All Activity
This stream auto-updates
- Past hour
-
7. Как устроено вещество? "Жил-был на свете электрон, Он в атом Бора был включен, Орбита его пролегла вкруг ядра. Такие-то, братцы, бывают дела!" Студенческая песенка Устройство вещества - это устройство его молекул и атомов, атомных ядер и электронных оболочек. Чтобы разобраться в сложных структурах, всегда приходится начинать с простейших. Попробуем для начала понять, как устроено ядро водорода и простейшее из сложных ядер - ядро атома дейтерия дейтрон. Ядро водорода - протон - это тот самый винтовой тороидальный вихрь уплотненного эфира, окруженный температурным пограничным слоем эфира, который, с одной стороны, не дает ему рассыпаться, а с другой стороны, не препятствует протону создавать вокруг себя винтовой поток эфира, имеющий как тороидальную составляющую - магнитное поле, так и кольцевую составляющую - электрическое поле. Поскольку протон есть тороидальный вихрь с уплотненными стенками, то сразу видно, что в нем есть и оболочка, и уплотненная центральная часть - керн. И то, и другое образовано все теми же уплотненными стенками вихревой трубки. В центре протона должно существовать небольшое отверстие, так что он не совсем шарик, а немного похож на бублик. По аналогии с сформировавшимися газовыми вихрями можно полагать, что отношение размера большого диаметра к толщине протона должно быть равно примерно 1,76. Это означает, что трубка, образующая протон, имеет не круглое, а скорее эллипсовидное сечение. Данное обстоятельство оказывает существенное влияние на организацию структуры атомных ядер. Протон устойчив и упруг. Время его существования, видимо, составляет более десятка миллиардов лет. Прямых экспериментальных замеров не существует, те, что есть, методически неверны, но все равно, косвенные данные говорят о таком порядке величины. Раз протон упруг, он может подвергаться упругим деформациям. Правда, для этого нужны большие силы, соизмеримые с теми, что удерживают протон от распада. Такие силы появляются, когда к протону присоединяется еще один протон, тут же превращающийся в нейтрон. Что такое нейтрон? Это тот же протон, но дополнительно к температурному окруженный еще и градиентным пограничным слоем, который благодаря пониженной вязкости не позволяет кольцевому движению вырваться наружу. Если бы не это, то кольцевое движение не позволило бы протонам удержаться друг около друга: при любой взаимной ориентации протонов одно из движений, либо тороидальное, либо кольцевое, будет ориентировано параллельно в пограничном слое: это создаст избыточное давление в межнуклонном промежутке, и протоны разлетятся. А тут благодаря наличию градиентного пограничного слоя возникает оптимальный вариант: тороидальные потоки двух протонов антипараллельны, а кольцевое движение, выходящее во вне, имеется только у одного из них, поэтому отталкивания нуклонов нет. Конечно, градиентный пограничный слой возникает не потому, что он полезен для удержания нуклонов друг около друга. Просто этот слой возникает благодаря повышенному градиенту скоростей при антипараллельной ориентации тороидальных движений в нуклонах. А антипараллельное соединение получается тоже автоматически - нуклоны вынуждены ориентироваться именно таким образом, ибо давления в эфире на поверхности нуклонов таковы, что нуклоны вынуждены под их воздействием развернуться антипараллельно. Присоединение нуклонов друг к другу происходит боковыми стенками. Если бы соотношение размеров каждого нуклона было иным, например, если бы протоны представляли собой тонкие кольца, то можно было бы ожидать, что они лягут один на другой, соединяясь торцами. Но при том соотношении, которое характерно для сформированных тороидальных газовых вихрей, минимальной энергии соединения (энергия соединения отрицательна) соответствует только соединение нуклонов боковыми стенками. А когда они так соединились, то они деформируются внешним давлением эфира, еще больше приплюснувшись друг к другу: ведь давление эфира в пограничном слое понижено и выравнивается только благодаря повышенной плотности эфира в нем. Получается конструкция, похожая на два воздушных шарика, прижатых друг к другу. Расчет, выполненный на основе сопоставления энергии электрического поля протона с энергией его механического кольцевого движения, показал, что стенки протона движутся со скоростью, по крайней мере на 13 порядков превышающих скорость света, причем оказалось, что эфир в пограничном слое между нуклонами уплотнен всего в 16-20 раз. Вполне возможно! Присоединение последующих нуклонов происходит аналогично. Однако, когда соединяются четыре нуклона, то появляется новая возможность: четыре нуклона могут образовать кольцевую структуру, когда по их периферии проходит общий поток эфира, а внутренний поток, движущийся в противоположную сторону, тоже становится общим. За счет этого энергия связи резко увеличивается и образуется устойчивая альфа-частица. В результате деформации четыре нуклона в составе альфа частицы прижимаются друг к другу, общая поверхность становится выпуклой, похожей на шар, и энергия связей последующих присоединений отдельных нуклонов становится незначительной, если только они сами не образуют каких-либо завершенных структур типа, например, дейтрона или таких же альфа частиц. Отсюда сразу же видно, что энергии связей присоединения четных нуклонов должны быть больше, чем нечетных, по крайней мере, в легких ядрах. А кроме того, и это существенно, все вообще структуры ядер следует рассматривать состоящими из альфа частиц и дополнительно присоединенных к ним нуклонов. Тогда легко получают объяснение структуры ядер с так называемыми магическими числами нейтронов, у которых энергия связей велика и которые в связи с этим особо устойчивы. Правда, анализ энергий изотопов с магическими числами нейтронов показывает, что часть из них не имеет повышенных значений энергий связи. Опорными структурами для атомных ядер всех изотопов являются ядра с числами нейтронов: 2 - гелий (1 альфа-частица); 8 - кислород (4 альфа частицы); 20 - кальций (10 альфа частиц); 28 - никель (14 альфа частиц); 50 - рутений (22 альфа частицы + 10 нейтронов); 82 - гадолиний (32 альфа частицы + 18 нейтронов); 126 - торий (45 альфа частиц + 36 нейтронов). В последних трех случаях к собственно исходной структуре ядра предыдущего ряда добавляются как альфа частицы, так и отдельные нуклоны, которые, видимо, устанавливаются в щелях между альфа частицами. Поэтому общее число дополнительных нуклонов увеличивается с увеличением атомного ядра: поверхность увеличивается и щелей становится больше. Учет деформации нуклонов позволяет несложно объяснить чередование уровней энергий присоединения каждого из последующих нуклонов: известно, что если присоединение к ядру еще одного нуклона дает некоторую прибавку энергии связи, то присоединение еще одного - тоже дает прибавку, но меньшую, следующего - еще прибавку, большую, чем предыдущая, но меньшую, чем первая и т. д. Объяснение такое: если на поверхность ядра становится один дополнительный нуклон, то у него будет одна поверхность соединения с этим ядром. Присоединение второго нуклона прибавляет две поверхности - между новым нуклоном и поверхностью ядра и предыдущим нуклоном, значит, общая энергия соединений будет больше, чем в предыдущем случае. Присоединение третьего нуклона тоже даст добавление двух поверхностей, но на более выпуклые поверхности предыдущих двух нуклонов, деформированных за счет их взаимной связи, значит прибавка энергии связей будет меньше. А присоединение четвертого нуклона дает новую альфа частицу, и прибавка в энергии связей снова возрастает, хотя из-за все возрастающей выпуклости нуклонов эта добавка и не будет уж столь велика. Те нуклоны в ядрах, вокруг которых не образовалось градиентного пограничного слоя, т. е. протоны, выдувают из себя закрученные потоки эфира, а с другого конца эфир втягивается. Это значит, что каждый протон является газовым дублетом - истоком и стоком винтовой струи эфира. Эти струи за счет вязкости захватывают окружающий эфир. Однако присоединенным потокам не удается замкнуться через отверстие в протоне: отверстие мало. Поэтому этот присоединенный поток замыкается сам на себя помимо протона, образуя присоединенный вихрь эфира (понятие присоединенных вихрей в аэродинамику введено Н. Е. Жуковским). Этот присоединенный вихрь в пространстве ограничен только условиями собственной устойчивости, поэтому он значительно больше по объему, чем поток эфира около ядра, вот и получилась электронная оболочка атома. Несложно увидеть, что в этом присоединенном вихре знак винтового движения противоположен знаку винтового движения потока эфира, вытекающего из ядра: направление кольцевого движения то же самое, а тороидальное движение замыкается в противоположную сторону. Вот и получается простейшее объяснение отрицательного заряда электронной оболочки. В предлагаемой модели нет того парадокса, над которым мучился Э. Резерфорд, в 1911 году предложивший планетарную модель атома, и который "успешно разрешил" Н. Бор в 1913 году. Как уже упоминалось, этот парадокс заключался в том, что в планетарной модели электрон, движущийся по своей орбите, должен был бы терять свою энергию на излучение и в конце концов упасть на ядро. А он почему-то не излучает и не падает. Н. Бор предложил объяснение: электрон не падает потому, что он движется по стационарной орбите. Правда, почему электрон выбрал именно стационарную орбиту, Н. Бор не объяснил. Но это и так понятно: если бы электрон не выбрал стационарную орбиту, он наверняка упал бы на ядро и сгинул навеки. Так что деваться бедняге было некуда. Почему-то всех подобное объяснение устроило, и из этого парадокса и такого объяснения родилась целая квантовая механика. А в вихревой модели парадокс не возникает, так как здесь нет электрона как такового и падать нечему (не вообще не существует, а нет в "электронной оболочке" атома). Таким образом, причиной появления у атомов "электронных оболочек" - присоединенных вихрей эфира являются винтовые струи эфира, выдуваемые протонами. Эти струи могут быть различной интенсивности, поскольку в ядре некоторые протоны расположены последовательно, тогда интенсивность струй возрастает. При параллельных потоках интенсивность струй тоже растет, но число струй при этом сохраняется, а интенсивность растет за счет уменьшения телесного угла каждой струи. Появляется возможность относительно простого моделирования структур атомных оболочек. При этом может быть использован опыт, накопленный квантовой механикой. Дело в том, что все квантовые соотношения (кроме философского содержания принципа неопределенности Гейзенберга) выводятся из механики реального сжимаемого газа, каковым является эфир. Сюда относится и уравнение Шредингера, которое не представляет собой чего-то особенного, а просто это уравнение движения совокупности материальных точек в силовом поле, но выраженное не через амплитуды отклонений, а через полную и потенциальную энергии. Сюда же относится пропорциональность энергии частоте (для несжимаемой среды это соотношение не получается, а для сжимаемой получается точно). Сюда относятся и все законы сохранения, о которых можно говорить отдельно, и т. п. И само понятие пси-функции, выражающей плотность колеблющихся материальных точек, может рассматриваться как некий поток, массовая плотность среды в котором пропорциональна значению пси--функции. На это обратили внимание Е. Маделунг в 1926 г. и А. Эддингтон в 1940 г. А из этого вытекает простое правило построения присоединенных вихрей как "электронных оболочек атомов": если известно значение пси-функции, то ее э
