ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ И ЕЁ ПРИЛОЖЕНИЯ

ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ И ЕЁ ПРИЛОЖЕНИЯ

 

 

А.И.БОЛУТЕНКО

 

E-mail: bolutenko@mail.ru                          Физика                          Главная

 

 

 

1. Состояние знаний о строении физических объектов.

 

     Успехи физики и химии велики: создана теория строения атома, разработана теория строения молекул. Теоретическая физика разработала молекулярно-кинетическую теорию строения вещества, углубив её физической кинетикой, статистической механикой и термодинамикой. Но, если посмотреть на неживую природу, окружающую каждого человека, нельзя увидеть ни атомов, ни молекул. Вокруг нас находятся физические объекты природы, состояние материи которых разительно отличается между собой: существуют твёрдые тела, жидкости и газы.

     Для понимания сущности явлений, свойств физических объектов и процессов, происходящих в них при изменении внешних условий, теоретические достижения науки должны отвечать на целый ряд вопросов, входящих в компетенцию теоретической физики:

 

1. Что такое энергия, теплота, свет, электрический ток, как образуются радиоволны?

2. Как происходит нагревание и охлаждение тел, термическое расширение, теплопередача?

3. Как излучается и поглощается теплота, как происходит плавление твёрдых тел, как затвердевают жидкости?

4. Какова физика процесса перехода вещества в другое агрегатное состояние?

5. Чем определяется прочность твёрдых тел и вязкость расплавов?

6. Что такое поверхностное натяжение, как происходит сфероидизация жидкостей?

7. Какие свойства поверхности конденсированного тела, почему прочность тонких волокон велика?

 

     Как же отвечают на эти вопросы молекулярно-кинетическая теория и квнтомеханическая теория строения атома?

 

 

2. Интерпретация физических явлений, строения и свойств физических объектов.

 

 

     Как обстоит дело в физике с пониманием вопросов строения физических тел и объяснением их свойств? Рассмотрим, как молекулярно-кинетическая теория и квантомеханическая теория строения атома объясняют сущность физических явлений, строение физических объектов и их свойства.

 

 

2.1. Физические явления: энергия, теплота, свет, электрический ток, радиоволны.

 

2.1.1. Энергия.

 

     Энергия – действие, деятельность, сила, мощь, скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи, мерой перехода движения материи из одних форм в другие. С фундаментальной точки зрения, энергия представляет собой один из трёх (энергия, импульс, момент импульса) аддитивных интегралов движения (то есть сохраняющуюся при движении величину), связанный, согласно теореме Нётер, с однородностью времени. Таким образом, введение понятия энергии как физической величины целесообразно только в том случае, если рассматриваемая физическая система однородна во времени [1].

 

2.1.2. Теплота.

 

     Энергия, которую получает или теряет тело в процессе теплообмена с окружающей средой, называется количеством теплоты или просто теплотой. Теплота – это одна из основных термодинамических величин в классической феноменологической термодинамике [2].

     Другие источники считают, что теплота – кинетическая часть внутренней энергии вещества, определяемая интенсивным хаотическим движением молекул и атомов, из которых это вещество состоит. Мерой интенсивности движения молекул является температура. Количество теплоты, которым обладает тело при данной температуре, зависит от его массы [3]. Или же теплота – энергия, передаваемая от более нагретого тела менее нагретому при непосредственном соприкосновении или излучением [4].

 

2.1.3. Свет.

 

     Квантовая теория света: свет представляет поток своеобразных частиц материи, так называемых квантов, или фотонов. Эйнштейн доказал, что фотоны обладают не только некоторой энергией, которую они уносят от светящегося тела, но и (соответственно этой энергии) некоторой массой, а значит и весом, как это вытекало из новой теории тяготения, установленной Эйнштейном на основе теории относительности [5].

 

2.1.4. Электрический ток.

 

     Электрический ток – направленное движение заряженных частиц в электрическом поле. Заряженными частицами могут являться электроны или ионы (заряженные атомы) [6].

 

2.1.5. Радиоволна.

 

     Радиоволны – электромагнитное излучение с длинами волн в электромагнитном спектре длиннее инфракрасного излучения. Радиоволны имеют частоту от 3 кГц до 3000 ГГц, и соответствующую длину волны от 100 километров до 0,1 миллиметра. Как и все другие электромагнитные волны, радиоволны распространяются со скоростью света. Естественными источниками радиоволн являются молнии и астрономические объекты. Искусственно созданные радиоволны используются для стационарной и мобильной радиосвязи, радиовещания, радиолокации и других навигационных систем [7].

 

 

2.2. Свойства физических объектов и процессы, происходящие в них при изменении внешних условий.

 

2.2.1. Нагревание.

 

     Нагрев – искусственный или естественный процесс повышения температуры материала (тела) либо за счёт внутренней энергии, либо за счёт подведения к нему энергии извне. Нагрев тела происходит за счёт увеличения скорости движения либо колебаний молекул и атомов, составляющих его. Движение молекул и атомов в разных телах происходит по-разному. Нагрев газов – молекулы газов беспорядочно движутся с большими скоростями (сотни м/с) по всему объему газа. Сталкиваясь, они отскакивают друг от друга, изменяя величину и направление скоростей. Нагрев жидкостей – молекулы жидкости колеблются около равновесных положений (так как расположены почти вплотную друг к другу) и сравнительно редко перескакивают из одного равновесного положения в другое. Движение молекул в жидкостях является менее свободным, чем в газах, но более свободным, чем в твердых телах. В твёрдых телах частицы колеблются около положения равновесия. С ростом температуры скорость частиц увеличивается, поэтому хаотическое движение частиц принято называть тепловым [8].

 

2.2.2. Охлаждение.

 

     Охлаждение, как и нагрев, основано на теплообмене – это самопроизвольный переход тепла от тела с большей температурой к телу с меньшей температурой [9].

 

2.2.3. Тепловое расширение.

 

     Тепловое расширение – изменение линейных размеров и формы тела при изменении его температуры. Количественно тепловое расширение жидкостей и газов при постоянном давлении характеризуется изобарным коэффициентом расширения (объёмным коэффициентом теплового расширения). Для характеристики теплового расширения твёрдых тел дополнительно вводят коэффициент линейного теплового расширения. Если в твердом теле основным механизмом расширения и других тепловых эффектов является увеличение амплитуды колебаний кристаллической решетки, то в случае жидкости – это уменьшение числа ближайших соседей, которое характеризует ближний порядок. Кристалл обладает как дальним, так и ближним порядком, жидкость – только ближним, газ – никаким. Кристалл сохраняет и объем, и форму, жидкость – только объем, а газ не имеет ни фиксированного объёма, ни формы [10].

 

2.2.4. Теплопередача.

 

     Теплопередачафизический процесс передачи тепловой энергии от более горячего тела к менее горячему, либо непосредственно (при контакте), или через разделяющую (тела или среды) перегородку из какого-либо материала. Когда физические тела одной системы находятся при разной температуре, то происходит передача тепловой энергии, или теплопередача от одного тела к другому до наступления термодинамического равновесия. Самопроизвольная передача тепла всегда происходит от более горячего тела к менее горячему, что является следствием второго закона термодинамики [11].

 

2.2.5. Излучение и поглощение тепла.

 

     Пока в науке нет объяснения процесса излучения и поглощения тепла. И не может быть достойного ответа. Непонятно, как могут колебания частиц на Солнце привести в колебание частицы всех физических объектов на Земле?

 

2.2.6. Плавление.

 

     Плавление – это процесс перехода тела из кристаллического твёрдого состояния в жидкое, то есть переход вещества из одного агрегатного состояния в другое. Плавление происходит с поглощением теплоты плавления и является фазовым переходом первого рода, которое сопровождается скачкообразным изменением теплоёмкости в конкретной для каждого вещества температурной точке превращения – температура плавления. Способность плавиться относится к физическим свойствам вещества [12].

     В работе [13] отмечается, что исследование процесса плавления во всех деталях представляется весьма важным для выявления особенностей жидкого состояния. Но теории плавления в настоящее время нет.

 

2.2.7. Затвердевание.

 

     Кристаллизация (затвердевание) вещества – переход вещества из жидкого состояния в твёрдое. Чтобы началась кристаллизация расплавленного тела, оно должно остыть до определённой температуры. Температура, при которой вещество отвердевает (кристаллизуется) называют температурой отвердевания или кристаллизации. Опыт показывает, что вещества отвердевают при той же температуре, при которой плавятся [14].

 

2.2.8. Переход в другое агрегатное состояние.

 

     Агрегатное состояние вещества – состояние одного и того же вещества в определённом интервале температур и давлений, характеризующееся определёнными, неизменными в пределах указанных интервалов, качественными свойствами: способностью (твёрдое тело) или неспособностью (жидкость, газ, плазма) сохранять объём и форму, наличием или отсутствием дальнего (твёрдое тело) и ближнего порядка (жидкость), и другими свойствами. Традиционно выделяют три агрегатных состояния: твёрдое тело, жидкость и газ [15].

 

2.2.9. Прочность.

 

     Прочность физике и материаловедении) – свойство материала сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, возникающих под воздействием внешних сил [16].

 

2.2.10. Поверхностное натяжение.

 

     Поверхностное натяжение – термодинамическая характеристика поверхности раздела двух находящихся в равновесии фаз, определяемая работой обратимого изотермокинетического образования единицы площади этой поверхности раздела при условии, что температура, объём системы и химические потенциалы всех компонентов в обеих фазах остаются постоянными. Поверхностное натяжение имеет двойной физический смысл – энергетический (термодинамический) и силовой (механический). Энергетическое (термодинамическое) определение: поверхностное натяжение – это удельная работа увеличения поверхности при её растяжении при условии постоянства температуры. Силовое (механическое) определение: поверхностное натяжение – это сила, действующая на единицу длины линии, которая ограничивает поверхность жидкости [17].

 

2.2.11. Прочность тонких волокон.

 

     Молекулярно-кинетическая теория не объясняет феномен высокой прочности тонких волокон.

 

2.2.12. Сфероидизация жидкости.

 

     Молекулярно-кинетическая теория не в состоянии предложить модель сфероидизации жидкости.

 

2.2.13. Вязкость.

 

     Вязкость (внутреннее трение) – одно из явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. В результате работа, затрачиваемая на это перемещение, рассеивается в виде тепла. Механизм внутреннего трения в жидкостях и газах заключается в том, что хаотически движущиеся молекулы переносят импульс из одного слоя в другой, что приводит к выравниванию скоростей – это описывается введением силы трения [18].

 

2.2.14. Физика поверхности.

 

     Молекулярно-кинетическая теория не рассматривает теорию физики поверхности.

 

 

2.3. Состояние теоретической физики по интерпретации физических явлений, процессов и свойств материи.

 

     На протяжении развития цивилизации человечество интересовало, как же устроена природа. Долгий путь познания многих поколений учёных привёл к созданию молекулярно-кинетической теории [19]. МКТ декларировала свои возможности в объяснении строения физических объектов. Основные положения теории гласили: вещества состоят из мельчайших частиц (молекул, атомов, ионов), частицы находятся в непрерывном хаотическом движении, частицы соударяются друг с другом как абсолютно упругие тела, и в более новой трактовке – частицы взаимно притягиваются и отталкиваются. Однако, на вопрос о том, как устроена материя, в МКТ нет даже намёка.

     Собранные вместе объяснения физических явлений, процессов и свойств физических объектов вызывают сожаление о печальном состоянии теоретической физики. Все объяснения – нищета физической науки. Стало ясно, что наука заблудилась в дебрях прошлого. Если бы наука свято сберегала первое представление о явлениях и свойствах природы, до сих пор Земля была бы плоской и лежала на трёх китах, а Солнце вращалось бы вокруг Земли. С появлением новых знаний старые представления о природе должны уступать место более верным, что и является сутью науки – постепенное движение вперёд к истине. Но так случается не всегда. И это не совсем радостное событие произошло с молекулярно-кинетической теорией строения материи.

     Дальнейшее развитие МКТ привело к тому, что физики её даже не вспоминают. Но на базе МКТ развились такие направления теоретической физики, как физическая кинетика, статистическая механика, термодинамика.

Несостоятельность молекулярно-кинетической теории очевидна, но отказаться от неё теоретическая физика не в состоянии, потому что рухнут, как ложные, ветви молекулярной физики: физическая кинетика, статистическая механика и термодинамика, которые возникли на базе МКТ.

Реальность сурово опровергает пустоту МКТ, а теоретической физике всё равно: поёт всё ту же песнь о частицах, из которых устроено вещество, и об их беспорядочном тепловом движении.

 

 

3. Несостоятельность молекулярно-кинетической теории.

 

     Даже неудобно включать вышеприведенные перлы физических определений в научную статью. Но что имеем, то имеем. Это теоретическая физика начала 21 столетия. Мягко говоря, такая интерпретация физических явлений, процессов и свойств физических объектов слабо похожа на науку. Ведь каждая хозяйка знает, что нагрев – это повышение температуры.

     Близкое знакомство с достижениями молекулярно-кинетической теории и квантомеханической теорией строения атома показало, что теоретическая физика ничего не знает об основных физических явлениях, относящихся к строению материи, ни о процессах, происходящих с физическими объектами при изменении внешних условий, ни об их физических свойствах.

     Странно, что теоретическая физика в 21 веке ещё не разработала теорию строения вещества, теорию теплоты, теории излучения и поглощения тепла,

теорию теплопередачи и ещё многое другое. Да и могла разработать, так как молекулярно-кинетическая теория, на базе которой развивается теоретическая физика, держит физиков в плену далёкого прошлого.

     Как же так могло случиться, почему мощные научные силы физиков-теоретиков всего мира оказались перед неразрешимыми проблемами? Такой застой в физике произошёл в связи с использованием для развития теоретической физики абсолютно абсурдной молекулярно-кинетической теории строения материи и выдуманной теорией строения атома.

     Но, как указывалось выше, отказаться от МКТ физики никак не могут, потому что на базе молекулярно-кинетической теории возникли физическая кинетика, статистическая механика и термодинамика, которые вместе с МКТ должны будут пойти на свалку истории науки.

     Молекулярно-кинетическая теория – такое околонаучное невежество, что даже и осуждать её не хочется. Как говорят: лежачего не бьют. Но это такой лежачий, который закрыл все дороги в будущее, заполонил все школьные и университетские учебники и стал преградой для истины, которая упорно изгоняется. Ложь МКТ внедряется в головы подрастающих поколений и является большим злом. Рассмотрим с этих позиций, что же такое молекулярно-кинетическое учение?

     Физики тверды в своём упорстве игнорировать МКТ, за прошедшие более ста лет её триумфального шествия серьёзно задержали развитие науки: ни один журнал, великий и не очень, не принимал к публикации статей, противоречащих ложной теории. Реакционная роль МКТ очевидна.

Молекулярно-кинетическая теория вошла в противоречие с другими науками, которые не приняли ложных представлений физики о беспорядочном движении частиц в физических объектах и шли своим путём. В химии МКТ фактически отвергала химическую связь, в механике – прочность твёрдых тел, в кристаллографии – кристаллические решётки минералов. Другие науки также не восприняли молекулярно-кинетической теории. Молекулярная биология, не обращая внимания на МКТ, разрабатывает строение и структуру биологических объектов, геология – структуры и текстуры горных пород.

     Нет однозначной формулировки основных положений молекулярно-кинетической теории. Вместо того, чтобы отказаться от изживших себя из-за несостоятельности положений, заменяют их другими, которые вступают в конфликт с представлениями о кинетическом движении частиц в физических телах. Молекулярно-кинетическая теория в корне антинаучна. Направления исследований, возникших на базе МКТ: статистическая физика, кинетическая механика и термодинамика являются продолжением тупикового развития физики. Если в основу этих антинаучных направлений заложены ошибочные постулаты, ожидать научного прогресса от деятельности приверженцев МКТ бессмысленно.

     Есть хорошая поговорка: коней на переправе не меняют. Но физики заменили, и нельзя найти авторства, коль изменение не удостоено Нобелевской премии. Если создана молекулярно-кинетическая теория, то изменять произвольно её положения недопустимо. Однако, если сильно хочется, то можно. Третье положение гипотезы, в котором постулируется притяжение и отталкивание частиц, тем самым отвергает положение о хаотическом движении частиц.

     Возможно, математический аппарат развития МКТ имеет смысл, но не в отношении строения физических объектов. Наука движется вперёд через открытие истин и через ряд ошибок, но ошибки надо признавать и отбрасывать, а не вводить в ранг неопровержимых фактов. Такой огромной ошибкой в физике является молекулярно-кинетическая теория, которая ложна и антинаучна. Странно, что современная физика признала такие три положения МКТ как подарок из 19 века.

     Классическая механика по отношению к объектам, имеющим электрический заряд, неприменима. Если тела, не имеющие заряда, могут иметь хаотическое движение и соударения между собой, можно согласиться, что в этом есть какая-то логика. Но, если положение о взаимодействии частиц как абсолютно упругих шаров вдруг было изменено на взаимодействие заряженных частиц, заряды должны немедленно вступить во взаимодействие и создать устойчивое физическое поле, не оставляя никаких надежд на кинетику.

     Только физика осталась до сих пор в ложных представлениях МКТ. Ни одна другая наука не приняла постулата о хаотическом движении частиц.

Химия, минералогия, кристаллография, геология, физика стекла твёрдо уверены, что структура физических объектов строго определена.

     Как доказательство непрерывного хаотического движения частиц в физических объектах было использовано броуновское движение. Трудно понять, как А.Эйнштейн мог возвести глупость броуновского движения, применительно к строению материи [20], в ранг теории, что отбросило теоретическую физику далеко назад. Из этого глухого тупика физика не может выйти до сих пор и далее заходит в невообразимые лабиринты. Чем интенсивнее идёт развитие ложного направления, тем труднее из него выйти.

     Совместить несовместимое невозможно. Ещё Пушкин знал, что нельзя запрячь в одну упряжку коня и трепетную лань, но это сделали физики, соединив два мира: макромир и микромир. Хотя представителям других наук казалось, что физика – это серьёзно!

     Невероятно, как на такое махровое невежество, как броуновское движение – результат кинетического движения частиц в теле, могла опираться, казалось бы, одна из величайших наук, как на постулат молекулярно-кинетической теории. Броуновское движение частиц построило мнимый мост между макромиром и микромиром и сводится к простой задаче: с какой скоростью должен разогнаться воробей, чтоб сбить с ног быка и отбросить в сторону на несколько метров?

      Трагическая ошибка А.Эйнштейна по созданию в 1905 году теории броуновского движения привела к печальным последствиям: в физике восторжествовала ложная молекулярно-кинетическая теория и задержала развитие науки. МКТ по своей сути реакционная, все научные журналы, свято оберегая ложь, закрывали путь истине. Ошибки теоретической физики увели в сторону от столбовой дороги развития науки и отбросили истинную науку назад более, чем на столетие.

     Как доказательство правильности положений МКТ приводится диффузия. Но несмешивающиеся жидкости – опровержение механического процесса диффузии. Диффузия – физико-химический процесс, обусловленный созданием двумя жидкостями смеси, имеющей более низкую потенциальную энергию. Несмешивающиеся жидкости полностью опровергают молекулярно-кинетическую теорию, которая является выдумкой физиков.

     Если на заре создания молекулярно-кинетическая теория носила характер научности, то в настоящее время все её положения в любых редакциях выглядят смехотворно:

1. Молекулы и атомы названы частицами, так что же движется?

2. Если хаотическое движение может быть в каких-то процессах с частицами макротел, то в микромире такое утверждение не выдерживает никакой критики, и даже нет парламентских выражений, чтоб дать ему определение.

Физические объекты, имеющие заряд, не могут вести себя хаотически.

3. Частицы – как упругие шары, это неуместная выдумка.

     Молекулярно-кинетическое учение имеет превратное представление о теплоте. Незнание сущности теплоты привело к созданию абсурдной теории.

В газах, жидкостях и твёрдых телах между молекулами и атомами никаких соударений нет. Каждое физическое тело в любом состоянии имеет устойчивую структуру, отличающуюся прочностью связей. В газах прочность связей настолько мала, и, кажется, что в газах нет структуры. В жидкостях прочность межмолекулярных связей возрастает, а в твёрдых телах приобретает значительные величины.

     Совершенно ясно, что физическая наука заблудилась в дебрях прошлого. Реальность сурово опровергает пустоту науки, а теоретическая физика и дальше держится за частицы и их беспорядочное тепловое движение.

     Все три положения и доказательства их правильности не выдерживают никакой критики. Первое положение молекулярно-кинетической теории гласит, что все объекты физического тела являются частицами. Сложно понять, взаимодействуют между собой электроны, ядра атомов, сами атомы или молекулы? Второе положение говорит, что все частицы находятся в тепловом хаотическом движении. Хаотического движения в природе не бывает, хаос может быть только на мусорной свалке. Посмотрите на звёздное небо, и станет ясно, что природа мудрее физиков. Если третье положение считает, что частицы взаимодействуют как упругие шары, это, мягко говоря, так далеко от истины, что даже нет аргументов для возражения.

     Итак, молекулярно-кинетическая теория является не научной теорией, а просто выдумкой физиков-теоретиков. Прискорбно, что в своё время антинаучность МКТ не была признана, а, наоборот, возведена в ранг единственно верной теории. Всё дальнейшее развитие молекулярно-кинетической теории, построенной на ложных постулатах, также является некорректным. Это – предмет тренировки ума. Сейчас физики стыдливо даже не хотят упоминать о МКТ.

     Молекулярно-кинетическая теория занимается частностями строения материи, не создав общей теории строения физических тел. Не представляя общего принципа устройства природных объектов, физика ушла в умозаключениях в мелкие подробности. Одевают в броню формул процессы, которых не существует в природе. Если теория верна, она неподвластна времени. Теоретическая физика зашла в глухой тупик и не желает из него выбираться.

     Молекулярно-кинетическая теория описывает, как ведут себя частицы тела при нагревании, но ничего не сообщает о положении частиц в пространстве, т.е. обходит стороной строение физических объектов.

Хаотическое движение частиц в газах, жидкостях и твёрдых телах равносильно отсутствию стабильной структуры, что соответствует полному отсутствию химической связи частиц. Если относительно газов и жидкостей ещё можно дискутировать, то твёрдые тела при хаотическом движении частиц не должны иметь прочности и быть подобными на сыпучие материалы, например, кварцевый песок. Если бы молекулы газа были в хаотическом движении, не было бы прочности связи между ними. Тогда б ни птица, ни самолёт не смогли бы оторваться от земли

     По существующим представлениям физики теория поверхности не может объяснить поверхностное натяжение, сфероидизацию капли, не поддавалась решению задача о высокой прочности тонких волокон. Только новая теория физики поверхности позволила разобраться в сущности вопроса, хотя высокая прочность волокон была проблемой физики твёрдого тела [21].

 

 

3.1. Выводы.

 

1. Во всех физических объектах нет никакого теплового движения. В зависимости от внешних условий изменяется состояние атома. Атом переходит на такой уровень потенциальной энергии, который обеспечивает устойчивую структуру для данных внешних условий.

 

2. Каждый физический объект образует устойчивое физическое поле, имеющее наименьшую потенциальную энергию. Никакой кинетики в понимании молекулярно-кинетической теории в физических объектах нет и быть не может. Положения МКТ – просто бесперспективная выдумка физиков.

 

3. Теоретическая физика нынешнего дня – мир иллюзий. Она заблудилась на задворках 19 века. Молекулярно-кинетическая теория не способна объяснить ни одного физико-механического свойства физических тел, раскрыть их сущность. Теоретическая физика должна давать не феноменологическое описание явления, а объяснять физику процесса.

 

4. Молекулярно-кинетическая теория и созданные на её базе ветви теоретической физики занимаются математическим описанием процессов, не существующих в природе. Успешное решение любых проблем в этом направлении не даёт и грана пользы для науки и практики.

 

5. Путь науки – путь проб и ошибок. Но, если произошла ошибка, её надо признать и исправить, а не усугублять положение дел. Физики завели науку о строении и свойствах материи в глухой тупик, из которого не видно выхода.

 

6. Несостоятельность молекулярно-кинетической теории налицо, но физики, сдерживаемые большими авторитетами, не пожелали отряхнуть наслоения лжи и пойти вперёд к истине, а начали развивать, такие же, ложные ветви теоретической физики. МКТ и развитая на её основе теоретическая физика даже не пытаются входить в реальность.

 

7. Конечно, сейчас каждому неортодоксальному физику ясно, что МКТ – ложь, физики стыдливо умалчивают о ней. Однако, на базе МКТ, в которой главным положением является кинетическое тепловое движение частиц, возникли новые направления физики. Но, если фундамент, на котором базируется физическая кинетика, статистическая механика и термодинамика не соответствует действительности, нельзя полагать, что эти направления физики являются истинными, хотя они шикарно одеты в броню формул.

 

8. Возможно, математический аппарат, применяемый для описания не существующих в природе процессов, и применим в иных случаях, но в вопросе строения физических объектов он совершенно бесполезен.

 

 

4. Теория строения физических объектов. Коллективная химическая связь.

 

     Как же устроен окружающий микромир макрообъектов в его разнообразии физических объектов, находящихся в состоянии газов, жидкостей и твёрдых тел, а также в физическом взаимодействии их между собой?

 

 

4.1. Аморфные тела.

 

     Школьный учебник физики учит, что наряду с кристаллическими телами есть тела аморфные. Классическим представителем аморфных тел является стекло, которое считается переохлаждённой жидкостью.

     Понятие «аморфный» означает «лишённый формы». Аморфные тела противопоставляются кристаллам, иными словами, твёрдые тела, у которых отсутствует дальний порядок, называют аморфными. При нагревании аморфные твёрдые тела постепенно переходят в жидкости.

     Стеклообразование происходит при таком наборе атомов, когда их заряды при температуре плавления и давлении в 1 атмосферу образуют именно стеклообразную структуру. Для однокомпонентных кварцевых стёкол переход из кристаллического состояния можно считать изоморфным состоянием кварца – стеклообразным. Для многокомпонентных стёкол стеклообразное состояние является формой существования материи.

     Стекло – это такое сочетание или искусственная смесь анионов и катионов, которая при расплавлении не может создать кристаллическую структуру, атомы вынуждены образовывать то соседство, которое возможно, и образуют наиболее стабильную в естественных земных условиях стеклообразную структуру, характеризующуюся различными по силе химическими связями, определяющими природу стеклообразного состояния.

     Аморфного состояния с присущими ему неестественными свойствами бесформенности в природе просто не существует. Любое твёрдое тело с любой структурой – это единственно возможная ситуация структуры в данных условиях. Аморфность же предполагает из одного и того же расплава при одних и тех же условиях получать различные конечные продукты.

     Вещества, которые в настоящее время считаются аморфными, следует отнести к классу полиморфных кристаллических веществ с неопределённым составом кристаллов, в которых существует целый ряд химических связей, различных по силе [22].

     Представления физики о наличии в природе аморфных тел глубоко ошибочно. Абсолютно все физические объекты природы и синтезированные материалы имеют строго определённую структуру, обладающую минимальной потенциальной энергией при данных параметрах внешней среды [23].

 

 

4.2. Стекло – твёрдое тело.

 

     В связи с невозможностью точного сбалансирования электрических зарядов ионов в стёклах, как и в кристаллических телах, имеются несовершенства структуры. Однако, стёкла являются твёрдыми телами не со случайной, а с постоянной структурой, соответствующей определённому химическому составу. Получение воспроизводимости экспериментальных данных по плотности и другим физико-химическим свойствам указывает на закономерности в образовании структуры стёкол [23].

     Стекло является стабильной формой существования твёрдых тел. Набор атомов, заданный химическим составом стекла, может образовывать систему с наименьшей энергией, то есть образуется стеклообразная структура с минимальным потенциалом.

     Стекло – не переохлаждённая жидкость, а структура, состоящая из такого набора атомов, который не может составить упорядоченного кристаллического соединения в силу распределения зарядов атомов. Положение атомов компонентов, входящих в стекло, характеризуется их электрическими зарядами. Именно электрический заряд атомов расставляет их в определённом порядке. Все ионы в структуре стекла находятся в узлах равновесия. Это есть узлы стеклообразной решётки. Располагаться в междоузлиях ионы не могут, так как для ионов в структуре таковых не существует – где в данный момент находится ион, там находится и узел. Любому состоянию вещества должны соответствовать определённые условия (или наоборот). Такими условиями являются температура, давление и гравитационное поле.

     Итак, стекло – не переохлаждённая жидкость, а вполне естественная самостоятельная стеклообразная структура, необходимое объективное состояние вещества, проявляющееся уже в расплавах [22].

 

 

4.3. Общая форма существования материи.

 

     На примере стеклообразного состояний разработана теория строения жидкости, твёрдого тела, а также теория фазовых переходов из одного агрегатного состояния в другое.

     Итак, как же устроены газы, жидкости и твёрдые тела? Так же, как и стекло: атомы в физических объектах расставляет по местам физическое поле, при этом образуется коллективная химическая связь. Все физические объекты, независимо от агрегатного состояния, в котором находятся, имеют единый принцип построения структуры: микрообъекты, составляющие тело, занимают свои места в силовом физическом поле. Такое строение физических объектов относится как к чистым веществам, так и к их смесям.

     Структура всех физических объектов строго определена и изменяется с изменением внешних параметров: температуры и давления. Аморфных тел в природе не существует, строение каждого физического объекта строго определено. Природа рациональна, хаос может сделать только человек руками или разумом. Стекло – такое сочетание или искусственная смесь атомов, образующих закономерно построенную стеклообразную структуру в соответствии с их зарядами, наиболее стабильную в естественных земных условиях, характеризующуюся дискретным набором различных по силе химических связей, определяющих природу стеклообразного состояния, и представляющее упорядоченную систему, обладающее переменной структурой и приведенным дальним порядком. Стеклообразное состояние является наиболее общей формой существования материи в виде твёрдых тел. Кристаллическое состояние – частный случай стеклообразного [22].

     Все физические объекты имеют универсальное строение: газы, жидкости и твёрдые тела. Они построены из атомов и молекул, имеющих электрический заряд, и поэтому создают ту единственную структуру, которая соответствует минимуму потенциальной энергии и максимуму прочности химических связей. Каждое из агрегатных состояний вещества, которое оно имеет в обычных условиях, можно за счёт внешних условий перевести в иное состояние. Классическим примером таких агрегатных состояний является вода. Но так же, как и воду, из любого агрегатного состояния вещества можно получить другое состояние путём нагревания или охлаждения в сочетании с давлением [24].

 

 

4.4. Стабильная структура физических объектов.

 

     Стекло – стабильная структура, состоящая из такого набора атомов, который не может составить упорядоченного кристаллического соединения в силу распределения зарядов атомов. Как и стёкла, все физические объекты также образуют стабильную структуру, обладающую различными физическими и механическими свойствами. Изменить структуру тел могут внешние воздействия: температура и давление, положительное и отрицательное.

     При некоторой температуре в массе вещества имеется равновесие атомов согласно их электрического заряда, и фактически нельзя сказать, что данному аниону принадлежит именно этот катион. Любой ион уравновешивает своим электрическим полем все заряды, координирующие с ним. При этом основная часть заряда идёт на взаимодействие с первой координирующей сферой, на следующие сферы воздействие заряда очень резко уменьшается. Одинаковые заряды в различных катионах неравнозначны. Имеет значение ионный радиус катиона и количество экранирующих его элементов [23].

 

 

4.5. Принципы построения физических полей.

 

     Структура расплава при стеклообразовании представляет динамическую систему, где каждый атом постоянно находится в движении. Результат этого движения определяется коллективным взаимодействием атомов всей системы не по законам геометрии, а по законам физики. В первую очередь структура стекла определяется тем набором атомов, который входит в её состав, а также размерами этих атомов, которые располагаются в определённом порядке благодаря электростатическому полю в системе. На образование структуры стекла оказывают влияние также внешнее давление и гравитационное поле [22].

     Характер химических связей окислов, входящих в состав стекла, не сохраняется. Благодаря этому и образуются стёкла. Ничего беспорядочного в любой структуре нет, так как каждая структура состоит из ионов, имеющих электрический заряд. Именно заряды ионов уже в расплаве расставляют их в таком порядке, в котором все элементы системы находятся в динамическом равновесии – снижение температуры расплава соответственно изменяет расстановку ионов для сохранения равновесия. То есть ионы занимают позиции с наименьшей потенциальной энергией и наибольшей силой химических связей между ними. В связи с таким представлением и в твёрдом стекле ионы находятся в строго определённом порядке, о чём свидетельствует воспроизводимость физико-химических свойств стёкол конкретного химического состава из различных варок, не говоря уже о промышленном производстве стеклоизделий [25].

     В каждом конкретном случае структура стекла является не просто случайной, а строго определённой. Набор атомов, входящих в состав стекла, выстраивает оптимальную в энергетическом аспекте структуру. То есть, любое стекло имеет дальний порядок, и благодаря различному химическому составу только ему присущее строение, где входящие в состав его атомы строят стеклообразную решётку на принципах химической связи.

Внутренняя энергия веществ есть функция размещения атомов: чем большее число связей, образованных каждым атомом, и чем ближе атомы расположены друг к другу, тем меньше внутренняя энергия. По таким же принципам строится структура всех физических объектов в любом агрегатном состоянии [22].

     Несомненно, что жидкость отражает структуру твёрдого тела, из которой оно образуется. Но, таким же образом, и твёрдое тело указывает на структуру расплава. Стёкла обычно образуются только из высоковязких расплавов. Почему же для стеклообразования необходим вязкий расплав в отличие от расплавов, образующих кристаллы? Очевидно, что уже в расплаве заложена структура будущего твёрдого тела. Поэтому все расплавы нельзя считать идентичными. Стёкла образуются из расплавов не благодаря их высокой вязкости и фиксации высокотемпературной структуры, а, наоборот, вязкость расплава большая в связи с тем, что это расплав стеклообразного вещества.

     Наиболее сложным, и в то же время основополагающим в вопросе понимания образования стёкол из кристаллических веществ, является переход в стеклообразное состояние чистых окислов, то есть получение однокомпонентных стёкол. Очевидно, что образование стекла из кристаллического вещества связано с перестройкой структуры – перемещениями атомов в кристаллической решётке и образованием структуры стекла.

     Возможность получения кварцевого стекла из кремнезёма указывает на способность химических связей кремний – кислород в кремнекислородных тетраэдрах кварца изменять свои параметры. Такая способность целого ряда окислов к изменению параметров кристаллической решётки при расплавлении как раз определяет возможность технического получения стекла.

     При расплавлении кремнезёма атомы кислорода в кремнекислородных тетраэдрах занимают новые положения, которые соответствуют минимумам энергии в данном состоянии. При охлаждении расплава кремнезёма атомы уже не могут образовывать первоначальную кристаллическую структуру и затвердевают в виде стекла. Это указывает на отсутствие внешних условий при охлаждении, способствующих образованию правильной кристаллической решётки. Низкое давление ведёт к снижению плотности упаковки системы, и она переходит в стеклообразное состояние.

     Переход ряда окислов после расплавления при атмосферном давлении в стеклообразное состояние указывает на их нестабильность в данных условиях. Стабильными веществами при давлении 1 атмосфера в условиях гравитационного поля Земли можно считать лишь такие, которые при затвердевании из расплава образуют свою первоначальную структуру.

     Отличие атомного состава и невозможность построения регулярной структурной сетки в системе приводит к отсутствию ближнего порядка в системе векторов, то есть вектора имеют различную величину и направление. Однако, в системе, независимо от направления, есть вектора, одинаковые по модулю. Это дискретные уровни структуры стекла по силе связи. При нагревании последовательный разрыв уровней связей по их силе приводит к совершенно новой системе с иными уровнями сил связей. Атомы, входящие в состав стекла, расположены в структуре не статистически, а строят стеклообразную решётку на принципах химической связи [22].

     Принципы построения физических полей тел во всех агрегатных состояниях универсальны и подобны физическим полям стеклообразного состояния.

 

 

4.6. Электронейтральность. Коллективная химическая связь. Роль эфира в формировании структуры и свойств физических объектов.

 

     Развитие химии привело к созданию теории строения молекул. Но единичная молекула ещё не определяет строения физического объекта. В работе [23] ещё в1977 году для описания строения стекла введено понятие коллективной химической связи. В процессе варки стекла из отдельных сырьевых компонентов, в конце концов, образуется стекломасса с определённым набором атомов. Каждый атом, имея свой электрический заряд, вступает во взаимодействие с другими, в результате образуется физическое поле с учётом гравитационной составляющей, что и является структурой твёрдого тела. Структура стекла должна быть равновесной для каждой температуры. В подвижном маловязком расплаве образуется структура с наименьшей потенциальной энергией. В застывшем стекле нет никаких движений структурных единиц. Нет движущих сил и достаточной энергии, чтобы атом мог совершить переход (скачёк) в другое положение.

     Электрически нейтральные молекулы, собранные вместе, не смогут обеспечить прочность твёрдого тела, вязкости жидкости, текучести газа.

Макромоделью такого представления может быть любой сыпучий материал.

В массивных телах вступает в силу коллективная химическая связь, под влиянием воздействия силового электромагнитного гравитационного поля (эфира) происходит деформация молекул для обеспечения устойчивого состояния с минимальной потенциальной энергией. Каждая молекула теряет электрическую нейтральность и образует прочные межмолекулярные силы благодаря взаимодействию электромагнитного поля физического объекта и гравитационного поля. Это положение является универсальным и относится ко всем агрегатным состояниям: твёрдым телам, жидкостям и газам.

     Любое вещество или смеси веществ в твёрдом, жидком и газообразном состоянии образуют устойчивое электрическое поле согласно электрических зарядов атомов и электронов. В этом физическом поле каждый атом занимает оптимальное положение с минимальной потенциальной энергией. В физическом объекте нет внутренних сил, способных хоть на малейшее расстояние сдвинуть какой-либо атом структуры со своего положения. Такое состояние физического объекта является результатом коллективной химической связи.

     Независимо от типа химической связи согласно теории строения молекул, при синтезе физического объекта немедленно возникает коллективная химическая связь. В коллективной химической связи положение атомов в молекуле значительно отличается от теоретических представлений строения молекулы. Коллективная химическая связь во взаимодействии с гравитационным полем (эфиром) определяет все свойства физического объекта.

     Есть ли в стекле химические соединения? В нормальных условиях для кристаллических веществ химическое соединение всегда определённо. Химическое соединение – это возможность взаимного сосуществования атомов, способных прочно удерживаться друг возле друга. С этой точки зрения в стекле есть химические соединения, но они неопределённого состава.

     Что же удерживает все атомы стекла в едином блоке? Такой силой является коллективная химическая связь. Силами, приводящими к монолиту, к единой большой «молекуле» являются силы неуравновешивания электрического заряда в каждом элементарном объёме стекла. Это неуравновешивание происходит в связи с асимметрией структуры из-за соответствующего набора атомов. Различия по силе химической связи в твёрдом теле как раз и определяют природу стеклообразного состояния [23].

     При некоторой температуре в массе вещества имеется равновесие атомов согласно их заряда, и фактически нельзя сказать, что данному аниону принадлежит именно этот катион. Любой ион уравновешивает своим электрическим полем все заряды, координирующие с ним. При этом основная часть заряда идёт на взаимодействие с первой координирующей сферой, на следующие сферы воздействие заряда очень резко уменьшается. Одинаковые заряды в различных катионах неравнозначны. Имеет значение ионный радиус катиона и количество экранирующих его элементов [22].

     Положения атомов компонентов, входящих в стекло, характеризуется их электрическими свойствами. Именно электрические заряды атомов расставляют их в определённом порядке, чтобы система была электрически нейтральна, и все атомы в ней имели наименьший потенциал и наибольшую силу связи. Образуется коллективная химическая связь, о которой уже упоминалось выше. Нельзя согласиться с тем, что катионы модификаторов находятся в пустотах между анионами и распределены статистически, образуя аморфную структуру. Структура стекла строится по тем же принципам, что и кристаллов, это общие законы строения твёрдых тел. В работе [26, стр. 253] говорится, что любой ионный кристалл по своей структуре представляет собой правильно чередующееся расположение положительных и отрицательных ионов. Между этими ионами действуют силы притяжения и отталкивания, равновесие между которыми и определяет фактически существующие в кристалле межионные расстояния. В кристаллах с ионной связью [27] ионы расположены периодически и вокруг каждого отрицательного иона находится несколько положительных, а вокруг положительных несколько отрицательных. Устойчивость того или иного типа координации в структуре [28] определяется таким взаимным расположением, которое исключает соприкосновение одинаковых и, стало быть, одноимённо заряженных ионов.

     Атомы в любом физическом объекте, твёрдых телах, жидкостях и газах, а также их смесях стремятся занять положение с минимальной потенциальной энергией и максимальной прочностью связей между ними. В массивном теле имеется равновесное положение атомов согласно их заряда, который определяет силу взаимодействия атома со всем окружением. Фактически нельзя сказать, что данному аниону принадлежит именно этот катион. Поэтому можно считать, что любой ион уравновешивает все заряды, координирующие с рассматриваемым ионом, хотя основная часть заряда идёт именно на это взаимодействие, а дальше на взаимодействие с зарядами второй сферы и так далее. Это взаимодействие и является ответственным за прочность вещества. Если каждый ион взаимодействует со многими, то можно сказать, что валентность элемента – величина статистическая. Благодаря такому взаимодействию образуется коллективная химическая связь во всех физических объектах [22].

     Любое тело, в том числе и стекло, – равновесная силовая структура, в которой каждый атом (ион) имеет свои индивидуальные силовые характеристики и как можно лучше организовывает сосуществование с ближними и не совсем ближними соседями [25].

     Атом – неделимая частица. Электроны атома движутся по предопределённым орбитам, их ведёт магнитное поле ядра [29]. Атом априори не может спонтанно передавать свои электроны другим атомам (ионная связь). При этом атомы доноры и акцепторы должны терять признаки и становиться совсем иными элементами. Также атомы не могут объединять свои электроны. Изменение орбиты атома невозможно (ковалентная связь). Ещё более фантастической выглядит металлическая химическая связь: никогда, ни при каких обстоятельствах, электроны спонтанно не начнут покидать свои атомы и прогуливаться в межатомном пространстве.

     Абсолютно все физические объекты устроены так, как стекло в расплавах (жидкости) и в твёрдых телах. Аналогичное устройство имеют и газы. Основой строения всех физических тел, элементарных химических веществ и их смесей, является коллективная химическая связь. Атомы в любой структуре создают физическое поле и располагаются в соответствии своих электрических зарядов, фактически не создавая молекул. Стехиометрический состав физического объекта можно считать формулой вещества в привычном для химии виде.

     Устройство всех физических объектов универсально. В жизни мы привыкли видеть физические объекты природы при нормальных условиях температуры и давления в обычных пределах в виде газов, жидкостей и твёрдых тел. В ряде случаев можно, даже в быту, наблюдать переход материи из одного состояния в другое. Наиболее характерным веществом, способным находиться в бытовых условиях в трёх состояниях материи, является вода в виде жидкости, пара и льда. Так же, как и вода, и другие физические объекты могут иметь различные агрегатные состояния в зависимости от внешних условий: температуры и давления. Каждый физический объект можно перевести в любое агрегатное состояние.

     В силовом электрическом поле физического объекта принцип построения структуры – создание конструкции с минимальной потенциальной энергией. Так устроены элементарные вещества и их смеси. Смеси могут быть разнообразными: твёрдое тело – твёрдое тело, твёрдое тело – жидкость (структурная), жидкость – жидкость, жидкость – твёрдое тело, жидкость – газ, газ – газ, газ – жидкость и так далее. Примерами таких объектов являются горные породы, сплавы металлов, растворы, морская вода (растворённые газы и соли), воздух (смесь газов), влажный воздух (газ и вода).

     Все тела в любом агрегатном состоянии имеют строго определённую структуру с минимумом потенциальной энергии. Физическое поле определяет структуру любого объекта и чутко реагирует на изменение внешних условий: изменяется потенциальная энергия объекта, а вместе с ней расположение атомов структуры вплоть до перехода в иное агрегатное состояние.

 

 

5. Интерпретация физических явлений, процессов и свойств на основе строения материи по принципу коллективной химической связи и теории строения атома.

 

     Строение вещества неразрывно связано со строением атома: зная функции атома и его реакцию на изменение внешних условий, можно понять, как устроены физические объекты.

 

 

5.1. Физические явления.

 

5.1.1. 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. Внутренняя энергия физических объектов спонтанно переходит от горячего тела к холодному посредством излучения энергии.

     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. Единственным средством передачи энергии тепловой, световой, ультрафиолетового излучения, электрического тока и, тем более, радиоволн, является электромагнитные волны [29].

 

5.1.2. Теплота и свет.

 

     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.

     Теплота – понятие относительное. Всегда тёплым будет тело, которое излучает энергию в окружающую среду, и, наоборот, холодным, которое поглощает энергию. Таким образом, теплота –  состояние, в котором тело излучает энергию. Свет и теплота не нуждаются в отдельных теориях – это излучение энергии посредством электромагнитных волн [29].

 

5.1.3. Электрический ток.

 

     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 [29]?

 

 

5.1.4. Радиоволна.

 

     Даже название «радиоволна» и практика применения радиовещания и радиосвязи убедительно утверждают, что передача энергии  проводным или беспроводным способом реализуется волнами электромагнитных колебаний.

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.

     Излучение радиоволн происходит только с поверхностного слоя антенны – чем больше поверхность антенны – тем мощней сигнал. Это же положение справедливо и для принимающей антенны [29].

 

 

5.2. Тепловые процессы.

 

5.2.1. Излучение и поглощение тепла.

 

     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.

     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.

     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 [29].

 

5.2.2. Теплопередача.

 

     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 [29].

 

5.2.3. Нагревание и охлаждение.

 

     Для понимания вопроса стабильности вещества надо определиться с условиями. Важна не только температура при остывании расплава, но ещё внешнее давление и гравитационное поле Земли. Наиболее точно ответить на вопрос стабильности стекла могут однокомпонентные стёкла, когда нет иных компонентов, маскирующих истину.

     Стабильным в естественных условиях можно считать вещество, которое при нагревании или охлаждении возвращается в первоначальное состояние. Если нагревать кристаллический кварц до расплавления, образуется расплав, который затвердевает в виде кварцевого стекла. Возвратить кварцевое стекло в кристаллическое состояние невозможно. Та же картина с борным и фосфорным ангидридами, боратные и фосфатные стёкла вообще не кристаллизуются.

     Из этого следует, что при естественных условиях любой расплав при охлаждении всегда переходит в энергетически выгодное состояние с наименьшей потенциальной энергией системы. При этом структуру твёрдого тела характеризует не плотность упаковки атомов [30], а межатомные силы, которые создают устойчивую оптимальную атомную структуру [31].

     Стекло уже в расплаве стекло. В расплаве стёкол имеется целый ряд установившихся жёстких химических связей. В расплаве кристалла все связи разорваны, и изменения температуры выше температуры ликвидуса изменяет только внутреннюю энергию системы атомов. Изменение же температуры расплава стекла приводит к значительному изменению вязкости за счёт разрыва или восстановления химических связей.

     Неупорядоченность структуры стёкол приводит к существованию в стекле непрерывно набора связей по силе и монотонному изменении свойств. В стекле существует дискретный спектр связей по их силе. При этом, связи не обязательно должны быть идентичными по структуре, а только по силе связи (в т.ч. и по структуре). Тогда при охлаждении расплава восстанавливается химические связи определённой силы. Это восстановление связей аналогично кристаллообразованию при охлаждении расплава [23].

     Температура твёрдого тела складывается из температуры его атомов (ионов). Рассмотрим отдельно взятый атом с одним электроном – атом водорода. Если к этому атому подводить тепло, нет сил, в результате действия которых атом начнёт совершать тепловые колебания, то есть изменять своё местонахождение. Но атом отреагирует на подвод к нему внешней энергии: электрон в атоме возбудится и перейдёт из основного уровня при комнатной температуре с наименьшей энергией на более высокий энергетический уровень. При дальнейшем подводе тепла повторится такой переход, и электрон перейдёт на ещё более высокий уровень. При охлаждении атома идёт обратный процесс.

     Таким образом, нагревание тела – процесс, при котором электроны составляющих его атомов или ионов из всех атомных оболочек устойчивого состояния, соответствующего минимально возможному значению его энергии, переходят на более высокие атомные уровни.

     Температура тела определяется состоянием атомных уровней атомов или ионов, входящих в его структуру. Или, что идентично, чем более высокие атомные уровни занимают электроны в атомах (ионах) тела, тем выше его температура.

     При переходе электронов на более высокие уровни увеличиваются геометрические размеры атомов, что приводит к уменьшению силы химических связей между всеми структурными элементами тела и отдалению их друг от друга. При нагревании любых тел расстояния между центрами атомов увеличивается, а ослабление химических связей приводит к снижению механической прочности нагретых твёрдых тел (например: ковка металлов). Хотя расстояние между центрами атомов при нагревании увеличивается, но при этом расстояния между атомами уменьшается. Такое предположение хорошо согласуется с повышение электросопротивления металлов с увеличением их температуры.

     Таким образом, при нагревании твёрдых тел увеличиваются геометрические размеры атомов, и в связи с ослаблением химических связей растёт расстояние между центрами соседних атомов (ионов), что приводит к их тепловому расширению [32].

 

5.2.4. Тепловое расширение.

 

     В отличие от существующих представлений в работе [32] показано, что тепловое расширение тел происходит в связи с увеличением геометрических размеров атомов (ионов) и увеличением расстояния между их центрами.

     Высказано мнение, что исследование зависимости коэффициента термического расширения стёкол от химического состава бесперспективны, так как аргументом функции свойство является структура стекла, а не его химический состав.

     С позиций, отличных от общепринятых представлений о сущности стеклообразного состояния, объяснены скачки на температурной зависимости коэффициента термического расширения стёкол. Показано, что исследования температурной зависимости физических свойств материалов следует проводить при непрерывной автоматической записи параметра, иначе утратится самая важная составляющая информации [32].

     Природа термического расширения любых тел заключается в повышении энергетических уровней орбит атомов (ионов) за счёт подведения внешнего тепла. При нагревании тела электроны переходят на более высокие уровни, при этом увеличиваются размеры атомов (ионов) и уменьшается сила химических связей между соседними атомами, что приводит к удлинению связей и росту объёма любых тел при нагревании.

 

 

5.3. Фазовые переходы.

 

5.3.1. Агрегатные состояния.

 

    Рассмотрим характерные признаки твёрдого тела. Под твёрдыми телами понимаются вещества, которые обладают некоторой жёсткостью по отношению к сдвигу [33]. Обычно твёрдые вещества имеют кристаллическую структуру. Твёрдые тела в отличие от жидкостей имеют высокую прочность химических связей. Жёсткостью химических связей обусловливается сопротивление твёрдого тела внешним нагрузкам и обеспечивается его твёрдость. Жидкость не может сопротивляться большим сдвиговым нагрузкам.

     Таким образом, сопротивление тела сдвиговым нагрузкам зависит от силы химических связей, то есть определяется химическим составом. В свою очередь, при заданном составе сила химических связей в теле определяется внешними параметрами. Такими параметрами являются температура и давление. В зависимости от природы атомов, составляющих тело, сопротивление сдвиговым нагрузкам при некоторых фиксированных температуре и давлении будет разным. Какая величина напряжений на сдвиг должна быть границей между твёрдым телом и жидкостью?

     Несомненно, температура и давление могут приводить к изменению агрегатного состояния вещества, поэтому следует рассматривать тела в нормальных условиях. Подразделение тел на твёрдые и жидкие не может быть сделано корректно по величине сдвигающих напряжений. Основным критерием для определения агрегатного состояния тела может быть механизм разрыва или трансформации химических связей под нагрузкой. Следует рассматривать не только твёрдые и жидкие тела, а все возможные промежуточные состояния. Твёрдое тело может быть упругим, упруго-пластичным, пластичным. Жидкость представляет собой вязкое тело, при этом она может быть упруго-вязкой.

     Истинно упругим твёрдым телом следует называть такое тело, которое при действии нагрузки имеет только упругие деформации, то есть в нём отсутствует механизм необратимого переключения химических связей до момента разрушения. Научные представления о стекле как о жидкости не имеют под собой реальных оснований. Факты свидетельствуют, что стекло нельзя считать вязкой жидкостью. Если стекло обладает свойствами твёрдого тела, то оно – не переохлаждённая жидкость, а твёрдое тело, так как свойства тел являются отражением их структуры. Основываясь на отсутствии пластических деформаций при нормальных условиях и высокой прочности на сжатие, стёкла следует считать упругими твёрдыми телами [34].

     Любому состоянию вещества должны соответствовать определённые условия (или наоборот). Такими условиями являются температура, давление и гравитационное поле. Каким образом может кристаллический кварц перейти в кварцевое стекло? Конечно, причиной является не переохлаждение, а переход в состояние структуры, соответствующей определённым температуре и давлению. Кварцевое стекло сколько угодно долго может сохранять своё состояние. При плавлении кварца происходят изменения в структуре, и плотность изменяется с 2,65 г/см3 у кварца до 2,21 г/см3 у кварцевого стекла. Как раз эти изменения и приводят к стеклообразному состоянию кварца. Итак, стекло – естественная самостоятельная стеклообразная структура, необходимое объективное состояние вещества, проявляющееся уже в расплавах.

     Агрегатное состояние вещества определяется, прежде всего, внутренним строением. Газообразное, жидкое и твёрдое агрегатные состояния вещества характеризуется уровнем потенциальной энергии атомов. Каждое вещество или смеси веществ способны существовать в любом агрегатном состоянии.

 

5.3.2. Плавление.

 

     Конечно, твёрдое тело имеет непосредственную генетическую связь с расплавом, из которого оно образовалось. Но именно благодаря различиям в структуре, возникающим с ростом температуры при сохранении того же химического состава, и происходит плавление. Поэтому нельзя проводить аналогию в структуре твёрдых тел и их расплавов. Структурные представления о расплаве можно создать, приняв в качестве модели деформированное твёрдое тело [35].

     У кристаллических тел при нагревании химические связи между ионами ослабляются, а при расплавлении разрушаются полностью. Для кристаллических тел температура плавления – постоянная величина. Но для стёкол картина совсем иная. Каждая группа кристаллов плавится при своей характеристической температуре. По мере возрастания температуры постепенно образуется жидкая фаза. Соотношение «жидкая фаза/структурные группы» и определяет вязкость стекла [24].

 

5.3.3. Затвердевание.

 

     Стабильным состоянием при данном давлении и температуре в условиях гравитационного поля Земли является то, в которое возвращается система из расплава. При нагревании кристаллического кварца он через другие модификации переходит в кварцевое стекло. Следовательно, стабильным состоянием кварца при атмосферном давлении является стеклообразное, а все остальные модификации менее стабильны. Переход кристаллов кварца при расплавлении в стеклообразное состояние в условиях атмосферного давления является необратимым. Это свидетельствует о стабильности стекла в термодинамическом понимании. Предположение, что кристаллическое состояние обладает минимумом потенциальной энергии, положенное в основу представлений о метастабильности стекла, оказалось некорректным. Кристаллическое состояние не всегда термодинамически стабильно. Наряду со стабильными кристаллами возможно существование и других стабильных структур, к которым относятся стёкла. Стабильность стекла естественно вытекает из представлений о нём, как не переохлаждённом состоянии вещества [31].

 

5.3.4. Вязкость.

 

     Объяснение температурного изменения вязкости стёкол и зависимости её от химического состава просто и естественно вытекает из предлагаемой модели. Стекло представляет собой продукт с дискретным набором химических связей с различной периодичностью дискретности и числом одинаковых связей в каждом уровне. Вязкость стёкол характеризуется количеством разорванных связей при данной температуре. В каркасе стекла есть связи, разрыв которых ещё не может привести к вязкому течению. Это самые слабые связи. При повышении температуры постепенно разрываются всё новые дискретные уровни химических связей, ослабляются и перестраиваются оставшиеся. При нагревании стекло представляет гетерогенную систему жидкость – твёрдое тело. После разрыва всех химических связей расплав стекла представляет собой одну фазу – жидкую.

     Разнообразие хода температурных зависимостей вязкости различных по химическому составу стёкол связана с индивидуальным набором в каждом стекле дискретных уровней по силе связи [23].

     Текучесть стекольного расплава осуществляется за счёт разрыва слабых связей ионов, которые находятся в состоянии термической диссоциации, и их восстановления в новом положении. Вязкость стекольного расплава определяется количеством образовавшихся обособленных структурных групп, находящихся в расплаве низкотемпературных структурных групп. По мере снижения температуры и кристаллизации дискретного ряда более низкотемпературных структурных групп вязкость расплава увеличивается вплоть до полного затвердевания. Ход кривой вязкости стёкол в зависимости от состава определяется температурами образования структурных групп и их количеством в расплаве, с понижением температуры жидкой фазы становится меньше, и вязкость в низкотемпературном интервале будет возрастать аномально.

     Стекло – структура, которая состоит из поликристаллов неопределённого состава, имеющих различную векторную ориентацию и отличающихся по силе химической связи, что предопределяет их различную температуру плавления. Различие структурных единиц по силе химических связей как раз и определяет высокую вязкость стекла уже в расплаве. Жидкость отражает структуру будущего твёрдого тела. По вязкости расплава сразу видно: при полном охлаждении получится кристалл или стекло.

     Никаких перегруппировок атомов при твердении расплавов стёкол нет. Уже в расплаве согласно зарядам ионов образуется единственно возможная структура по их местоположению относительно друг друга. Вязкость расплава стекла при температуре варки обусловливается наличием в жидкой фазе высокотемпературных структурных элементов. При охлаждении расплава структурных групп становится больше, а расплава всё меньше. Поэтому вязкость стекла при снижении температуры стремительно нарастает. С момента, когда сомкнутся структурные группы, стекло становится упруго-вязким.

     Высокотемпературные структурные группы (поликристаллы) находятся в текучем расплаве низкотемпературных структурных групп. Дальнейшее снижение температуры приводит к появлению целого ряда других структурных групп – кристаллов неопределённого состава. В процессе охлаждения расплава относительное количество жидкой фазы уменьшается. Процесс продолжается до тех пор, пока все структурные группы обособлены в текучем расплаве. В это время охлаждающийся расплав по мере образования следующих структурных групп повышает вязкость, но остаётся текучим.

     При дальнейшем образовании дискретного ряда структурных групп некоторые из них смыкаются и образуют начало структурного скелета. Другие структурные группы, имеющие более низкую температуру плавления, ещё находятся в диссоциированном состоянии и представляют собой жидкую фазу. В это время расплав стекла ещё вязко-текучий. Последующее снижение температуры приводит к смыканию структурных групп, у которых образовались прочные химические связи, расплав становится вязко-упругим. При дальнейшем охлаждении образуется горячеломкое твёрдое тело. Когда установятся прочные химические связи у всех структурных групп, образуется горячее твёрдое тело, которое является стеклом. При нагревании холодного стекла до расплавления процесс идёт в обратном направлении.

     Таким образом, текучесть стекольного расплава осуществляется за счёт разрыва слабых связей ионов, которые находятся в состоянии термической диссоциации, и их восстановления в новом положении. Вязкость стекольного расплава определяется количеством образовавшихся обособленных структурных групп, находящихся в расплаве (жидкой фазе) низкотемпературных структурных групп. По мере снижения температуры и кристаллизации дискретного ряда более низкотемпературных структурных групп вязкость расплава увеличивается вплоть до полного затвердевания [24].

 

 

5.4. Свойства физических объектов.

 

5.4.1. Физика поверхности.

 

     Общепринятым представлением о физике поверхности является положение о повышенной энергии поверхностного слоя вещества. Но это не так. Объяснить явление поверхностного натяжения с таких позиций невозможно. Понимание факта высокой прочности тонкого стеклянного волокна стало проблемой физики твёрдого тела [21]. Причиной трудностей интерпретации явлений в поверхностном слое стала некорректная теория поверхности конденсированных тел.

     Разработанная модель предлагает диаметрально противоположную предпосылку – конденсированная система обладает поверхностным сгущением плотности, что эквивалентно поверхностному понижению энергии.

     Рассмотрим атомный механизм образования новых поверхностей при разрушении твёрдых тел и жидкостей. Прочность всех тел определяется силами межатомного взаимодействия. Чем меньше расстояния между атомами в структуре материала, тем прочнее связи между ними. Это связано с тем, что при взаимодействии зарядов атомов между собой с уменьшением расстояния выделяется больше энергии.

     При разрушении системы по некоторой атомной плоскости устанавливается новое равновесное состояние. Хотя атомы, оказавшиеся на поверхности, имеют меньшую координацию, они освободившимися атомными связями вступают во взаимодействие со своими соседями. Поэтому атомные ряды, лежащие ниже, должны противодействовать интенсивному взаимодействию поверхностных атомов. В результате такого межмолекулярного силового взаимодействия система переходит в состояние всестороннего сжатия. Так как в системе нет внешних сжимающих сил, то силами, приводящими к всестороннему сжатию поверхности, являются межмолекулярные силы внутреннего объёма. Такое взаимодействие поверхностного слоя и внутреннего объёма приводит к появлению напряжений растяжения в объёме. Расстояния между атомами внутреннего объёма при этом увеличиваются [36].

     Из анализа внутренней энергии при разрушении и сфероидизации системы следует, что:

     а) структурная внутренняя энергия системы не может увеличиваться за счёт внесенной в систему энергии;

     б) поверхностный слой любой системы всегда имеет более низкую энергию, чем её объём;

     в) пониженная структурная энергия поверхностного слоя создаёт в системе напряжённое состояние всестороннего сжатия и реализует возможность сфероидизации систем с пониженной жёсткостью;

     г) понижение структурной энергии поверхностного слоя в системе при образовании новых поверхностей за счёт самой системы приводит к градиенту энергии, то есть делает систему анизотропной по экстенсивным параметрам;

     д) в связи с пониженной энергией поверхностный слой конденсированного тела имеет более высокую прочность;

     е) поверхностно-активные вещества способствуют повышению энергии поверхностного слоя и снижению его прочности;

     ж) система должна своими внутренними силами отреагировать на то воздействие, которое к ней приложено;

     з) не может быть одновременно в поверхностном слое или объёме вещества сгущения энергии и плотности вещества: чем выше плотность, тем меньше энергия и выше прочность [36].

 

5.4.2. Поверхностное натяжение.

 

     Пониженная энергия поверхностного слоя приводит к всестороннему сжатию тела [36]. В твёрдых телах поверхностный слой находится в напряжённом состоянии. Особый интерес вызывает знание толщины поверхностного слоя, то есть глубины действия поверхностных сил. По работе [37] толщина поверхностного слоя твёрдого тела в результате взаимодействия частиц оценивается в 0,1-1,0 нм. Для того, чтобы стабильно сохранялось равновесие между напряжениями сжатия поверхности и растяжения внутренней части, для цилиндрического тела в сечении площадь поверхностного слоя должна быть равна площади внутренней части [38].

Поверхностный слой любого конденсированного тела находится в сжатом состоянии.

 

5.4.3. Сфероидизация жидкости.

 

     Если напряжения на сдвиг в конденсированном теле выше тех, которые может создать поверхностный слой за счёт взаимодействия его атомов с атомами внутренних слоёв, то при разрушении геометрическая форма частей тела остаётся без изменения. В противном случае поверхность конденсированных тел (жидкостей, вязких и вязко-упругих тел) принимает минимальную величину. Именно силы всестороннего сжатия приводят к уменьшению поверхности системы и сфероидизации [36].

 

5.4.4. Прочность.

 

     Для разрушения тел, то есть удаления атомов на расстояния, при которых прекращается взаимодействие между ними, необходимо совершить над системой работу. Это значит, что нужно преодолеть межатомные силы взаимодействия в поверхностном слое и внутренней части тела [38].Работа есть форма передачи энергии системе. Если система имеет высокую внутреннею энергию, её межмолекулярные связи могут быть разрушены при меньших удельных напряжениях, чем у системы с низкой внутренней энергией. Внутренняя энергия системы представляет меру её прочности.

     Заметим, что чем ниже энергия системы, тем меньше расстояния между атомами. Это значит, что в случае сгущения плотности в некотором объёме системы в этом же объёме будет отрицательное сгущение энергии, то есть энергия будет ниже. В случае сгущения энергии плотность этого объёма системы будет меньшей. Одновременного сгущения энергии и плотности быть не может [36].

     Прочность на растяжение массивного стекла мала. Для стекла она составляет 25,6-27,5 кг/мм2. При этом прочность поверхностного слоя стекла на растяжение чрезвычайно велика и составляет 1955-1974 кг/мм2. Высокая прочность поверхностного слоя определяет высокую прочность стеклянного волокна на растяжение. На прочность массивных образцов высокая прочность поверхностного слоя не оказывает существенного влияния [39].

Дискретное распределение химических связей в стекле по их силе определяет прочность стекла на растяжение. Прочность стекла характеризуется прочностью наиболее сильных связей. Наличие в стекле связей с различной прочностью предопределяет, что стекло – материал с низкой прочностью на растяжение [40].

     В зависимости от строения атомов в структуре стекла и взаимодействия с соседними атомами связь каждой пары атомов характеризуется жёсткостью и допустимым относительным удлинением, которые определяют силу связи [41]. Пары атомов, имеющие одинаковые относительные удлинения при растяжении, образуют уровни по силе связи.

     Когда разрываются самые слабые связи, система немедленно реагирует на этот факт. Разрыв связей в системе, находящейся в равновесии, ведёт к изменению местоположения остальных атомов – система деформируется для сохранения устойчивости. Дальнейшее повышение растягивающей нагрузки приводит к разрыву следующего уровня связей, и так далее, пока не произойдет полный разрыв тела. Таким образом, по мере нарастания нагрузки происходит последовательный разрыв связей, имеющих допустимые разрывные напряжения меньше создаваемых действующей силой и инерционной составляющей разорвавшихся связей. Нагрузка мгновенно перераспределяется на оставшиеся связи.

     Как происходит элементарный акт разрыва химической связи? При приложении растягивающей нагрузки происходит диссоциация слабых связей с малым допустимым удлинением. Нагрузку после разрыва слабых связей несут сильные связи с максимально допустимыми относительными удлинениями. Если образец из стекла не доводить до разрушения, то после снятия нагрузки диссоциированные химические связи ассоциируют.

     После последовательного разрыва ряда уровней связей по их силе при наступлении перегрузки связей, оставшихся ещё целыми в некоторый момент времени, происходит мгновенное взрывоподобное их разрушение. Механизм разрушения химических связей стекла предопределяет его низкую прочность на растяжение [40].

 

5.4.5. Прочность тонких волокон.

 

     Уже на протяжении длительного времени решается вопрос повышенной прочности тонких стеклянных волокон. По мере развития представления о прочности волокон носили противоречивый характер. До сих пор не ясна сущность явления повышенной удельной прочности тонких стеклянных волокон (и тонких волокон и плёнок вообще) [38].

     В работе [36] показано, что представления о повышенной энергии поверхностного слоя ошибочны. Поверхностный слой любого конденсированного тела имеет более низкую энергию, чем его объём. Для разрыва поверхностного слоя стеклянного волокна требуется повышенная энергия, то есть удельная прочность поверхностного слоя выше прочности внутренней части.

     Поверхность при разрушении твёрдых тел играет большую роль, но гипотезы прочности волокон не учитывают влияния поверхности. Хотя прочность поверхностного слоя выше, поверхность при разрушении массивных твёрдых тел не может дать большого вклада в повышение прочности. Но коренным образом положение меняется в микротелах: вклад повышенной прочности поверхностного слоя при разрыве волокна может стать значительным. Так как прочность поверхностного слоя твёрдого тела в нормальных условиях всегда больше прочности внутренней части, то увеличение относительной доли площади поверхностного слоя в поперечном сечении увеличивает прочность тела. Ответственной за высокую прочность гипотетических бездефектных тонких стеклянных и других волокон (и тонких плёнок) является только поверхностная энергия. Прочность тонких волокон не может служить критерием для оценки прочности структуры массивного стекла, которая определяется удельной прочностью внутренней части [38].

     Из представлений Гиббса [42] и других авторов [37, 43, 44], считающих, что поверхностный слой конденсированных тел имеет сгущение энергии, нельзя объяснить сверхвысокой прочности тонких волокон. Поэтому высокая прочность стеклянных волокон по сравнению с массивным стеклом стала проблемой физики твёрдого тела [21].

     Высокая прочность тонких волокон связана с повышенной прочностью поверхностного слоя.

 

 

6. Заключение.

 

1. Теоретическая физика оторвалась от реальности и ушла в мир мистификации как в молекулярно-кинетической теории, так и в её дочерних ветвях.

 

2. МКТ – антинаучное направление теоретической физики. Ложная интерпретация строения материи, а также её свойств преподаётся в средней и высшей школах, что наносит непоправимый урон для будущего науки. Преподавать ложь – безнравственно.

 

3. МКТ и возникшие на её базе физическая кинетика, статистическая механика и термодинамика не имеют под собой научной базы и должны уйти из науки как ложные направления теоретической физики.

 

4. Предложена альтернативная теория строения материи на основе представлений о коллективной химической связи во взаимодействии с гравитационным полем (эфиром), которая совместно с теорией строения атома [29] объясняет сущность физических явлений, процессов и свойств материи.

 

 

ССЫЛКИ НА ИСТОЧНИКИ

 

1..https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B8%D1%8F

 

2..https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0

 

3. http://encyclopaedia.biga.ru/enc/science_and_technology/TEPLOTA.html

 

4..http://ru.teplowiki.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0

 

5. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. Физика. 11 класс, 2014.

 

6. http://tel-spb.ru/current/

 

7..https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%8B

 

8..https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B0%D0%B3%D1%80%D0%B5%D0%B2

 

9. http://morozmedia.narod.ru/documents/ohlazhdenie.htm

 

10..https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B5_%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%88%D0%B8%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5

 

11..https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B0%D1%87%D0%B0

 

12.. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5

 

13. http://sci.sernam.ru/book_water.php?id=39

 

14. http://tepka.ru/fizika_8/13.html

 

15..https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B3%D1%80%D0%B5%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D1%81%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%8F%D0%BD%D0%B8%D0%B5

 

16. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C

 

17..https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%85%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BD%D0%B0%D1%82%D1%8F%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5

 

18. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%8F%D0%B7%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C

 

19..https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%BA%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80

 

20. http://biofile.ru/his/27718.html

 

21. В.П.Пух. Прочность и разрушение стекла, 23. Наука, Л., 1973.

 

22. А.И.Болутенко. Научные гипотезы. Физика стекла, гип. 7, 1979.

 

23. А.И.Болутенко. Научные гипотезы. Физика стекла, гип. 1, 1977.

 

24. А.И.Болутенко. Научные гипотезы. Физика стекла, гип. 9, 2012.

 

25. А.И.Болутенко. Научные гипотезы. Физика стекла, гип. 8, 2012.

 

26. Ч.Уэрт, Р.Томсон. Физика твёрдого тела, 103. Мир, М., 1969.

 

27. Н.М.Павлушкин. Основы технологии ситаллов, 19. Стройиздат, М., 1970.

 

28. Н.А.Торопов, Л.Н.Булак. Кристаллография и минералогия, 67. Стройиздат, Л., 1972.

 

29. А.И.Болутенко. Научные гипотезы. Физика. гип. 2, 2016.

 

30. А.И.Болутенко. Научные гипотезы. Физика стекла, ст. 6, 2011.

 

31. А.И.Болутенко. Научные гипотезы. Физика стекла, ст. 11, 2011.

 

32. А.И.Болутенко. Научные гипотезы. Физика стекла, гип. 11, 2012.

 

33. Р.Пайерлс. Квантовая теория твёрдых тел, 259. Изд. иностр лит., М., 1956.

 

34. А.И.Болутенко. Научные гипотезы. Физика стекла, ст. 12, 1978.

 

35. А.И.Болутенко. Научные гипотезы. Физика стекла, ст. 9, 1976.

 

36. А.И.Болутенко. Научные гипотезы. Физика стекла, гип. 3, 1978.

 

37. В.Д.Кузнецов. Поверхностная энергия твёрдых тел, 220. ГИТТЛ, М., 1954.

 

38. А.И.Болутенко. Научные гипотезы. Физика стекла, гип. 4, 1978.

 

39. А.И.Болутенко. Научные гипотезы. Физика стекла, гип. 6, 2012.

 

40. А.И.Болутенко. Научные гипотезы. Физика стекла, гип. 5, 1979.

 

41. А.И.Болутенко. Научные гипотезы. Физика стекла, ст. 14, 1979.

 

42. Дж.В.Гиббс. Термодинамические работы. ГИТТЛ, М.-Л., 1950.

 

43. А.А.Берлин, В.Е.Басин. Основы адгезии полимеров, 391. Химия, М., 1974.

 

44. Н.Н.Круглицкий. Основы физико-химической механики, ч. 1, 263. Вища школа, Киев, 1975.

 

9.10.2016