Частица (корпускула) – это воображаемый сгусток вещества шарообразной формы (1).
Волна – это передаваемое средой возмущение (2).
Волна и корпускула обладают отличными, неприменимыми друг к другу физическими характеристиками.
Квантовая частица обладает корпускулярными и волновыми свойствами (3) (4). Поэтому, а также в связи с малыми размерами, квантовым частицам до сих пор не дано достоверного, обоснованного описания.
Корпускулярность квантовых частиц подтверждается их дискретностью и целостностью. Например, никогда не наблюдается часть электрона (1), никому ещё не удавалось расщепить его массу или заряд (5).
Волновые свойства квантовых частиц проявляются в дифракционных опытах, в феномене интерференции.
Наблюдаемые треки, оставленные после себя следы, наглядно демонстрируют траектории движения квантовых частиц. Однако, получить представление о характере движения квантовой частицы по её треку невозможно. Так, трек электрона в камере Вильсона имеет толщину 10-2 см (6), в то время как комптоновская длина волны электрона составляет 3,86 ⋅ 10-11 см (7).
Впервые катодные лучи с квантовыми частицами отождествил Дж.Дж.Томпсон. Описывая свой классический эксперимент, он говорил об электронах, что «… их путь в однородном магнитном поле является не прямолинейным, а круговым – ни в одном из ранее наблюдавшихся явлений нет аналога.» (8).
По характеру движения квантовая частица является волной (9). Законы движения в микромире имеют волновой характер (3).
Поскольку волна характеризуется параметрами, не применимыми к корпускуле (амплитуда, длина волны, частота), рассмотрим вопрос таким образом, чтобы эти параметры описывали не саму корпускулу, а её предполагаемую траекторию движения.
Наиболее распространённое представление о волне связано у нас с синусоидой. Но, корпускула не может в свободном полёте двигаться по синусоидальной траектории, так как под действием центробежной силы она неизбежно сойдёт с такой траектории. Однако, волновой характер движения для корпускулы не запрещён. Она может двигаться в свободном полёте по волновой траектории, если направить движение корпускулы по спирали. Примером такого движения является полёт пули, испущенной из нарезного оружия.
Волновые свойства движения по спирали очевидны, и оно характеризуется всеми перечисленными выше волновыми параметрами. Присутствует здесь и элемент кругового движения, предсказанного для электронов ещё Дж.Дж.Томпсоном.
Однако, корпускула, движущаяся по спирали, не является квантовой частицей. Пройдя через отверстие (дифракционную щель), корпускула отметится на находящемся за отверстием экране точкой или пятном. Ни дифракции, ни интерференции при этом мы не обнаружим. Зацепившись же за край преодолеваемого отверстия, движущиеся по спирали корпускулы уйдут в пространство за отверстием в беспорядочном направлении.
Вспомним типично квантовый процесс – восстановление волновых максимумов после прохождения волной отверстия в преграде, расположенной на поверхности воды (10). Такое же явление мы наблюдаем и у змеи, которая, выползая из узкой норы, восстанавливает амплитуду своего обычного волнообразного движения. Волна в воде – это передаваемое водой возмущение.
Змея – это уже не среда, передающая волны, но вполне определённый дискретный материальный объект, частица окружающего нас мира, чья траектория движения по своему характеру волнообразна.
Все квантовые частицы характеризуются таким параметром как спин. Это значит, что каждая частица наподобие волчка вращается вокруг некоей оси с неизменной скоростью, характерной для частицы (11). Если представить, что движущийся змееобразный объект обладает спином, то перед нами вырисовывается движение по спирали всего тела этого объекта. Нагляднее всего описанный нами объект можно представить в виде пружины. Именно таковой и является квантовая частица. Стабильное перемещение в пространстве объекта, имеющего спиральную траекторию движения, нами уже было отмечено на примере пули.
Дискретная квантовая частица спиралеобразна, а не корпускулярна. Спиральная траектория движения квантовой частицы, в то же время являющаяся формой её тела, волнообраз-на. Спираль квантовой частицы обладает и амплитудой, и длиной волны, и частотой, и спином. Порождаемые квантовыми частицами электромагнитные волны, являются поперечными (12). Поперечная и спиральная волна. Ввинчиваясь, спираль квантовой частицы может преодолеть дифракционную щель меньшую, чем амплитуда волны спирали. Если максимумы волны срезаются габаритами дифракционной щели, сама волна преобразуется таким образом, что на выходе её максимумы восстанавливаются. В случае с водой восстановление волновых максимумов происходит благодаря непрерывности волны, обеспеченной межмолекулярными связями. В случае с квантовой частицей восстановление максимумов происходит благодаря дискретности спирального тела самой квантовой частицы.
Дифракция и интерференция возникают даже тогда, когда лишь один электрон проходит через дифракционную щель (13) (14). Это возможно только в том случае, если тело электрона не корпускулярно. Спираль квантовой частицы объясняет и этот феномен.
Таким образом, квантовая частица, представляющая из себя спиралеобразное тело, идеально соответствует всем установившимся представлениям о дуализме квантовых частиц.
П.
Спиралеобразное движение электрона позволяет по-иному интерпретировать электромагнитную теорию, выраженную в уравнениях Максвелла. Вспомним, что все эти уравнения описывают две векторные силы: вектор Е напряжённости электрического поля и
вектор В напряжённости магнитного поля. Вектор Е всегда перпендикулярен вектору В. Результат взаимодействия сил Е и В выражен в силе Лоренца.
Fл = q ⋅ E + q ⋅ v ⋅ B sin α (15), либо по Максвеллу F = q ⋅ E + q ⋅ (v / с ⋅ В) (16).
Спиралеобразные форма и траектория движения электрона доказывают: совсем не обязательно, что на электрон действуют две силы Е и В. На электрон с теми же последствиями может действовать одна сила, для простоты описания разложенная на два перпендикулярных друг другу вектора.
Разделение электрических и магнитных сил на два абсолютно разных вида взаимодействия до сих пор не позволяют объединить их в единую силу тяготения, а лучше – гравитации.
Подтверждением наличия воздействующей на электрон, спиралеобразной, противоположной по знаку, точнее встречной движению электрона силы являются треки, запечатлённые на фотографиях микромира. (17) (18), где электрон движется к притягивающему его протону по конусной спирали. Видимый трек – это форма загадочного гравитона, притягивающего электрон по законам, подобным законам работы шнекового механизма.
Литература:
1. Форд К.У. «Мир элементарных частиц», Издательство «Мир», Москва, 1955, с. 87.
2. - // - с. 88.
3. Компанеец А.С. «Теоретическая физика», ГИТТЛ, Москва, 1955, с. 247.
4. Купер Л.Н. «Физика для всех», Издательство «Мир», Москва, 1973, т.2, с.178.
5. - // - с. 179.
6. Компанеец А.С., см. 3, с. 249.
7. Государственное научное издательство «Большая советская энциклопедия», издание
второе, 1953, т.22, с 314.
8. Купер Л.Н., см. 4, с. 99.
9. - // - с. 150.
10. - // - с. 251.
11. Форд К.У., см. 1, с. 33.
12. Яворский Б.М., Селезнёв Ю.А. «Справочное руководство по физике», Москва,
«Наука», Главная редакция физико-математической литературы, 1984,
с. 224.
13. Компанеец А.С., см. 3, с. 248.
14. Менский М.Б. «Человек и квантовый мир», Век 2,Фрязино, 2007, с. 52-53.
15. Яворский Б.М., см. 12, с. 176.
16. Купер Л.Н., см. 4, т.1 с. 306.
17. Форд К.У., см. 1, с. 34, 38,130, 238.
18. Купер Л.Н., см. 4, т.1 фото 35, 36
т. 2 фото 23, 25, 26
