Ежемесячная газета "ИНФОРМПРОСТРАНСТВО" Copyright © 2011

Станислав Цивинский

Процесс, но не «большой взрыв»

О квантовой механике

В 1913 году Нильс Бор, используя модель атома водорода в виде атомного ядра, вокруг которого вращается электрон, рассчитал энергию электрона на разных орбитах и с хорошей точностью рассчитал спектр светового излучения обычного водорода. Однако для этого пришлось считать, что момент количества движения электрона может иметь только определенные значения. Соответствующая математическая форма этого утверждения была названа постулатом – законом, не имеющим объяснения.

Затем были попытки вычислить спектры более сложных атомов, но они не удались.

В 1924 г. Луи де Бройль, без фундаментального объяснения, предложил гипотезу, что элементарные частицы имеют волновые свойства, как и частицы света фотоны. Было также предложено уравнение для вычисления длины соответствующей волны.

Очень быстро были проведены эксперименты при пропускании струи электронов через металлическую фольгу и получены дифракционные картины на фотографиях, такие же, как и картины, полученные при пропускании рентгеновских лучей через фольгу. Физическая же сущность волновых частиц осталась неизвестной на многие десятилетия.

В 1926 г. Шредингер предложил волновое дифференционное уравнение, тоже в виде постулата, решение которого должно давать значения энергии электронов, движущихся в различных атомах.

Это уравнение и стало главной основой квантовой механики, но это уравнение не способно предсказать, в какой точке пространства может находиться движущаяся частица, например, электрон в атоме. Уравнение позволяет только определить вероятность пребывания электрона в данной точке атома.

При этом, также как и в теории водорода, в виде постулата была предложена формула для вычисления момента количества движения электрона, меняющего положение по траектории, как и в теории Бора для атома водорода. Используя уравнение Шредингера, удалось вычислить энергии электронов в атоме гелия, которые хорошо соответствовали экспериментальным значениям. Это убедило, что развитие квантовой механики является правильным направлением.

Однако квантовая механика до сих пор имеет такие изъяны, которые делают ее весьма относительно цельной теорией. Эта теория не проникает в природу самих процессов и причинно-следственную связь процессов и явлений.

Одной из основ квантовой механики было утверждение, что при движении электрического заряда по криволинейной траектории обязательно происходит потеря энергии этого заряда за счет электромагнитного излучения. Так как электроны в атомах обязательно движутся по криволинейным траекториям, и электроны должны терять свою энергию, то никакой атом не может существовать длительное время.

Однако это утверждение никто тщательно не проверял, хотя и без сложных экспериментальных работ было ясно, что это утверждение уязвимо: если постоянный ток или ток с плавно меняющейся силой проходит через искривленные провода, никакое электромагнитное излучение не наблюдается. Как показывает опыт, электромагнитное излучение возникает при высокочастотном переменном токе, протекающем через прямые или искривленные проводники.

Необходимо отметить, что Шредингер в свое время пытался создать модель волнового явления в движущихся частицах. Он полагал, что при движении центр инерции частицы колеблется перпендикулярно к вектору скорости.

Эта модель волнового явления была быстро забыта, но я вернулся к ней в 1960 году в период своей работы в Ленинградском физико-техническом институте Академии наук СССР, и тогда на основе модели Шредингера была создана новая волновая атомная механика, более точная, чем квантовая механика.

Оборот материи и образование галактик, звезд и планет

Многие столетия на земле астрономы и обычные люди наблюдали за звездами. Давно было замечено, что время от времени некоторые звезды взрываются по неизвестным причинам и также возникают новые звезды. Это однозначно указывало на то, что в космическом пространстве происходит круговорот материи, детали которого оставались неизвестными.

Такой детализированный оборот материи стало возможным распознать только после теории образования вихрей в атмосфере земли и новой атомной механики, согласно которой взрыв звезд происходит потому, что движущаяся в космическом пространстве звезда, захватывая рассеянные в космосе газы и пыль, увеличивает давление внутри звезды и вследствие этого резко ускоряется реакция ядерного синтеза. В результате звезда взрывается и превращается в совокупность газа, в основном водорода, и пыли – сырья для образования новых звезд и планет.

Возникшие после взрывов пыль и водород создают огромное космическое облако.

Внутри этого облака неизбежны разности температур и давлений, и возникают локальные потоки, образуются огромные вращающиеся, как циклоны на земле, космические циклоны. Если космический циклон грандиозен, он превращается в галактику. Внутри этой галактики по тому же механизму возникают более «мелкие» циклоны, которые являются зачатками планет. В дальнейшем за счет гравитационного тяготения космические циклоны превращаются в разные структуры.

Если циклон содержит много материи, он постепенно превращается сначала в огромную планету, внутри которой возникает огромное давление, благодаря которому начинается ядерная реакция синтеза. Планета превращается в новую звезду, вокруг которой вращаются более мелкие планеты. Внутри этих планет также может происходит ядерная реакция синтеза, но вследствие не слишком большого давления реакция идет значительно медленнее. Такой планетой является и Земля, внутри которой вырабатывается энергия, обеспечивающая работу вулканов.

Новая звезда, пролетая в огромных пространствах, часть энергии теряет в космическое пространство, но постоянно приобретает новые порции водорода и космической пыли. В результате устанавливается равновесие, определяющее температуру поверхности звезды, которое может существовать миллиарды лет. Эта температура может немного колебаться, следствием чего происходит то потепление, то похолодание, и это может повторяться многократно.

Если звезда на своем пути захватит слишком много массы, то внутри нее вследствие резкого повышения внутреннего давления, ядерная реакция синтеза становится слишком бурной, звезда взрывается и начинается новый процесс образования новой звезды и планет.

На международном уровне в настоящее время, господствует совсем другая концепция, которая является, с моей точки зрения, скорее всего, научной фантастикой, чем наукой.

Согласно этой концепции приблизительно 14 миллиардов лет назад вся материя в космосе была сведена в одну точку (там, где Земля), и потом по неясной причине вдруг «склад материи» взорвался, и все галактики, звезды и планеты образовались из остатков материи после взрыва.

Подтверждением этой «сказки» является открытие: чем дальше от Земли находится галактика, тем сильнее спектр ее излучения смещается в красную сторону и, более того, по мере отдаления от Земли скорость постоянно растет так, как будто галактику нечто отталкивает от земли. Тот объект, который толкает галактику, стали называть «черной» (т. е. невидимой) материей, а огромную энергию, затрачиваемую на ускоренное движение галактики, стали называть «черной» энергией.