'Я слишком бы облегчил себе задачу, если бы для проверки того, что дало человеку знание, взял среднего человека и судил по большинству людей; между тем я мог бы поступить именно так, руководясь принятым правилом, гласящим, что судить об истине следует не по весу того или иного голоса, а по большинству голосов. Оставим в стороне обычных людей, : которые не анализируют себя, не разбираются в себе и природные способности которых дремлют. Я хочу взять для рассмотрения самую высокую разновидность людей. Посмотрим, что представляет собой человек из того небольшого круга выдающихся и избранных людей, которые, будучи наделены превосходными и исключительными природными способностями, еще развили их и усовершенствовали с помощью воспитания, науки и искусства, достигнув вершины мудрости. : Я приму в расчет при рассмотрении интересующего меня вопроса эту категорию людей, их показания и их опыт. Посмотрим же, к чему они пришли, каковы их достижения'.
Мишель Монтень
Меня упрекают, что я критикую теорию относительности, не давая ничего взамен.
Это, мне кажется, не справедливо.
Меня критикуют, что я не понимаю теории относительности.
Понимать и соглашаться - не одно и то же.
Меня критикуют, что я не понимаю единства волновой и корпускулярной теории света.
Я просто нашел для себя, что корпускулярная теория не обоснована.
Волновой теории света оказывается вполне достаточно для объяснения абсолютно любого явления, связанного с распространением света и его взаимодействия с другим светом и с веществом. Ни одно явление при ближайшем рассмотрении не требует корпускулярной теории.
Ни одно явление не указывает на то, что "количество переходит в качество" и что электромагнитная волна, для понимания которой мы корпускулярной теории не используем, с увеличением частоты приобретает качественно новое свойство.
Коренное отличие потока частиц от волны состоит в том, что частицы сталкиваются и могут притягиваться, тогда как волны складываются, но не взаимодействуют по модели упругих столкновений и не взаимодействуют с источниками гравитационных полей.
Гипотеза гравитационных линз, как я показал в соответствующей статье, не оправдана. Имеет место простая фокусировка газовой линзой.
Кстати, диаметр газового облака, окружающего Солнце, можно подсчитать, если учесть, что температура газа связана со скоростью молекул, а скорость, которая необходима молекулам для того, чтобы покинуть пределы Солнца, зависит от радиуса и массы Солнца.
Мы привыкли диаметром Солнца называть его размер, вычисляемый из углового размера. Это характеризует только размер сферы, представляющей собой плазму. Однако, существует еще и сфера из более холодных газов, которая не видна оптически, но которая влияет на ход лучей, проходящих от звезд.
В момент полного солнечного затмения диск Луны закрывает только видимую часть диска Солнца. Из этого следует, что невидимая, то есть прозрачная и не светящаяся часть Солнца не закрыта. Через эту часть солнечной короны, или атмосферы, мы наблюдаем звезды, находящиеся за Солнцем. Поскольку сфера обладает свойствами фокусирующей линзы, те явления, которые мы были зафиксированы, очень схожи с теми, которые предполагал заметить Эйнштейн, исходя из теории притяжения света объектами с большой массой - в данном случае именно Солнцем.
Подтверждение качественно сделанного прогноза (количественное отличие - 15-20%) было убедительным в 20-е годы прошлого века, но это не дает индульгенции непогрешимости на все оставшиеся годы.
Так что я мыслю как раз не примитивно, а по-новому.
См. цикл статей.
Вы, кстати, задали вопрос - имеется ли у меня иная, альтернативная теория. Я ее уже опубликовал фрагментарно (формулы не умею приводить в файлах на СИ).
Что касается квантовой теории, то Планк утверждал, что излучение происходит дискретно, а поглощение - непрерывно. Я с этим полностью согласен. Планк полагал, что с позиции простой теории электромагнетизма это явление обосновать невозможно - я такое обоснование нашел.
Планк это утверждение положил в основу теории как постулат. Я полагаю, что это нет необходимости постулировать, ибо можно обосновать как следствие.
Н. Бор утверждал, что электрон вращается вокруг ядра в атоме аналогично тому, как планеты вращаются вокруг Солнца. При этом он не мог объяснить, почему электроны не излучают. Ему пришлось принять это в качестве постулата. Я полагаю, что причина этому явлению найдена.
После этого вы, мои дорогие читатели, можете сказать, что я ушел не туда, если сочтете мои гипотезы ложными, но не корректно будет утверждать, что я отстал, или что мои утверждения - детские, устаревшие.
Я призываю вас разглядеть разницу между повторением устаревших представлений и обоснованием новой теории.
Я призываю лишь к частичному возврату к незаслуженно отброшенным посылкам о стационарности пространства и времени.
Это я делаю на основе дополнительных соображений и новых теоретических выводов.
АТОМ
'Всякий, ищущий решения какого-нибудь вопроса, в конце концов приходит к одному из следующих заключений: он либо утверждает, что нашел искомое решение, либо - что оно не может быть найдено, либо - что он все еще продолжает поиски'.
М. Монтень
Рассмотрим уравнения движений заряженной частицы массой m около другой заряженной частицы, массой M>>m. Пусть заряды частиц равны q и Q и отличаются знаками, то есть частицы притягиваются. В одномерном случае r = x - координата частицы, расстояние от частицы q до начала координат, связанного с центром частицы Q.
Широко известная классическая теория дает следующие уравнения:
Сила равна произведению массы на ускорение.
F = m a. (1)
Ускорение - есть производная скорости по времени
a = dv/dt (2)
Скорость есть производная перемещения по времени
v = dr/dt (3)
Сила пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна расстоянию
F = Q q / r^2 (4)
Совместное решение уравнений (1) - (4) дает семейство траекторий x(t), которые все (все!!!) заканчиваются значением x = 0 при t стремящимся к бесконечности.
Различие траекторий определено начальными условиями, то есть начальной скоростью и начальным удалением.
Если изобразить эти траектории не в осях x(t), а в осях v(x), то получим так называемый фазовый портрет системы, показывающий, как будет меняться скорость частицы в зависимости от ее расстояния от центра притяжения.
Всякий участок траектории, начинающийся на оси v = 0, является одновременно самостоятельной фазовой траекторией с начальными условиями, соответствующими нулевой скорости и заданному начальному расстоянию между частицами.
Все траектории будут сходиться к началу координат x = 0, v = 0. Таким образом, фазовый портрет покажет, что всякая частица, первоначально удаленная от источника притяжения, в конечном счете приблизится к этому источнику при условии, что мы имеем право применять одномерную модель, то есть начальная скорость частицы лежит на оси, проходящей через центр притяжения.
Это - одномерный случай.
Для рассмотрения случая в пространстве, необходимо в уравнениях (1) - (4) писать векторные величины F, a, v, r , а вместо квадрата r в уравнении (4) подставить квадрат модуля этого вектора, который равен сумме квадратов проекций x, y, z.
Решение даст зависимость траектории от времени, а множество решений может быть опять представлено в виде фазового портрета.
Поскольку через любой вектор начальной скорости v(0) и точку (0, 0, 0) можно провести только одну плоскость, то нет необходимости рассматривать три координаты пространства, достаточно ограничиться именно этой плоскостью и двумерным ее представлением.
Если начальная скорость перпендикулярна направлению к центру притяжения, то, как известно, частица может двигаться по разворачивающейся или сворачивающейся спирали, по окружности, по эллипсу, по параболе, и даже, как частный случай - по прямой.
Эти траектории можно получить аналитически.
Можно также рассмотреть зависимость величины v*(t)= dr/dt от r(t), то есть зависимость скорости от радиуса. Это также будет фазовой траекторией, показывающей устойчивость или неустойчивость движения частицы к центру притяжения.
В частном случае, если начальная скорость равна некоторой критической для данного радиуса величине, то полученные фазовые траектории будут иметь вид окружностей. Для этого же начального удаления при меньшей начальной скорости они будут иметь вид сходящихся к центру спиралей, а при большей начальной скорости - вид эллипса, или гиперболы, или расходящихся спиралей.
Итак, можно заключить, что классическая электродинамика не дает такого решения, при котором бы установившийся вид траектории частицы не зависел бы от начальных условий. Установившийся вид, как таковое понятие, вовсе отсутствует. Всякая траектория либо заканчивается падением частицы на центр притяжения, либо ее удалением, либо вращением по нестационарной орбите, размеры которой, также как и скорость вращения зависят от начальных условий. Стационарной орбита становится только при условии определенных начальных условиях и, следовательно, при полном отсутствии потерь, поскольку введение потерь (на излучение энергии) приводит к дополнительному условию торможения.
Итак, Нильс Бор с полным основанием утверждал, что классическая электродинамика не дает объяснения причинам существования стационарных атомов. Диаметр атома должен зависеть от начальной скорости электрона, то есть от температуры. Атомы должны время от времени переходить в состояние устойчивого равновесия с нулевыми конечными условиями, то есть электроны должны иногда падать на ядро. Никакая сила не способна преодолеть силу притяжения электрона после того, как он уже упал на ядро, ибо расстояние равно нулю, а, следовательно, сила притяжения возрастает до бесконечности.
Мы пока оставляем в стороне интересное явление самоиндукции движущегося электрона, которое, будучи известным, все-таки не может не быть учтено в этой модели.
Обратим пока что внимание только на основной факт среди тех, которые нельзя обойти молчанием.
Даже по теории Эйнштейна, ускорение электрона вовсе не таким образом зависит от расстояния, как дает совместное решение уравнений (1) и (4) исключением величины F.
Если предполагать, что электрон не может достичь скорости, достаточно близкой к скорости света, то это отличие, может быть и можно было бы признать несущественным. Однако, ничто не указывает на допустимость такого предположения.
Следовательно, в уравнениях (1) - (4) должны появиться существенно нелинейные члены.
Впрочем, можно отойти от теории Эйнштейна, и посмотреть на это несколько под иным углом. В уравнении (4) используется закон Кулона, который является калькой с закона Ньютона, справедливого лишь в статике, то есть при скорости, равной нулю.
Если скорость достаточно мала, то отличие реального закона от уравнения (4) несущественно.
Но можем ли мы предполагать, что скорость достаточно мала, если сила возрастает до бесконечности? Возрастание силы до бесконечно большого значения либо не может быть осуществлено, либо означает, что и скорость может возрастать неограниченно.
Тогда мы должны допустить, что влияние скорости частицы будет сказываться на изменении силы притяжения.
Некоторые простые соображения, которые при необходимости можно привести, привели меня к выражению для силы притяжения в следующем виде:
F = Q q (c+v)(c-v)/(c r)^2 (5)
Иными словами, можно записать
F = F0 (1- b), (6)
где b - квадрат отношения v/c, а F0 - значение F определенное из (4).
При v = c, также как при v = -c, сила равна нулю, а с дальнейшим увеличением абсолютного значения v эта сила меняет знак.
Я не боюсь допущения того, что скорость электрона может быть равной скорости света в вакууме, ибо не из каких соображений данное утверждение не следует, и оно принято Эйнштейном как фундаментальное свойство реального мира совершенно ошибочно.
Его утверждение такого свойства основано на том, что в его представлении некоторые уравнения при v = с теряют смысл. Разумеется, если мы начнем вычислять массу, принимая в расчет силу по уравнению (5), мы получим бесконечность при делении ускорения на нуль. Однако, достаточно понять и допустить возможность в силу приведенных соотношений того, что сила равна нулю, становится ясным, что и ускорение, вызванное действием этой силы, также равно нулю. В данном случае масса остается постоянной. Это предположение ничуть не противоречит тому утверждению, что поле не может сообщить ускорения телу, которое движется со скоростью, равной скорости света. Действительно, поле на такое тело просто не воздействует. Мы могли бы предположить, что сила воздействия поля не изменяется, а масса частицы возрастает до бесконечности. Никакими экспериментами нельзя опровергнуть такое предположение, ибо, действительно, ускорение будет равным нулю, но не из-за бесконечного значения массы, а из-за нулевого значения силы.
Итак, совместное решение уравнений (1) - (3) и (5) даст даже для одномерного случая совершенно иную картину. Совершенно очевидно, что в условиях возрастания силы по мере приближения электрона к ядру, скорость будет также возрастать. Однако, скорость не может превысить значение скорости света. Поскольку если скорость даже и превысила бы скорость света, то возникла бы сила, направленная в противоположном направлении. Частица уже не разгонялась бы, а тормозилась. Поэтому скорость сближения рано или поздно установилась бы равной скорости света (поля), и далее бы уже не менялась.
Кинетическая энергия частицы при этом равна 0,5mc^2.
Потенциальная энергия частицы должна быть в этот момент признана равной нулю, поскольку взаимодействия частицы с полем не осуществляется. Хотя расстояние от частицы до центра притяжения меняется, частица как бы перестает реагировать на внешнее поле в силу равенства ее скорости и скорости поля, передающего взаимодействие. Полная энергия частицы, таким образом, на этом участке траектории не меняется. Значит, частица на этом участке не излучает и не поглощает энергии.
В одномерном случае частица приблизится к центру притяжения с этой скоростью. Необходимой точкой любой траектории тогда становится точка r=0, v-c.
Энергия частицы в этот момент равна 0,5mc^2.
Обладая некоторой инерционностью, частица, безусловно, пройдет центр, и направление силы изменится на противоположное. Частица начнет тормозиться, причем, чем сильнее она затормозится, тем меньше будет сказываться ослабление силы (5) из-за конечной скорости распространения поля. Картина торможения частицы в большей или меньшей степени будет воспроизводиться с теми же самыми параметрами движения, поскольку начальное условие торможения было одним и тем же. В момент полного торможения скорость частицы будет равна нулю, а ее потенциальная энергия - в точности равной той кинетической энергии, которая была у нее в момент прохождения начала координат. Потенциальная энергия частицы, скорость которой равна нулю, может быть рассчитана достаточно точно из соотношения (4), которое в данном частном случае совпадает с соотношениями (5) и (6).
Покоящаяся частица, разумеется, начинает движение к центру притяжения. Далее наши рассуждения могут быть просто повторены.
Итак, даже в одномерном случае мы получили результат, который гораздо больше похож на то, что реализуется в реальном мире, а именно: электрон все-таки не падает на атом.
Мы получили, что электрон, начав двигаться из любого произвольного положения, приближается к атому, достигая скорости света, после чего, пронизывает его, и удаляется, достигая крайней точки удаления при нулевой скорости. После этого движение к центру возобновляется. И эффективный радиус получаемой таким образом частицы (математическое ожидание удаления), и частота колебаний, и энергия, связанная в этих колебаниях, как видим, не зависит от начальных условий движения электрона. Таким образом, мы видим, что даже для системы из одного электрона мы получаем нестационарное движение к центру, то есть именно стационарные колебания около центра. Поскольку электрон движется со скоростью света, он способен не излучать энергию. Движение с торможением чередуется с разгоном. Можно сказать, что электрон периодически поглощает ту энергию, которую излучил, а в среднем - перекачивает собственную кинетическую энергию в потенциальную и обратно. Энергия, связанная в таком колебании, равна E=0,5mc^2. Никаких особых условий для предпочтения осей пространства x, y, z не использовалось, следовательно, колебания могут происходить в любом направлении. Можно допустить, что направление колебаний определено начальными условиями. Атом с одним электроном должен обладать неоднородными электромагнитными характеристиками. Такая колебательная система оставляет возможность добавления второго электрона, который колебался бы в противофазе и в направлении, перпендикулярном направлению колебаний первого электрона.
Для более точного решения (количественного, а не качественного рассмотрения), необходимо применять аппарат векторных дифференциальных уравнений.
Но уже сказанного достаточно для того, чтобы утверждать следующее:
Тепловое движение не определяет размеры атомов. Эти размеры определяются условиями равенства заданной величины кинетической энергии электрона величине потенциальной энергии его при максимальном удалении от ядра. Размеры атомов, таким образом, определяются лишь параметрами ядра и электрона, и не зависят от начальных условий захвата электрона.
Для того, чтобы объяснить стационарное состояние системы 'электрон + ядро' нет необходимости вводить постулаты о том, что данная система обладает так называемой нулевой энергией, о том, что энергия представляет собой неделимую субстанцию, о том, что между электроном и ядром существуют силы отталкивания, которые растут обратно пропорционально кубу расстояния между ними. Все эти гипотезы и постулаты в настоящее время широко эксплуатируются современной теоретической физикой, уводя теоретиков от возможности понимания истиной картины мира.
Если бы Нильс Бор имел возможность отказаться от принятия утверждения о том, что электроны не излучают энергии при движении в составе атома, я полагаю, он был бы рад этого не делать. Если бы Нильс Бор мог указать механизм решения уравнений, приводящий к стационарным колебаниям электрона около ядра на основании простых соображений и классической электродинамики, я думаю, он был бы счастлив.
Если бы Макс Планк мог обосновать тот факт, что электроны поглощают энергию непрерывными дозами, а излучают ее лишь дискретно, я полагаю, он был бы доволен. Если распространить описанный мной метод на атомы с несколькими электронами, мы найдем, я полагаю, не оно стационарное состояние для электронов верхнего уровня, а несколько, из которых одно - действительно стационарное, а другие - квазистационарные, то есть описывают движения с малой потерей энергии, но не абсолютно устойчивые автоколебания. Переход из квазистационарных автоколебаний в стационарные должен сопровождаться выделением четко заданной порции энергии. То есть спонтанное излучение атома происходит порциями дискретными.
Поглощение энергии вызывает колебания около стационарной траектории, которые могут иметь произвольную величину. Это - механизм непрерывного значения энергии при поглощении. Если поглощенная энергия такова, что электрон отклонился от стационарной траектории вплоть до своей нестационарной траектории, то он переходит в возбужденное состояние, которое потом может спонтанно распасться. Это имеет место в люминофорах, то есть при излучении атомов на собственной частоте в результате поглощения света на другой частоте.
АТОМЫ КАК ЛИНЕЙКИ
'Не следует удивляться тому, что люди, отчаявшиеся овладеть истиной, тем не менее находят удовольствие в погоне за ней, ибо изучение наук - весьма увлекательное занятие; оно столь приятно, что стоики, например, в числе различных наслаждений запрещают также и то, которое проистекает от упражнения ума: они хотят обуздать его и считают невоздержанностью стремление слишком много знать'.
М. Монтень
Можем ли мы теперь утверждать, что размеры атомов не зависят от скорости света?
Раз уж мы допускаем, что они определены решением уравнений (1) - (3) и уравнения (5), куда входит скорость света, значит, размеры атома - вторичны по отношению к скорости света.
Если размеры атома не могут считаться постоянными при движении в 'эфирном ветре', то можно ли утверждать о том, что постоянны размеры твердых тел в этих условиях?
Если мы не можем определенно утверждать, что размеры интерферометра Майкельсона не зависят от скорости света, и даже напротив - есть основания предположить, что размеры этого интерферометра как раз таки зависят от этой скорости, то:
Дорогие читатели, не кажется ли вам, что невозможность выявления отличий результатов измерения скорости света в 'покоящейся' и в 'движущейся' системе нашла свое объяснение?
Привлекал ли я для этого теорию относительности?
Нет!
Нужен ли мне постулат о том, что скорость света в вакууме - это предельная величина скорости для любого материального объекта?
Нет!
Использовал ли я утверждение о замедлении или ускорении времени? Потребовал ли я, чтобы размеры пространства зависели от скорости системы отсчета? Настаиваю ли я на том, чтобы применять правила сложения скоростей, противоречащие великому Принципу Галилея?
Нет, нет, и еще раз нет.
Если мы будем СЧИТАТЬ, что размеры интерферометра Майкельсона, а вместе с ними и все остальные размеры - постоянны, то мы должны принять взгляды теории относительности и начать ПРЕДПОЛАГАТЬ, что эти размеры все же не постоянны, а зависят от скорости системы. Мы все равно не можем оставаться на платформе убеждения о том, что размеры тел постоянны. Мы к этому приходим, но через тернии заблуждений и оговорок.
Если же мы ДОПУСКАЕМ изначально, что размеры не постоянные, то мы не уходим от этого допущения, но и не требуем допущения ничего дополнительного. Нам не требуется масштабировать время. Мы не отказываемся от принципа Галилея. Мы очень многое сохраняем положительного из прежней физики.
В результате мы получаем, что нам не требуются постулаты Бора- мы их просто способны будем ВЫВЕСТИ. Мы можем вывести, что атом не излучает, что размеры атома не зависят от температуры и начальных условий захвата электронов, что атомы практически никогда не прекращают своего существования, поскольку электроны никогда не падают на ядро, и мы теперь понимаем ПОЧЕМУ.
В результате мы получаем, что нам не требуются постулаты Планка - мы их просто способны будем ВЫВЕСТИ. Мы понимаем, почему излучение происходит дискретными порциями, а поглощение - произвольными.
Нам не требуется постулат об ограничении скорости реальных объектов - мы можем просто ВЫВЕСТИ причины того, что в большинстве случаем эти скорости не достигаются. Причина - в том, что сила поля падает до нуля.
Вы можете со мной не согласиться.
Дорогие читатели, мы можете сказать, что я сошел с ума.
Вы можете сказать, что я завел вас не туда.
Я прошу лишь об одном:
Не надо говорить, что я критикую, ничего не предлагая, не надо говорить, что я не знаю то, что критику, и не надо говорить, что мне просто не хватило воображения, чтобы разобраться с теорией относительности или с квантовой теорией света.
Что касается математики :
Что ж: Когда мне начнут платить за мои исследования, я буду их продолжать на соответствующем математическом уровне. И публиковать с соответствующими выкладками. Образование позволяет это делать.
А для хобби - пожалуй, это было бы слишком.
Мне ведь еще семью кормить надо.
Спасибо за внимание.
'Они считали, что бесконечно ошибаются те, кто полагает, что открыли ее, и находили слишком смелым даже вышеуказанное утверждение, что человеческими средствами невозможно познать истину. Ибо, по их мнению, установить пределы наших возможностей, познать и судить о трудностях вещей уже само по себе - большая и сложная наука, которая вряд ли под силу человеку'.
'Nil sciri quisquis putat, id quoque nescit
An sciri possit quo se nil scire fatetur'.
{Тот, кто полагает, что нельзя ничего знать, не знает и того, можно ли знать, почему он утверждает, что он ничего не знает (лат.).}