“Перестройка естесствознания. Необъяснённое в науке” 14-15.05.04.
Мышление человека, какой бы степени абстракции оно не достигло, не может не опираться на какие-либо образы, или на так называемый образ-модель [1]. Область работы образ-моделей – это воображаемое “n” - мерное пространство. Чаще всего пространство существования образ-модели оказывается трёхмерное с функциональной зависимостью от времени (f (t)), как в случае использования динамических объёмных моделей.
Условность образ-модели может быть достаточно высокой и слабо соответствовать реальному объекту (примером может служить схематический рисунок облака в небе: обычно изображают только границу облака, то есть зону резкого градиента).
Сложившуюся ситуацию в науке можно назвать “уходом в математику”. В моделях объектов микромира имеется динамика, видны “градиенты”, “n” - мерность совсем не обязательно связана с мерностью мира, данного нам в ощущениях (например, 5-мерная модель фотона и 6-мерная электрона). Проблема такой ситуации заключается в сложности отображения, повреждающей целостность восприятия. При стремлении достичь полноты отображения моделируемой стороны объекта появляются резко обозначенные границы использования моделей; такая их специализация приводит к их использованию в узком коридоре заданных граничных условий и, в конечном счёте, к взаимному противоречию разных моделей. С другой стороны в сознании человека заложена тенденция к унификации моделей, то есть стремление объяснения устройства мира в соответствии с методологическим принципом “от простого к сложному”. Из этой же тенденции проистекают и поиски “Общей теории поля” и “Универсальной модели строения вещества”.
Однако приходится признать, что, скорее всего, нет никаких предпосылок для универсализма в моделировании, так как наше познание мира принципиально страдает неполнотой (подробно этот тезис здесь не раскрывается, упомяну лишь “проблему адекватного отражения действительности” и теорему Геделя о неполноте).
Выход из создающейся парадоксальной ситуации видится во включении различных работоспособных моделей в систему для сохранения целостности мировоззрения и в создании переходов между успешно применяющимися, но взаимно несовместимыми областями моделирования. На практике это может быть осуществлено созданием комплекса моделей вещества (элементарных частиц, атомов и молекул), включающего совместимые, а не антагонистические модели. Естественно, что в процессе создания такого комплекса моделей потребуется “своеобразный клей” для успешно использующихся моделей из разных областей познания (или науки), то есть промежуточные модели с широкими областями применения, то есть с качествами взаимной совместимости с различными типами моделей. Предполагается также, что модели, плохо вписывающиеся в комплекс, постепенно выйдут из употребления из-за несоответствия и плохой взаимосвязанности, что не нанесёт ущерба общим познавательным возможностям комплекса, так как предложение моделей достаточно велико.
Задача создания такого комплекса не может быть решена сразу и тем более окончательно. Поэтому не весь комплекс, и не его примерный проект, а лишь некоторые фрагменты такого комплекса я предлагаю рассмотреть.
Обозначу тему доклада несколько уже, но конкретнее: “Решение проблем моделирования в микромире введением комплекса моделей элементарных частиц, атомов и молекул, отличающихся повышенной взаимной совместимостью и наглядностью”.
Квантовая механика снабжена замечательным математическим аппаратом, который при корректно заданных условиях позволяет даже считать спектры. Используются понятия: “электронная плотность”, “электронные пары”, имеет место двойственность восприятия свойств частицы, называемая “корпускулярно-волновой дуализм”. То есть частицы, составляющие электронные оболочки существуют, а их геометрические модели нет. Как мы знаем, природа не терпит пустоты. Проведённый анализ истории создания и развития как широко известных научных моделей (Н. Бор, В. Гейзенберг, Л. де Бройль, Г. А. Лоренц, Э. Шредингер), так и новых представлений о строении вещества второй половины 20 века (D. Bergman, J. Lucas, K. Snelson, В.А. Ацюковский, В.О. Беклямишев, В.А. Бунин, А.Д. Власов, Ю.К. Дидык, Ф. М. Канарев, В.Н. Осидак, Б.И. Рамазанов, Л.Г. Сапогин, Л.П. Фоминский) выявил общие свойства разных моделей, призванных уточнить представления об электронном строении вещества, показать особенности движения (расположения) электрона в атоме без излучения электромагнитных волн.
Многие из моделей несовместимы. Для преодоления проблемы взаимной противоречивости моделей предложен способ моделирования электронной структуры атомов, молекул и кристаллических тел с помощью модели электрона в виде гибкого тонкого кольца. Предлагаемая модель снимает антагонизм корпускулярно-волнового дуализма: кольцо символизирует волновой процесс циркуляции распределенного заряда по замкнутому контуру, что демонстрирует волновую природу частицы, а корпускулярные свойства объясняются ограниченностью процесса в пространстве. Спин определяется как эффект вращения в замкнутом контуре фазы колебаний [11] комптоновской длины для электрона, которых в контуре нецелое число [9]. Заряд определяется как следствие поляризации, или спирального вращения плоско поляризованной волны в контуре. Предложены конкретные алгоритмы работы с данной моделью. Рассмотрены примеры построения кольцегранных моделей, отражающих электронное строение атомов и химических соединений с различными типами связей [8, 10].
Несколько слов о совместимости данной модели.
Вырожденный случай: электрон изображается кольцом (D. Bergman, J. Lucas, K. Snelson, В.А. Ацюковский, А.Д. Власов, Ю.К. Дидык, Ф.М. Канарев, А.Ю. Кушелев). Работоспособность модели демонтрируется моделями и простыми алгоритмами их моделирования (рис.1-6).
Нетривиальные модели электрона разных авторов: (В.О. Беклямишев, В.А. Бунин, В.Н. Осидак, Б.И. Ромазанов, Л.Г. Сапогин, Л.П. Фоминский) могут иллюстрироваться чуть более сложными моделями в виде изгибающегося кольца в пределах эквипотенциальной поверхности, образованной системой ядер взаимодействующих атомов (рис.7-9).
Преемственность моделей очевидна – это замыкание контура, в котором движется электромагнитная волна или её фаза. Уместно здесь вспомнить, что решения квантово-механичеких уравнений имеют осеимметричную форму. Вопросы терминологии я здесь не затрагиваю, так как вопрос, что же в кольце (замкнутом контуре) движется? - Относится к фундаментальным и в рамках геометрической модели не может быть рассмотрен.
Модели стоячих волн в кольце (рис.11, 12) демонстрируют целочисленность главного квантового числа и вообще могут именоваться моделями де Бройля (который предлагал мыслить электрон струной, замкнутой в кольцо и колеблющейся в вакууме без трения).
Аналогичные проблемы моделирования имеют место не только в микро, но и в наномире, то есть при моделировании структуры вакуума, или эфира, то есть агента, проводящего электромагнитные волны. Существует несколько основных групп гипотез эфира: увлекаемого (газоподобного), неувлекаемого (кристаллоподобного), стоковая гипотеза, струнная. В тему доклада вакуум или эфир не входит, но отмечу, что даже не прибегая к рассмотрению разного вида гипотез, можно проводить успешные процессы моделирования. Примером может служить универсальный метод качественного моделирования, названный РД (Ритмодинамикой), оперирующий безмассовыми нуль – осцилляторами [ ]. С помощью метода РД можно рассматривать такие ключевые процессы как появление инертных свойств у системы безмассовых осцилляторов (демонстрация появления массы); изменения в системе при её движении с ускорением (и демонстрация процессов появления и действия сил); демонстрация существования неизлучающей системы из нескольких осцилляторов (модель стационарно существующей неизлучающей частицы).
Моделирование – необходимый и незаменимый метод научного познания.
1.Модель метилового радикала (-CH
3).
2.Гидроксильная группа (–
OH).
3.Модель молекулы метанола (CH
3OH).
4.Оболочка из шести электронов – колец.
5.Молекула кислорода (
O2) – двойная связь.
6.Молекула (
CO2), соединение с двойной ковалентной связью
7. Замыкание электрических токов в пределах оболочки
8. Вид 4 электронов атома углерода в структуре алмаза.
9.Молекула циклогексана (C
6H12).в кресельной конформации.
10. Молекула адамантана (C
10H16).
11.Оболочка из двух волновых колец
.
12.Оболочка из восьми волновых колец.
Список литературы
Назарова Т. С., Полат Е. С. Средства Обучения: технология создания и использования. - М.: Изд-во УРАО, 1998. - 204 с.
Bergman D.L. Spinning Charget Ring Model of Elementary Particles // Galilean
Electrodinamics, 1991. – vol. 2. – №2. – Р. 30-32.
Snelson K. Portrait of an atom / Exhibition booklet. Baltimore's Maryland Science Center, 1981.
Ацюковский В. А. Общая эфиродинамика. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 70с.
Беклямишев В.О. Теория вакуума. Ч.1.– СПб.:ООО “Конгресс”, 1998. – 104с.
Власов А. Д. Классическое направление в квантовой механике. – М.: МРТИ РАН, 1993. – 229с.
Кожевников Д. Н. Кольцегранные модели молекул.//ЖФХ, 1996. – т.70.- №6. - С.1134-1137.
Кожевников Д. Н. Моделирование форм электронных оболочек атомов и молекул химических соединений с помощью упрощенной модели электрона в виде замкнутого контура с током.//Сб. науч. ст. (Материалы Международного Научного Конгресса 22-27.06. 1998г.) -СПб.: Изд-во Политехника, 1999. - С.40–47.
Кожевников Д. Н. Иерархия кольцевых моделей электрона и ее использование для моделирования форм и свойств электронных оболочек атома // Материалы Международного симпозиума "HYPOTHESIS III" (Hydrogen Power, theoretical and Engineering Solutious, International Symposium) -СПб, 5-8 июля 1999. Текст доклада на CD.
Оганян Х. Что такое спин? // Физика за рубежом: Преподавание. - М.: Мир, 1988. - С. 68-79. Перевод статьи Оhanian H. C. - Amer. J. Phys., 1986. -v 54. -№ 6. –p.500.
Осидак В.Н. Электрон: внутренняя структура// Физическая мысль России, – М.: РИА ”Кречет”, 1996. – № 2. – С. 49-59.
Потапов Ю. С., Фоминский Л. П. Вихревая энергетика и холодный ядерный синтез с позиций теории движения. – Кишинев - Черкасы: “ОКО - Плюс”, 2000, – 387с.
Рамазанов Б. И. Физика эфира и природа сил / Проблемы пространства, времени, тяготения: Материалы третьей Межд. конф. 22-27. 05.94. – СПб.: изд-во Политехника, 1995. – С. 175-185.
Знаете ли Вы, что релятивистское объяснение феномену CMB (космическому микроволновому излучению) придумал человек выдающейся фантазии Иосиф Шкловский (помните книжку миллионного тиража "Вселенная, жизнь, разум"?). Он выдвинул совершенно абсурдную идею, заключавшуюся в том, что это есть "реликтовое" излучение, оставшееся после "Большого Взрыва", то есть от момента "рождения" Вселенной. Хотя из простой логики следует, что Вселенная есть всё, а значит, у нее нет ни начала, ни конца... Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
