Чем отличается квантовая механика от классической?
107
т.е. радиус орбиты электрона изменяется обратно пропорционально корню квадратному из частоты обращения. Если такое соотношение выполняется, то никакого противоречия между классической и квантовой механикой нет, но зато возникает вопрос о причинах подобного поведения электрона.
Именно для сжимаемого газа характерно постоянство циркуляции вращающейся массы, так же как и для массы вращающейся жидкости:
Г = 2nri»i = 2лг2и2, но так как
о = mr = 2nro, то справедливо следующее равенство
Г1 / Г2 = 02 / О],
а это и означает пропорциональность между энергией газового вихря и частотой его вращения.
Из изложенного вытекает, что планетарная модель атома, предложенная Резерфордом в 1911 г., теория которой была разработана Бором в 1913 г., не отражает всех особенностей строения атома. Это, в общем-то, обычное положение для любых модельных представлений, гласящее, что всякая модель ограничена и нуждается в последовательном развитии, не было учтено. Наоборот, планетарная модель атома была фактически идеализирована, что и привело к возникшим противоречиям между классической и квантовой механикой с далеко идущими последствиями. Ничего этого не было бы, если бы при возникновении противоречий поднимался вопрос о несовершенстве исходной модели и о необходимости ее последовательного развития.
Если допустить, что устройство атома отражает более точно не планетарная модель, а модель вихревая, то вопрос о природе
108
Глава 3.
соотношения Планка решается несложно. Но тогда вновь возникает вопрос о природе сжимаемого газа, из которого состоит электронная оболочка, т. е. о природе эфира.
О волнах де Бройля
В 1924 г. де Бройль выступил с гипотезой о том, что корпускулярно-волновой дуализм присущ всем без исключения видам материи - электронам, протонам, атома и т. д., причем количественные соотношения между волновыми и корпускулярными свойствами частиц те же, что и установленные ранее для фотонов. А именно, если частица имеет энергию Е и импульс р, то с ней связана волна, частота которой v = E/h, и длина волны А = h/p, где h - постоянная Планка.
Для частиц не очень высокой энергии А = h/mv, где m и v -масса частицы и ее скорость соответственно. Таким образом, длина волны А де Бройля тем меньше, чем больше масса частицы и ее скорость. Например, частице с массой 1 г, движущейся со скоростью 1 м/с, будет соответствовать волна де Бройля с А = 10-18 А, что лежит за пределами доступной наблюдению области.
В настоящее время считается, что волны де Бройля обнаружились, блестяще подтвердив его предсказания. И в самом деле, опыты по дифракции электронов, нейтронов, атомов и молекул водорода, атомов гелия недвусмысленно показали совпадение результатов с расчетами, выполненными с учетом волн де Бройля. Правда, не всюду.
Так, в экспериментах, проведенных в 1926 г. Штерном, Кнау-эром, Остерманом, наблюдалась дифракция пучков Не, Не2 на поверхности LiF. Типичная дифракционная картина включала в себя зеркально отраженный пучок и два слабых боковых дифракционных пучка. Однако уже для следующего за гелием инертного газа № согласно [10] дифракция не обнаружена. Во всех последующих обзорах по дифракции атомов и молекул, например, в обзоре Рамзея, упоминается только дифракция Н2, Не. Наконец, в современном обзоре Гудмана и Вахмана [10] отмечается, что до
