- КВАНТОВАЯ ФИЗИКА МАКРО

проф. И. Г. Горячко
КВАНТОВАЯ ФИЗИКА
МАКРОИ МИКРОМИРА
(теория, эксперимент, приложения)
Санкт-Петербург
2012
1
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени С. М. Кирова»
проф. И. Г. Горячко
“Бороться и искать,
найти и не сдаваться”
Вальтер Скотт
КВАНТОВАЯ ФИЗИКА
МАКРОИ МИКРОМИРА
(теория, эксперимент, приложения)
Санкт-Петербург
2012
2
Научный редактор Части 1:
профессор кафедры механики Высшего военно-морского
инженерного училища им. В. И. Ленина Н. А. Бражниченко
Рецензенты Части 2:
доктор технических наук, профессор В. М. Базаров
доктор технических наук, профессор В. В. Мацнев
УДК 531/534:536.7.53.043
проф. Горячко, И. Г.
Квантовая физика макро- и микромира (теория, эксперимент, приложения), И. Г. Горячко. – СПб.: СПбГЛТУ,
2012. – 268c.
ISBN 978-5-9239-0523-6
.В монографии в Части 1 разработаны основы квантовой термомеханики макро- и микромира, представлены ранее неизвестные законы механики и термодинамики, а также корпускулярно-волновой, молекулярно-кинетической и газодинамической теорий, соединенные в единых
системах обобщенных интегральных и дифференциальных уравнений.
В Части 2 определены основные элементы новой квантовой теории фотоэффекта – природного явления, благодаря которому в соответствии с квантовым законом сохранения полной
энергии существует и самофункционирует окружающий живой и неживой макро- и микромир.
Установлено существование структурно неоднородного эфира, состоящего из электрически
скомпенсированных диполей нейтрино и антинейтрино различных типов. Обоснованы вывод
квантового закона сохранения полной энергии, закона корреляции электронно-протонных параметров атома, разработана управляемая модель атома. Показана реальная возможность целенаправленного управления по принципу фотоэффекта любыми природными взаимодействиями (то
есть, механическими, тепловыми, электромагнитными, гравитационными, химическими, энергоинформационными) без синтеза или деления ядер атомов этих элементов с использованием при
этом только спектральных характеристик атомов. Объяснены «странные» результаты опытов с
низкоэнергетическими электронными пучками нерезонансных энергий, а также опытов по ионизации атомов различных химических веществ.
В Части 3 выполнен анализ опытов, описанных в литературных источниках..
В Части 4 разработан ряд практических приложений квантовой физики.
Для специалистов в области атомно-ядерной энергетики, научных сотрудников, аспирантов, студентов, учащихся старших классов средних школ.
© И. Г. Горячко. 2012
ISBN 978-5-9239-0523-6
3
«Никаким количеством экспериментов
нельзя доказать теорию, но достаточно
одного эксперимента, чтобы ее опровергнуть»
А. Эйнштейн
Часть 3
ЭКСПЕРИМЕНТ
4
КЛАССИФИКАЦИЯ ОПЫТОВ
Следуя установившемуся правилу о том, что критерием
истины может служить только практика, положениям новой теории можно доверять только в том случае, если удастся
показать, что квантовый эффект изменчивости заряда и массы микрочастицы (а также макротела) имеет достаточно
убедительное экспериментальное подтверждение. В силу
отсутствия в распоряжении автора экспериментальной базы,
такие доказательства будем искать в опубликованных работах других авторов.
К настоящему времени существует множество экспериментальных данных, которые косвенно свидетельствуют о
справедливости этого обстоятельства. Дело в том, что сами
авторы таких данных (имея научные взгляды, основанные на
ошибочных положениях о постоянстве массы и заряда), получив весьма необычные экспериментальные результаты,
склонны относить их к каким угодно иным эффектам, но
только не к этим. По этой причине практически все такие
экспериментальные результаты, имеющиеся в атомной и
ядерной физике оказались приписанными действию квантовых эффектов (конечно же - в духе современной квантовой
механики), а как бы стоящие особняком опыты по изменению
веса макротел при различных внешних энерговоздествиях на
них – экзотическим эффектам, подчиняющимся каким-то
невыясненным закономерностям.
К настоящему времени можно провести достаточно четкое разграничение между двумя категориями таких экспериментов.
К первой категории следует отнести опыты, методика обработки которых не предусматривала даже возможности обнаружения этого явления. В этих опытах лишь эффекты, которые, как казалось, не имели отношения к этой проблеме.
5
Ко второй категории относятся эксперименты по изучению управляемой гравитации, которые в последние 10-15
лет велись вполне осознанно с целью выявления оптимальных параметров физико-химических процессов для достижения заранее известного практического эффекта.
По этой причине здесь будут проанализированы обе категории таких экспериментов. Это позволит не только более
глубоко вникнуть в физику реально происходящих электронно-протонных процессов, и получить либо подтверждение
справедливости новой теории, либо удостовериться в ее беспочвенности, но также (что более важно) - обрести качественно новое понимание единства устройства и функционирования макро- и микромира.
1. Опыты ядерной физики
Остановимся вначале на опытах ядерной физики. Наиболее показательными из них являются известные опыты Э.
Резерфорда с альфа-частицами, в которых он впервые установил существование ядра атома (что легло в основу его
планетарной модели атома), а также обнаружил, что отклонение альфа-частиц от ядра атома происходит именно по гиперболическим траекториям на углы, зависящие от кинетических энергий альфа-частиц. Этот факт вполне согласуется с
существованием механизма изменчивости заряда и массы
микрочастицы, движущейся по гиперболической траектории.
К сожалению, при объяснении своих опытов Э. Резерфорд применил статистический метод, получив при этом известную формулу, описывающую отклонение альфа-частиц
различных энергий в пределах определенного телесного угла
в форме [1]
N  sin 4
6

2
 const,
где N – число частиц, рассеянных в угловой интервал d
под углом . Тем самым оказалась утраченной возможность
установления точной формы гиперболической траектории
конкретной альфа-частицы, а следовательно – и возможность
выявления квантовых закономерностей изменчивости заряда
и массы.
Одним из известных способов ядерной физики по определению массы заряженной микрочастицы является фотоэмульсионный способ [2]. Этот способ основан на том, что
пробеги двух частиц, имеющих равные скорости в фотоэмульсии, относятся как соответствующие частицам значеm
ния 2 , то есть
z
m m
x1: x2  21 : 22
z z
.
Кинетические же энергии частиц, имеющих равные скорости, относятся как их массы. Поэтому, если обозначить через mp и m массы протона и известной частицы, через z=1 и z
– их заряды, а через Rp и R их пробеги, то
mp 2
m
Rp : R  mp : 2 или Rp  R
z ,
z
m
mp
E p : E  mp : m или E p  E
.
m
Расчетным путем с последующей экспериментальной
проверкой (измерением пробега монохроматических частиц)
была получена следующая эмпирическая формула для энергии протонов в фотоэмульсии [2]
E p   R pn ,
где = 0,25; n=0,58, Еp измеряется в Мэв, а Rp – в микронах.
Подставляя в эту формулу значения Rp и Еp , находим
7
1 n
 m 
 z 2n R n .
E  
m 
 p
(1
)
В этой формуле (которая, как указано в [2], справедлива
для любых тяжелых заряженных частиц, движущихся в фотоэмульсии) неизвестной является только масса частицы
E
m  mp1n
.
 z2nRn
(2)
Приведем пример. По данным [2], для протонов с Е1 = 1
Мэв и Е2 = 6 Мэв, пробеги в фотоэмульсии соответственно
равны R1 = 15 мк и R2= 230 мк. Этим данным, согласно формуле (2), соответствуют массы протонов m1= 0,377mP; m2 =
mP (где mP – табличное значение массы протона). С помощью
(40) находим числа n1=1,55; n2= 1,0 для этих частиц. Используя (39), (42), определяем эксцентриситеты эллиптических
орбит, а также гиперболических траекторий этих протонов,
которые оказываются равными соответственно
e1 = 0,642;
e2 = 0; еГ1 = 1,358; еГ2 = 2.
Заряды этих протонов, согласно (43-a), оказываются равными
q1= 0,377 qР; q2= qР (где qР – табличное значение заряда
протона).
Принципиально важным здесь является сам факт, что заряд и масса частицы являются переменными величинами.
Подтверждением тому служит, например, существование
длиннопробежных и короткопробежных альфа-частиц, характеризуемых значениями кинетических энергий, заключенных в интервале [2] 4 Мэв  Е  9 Мэв , в котором эти
альфа-частицы не перестают быть таковыми. Это обстоятельство непосредственно указывает на то, что суммарные
массы двух протонов и двух нейтронов, составляющих аль8
фа-частицу, также переменны. Согласно (43), массы альфачастиц должны изменяться как
m 
2(m p  mn )(1  e 2 )
а заряды альфа-частиц, как
q 
5  6e  e 2
,
2q(1  e 2 )
.
5  6e  e 2
Соотношение же (9) для альфа-частицы принимает вид
q
 A  const .
mp
Таким образом, опыты ядерной физики (если их трактовать с позиций теории фотоэффекта) свидетельствуют в
пользу существования квантового атомно-ядерного синхронного механизма изменчивости заряда и его массы, связанного с движением неорбитальных заряженных микрочастиц по гиперболическим траекториям. Сказанное полностью относится и к любым другим заряженным микрочастицам, для которых значения заряда и массы также приведены
в справочниках.
2. Опыты по изменению веса макротел
Рассмотрим теперь данные некоторых опытов по изменению веса макротел. Характерной особенностью этих опытов
является то, что эффект изменения веса макротел достигается
внешними энерговоздействиями. Такие воздействия могут
быть осуществлены посредством нагревания и охлаждения
9
тел, вибрациями тел, сочетанием вибраций и вращения тел,
неупругой их деформацией и т.п. методами.
В целях исключения неточностей, при описании опытов в
ряде случаев сохранен оригинальный текст.
А. Опыты с нагреванием и охлаждением тел
а) По данным [3]: “…для опыта был изготовлен стальной
шар диаметром 100 мм с конусным отверстием в нем до центра шара. Отверстием вверх шар был установлен на лабораторные весы с ценой деления шкалы 50 мг, и внутрь конусного отверстия был направлен луч лазера, создававший тепловой поток от центра к периферии шара (имитировавший тепловое движение в Земле). По мере повышения температуры
поверхности шара, стрелка весов стала отклоняться в сторону
уменьшения веса. Приблизительно через 1,5 часа при достижении температуры 300оС лазер был выключен. Разница в
весе против первоначального показания (в холодном состоянии) составила 40 г на 4200 г пробного тела. Температура
измерялась контактной термопарой. Далее шар остывал на
весах и стрелка поползла к исходному положению. Для
убыстрения остывания шар периодически обдувался сжатым
воздухом. Этим было проверено, не влияет ли нагретый от
шара воздух на показания весов. При достижении шаром
комнатной температуры, вес его вернулся почти к исходному. Но это “почти” составило 200 мг. Был выполнен контрольный опыт, при котором тот же шар нагревался в электропечи до ~600оС. При длительном нахождении его на весах, стрелка их так и не шелохнулась от исходного положения…”.
б) В работе [4] приведены данные по изменению веса
герметично запаянных сосудов Д. Дьюара с газом при нагревании газа в них с помощью электроламп от сети 220В.
“…Эксперименты выполнялись на весах лабораторных ВЛ10
1000 с центральной штангой, увеличенной на 150 мм, при
цене деления весов 0,5–2,5 мг/дел. В целях повышения точности отсчета показаний весов до десятых долей шкалы, использовалось оптическое устройство. Весы в процессе эксперимента работали в режиме колебаний. В экспериментах использовались стеклянные сосуды емкостью 3,3 и 11 л с массами газа 3,9 г, 12 г, 16 г, 20 г. Сосуды со всех сторон изолировались посредством герметических цилиндров из медной
фольги по принципу “матрешки”. Контроль температуры
наружной стенки “матрешки” осуществлялся с помощью диодного датчика температуры. В качестве нагревателей использовались электролампы мощностью 60, 100, 200 Вт, помещенные внутрь сосудов…
”На рис. 1 представлено изменение веса стеклянного сосуда и температуры его наружных стенок во времени при
нагревании и охлаждении наполняющего его газа.
Из рисунка видно, что в момент выключения нагревателя
температура наружной стенки составляет 310оС, а вес самого
сосуда уменьшается на ~ 45 мг.
По мере охлаждения сосуда происходит медленное восстановление его веса, которое к исходу 100оС составляет 22 мг.
По данным автора [4], “…полное восстановление веса происходит не ранее, чем через сутки
.
Рис.1
11
Б. Опыты с вибрациями тел
а). Характерными являются опыты Н. Козырева, проведенные им на весах с вибратором, выполненным в виде шарикового подшипника, эксцентрично насаженного на вал
электромотора [5].
“…Рис. 2 воспроизводит типичный график зависимости
утяжеления тела от частоты вибраций. Измерения проводились на рычажных весах II-класса завода “Госметр”. На графике приведены результаты взвешивания тела620 г, пересчитанные на 1 кг. Амплитуда колебаний опоры весов составляла около 0,3 мм ..., ускорение вибраций на опоре должно было достигать g при частоте около 30 Гц.
“На графике отчетливо выделяются три ступени утяжеления груза. Ступени указывают на возможность квантовых изменений энергии... Так как ускорения вибраций пропорциональны квадратам частот, то для получения кратных эффектов, частоты должны увеличиваться в
и т.д. раз. Это обстоятельство приблизительно и подтверждается рис. 2…”
Рис. 2
б) С целью изучения “…распределения ассиметричных
сил на поверхности Земли…”, эти опыты были повторены Н.
12
Козыревым и сотр. в Амдерме, Тикси, на о. Котельный, мысе
Челюскина, о. Диксон и в ряде пунктов на дрейфующем льду
на широтах до 84о15’. При этом были обнаружены эффекты
влияния широты местности, а также азимута направления коромысла весов.
Н. Козырев в [5] отмечает, что эффекты изменения веса
тел существенно зависят от сезона года: “…поздней осенью и
в первую половину зимы все опыты получаются легко. Летом
же эти опыты затруднены настолько, что некоторые их варианты не выходят совсем…”
В. Опыты с гироскопами
а) По данным [6], сотрудниками университета г. Токио
Н. Hayasana и S. Tokeuchi на весах с чувствительностью
0,3 мг были проведены измерения веса двух гироскопов 140
и 175 г при изменении их чисел оборотов от 0 до 14000
1/мин. При этом уменьшение веса гироскопов составило 8 и
11 мг соответственно.
б) В опытах Н. Козырева [5] использовались различные
гироскопы с эксцентриками.. При этом было показано
:”…при вращении против часовой стрелки волчка D = 4,6
см, Q = 90 г, u = 25 м/с получалось облегчение Q =- 8 мг.
При вращении по часовой стрелке всегда оказывалось Q =
0. При горизонтальном положении оси в любом азимуте
наблюдалось облегчение Q = –4 мг…” (что объясняется автором [5] сложением эффекта вращения волчка и эффекта
вращения Земли).
в) Большое количество опытов с эксцентрично вращающимися гироскопами и гиромоторами было проделано
А. Вейником [7]. Не анализируя всех тонкостей подготовки и
проведения таких экспериментов, рассмотрим лишь конечные их результаты. Они представлены на рис. 3а где кривая 1
соответствует облегчению гиромотора Б-35, а 2 – его утяже13
лению (прибор вращается в противоположную сторону, т.к.
подвешен к весам “…вниз головой…”).
Из рисунка видно, что в течение 1-2 мин. вес резко изменяется (что автор объясняет преобладающим действием
ускорения), а затем начинает падать до выхода гиромотора на
стационарный режим. Кривая 1 соответствует начальным
моментам (действует в основном ускорение), кривая 2 соответствует стационарному режиму (действует только скорость)
На рис.3б показана зависимость “…внутренней силы…”
от частоты вращения гиромотора. Обращает на себя внимание существование ступеней изменения веса до выхода прибора на стационарный режим.
Рис. 3.
Г. Опыты по неупругой деформации тел
а) По данным работы [5], на аналитических весах с ценой
деления 1,4 мг производилось взвешивание тел весом до 200
г. Затем проводился неупругий удар этих тел о какую-либо
поверхность, и тело вновь взвешивалось. Эти опыты показали, что “…облегчается только то тело, в котором происходит
процесс неупругой деформации…”
14
На рис.4, заимствованном из [5], представлен
“…типичный пример облегчения веса жестяной коробки весом 108 г после многократных сотрясений находившихся в
ней стальных шариков. Уменьшение веса показано по оси
ординат в мг, по оси абсцисс отложено время взвешивания,
отсчитано от момента, когда происходило воздействие на коробку”.
Отмечается также, что полное восстановление веса коробки ”…происходило по прошествии десятка часов…”
Рис. 4.
На рис.5 из работы [5] представлена запись колебаний
аналитических весов “…после того, как на их чашку был сразу же положен сильно смятый тонкий медный лист весом
40,2 г…” Из рисунка видно, что эффект облегчения листа составляет 6–7 мг с постепенным возвращением за ~15 мин к
обычному его весу.
Прежде всего отметим, что несмотря на крайне незначительные зафиксированные в опытах изменения веса макротел, принципиально важным является сам факт наличия
таких изменений.
Результаты опытов указывают на то, что масса тела существенно зависит от внутреннего (по отношению к окружающей среде) состояния вещества этого тела, безотносительно к тому, с помощью каких именно внешних энерго15
воздействий (механических, тепловых и т. п.) достигается это
состояние.
.
Рис. 5.
Анализ экспериментов
Таким образом очевидно, что наиболее существенным недостатком ньютоновской механики является то, что имея дело
с постоянной массой материальной точки, она принципиально лишена возможности учитывать изменения физикохимических свойств и термодинамического состояния
движущегося во времени и в пространстве материального
тела, либо среды, в которой движется это тело.
Для выяснения сущности тяготения (а именно этому и
были посвящены все эти опыты), обратимся к третьему закону И. Ньютона
F1   F2 . (3)
16
Как известно из [8], этот закон выполняется для двух точек, принадлежащих одному и тому же абсолютно твердому телу. Но известно также, что абсолютно твердых тел в
природе не существует. Иначе говоря, этим законом описывается мгновенное гравитационное взаимодействие планеты
и лежащего на ее поверхности тела. С точки зрения термомеханики, этот закон отвечает мгновенному пространственновременному резонансу планеты и тела, движущихся по одной и той же траектории планеты.
Закон (40) является следствием более общего закона:
 1 F1   2 F2 , (4)
где  1 f  p, T  – параметр, отражающий траекторию планеты, а  2  f  p, T  – параметр, описывающий среднестатистическую гиперболическую траекторию тяжелых микрочастиц в ядрах атомов тела при внешних энерговоздействиях
на него.
Применительно к весу тела, (4) принимает вид:

F2   1 mg .
2
(5)
Отсюда видно, что с изменением  2  f  p, T  , масса тела
также начинает изменяться по сложному квантовому закону,
в результате чего изменяется и сила притяжения тела к планете F2 (то есть – вес).
Таким образом, с точки зрения термомеханики, сущность
рассмотренных опытов сводится к тому, чтобы посредством
искусственного изменения параметра  2  f  p, T  нарушить мгновенный пространственно-временной резонанс тела и планеты, вызывая, тем самым, соответствующее измене-
ние веса тела .
Следует напомнить, что взаимодействия различных макро- и микротел (планет, звезд, электронов, протонов, др.) в
17
природе друг с другом происходят исключительно только
за счет взаимодействий их квантованных во времени и
пространстве вихревых электромагнитных и гравитационных полей, обладающих вполне определенными волновыми свойствами по частотам, фазам, амплитудам.
В опытах Б.а, В.в фиксируется скачкообразный характер
изменений веса тел, что полностью согласуется с равенством
(43).
Факты утяжеления веса тел в опытах В.в могут быть объяснены совпадением направлений вращений гиромотора и
протонов и нейтронов в ядрах атомов этого устройства, что и
приводило к ступенчатому утяжелению тел. Этим же можно
объяснить и квантовый характер утяжеления тел в опытах Б.а.
Широтные, азимутальные, а также сезонные эффекты,
установленные Н. А. Козыревым в работе [5] могут быть
объяснены влиянием термодинамических условий на закономерности движений протонов и нейтронов в ядрах атомов
веществ, из которых были изготовлены его приборы. Например, понятно, что c ростом равновесных температур таких
устройств в летний и осенний периоды требуются гораздо
большие затраты внешней энергии на осуществление прямых переходов этих микрочастиц на более удаленные от
центров ядер атомов орбиты, чем при более низких зимних
температурах.
В “Квантовой термомеханике” автора указывается, что
знаки изменения пространства и времени всегда противоположны знакам изменения всех остальных параметров состояния вещества, поскольку пространство и время постоянно компенсируют затраты энергии на изменения остальных параметров состояния взаимодействующих тел (либо наоборот).
Итак, взаимодополняющие друг друга законы квантовой
термомеханики и
18
фотоэффекта указывают на то, что в природном единстве “вещество-пространство-время”, время является совершенно полноправным его атрибутом, которым можно
эффективно управлять.
Литература:
1. Н. И. Карякин, Краткий справочник по физике, М.,
Высшая школа, 1969, 600 с.
2. К. Н. Мухин, Введение в ядерную физику, М., Атомиздат, 1965, 720 с.
3. А. П. Щеголев, Эксперимент-загадка, Союз научных и
инженерных Обществ СССР, Гомельская обл. орг., 1990, с.
135-137.
4. В. А. Кишкинцев, Явление зависимости веса газа от сообщенной ему тепловой энергии, Жигулевск, Жигулевский институт радиоаппаратуры, 1993, 46 с.
5. Н. А. Козырев, Избранные труды. Астрономические
наблюдения посредством физических свойств времени, Л.,
Ленинградсий университет, 1981, 305 c.
6. H. Hayasaka, S. Tkeuchi, Anomal Weight Reduction of a
Gyroscope’s Right Rotation around the Vertical Axis on the
Earth, Phys.Rev.Let.Vol.63, № 25ю2701.1969.
7. А. И. Вейник, Термодинамика реальных процессов,
Мн., Навука i тэхнiка, 1991, 576 c
8. Б. М. Яворский, А. А. Детлаф, Справочник по физике,
М., Наука, Гл. ред. Физ.-мат. лит., 1990, 624 c.
19