов и молекул, выглядит механистично, наивно и даже примитивно. Но она не может быть сложной, поскольку физический мир имеет геометрическую, пространственную природу.
Эта модель внутренне непротиворечива. Она широка и дает основу для объединения различных видов взаимодействий. И не путем выявления их отношений, а представляя разные взаимодействия как проявления единой природы всех сил. И это единство является причиной симметрии, баланса и устойчивости материальных структур.
Эта модель наполняет различные взаимодействия единым физическим смыслом.
На данный момент все виды взаимодействий давно наблюдаются и имеют математическом представление, но не имеют этого единого смысла.
Одна из сложностей в поиске единой природы материи состоит в том, что поиск нового всегда скован уже имеющимися знаниями.
В поиске единой природы физического мира нужны прежде всего новые идеи. Поскольку идеи иерархически выше формы их представления.
Единая физическая теория должна иметь единый физический смысл.
