Беседа 57. Атом водорода и гравитация
Коллега, в Беседе 18 «Закон Единой теории поля» заявлена связь между электрическим и гравитационным полями. И этот факт доказан для планет Солнечной системы, то есть - для макромира. Но официальная наука отвергает действие гравитации в микромире (например, в атоме водорода). Что вы можете сказать по этому поводу?
Сказать по этому поводу, мой друг, я должен следующее. Если пользоваться в микромире, так называемым, законом «всемирного» тяготения, то сила взаимодействия между ядром атома водорода и электроном получается почти на 40 порядков меньше реальной.
Поэтому, в начале прошлого века физики (тем более - математики), были убеждены в том, что гравитация в микромире слишком слаба и использовать её для описания атомов не имеет смысла. Кстати, математики и многие физико-математики считают так и теперь, забывая о том, что «всемирный» закон нашего «гения» не УНИВЕРСАЛЕН, ибо действует только в макромире (Солнечная система), а в микромире (потенциальное поле атома) он не работает. Об этом мы с вами говорили подробнее в Беседе 6 «Природа гравитации».
А третий Закон Кеплера великолепно действует и в макро- и в микромире. В подтверждение этому ещё в тридцатые годы в книге Макса Борна (одного из создателей квантовой механики) под названием «Атомная физика» было доказано (тогда ещё очень осторожно), что законы Кеплера применимы и в микромире.
Вот цитата из этой книги на стр. 127-128 (даю дословно):
«По законам классической механики (первому закону Кеплера) орбита электрона представляет собой эллипс или в некоторых случаях окружность; в последующем мы ограничимся как раз этим частным случаем. Пусть радиус круговой орбиты равен а и пусть, далее, орбитальное движение характеризуется угловой скоростью ώ. Два эти параметра связаны друг с другом соотношением a^3*ώ^2 = Z*e^2/m, которое соответствует третьему закону Кеплера и следует из равенства центростремительной силы и силы кулоновского притяжения Z*e^2/а^2, где Z - зарядовое число ядра».
Конец цитаты.
Далее, в 1944 году выходит превосходный двухтомник Эдуарда Шпольского и тоже под названием «Атомная физика», в котором движению электрона в атоме по третьему Закону Кеплера посвящены уже целые параграфы под номером 51 в первом томе и 59 во втором томе.
Вот лишь одна цитата из первого тома:
«Возводя в квадрат (51.22) и подставляя (51.23), получим а3/Т2 = Z*e^2/4π^2*m. Поскольку в правой части уравнения стоит величина, постоянная при данном заряде ядра Z*e, мы находим а^3/Т^2 = const. Это и есть третий Закон Кеплера».
Конец цитаты.
В этих книгах используется система СГС (точнее - гауссова система единиц). А современный вид постоянной Кеплера (Кп) в системе СИ предполагает произведение гравитационного потенциала (v^2, Дж/кг) на данной орбите и её радиуса (R, м):
Кп = v^2*R, Дж*м/Кг.
Заметьте, третий Закон Кеплера описывает исключительно гравитационное поле, ибо основан на ГРАВИТАЦИОННОМ потенциале. Повторяю, этот Закон имеет отношение только к гравитационному полю. И, благодаря этому Закону, гравитационное поле является равнозначным электрическому не только в макромире, но и в потенциальном поле атома.
Вывод: Третий Закон великого Кеплера УНИВЕРСАЛЕН. Кстати, не в пример списанному с него «всемирному» закону нашего «гения».
Коллега, тогда почему третий Закон Кеплера не используется в микромире?
Ответ тут, мой друг, весьма странный? Математики и даже многие физико-математики боятся уронить «дутый авторитет» нашего «гения». Ведь, тогда школьники начнут задавать вопросы - почему законы Кеплера действуют и в макро- и в микромире, а «всемирный» закон в микромире не работает? Придётся объяснять им, что наш «гений» списал свой «всемирный» закон у Кеплера с ошибками.
Коллега, и в чём заключаются эти ошибки?
Наш «гений», мой друг, думал (некоторые думают так и до сих пор), что две массы притягивают друг друга через огромные расстояния. Однако, как массы это делают, он не понимал.
Кстати, этого не понимает никто, ибо реально взаимодействуют не две массы друг с другом, а только пробная масса с гравитационным полем (точнее - с напряжённостью этого поля) в той его точке, где эта масса и находится. Заметьте, источник взаимодействия с пробной массой не где-то там далеко, а рядом с этой массой.
Не знал наш «гений» и того, что значение напряжённости гравитационного поля определяется как отношение постоянной Кеплера для данного поля к квадрату расстояния от центра поля до той точки, где находится пробная масса:
g = Кп/R^2, Дж/(кг*м).
Кстати, это уравнение и сейчас в школах не преподают, будто оно и не существует, ибо силён ещё «дутый авторитет» нашего «гения». Именно поэтому в микромире нам приходится обходиться только электрическим полем. Однако описание ядра атома только на базе электрического поля, не применяя законы гравитационного поля, уже не получается и нам приходится внедрять новое (совершенно бессмысленное) понятие «ядерных сил». Подробнее этот случай мы рассматривали в Беседе 51 «Ядерные силы».
Коллега, а можно привести доказательства тому, что вы здесь изложили?
Конечно, мой друг, ибо единственно правильное заключение о справедливости любого Закона Природы может дать только сама Природа через «его величество» Опыт. Поэтому рассмотрим электрон, движущийся в поле атомного ядра с зарядом Ze. При Z = 1 такая система соответствует атому водорода, поэтому далее значение Z в наших расчётах для упрощения будем опускать. Все вычисления осуществляем в системе СИ.
Известно, что напряжённость гравитационного поля равна:
g = Кп/R^2, Дж/(кг*м),
а напряжённость электрического поля:
Е = с^2*10^-7*е/R^2, Дж/(Кл*м).
Постоянная Кеплера для гравитационного поля атома водорода (фактически квант постоянной Кеплера) равна:
kп = v^2*rБ = с^2*re = 253,264 Дж*м/Кг,
где: v^2 - гравитационный потенциал на орбите электрона (эту орбиту мы называем боровской), Дж/кг;
rБ = 5,29177*10^-11 м - боровский радиус (это радиус первой орбиты в атоме водорода, ибо есть и последующие орбиты, определяемые квантовой механикой);
с = 2,99792*10^8 м/с - скорость света;
re = 2,81794*10^-15 м - квант гравитационного радиуса в поле атома водорода (учитывая, что официальная физико-математика не признаёт реальное действие гравитации в потенциальном поле атома, мы называем этот параметр классическим радиусом электрона);
е = 1,60218*10^-19 Кл - квант электрического заряда (заряд электрона).
Следовательно, напряжённость гравитационного поля в атоме водорода:
g = kп/rБ^2 = 9,04422*10^22 Дж/(кг*м),
а напряжённость электрического поля:
Е = с^2*10^-7*е/rБ^2 = 5,14221*10^11 Дж/(Кл*м).
Тогда центростремительная сила для массы электрона (mе = 9,10939*10^-31 кг - фактически квант массы гравитационного поля) равна:
Fm = me*g = 8,23873*10^-8 Дж/м,
а для электрического заряда электрона:
Fe = e*E = 8,23873*10^-8 Дж/м.
Заметьте, равенство центростремительных сил для массы электрона в гравитационном поле и для его электрического заряда в электрическом поле атома водорода подтверждает правоту Закона Единой теории поля из Беседы 18.
И наконец, вычисляем значение гравитационного потенциала:
v^2 = kп/rБ = 4,78599*10^12 Дж/кг.
Проверяем:
Известно, что орбитальная скорость на любой орбите равна корню квадратному из гравитационного потенциала на этой орбите. Тогда:
v = (4,78599*1012)^1/2 = 2,18769*10^6 м/с.
В то же время, нам известно, что:
v = h/( me*rБ) = 2,18769*10^6 м/с,
где h = 1,05457*10^-34 Дж*с - квант момента импульса (постоянная Планка).
Равенство значений скорости электрона на боровской орбите, вычисленных двумя способами, подтверждает правоту сделанных здесь выводов.
И ещё. Заметьте, данный расчёт мы вели не по правилам классической физики, а использовали квантовую механику.
На главную