Глубинные тайны главного закона материального мира

Размещено на http://www.allbest.ru/

Глубинные тайны главного закона материального мира

Канарев Ф.М.

kanarevfm@mail.ru

Анонс

В начале XX века Макс Планк ввел свою знаменитую константу, назвав ее квантом наименьшего действия. Впоследствии было установлено, что она имеет явную механическую размерность, соответствующую закону сохранения кинетического момента, которую не учел Планк. Однако тщательный анализ показывает, что физическая суть этой размерности скрыта так глубоко, что ее не смог увидеть не только Планк, но и все его последователи. Раскроем глубинные тайны размерности этой константы и увидим, как она управляет процессами формирования обитателей микро и макро миров.

1. Анализ физической сути размерности константы Планка

Анализируя закон излучения абсолютно черного тела с позиций волнового характера этого излучения, Планк установил, что экспериментальная зависимость излучения этого тела описывается лишь при условии, если допустить, что излучение формируется не непрерывно, а порциями. Вполне естественно, что он предположил, что каждая из этих порций представляет собой волну и, поэтому энергию этой порции записал с учетом частоты синусоидальной волны, которая связана с ее периодом зависимостью

, (1)

с четким физическим смыслом - количество колебаний в секунду. Поскольку период имеет размерность секунды, то из физического смысла частоты однозначно следует, что единица в числителе формулы (1) равна одной секунде. Тогда частное от деления одной секунды на период синусоидальной волны, также выраженный в секундах, равно безразмерной величине. Так что при строгом подходе величина означает количество периодов синусоидальной волны колебательного процесса в одну секунду. При делении секунды на секунду получается безразмерная величина, но поскольку она связана с секундой, то количество колебаний относится к одной секунде и были основания приписать ей размерность и назвать ее Герц. Тогда скорость синусоидальной волны длиною определяется элементарной зависимостью с четкой размерностью, соответствующей физическому смыслу скорости.

. (2)

Если учесть, что энергия порции излучения определяется по формуле [1]

, (3)

то из этого соотношения следует, что константа Планка равна [1]

. (4)

При строгом подходе ее физический смысл не соответствует моменту количества движения (кинетическому моменту или моменту импульса), так как эти понятия отражают вращение тела и им соответствует размерность

(5)

Так что Планк не случайно затруднялся дать название своей константе, которое соответствовало бы ее размерности, так как эта размерность (4) явно абсурдна и не имеет связи с понятием кинетический момент или момент импульса.

Последователи Планка вместо того, чтобы разобраться со сложностями в формировании размерности константы Планка, приняли соглашение, которое сделало размерность константы Планка более абсурдной. Поскольку во многих математических соотношениях константа Планка присутствует совместно с величиной в знаменателе, то они приняли соглашение обозначить

. (6)

В результате новая величина , которую они назвали аш со штрихом, получила размерность еще более далекую от размерности кинетического момента и не имела никакого физического смыла. Но это не настораживало последователей Планка. Они с невероятной легкостью начали использовать новое обозначение его константы и плодить новые бессмыслицы, которые усиливались еще одним соглашением: опускать понятие радиан в размерности кинетического момента (5) и записывать ее так [1]

(7)

В этом случае размерности константы Планка (4) и кинетического момента (7) совпадают. На основании этого стали считать, что константа Планка имеет механическую размерность кинетического момента. Однако, при строгом подходе надо учитывать, что длина волны синусоидального колебания, присутствующая в константе Планка , лишает нас права считать соответствие ее размерности (4) физическому смыслу кинетического момента или момента импульса и делает абсурдным физический смысл ее размерности. Эта абсурдность усиливается отсутствием связи между частотой и угловой скоростью вращения, характеризующей вращательный процесс, с физическим смыслом кинетического момента [1].

Выход из совокупности этих противоречий один - изменить физический смысл длины волны . Поскольку константа Планка родилась в результате анализа процесса излучения абсолютно-черного тела и реализуется только в условиях, когда излучение совершается порциями, то это сразу указывает на локализацию в пространстве носителя излучения, которому давно присвоено название фотон. Отсюда автоматически следует постулат: длина волны фотона равна его радиусу и сразу проясняется физический смысл составляющей константы Планка. Величина - момент инерции кольца. Это дает нам основание представить фотон в первом приближении в виде вращающегося кольца (рис. 1, а). Однако, частота характеризует не вращательный процесс, а процесс прямолинейного распространения синусоидальной волны. Чтобы совместить прямолинейное движение фотона с вращательным, надо предположить, что он является не кольцом, а многогранником. Из равенства [1]

(8)

автоматически следует, что это - шестигранный многоугольник (рис. 1, b) и проясняется физическая суть линейной частоты : вращающийся шестигранник генерирует импульсы моментов инерции в интервале каждой длины волны фотона или в интервале поворота шестигранника на каждый угол .

Изложенное дает нам веские основания считать, что угловая скорость вращения (обозначим ее символом ) фотона, имеющего шестигранную структуру, равна (рис, 1)

. (9)

Рис. 1. К выявлению структуры фотона

Из этого следует, что центр масс фотона совершает одно полное колебание при повороте фотона, как шестигранника, на угол . Вполне естественно, что полное колебание, соответствует повороту на угол . Тогда период одного колебания центра масс фотона запишется так [1]

, (10)

где - угловая скорость вращения, как мы увидим дальше, характеризует вращение центра масс фотона относительно его геометрического центра , который движется прямолинейно со скоростью С (рис. 1, b).

Поскольку время поворота фотона на угол и время поворота его центра масс относительно его геометрического центра на угол одно и тоже, то период колебаний фотона запишется так [1]:

. (11)

Отсюда имеем

. (12)

Несовпадение центра масс фотона с его геометрическим центром (рис. 1, b) обусловлено тем, что фотон, как мы увидим дальше, состоит из шести кольцевых магнитных полей, каждое из которых имеет центр масс (рис. 1, с). При совмещении поступательного движения такой структуры с вращательным скорости центров масс всех шести магнитных полей будут разные. Например, поступательная скорость центра масс поля (рис. 1, с) будет складываться с его окружной скоростью вращения, а у поля окружная скорость будет вычитаться из поступательной скорости. В результате общая масса фотона будет неравномерно распределена между шестью его полями в каждый данный момент времени, то есть она будет циркулировать между полями, меняя их плотность. Это приведет к несовпадению центра масс фотона с его геометрическим центром .

Сложное получается движение и всего фотона, и его центра масс. Но у нас нет возможности упростить это движение и мы вынуждены искать метод описания его движения. Сложность нашего поиска усиливается необходимостью, найти такие уравнения движения центра масс фотона и каждого из шести центров масс его магнитных полей, из которых автоматически следовали бы все уже полученные соотношения (1 - 12) и четко сохранялся бы физический смысл, заложенный в них [1].

Обратим внимание на то, что в формуле (4) нет и намека на вращательный процесс. Величина - длина волны, величина частота колебаний, равная количеству колебаний в секунду. В этой формуле нет параметра, характеризующего вращательный процесс, поэтому у нас нет никаких оснований утверждать, что размерность константы Планка, в первозданном виде (4), соответствует кинетическому моменту или моменту импульса. Планк был прав, присвоив своей константе название, не содержащее смысла кинетического момента.

Рис. 2. Схема формирования кольцевых магнитных полей, вокруг провода с постоянным током

Если упрощенная модель фотона (рис. 1, с) близка к реальности, то какие силы локализуют ее, когда она движется прямолинейно с постоянной скоростью света и вращается? Анализ показывает, что эту функцию могут выполнять электромагнитные или магнитные силы, сжимающие фотон и центробежные силы инерции, действующие на центры масс этих полей. Пока приоритет за кольцевыми магнитными полями, подобными тем, что возникают вокруг параллельных проводов с током и сближают их (рис. 2) [1], [2].

Обратим внимание на то (рис. 2), что магнитные силовые линии, вокруг проводников сближают их лишь в том случае, если они направлены навстречу друг () другу. Если материальную субстанцию фотона формируют аналогичные магнитные поля, то из рис. 1, с следует такая модель фотона (рис. 3) [1].

Рис. 3. Схема модели фотона

Таким образом, константа Планка в первозданном виде может описывать лишь синусоидальный процесс и не имеет никакого отношения к вращательному процессу. Не случайно физики ХХ века использовали ее только для описания волновых процессов. Тем не менее, как мы уже показали, физический смысл кинетического момента присутствует в формуле (4) косвенно и нам надо увидеть его явное проявление. Это возможно лишь при условии аналитического вывода всех соотношений (1-12) из процесса движения модели фотона (рис. 3). Представим такой вывод [1].

2. Вывод корпускулярных математических моделей, описывающих поведение фотона

Для этого мы должны проследить за волновым движением центра масс всего фотона (рис, 3 и 4) и центров масс отдельных его магнитных полей (рис. 1, с). На рис. 4 показана схема перемещения центра масс фотона и центра масс одного его магнитного поля в интервале длины одной волны [1].

Рис. 4. Схема движения центра масс М фотона и центра масс одного его электромагнитного поля

Движение центра масс фотона моделирует точка , расположенная на расстоянии от геометрического центра фотона (рис. 4). Движение центра масс одного магнитного поля фотона моделирует точка , расположенная на расстоянии от его центра масс (рис. 4) [1].

Некоторые исследователи отмечали, что фотон имеет скрытые параметры. Если бы удалось найти их, то корпускулярные математические соотношения (1-12), описывающие его поведение, вывелись бы аналитически. Попытаемся установить эти параметры.

Конечно, сложность модели фотона (рис. 1, с и 4) затрудняет реализацию описанного плана. Однако если учесть, что фотон имеет плоскость поляризации, то движение его центра масс в этой плоскости и движение центров масс шести его магнитных полей можно сопровождать качением условных окружностей, кинематические и энергетические параметры которых будут эквивалентны соответствующим параметрам фотона. Центр масс фотона совершает полное колебание в интервале длины его волны (рис. 4), поэтому радиус (первый скрытый параметр) условной окружности, описывающей движение этого центра в интервале длины одной волны, определится по формуле (рис. 4) [1]

. (13)

Кинематическим эквивалентом группового движения центров масс шести электромагнитных полей фотона будет вторая условная окружность. Ее радиус (второй скрытый параметр) определяется из условия поворота центра масс каждого магнитного поля фотона на угол в интервале каждой длины его волны (рис. 4) [1].

(14)

Особо отметим, что время, в течение которого эти две условные окружности поворачиваются на разные углы и , одно и то же, что соответствует Аксиоме Единства.

Мы уже обозначили угловую скорость условной окружности, описывающей движение центра масс фотона относительно его геометрического центра символом (это - третий скрытый параметр), а угловую скорость условной окружности, описывающей движение центра масс каждого электромагнитного поля , - через (четвертый скрытый параметр), и линейную частоту - через , поэтому период колебаний центра масс фотона определится по формулам (рис. 4) [1]:

, (1511)

которые полностью совпадают с формулами (11). Из соотношений (15) имеем:

(1612)

(179)

Соотношение связи между длиной волны , которую описывает центр масс фотона, и радиусом имеет простой вид (рис. 4)

(185)

Кинематическая эквивалентность между движением сложной магнитной структуры фотона и движением условных окружностей с радиусами и позволяет вывести постулированные раннее математические соотношения, описывающие его поведение. Сейчас мы увидим, как скрытые, ненаблюдаемые параметры фотона участвуют лишь в промежуточных математических преобразованиях и исчезают в конечных формулах.

Поскольку малая условная окружность радиуса перемещается в плоскости вращения фотона (рис. 4) без скольжения, то скорость любой ее точки будет равна скорости ее центра и групповой скорости фотона. Используя соотношения (13) и (16), получим

(192)

что соответствует соотношению (2).

Аналогичный результат дают и соотношения (14) и (17) второй условной окружности радиуса .

(202)

Теперь видно, что вывод соотношений (19) и (20) не только согласуется с моделью фотона (рис. 1, с) и механикой ее движения (рис. 2), но и объясняет корпускулярные и волновые свойства фотона.

При выводе соотношения (3) обратим внимание на то, что кинетическая энергия движения фотона с массой эквивалентна кинетической энергии качения условной окружности с той же массой , равномерно распределенной по ее длине. Общая кинетическая энергия условной окружности будет равна сумме кинетической энергии ее поступательного движения и энергии вращения относительно геометрического центра [1].

. (213)

Тот же самый результат получится и при использовании второй условной окружности радиуса .

. (223)

Приведем уравнение (22) к виду (3)

(233)

. (244)

Вот теперь у нас есть полное право утверждать, что постоянством константы (24) Планка управляет закон сохранения кинетического момента или момента импульса, который формулируется так: если сумма моментов внешних сил, действующих на вращающееся тело, равна нулю, то его кинетический момент (момент импульса) остается постоянным по величине и направлению.

С учетом соотношения (16) получаем

. (25)

Обратим внимание на то, что константа Планка, обозначенная символом , при умножении на угловую частоту дает размерность энергии, но в изолированном виде (6) ее размерность абсурдна.

Так как , то из автоматически следует еще одна константа [1]

 (26)

Из размерности константы (26) следует физический закон: произведение масс фотонов на длины их волн или радиусы - величина постоянная. В системе СИ нет названия константе с такой размерностью, поэтому назовем ее константой локализации фотонов [1].

Легко представить реализацию константы локализации (26), если фотон - кольцо (рис. 1, а и 3) и невозможно это сделать, если фотон - волна.

Таким образом, мы вернули истинный смысл размерности константы Планка - кинетический момент или момент импульса. Линейная частота имеет четкую связь с угловой частотой вращения фотона (15, 17). Если угол альфа выразить через радианы, то эта связь получает численную величину в виде следующей константы

. (27)

Как видно, скрытые параметры позволяют вывести основные математические соотношения Квантовой механики, описывающие поведение фотона, из законов Классической механики [1].

3. Волновая теория фотона

Тут уместно обратить внимание на интересную особенность шестигранной механической модели (рис. 1, b). Если взять несколько шестигранников разных размеров и разместить их на наклонной плоскости, то все они будут скатываться вниз с одной и той же постоянной скоростью , но с разной частотой (табл. 1) [1].

Таблица 1. Кинематические параметры движения тел

Форма тел	, м	t, с	V, м/с
Цилиндрические	0,008 0,010 0,0!3	2,43 2,30 2,05	0,83 0,89 0,99	- - -
Шестигранные	0,0065 0,0080 0,0130	5,68 5,67 5,67	0,18 0,18 0,18	27,69 22,50 13,85

Обратим внимание на то, что при увеличении радиуса шестигранника частота его движения уменьшается так же, как и у фотона. Конечно, у фотона нет плоскости, по которой он мог бы перемещаться, как тела, представленные в табл. 1. Однако, мы уже показали, что центр масс электромагнитной модели фотона описывает укороченную циклоиду, осью симметрии которой является прямолинейная ось ОХ, лежащая в плоскости его поляризации.

Начнем с вывода уравнений движения центра масс фотона. Поскольку центр масс фотона движется в плоскости поляризации и в рамках аксиомы Единства пространства - материи - времени, то для описания его движения по волновой траектории необходимо иметь два параметрических уравнения [1].

Так как центр масс фотона движется относительно наблюдателя и относительно геометрического центра , который движется прямолинейно со скоростью , то для полного описания такого движения необходимо иметь две системы отсчета (рис. 4): неподвижную и подвижную .

Амплитуда колебаний центра масс фотона будет равна радиусу его вращения относительно геометрического центра фотона. Из рис. 4 имеем

. (28)

Обратим внимание на небольшую величину амплитуды колебаний центра масс фотона в долях длины его волны или радиуса вращения.

Уравнения движения центра масс фотона относительно подвижной системы имеют вид параметрических уравнений окружности (рис. 4):

; (29)

. (30)

Если фотон движется относительно неподвижной системы отсчета ХОУ со скоростью , то уравнения такого движения становятся уравнениями циклоиды [1]:

; (31)

. (32)

Обратим внимание на то, что в уравнениях (31) и (32) и . Это значит, что они описывают движение центра масс фотона по волновой траектории в рамках аксиомы Единства пространства - материи - времени. Такого раньше не бывало [1].

(33)

(34)

.

Результаты табл. 1 требуют, чтобы математическая модель, описывающая скорость центра масс шестигранника, а значит и фотона, не зависела бы от его радиуса вращения. Уравнения (33) и (34) автоматически дают такой результат [1]

(35)

Как видно (рис. 5, а), скорость (35) центра масс фотона действительно изменяется в интервале длины волны или периода колебаний таким образом, что ее средняя величина остается постоянной и равной [1].

Рис. 5. а) - график скорости центра масс фотона;

b) - зависимость изменения силы инерции, действующей на центр масс светового фотона с радиусом , в интервале одного колебания

Поскольку сила инерции направлена противоположно ускорению, то касательная сила инерции , действующая на центр масс фотона, запишется так [1]

(36)

Несмотря на сложность переменной составляющей математической модели (36), касательная сила инерции, действующая на центр масс фотона, изменяется синусоидально (рис 5, b). Обратим внимание и на то, как связь между линейной и угловой частотами (17) в формулах (35 и 36) четко реализует смысл кинетического момента константы Планка, отраженный на графиках (рис. 5, а и b).

Поскольку основные математические модели, описывающие главные характеристики фотона, выведены аналитически из анализа движения его модели (рис. 3), то это является веским основанием для использования этой модели при интерпретации результатов всех экспериментов, в которых участвуют фотоны. Количество таких экспериментов неисчислимо, поэтому мы будем рассматривать лишь те из них, которые носят обобщающий характер. Самая большая совокупность экспериментальных данных, в которых зафиксировано поведение фотонов - шкала электромагнитных излучений, представленная в таблицах 2, 3, 4 [1].

закон корпускулярный фотон

Таблица 2. Диапазоны шкалы электромагнитных излучений

Диапазоны	Длина волны, м	Частота колебаний,
1. Низкочастотный
2. Радио
3. Микроволновый
4. Реликтовый (макс)
5. Инфракрасный
6. Световой
7. Ультрафиолетовый
8. Рентгеновский
9. Гамма диапазон

Как видно (табл. 3), с увеличением массы (энергии) фотона (табл. 4) длина его волны уменьшается. Эта закономерность однозначно следует и из константы локализации фотона . Это же следует и из закона сохранения кинетического момента

Таблица 3. Диапазоны изменения длины волны и массы электромагнитных излучений

Диапазоны	Длина волны, м	Масса, кг
1. Низкочастотный
2. Радио
3. Микроволновый
4. Реликтовый (max)
5. Инфракрасный
6. Световой
7. Ультрафиолетовый
8. Рентгеновский
9. Гамма диапазон

Таблица 4. Диапазоны изменения длины волны и энергии электромагнитных излучений

Диапазоны	Длина волны , м	Энергия , eV
1. Низкочастотный
2. Радио
3. Микроволновый
4. Реликтовый (макс)
5. Инфракрасный
6. Световой
7. Ультрафиолетовый
8. Рентгеновский
9. Гамма диапазон

C увеличением массы фотона растет плотность его магнитных (рис. 3) полей и за счет этого увеличиваются магнитные силы, сжимающие фотон, которые все время уравновешиваются центробежными силами инерции, действующими на центры масс этих полей (рис. 1, с). Это приводит к уменьшению радиуса вращения фотона, который всегда равен длине его волны . Но поскольку радиус в выражении постоянной Планка возводится в квадрат, то для сохранения постоянства постоянной Планка частота колебаний фотона должна при этом увеличиться. В силу этого незначительное изменение массы фотона автоматически изменяет его радиус и частоту так, что кинетический момент (константа Планка) остается постоянным.

Таким образом, фотоны всех частот, сохраняя свою магнитную структуру, меняют массу, частоту и радиус вращения так, чтобы , то есть принципом этого изменения управляют законы сохранения кинетического момента и локализации фотонов [1].

Такой же четкий и ясный ответ мы получаем и на следующий фундаментальный вопрос: почему фотоны всех частот движутся в вакууме с одинаковой скоростью?

Потому, что изменением массы фотона и его радиуса управляет закон локализации фотона. Из него следует, что при увеличении массы фотона его радиус уменьшается пропорционально и наоборот. Тогда для сохранения постоянства постоянной Планка при величина также должна быть постоянной. В результате - [1].

Мы будем обращаться к таблицам 2, 3 и 4 при интерпретации почти всей совокупности экспериментов с участием фотонов, а сейчас определим лишь интервал изменения длины волны фотонов.

Длина волны электромагнитного излучения изменяется в диапазоне (табл. 2). Наименьшая длина волны , соответствует гамма диапазону и ее можно считать равной радиусу гамма фотона. Наибольшая длина волны неприемлема для отождествления с радиусом фотона. Поэтому возникает проблема определения максимальной длины волны фотона. Согласно закона Вина температуру формирует совокупность фотонов определенной длины волны. С уменьшением температуры длина волны фотонов, совокупность которых формирует температуру, увеличивается. Поскольку существует предел минимальной температуры, то длины волн фотонов, формирующих эту температуру, также имеют предел. Его определяет формула Вина. Учитывая примерную экспериментальную величину минимальной температуры , найдем максимальную длину волны фотонов, формирующих эту температуру [1]

, (37)

где - постоянная Вина - четвертая константа, контролирующая поведение фотонов. Фотоны с такой длиной волны соответствуют реликтовому диапазону (табл. 2). Материальная плотность базового кольца фотона, соответствующего минимальной длине волны (табл. 3), равна [1]

. (38)

Материальная плотность базового кольца фотона, соответствующего максимальной длине волны электромагнитного излучения (табл. 2), равна

 (39)

Теперь ясно, что максимальную проницаемость гамма фотона обеспечивает его минимальный размер (радиус ) и максимальная масса (табл. 3). Что же касается фотона с максимальной длиной волны и минимальной массой (табл. 3), то тут - полная неясность. Трудно представить фотон с базовым радиусом , движущийся со скоростью света, имея материальную плотность кольца (39) [1].

Вряд ли возможно формирование ньютоновских и электромагнитных сил при такой небольшой материальной плотности базового кольца фотона (39). Поэтому должен существовать предел максимальной длины волны или максимального радиуса и минимальной массы фотона.

Из константы локализации фотона (26) можно извлечь информацию о минимальной материальной плотности субстанции (эфира) кольца фотона. Она будет равна:

. (40)

Итак, фотонная шкала электромагнитных излучений (табл. 2, 3, 4) начинается с реликтового диапазона. Минимальную энергию , минимальную массу и минимальную частоту , но максимальную длину волны (или радиус вращения) имеет инфракрасный фотон в реликтовом диапазоне [1]:

; (41)

; (42)

(43)

(44)

Максимальную энергию , максимальную массу и максимальную частоту , но минимальную длину волны (или радиус вращения), имеет гамма-фотон [1]:

; (45)

; (46)

(47)

(48)

Как видно, самый маленький фотон - гамма-фотон, а самый большой фотон - инфракрасный фотон реликтового диапазона.

Таким образом, максимальная длина волны единичных фотонов соответствует реликтовому диапазону, а минимальная - гамма диапазону (табл. 2, 3, 4). От реликтового диапазона до гамма диапазона длина волны фотона уменьшается, примерно, на 15 порядков, а частота увеличивается настолько же.

Сразу возникает вопрос: какое электромагнитное образование формирует электромагнитное излучение с длиной волны, больше длины волны реликтового диапазона? Ответ на этот вопрос, как мы уже показали, следует из гипотез индийского ученого Бозе и английского физика Алана Холдена, представленных на рис. 6.



Рис. 6. Схема фотонной волны длиною

Как видно (рис. 6), электромагнитную волну формируют импульсы единичных фотонов, которые представлены в виде совокупности шариков. Шарики - это фотоны. Расстояние между импульсами фотонов (шариков) равно длине волны электромагнитного излучения, а длина волны каждого отдельного фотона значительно меньше. Она, как мы уже показали, определяет область его локализации в пространстве.

Так как фотоны всех диапазонов движутся с одной и той же скоростью и так как они же формируют и волны электромагнитного излучения (рис. 6), то скорость электромагнитного излучения всех диапазонов одна и та же [1]. Сразу обратим внимание на то, что понятие «шкала электромагнитных излучений» не соответствует физическому содержанию ее структуры (рис. 6), поэтому у нас есть все основания заменить название «шкала электромагнитных излучений» названием «шкала фотонных излучений» или просто «фотонная шкала».

Полученная информация делит фотонную шкалу на два класса: фотонный и волновой. Фотоны - единичные электромагнитные образования, излучаются электронами атомов и протонами ядер. Совокупность фотонов, излученных электронами атомов или протонами ядер, формирует фотонное поле. Оно может быть непрерывным или импульсным, то есть волновым (рис. 6). Мы живем в этом поле, как рыбы в воде и не замечаем этого.

Итак, мы установили истинный физический смысл константы Планка и ее размерности - кинетического момента или момента импульса. Суть сложности заключалась в установлении связи между линейной и угловой частотами фотона. Теперь эти связи установлены (15, 16, 17) и возникает вопрос о наличии этой проблемы при описании поведения других элементарных частиц: электронов, протонов, нейтронов. Сразу отмечаем, что отсутствие у этих частиц состояния движения со скоростью света исключает присутствие в математическом выражении константы Планка линейной частоты. Для указанных элементарных частиц, постоянная Планка сразу записывается так [1]

. (49)

Обычно понятие радиан опускают и записывают так

, (50)

не забывая, что присутствие понятия радиан в этом случае автоматически обеспечивает соответствие такой размерности кинетическому моменту или моменту импульса [1], [2].

Закон сохранения кинетического момента - один из главных законов не только неживой, но и живой Природы. Его реализация в Природе является началом всех начал. Чтобы составить более четкое представление о сути действия этого закона, обратимся к легко наблюдаемому явлению, в котором видно, как он работает.

Если Вы смотрели по телевидению соревнования по фигурному катанию, то легко вспомните, как фигурист изменяет скорость своего вращения относительно оси, проходящей вдоль его тела. Вначале он вращается при разведенных в стороны руках с небольшой угловой скоростью. Потом он прижимает руки к груди или поднимает их вертикально вверх и вращение его резко ускоряется. Затем, если он разведет руки в стороны, то угловая скорость вращения его вновь уменьшается. Явление это управляется одним из самых фундаментальных законов Природы - законом сохранения кинетического момента. Он гласит, что если сумма моментов внешних сил, действующих на вращающееся тело, равна нулю, то кинетический момент остается постоянным.

Итак, как проявляется сущность закона сохранения кинетического момента? Посмотрите, как выражается этот закон математически: Вы сразу узнали постоянную Планка. В эту константу Природа и заложила этот закон. Он работает в условиях отсутствия внешнего воздействия на вращающееся тело. Если рассматривать вращение фигуриста, то он, конечно, испытывает внешнее воздействие. Оно проявляется в виде сопротивления, создаваемого воздухом, а также в виде сил трения, действующих на коньки фигуриста. Так что закон этот проявляется здесь не в чистом виде. Но, тем не менее, небольшое сопротивление воздуха и льда дают нам возможность увидеть проявление этого закона [1].

А теперь посмотрите на выражение постоянной Планка Масса фигуриста в момент вращения не изменяется. Однако распределение этой массы изменяется. Когда он разводит руки, то они удаляются от оси его вращения и момент инерции фигуриста увеличивается, так как величина, равная массе рук, умноженной на квадрат расстояний их центров масс от оси вращения, растет. Сразу видно: чтобы постоянная Планка осталась постоянной, скорость вращения фигуриста должна уменьшиться. Когда же он (или она) приближает руки к оси своего вращения, то Вы сами видите, что произойдет со скоростью вращения при Когда фигурист приближает руки к оси своего вращения, то величина уменьшается, так как уменьшается расстояние . Чтобы величина осталась постоянной, скорость вращения фигуриста должна возрасти. Что мы и наблюдаем. Конечно, если бы не было никакого сопротивления, то фигурист мог бы вращаться вечно.

Действие закона сохранения кинетического момента можно наблюдать и при изменении угловой скорости человека на вращающемся стуле. Если он держит в руках гири, то при разведении рук в стороны скорость его вращения уменьшается, а при приближении их к оси вращения увеличивается так, чтобы сохранялся момент количества его движения

Рис. 7. Наглядная работа закона сохранения момента количества движения

Нас поражает постоянство константы Планка. Оно подтверждено многими ее расчетами и многими экспериментальными данными. Это указывает на то, что постоянством постоянной Планка управляет какой-то фундаментальный закон Природы. И вот теперь мы видим, что этим законом является закон сохранения кинетического момента.

Мы уже увидели, как проявляется этот закон в поведении фотонов всех частот, в поведении электронов при их энергетических переходах в атомах и при формировании молекул [1], [2], а сейчас покажем ряд примеров проявления этого закона в Природе [1]. Конечно, некоторые из этих примеров являются пока чисто гипотетическими, требуется их основательная проверка. Тем не менее, их надо привести, чтобы привлечь внимание исследователей к глобальной роли закона сохранения кинетического момента.

a)

b)

Рис. 8. Схема к определению направления вектора кинетического момента: а) - схема винта, b) - схема модели электрона

На рис. 8, а направление вектора кинетического момента, смоделировано вращением и продольным перемещением винта, и рядом показано направление вектора постоянной Планка и совпадающего с ним по направлению вектора магнитного момента электрона (рис. 8, b) [1], [2].

Направления векторов постоянной Планка и магнитных моментов электрона и протона показаны на рис. 9. Протон и электрон атома водорода сближают их разноименные электрические поля, а их одноименные магнитные полюса ограничивают это сближение. Обратим внимание на то, что векторы кинетических моментов (спинов) и электронов, и протонов в атоме (рис. 9) и молекулах водорода (рис. 10) совпадают по направлению. В аналогичном направлении закручена и молекула ДНК (рис. 11, а). Атомы, формирующие эту молекулу, действительно закручивают ее в левую сторону. Чешуйки шишки, которая растет строго вертикально (рис. 11, b), также закручены против хода часовой стрелки.

а) - электрон, - протон b)

Рис. 9. a) схема атома водорода; b) визуализация атома водорода

Рис. 10. Схемы молекул: а) ортоводорода; b) пароводорода

Итак, формированием электронов, протонов, атомов и молекул водорода управляет закон сохранения кинетического момента. Если этот закон работает на молекулярном уровне, то его действие должно проявляться и при формировании организмов. Наиболее ярко это отражено в форме улиток и морских раковин. Абсолютное большинство их закручено влево, против хода часовой стрелки (рис. 12) [1], [2].

а) b)

Рис. 11. Схема молекулы ДНК и фото шишки

Рис. 12. Абсолютное большинство морских раковин и земных улиток закручено против хода часовой стрелки

Видимо, по этой же причине у большинства животных правая передняя конечность развита сильнее левой. У нас появляются основания полагать, что у большинства людей правая рука развита больше левой именно по этой же причине.

Японский исследователь Hideo Haysaka экспериментально доказал, что ускорение свободного падения у падающего гироскопа с правым вращением меньше, чем с левым (рис. 13) [1].

Изложенное провоцирует нас предположить, что у поверхности нашей планеты существует слабое левовращающееся ротационное поле. Векторы кинетических моментов всех атомов и молекул нашей планеты направлены беспорядочно и компенсируют друг друга везде, кроме приповерхностного слоя. В силу этого они и формируют слабое левозакрученное (против часовой стрелки) ротационное поле (рис. 13, а).

Вращающиеся гироскопы тоже формируют вокруг себя вращающиеся ротационные поля, которые должны взаимодействовать с левовращающимся ротационным полем Земли. Российские инженер Плотников С.В. установил, что вес вращающегося гироскопа зависит от направления его вращения. На рис. 13, b представлены результаты его эксперимента. Как видно, вес левовращающегося гироскопа 1 увеличивается, а правовращающегося - 2 уменьшается. Сравнивая направления векторов кинетических моментов у атома (рис. 9) и молекулы (рис. 10) водорода, у молекулы ДНК (рис. 11), у раковин (рис. 12) с направлением вектора кинетического момента гироскопа 1 (рис. 13, а), видим их аналогию [1], [2].

Рис. 13. а) схема формирования левовращающегося ротационного поля у поверхности Земли и взаимодействия с ним левовращающегося гироскопа 1 и правовращающегося гироскопа 2; b) изменение веса гироскопов: левовращающегося 1 и правовращающегося 2

Она заключается в том, что направления векторов суммарных кинетических моментов атомов поверхности Земли и вектора левовращающегося (против часовой стрелки) гироскопа 1 совпадают и, сближаясь, увеличивают его вес (рис. 13, b). А вектор правовращающегося (по часовой стрелке) гироскопа 2 направлен противоположно вектору . В результате формируются силы, которые отталкивают этот гироскоп от Земли и уменьшают его вес (рис. 13, b). Нетрудно видеть, что оба эти явления аналогичны явлениям взаимодействия фотонов с разной циркулярной поляризацией (рис. 14) [1].

Рис. 14. Схема взаимодействия лучей фотонов:

а) с одинаковой циркулярной поляризацией;

b) с противоположной циркулярной поляризацией

Невольно возникает вопрос: если Солнечная система и наша Галактика вращаются в одну сторону, то этот процесс должен генерировать космическое ротационное поле? Это оказалось действительно так. Ю.А. Бауров экспериментально доказал существование космического ротационного поля и вектор, характеризующий это поле, назвал Векторным потенциалом [3], [4].

Существуют результаты наблюдений, показывающие, что Векторный потенциал влияет на формирование солнечных протуберанцев [4].

Из изложенного следует однозначная достоверность интерпретации некогда суперсекретных американских летающих тарелок, основанных на эффекте «Бифельда-Брауна», но мы воздержимся от изложения этой интерпретации по известной причине.

Конечно, мы привели краткое описание цепи природных явлений, где проявляется влияние кинетического момента. Такое совпадение вряд ли случайно, поэтому оно заслуживает глубокого изучения.

Заключение

Размерности физических величин - основа для понимания физических законов, входящих в математические модели, описывающие структуры и поведение обитателей макро - и микромира. Изложенная информация - шаг к разгадке тайны рождения материального мира из субстанции, которую мы называем эфиром. Анализ этой гипотезы - в статье [5].

Литература

1. Канарев Ф.М. Монография микромира.

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-45-21/663-2012-08-19-17-07-36

2. Канарев Ф.М. Ответы на вопросы о микромире.

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-45-21/260-------iii-

3. Yu. A. Baurov. On Physical Space Structure and New Interaction in Nature. New Ideas in Natural Sciences. Part 1. Physics. St. -Perrsburg 1996. Pag. 45 - 60.

4. A.A. Shpitalnaya, Yu. A. Zakoldaev, A.A. Efremov. Astronomic and geological aspect of the new interaction. Problems of space, time, gravitation. Polotekhnika. St. Petersburg, 1997. P. 382…393

5. Канарев Ф.М. Новая гипотеза рождения материального мира.

http://www.micro-world.su/index.php/2011-02-23-19-03-19/236-2011-02-24-03-19-03

Размещено на Allbest.ru

...