ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ И КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ АТОМА (ВЕЩЕСТВА).

А.И.БОЛУТЕНКО

E-mail: bolutenko@mail.ru Физика Главная

ОГЛАВЛЕНИЕ:

1. Предисловие.

2. Теория теплового расширения твёрдых тел.

2.1. Процесс нагревания твёрдого тела.

2.2. Заключение.

3. Теория строения атома.

3.1. Строение атома.

3.2. Функция электрона в атоме.

3.3. Функция ядра в атоме.

3.4. Модель строения атома.

3.5. Что такое энергия?

3.6. Излучение и поглощение энергии.

3.7. Теплопередача между телами и в массивном теле.

3.8. Излучение и поглощение солнечной энергии.

3.9. Теплота и свет – фрагменты электромагнитного излучения.

4. Теория строения физических объектов.

4.1. Знания о строении физических объектов.

4.2. Физические явления.

4.2.1. Энергия.

4.2.2. Теплота и свет.

4.2.3. Электрический ток.

4.3. Тепловые процессы.

4.3.1. Излучение и поглощение тепла.

4.3.2. Теплопередача.

4.3.3. Нагревание и охлаждение.

4.3.4. Тепловое расширение.

5. Процесс получения и передачи энергии электроном.

5.1. Строение эфира.

5.2. Проводник взаимодействия между физическими объектами.

5.3. Заключение.

6. Теория энергии атома и вещества.

6.1. Источники, лежащие в основе создания теории энергии.

6.1.1. Теория теплового расширения твёрдых тел.

6.1.2. Теория строения атома.

6.1.3. Теория строения вещества.

6.1.4. Теория строения эфира.

6.1.5. Теория передачи и приёма энергии.

6.2. Теория энергии вещества.

6.2.1.Что такое энергия?

6.2.2. Излучение и поглощение энергии.

6.3. Заключение.

7. Теория передачи и приёма энергии.

7.1. Альтернативные взгляды на тепловые процессы и состояния в физических объектах.

7.1.1. Теплота.

7.1.2. Нагревание и охлаждение.

7.1.3. Теплопроводность.

7.1.4. Температура.

7.1.5. Энергия.

7.2. Теория передачи и приёма энергии физическими телами.

7.3. Заключение.

8. Энергия вещества.

8.1. Теория энергии вещества.

8.2. Теория передачи и приёма энергии в физических объектах и между ними.

8.3. Заключение.

9. Электромагнитная теория электрического тока.

9.1. Теория энергии вещества.

9.2. Передача энергии в физических объектах и между ними.

9.3. Теория электрического тока – передача электрической энергии посредством электромагнитной волны.

9.4. Заключение.

10. Потенциальная и кинетическая энергия атома.

11. Тест на истину.

12. ССЫЛКИ НА ИСТОЧНИКИ.

A1. Предисловие.

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА?

В ночи пылает весело костёр,

И струи теплоты ласкают тело!

Но физика не знает до сих пор,

Как хворост волны делает умело.

Теорий, как устроен атом, тьма:

Штурмуют все основы мирозданья!

И в теплопередаче – тоже тьма:

В науке нет простого пониманья.

Человечество в своей истории проходит через 2023 год, а теоретическая физика не в состоянии ответить на простые вопросы:

1. Почему и как нагревается холодный предмет до комнатной температуры?

2. Почему и как охлаждается горячий предмет до комнатной температуры?

3. Почему и как ночью от рыбацкого костра становится тепло?

В теоретической физике отсутствуют такие понятия как «потенциальная энергия вещества», «кинетическая энергия вещества», «потенциальная энергия атома», «кинетическая энергия атома».

Цель этой работы – наполнить физическим смыслом вышеуказанные понятия и показать физику процесса перехода потенциальной энергии атома (вещества) в кинетическую энергию и кинетической энергии в потенциальную.

По этому вопросу мной опубликовано в Интернете ряд статей, фрагменты из которых привожу в данной работе.

A2. Теория теплового расширения твёрдых тел.

2.1. Процесс нагревания твёрдого тела.

Модель теплового расширения твёрдых тел за счёт ангармонических колебаний атомов является фантазией физиков теоретиков, а попросту говоря, выдумкой, отбросившей науку назад на долгие годы от правильного понимания теплового расширения тел [1].

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 орбитали.

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

При переходе электронов на более высокие орбитали 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 повышением 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.

2.2. Заключение.

1. Представления о тепловом расширении твёрдых тел как об ангармонических колебаниях атомов не соответствует действительности и является фантазией физиков теоретиков.

2. Природа термического расширения любых тел заключается в повышении энергетических уровней атомных орбиталей атомов за счёт подведения внешнего тепла.

3. При нагревании тела электроны переходят на более высокие орбитали, при этом увеличиваются размеры атомов и уменьшается сила химических связей между соседними атомами, что приводит к удлинению связей и росту объёма любых тел при нагревании.

4. Температура тела определяется состоянием атомных орбиталей его атомов или ионов или, что то же, уровень атомных орбиталей атомов, составляющих тело, определяет его температуру.

A3. Теория строения атома.

3.1. Строение атома.

Человека всегда интересовали тайны природы [2]. 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.

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

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.

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.

3.2. 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.

3.3. 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.

3.4. 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.

3.5. Что такое энергия?

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. 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.

3.6. 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.

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.

3.7. 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.

3.8. 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.

3.9. 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.

A4. Теория строения физических объектов.

4.1. Знания о строении физических объектов.

Успехи физики и химии велики: создана теория строения атома, разработана теория строения молекул [3]. 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?

4.2. Физические явления.

4.2.1. 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.

4.2.2. Теплота и свет.

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.

4.2.3. 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?

4.3. Тепловые процессы.

4.3.1. Излучение и поглощение тепла.

4.3.2. Теплопередача.

4.3.3. 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, а межатомные силы, которые создают устойчивую оптимальную атомную структуру.

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.

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.

4.3.4. Тепловое расширение.

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

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 и уменьшается сила химических связей между соседними атомами, что приводит к удлинению связей и росту объёма любых тел при нагревании.

A5. Процесс получения и передачи энергии электроном.

5.1. Строение эфира.

Все теории, гипотезы и модели эфира наделяли его массой, которая считалась неотъемлемым свойством эфира [4]. В отличие от общепринятого взгляда на эфир от древности до настоящего времени, предлагается чисто энергетическая теория строения эфира. Эфир представляет безмассовую структуру, состоящую из электрических зарядов.

По канонам электродинамики носителем заряда может быть только масса, заряд отдельно от массы существовать не может. Но, когда Творец создавал всё сущее, физики ещё не разработали основы электродинамики, и вселенское пространство было заполнено не веществом, а энергией.

5.2. Проводник взаимодействия между физическими объектами.

Теории эфира – теории в физике, предполагающие существование эфира как вещества или поля, которое заполняет пространство и служит средой для передачи и распространения электромагнитных (и, возможно, гравитационных) взаимодействий. Различные теории эфира воплощают различные концепции этой среды или вещества. С момента разработки специальной теории относительности, понятие эфира больше не используется в современной официальной физике.

Тем не менее, эфир существует! Передача любого вида энергии: электрической, тепловой, световой, радиоволн, от сжигания топлива, солнечного излучения, от съеденной пищи осуществляется только волновым способом электромагнитными волнами. Атом является переносчиком (транслятором) энергии и одновременно её хранителем в виде потенциальной энергии, величина которой определяется потенциалом состояния атома. Кинетическая энергия, энергия движения в виде электромагнитных волн – средство передачи энергии от одного физического объекта к другому. Электромагнитные волны могут преобразовываться в другие виды энергии: теплоту, свет, радиоволны, электричество и др. и возникают только при разности потенциалов состояния между физическими объектами. Внутренняя энергия физических объектов спонтанно переходит от горячего тела к холодному посредством излучения энергии.

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). Функция электронов – принимать или излучать электромагнитные волны. В электроне длится непрерывный процесс получения и передачи энергии. Разность потенциалов может возникать только между материальными физическими объектами. Если бы эфир был материальным, он нагревался бы энергией Солнца. Между эфиром и веществом не возникает разности потенциалов и не может происходить обмена энергией.

Независимо от того, излучение энергии передаётся от атомов Солнца атомам Земли или между соседними атомами в физических объектах, проводником электромагнитных волн является эфир. Как электромагнитные волны, так и эфир являются нематериальными физическими объектами (абстракцией), поэтому возможно их взаимодействие. Если бы эфир был материальной средой, электромагнитные волны в нём затухали бы.

5.3. Заключение.

1. Атом является переносчиком (транслятором) энергии и одновременно её хранителем в виде потенциальной энергии.

2. Кинетическая энергия, энергия движения в виде электромагнитных волн – средство передачи энергии от одного физического объекта к другому.

3. Функция электронов – принимать или излучать электромагнитные волны. В электроне длится непрерывный процесс получения и передачи энергии.

4. Разность потенциалов может возникать только между материальными физическими объектами. Между эфиром и веществом не возникает разности потенциалов и не может происходить обмена энергией.

5. Независимо от того, излучение энергии передаётся от атомов Солнца атомам Земли или между соседними атомами в физических объектах, проводником электромагнитных волн является эфир.

6. Электромагнитные волны и эфир являются нематериальными физическими объектами (абстракцией), поэтому возможно их взаимодействие.

A6. Теория энергии атома и вещества.

В первой половине 21 века в теоретической физике нет никаких предположений, гипотез и теорий об энергии [5]. Каждый человек в джунглях и мегаполисах постоянно пользуется энергией, но физика до сих пор не имеет никакого представления, что это такое. Глухой тупик в теоретической физике возник из-за нежелания отказаться от, полностью изжившей себя, молекулярно-кинетической теории.

6.1. Источники, лежащие в основе создания теории энергии.

На пустом месте теорию энергии предложить невозможно. Разработка теории энергии, её генерации, передачи на расстояние и приём у потребителя стала возможной благодаря предварительному созданию теории термического расширения стекла, теории строении атома, теории строения эфира. теории строения вещества и теории передачи-приёма энергии в физических телах и между ними.

6.1.1. Теория теплового расширения твёрдых тел.

Температура твёрдого тела складывается из температуры его атомов. 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 из всех атомных оболочек устойчивого состояния, соответствующего минимально возможному значению его энергии, переходят на более высокие атомные орбитали.

Температура тела определяется состоянием атомных орбиталей атомов, входящих в его структуру. Или, что то же, чем более высокие атомные орбитали занимают электроны в атомах тела, тем выше его температура.

Таким образом, представления о тепловом расширении твёрдых тел как об ангармонических колебаниях атомов не соответствует действительности и является фантазией физиков теоретиков. Природа термического расширения любых тел заключается в повышении энергетических уровней атомных орбиталей атомов за счёт подведения внешнего тепла. Температура тела определяется состоянием атомных орбиталей его атомов или, что то же, уровень атомных орбиталей атомов, составляющих тело, определяет его температуру.