Первая формулировка понятий «квантовой механики» содержится в статье Вернера Гейзенберга, датированной 29 июля 1925 года.

В реальности, ни электроны, ни протоны, не являются некими «корпускулярно-волновыми пакетами», это только частицы вещества.
То, что протоны частицы вещества, а не гибрид между частицами и волнами, демонстрирует следующее. В 1962 году были обнаружены космические лучи высокой энергии (в основном это протоны с энергией выше 6*10 в 19 степени эВ) или UHECRs (Ultra High Energy Cosmic Rays). А в 1966 году Грайзен и, независимо Зацепин и Кузьмин, вычислили по теории Луи де Бройля, что «волновая функция» протонов космических лучей должна в точности соответствовать «волновой функции» фотонов фонового излучения межгалактического пространства. То есть если теория де Бройля правильная, то два «волновых процесса», с одной стороны протоны UHECRs, а с другой фоновое излучение должны взаимодействовать, и при этом протоны космических лучей должны терять энергию, пока их энергия не упадёт ниже указанного порога. Была вычислена дистанция полного гашения их энергии — 50 МПс, а так как в этих пределах нет никаких источников космических лучей таких высоких энергий, подобные частицы в соответствии с теорией, наблюдаться не должны.
Наблюдения показали, что Земли достигают UHECRs, энергия которых на несколько порядков превышает предел Грайзена-Зацепина-Кузьмина.

 Была накоплена статистика прихода к Земле космических частиц сверхвысоких энергий, и выяснилось, что их потоки изотропны, то есть они не могут происходить из нашей или ближайших галактик — тогда бы это отразилось на их угловом распределении.

В правильности теории де Бройля, не усомнился никто, а вот реальность существования таких частиц была признана парадоксом.
Вместо того чтобы признать ложность идеи «корпускулярно-волнового дуализма» и принять факт, что протоны высоких энергий, выброшенные при неких взрывных процессах в далеких галактиках, без особого сопротивления среды межгалактического пространства достигают Земли, было предложено множество измышлений направленных на защиту указанных теорий.

Например: что частиц такой энергии вообще нет; что это не протоны, а атомные ядра; что это нейтрино; что источники этих частиц находятся ближе 50 МПс (хотя такие источники обнаружены не были); попытались скорректировать даже такую «священную корову» как специальная теория относительности, которую предложили трансформировать в «дважды специальную теорию относительности», хотя позже выяснилось, что подобная теория так же дает предел; не обошли и «тёмную материю», объявив, что она источник космических лучей, или вообще космические лучи и есть частицы тёмной материи.

Хотя частицы за пределами ГЗК наблюдались в разных экспериментах, наиболее большую статистику имеют японский эксперимент AGASA и американские HiRes 1 и 2. Согласно данным AGASA предел ГЗК вообще никак не отражается на UHECRs, в HiRes 1 и 2 выявлено, что после предела ГЗК частиц становится тем меньше, чем выше их энергия, (http://grani.ru/files/37298.gif) что, теоретиками трактуется как влияние на частицы именно предела ГЗК. Но ведь еще Грайзен, Зацепин и Кузьмин посчитали, что для гашения UHECRs достаточно, в общем, только 20 МПс, 50 МПс они установили, как предельное расстояние, на котором могут погасить энергию любые UHECRs.

Но в этих пределах действительно нет никаких источников космических лучей таких высоких энергий, и подобные частицы в случае наличия волновой функции у протонов наблюдаться не должны.

То, что такие протоны есть, в большом (AGASA)или малом количестве (HiRes 1 и 2) однозначно указывает на отсутствие волновой функции у протонов, и ничего другого. (Впрочем, сразу же начали придумывать ad hoc теории возникновения частиц высокой энергии в самой нашей Галактике.) Это не так.

Рис. 1.

Энергетический спектр космических лучей — зависимость потока космических лучей от их энергии. В первом приближении поток падает экспоненциально с энергией. При более детальном рассмотрении наблюдаются две особенности (нижние горизонтальные отсечки), два перелома кривой, традиционно называемые «колено» (Knee) в районе 10¹⁶ эВ, и «лодыжка» (Ankle) при 10¹⁸ эВ.

Обе особенности указывают на то, что до перелома спектра и после него действуют разные механизмы разгона частиц. В частности, при энергиях выше «лодыжки» спектра начинается область внегалактических космических лучей. Рисунок с сайта en.wikipedia.org

Коллаборация Обсерватории космических лучей им. Пьера Оже докладывает об экспериментальном указании на то, что космические лучи с энергиями в миллионы раз больше энергии протонов в БАК прилетают не из нашей Галактики.

На рисунке 2 показано распределение потока космических лучей с энергиями более 8×10¹⁸ эВ по небесной сфере в экваториальных координатах . Красное пятно обозначает более высокий поток, а синее — более низкий. Один тот факт, что максимум этого распределения находится вдалеке от направления на Галактический центр уже указывает на внегалактическую природу этих космических лучей. Кроме того, при энергиях от 4×10¹⁸ эВ до 8×10¹⁸ эВ неоднородность потока не обнаружена. Это объясняется тем, что угол преломления космических лучей в магнитном поле Галактики при этих энергиях очень большой и мы просто не можем наблюдать неоднородность направлений их прилета.

Этот факт еще раз подтверждает внегалактическую природу космических лучей ультравысоких энергий — ведь если бы неоднородность направлений прилета все-таки обнаружилась, это свидетельствовало бы о том, что такие частицы рождаются внутри нашей Галактики, а не за ее пределами.

Рис. 2.

Распределение потока космических лучей с энергиями более 8×10¹⁸ эВ по небесной сфере в экваториальных координатах. Плоскость Млечного Пути показана пунктирной линией, направление на центр нашей галактики — звездочкой. Белый круг вокруг северного полюса обозначает область, недоступную для наблюдений с места, где расположена обсерватория Пьера Оже.

На рисунке 3 распределение направлений прилета лучей показано в галактических координатах. Центр красного пятна указывает на направление, откуда преимущественно летят космические лучи ультравысоких энергий. Такое направление находится по координатам 100° прямого восхождения и −24° склонения со статистической значимостью в 5,4σ. Из красного пятна поток космических лучей на 6,5% выше, чем из синего.

Рис. 3.

Данные с рисунка 4 в галактических координатах. Направление на галактический центр находится в центре изображения. Крестиком показано направление на центр красного пятна, два контура вокруг крестика обозначают 68% и 95% доверительные интервалы. Показано направление на максимум распределения галактик по данным каталога 2MRS (ромбик), а стрелки показывают, как частицы с энергиями E/Z = 2×10¹⁸ эВ и 5×10¹⁸ эВ, прилетающие с этого направления, преломляются в магнитном поле Млечного Пути (E — энергия, Z — заряд космического луча). Изображение из обсуждаемой статьи в Science

Полученные результаты пока не указывают четко, какова природа источников космических лучей ультравысоких энергий. Можно предположить, что распределение таких источников примерно совпадает с распределением галактик во Вселенной, у которого есть неоднородность, поскольку галактики в окрестностях Млечного Пути распределены сильно неоднородно. В направлении, указанном ромбиком на рисунке 5, наблюдаемое количество галактик несколько больше среднего. Это направление на 55° отстоит от центра красного пятна. Однако если принять во внимание магнитное поле Галактики, которое преломляет лучи (на рис. 5 это преломление показано стрелками), то получается, что данные по направлению на максимум потока космических лучей и распределению галактик согласуются. То есть может быть, что смещение направлений прилета космических лучей объясняется просто преломлением космических лучей в магнитном поле Млечного Пути. Это свидетельствует в пользу верности нашего предположения о том, что распределение источников и распределение галактик совпадают. Однако пока совершенно не ясно, что это за источники — квазары, скопления галактик, или что-нибудь другое.

Источник : The Pierre Auger Collaboration. Observation of a large-scale anisotropy in the arrival directions of cosmic rays above 8×10¹⁸ eV // Science. 2017. V. 357. DOI: 10.1126/science.aan4338.

Михаил Столповский

О том, что электрон не некий волновой процесс по Нильсу Бору и Де Бройлю, продемонстрировал Ф.М.Канарев, найдя формулы точного рассчёта энергетических спектров всех атомов.
Для атома водорода энергия связи электрона определяется по его энергии ионизации Е_i=13,598 eV. Если электрон атома водорода поглощает фотон, или серию фотонов, с суммарной энергией Е_i=13,598 eV, он теряет связь с ядром и становится свободным электроном. Но если электрон поглощает фотон, или серию фотонов, с суммарной энергией 10,20 eV, он только переходит на второй, более далёкий от ядра энергетический уровень, а энергия связи его с ядром становится равной 3,40 eV. Сбрасывая фотон с энергией 10,20 eV, электрон атома водорода возвращается на первый энергетический уровень.
Для третьего и четвертого энергетических уровней энергия связи электрона будет 1,51 eV и 0,85 eV соответственно. Формула зависимости энергии от уровня простая — энергия связи электрона на первом уровне делится на номер уровня в квадрате.

Математическая модель закона формирования спектра атома водорода, по Ф.М.Канареву, связывает только частоты поглощаемых или излучаемых фотонов, в ней нет частоты вращения электрона вокруг ядра атома, что отрицает орбитальное движение электрона. Электрон частица вещества, полностью занимающая энергетический уровень и имеющая только собственный спин.

Для элементов с несколькими электронами на одном уровне, есть набольшие отличия в расчете энергии одного электрона первого уровня, например, для атома гелия экспериментальная энергия ионизации первого электрона как бы равна Е_i=24,587 eV. Но так получается потому, что на первых энергетических уровнях оба электрона атома гелия имеют равные энергии связи с протонами ядра, по E_1=13,468 eV. После нахождения энергии связи одного из электронов первого уровня при расчете энергии электронов на других уровнях применяется выше обозначенная формула.
Эта формула применима для определения энергии связи электрона для всех атомов, нужно знать только энергию связи электрона на первом энергетическом уровне атома конкретного элемента. Результат будет точным в отличие от результата применения уравнения Э. Шредингера и Максвелла, по которым спектры всех атомов, точно не рассчитываются.

Адепты лженаучных направлений в физике чисто условно разделяются на эфиристов и релятивистов, хотя единства в отношении бредовых теорий, лежащих в основе этих направлений фантазирования на темы как бы физики, нет ни среди одних, ни среди других.

У многих как бы физиков теории эфиризма и релятивизма причудливо перемешаны. Но если релятивисты, являясь в основном оплачиваемыми сотрудниками официальных научных учреждений, всё же придерживаются официально утвержденных работодателями релятивистских теорий, то едва ли не каждый эфирист имеет собственную теорию «эфира».

Есть, например, эфиристы которые считают, что «электромагнитные волны» разных энергий имеют разную скорость движения, но они полагают, что скорость «электромагнитных волн» представляет собой сумму из двух компонентов: скорости распространения самих «электромагнитных волн» созданных атомом как «осциллятором» и скорости движения объекта, в состав которого входят эти «осцилляторы». (Баллистическая теория Рица и подобные теории.)
Релятивисты убеждены в том, что скорость фотонов разных энергий в неком абстрактном «физическом вакууме», а фактически только в их формулах, одинакова.

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: