Возвращаясь к Резерфорду

В этой теме речь пойдет о модели строения атома, предложенной Эрнестом
Резерфордом в начале прошлого века, ставшей основой современных представлений об
атоме.

Сначала кратко вспомним историю. К середине XIX века уже стало понятно, что атом
не является неделимой частицей вещества, а имеет сложное строение. Интенсивные
исследования прохождения электрического тока через жидкости и газы во второй
половине XIX века привели к мысли, что внутри атома имеются заряды, хотя в целом
он электрически нейтрален.

Стало ясно, что внутри его структуры положительные и отрицательные заряды
взаимно компенсируются, хотя в то время еще ничего не знали о носителях
электрических зарядов. Только к концу века знаменитый английский физик Джозеф
Джон Томсон после трехлетних исследований катодных лучей пришел к выводу, что
существуют элементарные носители отрицательного электричества, которые он назвал
корпускулами (позже их назвали электронами).

Отсюда следовало, что в состав атома должны входить электроны. С положительными
зарядами оказалось сложнее - их элементарных носителей так и не нашли (позитроны
- это другое).

Вслед за открытием электрона Джозеф Джон Томсон предложил одну из первых
вразумительных моделей атома, правда, основываясь на модели его знаменитого
соотечественника и однофамильца Уильяма Томсона (лорда Кельвина).

Согласно этой модели, атом представляет собой однородную, равномерно заряженную
положительным электричеством сферу, внутри которой "рассыпаны" электроны - как
будто это пудинг с изюмом (поэтому такую модель назвали пудинговой). Получалось,
что вещество состоит из сомкнутых без промежутков атомных сфер, и почти сплошь
заполнено атомной субстанцией, в которую вкраплены электроны. Однако вопрос,
какие силы удерживают вместе эти сферы, остался без ответа.

Пудинговая модель атома продержалась недолго - до знаменитых опытов Эрнеста
Резерфорда с рассеянием альфа-частиц в веществе. Изучая прохождение
альфа-частиц, испускаемых радиоактивным препаратом, через тонкую металлическую
фольгу, Резерфорд заметил, что некоторые из них, проходя через препятствие,
отклоняются от прямолинейного пути, иногда очень сильно.

Если атом устроен так, как предложил Томсон, то такого быть не могло - все
альфа-частицы проходили бы через вещество одинаково, а если бы и натыкались на
легкий электрон, то вряд ли заметно изменяли свою траекторию. Следовательно,
вещество не заполнено равномерно атомной субстанцией, а состоит из отдельных
массивных участков, между которыми - пустота.

Так Резерфорд пришел к гениальной идее, что атом - это не сплошная сфера, а
основная его часть - массивное ядро, расположенное в центре этой сферы. Именно
поэтому редкие альфа-частицы, натыкаясь на эти ядра, сильно изменяют направление
своего движения в то время, как другие беспрепятственно проходят через пустое
пространство между ними.

Такой вывод напрямую и с очевидностью следовал из его опытов. Однако, стоит
заметить, что все остальное, что он принял в своей модели, из этих опытов никак
не следовало.

Эрнест Резерфорд, как, наверное, и все ученые того времени, считал, что в атомах
могут действовать только электрические силы. Поэтому, отвечая себе на вопрос,
почему положительно заряженные альфа-частицы отталкиваются от ядер атомов, он не
мог не принять, что ядра атомов так же заряжены положительно.

Зная это, нетрудно было подсчитать, на какое расстояние в опыте дожна
приблизится альфа-частица к ядру, чтобы электрические силы отталкивания
полностью погасили ее кинетическую энергию, и отбросили назад. Эта величина и
была принята верхней границей в оценке радиуса ядра. Она оказалась на 4-5
порядков меньше радиуса самого атома.

Отсюда выходило, что если у Томсона вещество сплошь состояло из атомной
субстанции, то у Резерфорда внутренность вещества почти пустая, а вся его
масса сосредоточена в отдельных крупинках ядер, плотность которых оказывалась
колоссальной.

Вопрос с зарядами в таких атомах решался просто - если ядро заряжено
положительно, то вокруг него должны располагаться электроны, вращаясь по
орбитам, наибольший радиус которых и определял размер всего атома. Получилась
планетарная модель - простая и понятная. А те вопросы, которые она поставила,
впоследствии успешно решились трудами Н.Бора, М.Планка, В.Гейзенберга,
Э.Шредингера, В.Паули, Л.де Бройля и многими другими. Все свойства атома были
объяснены развивающейся тогда квантовой механикой.

Теперь оставим в стороне успехи планетарной модели, вернемся к эпохальным опытам
Резерфорда и зададим вопрос - а что, если предположения об электрической природе
отталкивания альфа-частиц ядрами вещества были неверными?

Не следует думать, что это пустая въедливость. Дело в том, что если провести
простой расчет доли альфа-частиц, которые должны отскочить на ту же сторону
фольги, откуда пришли, с теми размерами ядер, какие тогда были приняты, то эта
доля получится почти на 2 порядка меньше, чем наблюдал Резерфорд.

Если не предполагать ничего более экзотического, то из этого может следовать,
что силы, отталкивающие альфа-частицы от ядер атомов, гораздо мощнее
электрических. Но что это могут быть за силы?

У автора, разумеется, есть предположения на этот счет, иначе эта статья не
появилась бы, но сейчас речь о другом - высказывается гипотеза, что силы,
отталкивающие альфа-частицы от ядер атомов в опыте Резерфорда, не
электрической природы, и заряды не имеют к этому никакого отношения. В этом
случае можно не наделять ядра атомов положительным зарядом, а считать их
электрически нейтральными.

При этом наличие электронов в атоме не оспаривается - электроны входят в само
ядро, которое имеет вид того же "пудинга" Томсона, только не такого маленького,
как у Резерфорда, а на 2-3 порядка крупнее. Тогда отпадает необходимость
"гонять" электроны вокруг ядра, а затем решать проблемы, связанные с этим.

Таким образом, по мнению автора, вещество, как и у Резерфорда, состоит из
отдельных ядер, только гораздо крупнее и меньшей плотности, между которыми
находится среда, которая и обеспечивает ему такое строение. При этом понятие
ядра отпадает, а оно становится самим атомом.

Вопросы, что же удерживает атомы на определенном расстоянии друг от друга, и как
объяснить все известные свойства атома в этой модели, здесь рассматривать не
будем, поскольку это отдельная большая тема. Оставим ее на потом.

Ваше мнение?

Код ссылки на тему, для размещения на персональном сайте | Показать

Код: выделить все

<div style="text-align:center;">Обсудить теорию <a href="http://www.newtheory.ru/physics/vozvrashchayas-k-rezerfordu-t2880.html">Возвращаясь к Резерфорду</a> Вы можете на форуме "Новая Теория".</div>


Николай Камардин писал(а):по мнению автора, вещество, как и у Резерфорда, состоит из отдельных ядер, только гораздо крупнее и меньшей плотности, между которыми находится среда, которая и обеспечивает ему такое строение. При этом понятие ядра отпадает, а оно становится самим атомом.

Уважаемый Николай, Внесение изменений в суждения полученные опытным путём, я считаю невозможными (выдумлянием).
Но тема строения атома актуальна и на сегодняшний день, так как не решает ряд вопросов. А именно:
Во-первых, многие авторы выдвигают концепцию необходимости пополнения атома энергией, однако никто её не решает. "Как показывают совершенно строгие расчёты, основанные на механике Ньютона и электродинамике Максвелла, электрон за ничтожное время (порядка 10^-8 сек) должен упасть на ядро"(выдержка из физики 10 кл.). Электрон в виде частицы должен расходовать энергию и никакие дискретные уровни это не решают. Ведь никто не объясняет, за счёт чего пропадает расход энергии при вращении электрона на дискретном уровне.
Второе противоречие, принятого в физике атома в том, что отдельные электроны не смогут нейтрализовать поле ядра. Атом водорода и электрон, летающий вокруг протона, это не одно и тоже. Любой атом от набора частиц отличается наличием дефекта масс. Именно за счёт рассеяния этой энергии и образуется атом.
В-третьих, у действующей модели атома нет механизма передачи энергии (теплоты, температуры) и не прослеживается связь передачи теплоты с электропроводностью. И ещё другие мелкие.
От опытов Э. Резерфорда прошло уже 100 лет и возможно есть более поздние опыты раскрывающие строение атома на них и нужно опираться.
С уважением знахарь.

Николай Камардин писал(а): Получиласьпланетарная модель - простая и понятная. А те вопросы, которые она поставила,впоследствии успешно решились

Уважаемый Николай,если планетарная модель такая простая и понятная ,тогда объясните как образуеся ядро галлактики и ядро(солнце) планетной системы.Мне кажется сначала разобраться, строением планетарной модели которого видно больших масштабах и только потом заниматся строением модели атома,которого не видно даже под микроскопом,но по моему Резерфорд прав в том ,что эти модели очень схожи ,моё пртверждение этому написано внизу --" Планеты создают Солнцу--как электроны ядро".

Николай Камардин писал(а):При этом понятие ядра отпадает, а оно становится самим атомом. Ваше мнение?

Уважаемый Николай Камардин, Я полностью поддерживаю Ваши сомнения в правильности тех представлений об атомах, которые укоренились в нашем сознании (в научном сообществе) со времён Резерфорда, Томсона и Бора.
Не отрицая экспериментальные результаты Резерфорда, (интерпретации не в счет), я получил совершенно другие теоретические выводы о внутреннем строении вещества (атомов), которые я изложил на этом форуме

В СООБЩЕНИИ о космическом механизме формирования веществ таблицы Менделеева Излучение и формирование веществ таблицы Менделеева мною было показано, что именно в недрах планетных тел космическое (корпускулярное) излучение (свет) превращается в некоторое вещество, замыкая кругооборот вещества в природе (вещество-излучение-вещество).
Там же было показано, что в недрах планетных тел дифференциация вещества по глубине формируется не на молекулярном уровне (не за счет сжатия кристаллической решетки атомов и молекул), а на первичном корпускулярном уровне, когда любой единичный объем состоит из равномерно распределенных равноправных частиц-корпускул (фотон-электрон-элементонов), представляющих в совокупности подобие однородной жидкости или однородного монокристалла.
Поэтому все атомы известной таблицы МЕНДЕЛЕЕВА можно рассматривать, как микро-осколки сверхплотного кристаллического вещества, составляющего центральную часть планетных тел. В этом случае наименьшим представителем сверхплотного глубинного вещества является наименьший его осколок, известный как протон или как ядро атома водорода (или просто водород).
Остальные атомы можно рассматривать как кристаллические структуры уже второго порядка плотности, где первичным образующим элементом является не первичная корпускула, а протоны.
В такой градации, третьим порядком плотности будут молекулы, где образующим элементом являются разнообразные протонные сборки (атомы). А уж из молекулярных сборок (это уже четвёртый порядок плотности) состоят все известные нам вещества в виде кристаллов и сплавов, в виде жидкостей и газов, свойства которых изучает наука ХИМИЯ.
Поскольку возможности ХИМИИ ограничиваются пределами изучения свойств, окружающих нас минералов и сплавов, их молекул и, составляющих их атомов ( третий и четвёртый порядок плотности), то изучением атомов, их строением и свойствами составляющих их частей, в настоящее время занимается микрофизика и философия.
Таким образом на пути познания окружающего мира НАУКА разделилась на разделы, соответствующие величинам изучаемых объектов : Астрономия, Механика, Химия, Микрофизика и философия первичной материи.
Следовательно таблица Менделеева является переходным звеном между ХИМИЕЙ и МИКРОФИЗИКОЙ, так как даёт последней некоторые обобщённые статистические данные о протонных сборках, которыми ХИМИЯ не занимается.
Но протонными сборками в настоящее время не занимается и так называемая ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА, …. а значит никто.
В СООБЩЕНИИ [url=http://www.newtheory.ru/physics/kristallicheskaya-struktura-atomov-tablici-mendeleeva-t2137.html url]Кристаллическая структура атомов таблицы Менделеева. я попытался сделать первые шаги в новом (беззарядовом) представлении об атомах.
Если не поленитесь и прочтёте, то будет о чем поговорить и даже поспорить.

Ответ на комментарий №1.

Николай Камардин писал(а):Вопросы, что же удерживает атомы на определенном расстоянии друг от друга, и как
объяснить все известные свойства атома в этой модели, здесь рассматривать не
будем, поскольку это отдельная большая тема. Оставим ее на потом.

Уважаемый Николай Камардин. Рассматривать Вашу схему строения атома без указания схемы и способа объединения атомов не имеет смысла, так как именно в строении атома заложен и способ их объединения. С уважением, Борис.

За это сообщение автора Борис Шевченко поблагодарил:

che (28 апр 2014, 16:33)

знахарь писал(а):Уважаемый Николай, Внесение изменений в суждения полученные опытным путём, я считаю невозможными (выдумлянием).

Уважаемый знахарь, опытным путем получают факты, а суждения - результат их осмысления,
поэтому нельзя вносить изменения в факты, а в суждения - сколько угодно.

Со всем остальным, сказанным Вами полностью согласен.

shanazar писал(а):Уважаемый Николай,если планетарная модель такая простая и понятная ,тогда объясните как образуеся ядро галлактики и ядро(солнце) планетной системы.Мне кажется сначала разобраться, строением планетарной модели которого видно больших масштабах и только потом заниматся строением модели атома,которого не видно даже под микроскопом,но по моему Резерфорд прав в том ,что эти модели очень схожи ,моё пртверждение этому написано внизу --" Планеты создают Солнцу--как электроны ядро".

Уважаемый shanazar, если проследить логику изложения, то моя оценка планетарной
модели как простой и понятной, скорее ироничная. Сам я эту модель на признаю.

Торнадо писал(а):Если не поленитесь и прочтёте, то будет о чем поговорить и даже поспорить.

Уважаемый Торнадо, не скажу, что я внимательно прочел, но ознакомился с Вашими сообщениями
на форуме и понял самое главное - мы с Вами движемся в одном направлении в попытках
объяснить строение материи. Только Вы считаете "строительным материалом" вещества
фотонное излучение, а я ставлю в основу вещества саму среду.

Вопросы я задам в Вашей теме, а на Ваши вопросы отвечу здесь.

Борис Шевченко писал(а):
Уважаемый Николай Камардин. Рассматривать Вашу схему строения атома без указания схемы и способа объединения атомов не имеет смысла, так как именно в строении атома заложен и способ их объединения. С уважением, Борис.

Уважаемый Борис Шевченко, я думаю, тех, кто предлагал и предлагает свои модели
атома, вряд ли сразу заботит вопрос, какие силы удерживают атомы вместе в веществе.
Однако у меня этот вопрос решен.

Исследуя свою модель физической среды, я нашел, что если в нее поместить два жестких
тела и предоставить их самим себе, то через некоторое время они займут устойчивое
положение, разместившись на некотором расстоянии друг от друга.

Если приложить к ним внешнюю силу и изменить это расстояние, то появятся очень
большие восстанавливающие силы, и при снятии внешнего воздействия эти тела опять
вернутся в устойчивое положение.

По-моему, это и есть модель межатомных взаимодействий.
Таким образом, причина поддержания определенных межатомных расстояний лежит не в
свойствах самого атома, а в свойствах среды.

Николай Камардин писал(а):По-моему, это и есть модель межатомных взаимодействий. Таким образом, причина поддержания определенных межатомных расстояний лежит не в свойствах самого атома, а в свойствах среды.

Уважаемый Николай, а задумывались ли вы сколько среды находится в самом атоме вещества? Насчёт фактов ваше замечание справедливо, я просто забыл это слово.

Николай Камардин писал(а):Исследуя свою модель физической среды, я нашел

А я ничего не могу найти. Стою и думаю, что заставляет тела вернуться? Не подскажете?
С уважением знахарь.

Из реплики 6.

Николай Камардин писал(а):Только Вы считаете "строительным материалом" вещества фотонное излучение, а я ставлю в основу вещества саму среду.

Уважаемый Николай Камардин. Для начала деловой дискуссии , я хотел бы, чтобы Вы разъяснили более подробно, какие представления (исходные аксиомы) Вы вкладываете в термин (или в понятие) СРЕДА, послуживший для Вас основой строения вещества. И какие особенности (свойства) этой среды обусловливают рзнообразие веществ (АТОМОВ) от начала таблицы Менделеева до её конца. И есть ли конец у таблицы Менделеева??? --- а если есть то, какими свойствами СРЕДЫ он обусловлен????

Вполне возможно, я задал слишком много вопросов. Вполне возможно, я задал слишком сложные вопросы.
Из создавшейся ситуации высвечиваются только два выхода: либо ответить на вопросы здесь же, либо предложить на обозрение форума основания для вывода свойств СРЕДЫ, обусловивших многообразие веществ таблицы Менделеева (то есть разместить новое СООБЩЕНИЕ).
Третий выход --- не отвечать, но это уже не интересно........ С уважением Торнадо.

Ответ на комментарий №6.

Николай Камардин писал(а):По-моему, это и есть модель межатомных взаимодействий.
Таким образом, причина поддержания определенных межатомных расстояний лежит не в
свойствах самого атома, а в свойствах среды.

Уважаемый Николай Камардин. Причем здесь межатомные расстояния, ведь Вы рассматриваете строение атома. Любое действие, взаимодействие, образование и разрушение всегда сопровождается затратой и выделением энергии. Поэтому именно этот фактор должен быть положен в основу строения атома, а не расстояние. С уважением, Борис.

По моему Борис совершенно прав. Добавить нечего