АКОН. Проблема "потенциальной" энергии - или - кризис современной теоретической физики.

Введение.

В данной статье рассматривается вопрос о странном "понимании" "потенциальной" энергии на уровне элементарных частиц и электромагнитного излучения в современной теоретической физике.

Во второй части статьи рассматриваются необходимые (но не проведенные) элементарные эксперименты для обоснования математических выкладок третьей части.

В третьей части рассматривается модель электромагнитного излучения на уровне электрона (с разделением на известную и неизвестную природу излучения).

Проблема "потенциальной" энергии на уровне элементарных частиц и электромагнитного излучения.

"Потенциальная" энергия - эквивалентное представление на рассматриваемом уровне материи суммы кинетических энергий более мелких структур(уровней) материи.

Пример:

Работа совершаемая при вращении роторных генераторов на ГЭС выражается как разность "потенциальной" энергии больших объемов воды на разной высоте, или как работа кинетической энергии поля тяготения.

Рассмотрим теперь как соотносятся значения кинетических энергий более мелких структур материи и "потенциальной" энергии, которую они могут представить.

Для анализа порядков энергий возьмем взрыв 1кг тротила и 1кг урана.

Первый взрыв происходит на молекулярно-атомном уровне (атом рассматривается в химическом представлении, т.е. с электронными орбитами; масштаб атома и его плотность при этом соизмеримы с масштабом и плотностью молекул). Энергия взрыва выразится как 1кг в тротиловом эквиваленте.

Второй взрыв происходит на атомно-нуклонном уровне (атом рассматривается в физическом представлении, без электронных орбит; масштаб атома и его плотность при этом соизмеримы с масштабом и плотностью нуклонов, но на несколько порядков меньше молекулярного масштаба). Энергия взрыва выразится в несколько тысяч килограмм в тротиловом эквиваленте.

Этот пример показывает, что при переходе на 1 ступень вниз по структурной лестнице материи происходят следующие изменения масштабов:

1) Размеры структур материи уменьшаются на несколько порядков;

2) Плотность материи увеличивается на несколько порядков;

3) Энергии, действующие в данных структурах материи, увеличиваются на несколько порядков.

4) Скорости, действующие в данных структурах материи, увеличиваются на несколько порядков.

Из данного примера можно с делать вывод (с большой вероятность правильности такого вывода), что "потенциальные" энергии являются лишь "незначительными" изменениями кинетических энергий представляющих их более мелких структур материи.

Теперь рассмотрим к чему сводится все вышеуказанное к такой элементарной частице, как электрон.

Электрон будем рассматривать как некий элементарный заряд. Тогда все уравнения современной теоретической физики описывают взаимодействие электрона и электромагнитного излучения как переход одной кинетической энергии в другую. При этом в качестве перехода кинетической энергии в "потенциальную" можно рассматривать только квантовые переходы электрона.

При этом, положение электрона в атоме описывается его электромагнитным взаимодействием с ядром. Более того молекулярная сцепка (межатомное соединение в молекулы) определяется электромагнитным взаимодействием зачастую одного электрона из входящих в атом электронов. Оглянувшись вокруг, вы увидите, что это взаимодействие ничуть не слабое. Но, выразив данное взаимодействие через непрерывное электромагнитное излучение, приходим к картине, когда все вещество моментально испаряется, под действием собственного излучения.

Из вышеизложенного делаю вывод: электромагнитное излучение является лишь наблюдаемой частью электромагнитного взаимодействия.

Исходя из данного вывода, вынужден разделить электромагнитное излучение на известную составляющую (связанную с движением элементарных зарядов) и неизвестную (связанную с более мелкими структурами материи, обладающими большими кинетическими энергиями, взаимодействующими с более крупными структурами материи неизвестным образом) составляющие.

Досадный пробел в экспериментальной физике.

Для подведения экспериментальной базы под выкладки третьей части данной статьи мной была сделана попытка исследования материалов экспериментов по переходу вращательного движения в волновое. За неделю исследования сети с помощью поисковых систем не нашлось ни одного описания подобного эксперимента.

Смысл и форма эксперимента следующая:

Смысл данного эксперимента в установлении экспериментально подтвержденного соотношения волнового процесса и кинетических составляющих вращательного движения, формирующих данный волновой процесс.

Несмотря на то, что вся современная физика базируется на волновом и вращательном движении, мне не удалось найти описания такого, или похожего эксперимента. В силу этого все дальнейшие выкладки являются чисто математическими и ничем не подтвержденными.

Электронная модель электромагнитного излучения.

В рассматриваемой электронной модели электромагнитного излучения я буду исходить из выводов первой части данной статьи, разделив при этом данный процесс на известную (связанную с вращением электрического заряда электрона) и неизвестную (связанную с распространением излучения) составляющие.

Вращение электрического заряда электрона выбрано в качестве излучателя потому, что данное движение представимо квазистатически, энергетически стабильно и периодично.

В модели рассматривается только поступательная компонента вращения, без учета поперечной.

Моделирование производится в системе символьных вычислений Maxima.

Параметры известной составляющей излучения:

1) Радиус вращения заряда электрона. Примем в модели за единицу длины. (R_e=1).

2) Период вращения заряда электрона. Примем в модели за единицу времени. (T_e=1).

3) Отношение скорости заряда электрона к принятой на данный момент в физике скорости излучения. v_e/c=1/a=1/137.036...

Параметры неизвестной составляющей излучения (материи неизвестной природы):

вариант А) Скорость распространения излучения постоянна. (v_c=137.036*v_e).

вариант Б) Скорость распространения излучения складывается из скорости материи неизвестной природы и скорости электрона. ([v_c]_x=137.036*v_e+[v_e]_x).

В качестве "эталона" для обоих вариантов модели, с которым сравнивается результат моделирования, взята функция равномерного (не периодического, не волнового, а равномерного) излучения от сферы единичного радиуса. {E₀(t)=E_e*[R_e/(ct+R_e)]²}.

В качестве анализируемого материала для обоих вариантов модели взято относительное уклонение результирующего излучения от равномерного. {dE(t)=[E_m(t)-E₀(t)]/E₀(t)}.

Maxima: Модель по варианту А - (el_emv_const.wxm.gz).

Maxima: Модель по варианту Б - (el_emv_var.wxm.gz).

Из результатов моделирования видно, что для варианта А характер затухания колебаний энергии имеет гораздо большую тенденцию, чем [R_e/R_c]². Для варианта Б тенденция затухания [R_e/R_c]² строго соблюдается. Причем амплитуда уклонения энергии (плотности материи неизвестной природы) от равномерной имеет величину 2*v_e/c=2/a=2/137.036=0.0146.

Вариант Б модели хорош не только тем, что в нем соблюдается наблюдаемый характер распространения излучения, но и тем, что малая величина относительного колебания энергии излучения (0.0146) позволяет рассматривать "потенциальную" энергию электрона не как "возникающую из воздуха" или "приводящую к испарению материи", а как следствие малости наблюдаемой энергии излучения в ее общем потоке.

URL.

[1] http://maxima.sourceforge.net/ - ресурс Maxima.

[2] http://wxmaxima.sourceforge.net/ - ресурс wxMaxima.

[3] college.ru: "Электромагнитное излучение".

[4] "Белые пятна в физике": "Объединение волновой теории света и квантовой теории света".

[5] Википедия: "Электромагнитное излучение".

[6] А.В.Рыков "Среда и вещество Вселенной".

Made in Terra No Names.