МОДЕЛЬ АТОМА, НАИБОЛЕЕ АДЕКВАТНО, ОТРАЖАЮЩАЯ ВЕЩЕСТВЕНУЮ ФОРМУ СУЩЕТВОВАНИЯ МАТЕРИИ

Введение

На современном этапе научно-технического прогресса все актуальней становится проблема познания и, в конечном итоге, повторения техническими средствами технологии обработки информации, которую природа имеет честь сотворить в живой материи на нано уровне ее существования. Оказалось, что для ее разрешения физика не в состоянии предоставить необходимых знаний. Напомним, сегодня накопилось большое количество  проблем, таких как, что такое масса, электрический заряд, магнитная масса, поле и т.п., разрешение которых имеет первостепенное значение в понимании процессов на нано уровне. Их безнадежно пытаются объяснить с помощью теорий, сомнительность которых  подтверждается изобилием в них парадоксов (расхождений), использованием  подгоночных коэффициентов корректировки  математических формул, чтобы, хоть как-то, они отображали природные явления. Безусловно, парадоксы в теории это сигнал о не  благополучии в мыслях ее автора. Наряду с отмеченными выше проблемами неприступной крепостью стоит проблема  инерции масс. По словам А. Пайса «Проблема происхождения инерции была и остается наиболее темным вопросом в теории частиц и полей» и «дискуссии по ней периодически возникают через каждые 20-30 лет».

Кроме того, дабы поднять авторитет созданной теории, ее почитатели прибегают, мягко говоря, к неточностям. Хорошим примером тому есть высказывание физиков: «Если бы не было теории относительности, то не было бы и атомной бомбы», которое было произнесено в ответ  на вопрос Л.П.Берии, о значении  теории относительности А.Эйнштейна. И что, физики не знали, что только экспериментальные исследования 20-х – 30-х годов прошлого столетия дали человечеству знания о ядерных реакциях. Ведь, с помощью уникальных и дорогих, на то время, приборов вначале обнаружена искусственная радиация (Ирен и Фредерико Жолио Кюри), затем открыт нейтрон в лаборатории Резерфорда (Чедвик), после чего Ферми, облучая уран нейтронами, выбил из его ядра новый нейтрон. И  затем, уже, Ирен Кюри обнаружила, что после облучения нейтроном урана его ядро распадается на более мелкие части, тем самым образуются элементы таблицы Менделеева существенно с меньшей массой, чем уран.  В этом явлении в 1938 году Отто Ганн «увидел»  ядерную реакцию, на основе которой можно создать атомную бомбу. Таким образом, подчеркнем, что никакого отношения к этим знаниям, полученным экспериментальным путем, не имела теория относительности А.Эйнштейна.  Более того, по словам известного отца американской водородной бомбы Теллера Эйнштейн, подписывая письмо президенту Рузвельту с предложением как можно быстрее начать создание атомной бомбы в США, не очень ясно представлял себе, чем мы занимаемся в ядерной физике.

Приступая к познанию информационной технологии, которую природа воплощает в материю на нано уровне, необходимы знания о том, в каком виде она использует информацию, что, на таком уровне, является материальным носителем, средством транспортировки, и, наконец, как происходит сама ее обработка.  С нашей точки зрения все, интересующие манипуляции с носителями информации, на указанном измельченном уровне существования материи, должны обеспечиваться полевыми явлениями, которые в современной физике идентифицируются, только, как сильные и слабые взаимодействиями, и их природа не раскрыта. Такое положение со знаниями, характеризующими  уровень существования атомов и молекул, далеко не достаточно. Иными словами, возникает проблема, каким образом в природе появляются и «живут» эти измельченные представители материи. Вот откуда востребованы исследования, результаты которых опубликованы [1-5], и которые привели к «освещению  театра» организации вещества на самом измельченном уровне. Стало понятно, что такое элементарная частица вещества, которых в природе оказалось всего лишь девять, в отличие от 2000, предъявляемых современной физикой. В настоящей работе попытаемся ответить на вопрос, каким образом природа из этого небольшого количества элементарных частиц вещества создает более сложные ее структуры – атомы.

Гравитационный диполь

Экспериментальные исследования, проведенные в прошлом веке в Кембридже в лаборатории Резерфорда, показали, что структура атома представляет собой ядро, возле которого находятся электроны. Именно Резерфорд предположил, что эти электроны вращаются вокруг ядра наподобие того, как планеты движутся по своим орбитам вокруг Солнца – так называемая планетарная структура атома. Такая структура атома согласуется с двумя постулатами, входящими в систему постулатов, которая используется в настоящих исследованиях. Напомним, их содержание: «Материя в трехмерном пространстве существует в повторяющихся формах (по спирали)», «Материя существует в координате времени в повторяющихся формах (по спирали)». То есть планетарное состояние материи в макромире (Солнечная система, звезды, планеты в галактиках) повторяется и на нано уровне существования материи. Те же экспериментальные исследования указывают, что орбиты электронов расположены на довольно больших расстояниях от ядра по сравнению с его размерами, и в промежутке между ними вещественных крапин нет. По нашим предположениям это место в природе заполнено вакуумом. Вес электрона незначителен по сравнению с самим ядром атома. Иными словами, основная масса атома сосредоточена в его ядре, из чего следует, что в его структуре первостепенную роль играют элементарные частицы вещества, которые отвечают в природе за массу. В наших исследованиях эти частицы, как и четыре элементарных частицы из девяти  (общего их количества), в природе появляются в результате обрыва колебаний в электромагнитной волне – фотоне.

Такое заключение является следствием решения физической задачи, которая в математике  может быть поставлена в соответствие теореме о существовании.   Одним из примеров такой теоремы является терема Кэли о существовании регулярного матричного представления алгебр. В ней речь идет о существовании такого представления, но из нее не следует алгоритм его получения для конкретной алгебры. В рассматриваемом случае решения физической задачи  о возможности генерации элементарной частицы массы вещества путем обрыва фотона является аналогичной, но уже физической теоремой о существовании этого явления в природе. Иными словами, объяснение природного явления рассматриваемого обрыва фотона (получение соответствующей частицы вещества) является самостоятельной проблемой. В наших исследованиях удалось найти такой способ генерации электрона в электронной лампе и в электроннолучевой трубке [4]. Однако этот способ, хотя и широко используется в технике, носит искусственный характер.

Таким образом, генерация элементарных частиц вещества, в том числе и электронов естественным способом остается проблемой. Попытаемся ее решить для случая генерации элементарных частиц массы вещества. Допустим, что два фотона появляются в пластине сгустков материальной субстанции на одной оси аппликат в сгустках, отстоящих друг от друга, на таком расстоянии, что между ними не может поместиться еще один фотон. Появление этих фотонов во времени сдвинуто друг относительно друга на половину периода электромагнитного колебания в одном сгустке материальной субстанции. Тогда, во время  продвижения фотонов на оси аппликат, между ними возникнут силовые линии магнитного поля противоположной полярности. Источники этих полей находятся друг от друга на самом минимальном расстоянии, так, что силы притяжение в них будут максимальными [5].  Такое непосредственное соприкосновение их силовых линий оборвет колебательный процесс, который присутствует в двух этих сгустках. Одновременно с этим, в них возникнут силы, двигающие каждый сгусток, в разных направлениях вдоль оси абсцисс     [4].

Так в природе появляются две элементарные частицы массы вещества, в каждой из которых вдоль одной координаты (аппликаты) возникают силы притяжения к себе таких же частиц, а вдоль оси абсцисс – силы, приводящие к движению, отдаляющему их друг от друга. Главной особенностью этих элементарных частиц массы вещества является то, что, возникшие между ними силы вдоль оси аппликат, сразу же после обрыва колебаний, притянут, рассматриваемы частицы друг к другу, чем остановят их прямолинейное движение в противоположных направлениях.  Полученная таким способом материальная структура находится в неподвижном состоянии и представляет собой гравитационный диполь.

Обратим внимание на следующую особенность гравитационного и кинетического взаимодействия между сгустками в таком диполе. Если кинетическое взаимодействие осуществляется вдоль общей для них оси абсцисс, то гравитационные силы притяжения расположены на осях аппликат системы координат каждого из двух сгустков. И эти аппликаты, при этом,  не совмещаются в пространстве между собой, благодаря силам, растягивающим сгустки, вдоль оси абсцисс. В противном случае их совмещение в пространстве вакуума создает условия  для действия закона Черенкова-Вавилова [2], и тогда, в рассматриваемом месте пространства вакуума, должны появиться два фотона, однако такое явление в природе отсутствует.

В этом месте нашего изложения следует обратить внимание на то, что силовые линии поля измерительными приборами, выполненными из вещества, представляются измерителю тонкими линиями, не имеющими толщины [5]. Аналогично и самая малая материальная точка в пространстве вакуума, указанными приборами, не регистрируется в виде объема. Однако и силовая линия, и указанная точка имеют свои пространственные размеры, из чего следует, что силовая линия поля представляет собой объемный пучок, который может быть расчленен на части.

Отмеченное выше, смещение осей аппликат в сгустках диполя вызывает между ними просвет, через который и «просачиваются» части пучков силовых линий магнитного поля во внешнее пространство. Эти части, располагаясь с противоположных сторон диполя, и идентифицируются нами, как силовые линии гравитационного поля. Из этого следует причина, почему гравитационное поле существенно слабее магнитного. Во-первых, гравитационные силовые линии, как минимум, в два раза   слабее за счет того, что они представляют собой только ту половину магнитных силовых линий [4], которые «работают» на притяжение. А магнитные задействованы и на отталкивание, и на притяжение по отношению к источнику поля. Во-вторых, их силы определяются только частью этого притяжения, т.е. регламентируются отмеченным выше просветом между аппликатами системы координат каждого из сгустков.

Нейтрон

Рассмотренное выше взаимодействие двух фотонов не сводится  к «рождению» только одного гравитационного диполя.  По ходу продвижения фотонов происходит образование целого множества таких связанных пар сгустков материальной субстанции вакуума. Кроме того, в определенном месте пространстве вакуума природой могут быть созданы аналогичные условия для множества  фотонов, в результате чего появившиеся гравитационные диполи придут во взаимное притяжение посредством их силовых линий гравитации. Например, два диполя, притягиваясь между собой, начнут вращаться вокруг общего для них центра [4]. Такое взаимодействие происходит не только между двумя диполями, возникшими в конкретной пластине сгустков вакуума, но также и с большим их количеством, и тогда возникнет целая дискообразная вращающаяся их структура весьма схожая, по гравитационным свойствам,  с нашим представлением о нейтроне. Судя по экспериментальным данным, при исследовании нейтрона, гравитационный диполь, который находится на самой внешней орбите вращения такой структуры, находится в неустойчивом состоянии, что в конечном итоге приводит к неустойчивости и сам нейтрон. Упреждая наши исследования, отметим, что такое неустойчивое состояние нейтрона продиктовано тем, что на его внешней орбите вращения гравитационных диполей не хватает не целого диполя, а только его половины материальной субстанции, которую представляет сам сгусток вакуума.  Эта модель нейтрона, как и сам нейтрон, разрушается (распадается), и время его распада равно 15 минутам. Отметим, что в качестве ограничения количества диполей в такой модели выступают силовые возможности общей напряженности гравитационного поля, которое формируется из, находящихся в ней диполей.

Электронно-позитронная пара

В результате обрыва колебательного процесса в фотоне могут самопроизвольно «рождаться» элементарные частицы заряда электрического поля вещества. Причем, нас интересует то явление, которое возникает в пластине сгустков, совпадающей с вращающимся диском диполей, т.е. с нейтроном. В этой пластине могут появляться ситуации, когда на одной оси ординат, генерируемые фотоны будут двигаться в противоположные стороны. Причем время их «старта» разделено  полупериодом колебательного процесса в любом их сгустке. Иными словами, когда в одном фотоне тот сгусток, с которого начинается его генерация, проворачивается в положение, вызывающее в вакууме силовую линию положительного знака электрического заряда, то во втором фотоне, следующем за ним, аналогичный сгусток становится в положение, вызывающее силовые линии отрицательного значения заряда этого поля.  Указанные выше заряды электрического поля с противоположным знаком начнут притягиваться друг к другу, и если им ничто не помешает, то расположение их носителей (сгустков) в пространстве вакуума будет совмещено. В этом случае создаются условия для действия закона Черенкова-Вавилова, и тогда в пространстве вакуума начнется генерация двух фотонов. Если же на оси абсцисс в пластине вакуума между местами, в которых начинают появляться исходные два фотона, сразу же после их обрыва, появляется, как минимум, еще один фотон, то он послужит помехой для совмещения двух противоположных зарядов. Напомним, обрыв фотона происходит только в самом первом исходном его [4] сгустке материальной субстанции вакуума. Из этого следует, что «рожденная» таким способом частица весьма схожа с обычным фотоном и ее отличие состоит лишь в самом первом сгустке материальной субстанции, где спутниковая часть находится в таком состоянии, когда происходит искажение в вакууме, идентифицируемое либо с положительным, либо отрицательным зарядом  электрического поля. Остальная часть такой рожденной частицы имеет ту же структуру и то состояние, которые были у фотона до его обрыва, в результате чего полученная частица также движется в пространстве вакуума, как и фотон. Вот, по чему, рожденная частица обладает волновыми свойствами (известное свойство дуализма материи в физике). Если отмеченный выше обрыв фотонов происходит в непосредственной близости от нейтрона, и если движение результата этого обрыва (заряда), по направлению, совпадает с направлением (касательной) к вращающемуся диску (нейтрону), то полученный заряд притянется к нему. Ведь в нейтроне недостает половины массы гравитационного диполя (одного сгустка), которую и замещает рассматриваемый нами заряд электрического поля, который нами обозначается, как позитрон. Сила притяжения будет максимальной, поскольку его расстояние к нейтрону минимальное [5]. Направление движения этой элементарной частицы электрического поля вещества принято именовать положительным электрическим зарядом. Противоположный ему электрический заряд, «родившийся» после обрыва второго фотона естественно имеет обратное направление движения тому заряду, который появился от  первого фотона. Притяжение  этого второго заряда к нейтрону тогда будет  существенно слабее. Это объясняется тем, что его движение, как уже отмечалось, противоположное направлению движения гравитационных диполей в нейтроне, в случае их отрыва от него, и движения его по касательной к дисковой структуре нейтрона. Заметим, что этот второй заряд, отдаляясь от нейтрона, не покинет его область действия, а уйдет на такое расстояние от него, при котором гравитационные силы между нейтроном и массой рассматриваемого заряда будут уравновешены. Тогда он будет вращаться по закону взаимодействия гравитационного поля и кинетики, аналогично взаимодействию, имеющего место, между планетами и Солнцем. Знак этого второго заряда принято называть отрицательным, а соответствующую ему частицу – электроном. Совместную пару положительного и отрицательного электрического заряда, которая существует вблизи нейтрона, будем именовать электронно-позитронной парой.

Атом

Рассмотренное материальное образование, состоящее из нейтрона и электронно-позитронной пары, представляет собой модель простейшей структуры атома. Между ядром (нейтроном) атома и электронно-позитронной парой имеет место гравитационно-кинетическое взаимодействие. Оно проявляется, в случае с позитроном в том, что эта элементарная частица положительного заряда электрического поля вещества входит неразрывной составляющей ядра атома наравне с гравитационными диполями. Она притягивается гравитационным полем ядра и вращается вокруг его центра в туже сторону, что и диполи. Вторая составляющая электронно-позитронной пары электрон вращается вокруг ядра уже на расстоянии вдоль кривой, которую принято называть орбитой.  Закономерность, согласно которой можно определить расстояние между ядром атома и электроном для различных элементов таблицы Менделеева аналогичная закономерности, связующей любую планетарную систему звезды. По этому для ее описания требуется  отдельное ее рассмотрение. Природой длина орбиты фиксирована таким образом, что в ней помещается целое количество электронов, которые, как и фотоны, представляют собой цепочки сгустков материальной субстанции вакуума [4]. И количество электронов, которые могут поместиться, на рассматриваемой орбите, равно восьми. В нашей простейшей модели атома на орбите находится один электрон, а в составе ядра – один позитрон, что, в целом, соответствует структуре атома водорода.

Обратим внимание еще на одну особенность нашей модели материального образования. Дело в том, что электрон, который размещен на орбите, может быть оторван от структуры атома, т.е. появится   несвязанный ни с какой материальной структурой отрицательный электрический заряд, который находится в движении со световой скоростью. Он покинет атом «навсегда», и тогда в структуре атома останется ядро, содержащее в себе нейтрон и «крепко» связанным с ним позитроном. Такая структура устойчива, поскольку в ней на внешней орбите будет вращаться и еще недостающая часть нейтрона (для его устойчивости) – половина материального содержимого гравитационного диполя, роль которой в этом случае играет позитрон. Эта возникшая, в результате отсоединения от, исследуемого нами атома, материальная структура весьма схожа на протон, который, как известно, в отличие от нейтрона, является устойчивой материальной структурой.

 Приведенное выше формирование атомной структуры есть нечто иное, как ядерный синтез элементов таблицы Менделеева. Известно, что любой подобный синтез сопровождается огромным выделением количества энергии. Согласно предположениям  сторонников теории относительности (релятивистов) эта энергия появляется, как результат превращения массы, которая содержится в ядре атома в энергию. В нашей модели, весьма адекватной природе, во время ядерного синтеза распад массивного ядра отсутствует. Более того, утверждение релятивистов основывается на известной формуле А.Эйнштейна эквивалентности массы и энергии, вывод которой весьма сомнительный. Доказательство этого утверждения, как и истоки реальной, возникающей при ядерном синтезе, энергии требуют отдельного рассмотрения. Тем более что в данном случае эта энергия проявляется в виде тепла, понятие которого следует уточнить, ведь теплота, как одно из свойств материи, со времени начала развития термодинамики еще с 19 века не изменялось. С нашей точки зрения понимание теплоты, объясняемое на основе молекулярно-кинетической теории, существенно, устарело.  Иными словами этой теме следует посвятить отдельную работу.

Выводы

В генерируемых физикой знаниях количество элементарных частиц, из которых природа строит атом, является весьма большим, и, на сегодня оно превышает 2000. По мнению некоторых физиков, если основываться на  теории струн, то это количество  бесконечно. Как строить модель атома вещества в таком случае, с нашей точки зрения является проблематичным. Модель существования материи, предлагаемая в цикле работ [1-5] позволила построить набор элементарных частиц вещества, состоящий, всего лишь, из девяти таких частиц. И вот основываясь на этом наборе, в настоящей статье предложены модели гравитационного диполя, нейтрона, протона, электронно-позитронной пары, с помощью которых  природа создает атом. Причем эти модели наиболее адекватно отображают действительность, раскрывая внутреннюю сущность исследуемых материальных объектов и явлений, которые при этом имеют место.

 

Список литературы:

1. Вышинский В.А. Новая система постулатов (аксиом) – решение шестой проблемы Д. Гильберта // ж. «Единый всероссийский научный вестник», – 2016, – Часть 4, №2, – С. 29 –35

2. Вышинский В.А. Вакуум - невещественная форма существования материи // ж. «Единый всероссийский научный вестник», – 2016, – Часть 4, №4, – С.

3. Вышинский В.А. Модель, наиболее адекватно отражающая естественный вакуум // ж. «Единый всероссийский научный вестник», – 2016, – Часть 1, № 6, – С. 45-52

4. Вышинский В.А. Электрические и магнитные силовые линии Фарадея. Электромагнитная волна.// ж. «Единый всероссийский научный вестник», – 2016, №7, – С. 62 – 69

 

5. Вышинский В.А. Элементарные частицы вещества// ж. «Единый всероссийский научный вестник», – 2016, – №8, – С. 21–29. 

Работает на Drupal, система с открытым исходным кодом.