ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ АТОМА И ЕЁ ПРИЛОЖЕНИЯ

А.И.БОЛУТЕНКО

E-mail: bolutenko@mail.ru Физика Главная

Человека всегда интересовали тайны природы. Для разгадки закономерностей природы в человеческом обществе сформировалась целая отрасль – наука. Задачи науки всё более усложнялись и перешли, в конце концов, от объектов, которые можно измерить, взвесить, увидеть, пощупать в иную ипостась – микромир. В сообществе наук с целью познания невидимого мира выделилась теоретическая физика. Физика шаг за шагом открывала великую тайну природы – устройство материи. Важным шагом в понимании строения материи было предвидение М.В.Ломоносова о том, что всё движется (коловратное движение). Первым чрезвычайно важным событием в познании невидимого было открытие Д.Томпсоном электрона, которое положило начало познания микромира. Ещё более значительным в познании невидимого стало открытие Э.Резерфордом ядра в атоме и построение им планетарной модели строения атома.

Знание строения атома – ключ к пониманию устройства окружающего мира. Только атом, как первичная частица материи, даст ответы на все нерешённые проблемы теоретической физики.

1. Исходные данные для разработки теории строения атома:

1. Предвидение М.В.Ломоносова, что всё в природе движется, находится во вращательном движении.

2. Открытие электрона Д.Томпсоном.

3. Открытие атомного ядра Э.Резерфордом и созданная им планетарная модель атома.

2. Теория строения атома должна ответить на следующие вопросы:

1. Почему электрон вращается вокруг ядра?

2. Почему электрон вращается вокруг собственной оси?

3. Почему ядро атома вращается вокруг собственной оси?

4. Какая функция электрона в атоме?

5. Почему электроны имеют универсальное строение во всём материальном мире?

6. Какая функция ядра в атоме?

7. Какая роль атома в целом в физических объектах?

8. Что такое энергия?

9. Что такое излучение энергии?

10. Что такое поглощение энергии?

11. Что такое свет?

12. Что такое теплота?

13. Что такое электрический ток?

14. Как излучаются радиоволны?

15. Как происходит теплопередача от одного физического объекта к другому?

16. Что такое излучение Солнца?

17. Как происходит поглощение солнечного излучения?

Перечисленные выше вопросы – техническое задание на разработку теории строения атома. Из жизненного опыта известно, что между горячим и холодным телом происходит теплообмен. Если одно тело передаёт тепло другому, то в атоме, как наименьшей неделимой частице материи, должен быть и передатчик, и приёмник энергии. Исходя из этого постулата, строение атома должно ясно и чётко объяснять процессы излучения и поглощения энергии телами. Если модель строения атома не может пояснить физику процесса теплопередачи, значит, она некорректна и является плодом воображения.

3. Продолжим всматриваться в небо.

Человечество всегда интересовало устройство окружающего мира и строение материи. Важным этапом в развитии теории строения атома было понимание Э.Резерфордом глубинной связи единства мира в плюс бесконечности и минус бесконечности. Когда Э.Резерфорд, образно говоря, посмотрел в бинокль через окуляр, а потом через объектив, и увидел микромир, ему стало понятно устройство атома. Великой догадкой Резерфорда о единстве микромира и космоса стала планетарная модель строения атома и открытие ядра, вокруг которого вращались электроны Д.Томпсона. Это были открытия чрезвычайной важности, которые требовали дальнейшего совершенствования, чтобы на основе строения элементов атома – ядра и электронов понять великую сущность и мудрость природы.

Дальнейшее развитие теории строения атома также требует пристального взгляда в небеса. Ещё великий М.В.Ломоносов знал, что всё в природе движется, имеет вращательное движение. Большой интерес представляет, почему планеты Солнечной системы находятся в стабильно неизменном вращении вокруг Солнца, почему почти все небесные объекты вращаются вокруг собственной оси? Гипотетическое представление физической сущности этих вопросов позволит перенести их аналогию на строение атома. Аналогия – важный и необходимый путь познания окружающего мира.

Продолжим смотреть в небеса, чтобы увидеть их отражение в микромире. Солнечная система включает в себя, помимо Земли, ещё семь планет. Солнце сосредоточило в себе 99,866% всей массы Солнечной системы.

Именно поэтому Солнце удерживает гравитацией все объекты Солнечной системы, размеры которой не менее шестидесяти миллиардов километров. Почти все планеты обращаются вокруг Солнца в одном направлении, совпадающем с направлением осевого вращения Солнца, и в том же направлении они обращаются вокруг своей оси. Орбиты планет практически круговые, их плоскости мало наклонены к плоскости орбиты Земли. Почти все спутники планет обращаются в том же направлении, что и планеты вокруг Солнца. Это направление называется прямым – против часовой стрелки, если смотреть с северного полюса мира. [1,2].

Гравитационным двигателем в Солнечной системе является Солнце. Гравитационное поле Солнца является силовой основой динамики движения планет [3].

Каждая материальная частица небесного тела является источником гравитационного поля, результирующее поле жестко связано с телом и участвует в его вращении вокруг центра масс как одно целое. Это означает, что гравитационное поле не только охватывает значительное пространство вокруг тела, но и вращается вместе с телом, увлекая за собой все другие внешние взаимодействующие материальные объекты [4].

Долгопериодические кометы не имеют в своём движении никакой системы. Однако, короткопериодические кометы имеют упорядоченное движение, присущее планетам: они двигаются только в прямом направлении – направлении движения Солнца. Короткопериодические кометы, чаще приближающиеся к Солнцу, изменили характер движения в результате воздействия солнечной энергии. Другие тела Солнечной системы должны подвергаться такому же воздействию. Изменить обратное движение небесного тела на прямое в состоянии только магнитное поле Солнца, которое правит ходом планет. Магнитное поле стремится развернуть орбиту спутника так, чтобы она лежала в плоскости экватора Солнца. При этом направление движения спутника должно совпасть с направлением движения Солнца [5].

После того, как спутник выведен на заданную высоту и ему сообщена требуемая скорость, спутник отделяется от ракеты и дальше движется лишь под действием гравитационного поля Земли [6].

Искусственный спутник может летать исключительно по круговым или эллиптическим орбитам. Кроме того, подобно телу, брошенному под углом к горизонту, он может двигаться лишь в плоскости, проходящей через центр Земли, то есть в плоскости большого круга [7].

Из-за огромного сопротивления воздуха вблизи поверхности Земли спутник не может быть запущен слишком низко. Например, на высоте 160 км он способен совершить всего лишь один оборот, после чего снижается и сгорает в плотных слоях атмосферы [6].

Падающие звезды – малые агломераты космической материи (метеоры), по большей части происшедшие от разложения комет. Попадая при встрече с Землей в ее атмосферу, от трения в ней накаливаются и, сгорая, превращаются в пыль. Скорость падающих звезд – величина одного порядка со скоростью движения и вращения Земли 30 км/сек. [8].

На высоте 150 – 120 километров над поверхностью Земли метеорное тело начинает испытывать сопротивление воздуха; перед ним образуется своеобразная сжатая воздушная «подушка». Метеорные частицы вещества сильно разогреваются и превращаются в газы, в среднем уже на высоте 130—60 километров над земной поверхностью. Частицы вещества, дающие явление метеоров, в большинстве своём весят доли грамма [9].

Земля регулярно испытывает столкновения с космическими телами. Обычно их размер невелик, не более песчинки. Большие объекты, влетая с космической скоростью в атмосферу планеты, из-за столкновения с молекулами газа сильно нагреваются, дробятся, плавятся, испаряются и оставляют за собой в полете светящийся секунду-другую след. Скорость тела, падающего на Землю издалека, вблизи поверхности всегда превышает вторую космическую скорость (11,2 км/с). Если масса тела ненамного превышает массу молекулы, то оно может полностью затормозиться уже в верхних слоях атмосферы и будет медленно оседать к земной поверхности под действием силы тяжести. Ежедневно на Землю поступает порядка 100 т внеземного вещества, но только 1% этой массы долетает до поверхности Земли [10].

4. Уроки космоса.

1. Солнце удерживает гравитацией все объекты Солнечной системы, потому что сосредоточило в себе 99,866% всей её массы.

2. Планеты обращаются вокруг Солнца в одном направлении, совпадающем с направлением осевого вращения Солнца.

3. Планеты обращаются вокруг своей оси в направлении осевого вращения Солнца.

4. Орбиты планет практически круговые.

5. Почти все спутники планет обращаются в том же направлении, что и планеты вокруг Солнца.

6. Гравитационным двигателем в Солнечной системе является Солнце. Гравитационное поле Солнца – силовая основа динамики движения планет.

7. Небесные тела являются источником вращающего гравитационного поля, результирующее поле жестко связано с телом и участвует в его вращении вокруг центра масс как одно целое, увлекая за собой все другие внешние взаимодействующие материальные объекты.

8. Короткопериодические кометы, чаще приближающиеся к Солнцу, изменили характер движения в результате воздействия солнечной энергии и двигаются только в прямом направлении – направлении движения Солнца.

9. После того, как спутник выведен на заданную высоту и ему сообщена требуемая скорость, спутник отделяется от ракеты и дальше движется лишь под действием гравитационного поля Земли.

10. Искусственный спутник может летать исключительно по круговым или эллиптическим орбитам и может двигаться лишь в плоскости, проходящей через центр Земли.

11. Падающие звезды – метеоры, попадая при встрече с Землей в ее атмосферу, от трения накаливаются и, сгорая, превращаются в пыль или газы. Скорость падающих звезд – величина одного порядка со скоростью движения и вращения Земли – 30 км/сек.

12. Частицы вещества, дающие явление метеоров, в большинстве своём весят доли грамма.

13. Скорость тела, падающего на Землю издалека, вблизи поверхности всегда превышает вторую космическую скорость. Если масса тела ненамного превышает массу молекулы, то оно может полностью затормозиться уже в верхних слоях атмосферы.

14. Ежедневно на Землю поступает порядка 100 т внеземного вещества, но только 1% этой массы долетает до поверхности Земли.

5. Заключение

Если кратко подытожить уроки космоса и провести аналогию с планетарной моделью атома, следует отметить, что силовое поле Солнца – вселенское физическое поле, которое расставило по местам все астрономические объекты и прокладывает пути кометам. Причина обращения небесных тел вокруг Солнца – вращающее силовое поле Солнца. Вращение планет обеспечивается их собственными вращающими магнитными полями.

Подобным образом устроено гравитационное силовое поле Земли, которое ведёт по орбитам искусственные спутники. Следует полагать, что аналогичным образом функционирует и силовое поле ядра атома. Электроны атома движутся вокруг ядра аналогично космическим кораблям, ведомым вращающим полем Земли и сами обращаются вокруг собственной оси.

Любая материальная частица, имеющая массу, входя в плотные слои атмосферы Земли, начинает разогреваться от трения и гореть. Тем более, если это микрочастицы и входят в атмосферу со скоростью света.

6. Строение атома.

После того, как в начале XX-го века экспериментально установили, что атом не является элементарной частицей, было предпринято немало попыток создать его физическую модель. Однако дело оказалось столь сложным, что физическая наука была вынуждена отказаться от физической модели, заменив ее моделью математической – очень сложным математическим аппаратом волновой механики [11].

Построить верную модель атома нельзя, не зная, прежде всего сущности энергии, процесса обмена энергией между телами естественным путём в природе и в технике. Только имея теории излучения нагретых тел, поглощения энергии более холодными телами, теорию света, электрического тока, радиоволн можно приступать к моделированию атома. Никакая теория с тысячью формул не нужна, если она не может объяснить физических процессов.

Однако современная математическая модель атома неспособна объяснить физики процессов всего комплекса вопросов, связанных с поглощением и излучением энергии. Камнем преткновения в создании модели строения атома было представление, что при ускоренном движении электрон должен упасть на ядро. Теоретическая физика не может ответить на вопрос: почему электрон не излучает?

Прежде, чем ответить на этот вопрос строения атома, надо иметь представление об обратимом процессе излучение – поглощение. Необходимо разобраться с вопросом, что такое теплота, как и чем Землю согревает Солнце, понять процесс термического расширения физических объектов и их перехода в различные состояния в зависимости от внешних условий, и теория строения и функций атома откроется сама собой.

На пути создания теории строения атома модель Резерфорда была последним этапом истины. Далее приоритет был отдан выдумкам, к которым слишком склонны физики-теоретики. С кванта в теории строения атома Бора теоретическая физика оторвалась от реальности и стала рассказывать нобелевские сказки о строении атома. Теоретическая физика заблудилась на пути своего развития и зашла в глухой тупик, из которого нет выхода.

6.1. Вращательные движения в атоме.

Ещё в 1824году французский физик Доминик Араго открыл магнетизм вращения: подвешенный на нити медный диск начинает вращаться, если вращать под ним постоянный магнит. Диск увлекается вращающимся магнитным полем, которое одновременно является вращающим [12].

В 1888 г. итальянский физик Галилео Феррарис и югославский изобретатель Никола Тесла открыли явление вращающегося электромагнитного поля. Но вращающееся электромагнитное поле было и вращающим. На его основе Тесла сконструировал первый в истории двухфазный асинхронный двигатель [13].

Все материальные тела небесной сферы и микромира вращаются. Ещё великий Ломоносов предвидел, что всё должно вращаться. Как в Солнечной системе вращается Солнце и планеты, так и в атоме ядро и электроны вращаются. Солнце, Земля, ядро атома, электроны вращаются за счёт собственного силового поля. Вращающееся ядро атома имеет электромагнитное поле, которое одновременно является вращающим. Причина движения небесных тел – крутящее электромагнитное поле Солнца. Причина движения электронов вокруг ядра – крутящее электромагнитное поле ядра. Поле ядра поддерживает движение и расставляет электроны по местам, так же, как и небесные тела расставляет по местам и ведёт гравитационное поле Солнца.

Все электроны атома вращаются по круговым орбитам, плоскости которых проходят через ядро. Вращение электрона вокруг собственной оси осуществляется его электромагнитным полем.

6.2. Функция электрона в атоме.

Каждый знает, если протопить печь, в доме становится тепло. Как же происходит обмен теплом между нагретыми и холодными телами? Если такой процесс происходит, в телах должен быть механизм передачи энергии. Элементарной частицей любого тела является атом, в атоме и нужно искать такой механизм.

Как происходит процесс приёма и передачи энергии между физическими объектами? Самыми подвижными элементами атома являются электроны. Если тело может поглощать энергию и излучать её, в атоме должно быть устройство, обеспечивающее эти процессы. Подсказку даёт система генерации и передачи радиоволн: электроны атома должны быть колебательным контуром по приёму и передаче электромагнитного излучения.

Электрон универсален, колебательный контур электрона может быть поочерёдно передатчиком и приёмником электромагнитного излучения. Электрон – корпускула, обладающая свойствами излучать и принимать электромагнитные волны. Электромагнитная модель электрона – передающий генератор и радиоприёмник. Каждый электрон горячего тела – осциллятор (генератор электромагнитных колебаний). Каждый электрон холодного тела – резонатор (приёмник колебаний). Электрон одновременно поглощать и излучать энергию не может, идёт цикл поглощения и цикл излучения. В электроне один колебательный контур, который попеременно работает как осциллятор или резонатор.

Угловая скорость вращения электронов на всех орбитах атома постоянная, а окружные скорости зависят от радиуса орбиты и изменяются от минимума до максимума на каждом обороте электрона. Окружная скорость электронов у различных химических элементов всегда постоянная и равная. Если б было иначе, обмен энергией между физическими объектами был бы невозможен. Абсолютно все электроны Вселенной имеют идентичное устройство, колебательный контур их настроен на одну волну передачи-приёма энергии.

6.3. Функция ядра в атоме.

Ядро атома находится в непрерывном вращении. Движущийся электрический заряд образует электромагнитное поле, вращающееся ядро атома создаёт вращающее электромагнитное поле.

Как магнитное поле Солнца вращает планеты Солнечной системы, так вращающее электромагнитное поле ядра расставляет и ведёт электроны по орбитам, которые располагаются на силовых линиях и вращаются вокруг ядра вместе с полем. Вращающее электромагнитное поле атома образуют протоны ядра, каждый протон – одну группу силовых линий. Электрон движется по круговой орбите на своей силовой линии поля с более ярко выраженной напряженностью. Все электроны имеют одинаковую круговую скорость, соответствующую скорости вращения электромагнитного поля ядра, и одинаковое направление вращения. Электроны занимают места на своих орбитах по принципу минимума потенциальной энергии атома, в этом случае атом будет устойчивым. Электроны располагаются по всей сфере электромагнитного поля, образованного ядром.

Ядро атома реагирует на внешние условия: на каждом обороте ядра изменяется мощность вращающего электромагнитного поля. Во время поглощения энергии мощность электромагнитного поля увеличивается, и силовые линии удаляются от ядра. Соответственно, при излучении энергии мощность электромагнитного поля уменьшается, и силовые линии приближаются к ядру.

6.4. Итоги. Модель строения атома.

Когда физические объекты находятся в каком-то замкнутом пространстве (например, в комнате) и между ними нет обмена теплом, атомы в них находятся в стабильном состоянии. В атомах нет процессов излучения или поглощения энергии, ядра атомов вращаются с постоянной угловой скоростью, электроны вращаются на орбитах, соответствующих температуре пространства. Подведём итоги и рассмотрим строение атома в стабильном состоянии.

1. Атом состоит из ядра и электронов, которые вращаются вокруг ядра.

2. Ядро и электроны атома вращаются вокруг оси за счёт собственного вращающегося электромагнитного поля, которое одновременно является вращающим.

3. Электроны вращаются вокруг ядра вращающим электромагнитным полем ядра.

4. Электромагнитное поле ядра расставляет электроны по местам и поддерживает их движение.

5. Все электроны атома вращаются по круговым орбитам, плоскости которых проходят через ядро.

6. Электроны атома являются колебательным контуром по приёму и передаче электромагнитного излучения.

7. Электрон универсален, его колебательный контур поочерёдно может быть передатчиком и приёмником электромагнитного излучения.

8. Угловая скорость вращения электронов на всех орбитах атома постоянная.

9. Окружные скорости зависят от радиуса орбиты и изменяются от минимума до максимума на каждом обороте электрона.

10. Окружная скорость электронов у различных химических элементов всегда постоянная и равная.

11. Абсолютно все электроны Вселенной имеют идентичное устройство, колебательный контур их настроен на одну волну передачи-приёма энергии.

12. Орбиты электронов располагаются на силовых линиях вращающего электромагнитного поля ядра.

13. Вращающее электромагнитное поле атома образуют протоны ядра, каждый протон – одну группу силовых линий.

14. Электрон движется по круговой орбите на своей силовой линии поля с более ярко выраженной напряженностью.

15. Все электроны атома имеют одинаковое направление вращения.

16. Электроны занимают места на своих орбитах по принципу минимума потенциальной энергии атома.

17. Электроны располагаются по всей сфере электромагнитного поля, образованного ядром.

18. На каждом обороте ядра изменяется мощность вращающего электромагнитного поля.

19. Во время поглощения энергии мощность электромагнитного поля увеличивается, и силовые линии удаляются от ядра, при излучении энергии мощность электромагнитного поля уменьшается, и силовые линии приближаются к ядру.

Но, когда в пространстве, в котором находятся физические объекты, появляется градиент температур (например, затопили печь), все атомы пространства приступают к излучению – поглощению энергии: переходят в мобильное состояние. Рассмотрим, что такое энергия и как происходит обмен энергией между физическими объектами.

7. Что такое энергия?

Что же такое энергия? Вот что сообщают по этому вопросу авторы проекта «Моя энергия» ведущий производитель электрической и тепловой энергии в Северо-Западном регионе России ОАО «ТГК-1» и член Ассоциации школ ЮНЕСКО Санкт-Петербургская Академия постдипломного педагогического образования (СПб АППО): энергия – удивительное явление. Ею пропитан наш мир. Энергия может находиться в людях и животных, в камнях и растениях, в ископаемом топливе, деревьях и воздухе, в реках и озерах. Энергия поднимает в космос ракеты, движет автомобилями, кораблями и самолетами, зажигает миллионы огней больших городов. Энергия дает нам свет, тепло, связь. Энергия – явление многостороннее и многозначное. Само слово «энергия» заимствовано из греческого языка и означает «действие». Чуть сложнее определение энергии, принятое в мире науки: «это общая количественная мера различных форм движения материи» [14].

Красиво, художественно, загадочно, но непонятно.

Википедия, как обобщённый источник знаний, так формулирует понятие энергии: энергия – скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи, мерой перехода движения материи из одних форм в другие [15].

Ещё более уклончиво и неясно. В общем, наука пока не знает точно, что такое энергия.

Существуют два вида энергии: в состоянии покоя и в движении – потенциальная энергия и кинетическая энергия. Потенциальная энергия физического объекта – его внутренняя энергия, уровень потенциальной энергии определяется высотой электронов над ядром. Кинетическая энергия – энергия в движении в виде электромагнитных волн как средство передачи энергии от одного физического объекта к другому. Кинетическая энергия атомов – электромагнитные волны, которые могут преобразовываться в другие виды энергии: теплоту, свет, радиоволны, электричество и др. Электромагнитные волны возникают только при разности потенциалов состояния между физическими объектами. Потенциальная энергии – внутренняя энергия физических объектов. Потенциальная энергия переходит от горячего тела к холодному посредством излучения энергии.

Кинетическая энергия, полученная промышленным способом, может легко переходить в другие виды энергии также с помощью соответствующих средств и механизмов: в тепловую в электрических печах, в механическую с помощью электромоторов, в световую посредством ламп накаливания.

Потенциальная энергия – это потенциал состояния атома, который определяется высотой орбит атома относительно ядра. В метрологии потенциал состояния атомов характеризуется температурой физического тела. Потенциальная энергия атомов стабильна до возникновения разности потенциалов состояния. Кинетическую энергию, представляющую собой электромагнитные волны, сберечь нельзя, она после выработки должна быть сразу использована. Электростанции и радиостанции генерируют кинетическую энергию в виде электромагнитных волн, которую можно по проводам или беспроводным способом передать потребителям, чтобы превратить в энергию световую, тепловую, механическую, звуковую.

Атом является переносчиком (транслятором) энергии и одновременно её хранителем в виде потенциальной энергии, величина которой определяется потенциалом состояния атома. В виде потенциальной энергию сохраняют атомы за счёт положения электронов относительно ядра: чем дальше электроны от ядра, тем выше их потенциальная энергия. Если нет разности потенциалов состояния у соседних атомов, потенциальная энергия сохраняется сколь угодно долго, пока не появится разность потенциалов. При наличии разности потенциалов, электроны атома с более высоким потенциалом состояния теряют свою потенциальную энергию и излучают её в виде электромагнитных волн. Внутренняя потенциальная энергия атома переходит в кинетическую энергию. Электроны соседнего атома поглощают кинетическую энергию и превращают её в потенциальную. Излучаемая электронами кинетическая энергия – средство выравнивания потенциалов состояния соседних атомов, что равносильно выравниванию температуры между горячим и холодным телами.

Таким образом, потенциальная энергия – состояние атома, определяемое положением орбит вращения электронов. Кинетическая энергия – электромагнитное излучение как средство передачи энергии от тела к телу для выравнивания их потенциалов состояния.

Энергия присуща каждому физическому телу (объекту). Подпитка внутренней энергии физических объектов происходит за счёт внешних источников: солнечной энергии, тепловой энергии сжигания топлива или внутренней энергии других тел. Внешние источники пополнения тел энергией могут быть временными (сжигание топлива, пища для фауны) или постоянными (энергия Солнца, питание для флоры). При разности потенциалов потенциальная энергия объекта превращается в кинетическую и через электромагнитное излучение переходит к объекту с меньшей потенциальной энергией. Таким образом, энергия может быть в покое (потенциальная энергия) и в движении (кинетическая энергия).

Электромагнитная волна – способ передачи потенциальной энергии путём превращения её в кинетическую от одного атома другому, имеющему меньшую потенциальную энергию, посредством колебательного контура электронов. Электрон формирует и излучает электромагнитные волны. Поглощающий электрон своим колебательным контуром принимает электромагнитные волны, часть кинетической энергии превращает в свою потенциальную, остальную энергию передаёт дальше соседнему атому при наличии разности потенциалов состояния.

Энергия не может быть передана от тела к телу материальными частицами: квантами, фотонами, электронами. Все теории и гипотезы, в которых материальные частица используются как средство передачи энергии, не соответствуют действительности. Единственным средством передачи энергии тепловой, световой, ультрафиолетового излучения, электрического тока и, тем более, радиоволн, является электромагнитные волны. Другие виды излучения также передаются аналогичным образом.

8. Излучение и поглощение энергии.

Излучение и поглощение энергии – процессы взаимосвязанные. В случае появления разности потенциалов состояния синхронно изменяется мощность вращающего электромагнитного поля ядра: при получении энергии радиус силовых линий увеличивается, электроны ускоряются, их кинетическая энергия переходит в потенциальную. Электроны работают как резонаторы – получают электромагнитные колебания и повышают свою потенциальную энергию. Процесс поглощения и излучения энергии – единый процесс. Каждый электрон атома при наличии разности потенциалов после поглощения энергии излучает её. Из-за разности потенциалов состояния потенциальная энергия электронов переходит в кинетическую энергию путём электромагнитного излучения, поглощается электронами с меньшей потенциальной энергией и превращается в потенциальную энергию.

Механической моделью процесса передачи энергии может быть переброска сыпучего материала на другое место лопатой: нагнулся, зачерпнул, распрямился, бросил, нагнулся и т.д.

Функция электронов – принимать или излучать электромагнитные волны. В электроне длится непрерывный процесс получения и передачи энергии. При излучении энергии на каждом обороте электрона вокруг собственной оси образуется полная волна: одна полуволна – получение энергии резонатором электрона, вторая полуволна – передача энергии осциллятором электрона. При поглощении энергии идёт противоположный процесс. Резонатор и осциллятор электрона является одним и тем же колебательным контуром. Вращение электрона в режиме получения и передачи энергии как раз и определяет волновую сущность процесса передачи энергии и описывается синусоидой.

Ядро атома и электроны имеют одну и ту же угловую скорость. На каждом обороте ядра вокруг оси изменяется мощность его вращающего электромагнитного поля: удаление силовых линий от ядра при поглощении энергии и приближение силовых линий к ядру при излучении энергии. При поглощении энергии электрон ускоряется в связи с постепенным переходом на орбиту большего радиуса и его потенциальная энергия увеличивается. Ядро атома образует вращающее поле таким образом, что каждому протону соответствуют свои силовые линии электромагнитного поля. По самой интенсивной, генеральной силовой линии и движется электрон. При излучении энергии электрон замедляется и постепенно переходит на более низкую орбиту, а его потенциальная энергия его уменьшается. Такой цикл электрон совершает за один оборот вокруг собственной оси. Процессы поглощения и излучения энергии состоят из импульсов полуволн, то есть имеют дискретный характер. Направление передачи энергии всегда единое: от тела с большей температурой к телу с меньшей температурой, или, что равносильно, от атомов с большей потенциальной энергией к атомам с меньшей потенциальной энергией.

Генератором и приёмником излучения является электрон. Где бы ни был электрон: на Солнце или на Земле, в золоте или навозе – колебательный контур его универсален. Все электроны вселенной универсальны – имеют одинаковую частоту колебаний контура, который работает как генератор электромагнитных волн или как их приёмник, чередуя эти действия.

Каждый электрон половину оборота вокруг оси поглощает (излучает) энергию, а вторую половин оборота излучает (поглощает) её. Передача энергии от одного электрона другому осуществляется дискретно – полуволнами. Полуволна энергии, которая излучается электроном, состоит из электромагнитных волн всех диапазонов, которые соответствуют химическому составу и температуре излучающего объекта. Такая же вторая полуволна энергии поглощается другим электроном.

Электроны горячего тела излучают не конкретную электромагнитную волну, а импульсы энергии, в который входят все волны излучающего объекта, состав которых определяется температурой излучения и химическим составом. Если частота электромагнитных волн излучения больше частоты вращения атома вокруг собственной оси, в импульс полуволны энергии входит количество излучаемых волн, равное соотношению частоты волны и частоты вращения атома вокруг оси. Если частота передаваемой волны меньше частоты вращения атома вокруг оси, волна передаётся дискретными отрезками. Так как дискретные отрезки волны передаются разными электронами со сдвигом во времени, поглощаемая волна воспринимается как непрерывная.

Теоретическая физика не может ответить на вопрос: почему электрон не излучает? А может ли в электрической цепи течь ток, если нет разности потенциалов? Так и в электроне атома: если нет разности потенциалов состояния физических тел, т.е. тела находятся при одинаковой температуре, электрон излучать не будет. Также электрон не излучает на полуволне поглощения.

Тело излучает кинетическую энергию посредством колебательного контура электронов на границе сред. Тело с большей потенциальной энергией электронов отдаёт энергию другому телу, пока их температуры не выровняются. Таким образом, при ускорении электрон не излучает энергии, а расходует её на ускорение для того, чтобы следуя за полем, подняться в течение полуоборота атома на более высокую орбиту и приобрести потенциальную энергию. На втором полуобороте электрон излучает энергию.

При охлаждении тела идёт обратный процесс: электроны замедляются и излучают потенциальную энергию, превращая её в кинетическую. Дальность распространения электромагнитных волн определяется мощностью излучения.

С ростом температуры при переходе электронов на более высокие орбиты вслед за электромагнитным полем, при равной круговой скорости электроны, находящиеся на более высоких орбитах будут иметь большую скорость и, соответственно, кинетическую энергию. Орбиты электронов располагаются на таких расстояниях от ядра, чтобы обеспечивать стабильно устойчивое состояние атома. Орбиты атома – плавающие. Атом, переходя в иные условия, реагирует на них: происходят изменения в ядре и в положении электронов. Ядро, приобретая дополнительную энергию, увеличивает мощность электромагнитного поля, его силовые линии удаляются от ядра. Все электроны атома, поглощая энергию, по спиральной орбите следуют за полем согласованно все сразу. Потенциальная энергия атома изменяется аналогово. Абсолютные скорости электронов возрастают. С ростом температуры увеличиваются геометрические размеры атома.

Во время получения атомом внешней энергии никаких переходов (перескоков) электронов на другую орбиту нет. Все электроны атома постоянно находятся на своих орбитах, так же, как и небесные тела. Все ядра атомов любого физического тела имеют одинаковую скорость вращения вокруг собственной оси и, соответственно, равную угловую скорость вращающего электромагнитного поля. Это равносильно равенству угловых скоростей электронов. Благодаря равенству угловых скоростей колебательный контур электронов настроен на одну всеобщую частоту, что обеспечивает возможность передачи – приёма энергии. Электрон не может аккумулировать энергию: получил и немедленно должен отдать. Часть энергии расходуется на выравнивание потенциальной энергии с соседним электроном. Выравнивание температуры между горячим и холодным телами длится до тех пор, пока не наступит динамического равновесия. Электроны ранее горячего тела, теряя скорость, перестают излучать. Физической моделью передачи энергии от тела к телу могут быть сообщающиеся сосуды.

Абсолютно все материалы, независимо от того, проводники они, полупроводники или диэлектрики, успешно поглощают и излучают электромагнитные волны в диапазоне от инфракрасных до ультрафиолетовых.

Изучение закономерностей распространения света привело физику к признанию существования мирового эфира, или, в новой терминологии, физического вакуума. Мировой эфир – универсальная среда, заполняющая всё пространство, в том числе промежутки между атомами и молекулами в телах [16].

Непреложным фактом является процесс получения Землёй энергии Солнца. Но, если электромагнитное излучение Солнца доходит до Земли и нагревает все физические объекты, значит, в космосе и на Земле есть среда, в которой способны распространяться электромагнитные волны. Можно возражать против наличия такого физического поля, если рассматривать процесс поглощения – излучения в условиях воздушного пространства. Но, излучение Солнца неопровержимо доказывает, что такое всеобъемлющее физическое поле существует. Физическая среда – необходимое условие для распространения электромагнитных волн.

9. Теплопередача между телами и в массивном теле.

Если температура всех тел в замкнутом пространстве равна, не происходит процессов излучения и поглощения энергии между ними. Это означает, что электроны на орбитах атомов не излучают. Но только стоит появиться нагретому телу, например, включить электрическую лампочку или утюг, немедленно возникает разность потенциалов состояния и появляется тепловой поток. Неукоснительное свойство физических объектов – выравнивание потенциалов состояния. Горячее тело излучает энергию, окружающая среда поглощает её. Передача энергии от одного физического объекта другому осуществляется единственным универсальным способом – через электромагнитные волны.

Что же происходит с телами, окружающими источник энергии и самим источником? За счёт подведённой энергии электроны источника излучения работают как генераторы излучения, а электроны тел окружающей среды – как приёмники излучения. Процесс теплопередачи идёт до тех пор, пока есть разность потенциалов состояния, то есть до выравнивания температур.

Физические объекты излучают и поглощают энергию только поверхностью. Излучение и поглощение энергии возможно на границе раздела между телами или внутри тела между соседними атомами при наличии градиента температур. Чем больше поверхность излучающего или поглощающего тела, тем интенсивнее идёт процесс.

Какова физика процессов передачи энергии в массивных телах? Процесс излучения энергии складывается из процессов излучения и поглощения энергии между соседними слоями атомов и теле. Электроны служат только трансляторами энергии. При излучении энергии электроны наружного слоя тела при вращении вокруг собственной оси на первой полуволне излучают электромагнитные волны, а на второй полуволне поглощают энергию от электронов рядом лежащего атома, чтобы на следующей полуволне снова излучить её. Излучение и поглощение энергии происходит на границе двух атомных слоёв физического тела, имеющих различные потенциалы состояния, т.е. при наличии разности потенциалов или, что равносильно, разности температур. Так, за слоем слой, продолжается процесс излучения горячего тела через акты излучения – поглощения до выравнивания потенциалов состояния. По мере остывания тела уменьшается мощность излучаемой энергии и изменяется спектр волн электромагнитных колебаний.

Таким же образом происходит поглощение энергии, только в этом случае часть энергии идёт на выравнивание потенциалов состояния. Каждый электрон тела периодически поглощает и излучает энергию. Иначе не прогреется весь объём нагреваемого тела. Когда от источника тепла нагревается первый слой атомов, он начинает излучать энергию второму слою и т.д. Таким образом, за слоем слой тело прогревается, пока имеется источник нагревания. Волновой состав поглощённой и излученной энергии идентичен. Внутренняя энергия атома изменяется аналогово.

10. Излучение и поглощение солнечной энергии.

Из житейского опыта известно, что солнечные лучи способны нагревать абсолютно все материалы. Этот факт свидетельствует, что механизм поглощения энергии у всех физических объектов универсальный, способный аккумулировать солнечную энергию, превращая её в потенциальную энергию электронов. Атомы всех тел имеют идентичные устройства передачи и приёма энергии. Электроны имеют одинаковый колебательный контур, который способен работать в режиме осциллятора или резонатора.

Такой объект, как Солнце, имея восполняемое внутреннее тепло, постоянно генерируют через электроны электромагнитные волны энергии. Электроны атомов, которые находятся на поверхности Солнца, излучают непрерывный мощный поток электромагнитных волн. Разница температур Земли и Солнца огромная, поэтому поток энергии имеет большую мощность. Электромагнитные волны Солнца достигают Земли. Более слабые генераторы – электроны в телах, имеющих низкую температуру. Если сравнивать свечу, стекловаренную или мартеновскую печь, ядерный взрыв, мощности их электромагнитного излучения будут разительно отличаться и распространяться на различные расстояния.

Любая теория, по которой в микромире осуществляется массоперенос на расстояние, не соответствует истине. Массоперенос возможен в макромире, когда ветер поднимает пыль или двигает барханы в пустыне. Если рассуждать о стакане горячего чая, который остывает, теплота – это волна или корпускула, такая дискуссия вполне уместна. Но, если речь идёт об излучении Солнца, совершенно ясно, что фотоны, входя в плотные слои атмосферы, сгорят мгновенно, как сгорают микрометеориты (подающие звёзды) или обломки космических кораблей.

11. Теплота и свет – фрагменты электромагнитного излучения.

Излучение и поглощение энергии атомом – универсальное назначение электронов. Теплота и свет имеют общую природу с излучением энергии. В распространении электромагнитных волн особое место занимают свет и теплота. В природе понятия «теплота» и «свет» отсутствуют. Свет и теплота – категории не физические, а физиологические.

Свет – видимая часть спектра электромагнитных колебаний, которые способны ощутить только те представители фауны, которые имеют глаза. Свет – абстрактное понятие для человека, который потерял зрение.

Теплота – часть спектра электромагнитных колебаний в инфракрасном диапазоне. Теплота – свойство органов осязания представителей фауны и флоры. Теплота – уровень потенциальной энергии тела, который определяется положением орбит электронов над ядром атомов. Мерой потенциального состояния тела служит температура, введённая человеком для оценки внутренней энергии тела.

Тепло или холодно при какой-нибудь температуре, зависит от физиологии представителей фауны. Белым медведям тепло во льдах Северного ледовитого океана, пингвинам – во льдах Антарктиды. Неорганической природе всё равно, какая температура окружающей среды. Теплота – состояние тела, в котором электроны атомов имеют большую потенциальную энергию, чем потенциальная энергия электронов в атомах окружающей среды. Если тёплое тело поместить в более тёплую среду, оно окажется холодным. Нагревание увеличивает потенциальную энергию тела, охлаждение уменьшает её до тех пор, пока разность потенциалов состояния будет равна нулю.

Теплота тела определяется не хаотическим тепловым движением частиц в нём. Теплота – понятие относительное. Всегда тёплым будет тело, которое излучает энергию в окружающую среду, и, наоборот, холодным, которое поглощает энергию. Таким образом, теплота, это не скорость беспорядочного теплового движения частиц физического объекта, а состояние, в котором тело излучает энергию.

Свет и теплота не нуждаются в отдельных теориях – это излучение энергии посредством электромагнитных волн.

12. Что такое электрический ток?

Что такое электрический ток? Как наука отвечает на этот вопрос?

Электрический ток в металлах – это упорядоченное движение электронов под действием электрического поля [17].

В классической физике под электрическим током понимается направленное движение электронов от плюса к минусу. Всё просто, но это – иллюзия. Электроны вообще не двигаются в проводнике. А если предположить, что они двигаются, то должна быть скорость их продвижения в проводнике [18].

Современная формулировка: электрический ток – это направленное движение электронов. Но это совсем не так. Движение электронов в металлах и полупроводниках происходит с очень малыми скоростями – единицы метров в секунду [19].

До настоящего времени наука не знает, что такое электрон и электрический ток. Объяснения основываются на постулатах, предположениях и допущениях, не подтверждаемых экспериментальными работами [20].

В работе [21] прямо говорится, что никому неизвестно, что такое электрический ток. Электричество – это не движение электронов. Электронная теория в корне не верна.

Вопреки учёным, электротехники (инженеры) рассматривают ток как электромагнитную волну, а не как движущиеся заряжённые частицы [22].

Из школьного учебника известно, что электрический ток – направленное движение электронов. Но это совершенно не так! Электрон в электрической цепи не может переносить энергию, единственный способ переноса энергии любого вида – через электромагнитные волны. Процесс передачи энергии универсальный – через колебательный контур электронов. Электрон поглощает энергию на полуволне вращения вокруг собственной оси, а на следующей полуволне излучает энергию соседнему электрону.

Электрический ток – передача импульсов волновой энергии со скоростью света от электрона электрону при наличии разности потенциалов, точно, как и в случае передачи тепловой энергии. Электроны передают энергию дискретно в виде электромагнитных волн, как и при любом обмене энергией между физическими объектами.

Длина волны электрического тока 6000 километров. Как же передаёт такую длинную волну колебательный контур электрона? На каждом обороте электрона вокруг оси передаётся дискретно фрагмент волны электрического тока. Так как дискретные отрезки волны передаются разными электронами со сдвигом во времени, передаваемая электромагнитная волна воспринимается как непрерывная. Какую волну выдаёт электрогенератор, точно такую волну передаёт линия электропередач потребителю. Если бы ток был движением электронов, как бы образовалась волна у потребителя через сотни километров от источника энергии, чтобы ток был переменным?

Какова физика процесса нагревания проводника электрическим током? Учёные по вопросу нагревания проводников электрическим током ничего не публиковали.

Чему же учат школьников учителя [23]: электрический ток нагревает проводник. Это явление нам хорошо известно. Объясняется оно тем, что свободные электроны в металлах или ионы в растворах солей, кислот, щелочей, перемещаясь под действием электрического поля, взаимодействуют с ионами или атомами вещества проводника и передают им свою энергию. В результате работы электрического тока внутренняя энергия проводника увеличивается.

Не глубже знания о нагревании проводника током и у студентов [24]: при прохождении электрического тока через металлический проводник электроны сталкиваются то с нейтральными молекулами, то с молекулами, потерявшими электроны. При столкновении электронов с молекулами расходуется энергия, которая превращается в тепло.

А так объясняют непросвещённой публике нагревание проводов током инженеры [25]: известно, что проводники электрического тока внутри себя (с атомной точки зрения) имеют так называемые свободные электроны, которые перемещаются внутри вещества, перепрыгивая с одного атома на другой, соседний. Эти перемещения электронов имеют хаотический порядок до тех пор, пока к проводнику не подключён источник питания. При включении тока происходит упорядочивание движения электрически заряженных частиц, и они начинают с одного конца проводника перемещаться на другой конец. Поскольку движение электронов имеет не идеально прямую и беспрепятственную траекторию движения, то, естественно, при столкновении с атомами вещества заряженные частицы теряют часть своей внутренней энергии. Именно эта потерянная энергия сообщается атому вещества, в результате чего он увеличивает свою температуру. Следовательно, чем больше электронов протекает через провод (чем больше величина тока), тем больше энергии отдаётся самому веществу и тем сильнее провод нагревается.

Интересно объясняют нагревание электрическим током проводников специалисты компании ПромЛан, которая специализируется на комплексной поставке кабеля и провода [26]: причины нагрева проводников кроются в самой природе электрического тока. Как известно, ток представляет собой упорядоченное перемещение по проводнику заряженных частиц (электронов) под воздействием электрического поля. Кристаллическая решетка металлов обладает чрезвычайно высокими внутренними молекулярными связями, которые и приходится преодолевать электронам в процессе движения. В результате этого высвобождается значительное количество теплоты и происходит преобразование электрической энергии в тепловую. Довольно грубо, но при этом наглядно, это можно сравнить с выделением теплоты при трении. Электроны проходят по проводнику и «трутся» об атомы кристаллической решетки металла, что и приводит к выделению тепла.

Лучше было бы науке прямо признать, что пока неизвестно, что такое электрический ток, что не способствовало бы такому вульгарному объяснению природы электрического тока и явления нагревания проводника током.

Если в электрической цепи находится сопротивление – такой участок, который, получая электромагнитную волну энергии из соединительного провода, не в состоянии полностью излучать её дальше в цепь, излишняя энергия расходуется на увеличение потенциальной энергии атомов, что равносильно повышению температуры. Нагретое сопротивление начинает излучать энергию в пространство. Если увеличивать сопротивление или силу тока, нагревание сопротивления будет продолжаться до тех пор, пока в результате термического расширения не произойдёт фазовый переход в жидкое состояние, и сопротивление расплавится.

Все тела, независимо от их природы, успешно поглощают и излучают энергию всего диапазона частоты волн солнечного спектра. Почему диэлектрики, не пропуская электрического тока, без проблем поглощают и излучают весь спектр волн солнечного света? В работе [27] показано, что быстропеременные электромагнитные поля, частоты которых не ограничены условием малости по сравнению с частотами, характерными для установления электрической и магнитной поляризации вещества, существенным образом влияют на сопротивление диэлектриков, вызывая дисперсию их диэлектрической проницаемости – её зависимость от частоты переменного поля. При оптических частотах, и более высоких, фактически исчезает количественное отличие в свойствах металлов и диэлектриков. При очень больших частотах установление электрической или магнитной поляризации не успевает следовать за изменением электромагнитного поля. Частота поля должна быть велика по сравнению с частотами движения электронов в атомах данного вещества.

Диэлектрики успешно передают волны солнечного света и любые тепловые излучения. Волны длинного диапазона электрического тока блокируются поляризацией.

13. Радиоволна.

Даже название «радиоволна» и практика применения радиовещания и радиосвязи убедительно утверждают, что передача энергии проводным или беспроводным способом реализуется волнами электромагнитных колебаний. Каким образом объясняется образование радиоволн специалистами. Вот как описывает процесс излучения волн Хайдаров К.А. [28]: антенна осуществляет преобразование энергии тока высокой частоты в энергию радиоволн или, наоборот, преобразует энергию радиоволн в энергию тока высокой частоты.

Таким же образом освещается вопрос образования радиоволн и в работе [29]. Передающая антенна питается высокочастотным током от генератора передатчика. Этот ток, протекающий по проводам антенны, является источником электромагнитного поля, которое создается вокруг антенны и распространяется от нее в виде электромагнитных волн со скоростью 300000 км/сек в окружающее пространство. Другими словами, передающая антенна преобразует энергию высокочастотного тока в энергию электромагнитного поля.

Из приведенных примеров ясно, что в настоящее время физика процесса образования радиоволн неизвестна. Генерация и передача радиоволн до антенны аналогична генерации и передачи электрического тока: волны передаются по проводнику посредством поглощения и излучения энергии колебательным контуром электронов отдельными импульсами. Колебательные контуры электронов антенны излучают волны в пространство, как в пределах Земли, так и в космос. Распространение радиоволн в космосе неопровержимо доказывает существование физического вакуума (эфира) – среды для продвижения волн [16].

Излучение радиоволн происходит только с поверхностного слоя антенны – чем больше поверхность антенны – тем мощней сигнал. Это же положение справедливо и для принимающей антенны.

14. Заключение.

1. Разработана тория строения атома, которая объясняет сущность энергии, процессы поглощения и излучения энергии, теплопередачу в массивном теле, излучение и поглощение солнечной энергии, природу теплоты и света, природу электрического тока, физику процесса передачи тока, физику процесса нагревания проводника током, физику процесса излучения радиоволн.

2. Передача любого вида энергии: электрической, тепловой, световой, радиоволн, от сжигания топлива, солнечного излучения, от съеденной пищи осуществляется только волновым способом электромагнитными волнами.

3. Материальные частицы не могут переносить энергию. Все теории, в которых переносчиками энергии являются материальные частицы – ошибочны.

4. Таких материальных частиц как квант и фотон в природе нет. Квантовая механика, как ветвь теоретической физики, исследует частицы и процессы, которых не существует.

5. Квантовая механика – ложное направление теоретической физики, несовместимое с наукой. Квантовая механика должна уйти из науки.

Ссылки на источники:

1. Шевченко В.В., http://selena.sai.msu.ru/Shev/Publications/Solar_System/Solar_System.htm

2. http://www.astro21vek.ru/sun-sistem

3. Демин В.Н. http://www.adaptive.com.ua/lib/universe/32.html

4. Демин В.Н. http://polbu.ru/demin_secrets/ch32_i.html

5. http://solmeh.narod.ru/body3.htm

6. С.В.Громов, Н.А.Роднина. http://phscs.ru/physics9g/satellite

7. Штернфельд А.А. http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/schternf/ot-isz/02.html