Но это – одна сторона вопроса, которую так или иначе, а объяснять надо. Но есть вопросы и более общего свойства – почему в атомных системах наблюдаются весьма стабильные характеристики как динамического, так и кинематического свойства? Как ни возмущай систему, а она все равно стремиться занять какое-то стабильное русло с определенными параметрами. Электрические силы весьма сильны, но как ни направляй электрон, а он почему-то все время промахивается мимо ядра. Мало того – стремиться постоянно выйти на какие-то весьма консервативно построенные орбиты. Все время вы будете лепить в свои формулы определенные коэффициенты и параметры для того, что бы просто подогнать ваш результат к тому, что наблюдается в эксперименте. Но это – именно подгонка, а не объяснение сути.
А вот теперь порассуждаем конкретно о процессе кулонова взаимодействия электрона с ядром. Сам закон электростатического взаимодействия весьма прост. Электрическая сила – центральная сила. Ну а что такое символизирует в электромагнитном взаимодействии, скажем, просто магнитная сила? Тут не идет речь о взаимодействии неких токов. Движутся друг относительно друга два точечных заряда. Как они могли бы провзаимодействовать чисто магнитно? Я не хочу тут расписывать формулы, ибо их каждый легко найдет в учебниках и в том же Интернете. Можно условно изобразить и посчитать магнитное поле движущегося заряда, а потом взять силу Лоренца для другого заряда. Взаимные скорости двух движущихся частиц лучше всего отображать относительно системы координат, в которой главная ось направлена вдоль прямой, соединяющей эти точки. Центральные составляющие скоростей магнитного взаимодействия вообще не создают. А вот перпендикулярные составляющие как раз и ответственны за магнитное взаимодействие. Куда оно направлено? Как раз вдоль оси, соединяющей эти объекты. Либо суммируется с электростатической составляющей, либо вычитается из нее. Но уж никак не в сторону.
Для того, что бы выкрутиться из ситуации Грызинский предпочел иметь дело с т. н. магнитным моментом электрона. Откуда вообще у электрона берется этот самый пресловутый магнитный момент? Это что – шарик с размазанным по нему отрицательным электрическим зарядом? А как вы себе представляете стабильность подобного объекта? Гигантские силы электромагнитного взаимодействия на таком расстоянии моментально разорвали бы подобную штуку. Хоть многие тут не очень дружелюбно относятся к Гришаеву, но относительно магнитного момента у электрона стоило бы прислушаться к его мнению:
«…Исторически, Паули формально, без предложения какой-либо физической модели, ввёл дополнительное квантовое число, характеризующее состояния атомарных электронов – чтобы описать расщепление спектральных линий атомов на мультиплеты. Прочитав статью Паули, Гаудсмит и Уленбек вспомнили про результат Штерна и Герлаха, которые пропускали пучок атомов серебра (с одним внешним электроном) через область с неоднородным магнитным полем – и пучок там расщеплялся на два. Поскольку атомы электрически нейтральны, то казалось ясным, что расщепление пучка было обусловлено воздействием на магнитные моменты атомов. Правда, для этого магнитные моменты атомов должны были иметь лишь две ориентации: либо по магнитному полю, либо против. Эту «пространственную селекцию» магнитных моментов никто не мог объяснить. Так вот, Гаудсмит и Уленбек решили, что всё становится гораздо понятнее, если вести речь не о магнитных моментах атомов, а о собственных магнитных моментах атомарных электронов. Чем же обусловлен магнитный момент у электрона? Гаудсмит и Уленбек полагали, что электрон имеет ненулевой размер, и что электрический заряд распределён по объёму электрона. Значит, чтобы у электрона был магнитный момент, электрон должен, мол, вращаться вокруг своей оси. Такое вращение называется в английском языке словом «спин». Сами авторы идеи о спине электрона сразу получили, что, для обеспечения требуемой величины магнитного момента, угловая скорость вращения электрона должна быть столь высока, что линейная скорость вращения на «экваторе» электрона во много раз превысила бы скорость света. А у Лорентца, которого попросили прокомментировать идею о спине электрона, всё получилось ещё хлеще: магнитная энергия вращающегося электрона должна быть столь велика, что эквивалентная ей масса превысила бы массу протона, а, при обычной массе электрона, его радиус должен превышать радиус атома!
Но теоретикам так понравилась идея о магнитном моменте электрона, что они нашли беспрецедентное оправдание своему бессилию построить здесь разумную физическую модель. «Наши традиционные представления, - заявили они, - никуда не годные! Природа устроена гораздо интереснее, чем мы думали!» Это по поводу спина электрона Ландау выдал своё знаменитое изречение: «Сегодня мы можем постигать даже то, чего не можем вообразить!» Идеология была такая: не нужно пытаться представить себе наглядно, что такое спин – а нужно просто использовать это красивое понятие, чтобы оно работало в теориях! На спин навесили ответственность не только за спектральные дублеты атомов, но и за намагниченность ферромагнетиков, за сверхпроводимость, сверхтекучесть, и за много чего ещё. Это называется так: то, что понимали плохо, объясняли на основе того, чего не понимали вовсе. И этим чрезвычайно обогатили официальную физическую картину мира, ибо триумф концепции спина электрона был полный.
Но, как ни ликовали по этому поводу теоретики, никому не удалось на опыте доказать, что свободный электрон спином действительно обладает. Например, никому не удалось, в том же неоднородном магнитном поле, расщепить надвое пучок электронов. Пучок атомов расщепить получается, а пучок электронов – нет. Не странно ли: действия неоднородного магнитного поля на спины электронов недостаточно, чтобы растащить эти электроны, но зато достаточно, чтобы растащить атомы, массы которых на четыре порядка больше!...»
И вот я спрашиваю: как можно в своей «наглядной» механистической модели опираться на столь зыбкие и мифические качества элементарной частицы? А следующий вопрос будет еще убийственней. Электрон в атоме, двигаясь по столь экзотическим орбитам, испытывает колоссальные ускорения. А как же быть с теорией Максвелла? Что в электроне вмешивается и столь грубо попирает законы Максвелла? Причем попирает при любых, самых экзотических его движениях. Квантовая теория просто постулировала данный запрет на электромагнитное излучение и всего делов. Дескать – так уж природа устроена. Н господин Грызинский призывает к наглядности и здравому смыслу. Так в чем он у него по отношению к данному вопросу?
- Код ссылки на тему, для размещения на персональном сайте | Показать