СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ

Вход или Регистрация

ПОМОЩЬ В ПАТЕНТОВАНИИ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ Научно-техническая библиотекаНаучно-техническая библиотека SciTecLibrary
 
Cтатьи и Публикации    Физика атома КИНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ ЧАСТИЦ

 

КИНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ ЧАСТИЦ

 

© Егоров В. А.

 Контакт с автором: TORTEL@yandex.ru

 

При объяснении и осмыслении физических явлений определяющую роль играют модели. Хорошая физическая модель охватывает некоторый круг явлений, и позволяет вывести все известные там законы или даже предсказать новые закономерности. Но не все физические явления имеют наглядные модели. Как правило, выводятся дифференциальные уравнения, из которых можно получить более или менее согласующийся с экспериментом результат. Для согласования теории и эксперимента в теорию вводятся всё новые и новые характеристики объекта исследования. Но материя не устроена в соответствии с придуманным, гениальными людьми, математическим аппаратом, запретами и приёмами, математическим формализмом. Необходимо искать новые модели микромира, в которые не нужно вводить дополнительные характеристики, а все решения будут вытекать из физического рассмотрения модели явления.

Если даже взять современную электродинамику, то в ней рассматривается только математическая модель электромагнитного поля. А само поле не имеет наглядного представления, за исключением его графического изображения. Таким образом, мы потеряли представление электромагнитного поля развитое Фарадеем, Максвеллом и Томсоном [1]. Основываясь на экспериментальных достижениях, рассмотрим вновь механизм создания силовых полей. В данной работе будет предложена модель создания элементарными частицами микро вихрей и на этой основе рассмотрен ряд известных физических явлений. Следует отметить, что эта идея взаимодействия через вихри всегда существовала в физике и постоянно обновлялась.

Представим электромагнитные взаимодействия и элементарные частицы через наглядные образы, кинетические модели. В этой модели все квантовые свойства частиц будут обусловлены их собственным механическим вращением, несимметричностью форм, упругими вихрями и волнами частиц. В модели силы взаимодействия могут обладать зарядовой независимостью и зависят от ориентации спинов частиц, а потенциал сил лишён сферической симметрии. Также, спины элементарных частиц ориентируются относительно направления их движения.

Следует подчеркнуть, что назначение модели и рассуждений заключается в том, чтобы образно представить все виды взаимодействий и результаты опытов, отыскать их физическую сущность.

Модель вакуума. Представим, что электромагнитное взаимодействие передаётся через движение среды вакуума. Моделью вакуума является упругая изотропная среда, подобная идеальному газу, заполняющая всё пространство, состоит из частиц – материальных объектов, движущихся непрерывно и хаотически со скоростью света. В такой среде волны также распространяются со скоростью света.

Известно, что у большинства элементарных частиц есть собственные вращательные - спиновые и магнитные моменты . Следовательно, можно считать, что частицы имеют определённое реальное строение и это будет вращающееся тело. А на вращающееся тело, находящееся в потоке вещества, действует сила, изменяющая направление его движения (эффект Магнуса) (рис.1). Направление действия этой силы Магнуса перпендикулярно направлению скорости потока вещества и вектору циклической частоты вращения цилиндра.

 

Рис. 1.

Если же рассматривать электромагнитное поле как движение среды вакуума, то на вращающуюся и движущуюся частицу будет действовать сила, изменяющая направление её движения. Но электромагнитное поле создаётся электронами и протонами. Следовательно, частицы создающие поле должны осуществлять это взаимодействие через среду вакуума, которое может передаваться микро вихрями. Для создания микро вихрей частицы должны иметь определённую форму.

Модели частиц. Представим электрон и позитрон в виде вращающихся “тарелок” – конусов, непроницаемых для частиц вакуума. Если смотреть на дно “тарелки”, то вращение идёт против часовой стрелки у электрона и по часовой стрелке у позитрона (аналогично можно представить протон и антипротон) (рис.2). Линейная скорость вращения края окружности конуса равна скорости света.

Рис. 2

Наличие спинового магнитного момента будет обусловлено наличием у модели несимметричной формы. Это проявится, если модель будет находиться в потоке частиц вакуума. На движущийся и вращающийся в среде конус действует сила Магнуса, и он начинает совершать круговые движения. Так как части конуса имеют разную линейную скорость, то и силы Магнуса, действующие на них, будут различны. У такого конуса появляется собственная частота прецессии его механического момента импульса. Движущийся таким образом электрон – конус и создаёт микро вихрь вращения среды вакуума. Электрон и его заряд – это вращающийся конус и его вихрь.

Кинетический механизм создания электростатического поля. У отрицательно электризованных тел электроны находятся на их внешней поверхности. У тела появляется дополнительный механический момент, обусловленный спинами электронов. Этот момент компенсируется прецессией электронов электризации. Циклическая частота прецессии будет направлена так, чтобы не менять общий механический момент тела. Но эта прецессионная частота модулирует собственную циклическую частоту электрона. Каждый такой электрон создаёт микро вихри вращения среды вакуума, распространяющиеся со скоростью света.

Давление внутри вихря будет меньше, чем давление среды вне его, такой электрон одновременно подобен микро насосу и вентилятору. Возникает вихрь – трубка. Следовательно, в модели элементарный электрический заряд это вращающийся конус со своим вихрем. Поле такого заряда направлено вдоль вихря и не имеет сферической симметрии.

Взаимодействие заряженных частиц. Вихри созданные частицами увлекают во вращение окружающую среду вакуума. Такие вихри могут притягиваться или отталкиваться друг от друга. При взаимодействии зарядов одного знака встречные вихри вращаются в противоположные стороны. В пространстве между встречными вихрями вращение среды компенсируют друг друга, скорость упорядоченного движения среды вакуума меньше, т.е. давление больше. Вихри упруго деформируются и расходятся, а заряды отталкиваются. Если взаимодействуют заряды разных знаков, то не скомпенсированные заряды протонов создают вихри зеркально похожие на вихри электронов. Эти встречные вихри, вращаются в одну сторону, и будут соединяться, а частицы создающие их притягиваются.

Притяжение между одинаковыми частицами может также возникнуть, если они движутся в одном направлении и вдоль одной оси, а их механические моменты импульса одинаково направлены. Вихри таких частиц вращаются в одном направлении. Между частицами создаётся стоячая волна, а сами частицы могут находиться только в узлах этой волны. Притягиваться друг к другу могут и параллельные вихри, созданные одинаковыми частицами, если механические моменты импульса этих частиц противоположны. При достаточном сближении притягиваются друг к другу и так удерживаются одинаковые частицы через собственные параллельные вихри, но направления вращения в вихрях должны быть противоположны. В пространстве между вихрями среда вакуума движется в одном направлении, давление уменьшается и вихри притягиваются. Это могут быть частицы одного знака заряда (только электроны или протоны), так и частицы с разным знаком заряда (протон и электрон). Рассмотренная модель взаимодействий определяет существование атомов и молекул, ионов, твёрдых и жидких веществ, ядер и их изотопов.

Основные выводы из кинетической модели частиц и полей:

  1. Взаимодействие между частицами осуществляется вихрями – трубками, оно имеет строго определённое направление – только вдоль вихрей, то есть не имеет сферической симметрии. Между собой могут притягиваться как частицы разных знаков заряда, так и одного знака заряда. Получено аналитическое выражение для силы взаимодействия между нуклонами - , собственная или прецессионная частота, n – число длин полуволн.
  2. Равновесие между нуклонами будет при n = 4, а расстояние между протоном и нейтроном в дейтерии равно . Если каждый нуклон будет занимать объём радиуса то радиус ядра , где - число нуклонов в ядре атома. Учитывая, что нуклоны находятся в узлах стоячей волны, легко найти их распределение по оболочкам.
  3. Частица и её заряд представляют собой вращающийся по орбите конус, механический момент которого прецессирует с собственной частотой: . Такое вращение создаёт собственный вихрь радиусом: . Длина вихря равна: . Для создания полей необходимо, чтобы всё пространство было заполнено подобными вихрями – трубками. Это строительный материал для полей, сегменты вихрей – трубок передающих взаимодействие.
  4. В модели показано как движущаяся частица создаёт вокруг своего вихря тороидный вихрь – магнитное поле. Вихри увлекают среду вакуума в своё вращение. Тороидные вихри отдельных частиц так же могут отталкиваться друг от друга, объединяться и притягиваться, как и вихри – трубки. Это позволяет объяснить взаимодействие между проводниками с током, действие магнитного поля на движущийся заряд и проводник с током.
  5. При нахождении частицы в вихре другой частицы или в потоке среды вакуума либо на электризованном теле, её собственная частота модулируется дополнительной прецессией её механического момента импульса.
  6. В модели рассмотрен механизм появления тока смещения в вакууме. Ток смещения это дополнительное движение среды вакуума, возникающее из-за изменения числа электронных вихрей и циклической частоты прецессии, модулирующих вихри.
  7. Движущаяся по орбите частица взаимодействует с собственным вихрем. Этому взаимодействию можно традиционно поставить в соответствие собственное электрическое и магнитное поле. Магнитное поле частицы характеризуется собственной индукцией - , а электрическое – собственной напряжённостью - , где е – заряд частицы, - постоянная Планка, m – масса частицы, с – скорость света.
  8. В модели рассмотрены причины возникновения аномальных магнитных моментов у электрона и протона, найдены их аналитические выражения.
  9. Найден импульс поля движущегося электрона. Из полученной формулы следует, что с ростом скорости частицы её импульс вихря уменьшается. Такое уменьшение связано с усилением прецессионного вращения и уменьшением результирующего вращения вихря. Следовательно, в рамках представленной модели, заряд частицы зависит от её скорости - .
  10. Дан кинетический механизм излучения атомом водорода. Атом водорода состоит из протона в вихре, которого находится электрон. Между электроном и протоном создаётся стоячая волна, в узлах которой находятся эти частицы. Электрон может находиться только в узлах стоячей волны, обладать определённой энергией, частота прецессии и расстояние электрона до основного состояния взаимосвязаны. При равновесии электрона в протонном вихре длина стоячей волны, обусловленная прецессией протона, кратна длине стоячей волны созданной собственным вращением электрона.
  11. В модели свет представляет собой выстреливаемый атомом вихрь, изгибающийся при ускоренном движении электрона в вихре протона, и замыкающийся в тор. В этом тороидном вихре вдоль него циркулирует изменяющаяся плотность циклической частоты с периодом равным периоду излучаемой волны. Световые торы так же взаимодействуют между собой, как и торы магнитного поля тока или вихри. Предложенная модель позволяет вывести аналитические формулы для волновых свойств света.
  12. Модель позволяет качественно рассмотреть появление сверхпроводимости в веществах, появление сверхтекучести в гелии, эффекты Джозефсона. В модели, можно легко вывести оценочные формулы для определения момента разрушения электронных пар (электронов связанных вихрями), определяющих сверхтекучесть и сверхпроводимость. К таким формулам относятся: критическая величина индукции магнитного поля разрушающего сверхпроводимость, плотность критического тока разрушающего сверхпроводимость, критическая температура при которой пары разрушаются, скорость электронов в сверхпроводящем состоянии вещества.
  13. Выведены формулы скорости движения электронов в трубках постоянного и переменного тока (трубки тока – это цепочки связанных вихрями электронов, двигающихся в электрическом поле), записано уравнение движения электронов в синусоидальном электрическом поле и т. д..
  14. В рамках модели просто определяется физический смысл фундаментальных постоянных. Например: постоянная Планка показывает, какая энергия покоя частицы приходится на единицу собственной частоты.
  15. В предложенной модели элементарными частицами являются только две частицы – электрон и протон. Все другие частицы получаются из этих частиц. Например: антипротон – это конус “протона”, но вращающийся по часовой стрелке, как электрон. Все другие частицы возникают при взаимодействии с вихрем протона. В этом вихре можно перезарядить электрон, возникает позитрон. В близи протона, на расстоянии , электрон и позитрон вращаются по радиусу . В вихре протона эти две частицы создают связку, которая при вылете её ядра атома может быть, как пи-нуль-мезоном, так и нейтрино или антинейтрино.
  16. Модель позволяет, определить размеры и структуру ядра атома, расположить его нуклоны по оболочкам, качественно объяснить стабильность и превращение ядер, объясняет “нарушение” чётности при бета распаде кобальта. В модели рассчитана энергия связи гелия - , энергия связи дейтерия. Энергия связи состоит из суммы энергий взаимодействий двух связок - трубок, а также энергий взаимодействия между протоном и нейтроном в связках. В модели показано, что следующим инертным элементом будет атом с числом протонов равным 112.
  17. Используя модель, на качественном уровне рассмотрены возможности осуществления холодного термояда и возникновения сверхпроводимости в слоистой структуре, получение однородного гравитационного поля и искусственной гравитации.

Литература

1. Томсон Дж. Дж. Электричество и материя. – Москва-Ижевск: НИЦ “Регулярная и хаотическая динамика”, 2004, 264 стр.

 

Дата публикации: 4 марта 2008
Источник: SciTecLibrary.ru

Вы можете оставить свой комментарий по этой статье или прочитать мнения других в следующих разделах ФОРУМА:
Свернуть Защита интеллектуальной собственности и авторских прав
Диспуты по темам изобретательства. Вопросы по изобретениям, проблемы на пути изобретателей и методы их решения.
Патентование. Все о патентовании изобретений, полезных моделей, промышленных образцов и товарных знаков.
Нерешенные задачи. Здесь идет обсуждение нерешенных задач: безопорный двигатель, вечный двигатель, преодоление гравитации и пр.
Свернуть Точные науки и дисциплины
Дебаты по Теории Относительности Эйнштейна. Все кому не лень хотят опровергнуть Теорию Относительности Эйнштейна. Вам предоставляется слово для аргументации.
Физика, астрономия, математические решения. Физико-математические вопросы, наблюдения, исследования, теории и их решение.
Физика альтернативная. Новые взгляды на физические законы, теории, эксперименты, не вписывающиеся в общепринятые законы физики.
Teхника, узлы, механизмы, электроника и аппаратура. Все про технику, приборы, детали, узлы и механизмы. Электроника, компьютеры, программное обеспечение. Новые технические решения в самых разных областях.
Биология, Генетика, Все о жизни. Генетика и другие вопросы биологии. Их развитие. Медицина. Биотехнологии, агротехника и сельское хозяйство. Эволюционные теории и альтернативные им.
Химия. Вопросы по химическим технологиям, разработкам и применению химических материалов. Химические элементы и их свойства.
Геология, все о Земле и ее обитателях. Геология, метеорология, антропология, сейсмология, атмосферные явления и непознанные эффекты природы.
Свернуть Мозговой штурм
Генератор решений. Здесь Вы можете заработать реальные деньги, помогая решать фирмам, предприятиям и частным лицам те или иные технические задачи, которые перед ними стоят. Те, кто ставят задачи перед участниками должны обозначить гонорар за ее решение и перевести указанную сумму на общий счет генератора.
Головоломки. Если у Вас есть желание поломать голову над интересными логическими задачами - Вам сюда.
Гипотезы. В этой теме идет обсуждение гипотез и предположений, основанных чисто на теории и логике.
Найди ляп! Этот раздел для тех, кто хочет мысленно расслабиться. Он посвящен задачам по поискам ляпов, которые встречаются в литературе, интернете, кино и на телевидении.
Свернуть Взгляд в будущее и настоящее
Глобальные темы. Вопросы касающиеся всех. Глобальные угрозы и злободневные темы современности.
Наука и ее развитие. Все о развитии науки, направлениях и перспективах движения научной мысли и знаний.
Новая Цивилизация. Принципы социального устройства новой цивилизации. Увеличение роли созидательного интеллекта... Отдалённые перспективы развития человечества...
Вопросы без ответов. Этот раздел посвящен вопросам и проблемам, которые до сих пор не решены. Предлагайте свои решения.
Военная стратегия и тактика современных боевых действий. Об особенностях современного военного искусства. Проблемные вопросы теории и практики подготовки вооруженных сил к войне, её планирование и ведение в различных конфликтах на планете.
Свернуть Гуманитарные науки и дисциплины
Философские дискуссии. Диспуты по вопросам жизни, сознания, бытия и иных философских понятий.
Экономика. Вопросы по экономике и о путях развития России и других стран.
Социология, Политология, Психология. В этом разделе обсуждаются вопросы, как отдельных частных исследований данных наук, так и проблема соотношения этих наук с остальными.
Образование. Все об образовании: как учить, кому учить, чему учить и кого учить.
Религия и атеизм. Вопросы религий и атеистические взгляды, религиозные споры.

Хотите разместить свою статью или публикацию, чтобы ее читали все?
Как это сделать - узнайте здесь.

Назад

 
О проекте Контакты Архив старого сайта

Copyright © SciTecLibrary © 2000-2017

Агентство научно-технической информации Научно-техническая библиотека SciTecLibrary. Свид. ФС77-20137 от 23.11.2004.