Главная
АИ #49 (231)
Статьи журнала АИ #49 (231)
Постоянная Планка в неоклассической физике

Постоянная Планка в неоклассической физике

Рубрика

Физика

Ключевые слова

постоянная Планка
энергия
сила
скорость света
сверхсветовая скорость
объём кванта
неоклассическая физика

Аннотация статьи

Рассматриваются вопросы интерпретации физического содержания постоянной Планка в контексте неоклассической физики, и формулируются выводы о её природе и структурных особенностях объектов Пространства.

Текст статьи

Необходимость разработки неоклассической физики связана с фундаментальной ошибкой Ньютона в определении силы. В соответствии с его Вторым законом механики сила определяется как произведение массы тела на ускорение, с которым это тело движется в Пространстве /1/.

В работе «Основы динамики как современная проблема классической физики», автором была рассмотрена природа этой ошибки, которая приводит к выводу о том, что сила должна вычисляться не через ускорение движения, а через скорость, с которой тело движется в Пространстве [2, с. 6-11]. В этом случае сила есть произведение массы тела на скорость его движения (в классической физике эквивалентно понятию количество движения):

F = m * u, (1)

В не явном виде мгновенная энергия тела в конце пути «l» двигающегося с ускорением «а» в классической физике есть произведение массы на квадрат скорости:

Е = m * a * l = m * u2, (2)

В неоклассической физике кинергия (мгновенная энергия) есть произведение силы на скорость движения тела в Пространстве:

К(Е) = F * u = m * u * u = m * u2, (3)

В классической физике работа вычисляется как разность между двумя энергетическим состояниями тела:

А = ΔЕ = Е2 – Е1, (4)

В неоклассической физике работа вычисляется как произведение кинергии (мгновенной энергии) на время движения тела в этом состоянии:

А = К(Е) * t = m * u2 * t = m * u * l = F * l, (5)

Основываясь на первом постулате «Космологической теории бесконечной Вселенной» о первичности Пространства в наблюдаемой реальности: «Пространство единственная базовая феноменологическая основа бытия, которая не является производной из чего-либо. Вся реальность, во всём её бесконечном многообразии, это результат преобразования свойств единичных Фесдий» [4], можно утверждать, что работа по перемещению в Пространстве тела массой «m» со скоростью «u» на расстояние «l», равна работе по перемещению объема «V», занимаемого этим телом, со скоростью «u»:

А = m * u * l = k * V * u, (5)

Где:

k = 1 кг/м2 – коэффициент пропорциональности;

V – объём, занимаемый телом (м3);

u – скорость перемещения тела в Пространстве (м/с).

Откуда:

m * l ≡ k * V, (6)

Анализ этого тождества позволяет сделать вывод о том, что пространственным эквивалентом массы является площадь. Так как тело любой массы занимает в Пространстве некий объём, то движение этого объёма в линейном направлении связано с работой его перемещения, которая тождественна работе по перемещению эквивалентной массы в том же направлении. Таким образом, произведение массы на путь, пройденный телом, эквивалентно изменению соответствующего объема Пространства.

Так как объём любой пространственной фигуры может быть приведён к равному по объёму кубу, то этот эквивалентный объём можно рассматривать как совокупность Фесдий, поэтому элементарная работа может рассматриваться как результат изменения физического состояния Пространства некой совокупности Фесдий равной объёму перемещаемого тела.

Этот вывод позволяет по-иному рассматривать природу постоянной Планка.

Занимаясь исследованием теплового излучения и природой его поглощения абсолютно черным телом, Планк приходит к выводу о квантовой природе этого излучения. Это открытие настолько поражает его свой простотой и оригинальностью, что 14 декабря 1900 года, гуляя со своим старшим сыном Карлом, Планк рассказал ему, о том, что, возможно, он совершил открытие столь же важное, как в свое время Исаак Ньютон, сформулировавший принципы классической физики. В тот же день он выступил на заседании немецкого Физического сообщества с докладом «К теории распределения энергии излучения нормального спектра», где, в частности, отметил:

«Если Е рассматривать как безгранично делимое количество, такое распределение может быть произведено бесконечное большим числом способов. Мы предположим, однако, – и в этом состоит самый важный момент всего расчёта, – Е может быть распределено на точно определённое число равных частей, и используем при этом мировую постоянную h = 6,55*10-27 эрг*с. Эта константа, помноженная на общую для резонаторов частоту, даёт нам элемент энергии «е» в эргах…» [8] /2/.

Математическая запись этого вывода имеет вид:

е = h*ν, (7)

Где:

e – энергия кванта с частотой «ν»;

h – постоянная Планка.

Так как ν = u/λ, уравнение (7) преобразуется к виду:

h * u = e * λ, (8)

Где:

e = m*u2 – энергия электромагнитного кванта массой «m».

Откуда:

h = m * u * λ, (9)

Выражение (9) есть математическое описание работы в неоклассической физике (5). Таким образом, постоянная Планка в неоклассической физике представляет собой работу по перемещению в Пространстве единичного кванта массой «m» на расстояние, соответствующее длине его волны «λ», со скоростью «u» /3/. Так как электромагнитное излучение, до энергий жёсткого рентгеновского излучения включительно, распространяется с постоянной скоростью равной скорости света, то выражение (9) преобразуется к виду:

h = m*с*λ, (10)

Иными словами, в этом случае постоянная Планка описывает некую предельную работу, которую можно совершить при перемещении массы «m» со скоростью света на расстояние «λ», равное длине волны квантового осциллятора. С учётом выражений (5) и (6) речь идёт о предельном объеме, который может перемещаться в Пространстве со скоростью света. Тогда выражение (10) преобразуется к виду:

h/c = k*Vlim, (11)

k = 1 кг/м2

h = 6,62607015*10-34 Дж*с

с = 2,99792458*108 м/с

Vlim = 2,210219*10-42 м3

Величина 2,210219*10-42 м3 определяет физическую границу, выше которой тела с большим объемом, занимаемым в Пространстве, не могут двигаться со скоростью света, в то время как тела с меньшим объёмом могут двигаться в Пространстве как со скоростью света, так и со сверхсветовой скоростью. При этом предельное превышение скорости света пропорционально уменьшению объёма тела по отношению к критическому объёму Vlim, так как для сверхсветовых скоростей действует равенство:

[(Vlim)*c] / (v) = uсс, (12)

Где:

h – постоянная Планка;

v – объём кванта меньше Vlim;

uсс – сверхсветовая скорость перемещения электромагнитного кванта в Пространстве.

Выражение (12) определяет предельную сверхсветовую скорость перемещения в Пространстве для кванта с объёмом «v». В неоклассической физике она определяется как вторая космологическая скорость, а скорость света, соответственно, как первая космологическая скорость.

Так, протоница (протон) имеет уточнённый объём vp = 2*10-46 м3 [3, с. 14-21].

Vlim / vp = 11051,09

Следовательно, предельно возможная сверхсветовая скорость перемещения протониц (протонов) в Пространстве составляет 11051,09с (3,31*1012 м/с).

Электрон имеет уточнённый объем ve = 1,089*10-49 м3 [3, с. 14-21].

Vlim / vе = 2,0296*107

Следовательно, предельно возможная сверхсветовая скорость перемещения электронов в Пространстве составляет 2,0296*107с (6,0845*1015м/с).

Для экспериментальной проверки возможности перемещения протониц (протонов) и электронов с указанной выше сверхсветовыми скоростями, необходимо наблюдать электромагнитное излучение соответствующей мощности.

Для протоницы (протона) предельно достижимая кинергия (внутренняя энергия) равна:

Kр = ер * (Vlim / Vp)2 = (938,27*106) * 11051,092 = 1,1459*1017 эВ (114,59 ПэВ, 0,0184 Дж).

В связи с этим представляет интерес результат наблюдения космического излучения мощностью около 1,4 ПэВ (0,012Кр) китайской обсерватории LHAASO в 2020 г., расположенной на Тибетском нагорье. И хотя сегодня экспериментально подтверждена возможность перемещения протониц (протонов) со сверхсветовой скоростью вне атома, представляется маловероятным их движение с такими скоростями в естественных условиях, так как в этом случае придётся объяснить природу взрывов протоновых (нейтронных) звёзд, как единственно возможного источника свободных протониц (протонов), поэтому, это наблюдаемое излучение, скорее всего, следует относить к электронам.

Для электрона предельно достижимая внутренняя энергия равна:

Ке = 510998 * (2,0296*107)2 = 2,10494*1020 эВ (210,49 ЭэВ, 33,725 Дж)

Тогда, красное смещение для излучения 2020 г. 1,4 ПэВ по электрону составило z = 150360, что в пересчете на космическое время по скорости света соответствует 76 квадриллионам св. лет.

Также, в связи с этим, интересны два наблюдения сверхмощного космического излучения.

Первое 15 октября 1991 года мощностью 320*1018 эВ (320 ЭэВ), второе 27 мая 2021 года мощностью 244*1018 эВ (244 ЭэВ), которые значительно превосходят предельную энергию электронов перемещающихся в Пространстве со второй космологической скоростью. Этот наблюдаемый результат указывает на то, что существует иная стабильная элементарная частица значительно меньшего объёма, чем электрон. Но, поскольку в настоящее время нам такая частица не известна, и мы не знаем к какому эволюционному этапу материи она может относиться, то строить какие-либо предположения относительно неё преждевременно. В любом случае, все факты наблюдения излучений мощностью более 210,49 ЭэВ заслуживают очень пристального внимания, чтобы понять к какому эволюционному классу частиц по плотности материи его можно отнести /4/.

Возвращаясь к рассмотрению физической природы постоянной Планка следует отметить, что она позволяет понять природу энергии.

Если постоянная Планка есть работа по перемещению единичного объёма в Пространстве со скоростью света, то в соответствии с положением неоклассической физики о связи кинергии и работы, отношение постоянной Планка ко времени есть элементарная энергия, которая определяет интенсивность перемещения единичного объёма между двумя ближайшими Фесдиями и характеризуется произведением объёма на ускорение:

К(Е)V = h/t = k*Vlim*a, (13)

Таким образом, кинергия в неоклассической физике интерпретируется, как движение объёма тела с ускорением «а». Эта физическая зависимость является подтверждением объективной реальности дискретности Пространства и корпускулярно-волнового дуализма движения в нём тел, когда они непрерывно переходят из корпускулярного состояния в волнообразное и обратно, что наблюдается как движение тела в Пространстве с постоянной скоростью, в то время как реальный процесс движения есть последовательность ускорение-торможение-фиксация перемещающегося объёма объекта. При этом переход от волнообразного состояния в корпускулярное сопровождается снижением энергии, и в зависимости от размера перемещаемого объема характеризуется либо снижением скорости движения (для объёмов более Vlim), либо снижением массы (для объёмов меньше Vlim). Но эта тема уже выходит за рамки настоящей статьи /5/.

Завершая проведенное исследование можно сделать следующие выводы.

Во-первых, анализ постоянной Планка в неоклассической физике позволяет констатировать, что её отношение к скорости света определяет пространственную область объёмом Vlim = 2,210219*10-42 м3, которая является физической границей влияния изменения энергии тела на его динамические характеристики. При больших объёмах, при уменьшении внутренней энергии тела происходит уменьшение скорости его движения, при этом масса тела остаётся неизменной. При меньших объёмах уменьшение энергии приводит уже к уменьшению массы тела, и как следствие, к увеличению длинны его волны, при неизменности объёма кванта в Пространстве, но при этом, скорость его движения остаётся постоянной и не может быть ниже скорости света.

Увеличение внутренней энергии тела от внешних источников во время движения возможно только для тел объёмом больше критического. Тела меньшего объёма могут получить внешнюю энергию только от первичного импульса, и в дальнейшем к дополнительным внешним импульсам невосприимчивы в части изменения параметров своего движения.

В первом случае (V > Vlim) при получении дополнительной энергии в любой момент своего существования скорость объекта увеличивается при постоянной массе, но при этом, бесконечно приближаясь к скорости света, не может её превысить. В этом случае, при приближении к скорости света, уровень поглощения внешней энергии становится бесконечным и описывается уравнением:

К(Е) = е0/{1 – [(u0+Δu)/c]}, (14)

Где:

е0 – исходная внутренняя энергия тела, до приобретения им дополнительной энергии;

К(Е) – кинергия (мгновенная энергия) тела после получения дополнительной энергии;

Δu ≤ (с - u0) – прирост скорости тела после приобретения дополнительной энергии;

u0 – начальная скорость тела до приобретения им дополнительной энергии;

с – скорость света.

Так, например, энергия атома железа при u0 = 0 e0 = 82,587 ГэВ. Для его разгона до 1000 км/с потребуется энергия равная 276,2 МэВ, что в пересчёте на один килограмм даёт значение 1,875*1033 эВ (3,0*1014 Дж), что, в свою очередь, в пересчёте на ядерное топливо даёт значение 4,17 кг [(3,0*1014 )/(7,2*10¹³)]. Иными словами, для разгона одного килограмма железа с нуля до 1000 км/с необходимо израсходовать около 4 кг ядерного топлива, при 100% эффективности его преобразования в движение, что практически нереализуемо. Понятно, что такая неэффективность стоит непреодолимым препятствием для реализации движения со скоростями соизмеримыми со скоростью света в гиперкластере (макромире).

Во втором случае (v < Vlim), объект может принять только первичный импульс движения. Полученная объектом гипокластера дополнительная энергия во время движения расходуется им на переизлучение, и не может использоваться им на компенсацию потерь энергии во время движения /6/. При этом первичный импульс имеет физическое ограничение, связанное с предельной сверхсветовой скоростью движения объекта, которую тот не может превысить из-за своего объёма для этой скорости. Поэтому в гипокластере существуют пределы первичных импульсов объектов в зависимости от занимаемого ими в Пространстве объёма.

В гипокластере (микромире), скорость света (первая космологическая скорость) является минимальной, и объекты этого кластера также не могут её преодолеть, в направлении её дальнейшей минимизации, так как с уменьшением энергии они бесконечно вытягиваются, превращаясь фактически в бесконечные струны, но при этом не могут изменить свой объём, и поэтому не могут преодолеть границу физических законов между гипо- и гиперкластерами, то есть они продолжают двигаться, несмотря на свою бесконечную длину, со световой скоростью [9].

Таким образом, постоянная Планка позволяет записать выражение изменения энергии тела для двух пространственных состояний:

Гиперкластер (макромир) при V > Vlim

dE = m*(u)du, (15)

m = const

Гипокластер (микромир) при v < Vlim

dE = (u2)dm, (16)

u = const

Фактически, в этом случае, можно говорить, что через постоянную Планка, отнесённую к скорости света, проходит граница между гипер- (макро-) и гипо- (микро-) кластерами (мирами). При этом поглощение энергии телами на границе раздела между двумя кластерами стремится к бесконечности, так как у них нет физической возможности преодолеть эту границу разделения влияния специфически различных законов природы /7/. В связи с этим, движение электрона со скоростями ниже скорости света представляется маловероятным, поэтому, очевидно, придётся искать иную теоретическую основу малых напряжений электрического тока или полностью пересмотреть её существующий концепт /8/.

Фактически по Планковскому объёму Vlim проходит линия демаркации между гипо- и геперкластерами, так как Планковский объём соответствует объёму электромагнитного кванта. Это хорошо видно на примере жёсткого рентгеновского излучения R-квантов с К-уровней соответствующих атомов. Так, для атома кислорода энергия Планковского импульса равна 524,8 эВ, а энергия выхода R-кванта с К-уровня 538 эВ, что дает скорость выхода 1,0125с. Это связано с тем, что импульс выбивающий R-квант с К-уровня по уровню энергии в 1,025 раз больше Планковского импульса, ограничивающего рост массы R-кванта, поэтому избыток энергии исходного импульса преобразуется не в массу, как это происходит при импульсах меньшей мощности, а в увеличение скорости движения электромагнитных квантов выше скорости света, так как скорость света для гипокластера является физически минимальной для реализации движения объектов в нём, но при этом не ограниченной в возможности своего увеличения до уровня полной энергии электрона.

Во-вторых, основываясь на постулатах «Космологической теории бесконечной Вселенной» и положениях неоклассической физики, можно утверждать, что отношение постоянной Планка к скорости света есть пространственная константа, характеризующая эналлизм в виде дискретности физических законов от занимаемого объектами объёма в Пространстве по отношению к граничному значению Vlim = 2,210219*10-42 м3 /9/.

В-третьих, интерпретация постоянной Планка в неоклассической физике позволяет сформулировать понятие космологических скоростей.

Первая космологическая скорость соответствует скорости света, которая является демаркацией между гипер- и гипокластерами (макро- и микромирами).

Вторая космологическая скорость соответствует предельной скорости перемещения электрона в Пространстве, и является демаркацией между гипокластером и предшествующим ему кластером материи с повышенной плотностью.

Третья и последующие космологические скорости является демаркацией между кластерами со всё возрастающей плотностью материи вплоть до планковской плотности.

Все объекты с объёмом меньше Планковского объёма могут передвигаться в Пространстве как с первой космологической скоростью, так и с любой скоростью её превышающей до второй космологической скорости, которую они уже превысить не могут. Фактическое превышение первой космологической скорости определяется отношением Планковского объёма к объёму наблюдаемого объекта.

Окончательным итогом проведённого исследования является утверждение, о том, что только в рамках неоклассической физики можно определить подлинную природу постоянной Планка, как фиксированную элементарную механическую работу по перемещению в Пространстве Планковского объёма со скоростью света.

 

Примечания

/1/ Ньютон формулирует понятие силы как: «Приложенная сила есть действие, производимое над телом, чтобы изменить его состояние покоя или равномерного прямолинейного движения» [7, c. 26].

Таким образом, равномерное прямолинейное движение уравнивается Ньютоном с покоем, т. е. с отсутствием движения. Хотя ранее (с. 24) он формулирует понятие «количество движения»: «Количество движения есть мера такового, устанавливаемая пропорционально скорости и массе», что тождественно понятию «движение с постоянной скоростью». Таким образом, абстрагируясь от понятия инерция (сформулированное в Первом законе), Ньютон через термин «количество движения» вводит понятие «движение с постоянной скоростью» и через определение IV уравнивает его с понятием «отсутствие движения». В результате этой логической ошибки он сделал неверный вывод о том, что силой является импульс, как раз и определяющий динамическое изменение состояния тела во времени. Неоклассическая физика устраняет эту ошибку, и это приводит к пересмотру практически всей классической физики, начиная с определения самой силы.

В неоклассической физике под механической силой, в отличие от ньютоновского определения: «действие, производимое над телом», понимается удельный расход энергии первого рода (движение с постоянной скоростью) на перемещение тела в Пространстве на единицу скорости, и определяется как отношение кинергии* к скорости движения тела:

F = K(E)/u = m*u2/u = m*u

Таким образом, неоклассическая физика даёт следующее определение силы:

Сила есть удельная энергия необходимая для движения тела массой «m» на расстояние «l» за время «t» с постоянной скоростью u:

F = m*l/t = m*u

В отличие от силы, механический импульс в неоклассической физике понимается как удельный расход энергии второго рода (движение с переменной скоростью) на перемещение тела с ускорением в Пространстве на единицу расстояния:

Y = K(E)/l = m*u2/l = m*a*l/l = m*a

Таким образом, механический импульс определяется как произведение массы тела на ускорение его движения в Пространстве.

Следует отметить, что в неоклассической физике и сила, и импульс в зависимости от условий исследования могут быть как скалярными, так и векторными величинами. Например, в формулах энергии и работы сила рассматривается как скалярная величина, а в определении результирующей силы нескольких разнонаправленных сил, или направления импульса, как векторные.

* Кинергия является фундаментальным свойством Фесдий Пространства производить реальность во всех её наблюдаемых проявлениях. В неоклассической физике под кинергией понимается способность материальных тел изменять как всю совокупность собственных пространственных характеристик, так и других тел, так или иначе с ними связанных. Кинергия характеризуется произведением массы тела на квадрат скорости его перемещения в Пространстве.

Следует отметить, что кинергия (мгновенная энергия) является в неоклассической физике базовым понятием по отношению к другим физическим параметрам, например, для силы, импульса, работы и пр., которые являются производными от кинергии. При этом квадрат скорости тела рассматривается в неоклассической физике как удельная энергия движения на единицу массы:

u2 = K(E)/m;

u2 = u*u – при движении с постоянной скоростью;

u2 = a*l – при движении с переменной скоростью, в этом случае u – мгновенная скорость в конце пути l, при u0 = 0.

Таким образом, энергия (кинергия) определяет три фундаментальных характеристики движения тел в Пространстве:

Сила – F = K(E)/u;

Импульс – Y = K(E)/l;

Энергетический потенциал (u2) – Φ = K(E)/m

/2/ Таким образом, Планк, вводя новую константу, исходил из предположения предельной делимости наблюдаемой энергии кванта пропорционально числу длин его волны, которые он проходит за единицу времени. При этом он не смог объяснить природу этого ограничения. Последующие исследователи, находясь в рамках ньютоновской интерпретации энергии, так же не смогли объяснить природу этого ограничения.

Так, например, Базанов Ю.Г. пришёл к выводу, что постоянная Планка есть импульс энергии электрона за один период его вращения [1, с. 39-41].

Интуитивно физическая природа постоянной Планка воспринимается научным сообществом как «граница» между макро- и микромирами, но обоснование этой границы так до настоящего времени никто привести не смог.

Особый интерес представляет метод отыскания значения этой постоянной, который использовал Планк. Сам он об этом нигде не писал, указав лишь на то, что это результат работы по исследованию излучения, которое создаётся абсолютно чёрным телом. Следует отметить, что распространённые в то время теоретические зависимости энергии теплового излучения от температуры приводили к выводу о том, что h = 0, как возможное теоретическое решение неопределённости h = ∞/∞, так как не было оснований для определения границы роста энергии и частоты кванта. Планк тоже не знал о реальных границах этих двух характеристик электромагнитных квантов, но интуитивно опирался на экстремум распределения Вина. Поэтому Планку пришлось набраться мужества, чтобы публично противопоставить свой вывод, который противоречил теоретическим канонам, правильно рассудив, что экстремумы распределения Вина указывают на некую константу отличную от нуля.

Планк преобразовал уравнение h = E/ν в h = Eλ/с, и сделал предположение, что произведение статистически установленной энергии фотона (2,23 эВ) на его длину волны (550 нм) есть константа, разделив которую на скорость света он и получил фундаментальную постоянную:

h = (e*λ)/c = (2,23*1,602*10-19*550*10-9) / 2,9979*108) = 6,554*10-34 Дж*с.**

В настоящее время для этой постоянной принято значение 6,62607015*10-34 Дж*с, на 1,1% выше определённого Планком, что даёт значение энергии фотона при длине волны 550 нм 2,2545 эВ, которое, очевидно, ближе к его истинному значению, чем было использовано Планком в 1900 г.

Интуиция Планка не подвела, хотя связать это ограничение с только что открытым в 1897 г. Джозефом Томпсоном электроном, он тогда естественно не мог, так как его свойства были на тот момент неизвестны. Сегодня мы знаем, что рост энергии и частоты кванта происходит не бесконечно, а между двумя пределами. Верхний предел ограничивается энергией и частотой электрона, а нижний стремится к нулю для энергии и к бесконечности длины волны, но физически его никогда не достигает, поэтому их произведение остаётся постоянным на всём этом интервале.

** В нобелевской лекции (1920) Планк приводит уже другое значение: 6,52*10^(-27) эрг*с, что указывает на то, что Планк продолжал работы по определению физических параметров фотонов оптического спектра и после своего доклада в 1900 г.

/3/ Выражение (9) преобразуется к виду: λ = h/(m*u), которое описывает волны де Бройля, высказавшего гипотезу о них в 1923 г. При этом это выражение имеет смысл только при скоростях равных или выше скорости света. В неоклассической физике длина волны де Бройля представляет собой отношение элементарной работы к силе, которая эту работу совершает: λ = Alim/F = Alim/(m*u). Таким образом, волны де Бройля, основываясь на постоянной Планка, фактически указывают на пространственный предел, при котором возможно движение со скоростью света и более, тем самым фиксируя область разделения макро- и микромиров.

/4/ Ночью 15 октября 1991 г. в штате Юта (США) недалеко от Солт-Лейк-Сити на установке «Глаз мухи» было зарегистрировано космическое излучение рекордной мощности (320 Ээв) получившее название «Oh-My-God» (О-Мой-Бог).

В мае 2021-го установка Telescope Array, сменившая в 2008-м «Глаз мухи», зарегистрировала еще одно космическое излучение с энергией 244 ЭэВ. Поскольку она появилась на рассвете, обнаружившие ее японские ученые из Университета Осаки дали ей имя Аматэрасу в честь богини Солнца из синтоистского пантеона.

В настоящее время на Большом адронном коллайдере (БАК) получены энергии столкновения протонов мощностью до 6,5*1012 эВ (6,5 ТэВ). Следовательно, скорость до которой разгоняются в этом случае, протоны определяется из выражения:

u = [(e2/e1)*c2]1/2 = {[(3,25*1012)/(938,272*106)]* c2}1/2 = 50,854c

Где:

e2 – половина энергии столкновения в коллайдоре (3,25*1012 эВ);

e1 – энергия протона до начала разгона (938,272*106 эВ);

с – скорость света.

Полученные в настоящее время мощности столкновения указывают на то, что протоны в коллайдере двигаются со сверхсветовой скоростью. Анализ постоянной Планка в неоклассической физике позволяет вычислить для них вторую космологическую скорость равную 3,31*1012 м/с, что соответствует их мощности движения с этой скоростью равной 114,59 ПэВ. Это предел, который может быть получен на протонах. Следующий этап исследований на больших мощностях возможен только на электронах до предельной энергии 210,49 ЭэВ. Здесь важно отметить, что ни одна частица Максионов не может принять от источника импульса энергии больше, чем определено критерием Планка в интервале между первой и второй космологическими скоростями. Для частиц эволюционного класса Ведеоны этот критерий устанавливает границы между второй и третьей космологической скоростями. И так далее до шестого класса уровня планковской плотности. Иными словами, каждый эволюционный класс элементарных частиц имеет свой индивидуальный диапазон допустимых скоростей перемещения в Пространстве, за границы которого частицы не могут выйти физически.

Поэтому для объяснения излучений 1991 и 2021 годов, упомянутых выше, уже необходимо привлекать предшествующую классу Максионов элементарную частицу класса Ведеонов с плотностью материи на уровне 7,5*1035 кг/м3 и объёмом 6*10-89 м3. Соответственно, предельная для этой частицы третья космологическая скорость равна:

Vlim*c / vx = (2,210219*10-42)c/(6*10-89) = 3,68*1046с

Предельная энергия этой частицы должна быть около:

Кх = 510998 * (3,95*1046)2 = 8*1098 эВ (0,08 гугол эВ)

Это настолько огромная мощность, что наблюдаемые нами 320 и 244 ЭэВ просто бесконечно мизерны по отношению к начальной энергии этого излучения. Для того чтобы потерять столько внутренней энергии частицы должны были находиться в пути по нашим меркам практически вечно. Это ещё одно из физико-математических подтверждений «Космологической теории бесконечной Вселенной».

Такие частицы предсказывались теорией эволюции материи от планковской плотности до Максионов. Именно на фазовом переходе от Ведеонов к Максионам формируются протоницы, внутри которых впоследствии формируются уже электроны. Иными словами, в этом случае речь идет о частицах эволюционно предшествующих протоницам.

Отрыв отдельных Ведеонов от общей массы исходного объекта, можно объяснить выделением избыточной энергии во время фазового перехода, которая вырывает отдельные Ведеоны с третьей космологической скоростью и выбрасывает их в окружающее пространство. Иными словами, наблюдаемые излучения 320 и 244 ЭэВ это вещественные следы начального этапа формирования протоновых звёзд, которые сегодня ошибочно именуются нейтронными. На поэтическом языке это напоминает пролёт микро-«чёрной дыры».

/5/ Так, например, этот вывод позволяет увязать плотность материи с расстоянием между двумя близлежащими Фесдиями. Плотность Максионов (лептоны, нестранные барионы), к которым относятся протоницы (протоны) и электроны вычисляется из выражения:

ρ(е) = k*π*L2*(с/h) = 8,3656*1018 кг/м3

Где:

k = 1 кг24 – коэффициент пропорциональности;

L = 2,426*10-12 м – комптоновская длина волны электрона;

с = 2,9979*108 м/с2 – скорость света;

h = 6,626*10-34 Дж*с – постоянная Планка.

Так как, масса в неоклассической физике эквивалентна площади, то плотность, соответственно, эквивалентна обратно пропорционально расстоянию между двумя ближайшими Фесдиями. Именно на этом расстоянии любое движущееся в Пространстве тело находится в волновом состоянии. Для Максионов (протониц (протонов) и электронов) оно равно λ(е) = 1/ρ(е) = 1,1954*10-19 м, что соответствует кубу 1,708*10-57 м3.

Объём тора электрона находится из выражения:

V(е) = kπL/ρ2 = 1,089*10-49 м2, что соответствует одновременной активации 63,76 миллиона Фесдий. Диаметр сечения тора электрона равен 2,39*10-19 м. Соответственно, площадь его сечения равна 4,489*10-38 м2. Площадь сечения одной Фесдии равна 1,429*10-38 м2. Соответственно площадь 4-х Фесдий равна 5,716*10-38 м2. Отношение площади квадрата к площади вписанной окружности равно 4/π. Таким образом, в реализации сечения электрона одновременно должно участвовать 4 Фесдии, что указывает на более глубокие пространственные корни плотности материи по отношению к пространственной конфигурации объектов из этой материи.

/6/ Возможным исключением из этого правила является взаимосвязь протониц (протонов) и электронов в атоме. Протоницы в этом симбиозе, очевидно, делятся с электронами собственной энергией, за счёт снижения скорости собственного вращения, что со временем приводит к саморазрушению атомов, так как протоницы не могут вечно «содержать» электроны возле себя.

Вопрос саморазрушения атомов вытекает из закона сохранения энергии, и в настоящее время является гипотетическим. Если электроны находятся в постоянном движении, а протоницы (протоны) лишь в постоянном вращении, то у них разный уровень потерь энергии во время движения в Пространстве атома, поэтому частичный избыток энергии протониц (протонов), вероятно, позволяет им триллионы и более лет компенсировать потери энергии при движении электронов в атоме, но тем не менее через определённое время наступает момент, когда протоницы уже не могут удержать возле себя электроны и те покидают атом. Следствием этого процесса, вероятно, должны являться холодные протоновые звёзды (объекты типа планет), но с плотностью соизмеримой с плотностью нейтронных звёзд (не исключено, что это и есть искомая пресловутая темная материя). Учитывая соотношение погибших живых организмов на Земле за всё время её существования с реально живущими в наблюдаемый момент, можно с уверенностью утверждать, что число погибших космических объектов от разрушения атомов многократно превышает число наблюдаемых атомарных объектов в настоящее время.

/7/ В настоящее время нет термина, который бы определял разную физическую природу одного и того же Пространства по уровню размеров тел (объектов), которые в нем реально существует. В данном случае речь идет о гипер- и гипокластерах (макро- и микромирах), которые подчиняясь собственным законам природы, тем не менее реально существуют в одном и том же Пространстве.

В связи с этим, в рамках «Космологической теории бесконечной Вселенной», предлагается неологизм «эналлизм», как производное от греческих слов «ενοτητα» (единство) и «αλλοζ» (иное), описывающее бесконечное Пространство Вселенной как единственную сущность проявления реальности, при этом физическая структура этого Пространства реализуется через дискретность законов природы для разных уровней пространственных размеров наблюдаемых объектов.

В настоящее время мы можем выделить пока только две такие структуры, это макромир и микромир, раздел между которыми проходит по области объектов Планковского объёма Vlim = 2,210219*10-42 м3. При этом оба физически разных мира одновременно существуют в одном и том же Пространстве. Несмотря на то, что оба мира существуют одновременно в одном и том же Пространстве, объекты, проявляющие в них реальность, не могут переходить из одного мира в другой, поэтому в этом смысле скорость света является физической границей между этими мирами.

Таким образом, эналлизм констатирует дискретность законов природы по пространственному размеру. То, что мы сегодня имеем возможность изучать только два ближайших друг к другу пространственных кластера (мира), не означает, что не могут существовать как более крупные кластеры (мегагиперкластеры), так и более мелкие (микроксимилкластеры) по объёмам объектов способных проявлять свойства реальности отличные от ближайших к ним кластеров (миров). Если такие кластеры действительно существуют, то между ними так же должна существовать физическая граница соответствующих законов природы.

Возможно, что за горизонтом гипокластера (микромира) находится физическая граница следующего микроксимилкластера: пикокластера*.

В отношении возможности более крупного кластера, чем гиперкластер, мегагиперкластер, сегодня трудно сказать что-либо определённое, так как мы ещё очень приблизительно понимаем физическую структуру самого гиперкластера, даже на уровне гравитационного взаимодействия, хотя исключать такую возможность пока нет оснований. Тем не менее постоянная Планка позволяет предположить радиус гиперкластера на уровне 1,13*1067 св. лет. Следовательно, все виды излучения, которые мы можем наблюдать, исходят из гиперкластера. Таким образом, следующая граница эналлизма, которую мы вряд ли когда-либо сможем наблюдать, проходит от нас на уровне радиуса гиперкластера. Это демаркация между гиперкластером и мегагипокластером, внешняя граница которого, вероятно находится на расстоянии 10165 св. лет от нас. Соответственно, в такой же последовательности находятся границы более крупных кластеров до бесконечности. При этом каждый из этих кластеров имеет собственное разнообразие физических законов, как это мы можем наблюдать на примере гипер- и гипокластеров.

Эналлизм, возможно, имеет отношение также и дискретным формам гравитационного взаимодействия в гиперкластере (макромире). Но вопрос этот носит гипотетический характер, так как пока неясно, насколько соответствуют действительности замеры галактических орбитальных скоростей. Если будет доказана их объективность, то это даст основание считать эналлизм причиной разных законов гравитационного взаимодействия в одной и той же пространственной области, в зависимости от размеров исследуемых в ней объектов, что полностью меняет взгляд на саму природу гравитации.

Если реальность эналлизма гравитационного взаимодействия подтвердится для гиперкластера (макромира), то это будет означать, что он является феноменом не только разных кластеров (гипер- и гипо-), но может реализоваться и внутри одного кластера, что позволяет выделить уже понятие подкластеров в структуре физических законов бытия.

* термины микро- и пико-кластеры условны, и, очевидно, требуют замены для адекватной ассоциации, например плис- и пера-гипокластер (ближайший и последующий гипокластер).

/8/ Вероятно, электрический ток представляет собой не движение электронов, а движение фотонов разной энергии, испускаемых электроном, от одного атома к другому, как мы это наблюдаем в оптическом диапазоне, при их движении от источника до наблюдателя. Получая исходный импульс в месте контакта с генерирующим источником, электрон получает дополнительную энергию, которая преобразуется в нем в энергию переизлучения фотонов соответствующей мощности от нуля до е0. Это излучение передается рядом стоящим атомам и так далее по всей цепи. При разрыве цепи движение фотонов прекращается, но возбуждение электронов остаётся пока, сохраняется связь с генерирующим источником.

Предельное напряжение в 511 кВ, определяется мощностью генерирующего источника. Возможно, что предел в 511 кэВ связан даже не с источником дополнительной энергии, а с физическим ограничением передачи электромагнитных квантов между атомами на уровне скорости света, как феномен постоянной скорости их движения. При этом малые напряжения (< 511 кэВ) связаны не со скоростью их движения фотонов, а с уровнем их внутренней энергии.

Эта версия природы электрического тока позволяет объяснить наблюдение напряжений ниже 511 кВ, по энергетическому уровню испускаемых электроном фотонов, перемещающихся между атомами со скоростью света. В этом концепте пока слабое место - формирование заряда ионов, но полагаю, что оно найдёт свое решение без привлечения движущихся электронов.

/9/ Следует отметит, что эналлизм Пространства реализуется неоднозначно. Так, протоницы (протоны) и электроны, принадлежащие гипокластеру, имеют возможность образовывать устойчивый макрообъект в геперкластере в виде атома. Объём идеального атома в твердом состоянии равен 5,549*10-30 м3 [6, с. 26-34], что значительно превосходит критический объём Vlim (Планковский объём), разделяющий гипер- и гипокластеры, поэтому его функционирование происходит по физическим законам гиперкластера. В то же время, и протоница (протон), и электрон, остаются элементами гипокластера и должны подчиняться его физическим законам.

Анализ природы долговременной стабильности атома позволяет предположить, что электроны на его орбите двигаются со сверхсветовой скоростью, что неизбежно должно приводить к уменьшению их энергии, и как следствие массы, как мы, например, это видим на примере сверхмощных излучений, но фактов, указывающих на это, в настоящее время нет. Следовательно, мы вынуждены предположить, что объединение протониц (протонов) и электронов в макрообъект приводит к некому промежуточному состоянию физических законов, где действуют, вероятно, третьи условия реальности, например, напоминающие сверхтекучесть гелия и электрическую сверхпроводимость материалов.

В отношении протониц (протонов) и электронов, это третье состояние реальности связано, очевидно, с феноменальным уменьшением энергетических потерь при движении в дискретном Пространстве, например, за счёт энергетического обмена между протоницами (протонами) атомного ядра и орбитальными электронами, что позволяет электронам внутри атома значительно дольше сохранять свой начальный энергетический уровень по отношению к электронам, находящимся в не атома в свободном состоянии, и обеспечивать стабильность атома. Поскольку энергия протониц (протонов) в 1836 раз больше энергии электронов, и их число в большинстве атомов значительно превосходит число электронов, это может быть основанием для обмена энергией. Причём, при этом, интересна зависимость: чем больше протониц (протонов) в атомном ядре, тем меньше число орбитальных электронов на одну протоницу (протон). Так, для водорода отношение р/е равно 1:1, у кислорода 16:8 (2:1), у никеля уже 118:28 (4,2:1) и т.д. Отсюда можно сделать вывод о том, что удержание электронов на атомной орбите, связано с энергетическими затратами протониц (протонов), поэтому число электронов на атомной орбите ограничено энергетическими возможностями атомного ядра. Только у двух элементов (водород и гелий) их число совпадает, у остальных элементов всегда меньше электронов, чем протониц в ядре. В то же время превышение протониц над электронами даёт основание предполагать о возможности существования звёзд тяжелея водородных, например, из бора. Атомная устойчивость таких звёзд значительно выше водородных. Так, например, для бора соотношение протониц к электронам составляет 19:5 (3,8:1) по наблюдаемой плотности, что по отношению к водороду даёт электронам бора получать от атомного ядра в 3,8 раз больше энергии, и соответственно большую продолжительность существования.

Список литературы

  1. Базанов Ю.Г. Физическая природа постоянной Планка // Теория и практика современной науки, № 3 (45), 2019, С. 39-41.
  2. Захваткин А.Ю. Основы динамики как современная проблема классической физики // Актуальные исследования. 2023. № 51 (181). Ч. I. С. 6-11. URL: https://apni.ru/article/7899-osnovi-dinamiki-kak-sovremennaya-problema.
  3. Захваткин А.Ю. О торовой модели элементарных частиц и природе электрического заряда // Актуальные исследования. 2024. № 6 (188). Ч. I. С. 14-21. URL: https://apni.ru/article/8429-o-torovoj-modeli-elementarnikh-chastits.
  4. Захваткин А.Ю. Космологическая тория бесконечной Вселенной // Актуальные исследования. 2024. № 45 (227). URL: https://apni.ru/article/10410-kosmologicheskaya-toriya-beskonechnoj-vselennoj.
  5. Захваткин А. Ю. Описание научного открытия «Шкала времени космических масштабов по уровню фанергии» // Актуальные исследования. 2024. № 8 (190). Ч. I. С. 6-18. URL: https://apni.ru/article/8528-opisanie-nauchnogo-otkritiya-shkala-vremeni.
  6. Захваткин А.Ю. Число Авогадро // Актуальные исследования. 2024. № 21 (203). Ч. II. С. 26-34. URL: https://apni.ru/article/9368-chislo-avogadro.
  7. Ньютон И. Математические начала натуральной философии. – М.: Наука, 1989. – 690 с.
  8. Планк М. К теории распределения энергии излучения // Избранные труды. – М.: Наука, 1975. – 253 с.
  9. Теория суперструн, Т. 1. – М.: Мир, 1990. – 518 с.

Поделиться

7

Захваткин А. Ю. Постоянная Планка в неоклассической физике // Актуальные исследования. 2024. №49 (231). URL: https://apni.ru/article/10695-postoyannaya-planka-v-neoklassicheskoj-fizike

Обнаружили грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики)? Напишите письмо в редакцию журнала: info@apni.ru

Похожие статьи

Актуальные исследования

#49 (231)

Прием материалов

30 ноября - 6 декабря

осталось 3 дня

Размещение PDF-версии журнала

11 декабря

Размещение электронной версии статьи

сразу после оплаты

Рассылка печатных экземпляров

24 декабря