Третье началоКТД известно как теорема Нернста [121,122], следствием которой является так называемый принцип недостижимости нуля абсолютной температуры. 9 страницаЭто относится не только к электронам, но и к фотонам. Фотон, покидая электрон в средней области атома, имеет длину волны, близкую к длине волны электрона, его испустившего, а на выходе из атома ¾ совершенно другую, намного большую. Однако, зная длину волны и структуру пространственного распределения электронных орбит, можно, используя поорбитную изменяемость коэффициента Ридберга R¥ , рассчитать, с какой орбиты «спустился» тот или другой электрон. Выше было показано, что «постоянная» Ридберга R ¥ таковой не является. Более того, даже для водорода и его изотопов ее количественная величина меняется в четвертом или пятом знаке, в других элементах они различаются еще больше. Выпишу величину коэффициента Ридберга для водорода R¥ и его изотопов дейтерия RД и трития RT [142]: RH = 109677, 576 см-1, RД = 109707, 4 см-1, RТ = 109717, 5 см-1. Рассмотрим (табл. 25), как в соответствии с КФР изменяются величины коэффициентов Ридберга для электронов, находящихся на орбитах своих элементов, следующих за боровской орбитой (боровская орбита принимается за первую орбиту, изменения происходят на величину объемного коэффициента, расчет ведется для 15 орбит, для сравнения приводятся спектральные линии серий Лаймена, полученные по (6.16) для всех трех элементов). Таблица 25 Водород Дейтерий Тритий Водород Дейтерий Тритий Лаймена Лаймена Лаймена 1. 109677, 6 109707, 4 109717, 5 2. 87051, 17 87074, 82 87082, 84 3. 69092, 56 69111, 33 69117, 69 4. 54838, 80 54853, 70 54858, 75 5. 43525, 58 43573, 41 43541, 42 6. 34546, 30 34555, 66 34558, 85 7. 27419, 40 27426, 85 27429, 37 1215, 68 1215, 35 1215, 24 8. 21762, 79 21768, 71 21770, 71 9. 17273, 14 17277, 83 17279, 42 10. 13709, 70 13713, 42 13714, 68 Н 12213, 95 12217, 27 12218, 40 1026, 02 1025, 74 1025, 65 11. 10881, 40 10884, 35 10885, 35 12. 8636, 570 8638, 916 8639, 712 13. 6854, 850 6856, 712 6857, 344 972, 55 972, 28 972, 19 14. 5440.698 5442, 176 5442, 677 15. 4316, 285 4319, 458 4319, 856 949, 13 948, 87 948, 79 Различие Rн, RД, RТ обусловливает появление различных длин волн одних и тех же линий в спектрах изотопов водорода. Но вот почему «постоянных» Ридберга так много? Какова причина их индивидуального по величине появления для каждого изотопа? Непонятно. И множество их в квантовой механике принимается как данность, не требующая разъяснения. Однако попробуем разобраться в этом вопросе и рассмотрим еще одну «постоянную» Ридберга для «бесконечной» массы R¥ . Она получается теоретически из следующего уравнения [30]: R¥ = 2 p2mee4/ch3 = 109737, 312 см-1. (6.18'). Это уравнение, составленное из так называемых «фундаментальных постоянных», знакомо всем физикам, хоть немного соприкасавшимся с квантовой механикой. И по формальной логике результат решения уравнения (6.18') R¥ тоже является величиной постоянной. Но какие параметры скрываются за «фундаментальными постоянными» неизвестно. Неизвестна и физическая сущность этой «постоянной». Известно только, что она связывает энергию электрона в атоме водорода с его главным квантовым числом (истинная постоянная?), что зависит и от массы электрона, и от массы протона и потому для каждого элемента имеет определенную количественную величину (т.е. не совсем истинная постоянная) и то, что можно получить «постоянную» этих элементов, скорректировав массу протона на массу его ядра. Конечно все эти операции дают близкие к истине значения постоянной, но не проясняют физики явления. Попробуем разобраться в ней, опираясь на работу [24] и учитывая, что Т.А. Лебедев исходит в них из существования вещественного эфира и взаимодействия движущихся тел (в частном случае ¾ электрона) с окружающим эфиром (который он, следуя традициям физиков, называет вакуумом). Исходя из предположения о том, что к движущемуся объекту подводится энергия, он приравнивает кинетическую энергию движущегося электрона mv2 энергии возмущенного вакуума hv. mv2 = hвaкv (6.19) Равенство (6.19) с использованием зависимости v = с/lвак преобразуется в следующее уравнение: mv2/ 2 = hс/lвак. (6.20) И определяем lвак: lвак = 2 hc/mv2. (6.21) Уравнение (6.21) несколько напоминает формулу де Бройля, умноженную на безразмерный коэффициент ¾ удвоенную величину постоянной тонкой структуры a, но описывает оно распространение волн не в пустом вакууме, а в вещественном эфире. Возникающий волновой процесс с длиной волны lвак зависит от взаимодействия движущегося объекта с массой т и скоростью v с вещественным пространством. Упростим уравнение (6.21) исходя из предположения о взаимном паритете количественных параметров взаимодействующих тел в определенной области п атома (табл. 24) и опираясь на КФР: lвакn = 2·2 pтпvnancn/mnvn2 = 4 pana, (6.22) где lвакп - длина волны, образованной в n -й области эфирного пространства атома от воздействия его ядра. Величина, обратная lвакn, и является «постоянной» Ридберга для области пространства, определяемой радиусом аn: R¥ n = 1 /lвак (6.23) А теперь вернемся к классическому уравнению (6.18') и убедимся, с помощью КФР, что за «фундаментальными постоянными» скрывается именно уравнение (6.23). R¥ = 2 p2тее4/ch3 = 2 p2memе2а2v4/с 8 p3те3а3v3 = v/c 4 pa = 1/ lват. Уравнение (6.23) без коррекции описывает только величину, обратную длине волны атома водорода на боровской орбите, тогда как уравнение (6.22) справедливо для электронных орбит всех атомов. Поскольку вывод уравнения (6.22) получен Т.А. Лебедевым, считаю возможным формулу (6.23) назвать формулой Т.А. Лебедева. Из формулы Лебедева следует, что длина волны эфира (вакуума) изменяется при переходе из одной области пространства атома в другую (т.е. при изменении радиуса орбиты электрона). И это изменение есть следствие соответствующего изменения плотности пространства, сопровождающееся пропорциональным изменением как орбитальной скорости электрона, так и скорости света с разницей, равной постоянной тонкой структуры a. И, следовательно, фотоны, движущиеся вблизи поверхности ядра атома (например, на расстоянии а – 10-14 см) будут иметь скорость большую, чем скорость в вакууме. Покажем это: аv2 =0, 529·10-8·(2, 188·108) = 2, 53·108 = Å, отсюда: с = aÖ (Å /a') = 137, 04Ö 2, 53·108/10-14 = 2·1012 см/сек. Скорость света вблизи поверхности ядра 20 млн. км/сек. и превышает ее же в эфире на два порядка. Это превышение может быть зарегистрировано различными приборами (например, на синхрофазотроне) и не фиксировалась она только потому, что такая скорость запрещена постулативно и никто не пытался поставить эксперимента по проверке постулата. (Имеется информация, что еще большая скорость – 90 млн. км/сек зарегистрирована учеными Принстонского университета в 2000 г.) Поскольку уравнение расчета длины волны вакуума одно для всех элементов и их изотопов то можно предположить, что каждый элемент и изотоп имеют свой радиус боровской орбиты и вычислить его по (6.23) для RН, RД, RТ: аН = 1/4 apRн = 5, 2946544·10-9 см; аД = 5, 2932151·10-9 см; аТ = 5, 2927278·10-9 см. Таким образом, радиус атома водорода ан = 5, 2946544·10-9 см уже в четвертом знаке отличается от теоретического радиуса первой боровской орбиты аb = 5, 291775·10-9 см, а, следовательно, и находящийся на этой орбите электрон будет иметь иную величину параметров, включая скорость его движения по орбите. Так как величина радиусов боровской орбиты водорода и его изотопов различна, то и радиусы орбит электронов и их параметры, так же как и усредненные параметры радиусов ядер, будут различными. Зная, что поверхность ядра водорода лежит на расстоянии к65 от «первого» радиуса, определим радиус ядер данных элементов: rн = 1, 5904537·10-15см; rд = 1, 5900213·10-15 см; rт = 1, 5898751·10-15см. Естественно, что это усредненные, чисто теоретические радиусы. Аналогично можно вычислить и пространственное распределение электронных орбит в атоме и по ним рассчитать переходы электронов с орбиты на орбиту и спектральные длины волн испускаемых фотонов. Однако для нахождения этих длин радиусы орбит определять не обязательно. Можно обойтись и без уравнения [142], определяющего длину спектральных линий: l/ l21 = R¥ (1/ n12 - 1 /n22). (6.24) Это уравнение получено из условия целочисленного квантования и отображает испускание фотонов электронами не со всех электронных орбит, а только с части их, начиная с некоторой случайной 1. И например, у водорода эмпирически фиксируется, почти на порядок больше спектральных линий, чем то количество, которое объясняется теоретически. Поскольку уравнение (6.16) определяет пошаговый порядок вычисления спектральных линий каждого элемента, а длина шага, есть половина длины стоячей волны, образуемой атомом, то и количество спектральных линий, которые могут быть испущены каждым элементом таблицы Менделеева, исчисляется от многих тысяч до десятков тысяч. Фактически наблюдается только некоторая часть из них. Это вызвано тем, что большая часть спектра испускания находится в глубоком ультрафиолете, другая часть еще не отождествляется с элементами, которыми она испускается, третья испускается изотопами и не отделена от линий, испускаемых элементами (так, например, в водородной серии Лаймана присутствует линия дейтерия. А серии Бальмера, Пашена и последующие, похоже, водородом не испускаются). И главное ¾ сами спектральные линии испускаются элементами во множестве физических взаимодействий, а приборно замеряются с точной фиксацией элемента испускания всего несколько видов (в пламени, разрядный, искровой, вероятно плазменный, от звезд ¾ вот, пожалуй, и все) и в очень узкой полосе разрежения, в основном атмосферного. Наконец, отсутствует теория построения структуры испускания спектральных линий элементами, а существующая квантовая модель не может считаться удовлетворительной уже потому, что не обеспечивает расчета спектральных линий даже такого всесторонне изученного элемента, как водород. Рассмотрим возможность построения структуры спектральных линий водорода не квантовыми методами. Рассмотрение начнем с анализа структуры наиболее известных серий спектральных линий водорода: серий Лаймона, Бальмера, Пашена, Брекета и Пфунда. Серий эти являются в некоторой степени классическими, поскольку рассчитываются методами квантовой механики по обобщенной формуле [148]: w = R¥ (1/ m2 - 1/ n2), (6.25) где w - частота излучаемого фотона, R¥ - «постоянная» Ридберга, m - 1, 2, 3,..., п - т + 1. И считается, что полученные по формуле (6.25) спектральные линии относятся именно к водороду, охватывают все его линии, а сами серии являются как бы спектроотображением наличия водорода в структуре того элемента, в котором встречается хотя бы несколько линий данных серий. К тому же все они давно уже зафиксированы спектроскопическими методами. И все же есть достаточно веские основания для сомнения в истинности таких представлений. Можно показать теоретически, что многие линии данных спектров (кроме линий серии Лаймана) не входят в структуру системы линий, образуемых в результате испускания фотонов атомом водорода. Построим таблицу всех пяти спектральных линий водорода (табл. 26) с использованием коэффициента Ридберга R¥ = 106677, 6 и квадрата коэффициента темперированной секунды музыкального ряда k = 1, 0594.... Отметим, что две спектральные линии серии Лаймана с длиной волны l = 1215, 67 и l' = 1026, 02 при умножении на коэффициенты: 4; 2, 2449241; 1, 7817974; 1, 58740105 дают последовательно длины волн линий серий Бальмера, Пашена, Бреккета, Пфунда: Сер. Сер. Сер. Сер. Сер. Лаймана Бальмера Пашена Бреккета Пфунда 1, 216·10-5х4=4, 863·10-5х2, 245=1, 092·10-4х1, 762=1, 954·10-4х1, 587 = 3, 088·10-4. 1, 026·10-5х4=4, 104·10-5х2, 245=9, 213·10-5х1, 762=1, 642·10-4х1, 587 = 2, 508·10-4. (В табл. 26 указаны стрелками.) Процессы последовательного сквозного перехода величин спектральных линий из одной серии в другую при умножении на коэффициенты, являющиеся степенью одного и того же иррационального числа k = 1.0594... темперированной секунды музыкального ряда. Квадрат k2 = (1, 0594,..)2 = 1, 1224... похоже, определяет шаг поперечной волны, в узлах которой и располагаются электроны числа: 4 = (1, 12246)12; 2, 2449241 = (1Д2246)7; 1, 7817974 = (1.12246)5; 1, 58740105 = (1, 12246)4, … и так далее..., которые на сегодня не замечены в квантовой механике, случайностью быть не могут и отображают, по всей видимости, такую взаимосвязь между всеми линиями серий, при которой наличие любой линии в спектре свидетельствует о существовании смежных, через коэффициенты, линий и в других сериях. А, следовательно, серии спектральных линий водорода, занесенные в табл. 26, по меньшей мере не полны. И если проводить деление всех уже известных линий названных серий, начиная с серии Пфунда, на соответствующие коэффициенты, то в столбце каждой последующей серии появятся новые спектральные линии, которые в настоящее время не отождествляются с водородом и будут обнаружены при анализе уже имеющихся спектрограмм. Но все же основное заключается в том, чтобы понять, линии каких элементов включают в себя серии от Бальмера до Пфунда и почему квантовая механика допускает возможность совмещения в одной серии линий спектров, относящихся к другим элементам или изотопам. Подчеркну, что величина темперированной секунды есть одна двенадцатая степень от числа 2. И в своем степенном возрастании секунда проходит все числа натурального ряда таким образом, что величина образуемых ею чисел близка к числам натурального ряда. Следовательно, при знании радиуса любой из орбит атома, последнюю можно обозначить номером 1, что обусловливает нахождение радиусов некоторых других орбит, кратных степени коэффициента k и потому совпадающих с числами натурального ряда, а по ним и многих спектральных линий данного элемента. Именно включение в «постоянную» Ридберга теоретического радиуса боровской орбиты электрона, совпадающей с точностью до четвертого знака с фактическим радиусом одной из электронных орбит атома водорода и обусловило выявление части спектра водорода в виде спектральных серий, той части, которая соответствовала степени чисел натурального ряда и потому оказалась как бы подтверждением квантовой структуры расположения орбит в атоме. Для других элементов такое совпадение отсутствует, а потому и не удается теоретическое построение спектральных линий этих элементов. Рассмотрим таблицу спектральных линий от Бальмера до Пфунда, полученную расчетом по формуле (6.16) с использованием коэффициента k = 1, 12246... и коэффициента Ридберга, равного 109677, 5 (табл. 26).
Таблица 26
Таблица 27
Покажу, опираясь на длины волн табл.26, какие спектральные линии, отсутствующие в современных справочниках, образуются посредством деления длин сериальных линий на коэффициенты: 4, 2, 2449..., 1, 7817..., 1, 5874... и т.д. и могут быть обнаружены (табл. 27) при анализе спектров водорода. В сериях табл. 27 полужирным шрифтом обозначены длины линий всех известных серий, а простым, те из линий, которые в настоящее время не относятся к спектру водорода. Вернемся к структуре атома и совокупности стоячих волн, определяющих взаимодействие ядра с электронами, входящими в состав атома. Собственная пульсация ядра возбуждает в области его поверхности возникновение волн разрежения и сжатия эфира. Возникающая объемная волна имеет два определяющих параметра: продольную и поперечную длину волны. Продольная длина волны l пропорциональна расстоянию от центра ядра до его поверхности, т.е. радиусу атома а, и определяется произведением; l = 2 pа. Аналогично продольная длина n -й волны равна: ln = 2 pаn. Особенность продольной волны в том, что она имеет неизменяемую по длине плотность и в момент возникновения отделяется от поверхности ядра, движется, удлиняясь к периферии атома. Практически в любом месте она представляет собой длину круга единой плотности, не имеющего поперечного направления. Вот это поперечное направление, определяемое удлинением радиуса ядра, и становится «истинной» длиной волны. Истинной потому, что именно в этом направлении происходит чередование сжатий и разрежений эфира, т.е. происходят те качественные изменения пространства, которые и образуют волну. (Название «истинное» дано для того, чтобы не было ассоциации с современным представлением поперечной волны.)
На сегодняшний день способов определения длины истинной волны, похоже, не найдено. Однако можно полагать, что длина эта пропорциональна темперированной секунде k = 1, 05964... гармоничной русской матрицы, и квадрат этой секунды k2 = 1, 122462... есть та величина, на которую изменяется радиус ядра DR при пульса-ции, и это изменение становится длиной поперечной волны. (Однако полной уверенности в этом еще нет и не исключено, что именно коэффициент k, а не его квадрат определяет полную длину истинной волны. Тогда ее приведенный радиус равен: аn = ln/ 2 p). А истинной волны вычисляется по формуле: l = аnkn - а. (6.26) Найдем величину ln, начиная, например, от боровской орбиты. Длина полуволны от боровской орбиты во вне равна: абk = 5, 292·10-9·1, 059463... = 5, 6067·10-9 см, l2/ 2 = ао - абk = 3, 1468·10-10 см. Аналогично можно рассчитать длину истинной волны в любой области атома. Она разделяется узлом на две части. Узел это та область пространства атома, которую может занимать, а может не занимать («пустой» узел) один из электронов атома (возможно, несколько?). Таким образом, узлы волн «квантуют» пространство электрона пропорционально k, «создавая» зону орбитального «обитания» электронов. Возможность перемещения электронов на другие орбиты ограничена их собственными свойствами, в первую очередь энергией, частотой самопульсации, и пучностями, отделяющими один узел от другого. Эта возможность, похоже, реализуется только в двух случаях, когда изменение свойств электрона медленно передвигает его через зону пучности в зону другого узла и он, передвигаясь, совершает «малый» скачок без испускания кванта, и когда плотность тела электрона превышает порог перехода узла (т.е. плотностный порог от a к a'), и происходит испускание фотона «большим» скачком (переход с орбиты на орбиту). В этом случае электроны, достигнув порога a' (порога четырехмерной плотности), испускают четырехплотностный фотон, и, оставляя тем самым свою «разрыхленную» трехмерную плотность a, перемещаются (точнее «загоняются» напряженностью ядра) на более близкую к ядру орбиту, на ту, где полностью «восстанавливается» их трехмерностность пропорционально коэффициенту Ридберга. Вернемся к нему (6.19) и рассмотрим составляющую его структуру: R¥ = 1/4 paаб = 1/2 al. (6, 27) Из (6.27) ясно, что испускание фотона есть следствие достижения электроном данной орбиты предельной плотности трехмерного состояния 2 a (Возможно образование внутри электрона трехмерной плотности некоего керна плотности четырехмерной.) «Сосуществование» двух тел различной плотности нарушается, и тело четырехмерной плотности (керн), покидая электрон, улетает в виде фотона за пределы атома, а «облегченный» по плотности электрон перемещается на ту орбиту, которая пропорциональна его вновь «набранной» плотности и установившейся длине волны. В этом процессе важно то, что фотон вылетает до начала перемещения электрона на новую орбиту. Именно это обстоятельство сужает ширину спектральной линии фотона. Исходя из уравнения (6.16) lnp = 1 / (R¥ n - R¥ p), заменив в (6.16) R¥ , на правую часть (6.27) и проведя преобразования, находим классическое (не квантовое) уравнение, определяющее длину волны испускаемого фотона для тех случаев, когда нам известно расстояние от центра ядра до орбиты, с которой испущен фотон ап, и орбиты, на которую он перемещается ар: lnp = 4 paanаp /(ap - an). (6.28) Используя уравнение (6.28), можно по одной известной спектральной линии определить теоретически весь спектр испускаемых некоторым элементом фотонов и, следовательно, сам элемент. Отмечу, что теоретически испускание фотонов может начинаться электронами с первой от ядра орбиты (электрон после испускания падает на ядро?), со всех последующих орбит, кончая теми электронами, которые обращаются на граничной межатомной зоне. Это, конечно, в случае монотонного изменения эфирной плотности от ядра к периферии. Однако и плотность изменяется не монотонно, а скачкообразно, образуя «отграниченные» сферы различной плотности, находящиеся у атомов каждого элемента на различных расстояниях от ядра. А потому электроны элементов «активнее» испускают фотоны в отграниченных областях атомов, что и делает спектр каждого элемента серийно индивидуальным, а элементы ¾ распознаваемыми по спектру. Особенность предлагаемого метода определения длин волн заключается в том, что он, в принципе, позволяет по одной спектральной линии из любой области спектра, используя уравнение (6.28), восстановить всю гамму остальных спектральных линий и коэффициент, подобный коэффициенту Ридберга, для данного элемента. Поскольку операция восстановления достаточно проста, опустим ее и вернемся к электронам, находящимся не за пределами атомов, а внутри их. Еще раз отмечу, что плотность эфирного пространства от периферии (нейтральной зоны) атома к ядру возрастает, что и обусловливает сокращение геометрического расстояния между электронными орбитами и уплотнение тел самих электронов. (Происходит то же самое, что наблюдается у планет Солнечной системы. Более близкие к Солнцу планеты меньшего размера имеют большую поверхностную плотность, чем отдаленные.) Понятно поэтому, что именно плотность соответствующего пространственного размера определяет все параметры движения электронов и испускаемых ими фотонов. Надо полагать, что плотностные условия значительно «замедляют» как процесс накопления энергии для «выработки» фотонов-кернов, так и процесс выхода их из ядра в межядерную зону. Естественно при этом, что, двигаясь наружу из внутренней области ядра, фотоны, перемещаясь в пространстве уменьшающейся плотности, изменяют все параметры своей пульсации и поэтому длина волны фотона, вылетевшего, допустим, из средней области атома в межатомную зону, может быть на несколько порядков больше, чем в области его испускания. По формуле (6.28) можно получить длину волны ln любого фотона в той области атома, в которой он был испущен электроном. Для компенсации плотности эфира и нахождения длины волны фотона в межатомном пространстве необходимо умножить ln на коэффициент k в степени n, где п - количество длин поперечных волн от места его испускания до межъядерного пространства:
|
Но двигаются они не одни. Навстречу им от других ядер в том же пространстве эфира двигаются истинные волны от окружающих ядер, имея ту же самую длину волны, амплитуду и фазу. (Если параметры волн не совпадут по количественной величине, то такие ядра перемещаются относительно друг друга до тех пор, пока не будет достигнуто совпадение этих параметров.) В результате сложения движущихся навстречу друг другу сжатий — разрежений эфира все межъядерное пространство «расчерчивается» стоячими волнами с чередующимися узлами и пучностями. То есть само пространство как бы квантуется стоячими волнами строго определенной поперечной длины, равной через узел длине двух несимметричных полуволн (lр - радиальная, рис. 82).
Отмечу, что движение поперечных волн происходит в пространстве изменяемой плот-ности эфира и потому гео-метрическая длина волны lр, находящейся ближе к поверх-ности ядра, будет меньше длины волны lр1 находящейся далеко от Рис. 82. ядра (эффект изменения плотности пространства), хотя физическая длина их останется неизменной.
