Ацюковский В.А. Концепции современного естествознания. М.: ИД СП, 2006.

В начало   Другие форматы   <<<     Страница 371   >>>

  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117  118  119  120  121  122  123  124  125  126  127  128  129  130  131  132  133  134  135  136  137  138  139  140  141  142  143  144  145  146  147  148  149  150  151  152  153  154  155  156  157  158  159  160  161  162  163  164  165  166  167  168  169  170  171  172  173  174  175  176  177  178  179  180  181  182  183  184  185  186  187  188  189  190  191  192  193  194  195  196  197  198  199  200  201  202  203  204  205  206  207  208  209  210  211  212  213  214  215  216  217  218  219  220  221  222  223  224  225  226  227  228  229  230  231  232  233  234  235  236  237  238  239  240  241  242  243  244  245  246  247  248  249  250  251  252  253  254  255  256  257  258  259  260  261  262  263  264  265  266  267  268  269  270  271  272  273  274  275  276  277  278  279  280  281  282  283  284  285  286  287  288  289  290  291  292  293  294  295  296  297  298  299  300  301  302  303  304  305  306  307  308  309  310  311  312  313  314  315  316  317  318  319  320  321  322  323  324  325  326  327  328  329  330  331  332  333  334  335  336  337  338  339  340  341  342  343  344  345  346  347  348  349  350  351  352  353  354  355  356  357  358  359  360  361  362  363  364  365  366  367  368  369  370  371 372  373  374  375  376  377  378  379  380  381  382  383  384  385  386  387  388  389  390  391  392  393  394  395  396  397  398  399  400  401  402  403  404  405  406  407  408  409  410  411  412  413  414  415  416  417  418  419  420  421  422  423  424  425  426  427  428  429  430  431  432  433  434  435  436  437  438  439  440  441  442  443  444  445  446 

новных уравнений релятивистской квантовой механики. Основным отличием уравнения Дирака от уравнения Шредингера является то, что в нем учтена внутренняя энергия материи (в соответствии с представлениями теории относительности) и сама Ч'-функция представлена в сложном виде сопряженных функций. Уравнение Дирака позволило теоретически обосновать формулы, полученные эмпирически спектроскопистами, а также разрешить некоторые вопросы квантовой механики применительно к системам, содержащим только один электрон. Уравнение Дирака позволило предсказать существование позитрона, правда, с привлечением новых гипотез, приводящих к дополнительным трудностям. После открытия позитрона Дирак развил теорию, хотя и содержащую в себе ряд малоприемлемых допущений, но тем не менее прекрасно объясняющую многие экспериментальные факты.

Интересно отметить, что основные положения теории Дирака находятся в резком противоречии с теми принципами построения теоретической физики, которые он сам защищал вместе с другими представителями копенгагенской школы физиков (Бор, Гейзенберг, Паули и др.), поскольку Дирак тесно связывает свой теорию с определенной физической картиной, сам факт возможности получения этой школы отрицался. Но без этой физической картины Дирак не смог бы построить свой теорию.

Дирак предложил модель «электронно-позитронного вакуума», в которой в каждой точке пространства существуют в «виртуальном» состоянии электроны и позитроны, которые могут появляться и исчезать лишь парами. Рождение пары может происходить под действием энергии фотона, а может происходить и виртуально, когда после рождения пара тут же уничтожается, просуществовав недолго. А сам вакуум определен как фотонный вакуум, как низшее энергетическое состояние электромагнитного поля.

Одна из главных трудностей такого представления вакуума состоит в том, что «электронное желе», так, по мнению Дирака, устроен вакуум, должно плотно заполнять геометрическое пространство, а это в какой-то мере воскрешает гипотезу эфира, что входит в противоречие с положениями специальной теории относительности Эйнштейна.

В течение короткого времени квантовая механика была с успехом применена к широкому кругу явлений. Были созданы теории атомных спектров, строения молекул, химической связи, Периодической системы Менделеева, металлической проводимости и ферромагнетизма. Эти и многие другие явления стали качественно понятными, хотя никакого физического модельного представления не получили.

Однако дальнейшее развитие нерелятивистской квантовой механики было связано с заменой четкого детерминистского представления о природе физических явлений вероятностными представлениями. В отличие от классической механики целью решения задач методами квантовой механики стало установление вероятности того или иного события, чем была уже полностью исключена сама возможность выявления их физической сущности.

При всех успехах и всеобщем признании методов квантовой механики следует констатировать, что вся квантовая механика основана на недоразумениях.

Прежде всего неверным является утверждение, что квантованность физических величин является свойством только микромира. На самом деле квантовых яв-25*

лений в макромире множество, так же как и явлений, одновременно проявляющих корпускулярно-волновые свойства.

Обыкновенная морская волна будет воздействовать на корабль по-разному: как волна, если корабль имеет длину меньшую, чем волна, и как частица, если большую. В первом случае корабль будет качаться на волне, во втором случае -испытывать удары.

След за движущимся кораблем представляет собой так называемую «дорожку Кармана» - вихревые образования, расположенные в шахматном порядке. Расстояние между центрами вихрей одного ряда может быть интерпретировано как длина волны, но каждый вихрь имеет массу, поэтому он может быть интерпретирован как частица.

Обычные волны можно, разумеется, как это делает квантовая механика, рассматривать с позиций вероятностных соотношений, но это не делается в инженерной практике, потому что в этом нет необходимости. А когда применяются статистические оценки, основанные на вероятностном подходе, то это делается из удобства обработки материалов, а не из условия вероятностного устройства самой природы.

Соотношение Планка Е = h\ относится не только к фотону, подобное же соотношение характерно для газовых вихрей, а также для системы газовых вихрей, общая энергия которых обратно пропорциональна их диаметру и расстоянию между ними.

Постулат Бора утверждает, что существуют стационарные орбиты у электронов, соответствующие «дозволенным» уровням энергий. При этом частота излучения оказалась пропорциональной разности энергий электрона на соответствующих «дозволенных» орбитах. Согласно квантовой механике такими орбитами являются только те, для которых момент количества движения электрона равен целому кратному значению /?/2я. Эти постулаты были впоследствии подтверждены экспериментально. Однако спрашивается, почему вообще такие орбиты существуют и кем дозволены те или иные уровни энергий?

Поэтому можно утверждать, ,что абстрактно-математический подход в квантовой механике является не ее достоинством, а ее недостатком. Считается, что планетарная модель Резерфорда натолкнулась на трудности, поскольку, двигаясь вокруг ядра, т.е. с ускорением, электрон согласно классической теории должен бы непрерывно излучать электромагнитную энергию и упасть на ядро, а этого не происходит. Вторая трудность заключается в том, что излучаемый электроном свет должен увеличивать свой частоту по мере приближения электрона к ядру, а на самом деле электрон выдает электромагнитные колебания совершенно определенной частоты. Спектры излучения оказались линейчатыми, т.е. строго определенных частот, и в них был установлен ряд закономерностей, которые противоречили планетарной модели. Однако представляется, что и это основано на недоразумениях, хотя и является общепризнанным.

Прежде всего первый вывод говорит лишь о том, что так называемая «классическая теория» неверна, если она и в самом деле предсказывает, что электрон, вращающийся вокруг ядра, должен что-то излучать. Конечно, электрон, двигаясь по орбите, имеет ускорение, но это ускорение не продольное, а поперечное, центростремительное. При продольном ускорении меняется скорость, энергию для



Hosted by uCoz