православный молодежный журнал |
КультураКвантовая механика: теория, которую никто не может понятьЭлектрон как обман трудящихся
В XX веке физики вернулись к вроде бы давно забытому Аристотелю. Для великого учёного Античности были характерны рассуждения типа: «Облака поднимаются вверх, потому что это им свойственно». Несколько столетий спустя великий физик Макс Планк заявил, что электрон не падает на ядро атома, потому что траектория его орбит так уж устроена – есть разрешённые орбиты, а есть запрещённые. Что касается электрона, то ясности в отношении него не прибавилось и в начале XXI века. Академик Людвиг Фадеев, самый цитируемый российский учёный, жёстко заявляет, что невозможно сказать, как выглядит электрон и как он «летает» вокруг ядра, просто есть математическое описание, довольно точное, а как на самом деле всё устроено, неизвестно. В начале XX века француз Луи де Бройль придумал так называемый волновой дуализм, то есть, по его мнению, если говорить о законах микромира, то все обитающие там частицы – фотоны или электроны – имеют двойную природу – они и частицы, и волны. На что гениальный советcкий физик Лев Ландау заметил: «И волна, и частица – это обман трудящихся!» …А ведь в конце XIX века казалось, что здание физической науки построено полностью и окончательно. Эрнест Резерфорд построил планетарную модель атома, которую и сейчас учат школьники. Если бы дело происходило в какой-нибудь Древней Греции, то чувства глубокого удовлетворения хватило бы учёным лет на пятьсот, не меньше. Но, к сожалению или к счастью, к XX веку был уже создан мощнейший экспериментальный и теоретический инструментарий, и научный поиск остановить было невозможно. На квантовые эффекты наткнулись, изучая излучение так называемых чёрных дыр. Это астрономические объекты с громадной плотностью и такой гигантской силой притяжения, что, казалось бы, излучение такой дыры не может вырваться наружу. А на поверку выходило совсем не так. Учёные всего мира ломали головы, как бы объяснить непонятное поведение чёрных дыр. Из тупика их вывел Макс Планк, немецкий физик, ставший родоначальником квантовой механики. На заседании Немецкого физического общества Макс Планк зачитал свою историческую статью «К теории распределения энергии излучения в нормальном спектре», в которой он ввёл универсальную постоянную «h». Именно дату этого события, 14 декабря 1900 года, считают днём рождения квантовой физики. Квантовая гипотеза Планка состояла в том, что для случая элементарных частиц любая энергия поглощается или испускается только дискретными порциями (квантами). Когда электрон спокойно крутится на какой-то орбите, то он ничего не излучает. Когда же перескакивает с орбиты на орбиту, то излучает кванты энергии. Вот за открытие этих квантов энергии Планку позднее присудили Нобелевскую премию. Квант энергии, или квант действия, был назван постоянной Планка и обозначается буквой «h». Постоянная Планка отражает глубинное строение Вселенной и носит универсальный характер. Теория Планка безошибочно описывала события микромира, несмотря на противоречие привычному здравому смыслу. Уже в наше время стало ясно, что весь этот разговор об орбитах не имеет никакого отношения к квантовой действительности. Однако энергия заблуждения толкала физиков к дальнейшему изучению квантового мира, тем более что открытые Максом Планком странности микромира настолько озадачили величайших физиков, что они целые конференции и семинары посвящали яростным спорам о том, как устроена Вселенная, и «играет ли Господь Бог в орлянку» или нет. Именно об этом спорили между собой два великих физика – Эйнштейн и Нильс Бор. А великий советский физик Лев Ландау во время своей зарубежной командировки курсировал между двумя великими спорщиками и по просьбе Бора пытался убедить Эйнштейна, что тот не прав. Эйнштейн построил свою теорию относительности как гармоническое продолжение классической физики, а квантовая физика Планка и Бора её если не ломала, то жёстко ограничивала. Всю оставшуюся жизнь Эйнштейн посвятил попыткам создания Общей теории поля, то есть некоей объединительной модели, которая могла бы снять противоречия теории относительности и квантовой механики. Но у него ничего не вышло. Возможно, по этой причине он скверно вёл себя со своими близкими, особенно с женщинами. Эйнштейн упорно считал, что квантовая механика или неверна, или по крайней мере неполна, что она «не может служить удовлетворительным исходным пунктом для дальнейшего развития». В 1935 году Эйнштейн вместе с Борисом Подольским и Натаном Розеном написал статью «Можно ли считать квантово-механическое описание физической реальности полным?», в которой описал мысленный эксперимент. Впоследствии он был назван парадоксом Эйнштейна – Подольского – Розена, сокращённо ЭПР. Нильс Бор, который трактовал законы квантовой механики как вероятностные (по этому поводу Эйнштейн и острил, что Бог не станет кидать монету, чтобы определить, куда лететь электрону), и такой подход назвали копенгагенской трактовкой, так как Бор был родом из Дании. Бор ответил Эйнштейну своей статьёй с точно таким же названием, но противоположной по смыслу. С тех пор много раз ставились натурные эксперименты, моделирующие ЭПР-парадокс, которые были должны или подтвердить, что законы квантового мира вероятностны, или опровергнуть Бора и доказать их детерминированность, то есть подтвердить правоту Эйнштейна. И каждый новый эксперимент, всё более и более точный, то опровергал, то подтверждал правоту одной из сторон. Молодой французский учёный-оптик Алан Аспе поставил удивительный эксперимент, результаты которого просто невероятны. Представьте себе, что вы посылаете из Москвы две телеграммы. Одну в Копенгаген, Нильсу Бору, другую в Берлин, Максу Планку. В момент получения телеграммы Макс Планк каким-то чудом узнаёт, что Нильс Бор в Копенгагене (а до него расстояние дальше, чем до Берлина) вот-вот получит такую же телеграмму и даже узнаёт её содержание. Вы не верите своим глазам и ушам и выстреливаете серию телеграмм. И всё повторяется – в Берлине заранее знают о телеграмме в Копенгаген и о том, что в ней написано. В эксперименте Аспе роль телеграмм играли фотоны, которые принимались и анализировались фотодетекторами. И хотя их разделяло очень большое расстояние, каждый детектор каким-то таинственным образом узнавал о том, что происходит с другим. Эксперимент Аспе всколыхнул интерес к парадоксам квантовой механики. Физики вспомнили о квантовой нелокальности мира, то есть идее ученика Эйнштейна Дэвида Бома о том, что на квантовом уровне всё едино. Таким образом, Бом ушёл от «обмана трудящихся», пресловутого дуализма. В его трактовке свойства частицы у электрона отражают конкретный местный «пейзаж», а волновые показывают его принадлежность к некоей вселенской… так и просится слово «Матрица». Именно его и произнёс Макс Планк, но только с эпитетом «Божественная». Лейбниц употреблял другой термин – «монада», а буддистская теория мироустройства выражается ещё более мудрёно. Но смысл один – глубинное единство всех объектов во Вселенной.
Спасти «котэ» Шрёдингера!
Очень упорным человеком был Эйнштейн. Он спорил не только с Бором и Ландау, но ещё с одним великим учёным, австрийцем Эрвином Шрёдингером. Шрёдингер написал самое главное уравнение квантовой механики, носящее его имя. Написал, а не вывел – именно так и было. Потому что Шрёдингер просто подогнал свою формулу под результаты экспериментов, без каких-либо дедукций. Переменную величину в этом уравнении назвали «пси-функцией». После этого уже нельзя говорить «электрон». Он не электрон, а волновая функция. Переписка Эйнштейна и Шрёдингера наполнена забавными образными ориентирами. Эйнштейн доказывал своё, приводя аналогию некоей квантовой системы с бочкой с порохом. Он пишет Шрёдингеру, что пси-функция будет описывать своего рода смесь взорвавшейся и невзорвавшейся систем и никакая интерпретация не позволит «преобразовать эту функцию в адекватное отражение реального положения вещей». Шрёдингер ответил ему в том же духе, но более «кровожадно». Он описал комнату, в которой находится атом урана в состоянии деления, помещённый в «склянку с синильной кислотой». «Эта склянка – и ещё прискорбное обстоятельство – некий кот также находится внутри комнаты». И дальше жестокосердный физик рисует жуткую картину, когда атом взорвётся, склянка разобьётся и яд распространится по комнате: «По прошествии часа пси-функция всей системы будет содержать смесь в равных долях кота мёртвого и кота живого, sit venia verbo (с позволения сказать)». Шрёдингер спорил и с Эйнштейном, и с Бором. Но лучше бы он не писал про несчастного кота. Весь учёный мир ринулся спасать обречённого «котэ». Чтобы это сделать, нужно было решить проблему квантового изменения. Суть в том, что пока имеет место квантовая суперпозиция, то шансы на спасение ещё есть. Никто не знает, жив «котэ» или нет. Как только мы измеряем, то есть открываем пресловутую комнату, то происходит редукция, то есть упрощение волновой пси- функции. Вся проблема в том, как узнать, что происходит внутри комнаты, не влияя на события. Если возможно узнать насчёт здоровья «котэ», не оказывая воздействия на атом урана и на склянку с ядом, то можно спасти животное. Если нет – увы. Копенгагенская трактовка, которой придерживался Нильс Бор и ещё один великий физик Вернер Гейзенберг, утверждала, что любое измерение или просто наблюдение влияет на измеряемый процесс. Летит себе электрон или фотон, вполне счастливый, находясь в квантовой суперпозиции, которая содержит в себе все возможные его состояния, и лиха не ведает, но стоит лишь взглянуть в его сторону или попытаться измерить, как происходит редукция волновой функции и … «котэ» погибает! Чтобы не терзать читателя, скажу, что совсем недавно физики из американского университета в Беркли ухитрились провести такой тончайший эксперимент, который позволил подглядеть, что происходит в квантовой системе, не влияя на неё. Эти благородные защитники животных спасли наконец кота Шрёдингера!
Такой Мультиверс нам не нужен!
Если ты, читатель, думаешь, что на этом парадоксы и загадки квантового мира исчерпаны, то глубоко заблуждаешься. Вероятностное толкование квантовых законов в рамках копенгагенской трактовки не нравилось не одному лишь Эйнштейну. Американский учёный Хью Эверетт предложил по-иному взглянуть на процесс коллапса (редукции) волновой функции. Похоже, он попал под влияние знаменитого физика Ричарда Фейнмана, который предложил решать уравнение волновой функции таким образом, чтобы измеряемый фотон летел не по какой-либо одной возможной траектории, а по всем сразу. Эверетт обобщил идею Фейнмана и предложил считать, что каждой такой траектории соответствует своя параллельная вселенная. Честно говоря, не хочется верить в такую возможность. Это уже чересчур, на мой взгляд. Создатели теории Мультиверса (Многомирия), как бы чувствуя запредельную фантастичность своей трактовки, поясняют, что они вовсе не имеют в виду реальное существование параллельных вселенных. Просто в их интерпретации наблюдатель, производящий измерение, при расчёте каждой траектории фотона как бы расщепляется… Час от часу не легче! Однако и теория Мультиверса не самое невероятное, о чём можно рассказать применительно к квантовым парадоксам и загадкам. Чего стоит квантовая телепортация или квантовая сцепленность! Самое удивительное всё же состоит в том, что современные учёные преодолевают все эти интеллектуальные ловушки и всё ближе подходят к созданию квантовых компьютеров, которые настолько изменят наш мир, что ни в сказке сказать ни пером описать!.. Но это – тема для отдельного разговора. Не стоит разочаровываться в науке и научном методе из-за странностей квантового мира. Ведь когда-нибудь кажущиеся нам непонятными парадоксы и загадки прояснятся и станут понятными даже ребёнку. Ну а пока можно перефразировать Аристотеля: «Электроны и фотоны так себя ведут, потому что им это свойственно!»
Источник: ЛГ ← Вернуться к спискуКомментарии |
115172, Москва, Крестьянская площадь, 10. Сообщить об ошибках на сайте: admin@naslednick.ru Телефон редакции: (495) 676-69-21 |
ПОЛУЧЕННЫХ ИМ В ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ НАУКЕ
1. Базиеву без всяких натяжек удалось установить, что в качестве корпускул Ньютона и фотонов Льюиса выступает ранее неизвестная, истинно элементарная частица, названная им «электрино». Все параметры электрино (заряд, масса, размеры и др.) были выведены Базиевым теоретически из решения физической сущности постоянной Планка в 1982 году, а публикация открытия состоялась в 1994 году в книге «Основы единой теории физики».
2. Созданная им новая теория физики предсказывала, что луч света обладает массой и несет положительный электрический заряд.
Это положение проверено экспериментально и получило полное подтверждение. Опыт и его результаты описаны в небольшой книге «Заряд и масса фотона» (2001–2002 гг.). Заметим, что еще в 1687 году, самый гениальный ученый в истории науки – И. Ньютон, утверждал, что свет состоит из корпускул, т.е. из материальных частиц, а наш опыт блестяще подтвердил правоту Ньютона, спустя 313 лет! А. Эйнштейн в СТО постулировал постоянство скорости света и независимость скорости света от частоты и системы координат. Проведенная серия экспериментов с монохроматическими пучками света в 2008 г., по результатам полностью совпадая с теоретическими расчетами Базиева, опровергла это необоснованное утверждение! Так, экспериментально установлено, что фиолетовый свет распространяется в два раза быстрее красного.
3. До Базиева в науке господствовало мнение, что электрон – это самая малая частица, входящая в состав атома. Масса электрона me =9∙10-31 кг, его заряд e = -1,6∙10-19 Кулон, а масса и заряд электрино, рассчитанная в 1982 г. теоретически и блетяще подтвержденные экспериментально в 2000 г. составили mε =6,8∙10-36 кг, ε = 1,98∙10-27 Кулон.
4. До Базиева никто не знал состава элементарного атома, за который была принята одна двенадцатая часть атома углерода с массой mu = 1,66057∙10-27 кг и равная массовому эквиваленту одной атомной единицы. Базиев раскрыл содержание элементарного атома и вывел для него формулу:
mu = nε∙mε + ne∙me = 1,66057∙10-27 кг, где
ne = 3 – число электронов в составе элементарного атома,
nε = 2,418 198 867 68∙108 – число электрино в элементарном атоме.
5. До Базиева было принято, что атом состоит из двух частей: электроположительного ядра и обращающихся вокруг него отрицательных электронов.
Базиев доказал ошибочность этого голословного утверждения, восходящего к планетарной модели атома, предложенного в 1911 году Резерфордом. Он сделал полный количественный анализ опыта Резерфорда и его сотрудников по рассеянию α-частиц золотой фольгой и показал, что из данного опыта не следовала планетарная модель атома.
6. Базиеву удалось найти полное решение строения атома и всех элементов периодической системы Менделеева и, в настоящее время у него готова рукопись, где по каждому элементу приводятся 32 физических параметра, из которых больше половины классической физике вообще неизвестны. Заметим, что конечной задачей развития теоретической физики является раскрытие строения атома, а коли Базиев уже достиг этой цели, значит он создал истинную теорию физики, которую пора всем принять и пора ее начать преподавать российской молодежи, чтобы она, на этой основе, интеллектуально превзошла молодежь других стран и повела Россию вперед.
7. До Базиева в электродинамике господствовала теория Максвелла от 1865 года, созданная в период, когда еще не было известно ни одного носителя электрического заряда. А когда был открыт электрон (1897 г.), его тут же объявили носителем электрического тока, но по сей день классическая физика не предоставила ни одного экспериментального факта, подтверждающего эту точку зрения.
Базиеву удалось доказать, что электрон никогда не был носителем электрического тока, а вот так называемое магнитное поле вокруг проводника с током и есть электрический ток, представляющий собой вихревой поток из электрино вокруг и вдоль проводника. Он также доказал, что магнитное поле между полюсами постоянного магнита – это поток электрино, скорость которых в межатомных каналах магнита составляет 3∙1019 м/с, и никаких запретов Эйнштейна на предел скорости в природе, ограниченной якобы скоростью света с = 3∙108 м/с, эти самые маленькие элементарные частицы не признают!
8. До Базиева в классической физике отсутствовала зарядовая симметрия, т.е. был известен материальный носитель отрицательного заряда, представленный истинно элементарной частицей – электроном, а второй истинно элементарной (т.е.- не делящейся на части) частицы, с противоположным зарядом не было. Открытие электрино заполнило эту брешь и восстановило зарядовую симметрию как в теории, так и в структуре атома. При этом Базиев показал, что строение атома без открытия электрино, никогда бы не было раскрыто, поскольку на долю электрино в атоме приходится 50% по заряду и 99,83% по массе.
9. Математики и представители классической физики, со времен Ньютона, заняты поиском решения загадки гравитации (т.е. вопроса: почему материальные тела притягиваются друг к другу, а не отталкиваются?) Они дошли в своих умозрительных теориях до рассмотрения не существующих в природе 9–12-мерных пространств, но неспособны объяснить парадоксы Луны. Базиеву удалось эту задачу блестяще решить да так, что комар носа не подточит. Решение этой проблемы он завершил выводом нового уравнения всемирного тяготения, которое вытеснило из небесной механики уравнение Ньютона, которое было совершенно справедливым в количественном отношении, но неудовлетворительным качественно. Им корректно доказано, что в основе гравитации лежат некомпенсированные электрические заряды тел обоих знаков, при этом он открыл явление перекрестного замыкания полярных электрических полей, что и формирует взаимное притяжение тел.
10. Проблема гравитации получила решение только благодаря открытию электрино и восстановлению зарядовой симметрии в природе. В свою очередь, решение гравитации позволило установить истинное внутреннее строение Луны, планет и Солнца, которое весьма резко отличается от сложившихся точек зрения. Так, Базиеву удалось, без всяких измышлений, доказать, что 99,7 % массы Солнца сосредоточено в его нейтронном ядре плотностью ρ = 9∙1012 кг/м3, при этом диаметр этого ядра меньше диаметра Солнца более чем в 1000 раз, а частота вращения ядра вокруг своей оси больше частоты вращения Солнца в 9,5 раз и что именно интенсивное вращение ядра и обусловливает дифференциальное вращение плазмы Солнца, природу которого астрофизики так и не смогли раскрыть по сей день.
10. Далее, его исследования привели к открытию нейтронного ядра Земли, диаметром всего в 7 км, в котором сосредоточено 49,9 % массы Земли. Это ядро окружено горячей плазмой с температурой 22 600 К и давлением 1,7∙1014 Па. При этом энергетическая мощность ядра Земли составляет W = 1,58∙1022 Вт, которая является причиной всех геодинамических процессов: землетрясения, периодическое изменение скорости вращения Земли вокруг своей оси, цунами и морские приливы. Автор также теоретически доказал, что основная масса Галактики – так называемая «Темная материя» не обладающая свечением представлена нейтронными телами плотностью 9*1012 кг\м3. Тела эти представляют собой будущие звезды и они вращаются вокруг центрального тела Галактики. Эти материальные тела не являются так называемыми «Черными дырами»!
Им также готовится к изданию книга, в которой дается полное решение внутреннего строения Луны, ядро которой состоит из двух частей: жидкой магмы и нейтронного ядра, в котором сосредоточено 32,7% массы Луны, при этом нейтронное ядро сильно смещено от геометрического центра Луны в сторону Земли, что и является основной причиной отсутствия вращения Луны вокруг своей оси.
Так что, господа любознательные, если вы хотите знать, как устроен реальный физический мир вокруг нас, обращайтесь к трудам Базиева Джабраила Харуновича, ибо ни у кого другого такой информации вы не найдете. Сайт Базиева http://baziev.reola.ru 30.03.09 г.
P.S. На основании теоретических разработок Базиева запатентовано несколько прорывно –революционных технических разработок имеющих важнейшее экономическое и энергетическое значение. Воспользовавшись этой совершенно новой и удивительно полной теорией Вы тоже сможете совершить самые неожиданные и смелые открытия!