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Auf der Anwendbarkeit der klassischen Physik für einen bestimmten Zweck der Mikrowelt
Und die Notwendigkeit, in der Physik der Quanten-Postulate einführen
ZI Doctorovich
EINFÜHRUNG
Wie allgemein bekannt ist [1], postuliert der Grund für die Einführung der Quantenphysik zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts war die absolute Abweichung der Ergebnisse von einer Reihe von grundlegenden Entdeckungen auf dem Gebiet der experimentellen Mikrokosmos verwurzelte Ansichten über die angeblichen Eigenschaften der Mikrowelt Objekte. Nämlich:
1. Der experimentelle Nachweis von Rutherford Planeten Struktur des Atoms und theoretischen Instabilität des Planetenatom, angeblich aus der klassischen Theorie der Strahlung resultiert;
2. Die Beugung von Elektronen , wenn sie durch den Schlitz und die Weigerung , vorbei dieses Prozesses, Methoden und Mitteln der klassischen Physik zu beschreiben.
Nicht einen Weg zu finden , die Widersprüche zwischen Theorie und Experiment im Rahmen der klassischen Physik zu beseitigen, die Wissenschaftler zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts kam zu dem Schluss , dass die Nichtanwendbarkeit ihrer Gesetze auf die Beschreibung der physikalischen Eigenschaften des Mikrokosmos und führte eine Reihe von Postulaten (Bohrs Postulate), die Festlegung der Regeln des Verhaltens eines Elektrons in der Mikro- und der Berechnungsmethode dieses Verhalten (eine Methode der Quantenwellen - Dualismus).
Bohr erste Forderung besagt, daß ein Elektron in einer geschlossenen stationären Umlaufbahn bewegt sich nicht elektromagnetische Wellen ausstrahlt.
Das Verfahren der Quantenwellen-Dualismus impliziert eine Manifestation der Welleneigenschaften von Elektronen aus mit materiellen Objekten zu interagieren.
Es ist offensichtlich, dass die Einführung einer Postulate der Theorie ein Beweis für die Unfähigkeit, ist ein Phänomen, in diesem Stadium und Art der Aufschiebung lösen das Problem zu erklären. Nun, basierend auf der langjährigen Erfahrung von Menschen in verschiedenen elektrodynamischen Systemen im Laufe dieses Jahrhunderts angesammelt hat, versuchen die Ursprünge der Entstehung der oben genannten Widersprüche zwischen der experimentellen und der klassischen Physik zu verstehen.
Die Existenz von zwei widersprechende Urteile zu diesem Thema ist das Ergebnis von Ungerechtigkeit oder zumindest eines dieser Urteile oder Falschheit der Ansprüche von Widersprüchen. Da wir keinen Grund haben, die Ergebnisse von grundlegenden Experimenten zu zweifeln, und die Einführung von Quanten Postulate im Allgemeinen die Gültigkeit der klassischen Physik nicht in Frage, und findet nur ihre Unanwendbarkeit auf die Beschreibung der Prozesse im Mikrokosmos auftreten, ist die Begründung für die Unanwendbarkeit der klassischen Physik zur Beschreibung der oben genannten Prozesse zu analysieren.
ANALYSE DER INSTABILITÄT theoretische Rechtfertigung Planeten Atom
Die Annahme des Planeten Atom Instabilität wurde wie folgt begründet: [1, S. 234.]. Elektronenbewegung entlang einer geschlossenen Umlaufbahn, die durch eine Änderung begleitet, zumindest die Richtung seiner Geschwindigkeit. Folglich ist eine solche Bewegung wird durch das Vorhandensein von Elektronenbeschleunigungs gekennzeichnet und müssen durch die Emission von elektromagnetischen Wellen begleitet werden. Da jedoch Elektromagnetische Wellen tragen Energie, das Elektron, dessen kinetische Energie der Strahlung zu geben, sollten jederzeit den Radius seiner Bahn bis zum Herbst auf den Kern eines Atoms zu reduzieren. Quantitative Bewertung [1] zeigen , dass für eine Zeit gleich Zehntel eines Mikro, einen vollständigen Verlust der Elektronenenergie erfolgen muss. Das heißt, das Planeten angeordnet Atom Substanzen grundsätzlich instabil.
Jedoch in der Praxis nichts, wie dies geschieht, und die Atome des Stoffes zeigen beneidenswert Stabilität trotz ihrer Planetenvorrichtung. Bevor Sie uns ein klarer Widerspruch zwischen der Praxis (Planeten angeordnet Atome der Materie resistent) und theoretische Beschreibung der Bewegung eines Elektrons in der Umlaufbahn ist (Elektronenbewegung innerhalb des Atoms entlang einer geschlossenen Bahn, ohne Energie Pumpen von außen, das heißt, unter normalen Umständen, kann nicht aufrechterhalten werden). Die Grundlage des Widerspruchs ist die Aussage der Elektronenemission von elektromagnetischen Wellen mit einer Änderung seiner Geschwindigkeit. Allerdings grundlegende Experimente, die Praxis und die grundlegenden Gesetze der Mechanik widerlegt diese Behauptung. Zum Beispiel:
a) wenn in einer konstanten homogenes Magnetfeld in vacuo Trajektorie seiner Bewegung durch Einwirkung auf sie der Lorentzkraft nichtrelativistischer Elektronenträgheits bewegt, ist ein geschlossener, kreisförmige in der Natur, aber in diesem Fall gibt es keine Emission von elektromagnetischen Wellen, und die Verweilzeit der Elektronen in diesem Zustand nicht durch seine Emissivität bestimmt;
b) die Fähigkeit der Permanentmagneten ist bekannt , eine lange Zeit zu halten, die den Zustand der Magnetisierung durch das Vorhandensein sie für eine lange Zeitkonstanten von geschlossenen elektrischen Ströme verursacht, die durch die Bewegung der Elektronenbahnen geschlossen sind. Wenn dieser Prozess durch die Emission von elektromagnetischen Wellen begleitet wird, würde die gesamte Energie der sich bewegenden Elektronen geleitet Wärme oder Strahlung und damit einer Dauermagneten nicht außer Frage sein könnte;
c) die Drehbewegung der Material - Objekte auf das Gesetz der Erhaltung des Drehimpulses und dem Gesetz der Erhaltung der Energie der Rotation unterworfen. Da jedoch sind alle wesentlichen Objekte, aus Atomen zusammengesetzt, und die Atome der geladenen Teilchen, und wenn die geladenen Teilchen in einer Kreisbahn elektromagnetische Wellen abstrahlen bewegt, würde die gesamte Rotationsenergie in Wärme rotierenden Körper oder Strahlung nach außen umgewandelt werden, die in der Temperatur und samoostanovke zu einer Erhöhung führen würde einen rotierenden Körper, auch in Abwesenheit von Reibung, die sich noch nicht in der Praxis beobachtet wird.
So kommen wir zu dem Schluss, dass nicht jede Veränderung der Elektronengeschwindigkeit durch die Emission von elektromagnetischen Wellen begleitet wird. Ferner, basierend auf den obigen Beispielen kann man die Abwesenheit von Strahlung elektromagnetischer Wellen von einem Elektron argumentieren, wenn die Änderung in der Geschwindigkeit nur auf eine Änderung seiner Richtung verringert wird sowohl in der Mikro- und der Makrowelt, und deshalb, wenn es Nichtanwendbarkeit der klassischen Physik angegeben Mikrokosmos Prozesse aufgrund mangel beschreiben Strahlung von elektromagnetischen Wellen durch ein Elektronenmikroskop, wie es in einer geschlossenen Umlaufbahn unter der Wirkung des zentralen Kräfte bewegt, es gilt auch für die Beschreibung des Verhaltens eines Elektrons in macroprocesses. Das heißt, auf der Grundlage dieser Beispiele wäre es logisch, die Frage nach der Gültigkeit der klassischen Physik als Ganzes zu erhöhen, insbesondere - die klassische Theorie der Strahlung. Natürlich stellt sich die Frage - wie viel genau durch die Behauptung der Strahlung von elektromagnetischen Wellen durch ein Elektron gerechtfertigt ist, wie es auf einer Kreisbahn bewegt? Ein typisches Beispiel ist in der Studie [1, p. 234] gefunden. Die theoretische Lösung für das Problem der Elektronenbewegung im Bereich der zentralen Kräfte wird durch die bekannte Lösung des klassischen Oszillators mit Zustimmung des vollen Äquivalenz (?) Der Elektronenbewegung in einer kreisförmigen oder elliptischen Umlaufbahn, Schwankungen in zwei zueinander orthogonalen linearen harmonischen Oszillatoren (oder, äquivalent, zwei harmonische Schwingungen von zwei Elektronen ersetzt entlang zwei zueinander senkrechten Achsen). Da der lineare Oszillator die Fähigkeit zur Emission von elektromagnetischen Wellen hat, folgt daraus, dass ein Elektron in einem kreisförmigen oder elliptischen Umlaufbahn mit einer Intensität von zwei Oszillatoren abstrahlen muss. Das ist die einzige Rechtfertigung für die Fähigkeit der Elektronen elektromagnetische Wellen abstrahlen, in einer kreisförmigen oder elliptischen Umlaufbahn bewegen, war das Postulieren einer vollständigen Analogie zwischen den beiden Verfahren, nämlich die Bewegung eines Elektrons längs einer geschlossenen Bahn, durch das Vorhandensein des Bahndrehimpuls aus, und zwei zueinander senkrechte lineare Schwingungen zweier Elektronen. Lassen Sie uns versuchen , die Zulässigkeit dieser Analogie zu bewerten, nach der Logik der Argumente in [1]. Zur Vereinfachung der Analyse wird eine kreisförmige Umlaufbahn zu berücksichtigen eingeladen. da Kreisbahn Gleichung in kartesischen Koordinaten ist wie folgt:
gehen dann zu den Polarkoordinaten und mit dem Ausdruck x und y durch und
, Erhalten wir:
.
.
Führen wir nun das Konzept der Winkelgeschwindigkeit wie
(Wobei t - Zeit), wir die endgültige Ausdruck für die Änderung der Elektronenkoordinaten (x und y) in der Zeit zu erhalten , wie es in einer kreisförmigen Umlaufbahn bewegt:
Tatsächlich mit Zeitverschiebung relativ beide Koordinaten periodisch zu jedem in einem anderen Winkel ändern gleich
Und Projektion der Bewegung entlang einer Kreisbahn, wie es scheint, kann als zwei zueinander senkrechten linearen Synchronschwingungsbewegung gesehen werden. Jedoch ist die Ähnlichkeit der Elektronenbewegung in einer kreisförmigen Umlaufbahn mit den Schwingungen der beiden zueinander orthogonalen linearen Oszillatoren endet und die Unterschiede beginnen.
Es ist offensichtlich, dass die formale Ähnlichkeit mit der Bewegung eines linear oszillierenden Elektronen hat nicht selbst eine Elektronenbewegung entlang einer geschlossenen Bahn, und mathematische Notation Projektionen der Bewegung, die nicht dasselbe ist.
Bewegen in einer kreisförmigen Bahn, so geht die Elektronenbahn jeder Punkt einmal pro Periode, und Durchgangsrichtung immer gleich bleibt. Bewegen in einem linearen harmonischen Oszillator gelangt das Elektron jeden Punkt der Bewegungslinie zweimal für jede Zeitperiode, und in der entgegengesetzten Richtung gegenüber dem vorherigen Durchlauf.
Fahrt auf einer Kreisbahn durch die Bahndrehimpuls und der kinetischen Energie der orbitalen Rotation des Elektrons aus. Oszillierende in harmonischen Oszillator Elektron hat keinen Bahndrehimpuls und die kinetische Energie der orbitalen Rotation und seine Dynamik und die kinetische Energie Veränderung in regelmäßigen Abständen.
Sogar ausreichend diese Argumente zu einer Aussage über den fundamentalen Unterschied zwischen den physikalischen Eigenschaften dieser zwei Arten von Bewegung zu kommen.
So kommen wir zu dem Schluss , dass die einzigen Gründe für die oben erwähnte Analogie Setzung war die Möglichkeit , über die Möglichkeit , eine fehlerhafte Verteilung der Geschwindigkeitsvektor des materiellen Gegenstand als der Vektorsumme seiner Projektionen Abgabe der Bewegung eines einzelnen Objekts in Form von zueinander orthogonalen zwei unabhängigen Bewegungen der materiellen Objekte zu repräsentieren (!). Tatsächlich, wenn man die aufgehängtes Pendel nehmen, sie in einem Aufhängungspunkt zu fixieren und in zueinander senkrechten Richtungen drücken, wobei ihre Bewegung in irgendeiner Weise nicht in einer kreisförmigen oder elliptischen Umlaufbahn der Bewegung des Pendels äquivalent sein wird, und daher ist die Behauptung einer Analogie Bewegung diese beiden Systeme ist ein Fehler. Aber da es sich in einer geschlossenen Umlaufbahn auf der Grundlage dieser Analogie postuliert bewegte Ähnlichkeits Emissivität von zwei zueinander orthogonalen linearen Oszillatoren und ein Elektron, ist diese Ähnlichkeit aller Fundament frei. Und ich möchte die zuvor gesprochen von Radio bekannten Fakten über die Strahlungseigenschaften von linearen Dipol und einem Kreis Spule zu ergänzen. Der Emissionsgrad des ersten so hoch, dass seine elektrische "Q-Faktor" hat einen Wert von weniger als eins, während die elektrische "Qualitätsfaktor" Ringspule und mehr als hundert bestimmt Präzision nicht Emissivität Spule, und die Verluste darin.
Es überrascht nicht, gibt es eine vollständige Analogie zwischen der Bewegung eines Elektrons in einer geschlossenen Umlaufbahn in einem Bereich der mittleren Kräfte und Schwingungen von zwei zueinander senkrecht zur Konstruktion von Oszillatoren in der irrigen theoretischen Modell des Verhaltens eines Elektrons in einer Umlaufbahn geführt, im Widerspruch zu den Ergebnissen von Experimenten.
Da die Bewegung in einer kreisförmigen Bahn ein Sonderfall der elliptischen Bewegung und wird durch die Gesetze der Erhaltung des Drehimpulses und Energie (einschließlich Energie der Rotationsbewegung) gekennzeichnet, gibt es allen Grund zu der Annahme, dass alle zuvor gesagt, ebenso gilt für die Bewegung eines Elektrons in einer elliptischen Bahn.
Der Grund für die Einführung der Physik der Quanten-Dualismus
"Quantum-Welle Dualität"
Eine Überprüfung der wissenschaftlichen Literatur, können wir schließen, dass keine keine ernsthafte Studie der Verwaltung in der Methode der theoretischen Physik der Quanten-Welle-Dualismus existieren. Das Hauptziel dieser Regierung - die Komplexität der Formulierung des klassischen Problem und zeitaufwendige Berechnungen zu vermeiden. Was ist der Unterschied zwischen dem Verfahren der Quantenwellen Dualität von klassischen Methoden für solche Probleme im Rahmen der klassischen Physik der Lösung? Die Haupt-und der einzige Unterschied zwischen der klassischen Technik der Methode der Quantenwellen-Dualismus ist, dass nach den Regeln der klassischen Physik, die theoretische Lösung des Problems auf der Grundlage der Anwendung der grundlegenden Gesetze des Ergebnisses der Physik zu bekommen, die mit dem Experiment übereinstimmt, unter Angabe der Ursache-Wirkungs-Beziehungen und die Kräfte, die führen zu diesem Ergebnis, während auf der Methode der Quantenwellen-Dualismus beruht ein ähnliches Verhalten des Elektrons und die Wellen zu postulieren, die möglichen mathematischen Lösungen der entsprechenden Klasse von Gleichungen mit der Verwendung von "Auswahlregeln" zu suchen, und für jede neue Aufgabe, um Expression zu erhalten ausgewählt, ist deren Wert numerisch Es deckt sich mit dem experimentellen Ergebnis. Natürlich, von denen keines ein einziges Verfahren (mit Ausnahme von "Zerschlagung Lösungen"), in diesem Fall nicht zu sprechen, und diese Methode der Lösungen etwas zu erhalten (abgesehen von gelegentlichen Zufall oder Entscheidungen ", die auf der Oberfläche liegend") kann es nicht geben, weil sie blind gehen experimentieren, ohne in der Lage, den vollen Satz von bekannten fundamentalen physikalischen Gesetzen zu verwenden. Was das Verhalten von Elektronen in der Nähe der materiellen Objekte, dann perfekt diese Aufgaben im Rahmen der klassischen Elektro gelöst, und auf der Grundlage dieser Entscheidungen erstellt mehrere Klassen von Elektronenwellengeräte (Klystrons, Magnetrons, Wanderfeldröhren, etc.), sind in verschiedenen Mikrowellen - Funk weit verbreitet Systeme [2].
Daher wird in diesem Fall die Einführung des Verfahrens der Quantenwellen Dualität, wiederum ohne richtige theoretische Prüfung verwendet die scheinbare Analogie zwischen dem Verhalten von Wellen und Partikeln, nicht nur die theoretischen Physik bereichern, sondern beschränkt seine prädiktiven Fähigkeiten und deshalb wirtschaftliche Attraktivität.
FAZIT
Die Analyse ergab, dass:
- Eine typische Aussage über die Fähigkeit eines Elektrons elektromagnetischen Wellen zu emittieren, wie es in einem geschlossenen Umlaufbahn in einem Bereich der zentralen Kräfte bewegt, in Frage gestellt, die Anwendbarkeit der klassischen Physik, das Verhalten von Objekten eines Mikrokosmos zu beschreiben, und dies hat zur Einführung der Quantenphysik führte Postulate unangemessen, weil Es beruht auf der falschen Aussage über die komplette Analogie zwischen den zwei unterschiedlichen Prozessen, nämlich dem Verfahren der Elektronenbewegung in einer geschlossenen Umlaufbahn in einem Bereich der mittleren Kräfte und den Prozess der harmonischen Schwingungen von zwei zueinander orthogonale Oszillatoren;
- Annahme der Unanwendbarkeit der klassischen Physik des Mikrokosmos und die Einführung von Quanten Postulate zu beschreiben, haben keine angemessene Begründung, wie nicht mit den Methoden der klassischen Physik auf diese Probleme auf spezifische Lösungen beruhen;
- Basierend auf den grundlegenden Gesetzen der Rotationsbewegung, die Ergebnisse von grundlegenden Experimenten und Praktiken bei der Verwendung von Permanentmagneten, die Schwungräder und andere technische Geräte, gibt es Grund zu der Annahme, dass ein Elektron entlang einer geschlossenen Umlaufbahn in einer zentralen Kraftfeld ( "Kepler Problem") in Bewegung keine elektromagnetischen Wellen ausstrahlt, wie es in Mikro- und im Makro, und deshalb angeordnet ein klassisches Planetenatom ist stabil und sollte im Rahmen der klassischen Physik (sonst ist es notwendig, zu sprechen, über die Ungerechtigkeit der klassischen Physik im allgemeinen) geregelt werden;
- Eine endgültige Antwort auf die Frage des Grades der Anwendbarkeit der klassischen Physik zur Lösung der Probleme des Mikrokosmos und dem tatsächlichen Bedarf Quanten Postulate einführen kann nur durch direkte Lösung dieser Klasse von Problemen, Methoden der klassischen Physik und durch Vergleich der berechneten Ergebnisse mit den Ergebnissen der entsprechenden Experimente erhalten werden.
LITERATUR
1) Shpolsky EV Atomphysik. Staatliche Veröffentlichung technische Theorie-cal Literatur, Moskau 1949 Leningrad.
2) Smirenin BA Handbuch über Funk. Landesenergie Verlag, Moskau 1950 Leningrad.
Druckversion
Autor: ZI
Doctorovich
Autor Webseite: http://www.doktorovich.info/
Moskau 1994.
PS Material geschützt.
Erscheinungsdatum 28.12.2004gg
Kommentare
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