Этот “цифровой” физический мир

 

4.9  Алгоритм, формирующий атомарные связки «протон-электрон».

 

       Ортодоксы полагают, что каждая заряженная частица взаимодействует со всеми другими заряженными частицами – и через это получают неразрешимые теоретические проблемы. «Каждый заряд даёт вклад в электромагнитное поле, а это поле действует на каждый заряд, значит, каждый заряд действует и на самого себя» – этот подход приводит к бесконечным энергиям взаимодействия зарядов с самими собой.

 

       Напротив, в логике «цифрового» мира подобные несуразицы отсутствуют. Электрический заряд – как не обладающий энергией идентификатор (4.1) для пакета программ, обеспечивающего «электромагнитные взаимодействия» – не действует не только на себя, но и на другие заряды. Энергии связи в структурах вещества конкретны и однозначны. Так, принцип действия связующего алгоритма (4.7) подразумевает, что квантовый пульсатор может быть связан, на некотором интервале времени, лишь с одним партнёром. Для формирования структур более сложных, чем стционарно связанная пара элементарных частиц, требуется либо использовать частицы с несколькими частотами квантовых пульсаций (например, протон (4.6)), либо применять циклические переключения связей – формируя, таким образом, динамическую структуру.

 

       Нам представляется, что структура многоэлектронного атома сформирована следующим образом. Каждый атомарный электрон стационарно связан только с одним, соответствующим ему, протоном, причём, кулоновское взаимодействие не играет в этой связи никакой роли: связь обусловлена алгоритмом, описанным в (4.7). Таким образом, нейтральный атом состоит из стационарных связок «протон-электрон», число которых равно атомному номеру. Эти связки удерживаются вместе благодаря тому, что протоны динамически связаны в ядре, причём важную роль в динамической структуре ядра играют нейтроны. О природе ядерных связей мы будем говорить ниже (4.12), сейчас же остановимся на связках «протон-электрон».

 

       Нам представляется, что атомарная связка «протон-электрон» формируется при работе связующего алгоритма (4.7), который попеременно прерывает пульсации на электронной частоте – как у электрона, так и у протона. Эти прерывания, обеспечивающие связку «протон-электрон», мы будем называть атомными прерываниями. Результирующие «дорожки» квантовых пульсаций у связанных протона и электрона схематически изображены на Рис.4.9. Здесь показан один период атомных прерываний (Те – период пульсаций на электронной частоте). Обратим внимание: на том полупериоде атомных прерываний, когда электронные пульсации в протоне «отключены», его нуклонные пульсации имеют место. Так и должно быть, если связующий механизм манипулирует лишь электронными пульсациями.

 

 

Рис.4.9

 

       Интересно, что, при атомных прерываниях, противоположные электрические заряды электрона и протона пребывают в бытии попеременно. В принципе, из-за этого «отключалось» бы их кулоновское притяжение друг к другу. Но, для многоэлектронных атомов, при «отключении» кулоновского притяжения лишь между компаньонами в каждой связке «протон-электрон», оставалось бы притяжение между электронами и протонами из различных связок – которое приходилось бы сдерживать. Мы полагаем, что эта проблема решена радикально: у компаньонов связок «протон-электрон», имеющих 50-процентную скважность атомных прерываний, электрические заряды полностью «отключены» – связанные частицы управляются иначе, чем свободные. Соответственно, атомарные электроны не обязаны пребывать в орбитальном или ином движении для того, чтобы атомная структура была устойчивой.

 

       Поэтому мы не разделяем ни резерфордовский подход, согласно которому атомарные электроны обращаются вокруг ядра, ни квантово-механический подход, согласно которому они размазаны по электронным облакам. Силы, формирующие атомарные связки «протон-электрон» – это силы не притяжения и не отталкивания: это силы удержания на определённом расстоянии. Мы полагаем, что каждый атомарный электрон пребывает в индивидуальной области удержания, в которой на него действует вышеназванный механизм связующих прерываний. Эта область удержания имеет, по-видимому, шаровую форму и размер, на порядок меньший расстояния от ядра.

 

       Теперь заметим, что энергию связи Eат в одной атомарной связке «протон-электрон» можно выразить тремя способами: через дефект масс связанных компаньонов, через частоту атомных прерываний, и через энергию циклических перебросов энергии электронных пульсаций из электрона в протон и обратно. Получаем:

 

Eат = 2Δmc2 = 2hΩат = hK/2rат ,                  (4.9.1)

 

где Δm – дефект массы у электрона и у протона из-за прерываний их электронных пульсаций, h – постоянная Планка, Ωат – частота атомных прерываний, rат – расстояние между протоном и центром области удержания электрона, и K – множитель, имеющий размерность скорости. Для основных, невозбуждённых, состояний атомарных электронов множитель K равен 700 км/с – эта величина, поразительным образом, совпадает со значением, которое Н.А.Козырев называл «скоростью перехода причины в следствие» или «ходом времени».

 

       У многоэлектронных атомов, все атомарные связки «протон-электрон» удерживаются с помощью разных частот атомных прерываний – что даёт, соответственно, разные энергии связи и разные расстояния rат электрона от ядра. Известно, что при последовательном отрывании электронов от атома, дающем всё более высокие степени его ионизации, энергия каждого последующего отрывания всегда заметно больше, чем энергия предыдущего [Т1]. Ортодоксы полагают, что это обусловлено тем, что, по мере роста степени ионизации, отрыв очередного электрона затрудняется его взаимодействием с растущим избыточным положительным зарядом ядра. Такое объяснение странным образом игнорирует тот факт, что энергии выбивания тех же самых электронов из нейтрального атома – электронами, ультрафиолетовым и рентгеновским излучениями – совпадают с энергиями последовательных ионизаций. Это означает, что энергии последовательных ионизаций представляют собой в чистом виде энергии связи соответствующих электронов, и для определения их расстояния от центра атома можно использовать формулу (4.9.1). Кстати, экспериментальные атомные радиусы [Т1] практически не растут по мере роста атомного номера – и, значит, наращивание электронных оболочек происходит «вглубь» атома. Оценивая, с помощью формулы (4.9.1), расстояния от центра атома для самых сильно связанных (~100 кэВ) электронов, можно видеть: популярный тезис о том, что «атом состоит в основном из пустоты», не всегда справедлив, поскольку, по мере роста атомного номера, в атоме становится довольно-таки тесно. У тяжёлых элементов, самые сильно связанные электроны, из К-оболочки, «сидят» чуть ли не на самом ядре!

 

       Теперь заметим: из формулы (4.9.1) следует, что в возбуждённых стационарных состояниях атомарной связки «протон-электрон», имеющих место при уменьшенных частотах атомных прерываний и соответственно уменьшенных энергиях связи, расстояние rат электрона от ядра больше, чем в основном состоянии. Однако, вывод о том, что, при возбуждении атома, его радиус увеличивается, трудно согласовать с экспериментальными фактами.

 

       Во-первых, если этот вывод был бы справедлив, то он приводил бы, в ряде случаев, к весьма завышенным коэффициентам линейного теплового расширения твёрдых тел – по сравнению с теми значениями, которые обнаруживаются на опыте. Действительно, атом в условиях теплового равновесия имеет среднюю энергию возбуждения, соответствующую максимуму равновесного теплового спектра. При увеличении температуры этот максимум сдвигается, увеличивая среднюю энергию возбуждения атома; оценим соответствующее увеличение атомного радиуса. Из сопоставления потенциалов ионизации и атомных радиусов [Т1] следует, что атомный радиус увеличивается вдвое при уменьшении энергии связи, в среднем, примерно на 9 эВ. А, согласно закону смещения Вина, сдвиг максимума равновесного теплового спектра соответствует приращению энергии ~5T, где k – постоянная Больцмана, ΔT – приращение абсолютной температуры. Тогда, без учёта тепловых колебаний ядер, а единственно из-за теплового увеличения атомных радиусов, коэффициент линейного теплового расширения – особенно у тела, состоящего из однотипных одновалентных атомов – составлял бы примерно 100×10-6 град-1. Между тем, у многих металлов эта характеристика на порядок меньше.

 

       Во-вторых, рассмотрим случай прохождения мощного коллимированного светового луча сквозь твёрдый образец, не являющийся идеально прозрачным, так что створ луча в образце отлично виден из-за бокового рассеяния. Это рассеяние говорит о том, что часть атомов (или молекул) в створе луча пребывает в возбуждённом состоянии – перед тем как переизлучить поглощённый квант. Соответствующее увеличение атомного радиуса (или размера молекулы), в случае кванта из сине-зелёной области, составляло бы, ориентировочно, 30% – но образец-то не разрушается! От этого парадокса не отмахнуться допущением того, что структура твёрдого тела и его оптические свойства обеспечиваются разными атомарными электронами. Ведь существуют полупрозрачные вещества – поваренная соль, например – состоящие только из одновалентных атомов, которые имеют только по одному электрону для обеспечения как структуры, так и оптических свойств.

 

       Таким образом, нам придётся сделать вывод о том, что размеры атомарной связки «протон-электрон» в её возбуждённых стационарных состояниях равны её размеру в основном состоянии. Такое постоянство атомного радиуса легко обеспечивается программными средствами: требуется всего лишь задать, для каждого стационарного возбуждённого состояния, своё значение множителя K (см. (4.9.1)), который играет роль коэффициента пропорциональности между временными и пространственными масштабами, характерными для связующего алгоритма.

 

       По логике вышеизложенного, у многоэлектронных атомов расстояния от ядра, на которых находятся области удержания электронов, жёстко заданы. Что же касается взаимного расположения этих областей удержания, то здесь, по-видимому, допускается некоторая вариабельность.