Поэтому, в начале прошлого века все были убеждены в том, что гравитация в микромире слишком слаба и использовать её для описания атомов не имеет смысла. Все будто забыли о том, что «всемирный» закон Ньютона не УНИВЕРСАЛЕН, ибо действует только в макромире (Солнечная система), а в микромире (потенциальное поле атома) он бесполезен в отличие от третьего Закона Кеплера, который 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 a3*ώ2 = Z*e2/m, которое соответствует третьему закону Кеплера и следует из равенства центростремительной силы и силы кулоновского притяжения Z*e2/а2, где Z – зарядовое число ядра».
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*e3/4π2*m. Поскольку в правой части уравнения стоит величина, постоянная при данном заряде ядра Z*e, мы находим а3/Т2 = const. Это и есть третий Закон Кеплера».
В этих книгах используется система СГС (точнее – гауссова система единиц). А современный вид постоянной Кеплера (Кп) в системе СИ предполагает произведение гравитационного потенциала (v2, Дж/кг) на данной орбите и радиуса орбиты (R, м):
Кп = v2*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, ибо, как и Закон сохранения энергии действует и в макро- и в микромире.
Возникает вопрос: почему тогда третий Закон Кеплера не используется в микромире?
Наверное, потому, что школьники тогда начнут задавать вопросы – почему законы Кеплера действуют и в макро- и в микромире, а «всемирный» закон в микромире не работает?
И действительно, Ньютон считал (некоторые считают так и до сих пор), что две массы притягивают друг друга через огромные расстояния. Однако, как массы это делают, никто не знает, 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 ней (принцип близкодействия).
Ньютон в своё время оперировал только ускорением свободного падения пробного тела, ибо не ведал о напряжённости гравитационного поля, значение которой определяется как отношение постоянной Кеплера для данного поля к квадрату расстояния от центра поля до той точки, где находится пробная масса:
g = Кп/R2, 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». Об этом мы с вами ещё поговорим детально.
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/R2, Дж/(кг*м),
а напряжённость электрического поля:
Е = с2*10-7*е/R2, Дж/(Кл*м).
Постоянная Кеплера для гравитационного поля атома водорода (фактически квант постоянной Кеплера) равна:
kп = v2*rБ = с2*re = 253,264 Дж*м/Кг,
где: v2 – 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*108 м/с – скорость света;
re = 2,81794*10-15 м – квант гравитационного радиуса в поле атома водорода (учитывая, что официальная наука 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/rБ2 = 9,04422*1022 Дж/(кг*м),
а напряжённость электрического поля:
Е = с2*10-7*е/rБ2= 5,14221*1011 Дж/(Кл*м).
Тогда центростремительная сила для массы электрона (me = 9,10939*10-31 кг – фактически квант массы гравитационного поля) равна:
[b]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, о котором мы с вами тоже поговорим чуть позже.
И наконец, вычисляем значение гравитационного потенциала:
v2 = kп/rБ = 4,78599*1012 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*106 м/с.
В то же время, нам известно, что:
v = h/(me*rБ) = 2,18769*106 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.
Добавлено спустя 25 дней 18 часов 41 минуту 50 секунд:
Валерий Пивоваров писал(а):Заметьте, равенство центростремительных сил:
- для массы электрона, умноженной на напряжённость гравитационного поля, и
- для его электрического заряда, умноженного на напряжённость электрического поля,
в атоме водорода подтверждает правоту Закона Единой теории поля.
Кроме этого, равенство значений скорости электрона на боровской орбите, вычисленных двумя способами:
- через квант постоянной Кеплера и
- через квант момента импульса (постоянная Планка)
подтверждает правоту сделанных здесь простых и внятных выводов.
Приведенные в данной статье расчёты весьма просты и понятны даже школьнику. Поэтому найти в них ошибку (если она там есть) очень легко.
Однако прошёл почти месяц, но ошибка в расчётах так и не найдена, что указывает на то, что Единая теория поля имеет право на жизнь.
- Код ссылки на тему, для размещения на персональном сайте | Показать
