Анализ теоретического обоснования неустойчивости планетарного атома.
Утверждение о неустойчивости планетарного атома обосновывалось следующим образом [1, стр. 234]. Движение электрона по замкнутой орбите сопровождается изменением, как минимум, направления скорости его движения. Следовательно, такое движение электрона характеризуется наличием ускорения и должно сопровождаться излучением электромагнитных волн. Но, т.к. электромагнитные волны уносят энергию, то электрон, отдавая свою кинетическую энергию на излучение, должен все время уменьшать радиус своей орбиты вплоть до падения на ядро атома. Количественные оценки [1] показывают, что за время, равное десятым долям микросекунды, должна произойти полная потеря энергии электроном. То есть, планетарно устроенный атом вещества должен быть принципиально неустойчивым.
Однако на практике ничего подобного не происходит, и атомы вещества демонстрируют завидную устойчивость, несмотря на их планетарное устройство. Перед нами явное противоречие между практикой (планетарно устроенные атомы вещества устойчивы) и теоретическим описанием процесса движения электрона на орбите (движение электрона в атоме по замкнутой траектории, без подкачки энергии извне, т.е. в нормальных условиях, не может быть устойчивым). Основой противоречия является утверждение об излучении электроном электромагнитных волн при любом изменении скорости его движения. Однако фундаментальные эксперименты, практика и фундаментальные законы механики опровергают данное утверждение. Так, например:
а) при движении нерелятивистского электрона по инерции в постоянном однородном маг-нитном поле в вакууме траектория его движения, в результате действия на него силы Лоренца, приоб-ретает замкнутый, круговой характер, но при этом не происходит излучения электромагнитных волн, и время пребывания электрона в этом состоянии не определяется его излучательной способностью;
б) известна способность постоянных магнитов сохранять длительное время состояние намагниченности, обусловленная существованием в них в течение длительного времени постоянных замкнутых электрических токов, представляющих собой движение электронов по замкнутым траекториям. Если бы этот процесс сопровождался излучением электромагнитных волн, то вся энергия движущихся электронов перешла бы в тепло или излучение и, следовательно, ни о каких постоянных магнитах не могло бы быть и речи;
в) вращательное движение материальных объектов подчиняется закону сохранения момента импульса и закону сохранения энергии вращения. Но, т.к. все материальные объекты состоят из атомов, а атомы из заряженных частиц, и если бы заряженные частицы при движении по круговым траекториям излучали электромагнитные волны, то вся энергия вращения преобразовалась бы в разогрев вращающегося тела или излучение во вне, что привело бы к повышению температуры и самоостановке вращающегося тела, даже при отсутствии внешнего трения, чего до сих пор в практике не наблюдалось.
Таким образом, мы приходим к выводу о том, что далеко не всякое изменение скорости движения электронов сопровождается излучением электромагнитных волн. Более того, исходя из приведенных примеров, можно утверждать отсутствие излучения электромагнитных волн электроном, если изменение его скорости движения сводится только к изменению ее направления как в микромире так и в макромире и, следовательно, если утверждается неприменимость классической физики к описанию процессов микромира по причине отсутствия излучения электромагнитных волн электроном при его движении по замкнутой орбите под действием центральных сил, то это в равной степени относится и к описанию поведения электрона в макропроцессах. То есть, на основании приведен-ных примеров было бы логично поставить вопрос о справедливости классической физики в целом, в частности - классической теории излучения. Естественно возникает вопрос - на сколько строго обосновано утверждение об излучении электроном электромагнитных волн при его движении по круговой орбите? Типичный пример обоснования мы находим в [1, стр. 234]. Теоретическое решение задачи движения электрона в поле центральных сил заменяется известным решением задачи классического осциллятора с утверждением о полной эквивалентности (?!) движения электрона по круговой или эллиптической орбите колебаниям двух взаимно ортогональных линейных гармонических осцилляторов (или, что тоже самое, двум гармоническим колебаниям двух электронов по двум взаимно перпендикулярным осям). Поскольку линейный осциллятор обладает способностью излучать электромагнитные волны, то, следовательно, электрон, двигаясь по круговой или эллиптической орбите, должен излучать с интенсивностью двух линейных осцилляторов. Т.е., единственным обоснованием способности электрона излучать электромагнитные волны, двигаясь по круговой или эллиптической орбите, явилось постулирование полной аналогии двух процессов, а именно: движения одного электрона по замкнутой траектории, характеризуемого наличием орбитального момента импульса, и двух взаимно перпендикулярных линейных осцилляций двух электронов. Попробуем оценить допустимость подобной аналогии, проследив логику рассуждений, приведенную в [1]. Для простоты анализа предлагается рассмотреть круговую орбиту. Т.к. уравнение круговой орбиты в Декартовой системе координат имеет следующий вид:
Немного больше о технологиях >>>
В поисках инерцоида
Многие
века люди относились к массивным телам как своеобразным складам движения –
сколько в них вложишь, столько и вернешь. Но вот родилась дерзкая надежда
превратить склады в источники: нельзя ли так пошевелить грузами на тележке,
чтобы та поехала сама собой, за счет внутренни ...
В согласии с природой
Высказанные положения ни в коем случае не
претендуют на ранг истины в "конечной инстанции". Они только
отображают понимание автора о возможном развитии технических систем с учетом
основных положений ТРИЗ и имеющихся в природе законов самоорганизации и
саморазвития. Ав ...
