ФЕНОМЕН СФЕР НЕПРОНИЦАЕМОСТИ В АТОМАХ

А.А.Гришаев, независимый исследователь

Введение.

Ещё в школе нас учили, что характерные размеры атомных ядер и атомарных электронов на несколько порядков меньше характерных размеров атомов – и поэтому атомы «в основном состоят из пустоты». Казалось бы, налетающий электрон пронизывал бы такой «пустой» атом насквозь. Опыт же говорит нам нечто противоположное. А именно: налетающие электроны натыкаются в атомах на сферы непроницаемости, с общим центром в центре атома – для проникновения в более глубокую сферу, электрон должен иметь всё большую кинетическую энергию, которая должна превышать некоторое пороговое значение. Если энергия электрона не превышает порогового значения, соответствующего той или иной сфере непроницаемости, он не может проникнуть внутрь этой сферы, а может лишь рассеяться на ней – упруго или неупруго.

В данной статье мы предлагаем модель, поясняющую происхождение сфер непроницаемости в атомах, а также приводим экспериментальные факты, подтверждающие эту модель.

Сфера непроницаемости у элементарной частицы.

По логике нашей модели «цифрового» физического мира [1], элементарная частица представляет собой квантовый пульсатор [2], т.е. длящуюся неопределённо долго циклическую смену двух состояний. Частота f квантовых пульсаций определяется из фундаментального соотношения

hf = mc², (1)

где h - постоянная Планка, m - масса квантового пульсатора, c - скорость света. Отношение скорости света к частоте квантовых пульсаций даёт характерный размер квантового пульсатора:

a = h/mc, (2)

равный его комптоновской длине волны. Так, для электрона частота квантовых пульсаций составляет 1.24×10²⁰ Гц, а его характерный размер есть 0.024 Ангстрем. Физически это означает не только то, что электрон занимает некоторый ненулевой объёмчик в пространстве. По логике «цифрового» физического мира [1], поведение каждого электрона управляется индивидуальным пакетом программ – для которого одним из текущих вводных параметров является местоположение электрона. Поэтому, для исключения возможности неоднозначного управления поведением электронов, следует каким-либо образом предотвращать совпадение местоположений даже двух электронов. Т.е., требуется, чтобы объёмчики, занимаемые в пространстве двумя различными электронами, не перекрывались.

Заметим, что взаимная непроницаемость электронов не может быть обеспечена механически. Элементарная частица – это просто небольшой участок закреплённого пространства, в котором производятся соответствующие квантовые пульсации. У элементарной частицы нет таких свойств, как твёрдость или упругость, и электроны при столкновении не могут отскочить друг от друга, как бильярдные шарики. Поэтому мы полагаем, что взаимная непроницаемость электронов обеспечивается, опять же, чисто программными средствами. Например, если назревает столкновение двух свободных электронов, то инициируется сценарий, препятствующий их взаимопроникновению – в частности, производятся программные манипуляции, передающие импульс от одного электрона другому, так что эти электроны остаются разделёнными в пространстве. Силы, которые при этом препятствуют взаимопроникновению электронов, несоизмеримо превосходят по жёсткости силы т.н. кулоновского отталкивания. Действительно, энергия кулоновского отталкивания двух соприкоснувшихся электронов – имеющих размеры 0.024 Ангстрем – составляет всего 600 эВ, поэтому кулоновское отталкивание не обеспечивало бы взаимную непроницаемость электронов при энергии их соударения даже в несколько КэВ. Вот почему мы полагаем, что силы, обеспечивающие взаимную непроницаемость электронов, обусловлены чисто программными средствами.

Так мы приходим к тезису о том, что каждый электрон занимает персонально закреплённый мобильный объёмчик в пространстве, надёжно охраняемый программами от вторжения в него других электронов. Этот объёмчик пространства мы будем называть сферой непроницаемости у элементарной частицы.

Селективность проявления сфер непроницаемости.

Частоты квантовых пульсаций могут значительно различаться. Так, частота нуклонной несущей [3] у протона примерно в 1840 раз больше частоты электронных пульсаций. Соответственно, характерный размер квантового пульсатора на частоте нуклонной несущей в 1840 раз меньше характерного размера квантового пульсатора на электронной частоте. Размеры областей их сфер непроницаемости, по логике вышеизложенного, находятся в таком же соотношении. Но заметим, что проблема неоднозначности программного управления квантовыми пульсаторами – при их пространственном совмещении – остро проявлялась бы для случая однотипных квантовых пульсаторов. Так, при совмещении двух свободных электронов и синхронизме их квантовых пульсаций, эти электроны были бы совершенно неразличимы для управляющих программ – не говоря уже о том, что два совмещённых квантовых пульсатора, которые пульсируют синхронно, должны вести себя, по цифровой логике, как один пульсатор, т.е. энергия (и масса) одного из них должна исчезнуть бесследно. Но эта проблема проявлялась бы тем менее остро, чем сильнее различались бы квантовые пульсаторы по своим частотам и, соответственно, по характерным размерам. Логично допустить, что феномен сфер непроницаемости проявляется при взаимодействии именно однотипных квантовых пульсаторов – например, при электрон-электронном рассеянии – но, начиная с некоторой разности по частотам и размерам квантовых пульсаторов, феномен сфер непроницаемости для них не проявляется вовсе, поскольку нет необходимости в их жёстком пространственном разделении. Это означает, что квантовые пульсаторы, достаточно сильно различающиеся по частотам и размерам, взаимопроницаемы и способны свободно проходить друг сквозь друга.

Косвенной иллюстрацией этого удивительного тезиса может являться, согласно нашим представлениям, само существование протона [4,1]. В самом деле, мы полагаем, что в протоне квантовые пульсации, имеющие частоту нуклонной несущей, промодулированы квантовыми пульсациями на электронной частоте. Согласно этой модели, протон имеет две частоты квантовых пульсаций и два соответствующих характерных размера. Заметим, что при этом протон не является структурным соединением двух различных элементарных частиц: здесь пульсации на электронной частоте «вшиты» в пульсации на частоте нуклонной несущей – через их модуляцию. Поэтому в протоне высокочастотный пульсатор не находится вне объёма, занимаемого низкочастотным пульсатором, т.е. эти два пульсатора сосуществуют, будучи взаимопроницаемы. Впрочем, есть основания полагать, что каждый из этих двух пульсаторов по отдельности непроницаем для однотипных ему пульсаторов.

Сферы непроницаемости в атомах.

До сих пор непоследовательны и противоречивы представления ортодоксальной физики о механизмах, обеспечивающих существование стабильных атомных структур. До сих пор считается, что силы, удерживающие электроны в атомах – это силы их кулоновского притяжения к ядру. В модели Резерфорда эти силы уравновешивались центробежными силами – якобы, действующим на электроны при их обращении вокруг ядра. Из такого подхода никоим образом не следовали характерные для атомов выделенные значения энергий атомарных электронов – ведь этот случай аналогичен обращению спутника вокруг планеты, где нет выделенных орбит и выделенных энергий спутника. Поэтому квантование электронных орбит было, по сути, чисто математическим фокусом – нисколько не прояснившим принципов стабильности атомных структур. Шпольский по этому поводу пишет: «пришлось воспользоваться следующим логически противоречивым приёмом: сначала задача решалась при помощи классической механики (заведомо неприменимой полностью к внутриатомным движениям), а затем из всего непрерывного множества состояний движения, к которым приводит классическая механика, отбирались на основе специального постулата избранные, квантовые состояния» [5]. Чтобы отвлечься от этих проблем, теоретики переключились на более продвинутую версию: атомарный электрон стали представлять не в виде частицы, не в виде волны, а в виде размазни, называемой электронным облаком. В электронном облаке нет траекторий электрона – а, значит, нет и центробежных сил, удерживающих электрон от падения на ядро. Почему же электронное облако не схлопывается на ядро? – до сих пор наука не выработала ответ на этот смешной вопрос.

Но это не всё. Опыт свидетельствует о феномене направленных валентностей в атомах – благодаря этому феномену, в частности, возможно существование кристаллических структур. Речь идёт о прямых указаниях на то, что валентные электроны на периферии атома локализованы в достаточно компактных областях, причём взаимное расположение этих компактных областей на периферии атома является достаточно стабильным. Метод атомных орбиталей позволяет с блеском описать любую наперёд заданную (в том числе и несуществующую) валентную конфигурацию – не давая никаких объяснений насчёт того, каким образом такая конфигурация поддерживается.

Поэтому мы не разделяем ни резерфордовский подход, ни квантово-механический подход, использующий модель атомных орбиталей. Наши представления об атомных структурах изложены в предыдущих работах (см. краткое изложение в [6]). Мы не без оснований полагаем, что каждый атомарный электрон связан лишь с одним соответствующим ему протоном ядра. Протон и электрон, охваченные связующим их алгоритмом, вынуждены находиться на определённом расстоянии друг от друга. При работе этого алгоритма, протон и электрон оказываются в бытии попеременно, сменяя друг друга, поэтому отпадает необходимость в механизме, препятствующем их кулоновскому притяжению. Мы полагаем, что каждый валентный [6] электрон находится в индивидуальной области удержания, в которой на него действует связующий алгоритм. Эта область удержания имеет, по-видимому, шаровую форму и размер, на порядок меньший расстояния от ядра. При перекрытии областей удержания валентных электронов двух различных атомов, возможен режим попеременных переключений этих электронов из состава одного атома в состав другого – чем, на наш взгляд, обеспечивается химическая связь [7].

Что касается внутренних, невалентных атомарных электронов, то здесь, как мы полагаем, особенно ярко проявляется феномен сфер непроницаемости – «цементируя» большую часть занимаемого атомом объёма. А именно, для внутреннего невалентного электрона сфера непроницаемости имеет центр в ядре атома и радиус, равный расстоянию этого электрона от ядра. Чем сильнее связан внутренний электрон, тем меньше его расстояние от ядра, и тем меньше радиус соответствующей сферы непроницаемости. Причём, начиная с энергии связи ~600 эВ (и более), расстояние электрона от ядра меньше, чем характерный размер электрона. Чем больше атомный номер, тем теснее становится самым внутренним электронам, тем плотнее становится их околоядерный конгломерат. Как мы излагали ранее [2], собственная энергия связанного электрона уменьшена на величину его энергии связи – поэтому пока энергии связи электронов из околоядерного конгломерата достаточно сильно различаются, эти электроны способны беспроблемно сосуществовать, проникая друг в друга. Но, начиная с некоторого атомного номера, условия для их беспроблемного взаимопроникновения не выполняются. Здесь мы усматриваем предпосылку для того, что все элементы с атомными номерами, большими чем 83, являются нестабильными.

Но вернёмся к сферам непроницаемости в атомах, которые, соответствуя различным внутренним электронам, оказываются вложены друг в друга. В сферу непроницаемости конкретного внутреннего электрона не допускается проникновение однотипного квантового пульсатора – в частности, свободного электрона, имеющего примерно такую же собственную энергию, как и этот конкретный внутренний электрон. Как мы излагали ранее [2], собственная энергия свободного электрона уменьшена (!) на величину его кинетической энергии. Тогда для внутреннего атомарного электрона, имеющего энергию связи E_i, «однотипным» будет налетающий электрон с кинетической энергией, близкой к тому же значению E_i. Значит, по мере увеличения энергии налетающих электронов, они должны эффективно взаимодействовать со сферами непроницаемости всё меньших радиусов. Этот вывод имеет прямые подтверждения, которые мы усматриваем в опытах по генерации рентгеновского излучения, а также в опытах по зондированию атомов электронами – с определением соответствующих сечений рассеяния.

О чём свидетельствуют рентгеновские спектры.

Обычно рентгеновское излучение получают в результате бомбардировки металлического антикатода достаточно быстрыми электронами [8,9]. Генерируемое таким образом излучение чётко разделяется на две категории по своим спектральным свойствам: одна часть излучения даёт узкие спектральные пики, тогда как другая часть даёт сплошной

Рис.1

спектр (Рис.1, [8]). Длины волн узких спектральных пиков являются характеристическими для материала антикатода, и генерация того или иного пика начинается при превышении энергией падающих электронов некоторого порогового значения – а именно, энергии связи того или иного внутреннего атомарного электрона. Происхождение характеристических пиков объясняется следующим образом: налетающий электрон, имеющий достаточную энергию, выбивает внутренний атомарный электрон, а рентгеновский квант рождается при «сваливании» на освободившееся место какого-либо из внешних атомарных электронов. Это традиционное объяснение выглядит вполне разумно; мы лишь обращаем внимание на одну тонкость. Прежде чем добраться до того или иного внутреннего электрона и выбить его, налетающий электрон должен пройти сквозь внешние электронные оболочки. При этом налетающий электрон имеет энергию, намного превосходящую энергии связи внешних электронов, и они легко могли бы быть выбиты – но нет, наиболее вероятным оказывается селективное воздействие на тот внутренний электрон, который «подходит» по энергии связи. Почему энергичный налетающий электрон «не трогает» слабо связанных внешних электронов? Вышеизложенная модель сфер непроницаемости в атомах легко даёт ответ, тогда как в рамках традиционных представлений ответ затруднителен.

Но настоящим камнем преткновения для традиционных представлений является факт сплошного рентгеновского спектра. Коротковолновая граница этого спектра точно соответствует энергии налетающих электронов (см. Рис.1). Сплошной спектр такой формы дают все химические элементы – начиная с достаточно большого атомного номера. Каково происхождение рентгеновского излучения со сплошным спектром? До сих пор считается, что механизм его генерации – тормозной, с прямым преобразованием кинетической энергии этих электронов в энергию излучения. Но торможение электронов здесь происходит, как полагают, отнюдь не при их столкновениях с атомарными электронами или ядрами. Согласно теории Крамерса-Вентцеля [9], электрон проникает в атом под самую глубокую, К-оболочку, где «движение его в первом приближении можно описать как движение в поле центральных сил ядра атома» [9]. Это поле искривляет траекторию электрона, который огибает ядро и вылетает из атома в направлении, почти обратном направлению его влёта. Огибая ядро, электрон движется с ускорением и, по классическим воззрениям, должен излучать. Но тогда в спектре результирующего тормозного излучения распределение энергии в коротковолновой области должно асимптотически приближаться к нулю [8] – что противоречит резко выраженной коротковолновой границе сплошного спектра (см. Рис.1). Квантовая теория легко объяснила эту резко выраженную коротковолновую границу – постулировав превращение всей энергии налетающего электрона в один рентгеновский квант. Однако, квантовая теория не уточнила ни механизма такого превращения, ни дальнейшей судьбы электрона, зависшего рядом с ядром – может быть, этот электрон падает на ядро и вызывает трансмутацию атома на единицу атомного номера вниз? Кроме того, квантовая теория не уточнила происхождение более длинноволновых компонент в сплошном рентгеновском спектре. Может, облетающий ядро электрон теряет свою энергию по частям? Увы, сам такой облёт возможен при подлётной скорости электрона, превышающей некоторое пороговое значение – иначе электрон упадёт на ядро. Оценка для этого порогового значения, являющегося аналогом первой космической скорости, есть

V_min=(Ze²/4pe₀rm_e)^1/2, (3)

где Z - атомный номер вещества антикатода, e - заряд электрона, e₀ - диэлектрическая проницаемость вакуума, r - минимальное расстояние до ядра при невозмущённом пролёте электрона, m_e - масса электрона. Если К-оболочка находится на расстоянии чуть больше чем 10^-13 м от ядра, то, при r=10^-13 м, V_min превышает скорость света уже для Z=36. Таким образом, даже для атомов со средними атомными номерами мы приходим к абсурду, ведь облёт ядра по Крамерсу-Вентцелю возможен здесь лишь для ультрарелятивистских электронов. Между тем, даже в случае тяжёлых элементов, например, при Z=74 (вольфрамовый антикатод), для получения сплошного рентгеновского спектра не требуется ускоритель электронов – достаточно трубки с ускоряющим напряжением в несколько десятков киловольт. Кстати, выражение (3) в очередной раз подчёркивает несостоятельность концепции орбитального движения атомарных электронов. В рамках традиционных представлений, орбитальное движение сильно связанных электронов тяжёлых элементов невозможно без значительного релятивистского увеличения массы этих электронов – но соответствующее увеличение массы атома отнюдь не обнаруживается, например, в масс-спектроскопии.

Возвращаясь к теории Крамерса-Вентцеля, мы видим, что она не даёт нам даже элементарного понимания механизма генерации рентгеновского излучения со сплошным спектром. Поэтому неудивительно, что выражение, описывающее форму его энергетического спектра, является не следствием этой теории, а результатом подгонки под эмпирические данные [9]:

S_KW(l) ~ (l-l₀)/l³, (4)

где l₀ - граничная длина волны, соответствующая энергии налетающих электронов.

Теперь получим выражение для сплошного рентгеновского спектра на основе представлений о рассеянии налетающих электронов на сферах непроницаемости в атомах. Рассмотрим модель столкновения двух шариков с радиусами r₁ и r₂. Пусть, на момент их касания, вектор скорости подлёта V₀ составляет угол a с линией, соединяющей центры

Рис.2

шариков (см. Рис.2). Для различных значений угла a, различны и вероятности столкновения:

P(a) ~ (r₁daSinaCosa/pr₁²)(r₂daSinaCosa/pr₂²) ~ Sin²aCos²a. (5)

Кроме того, мы полагаем, что, для уменьшения жёсткости рассеяния электрона на сфере непроницаемости в атоме, это рассеяние производится неупруго. А именно, программно предусмотрен следующий сценарий: часть кинетической энергии налетающего электрона превращается в энергию возбуждения соответствующего атомарного электрона – через прямое уменьшение его энергии связи – а затем эта энергия возбуждения сбрасывается рентгеновским квантом. Мы полагаем, что в энергию возбуждения превращается «энергия центрального соударения», которая соответствует проекции вектора V₀ на линию, соединяющую центры шариков (см. Рис.2). Энергия результирующего рентгеновского кванта, как функция угла a, есть

E(a)=E₀Cos²a, (6)

где E₀ – энергия налетающего электрона. Результирующий энергетический спектр, как функция от a, имеет вид

S(a) ~ P(a)E(a) ~ Sin²aCos⁴a. (7)

Чтобы переписать этот спектр как функцию длины волны l рентгеновского излучения, заметим, что из (6) следует соотношение l=l₀/Cos²a, которое позволяет сделать подстановки в (7). Окончательно, для формы сплошного рентгеновского спектра получаем выражение

S(l) ~ (1-(l₀/l))×(l₀/l)², (8)

в котором функциональная зависимость от l эквивалентна эмпирической зависимости (4).

Как можно видеть, наша модель сфер непроницаемости в атомах вполне работоспособна. В отличие от традиционного подхода, модель сфер непроницаемости объясняет происхождение рентгеновского излучения со сплошным спектром. Более того, эта модель объясняет некоторые малоизвестные тонкости, например: «В то время как электронная бомбардировка возбуждает как сплошное, так и характеристическое излучение, бомбардировка a-частицами или протонами возбуждает только характеристическое излучение» [8]. В рамках традиционных представлений выходит, что для электронов тормозной механизм излучения работает, а для a-частиц и протонов – которые тормозятся веществом гораздо эффективнее, чем электроны! – тормозной механизм излучения почему-то не работает. Наша модель легко объясняет этот парадокс: a-частицы и протоны не «однотипны» с электронами, имея противоположные заряды – поэтому для a-частиц и протонов нет необходимости в рассеянии на электронных сферах непроницаемости в атомах. По-видимому, сферы непроницаемости для a-частиц и протонов находятся в атомных ядрах.

О чём свидетельствует зондирование атомов электронами.

Хорошо известно, что, при прохождении пучка электронов через вещество, число электронов в пучке убывает по двум главным причинам: из-за упругого рассеяния электронов на частицах вещества, а также из-за их неупругого рассеяния, при котором электроны теряют энергию на возбуждение и ионизацию атомов. Ещё в 1903 г. Ленард сообщил, что интенсивность пучка электронов в газах уменьшается по экспоненциальному закону:

N(x)/N₀ = exp{-gx}, (9)

где N₀ - интенсивность исходного пучка, x - пройденное расстояние в веществе, g - коэффициент с размерностью обратной длины, который можно трактовать как сумму эффективных сечений рассеивающих центров в единице объёма (при попадании в одно такое сечение, электрон гарантированно выводится из пучка) (см., например, [5]). Считается, что для электронов «с энергиями в интервале 10⁴-10⁷ эВ… отклонение электронов почти полностью обусловлено упругими соударениями с атомными ядрами, в то время как потери энергии… происходят вследствие взаимодействия с электронами атомов» [10].

Если согласиться с тем, что происходят «упругие соударения электронов с ядрами», то придётся признать два сопутствующих чуда. Первое чудо заключается в том, что «упругие соударения» электронов с ядрами возможны, если электроны отталкиваются ядрами, а вовсе не притягиваются, как это полагается при кулоновском взаимодействии зарядов противоположного знака. Поразительным образом, угловые распределения упруго рассеянных электронов [11] тоже свидетельствуют о том, что происходит их отталкивание от рассеивающих препятствий, а не притяжение к ним. Речь о том, что эти угловые распределения содержат значимые количества рассеяний в обратную полусферу, вплоть до углов рассеяния 150^о (провести измерения на углах, более близких к 180^о, сложно технически). Обратное рассеяние легко объясняется как результат отскока от отталкивающего препятствия – например, от сферы непроницаемости – но в случае притягивающего центра придётся допустить, что электрон должен огибать его, набирая угол поворота вплоть до 180^о. Выше уже отмечалось, что на такие развороты никак не способны электроны с энергиями в несколько десятков эВ – хотя и для таких электронов обратное рассеяние имеет место [11]. Заметим, что теоретики нашли способ уйти от ответа на вопрос о том, притягивающее или отталкивающее действие на электрон оказывает рассеивающий центр. Применительно к угловым распределениям, говорят о «дифракции электронных волн на сферически симметричных рассеивающих атомах» [11]. При таком подходе, действительно, можно забыть про то, что электроны несут электрический заряд. Но даже такой подход не решает проблему. Во-первых, на основе экспериментальных угловых распределений [11], вывод о том, что волновые представления «в основном правильны» [11], на наш взгляд, весьма спорен. Во-вторых, волновая теория не объясняет уменьшение сечения упругого рассеяния при увеличении энергии электронов (см. ниже).

Второе чудо, при допущении упругого рассеяния электронов на ядрах (размеры которых не зависят от энергии электронов), заключается в том, что сечение этого упругого рассеяния – которое как раз и характеризует размер рассеивающего препятствия – зависит от энергии электронов, и весьма сильно. Следует иметь в виду, что «если энергия падающего электрона меньше минимальной энергии возбуждения частиц газа (10.2 эВ для атома водорода и 19.7 эВ для гелия), то полное сечение столкновения совпадает с полным сечением упругого рассеяния. Для энергий электрона больше порога возбуждения полное сечение включает в себя вклады от неупругих столкновений» [12]. И вот, для подавляющего большинства химических элементов наблюдается следующее. При энергии электрона в несколько эВ, радиус сечения его упругого рассеяния близок к радиусу атома, а по мере увеличения энергии электрона, этот радиус уменьшается – вплоть до значений, близких к расстояниям от ядра у самых сильно связанных электронов; проиллюстрируем это. Как уже отмечалось выше, по мере увеличения энергии налетающих электронов происходит наиболее вероятное воздействие на всё более глубокие атомарные электроны. При этом становятся всё меньше как сечения возбуждения-ионизации, так и сечение упругого рассеяния. Чтобы оценить сечение упругого рассеяния по данным о полном сечении рассеяния, следует оценить долю неупругих вкладов в полное сечение. В таблице приведены некоторые

	Сечение возбуждения, см²	Сечение ионизации, см²	Полное сечение, см²
He	4.8×10^-17 [11]	3.6×10^-17 [13]	1.2×10^-16 [11]
Ar		2.8×10^-16 [13]	6.2×10^-16 [11]
Kr		4.1×10^-16 [13]	7.0×10^-16 [11]

экспериментальные данные для сечений взаимодействий в инертных газах при энергии налетающих электронов в 100 эВ. Для гелия приведено суммарное сечение возбуждения на 15 различных уровней. Как можно видеть, сечения возбуждения и ионизации примерно одинаковы, и в сумме они дают доминирующий вклад в полное сечение. В качестве грубой оценки примем, что, начиная с энергии электронов в несколько десятков эВ, сечение упругого рассеяния меньше полного сечения на два порядка. Тогда радиус сечения упругого рассеяния должен быть на порядок меньше радиуса полного сечения. На диаграмме (Рис.3)

Рис.3

приведены рассчитанные таким образом радиусы сечения упругого рассеяния (точки) – на основе экспериментальных данных [5] о полном сечении. Приведена также теоретическая зависимость (линия) расстояния R от ядра у атомарных электронов, как функция их энергии связи E_св – на основе выражения (см. [2])

R = hK/4E_св , (10)

где h - постоянная Планка, K=7×10⁵ м/с – скорость Козырева. Как можно видеть на Рис.3, результирующий радиус сечения упругого рассеяния систематически больше, чем расстояние соответствующего атомарного электрона от ядра – т.е. по нашей логике, он систематически больше радиуса соответствующей сферы непроницаемости. Ввиду скудости доступных нам экспериментальных данных, мы затрудняемся прокомментировать это расхождение между теоретической и экспериментальной зависимостями. Впрочем, эти две зависимости имеют почти одинаковые тренды (в логарифмическом масштабе!) – поэтому мы не сильно ошибёмся, если на основе приведённых данных сделаем вывод о том, что и здесь работает модель рассеяния электронов на сферах непроницаемости в атомах.

Добавим, что не выдерживает критики традиционное объяснение уменьшения сечения упругого рассеяния электронов при увеличении их энергии – которое апеллирует к соответствующему уменьшению их дебройлевской длины волны. Нас уверяют, что электроны – а, значит, и электронные волны – рассеиваются в атомах на ядрах, размеры которых одни и те же. При энергии электрона в несколько эВ, дебройлевская длина волны сопоставима с размером атома, и эта волна «не чувствует» ядро, т.е. препятствие с характерным размером на 5 порядков меньше. При энергии же электрона в сотню кэВ, дебройлевская длина волны составляет ~10^-12 м. Это меньше размера атома, но всё равно больше размера ядра на три порядка. Налицо ничтожность, по сравнению с длиной волны, размера препятствия – откуда же здесь быть рассеянию? Более того: теория волн гласит, что, при одних и тех же размерах препятствий, длинные волны рассеиваются меньше, чем короткие. Но если интерпретировать рассеяние электронов в терминах волн, то меньшее рассеяние более длинных электронных волн наблюдается лишь в некоторых инертных газах (Ar, Kr, Xe) в узком диапазоне энергий E₀ электронов, 1 эВ £ E₀ £ 10 эВ (вблизи области эффекта Рамзауэра [11]) – а в огромном диапазоне энергий, E₀ > 15 эВ, наблюдается меньшее рассеяние более коротких волн. Поэтому, на наш взгляд, некорректно говорить об эффекте Рамзауэра как о блестящем подтверждении волновой теории вещества. Ведь при этом умалчивается о том, что эффект Рамзауэра является жалким исключением из правила – по которому «электронные волны» ведут себя противоположно тому, как предсказывает волновая теория. Мы усматриваем здесь ещё одно свидетельство о том, что электроны волновыми свойствами не обладают [14].

Заключение.

Как мы постарались показать, модель электронных сфер непроницаемости в атомах даёт разумные объяснения явлениям при генерации рентгеновского излучения и при зондировании атомов электронами.

Не следует рассматривать модель сфер непроницаемости как возврат к механистической картине мироздания. По логике «цифрового» физического мира, непроницаемость этих сфер обусловлена не механическими свойствами, а программными предписаниями.

В заключение отметим, что мы рассмотрели проявления феномена сфер непроницаемости только при столкновениях электронов с атомами. Логично допустить, что этот феномен проявляется и при столкновениях атомов друг с другом: по мере увеличения энергии столкновения, атомы «стукаются» всё более глубокими электронными сферами непроницаемости.

Ссылки.

1. А.А.Гришаев. Книга «Этот «цифровой» физический мир», 2010. – Доступна на данном сайте.

2. А.А.Гришаев. Автономные превращения энергии квантовых пульсаторов – фундамент закона сохранения энергии. – Доступна на данном сайте.

3. А.А.Гришаев. Простая универсальная модель ядерных сил. – Доступна на данном сайте.

4. А.А.Гришаев. Нейтрон: структурная связь на приросте масс. – Доступна на данном сайте.

5. Э.В.Шпольский. Атомная физика, т.1. «Наука», М., 1974.

6. А.А.Гришаев. Зарядовые разбалансы – отличительный признак валентных электронов. – Доступна на данном сайте.

7. А.А.Гришаев. Новый взгляд на химическую связь и на парадоксы молекулярных спектров. – Доступна на данном сайте.

8. Д.Д.Странатан. «Частицы» в современной физике. «Гос. изд-во технико-теоретической литературы», М.-Л., 1949.

9. М.А.Блохин. Физика рентгеновских лучей. «Гос. изд-во технико-теоретической литературы», М., 1957.

10. Г.Кноп, В.Пауль. Взаимодействие электронов и a-частиц с веществом. В кн.: Альфа-, бета- и гамма-спектроскопия, т.1. Пер. с англ. под ред. К.Зигбана. М., «Атомиздат», 1969.

11. Г.Месси, Е.Бархоп. Электронные и ионные столкновения. «Изд-во иностранной литературы», М., 1958.

12. Б.Моисейвич. Упругое рассеяние электронов. В: «Атомные и молекулярные процессы», под ред. Д.Бейтса. «Мир», М., 1964.

13. Физические величины. Справочник. Под ред. И.С.Григорьева, Е.З.Мейлихова. «Энергоатомиздат», М., 1991.

14. А.А.Гришаев. О так называемой дифракции медленных электронов. – Доступна на данном сайте.

Источник: http://newfiz.narod.ru

Поступило на сайт: 09 сентября 2011.