CC BY
20ПАРАДОКС ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ВАКУУМА В ОПИСАНИИ ЛЕМБОВСКОГО СДВИГА
УРОВНЕЙ
Рысин А.В., Рысин О.В.
радиоинженеры АНО «НТИЦ «Техком» г.Москва,
Бойкачев В.Н. кандидат технических наук директор АНО «НТИЦ «Техком» г.Москва,
Никифоров И.К. кандидат технических наук, доцент Чувашский государственный университет, г. Чебоксары,
THE PARADOX OF THE ELECTROMAGNETIC VACUUM IN THE DESCRIPTION
LEMOVSKOGO SHIFT LEVELS
Rysin A., Rysin O.
Radio engineers ANO "STRC" Technical Committee "Moscow,
Boykachev V.
Candidate of technical sciences director,ANO "STRC" Technical Committee "Moscow,
Nikiforov I.
Candidate of technical sciences, associate professor Chuvash State University, Cheboksary,
АННОТАЦИЯ
В очередной статье показано, какие парадоксы были допущены в физике при выдвижении гипотезы электромагнитного вакуума в описании лембовского сдвига через шаровые функции и «размазанность» электрона. Предложен метод вычисления лембовского сдвига без парадоксов, связанных с квантовой механикой.
ABSTRACT
In the next article shows what the paradoxes were made in physics in the nomination of the hypothesis of the electromagnetic vacuum in the description lemovskogo shift ball through of the function and "razmeshannoy" electron. A method for calculating the lamb shift without paradoxes associated with quantum mechanics is proposed.
Ключевые слова: электромагнитный вакуум, шаровые функции, лэмбовский сдвиг, уравнение Шрё-дингера, полиномы Лежандра, орбитали, формула Планка.
Keywords: electromagnetic vacuum, ball functions, lamb shift, schrödinger equation, Legendre polynomials, orbitals, Planck formula.
В [1] нами подробно дан вывод шаровых функций, там же объяснили парадоксы, связанные с ними. Однако мы только вскользь коснулись парадоксов с состояниями ротатора, а это очень важно, так как из состояния ротатора при одинаковом уровне энергии по шаровым функциям делаются
выводы о необходимости электромагнитного вакуума при описании сдвига уровней на основе опытов Лэмба и Ризерфорда.
Начнём раскрытие парадоксов с того, что шаровые функции выводились для центрально-симметричного поля уравнения Шредингера
V2 W + к2 W = 0 . (1)
Здесь
V2 = V 2 +1/г2 V2^. (2)
Соответственно
к2(г) = 2m /h2(E - V(r)). (3) Уравнение (1) разбивается на два уравнения с помощью постоянной разделения X при Y = R(r)Y(0, Ф) :
V2 R + (к2-X / r 2)R = 0; (4)
V^ Y + XY = 0. (5)
Вот здесь, кстати, и начинается парадокс шаровых функций, так как вместо одного общего объекта, описываемого функцией Я(г)У(0, ф),
получаем два независимых объекта из-за того, что X - фиксированная дискретная величина. Это даёт неоднозначность в связи с изменением радиуса
движения, и соответственно решения оказываются независимыми. И это, кстати, в квантовой механике подчёркивается, так как уравнение (5) не содержит переменной г и не зависит от конкретного вида потенциальной энергии У(г). Поэтому, решение в квантовой механике оказывается справедливым для любых центральных сил. Однако, такое независимое разделение, как мы увидим далее, приводит к парадоксальным решениям, когда перемножение
функций даёт две независимые области в противоположных от ядра концах (при этом внутри области также должен меняться в зависимости от расстояния энергетический уровень), и связать которые можно только через введенное понятие телепорта-ции. Но это ещё не все парадоксы с шаровыми функциями. Как оказалось, уравнение (5) также разбивается на два при У = 3(9)Ф(ф) и постоянной разделения т2:
(6) (7)
V¡2 3 + (А,-m2/sin2 0)3 = 0; V2 Ф + ш2Ф = 0.
Чтобы функция Ф описывала вращение электрона вокруг ядра, она должна быть выбрана в виде бегущих волн, то есть
Ф = C ехр(шф). (8)
Здесь m получило название магнитного квантового числа. Но, о каком вращении электрона вокруг ядра может идти речь, если изначально рассматривается плотность вероятности, и время в формулу (8) вообще не входит. Кроме того, с решением уравнения (6) при подстановке значения m тоже не всё так гладко, так как здесь вводится новая переменная х = cos0 . В этом случае получаем следующее уравнение:
[(1 - x2)3']' + (А - ш2 /(1 - x2))3 = 0 . (9)
При этом возникают особые точки при х = ±1. И в квантовой механике не объясняется, зачем надо было вводить новую переменную, да ещё с наличием получения при этом особых точек, когда умножением
уравнения (6) на sin 2 0 мы избавляемся от особых точек, и решение может быть найдено разложением
sin 2 0 в ряд. Тем более, что в последующем, это всё равно используется. Но, в квантовой механике (видимо с целью подгонки под результат), решение ищут, вводя ещё одни новые переменные s и u в виде
3 = (1-x2)s/2u. (10)
В итоге получают уравнение
(1 - x2)u" - 2x(s + 1)u' + {А - s2 - s + (s2 - m2) /(1 - x2)}u = 0. (11)
Если взять новую переменную s = ±|m|, то получим деление нуля на бесконечность в члене, и таким подходом мы избегаем особые точки. При s = m > 0 имеем уравнение
(1 - x2 )u" - 2x(m + 1)u" + [А - m(m + 1)]u = 0. (12)
Далее решение принимает вид
u = £akxk . (13)
При этом значение к меняется от нуля до бесконечности. А подстановкой решения (13) в уравнение (12), получаем рекуррентное соотношение при группировке членов с одинаковыми степенями х в виде:
(к + 2)(к +1)^2 = -[А - (к + ш)(к + т +1)]^. (14)
Отсюда, при ограничении ряда некоторой максимальной степенью к = q, получаем:
А = (д + т)^ + т +1). (15)
Собственно, ради такого вида А , и были затеяны все показанные нами «махинации» с заменой переменных. Далее вводится орбитальное квантовое число I
l = (q + m)
(16)
Следующий этап заключается в том, уравнение (12) преобразуется к виду
(1 - x2)u" - 2x(m + 1)u' + [/(/ + 1) - m(m + 1)]u = 0, (17)
и вводится функция
t = (x2 -1)1, (18)
которая подчиняется уравнению:
(1 - x2)t' + 2x11 = 0. (19)
Это уравнение нетрудно получить, взяв первую производную от t по х. Дифференцируя (19), с помощью правила Лейбница ((l +m +1) раз, и полагая
t(1+m) = d(1+m) (x2 -1)1 / dx(1+m) = u . (20)
Для функции u1 получаем уравнение, точно совпадающее с уравнением (17). Отсюда функции u и u1 должны быть пропорциональны друг другу: u=const для u1. В этом случае решение u можно выразить через полиномы Лежандра при m=0:
u = 1/(211!) d(1+m)(x2 -1)1 /dx(+m). (21)
Отсюда с помощью (10) находим значение для функции » :
»m = Cmpm (x). (22)
Здесь Pm - присоединённый полином Лежандра, определяемый выражением
Pm(x) = d(1+m){(x2 -1)1 /[1/(211!)]}dx(+m), (23)
а Cm - нормировочный коэффициент.
Опуская поиск нормировочного коэффициента, сразу выпишем значение шаровой функции: Ym (0, Ф) = »m Фт = (-1)^[(21 +1)/(4л)][(1 -m)!/(1 -m)!] P-m(cos0)e'mФ =
= V[(21 +1) /(4л)] [(1 - m)! /(1 - m)!] P-m (e'0 + e-' 0 )/20e'm Ф. Далее воздействуем оператором 4 на шаровую функцию
(24)
4 Ym = [0,5(4 + 4)(4 -4) + 0,5(4 -4)(4 + 4) + 4]Y1m = =ß2v2 Y1m=h21(1+1)Ym,
(25)
0, ф У
и соответственно оператором 4
Ь2Ут = ЙтУ^. (26)
Отсюда определяем квадрат момента количества движения и его проекции на ось г:
42 = Й21(1 + 1) (27)
при /=0,1,2,3, .... ;
4 = Й т (28)
при -1 < т < I.
Все действия по поиску шаровых функций свелись к разделению переменных. Учитывая, что движение электрона по орбите представляет собой пример гармонического осциллятора с учётом квантования энергии, можно записать
4 = т0Х2/2+т ю2х2/2 = п Й о (29)
Соответствующий гамильтониан будет в виде:
Н = р2 /(2т0) + т0о2г2 /2 = рг2 /(2т0)+4 /(2т0г2). (30)
При сравнении его с квантовым операторным выражением функции Гамильтона вида
H = -V2/(2^0)"V2,9/(2^2), (31)
видим, что оператору ["Vg^ /(2^^2)] в классическом случае соответствует квадрат момента количества движения L , а оператору [_Vr /(2^)] - квадрат радиального импульса pr . Понятно, что при дискретных орбитах (это соответствует равенству изменения кинетической и потенциальной энергии), эти два значения должны быть равны друг другу, как это представлено в классическом уравнении для гармонического осциллятора. При этом в (29) используется одна общая функция x, зависящая от времени, и характеризующая радиус движения. Ничего подобного в варианте (31) мы не имеем. Здесь нет зависимости функций от времени, а решение - это произведение функций в соответствии с ^ = R(r)У(0,ф). Однако, в квантовой механике заявляется, что ротатор представляет собой частицу, свободно движущуюся по сфере заданного радиуса r=a=const. При этом потенциальная энергия в уравнении (3) V(r)=0, то есть уравнение приобретает вид:
V2R+(2Em /h2 -1(l+1)/r2)R = 0. (32)
По сути, потенциальная энергия вида V(r) = kr /2 = m0fflr /2 меняется на значение l(l +1)/ r . Понятно, что такое уравнение явно не соответствует гармоническому осциллятору, так как зависимость от расстояния здесь обратно-пропорциональная. Отсюда для энергии El найдём значение
E = h2 l(l+1)/(2m0 a2) = h2 l(l+1)/(2J). (33)
т _ 2
Здесь J = m a - момент инерции.
Парадокс здесь в том, что чем меньше радиус а, тем больше энергия частицы, а значит и импульс движения. По сути, нет сдерживающих центростремительных сил. Получается, что на наименьшем радиусе энергия частица максимальна, и говорить о нулевой энергии для частицы становится невозможным.
Как известно, состояние соответствующее l = 0, называют s-состоянием, состояние с l = 1, называют ^-состоянием [2]. Рассмотрим более подробно s- и ^-состояния ротатора. Поскольку в s-состоянии l = m = v0
0 собственная функция -¡0 , соответствующая нулевому собственному значению энергии E0 = 0 будет
у00 = 1/74л. (34)
I |2
Отсюда для плотности вероятности У00 найдём:
I п|2
У0! = 1/(4я) . (35)
В ^-состоянии l = 1, а квантовое число m может принимать три значения: -1, 0, +1. Следовательно, собственному значению энергии E = h / J, соответствуют три собственные функции:
Y-1 = -y¡3/(8л) exp(-ip) sin 0; Y10 = J3/(4л) exp(ty) cos0; (36)
Y1 =J3/(8л) exp(¿9) sin 0.
При этом плотности вероятности определяются по формулам:
I i|2 I ,|2 ~
\Y-1\ = Y1 = (3 /(8л)) sin 2 0 ;
, ,2 (37)
Y10 = (3 /(4л)) cos2 0 .
Соответствующие плотности вероятности для 5 - орбитали и р - орбитали показаны на рис. 1.
Рис. 1. Верхний рисунок для s - орбитами, нижние рисунки для р - орбиталей
Классического аналога по движению электрона по орбитам £-состояния и р - состояния не имеют, так, как только телепортацией можно получить вариант с плотностями вероятности.
Расщепление спектральных линий атомов на несколько компонент, помещённых в магнитное поле (эффект Зеемана), с точки зрения вероятностных шаровых функций, представленных на рис. 1, не имеют объяснения. Это получается в силу того,
что орбитального движения электрона как такового нет. Значит, применить к электрону силу Лоренца невозможно, так как направление скорости движения попросту отсутствует из-за телепортации. Одновременно получение дополнительной энергии с точки зрения орбитального движения электрона имеет объяснение, так как электрон за счёт движения по орбите имеет элементарный магнитный момент, вычисляемый по формуле:
тг0 =-дП /(2т0с) ■
■ 0,927 •10"23Л • м
2
(38)
Дополнительная магнитная энергия вычисляется по формуле:
АЕ = т то Н = —тфИ /(2т0с).
(39)
Здесь т - квантовое число, Н - внешнее магнитное поле.
Если учесть нашу теорию с учётом взаимосвязи констант т0 = 1/ с т и q = 1, то получим тг0 = Й /2 . Отсюда дополнительная магнитная
энергия кратна значению Й /2. Далее получаем, что шаровые функции для ¿--состояния противоречат даже эксперименту. Исследуя расщепление
пучка атомов в ¿-состоянии, когда орбитальные (механический и магнитный) моменты атома согласно (39) равны нулю (при т=0), Штерн и Герлах нашли, что атомы в ¿-состоянии обладают всё же магнитным моментом, причём проекция этого момента на выделенное направление г принимает два значения:
тго = ±qЙ /(2тоС) .
(40)
Кроме того, в опытах Эйнштейна - де Гааза по экспериментальной проверке гиромагнитного отношения был получен множитель Линде g=2, который, казалось бы, противоречил и классической механике, так как введённое вращение электрона в качестве шара не могло дать такое же соотношение как было получено для орбитального движения.
Однако, в [1] мы показали, что с учётом релятивистского движения электрона (а именно релятивистская теория привлекается для объяснения спин-орбитального взаимодействия) спин электрона тоже имеет такое же гиромагнитное отношение, как и в случае орбитального движения. Более того, в нашей теории [3] показывается однозначная связь пространственно-временного искривления за
счёт движения в одной противоположности с электромагнитными составляющими в другой противоположности. Поэтому механическое движение в одной противоположности пересчитывается в электромагнитные составляющие в другой противоположности. В [4] мы показали, как сила Кориолиса связана с центробежной силой. При этом здесь присутствует коэффициент, равный двойке. Вот отсюда и получается такое же гиромагнитное соотношение для спина электрона за счёт механического
У2 Я+2 т0/ к2
вращения, так как центробежная сила и сила Корио-лиса для орбитального движения электрона точно также связаны между собой, как и при вращении самого электрона. Таким образом, предположение, что классическая механика не соответствует величине магнитного спина, не имеет обоснования. Далее формула (32) с учётом взаимодействия электрона с ядром преобразуется к виду [5]:
[Е+q¿/г - к2/(/+1)/(2тг2)]Я = 0. (41)
Отсюда получаем так называемую потенциальную эффективную энергию электрона в виде
^эфф = -Ч2/г - к2/(/ +1)/(2 т0Г2).
(42)
1
от расстояния (см. формулу (4). Штрихпунктирной кривой показан ход волновой функции
В этом случае получается некая потенциальная яма, в которой ищется волновая функция вероятности. При этом исключается плотность волновой вероятности нахождения электрона в районе ядра, как это было в случае классического гармонического осциллятора для уравнения Шрёдингера [6]. Основной парадокс здесь связан с тем, что чем меньше радиус орбиты, тем больше должна быть кинетическая энергия электрона в соответствии с членом
к2/(/+1)/(2 тг2) . А по этой причине электрон вообще не может потерять энергию и упасть на ядро. Отсюда получается, что электрон при переходе на более низкую орбиту должен не излучать, а наоборот, поглощать излучение. Одновременно энергетический уровень должен изменяться уже в пределах волновой функции от гтш до гтях , и при этом должно происходить излучение и поглощение, а иначе будет чудо получения или исчезновения в ничто. Кроме того, данный подход не решает проблему восполнения энергии, так как даже если
предположить наличие вращения электрона на орбите, то по классической электродинамике в этом случае не избежать излучения с потерей энергии. Поэтому и придумали вероятностное распределение электрона на орбиталях, и ушли от классики. Эта проблема восполнения энергии электроном решается в нашей теории за счёт смены кинетической энергии на потенциальную в противоположности, и описания силы Лоренца как проявления усовершенствованных уравнений Максвелла, соответствующих электронным и мюонным нейтрино (антинейтрино) [7]. Более того, шаровые функции не могут также описать наличие аномальных магнитных моментов, как это предложено нами в [1]. Здесь физики стали объяснять аномальный магнитный момент за счёт выдуманных чудо частиц - кварков и глюонов с точностью подгонки под результат до 10-20. Одновременно, по теории Дирака с учётом спин-орбитального взаимодействия, уровни 281/2 и 2р1/2, вычисленные на основе шаровых функций, имеют одинаковую энергетику [8], что видно из формулы:
ЕпЦ / к = Ш2/п2 [1 + 2 2а2/п2 (п /(j +1/2) - 3/4]. (43)
Здесь а — Ц /(еП) - постоянная тонкой структуры; Я — Ц Щ /(2Й ) - постоянная Ридберга; Ъ - порядковый номер атома (для водорода 2 = 1). Так для терма 2^1/2 (I = 0),у = 1/2 и для терма 2рт (I = 1),У=1/2. Таким образом, для уровней 2^1/2 и 2р1/2 по формуле (43) имеем одинаковый энергетический уровень, что при движении электрона по классической орбите может быть только в случае смены направления движения.
В опытах Лэмба - Ризерфорда было обнаружено расщепление термов (рис. 3). Такое расщепление в квантовой механике стали объяснять за счёт лембовского сдвига.
,2.
L-34
т
2рз/2
251/2 2pi/2
10
2рз/;
251/2, 2pi/2
a)
б)
9
1
Рис. 3. Расщепление термов в атоме водорода: а - экспериментальные данные; б - по теории Дирака (без учёта вакуумных эффектов). Частоты соответствующих переходов указаны в мегагерцах
В квантовой механике [9] лембовский сдвиг связывают с наличием электромагнитного вакуума, который мы в своих статьях постоянно повергаем критике, так как он, по сути, - не то, что сейчас трактуют в физике. Пока для связи в статье будем придерживаться понятия «вакуум». Взаимодействие с «вакуумом» приводит к тому, что электрон в атоме начинает «дрожать» на своей орбите. Далее считается, что в результате он как бы «размазывается» в пространстве, и вследствие этого меняется его взаимодействие с ядром. Притяжение к ядру ослабевает, и уровни энергии стационарных состояний повышаются. Такая теория сдвига атомных уровней основывается на вторичном квантовании электромагнитного поля. Однако, в [10] мы показали всю парадоксальность данного подхода. В теории электромагнитного вакуума были допущены следующие ошибки:
1. Электромагнитный вакуум не имеет физического аналога, то есть это - ноль, из которого испускаются виртуальные фотоны. Из-за чего и почему это происходит - не понятно. И которые вдруг почему-то становятся реальными, и потом реальные фотоны поглощаются и становятся виртуальными - тоже не понятно.
2. Физическое отличие между виртуальными и реальными фотонами не имеет математического описания.
3. Предполагается что, в случае отсутствия частиц, обладающих импульсом [11], остаётся нулевая энергия. Однако, в каком виде эта энергия должна выражаться, если нет даже объектов её образующих?
4. Как может возникнуть дополнительная энергия для лембовского сдвига, если число поглощаемых электромагнитным вакуумом фотонов равно количеству извлекаемых из этого вакуума. Ведь в
противном случае не выполняется закон сохранения количества, то есть имеем чудо получения из ничего? В этом случае сумма дополнительной энергии должна быть равна нулю.
5. Принцип взаимодействия электрона с электромагнитным вакуумом по квантовой механике также не ясен, в силу того, что на дискретных орбитах запрещены Бором законы электродинамики и электрон представляет по квантовой теории электронную орбиталь. Каким образом электромагнитный вакуум может воздействовать на электрон, если он на дискретной орбите не может двигаться равноускоренно, а, следовательно, излучать и соответственно тогда и поглощать?
6. Принцип получения операторов испускания и поглощения был основан на использовании вектор - потенциалов, но при этом была исключена константа магнитной проницаемости, то есть среда распространения, и в итоге получается парадоксальное уравнение:
-ал / dt = rot A. (44)
Иными словами, изменение во времени преобразуются в замкнутую величину. Парадокс уже в том, что если бы изменения во времени влияли бы на ротор А, то ни о каком замкнутом роторе и равенстве компонент и речи быть не могло (в лучшем случае была бы спираль с ещё одной дополнительной компонентой, а её как раз и нет). Это уравнение (44) явно противоречит формуле Умова-Пойтинга, когда изменения по времени приводят к изменению в пространстве с законом сохранения количества
-dS / dt = div W. (45)
Понятно, что если изначально исходить из парадоксальной теории электромагнитного вакуума,
то метод достижения совпадения с практикой основан только на методе подгонки под результат. Мы отвергаем описание лембовского сдвига на основе электромагнитного вакуума, а само описание магнитных моментов определяем на основе движения и значения импульса [1]. При этом показываем парадоксальность использования для этих целей шаровых функций. Именно с целью ухода от парадокса шаровых функций по одинаковому энергетическому уровню разных термов придумали электромагнитный вакуум, который должен был дать энергетическую добавку для терма 281/2 . Почему в этом случае и терм 2р1/2 не получил такую же энергетическую добавку - остаётся загадкой.
Для того, чтобы понять всю парадоксальность вычисления лембовского сдвига, мы рассмотрим полуклассическую нерелятивистскую теорию движения электрона под влиянием нулевых флюктуа-ций вакуума, предложенную Вельтоном, так как другой теории, помимо классической теории, позволяющей получить электрону кинетической энергии под воздействием электромагнитных полей, не существует. Вероятностный подход полностью исключает электромагнитное воздействие в силу мгновенной телепортации из одного местоположения в другое. Именно с этой целью и был задуман вероятностный подход, чтобы убрать воздействие, приводящее к излучению за счёт равноускоренного движения.
В грубом приближении учтём взаимодействие вакуумного поля с электроном с помощью обычного классического уравнения:
вестно, что электрон поглощает фотоны, и кинетическая энергия электрона возрастает со значением частоты поглощённого фотона. Парадокс здесь связан с тем, что необходимо учитывать саму физику взаимодействия фотона с электроном, а в данном случае исходной формулой выбрано уравнение (46) с использованием статической напряжённости поля, и здесь не рассматривается вся физика взаимодействия, основанная на переходе от волновых свойств к корпускулярным, как это показано у нас в [3, 7].
Продолжим далее рассматривать логику, предложенную Вельтоном. Средний квадрат смещения будет равен:
(&)2 = т2] I мЕ/, (49)
поскольку:
со б (со г ) со _ (ш _ _) = 1/ 28шш. . (50)
При этом Ъа = 0, так как соз(ш г) = 0. Дальше учитывается, что энергия нулевых колебаний равна:
Е = ^ | 3х =1| 1| Йш* .
4л к д\ 2 .
(51)
Затем подставляется разложение (47) - в (51). Подгонка уже видна в том, что в (47) убрали зависимость от расстояния ка, а потом эту зависимость вернули в виде:
1
т0 Ъаа = дЕвак + (Я / с)[Ъа Нвак ] » ^
(46)
— | ехр[/'(к - к')г] d х = Ъ
Е
кк' •
(52)
где Ъа - отклонение электрона от равновесной орбиты в атоме; Е - «вакуумное» поле. Исходя из нерелятивистского приближения здесь отбрасывается член с магнитным полем Н , пропорциональный {Ъа| / с)<<1 . Разложим напряжённость вакуумного поля в ряд Фурье:
Евак = IЕкЛ СоШ - ка) « IЕкЛ С0<Юк/> ' (47)
к ,Л к,Л
где шкх = кс. Зависимостью от координат
можно пренебречь, поскольку ка << 1 . Тогда каждой гармонике к соответствуют две различные поляризации: Л = 1, 2 . Подставляя (47) в уравнение (46) и интегрируя, находим смещение координаты электрона под действием вакуумного поля:
Ъа = -9/[ш1лто] I к,лЕкл СоС). (48)
Уже здесь видно не соответствие с практикой, так как получается, что чем выше частота Ш , тем меньше смещение Ъа . Однако, кинетическая энергия и сила связаны прямо-пропорциональной связью, и энергия задается в виде Е = Йш . Также из-
В итоге, после интегрирования по объёму, в равенстве (51) получим:
Е I Екл =1
ОЛ к, Л к,Л
Йш
кЛ ;
(53)
то есть квадрат фурье - компоненты «вакуумного» поля равен:
Екл =| ^Т IНшкл .
(54)
Из формулы (54) следует, что энергия электрического поля электромагнитного «вакуума» падает
при увеличении объёма Е3 . А из этого следует, что электромагнитный «вакуум» не имеет равномерного распределения в объёме, что также означает парадокс.
В соответствии с этим уместно вспомнить, что для абсолютно чёрного тела плотность энергии, приходящаяся на интервал частот электромагнитного поля dш определялась по формуле [12]:
3 2
и (ш,Т^ш =<в > dnm = [кТш /(с л )]dш. (55)
И в этой формуле нет зависимости энергии электромагнитного поля от объёма (это соответствует равномерному распределению по объёму), а есть зависимость от частоты, которая, кстати, есть и в формуле (54). И в том, и другом случае рассматривалось распределение электромагнитного поля, и если учесть равенство кТ — Йю / 2, тогда распределение (55), соответствующее распределению электромагнитного излучения в пространстве, будет аналогично логике существования электромагнитного «вакуума». Это уместно ещё и потому, что операторы испускания и поглощения электромагнитного «вакуума» также определялись по формуле
Планка. По нашей теории, исходя из того, что кинетическая энергия в одной противоположности представляется потенциальной энергией в другой противоположности, электромагнитный «вакуум» - это есть пространственно-временное искривление, которое формируется за счёт электромагнитного излучения в противоположности. Именно поэтому в дальнейшем пределы интегрирования выбирались из волн Луи де Бройля.
Далее в методе Вельтона выражение (54) использовалось для вычисления среднего квадрата смещения по формуле (49):
(5а)2 — 2лд2Й/(ГЩ?)X к,я1/(Юкя)3.
В этом равенстве заменяют сумму - на интеграл по частотам юкх — ке, с помощью соотношения
(56)
12 2 1
тг П^трт Jd 3k J®2d® d^ = —
L (2л) (2сл) с n
J a2da
(57)
где учтено, что частоты Ю не зависят от поляризации X — 1, 2 , и в силу сферической симметрии интегрирование по телесному углу О даёт 4 ТС
Видим, что в результате всех этих «хитрых» преобразований приходим к виду формулы (55). При этом, не удаётся избежать проблемы «ультрафиолетовой катастрофы», как в том, так и в другом
случае (именно поэтому операторы поглощения и испускания для электромагнитного «вакуума» вычислялись на основе формулы Планка).
Таким образом, для (5а)2 из-за «ультрафиолетовой катастрофы» получаем следующий, расходящийся интеграл:
(8a)2 = 2nq2Й /(nc3m02) J da / a =2nq2Й /(nc3m02)ln( a). (58)
Данная формула по виду соответствует другой известной формуле Больцмана для энтропии:
£ — к 1п Об . (59)
Здесь к - постоянная Больцмана и энтропия - £ определяется из условия, что вероятность макросостояния пропорциональна его статистическому весу , то есть числу микроскопических способов, которым может быть осуществлено данное макросостояние.
Видно соответствие между частотой и статическим весом . Интересно отметить, что вычисля-
емый для лембовского сдвига закон среднего квадрата смещения по формуле (58) также аналогично может быть получен из известного закона об обратно - пропорциональной связи между противоположностями аЬ=сош1, если сделать запись в виде а=сош1/Ь. Далее проинтегрировать обе части по переменным а и Ь, учитывая, что а=Ъг, а Ь=ю ,то получим
J a da = J8rd8r = (8r)2 /2 = const J ^db = const J — = const ln( a). (60)
b a
Значение const = 2/nq2/(cK)(Wm0cf с учётом нашей теории при m0 = 1 / с и С = 1/ h = 1/2лЙ может быть упрощено до вида
const = 2/(сл)Й = 4Й2. Получим, что этот закон обязательно связан с ограничением значений частот, так как в противном случае будет расходящийся интеграл. Иными словами, получается незамкнутая система, если исходить из наличия только одного аргумента - И , что эквивалентно чуду. Это
в том случае, если рассматривать формулы (58)-(60) без учёта взаимодействия противоположностей по обратно пропорциональной связи, когда произведение противоположностей даёт константу.
Учитывая, что в Мироздании шаг дискретизации Й и скорость света с являются константами, а иначе законы физики вообще бы не могли существовать, то значения частот имеют максимум и минимум. «Нулевое» значение частоты быть не может в силу того, что это ничто и такому значению частоты не соответствует ни один корпускулярно-волновой
объект (попросту исключается закон противоположностей, так как нет волновых свойств), а максимум должен определяться из условия, что ск=\, так как скорость обмена должна охватывать все объекты Мироздания, иначе возникает независимость объектов от Мироздания из-за отсутствия взаимодействия. Отсюда максимальное количество объектов (частот) - с/к. Собственно, физики сделали это интуитивно, так в интеграле формулы (58) они выделили некую сходящуюся (наблюдаемую) часть, с учётом того, что по предположению движение электрона должно быть нерелятивистским. Это значит, что импульс, приобретаемый электроном при дрожании за счёт взаимодействия с «вакуумом», не должен превосходить значение т0с, то есть Нк < тс, откуда следует верхний предел интеграла:
®<®max * m0C /h
(61)
С учётом нашей теории m0 = 1/c и ch=1, формула (61) может быть преобразована к виду
/ < /max = m0c2 /(2яЙ) = c / h = c2. (62)
Получили, что на самом деле верхний предел определён исходя из соответствия замкнутости Мироздания и констант шага дискретизации и скорости света (обмена между противоположностями). При этом надо напомнить физикам, что с импульсом движения электрона, формула (61) не имеет ничего общего, так как в данном случае - это формула Луи де Бройля для описания «волн материи». Он предположил, что со всякой неподвижной частицей массы m связан некоторый периодический процесс частотой
2
/max = /(I = m0C /h -
(63)
Иными словами, здесь имеется ввиду фактически максимальная частота электромагнитных колебаний от противоположности, которая соответствует в нашей противоположности (системе наблюдения) формированию массы покоя (пространственно временному искривлению-потенци-альной энергии) электрона, а не кинетической энергии импульса.
Нижний предел ютт получается из условия,
чтобы частота дрожания Ю была не меньше частоты, соответствующей энергии связи электрона в атоме:
ш > ®min = E / h = Z 2q\ /(2n"h3)
(64)
где 2 - заряд ядра. С учётом нашей теории при
Z С / Н = 1/ И (это всегда можно сделать, если исходить из того, что мы имеем дело с константами, и нормировка связана лишь с единицами измерения) формула (64) может быть преобразована к виду
/тп = г 2д\ /(2«2Й3) = т0 /(2«2Й3) = с2 /2«2. (65)
Откуда видно, что нижний предел интегрирования соответствует длине волны Луи де Бройля в зависимости от частоты излучения на орбите в противоположности, которая зависит от n2. Иными словами, пределы интегрирования характеризуют электромагнитный волновой процесс (волны Луи де Бройля) в противоположности. А так как мы имеем дело с пространственно-временным и электромагнитным континуумом, то всегда имеем процесс взаимного обмена между пространственно-временным искривлением и электромагнитным излучением через испускание и поглощение, что, кстати, и даёт уровни электрона на орбите. Парадокс, связанный с неправильной нормировкой в системах измерения СИ и СГС, мы покажем чуть ниже.
По сути дела, физики пытаются рассмотреть вариант перехода электрона в состояние выше, чем орбита вращения электрона, за счёт превышения частот энергии обмена между противоположностями в интервале частот от ш ■ до ш над ча-
А min max
стотой, дающей излучение от вращения на орбите.
Далее подставляются пределы интегрирования в формулу (58)
(Sa)2 = 2anh2 /[ % /(c 2m02)] ln[2n2 /(Zan )2]. (66)
Здесь an = q2/(hc) =1/137 - постоянная тонкой структуры.
Отметим, что электромагнитный «вакуум» не может «знать», какие у него должны быть ограничивающие пределы, так как сам «вакуум» - это выдумка физиков. При этом вспомним, что операторы испускания и поглощения при вторичном квантовании электромагнитного поля определялись исходя из условия термодинамического равновесия по формуле Планка (какие парадоксы возникают при вторичном квантовании, мы показали в [10]). Отсюда напрашивается логический вывод, если операторы испускания и поглощения электромагнитного «вакуума» связаны с формулой Планка, а сама формула Планка определяет вес каждой из частот, то соответственно дрожание электрона должно определяться в соответствии с суммой частот и их «веса» с учётом формулы Планка, а не по формуле (66). Иными словами, здесь мы имеем двузначность определения по частотам испускания и поглощения, что означает парадокс.
Допустим, пусть формула (66) определяет как бы приращение энергии электрона за счёт того, что в спектре излучения по термодинамическому равновесию между противоположностями существуют частоты, превышающие частоту излучения при вращении на дискретной орбите. И это, как бы оправдывает переход на более высокую орбиту с излучением, что может послужить причиной спектральной линии, которая наблюдается в опытах Лэмба -Ризерфорда. Однако, из формулы (66) при взятии системы измерения СИ или СГС, следует вывод, что так называемые вакуумные колебания приводят к некоторой эффективной размазанности точечного
(68)
электрона. Причём размеры соответствующей области, по которой «размазан» электрон, определяются средним геометрическим между классическим радиусом электрона
/■„ — q2/( е\) (67)
и длиной волны Луи де Бройля
к/ — е2щ; к — е2щ / /; к — Хбет0 ; Хб — И/(ет0).
Иными словами, не соответствие между г и 4 привело физиков к идее о размазанности электрона. Но, мы уже не раз отмечали, что Мироздание «ничего не знает» о системах СИ и СГС. При этом в Мироздании существует связь констант с и к , при которой их произведение должно равняться единице ск=1, иначе оказываются объекты, не охваченные взаимодействием через обмен, что автоматически означает их полную независимость от Мироздания. Кроме того, при выводе уравнения энергии Эйнштейна из окружности (это означает замкнутость Мироздания на две глобальные противоположности), мы получили, что т0 — 1 / е . Значение заряда д также должно быть равно константе в плюс или минус единицу по теории Дирака, да и
5г
г \ 2
(69)
по нашей теории, так как величину энергии определяет масса через пространственно-временное искривление, а не заряд, так как он в формулу энергии Эйнштейна не входит. Отсюда получаем
гкл— q2/(е2m0) —1/е—к; — к /(ет0) — к.
Таким образом, ни о какой «размазанности» электрона и речи нет, если опираться на законы Мироздания, и не использовать выдуманные системы измерения СИ и СГС. Кстати, системы СИ и СГС дают также парадокс и с наличием «чёрных» дыр, что мы подробно описали в [13]. Отсюда следует вывод, что так как энергия сдвига определяется по формуле Е= к/, и величина к определяет дискретность по пространству, то дискретность по уровням энергии будет определяться от величины дискретности частоты (времени)/, а она связана с условием термодинамического равновесия между противоположностями, и значения этих частот определены величинами волн Луи де Бройля, то есть излучением в противоположности (опять таки, это сделано в самой квантовой механике до нас). Далее в квантовой механике [14] величина смещения из-за вакуума при «размазанности» электрона определяется по формуле:
(5а)2 Й/(ет0) — ^дЧ^стуЙКт). (70)
2
С учётом нашей теории получаем, при замене
Й на к, что связано с переходом от прямолинейного вида к замкнутому виду в противоположностях (более подробно несколько ниже):
г Л2
Дг —
(да)2 ~ .¡дГ1(с[щук1(сщ) — к. (71)
у
Иными словами, флуктуации от «вакуума» (у нас они определяются через взаимодействия и обмен по пространственно-временному и электромагнитному континууму) определяются величиной шага дискретизации к. Понятно, что наш подход больше соответствует логике, так как при термодинамическом равновесии колебания (дрожания) для абсолютно черного тела при самой низкой температуре, из-за динамики взаимодействия через обмен, не должны превосходить величину постоянной Планка. Понятие «нулевой» энергии и возникло в силу того, что существует динамика взаимодей-
примет вид
ствия, кратная Е — Йю/ 2. Однако, здесь коэффициент 1/2 нельзя отнести к постоянной Планка, так как меньше шага дискретизации ничего быть не может. По формуле (51), мы видим, что значение Ю /2 можно отнести к энергии электрического поля. Иными словами эта двойка соответствует наличию незамкнутого движения в противоположности по уравнению Гамильтона-Якоби. Соответственно вторая половинка должна быть отнесена к энергии магнитного поля. Отсюда следует вывод, что упор на выдуманные людьми системы измерения СИ и СГС привёл к тому, что дрожание электрона стали объяснять за счёт «размазанности» электрона, так как длина волны Луи де Бройля и радиус электрона не соответствовали по этим системам измерения друг другу. И за счёт именно этой разницы далее определяли величину энергии вакуума и лембов-ского сдвига, как это будет показано ниже. При этом, вследствие изменения от 5г взаимодействие с ядром вместо обычного выражения
V — ^ Ф(г) (72)
V+5Vвaк — ^ Ф(г+5г) — ^ [1 + (5гУ) + 0,5(5гУ)2 +...] Ф(г). (73)
Усредним это выражение по дрожанию электрона с учётом соотношений:
5г — 0,(<(5х)>А2)) — (5у)2 — (5г)2 — (1/3)(5г )2
(74)
Тогда
(5гУ)2 — (1/3) (5г)2 V2
(75)
Отсюда понятно, что по нашей теории постоянная Планка делится на три не может. Однако, расчёты ведутся в принятой системе измерения энергии, и здесь цель - подгонка под результат. В итоге,
дополнительная энергия взаимодействия электрона с ядром якобы за счёт вакуумных колебаний равна:
8^вак =-(С2/6)(5г )2 У2Ф = (4/3)гс Ч [Н /(сто)]21п[2п2/( гая )2] 8(г).
При получении последнего равенства учтено, что потенциал кулоновского поля ядра атома водорода удовлетворяет уравнению Пуассона:
У2Ф = -4^гс 8(г). (77) Для того, чтобы найти окончательное выраже-
ние для сдвига уровней в атоме водорода, необходимо усреднить по соответствующему состоянию атома с учётом вероятностных функций ^(г) . Иными словами, требуется ещё одно усреднение. При этом мы уже описывали парадоксы, связанные с функцией ^ (г) . Соответственно формула для сдвига уровней примет вид:
8£вак = ^ * (г)8Квак У(г)а3х = (4/3)г д\ [Н/(сто)]21п [2п2 /(га„)2]. (78)
Этот энергетический сдвиг получил название лембовского смещения и определяется значением волновой функции в начале координат. Поэтому он имеет место только для ¿--состояний, а для других
I |2
состояний (I = 1, 2, ...) величина ^ (0) в рассматриваемом приближении обращается в ноль. Но для --состояния справедливо уравнение
3 3
|^(0)|2 = г3/(лп^ ) , (79)
где
а0б = Н2/(т0С2) - боровский
главное квантовое число. Парадокс здесь уже виден в том, что по рис. 2 наличие вероятности электрона в месте нахождения ядра должна равняться нулю. Иначе, по сути, это означает падение электрона на ядро. При этом силы притяжения электрона и протона должны достичь бесконечности. Здесь отметим, что нет затухания вероятностной волновой функции за пределами потенциальной ямы, сформированной радиусами от гт;п до гтах . Если теперь подставить формулу (79) в (78), то для сдвига ¿-уровней получаем
радиус, а п -
ЗЕвак = 8гЧ3ри3) Я 1п [2п2 /(гаи)2]
3\
(80)
где Я = С2т0/(2Й3) - постоянная Ридберга. Как видно, лембовское смещение уровней во-дородоподобного атома по отношению к энергии невозмущённых уровней имеет порядок
8Евак /|Е ~ г а ял /(г2ЯН)« а3п г2. (81)
По отношению к расщеплению уровней по формуле (43), соответствующему тонкой структуре, и имеющей порядок г а2 ЯН, лембовский сдвиг оказывается в а раз меньшим. Если учесть нашу теорию (с учётом того, что у нас
ап = с /(Ис) = 1), то, по сути, оказывается, что
пространственно-временное искривление (обеспечиваемое за счёт термодинамического равновесия),
под которым у физиков подразумевается электромагнитный «вакуум», даёт как раз именно невозмущённые состояния энергетических уровней. Иными словами, мы получили за счёт систем измерения СИ или СГС парадокс, аналогичный радиусу Шварцшильда, по которому свет якобы не может выйти за пределы «чёрной» дыры. Только в этом случае это как бы размазанность электрона, из которой делается вычисление лембовского сдвига. Далее рассматриваются состояния 2-1/2 и 2рт в атоме водорода (2=1). По формуле (43), с учётом тонкой структуры, они обладают одинаковой энергией, так как соответствуют одинаковым значениям квантового числа ./=1/2. Отсюда делается вывод, что вакуумное взаимодействие приводит к лембов-скому сдвигу уровня 2-1/2, так что уровень 2-1/2 будет лежать выше уровня 2р1/2. Численная оценка результата для 2^-состояния (п=2) будет следующей:
ЗЕвак = 8г4а3 /(3то23) Я 1п [2п2 /(гап )2] =17,8^=1040 МГц. (82)
Это близко согласуется с экспериментальными данными, где 5£=1057,86 МГц. Однако, мы считаем, что такие теоретические выкладки соответствуют подгонке под результат. Здесь парадокс уже в том, что как мы уже показали, вероятность волно-
вой функции электрона уровня 2-1/2 будет по расчетам находится в области ядра!? Одновременно, если исходить из физики процессов, то электромагнитный «вакуум» не может «выбирать» понравившийся ему энергетический уровень, тем более, если они равны. Что касается первой боровской орбиты
а0б — Й /(moq ) и других орбит и энергетических уровней, то наша теория даёт объяснение исходя из того, что длина волны в одной противоположности эквивалентна радиусу в другой противоположности, что собственно видно из формулы (69). Действительно, волна Луи де Бройля вычисляется по формуле:
X — к /(ут) — к /р ; Хр — к. (83)
При переходе из одной противоположности в другую, мы должны учесть, что прямолинейное движение волны в одной противоположности переходит в замкнутое движение в другой противоположности. Замкнутое движение имеет радиус, который связан с длиной окружности через значение 2л. Отсюда формула (83) может быть представлена в противоположности как
гр — Й
(иными словами равна нулю). Продифференцируем выражение (86) по г, и, приравняв производную нулю, придём к уравнению
- Й2/( тг') + q// г2 — 0.
Отсюда следует, что
г — Й2/( mq2). (88)
Это значение совпадает с радиусом первой боровской орбиты водородоподобного атома. Если учесть нашу теорию, то эквивалентом радиуса боровской орбиты, который определяет пространственно-временное искривление и отражает потенциальную энергию в одной противоположности, является движение (скорость обмена) в другой противоположности, то есть кинетическая энергия, так как по нашей теории
Г" ~ (89
22
(87)
т — т /лА - у2/е2 — 1/л/ е2 - у2 — 1/1
(84)
)
И это совпадает с допущением, сделанным в [15]. Только физики сделали это интуитивно, и считали как бы «удачным» совпадением. Далее энергия электрона в атоме равна:
Е — р2 /(2т) - q2/ г. (85)
Это, собственно, есть стандартное уравнение Гамильтона-Якоби при движении частицы в потенциальном поле. Заменив согласно (84) р через Й / г (то есть меняем импульс на эквивалент в противоположности, выраженный через радиус потенциальной энергии), получим
Е — Й2/(2тг2) - q2/ г. (86)
Найдём значение г, при котором Е минимальна
Етт — Й2 /(2т)
В результате, с учётом нашей теории при д=1, ск=1 и при переходе к иной нормировке, имеем:
г — (2л)2 г — (2л)2 Й2и / q2 — 1/е2и. (90)
Полученная формула эквивалентна выражению
е0|10 — 1/е2 — г1/ и (91)
при соответствующей замене переменных.
Отсюда можно сделать вывод, что константы электрической и магнитной проницаемостей в нашей системе наблюдения определяются суммарным соотношением между радиусами орбит и импульсами движения объектов в противоположности. Подстановка выражения (88) в выражение (86) даёт энергию основного состояния:
(тс? / Й2) - q2(mq2/ Й2) — ^4т /(2Й2). (92)
Найденное значение совпадает с энергией первого боровского уровня. Иными словами, получается, что закон противоположностей даёт объяснение боровским орбитам и энергии без всяких соотношений неопределённости, а лишь на основе того, что длина волны в одной противоположности соответствует радиусу в другой противоположности, что эквивалентно переходу от прямолинейного движения - к замкнутому. Фактически это интуитивно сделали, когда связывали длину волны Луи де Бройля с радиусом электрона по формулам (67) и (68), но из-за систем измерения СИ (СГС) получили несоответствие, и придумали некое размазывание электрона, чего и быть не может по нашей формуле (69). Различие нашего подхода и подхода
в квантовой механике в том, что у нас именно на основании наличия детерминированного движения электрона по орбите и при наличии импульса определяются дискретные уровни энергии, без привлечения вероятностных волновых функций и соотношения неопределённостей Гейзенберга. У нас не может быть орбиталей с отсутствием импульса, а константы электрической и магнитной проницае-мостей имеют логическое объяснение. Понятно, что только на основе нашей теории можно дать осмысленное понимание наличия дискретных орбит без чудес отсутствия излучения при движении на орбитах вращения.
Замкнутое взаимодействие двух глобальных противоположностей описывается формулами:
[СОБ(5) + I 8т( 5)] [ссв(5) -1 8т( 5)] — [СИ(g) - 8И(g)] [СИ(g) + 8И(g)] ; ехр( ig )ехр( -ig) — ехр( g )ехр( -g).
Однако по уравнениям (93), мы видим, что если в левой части уравнений от знака равенства наблюдается равенство противоположно направленных электромагнитных составляющих, то в правой части (из-за обратно пропорциональной связи противоположностей) будет неравенство, то есть неоднородность. Отсюда вывод - получить одновременно однородность в противоположностях невозможно.
Соответственно встаёт вопрос: «При каком неравномерном электромагнитном распределении по частоте и пространственно временной неоднородности может наступить равновесный замкнутый обмен между противоположностями, иными словами, условие термодинамического равновесия?»
Этот вопрос мы решили в [16], когда показали
связь констант электрической и магнитной прони-цаемостей с соотношением массы протона к массе электрона при условии термодинамического равновесия по формуле Планка. Суть термодинамического равновесия заключается в том, что процесс распада от некоторой начальной величины можно представить в виде ехр(-д) или 1/ехр(д). В таком виде, мы имеем нормированное к единице количество в соответствии с наличием констант. В противоположности распад представиться синтезом с законом сохранения количества 1-ехр(-д), 1-1/ехр(§). Это эквивалентно принципу радиоактивного распада, рассмотренного в [17]. Тогда в замкнутой такой системе распределение по значению аргумента по Планку выразится формулой
< я >= я ехр( - я) /[1 - ехр( - £)] = £ /[ехр( £) -1].
(94)
На основании формулы (94), с учётом числа частот, приходящихся на единицу объёма полости, была получена известная формула Планка, откуда вычисляется энергетическое распределение по ча-
стотам. По нашим расчётам в [16] это значение оказалось в полном соответствии с отношением массы протона к массе электрона и константами электрической и магнитной проницаемостей и вычисляется по формуле:
Ер / Ее = тр / те = 4,965^ = =
= 4,965^/ехр(Йю1 + Йю2)/ехр(Йю1 -Йю2) = = 4,965 ехр Йю2 = 4,965 • 120л = 1871,76.
(95)
Здесь тр - масса протона; те - масса электрона.
Суть нашей формулы в том, что Луи де Бройль постулировал существование волнового поля [18]
¥ = Ч*0ехр(-/ювО. (96)
Необходимо помнить, что значения частот ю
и Юр должны рассматривать как эквивалент пространственно-временного искривления в нашей системе наблюдения (отсюда собственно и формула Луи де Бройля), что и характеризуется массой. Так как в нашей теории доказывается переход от волновых свойств к корпускулярным за счёт представления усовершенствованных уравнений Максвелла в виде преобразований Лоренца-Минковского, то при сохранении количества (а иное просто исключает существование законов физики) этот переход связан со сменой закономерностей при равенстве аргументов за счёт умножения на мнимую единицу. Если бы закономерности при переходе сохранялись, то говорить о противоположностях было бы нельзя.
Особый вопрос в формуле Луи де Бройля (96) необходимо отнести ко времени t. Каким образом Луи де Бройль определил изменения вероятности во времени, если он даже не имеет этого поля в реальности? Чем он зафиксировал эти изменения нереального поля во времени? Только при наличии
электромагнитного излучения в противоположности параметр времени имеет физическое объяснение, а это есть только в нашей теории. В преобразованиях Лоренца-Минковского времени t был предложен эквивалент в виде х°=^ [19], а в квантовой механике в виде х4=Ш [20]. Такой переход, по нашей теории, связан с переходом в противоположность при изменении движения с прямолинейного - на замкнутое. При этом необходимо учесть обратно - пропорциональную связь с учетом ^=1 (по нашей теории). Тогда имеем
с1 хпр =1, где хпр
= И/.
(97)
Иными словами, получили эквивалент изменения по времени в противоположности в виде кинетической энергии. Поэтому мы в формуле Луи де Бройля (96) используем энергетические эквиваленты, которые характеризуют количественный обмен между противоположностями. Здесь значение ю входит в параметр времени t в виде нормировочного коэффициента, то есть значение юе характеризует пространственно-временное искривление вместе со значением c. Равенство кинетической и потенциальной энергии в аргументах функций заложено в формулах Луи де Бройля с учётом нашей теории в виде
трс
2 = /йю „ • т„с2 = /Ню„
(98)
Здесь мнимая единица / - это атрибут противоположности, что опять-таки введено до нас в [20].
Полученное означает замену ехр[-/'(х)] на [ехр(х)] при сохранении изначального количества в аргументах. Неравенство определяется только закономерностями, но и они дают равенство, если учесть, что сумма в одной противоположности означает разность в другой противоположности. Отсюда следует вывод, что (Й<ю + Йю2) - это эквивалент волны Луи де Бройля, но выраженный в нашей системе наблюдения через пространственно-временное искривление. И как аргумент в экспоненциальной функции он соответствует массе тр . Соответственно величина (Й< - Йю2) - эквивалент длины волны Луи де Бройля для электрона. Формулы в (98), с учётом нашей теории, могут быть приведены к виду (91), если учесть, что т0=1/с.
Подчеркнем, что не стоит производить расчёты в системе СИ или СГС, так как Мироздание «ничего не знает» об этих системах измерения и оперирует только количеством и закономерностями, но отношения в безразмерном формате в виде 1201_ можно считать верным значением, так как здесь только количественная характеристика. Значение коэффициента 4,965 определяется по максимуму излучения по формуле Планка. Полученное значение в формуле (95) практически совпадает со значением отношения массы протона к массе электрона, равное величине 1836 (расхождение не более 2 процентов). Кроме того, по нашей теории, кинетическая энергия в одной противоположности представляется потенциальной энергией в другой противоположности. Отсюда, дополнительная масса протона в нашей системе наблюдения связана с движением позитрона в противоположности по орбите вокруг антипротона. При этом движение по орбите даёт электромагнитное излучение. Но так как здесь есть симметрия между противоположностями, то излучение в одной противоположности воспринимается как поглощение в другой противоположности, что соответствует замкнутой системе противоположностей. Таким образом, следует, что дискретность орбит и энергетических уровней определяется условием термодинамического равновесия и связано с конкретным дискретным максимумом спектра излучения и соотношением масс протона и электрона.
Действительно, мы не можем поменять максимум энергетического спектра, так как он связан с равноценным обменом между противоположностями, и он же определяет разницу масс между протоном и электроном, и это всё дискретные значения. Относительно этих дискретных значений и выстраиваются значения энергий и орбит атомов, так как в противном случае было бы нарушено термодинамическое равновесие между противоположностями.
Следует отметить, что у нас равенство за счёт динамики взаимодействия, и здесь не требуется отменять законы электродинамики по излучению.
Перечислим все основные парадоксы, которые
сопутствовали подгонке под результат в квантовой механике:
1. Вычисление шаровых функций было сделано на основе разделения переменных от радиуса и углов. Это привело к тому, что полученные состояния никак не отвечают наличию однозначного импульса движения, то есть движение электрона по орбите вообще в принципе исключается, а заменяется вероятностью нахождения электрона на орби-тали, что видно по рис. 1.
2. Ни о каком вращении электрона вокруг ядра по функции уравнения (8) не может быть и речи, так как в данном случае имеется в виду волновая функция Ф, которая не имеет ни зависимости от времени, ни от радиуса.
3. Для уравнения (9) при вычислении функции & была использована замена переменных с возникновением особых точек, хотя это уравнение хорошо решается обычным разложением в ряд, что в последующем и было сделано. Подгонка под результат здесь в том, что иначе получить члены по формулам (15) и (16) невозможно.
4. Для ротатора по формуле (33) потенциальная энергия вообще принималось равной нулю, что дало парадокс бесконечного возрастания энергии импульса движения при стремлении радиуса орбиты к нулю.
5. Учёт кулоновских сил при переходе от уравнения (33) к уравнению (41) дал парадокс наличия вероятностной волновой функции в месте нахождения ядра по формуле (79).
6. Вероятностная волновая функция даже в пределах нахождения от гтш до гтях (см. рис. 2), даёт парадокс, так как должно происходить излучение и поглощение, в силу изменения энергии в зависимости от места расположения. Ведь энергия в месте гтт не может равняться энергии в месте гтах , так как это противоречит уравнению (41).
7. Шаровые функции не могут также описать наличие аномальных магнитных моментов. Здесь физики стали объяснять аномальный магнитный момент за счёт выдуманных чудо частиц - кварков и глюонов с точностью подгонки под результат до 10-20.
8. Одновременно, по теории Дирака, с учётом спин-орбитального взаимодействия, уровни 28\/2 и 2р1/2 , вычисленные на основе шаровых функций имеют одинаковую энергетику, что видно из формулы (43), но при этом вероятностные волновые функции имеют существенное различие по рис. 1. Причём эксперимент Лэмба показал расщепление уровней, что стали объяснять за счёт электромагнитного «вакуума», который имеет парадоксы перечисленные выше.
9. Влияние электромагнитного поля «вакуума» оценивалось по кулоновскому взаимодействию с электрической составляющей «вакуума» по формуле (57). Однако её величина совпала с формулой (55) для вычисления обычного электромагнитного излучения для абсолютно чёрного тела при наличии «ультрафиолетовой катастрофы». Но, операторы испускания и поглощения для электромагнитного «вакуума» определялись на основе формулы
Планка с подчинением термодинамическому равновесию. При этом нет «ультрафиолетовой катастрофы». Иными словами, вычисления по формуле (57) уже имеют парадокс двузначного подхода по определению параметров влияния электромагнитного «вакуума». Соответственно обоснование пределов интегрирования из учёта волн Луи де Бройля, так как это предложено физиками, мягко говоря сомнительно в силу того, что максимальной частотой вакуума принята частота электрона по формуле (63), а минимальной частотой - энергия связи (64). И понятно, что нет никакой увязки этих частот с операторами поглощения и излучения электромагнитного «вакуума».
10. Упор на системы измерения СИ и СГС дал парадокс, по которому вакуумные колебания приводят к некоторой эффективной «размазанности» электрона по формулам (67), (68) и (70). Однако, как физики представляют эту самую «размазанность», остаётся полнейшей загадкой. Зато отсюда ищется значение изменения энергии для лембов-ского сдвига за счёт электромагнитного «вакуума».
11. Соответственно, выбор воздействия электромагнитным «вакуумом» уровня 2-1/2, а не уровня 2^/2 явно аналогичен чуду.
12. Если исходить из термодинамического равновесия между противоположностями (а это именно так, потому что рассматривается самый низший уровень нулевых колебаний), то лембов-ский сдвиг должен соответствовать стационарным энергетическим уровням, так как система находится в равновесии в соответствии с формулой Планка. Попытка объяснять лембовский сдвиг равновесным состоянием за счёт «нулевых» колебаний электромагнитного «вакуума» уже подлежит сомнению, так как сам опыт Лемба и Ризерфорда основан на воздействии на атомы протона за счёт внешних сил. Если дело касалось «нулевых» колебаний, то спектральная линия лембовского сдвига должна была быть уже изначально в атоме водорода без использования самого опыта.
И в завершение статьи для вдумчивого читателя отметим, что, при таком изобилии парадоксов трудно было бы не получить хорошее совпадение с практическими результатами. Однако понятно, что критиковать можно сколько угодно, но должно быть при этом альтернативное решение задачи.
Суть нашего альтернативного решения основывается на отсутствии вероятностного волнового подхода в принципе, так наличие волны как закономерности уже не может быть совмещено с вероятностью. Оно основано на корпускулярно-волновом дуализме, где вместо вероятностных волновых функций присутствуют электромагнитные функции, подчиняющиеся усовершенствованным уравнениям Максвелла. Совмещение скоростных параметров движения частицы со скоростными параметрами электромагнитной волны, движущейся со скоростью света, достигается за счёт многократного обмена между противоположностями. И это соответствует уравнению энергии Эйнштейна, которое выводится из замкнутой системы (уравнение окружности). Далее это уравнение раскладывается
в систему усовершенствованных уравнений Максвелла, соответствующих системе уравнений Дирака, с условием закона сохранения количества. При этом мы получаем чистое уравнение Гамиль-тона-Якоби, как это показано в [3]. В этом случае всегда есть точное соответствие между импульсом движения и электромагнитными функциями. Кроме того, надо было показать причины, с чем связана разница масс между противоположными частицами, что даёт орбитальное движение одной частицы вокруг другой противоположной частицы. И эту разницу масс мы показали в [16]. Оставался ещё один вопрос, связанный с излучением электрона на орбите по законам классической электродинамики, при котором требовалось показать принцип восполнения потерянной энергии. Здесь мы также не стали придумывать некие новые силы, а показали принцип восполнения энергии через полную силу Лоренца в условиях термодинамического равновесия между противоположностями [7]. При этом сила Лоренца фактически отражает усовершенствованное уравнение Максвелла, которое соответствует уравнениям нейтрино (антинейтрино). В этом случае изменение направления движения частицы связано с замещением в системе уравнений Дирака одних усовершенствованных уравнений Максвелла на другие. Другого способа описания взаимодействия, иначе, чем через сложение (объединение) и вычитание (разъединение) с соблюдением равенства для замкнутого цикла, математика не знает. Иными словами, происходит поглощение одних корпускулярно-волновых объектов и излучение других корпускулярно-волновых объектов. Поэтому у нас нет никаких чудес, связанных с телепортацией и ядерными силами. Именно такой подход по взаимодействию противоположных частиц обеспечит точное вычисление лембов-ского сдвига без какой-либо подгонки под результат.
Литература
1. Рысин А.В, Рысин О.В, Бойкачев В.Н, Никифоров И.К. Парадоксы формирования магнитного спина и аномальных магнитных моментов // Науч. журнал " Sciences of Europe" (Praha, Czech Republic) / 2017/ - № 21 (21), - p. 82-88.
2. Соколов А.А., Тернов И.М., Жуковский В.Ч. Квантовая механика. - М.: Наука, 1979. С. 196.
3. Рысин А.В., Рысин О.В., Бойкачев В.Н., Никифоров И.К. Переход от усовершенствованных уравнений Максвелла к уравнению движения частицы // Ежемесячный науч. журнал: Национальная ассоциация ученых. ч. 2. - 2014. - № 5. - С. 99-107.
4. Рысин А., Бойкачев В., Никифоров И. Сила Кориолиса как результат выполнения СТО и ОТО Эйнштейна // Науч. журнал "Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe" (East European Scientific Journal, Warszawa, Polska) / 2015. - № 4 (4), cz§§c 3 (volume 3) - p. 113-118.
5. Соколов А.А., Тернов И.М., Жуковский В.Ч. Квантовая механика. - М.: Наука, 1979. С. 207.
6. Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 3. -М.: Наука, 1979. С. 90.
7. Рысин А.В, Рысин О.В, Бойкачев В.Н, Никифоров И.К. Парадоксы теории водородоподобного атома в квантовой механике // Науч. журнал " Sciences of Europe" (Praha, Czech Republic) / 2018/ - № 31 (2018), vol. 1, p. 23-32.
8. Соколов А.А., Тернов И.М., Жуковский В.Ч. Квантовая механика. - М.: Наука, 1979. С. 324.
9. Соколов А.А., Тернов И.М., Жуковский В.Ч. Квантовая механика. - М.: Наука, 1979. С. 338.
10. Рысин А.В, Рысин О.В, Бойкачев В.Н, Никифоров И.К. Парадокс вторичного квантования и электромагнитного вакуума в квантовой механике // Науч. журнал " Sciences of Europe" (Praha, Czech Republic) / 2018/ - № 29 (2018), vol. 2, p. 3-14.
11. Соколов А.А., Тернов И.М., Жуковский В.Ч. Квантовая механика. - М.: Наука, 1979. С. 156.
12. Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 3. -М.: Наука, 1979. С. 26.
13. Рысин А.В, Рысин О.В, Бойкачев В.Н, Никифоров И.К. Парадоксы чёрной дыры и кварков //
Науч. журнал " Sciences of Europe" (Praha, Czech Republic) / 2017/ - № 18 (18), vol 1 - p. 54-61.
14. Соколов А.А., Тернов И.М., Жуковский В.Ч. Квантовая механика. - М.: Наука, 1979. С. 341.
15. Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 3. -М.: Наука, 1979. С. 71.
16. Рысин А.В, Рысин О.В, Бойкачев В.Н, Никифоров И.К. Вывод соотношения масс протона и электрона на основе логики мироздания и термодинамического равновесия // Науч. журнал " Sciences of Europe" (Praha, Czech Republic) / 2017/ - № 19 (19), vol 1 - p. 41-47.
17. Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 3. -М.: Наука, 1979. С. 241.
18. Терлецкий Я.П., Рыбаков Ю.П. Электродинамика. - М: Высш.шк., 1980. С. 216.
19. Терлецкий Я.П., Рыбаков Ю.П. Электродинамика. - М: Высш.шк., 1980. С. 226.
20. Соколов А.А., Тернов И.М., Жуковский В.Ч. Квантовая механика. - М.: Наука, 1979. С. 317.
