РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Возникновение волн в эфире при движении в нем микрочастиц

Двадцатый век принес в жизнь людей много трагических несчастий во всех областях деятельности людей, в том числе и в физику. В 1905 году с подачи выдающегося математика, но никудышного физика Анри Пуанкаре, выдвинувшего алогичную гипотезу всеобщей относительности, Альбертом Эйнштейном, - удивительным вором всех времен, - была предложена миру спекулятивная и абсурдная "специальная теория относительности" (СТО). Суть этой теории была в отрицании абсолютной основы материи - эфира. На этом отрицании были построены понятия о "свете" - волны, волнующейся ни в чем, самой по себе, не как другие физические волны - процессы колебания в какой-либо физической среде, но как объект, не нуждающийся в физической среде и колеблющийся в себе самом. Как ни странно, но большая часть физиков не увидело (и сейчас не видит) алогичности этого. Последний факт говорит о массовом отсутствии логического мышления у людей, называющих себя учеными.

Согласно любой из форм логики: общей, формальной, математической, следствие не может быть своей причиной, ибо это образует порочный круг, нарушающий причинность. В данном случае процесс колебания электромагнитных волн, каковыми является "свет" - оптический диапазон ЭМ-волн, никак не может быть носителем тех же колебаний. Являясь процессом в некоторой физической системе, колебания не могут в одно и то же время быть объектом этой же системы. Колебаться в физике могут лишь физические среды, и эти колебания не есть отдельный от этих сред объект, но лишь процесс в них.

В релятивизме (СТО, ОТО) много и других нонсенсов, но в данной теме нас интересуют лишь волновые процессы, а посему на них и остановимся.

В 1923 году произошло еще одно губительной для физики событие, которое в значительной степени определило облик квантовой физики ХХ века. Французский физик Луи де Бройль выдвинул чисто спекулятивную гипотезу об универсальности корпускулярно-волнового дуализма. Де Бройль утверждал, что не только фотоны, но и электроны и любые другие частицы материи наряду с корпускулярными обладают также и волновыми свойствами. Согласно де Бройлю, с каждым микрообъектом связаны, с одной стороны, корпускулярные характеристики – энергия E и импульс p, а с другой стороны, волновые характеристики – частота ν и длина волны λ. Корпускулярные и волновые характеристики микрообъектов связаны такими же количественными соотношениями, как и у фотона:

Гипотеза де Бройля постулировала эти соотношения для всех микрочастиц, в том числе и для таких, которые обладают массой m. Любой частице, обладающей импульсом, сопоставлялся волновой процесс с длиной волны λ = h / p. Для частиц, имеющих массу,

Гипотеза де Бройля основывалась на соображениях симметрии свойств материи и не имела опытного подтверждения. Но она явилась мощным толчком к развитию релятивистских представлений о природе материальных объектов. В течение нескольких лет целый ряд известных физиков XX века – В. Гейзенберг, Э. Шредингер, П. Дирак, Н. Бор и другие – разработали теоретические основы новой науки, которая была названа квантовой механикой.

Первое кажущееся экспериментальное подтверждение гипотезы де Бройля было получено в 1927 году американскими физиками К. Девиссоном и Л. Джермером. Они обнаружили, что пучок электронов, рассеивающийся на кристалле никеля, дает отчетливую дифракционную картину, подобную той, которая возникает при рассеянии на кристалле коротковолнового рентгеновского излучения. В этих экспериментах кристалл играл роль естественной дифракционной решетки. По положению дифракционных максимумов была определена длина волны электронного пучка, которая оказалась в полном соответствии с формулой де Бройля. В следующем 1928 году английский физик Дж. Томсон (сын Дж. Томсона, открывшего за 30 лет до этого электрон) получил новое кажущееся подтверждение гипотезы де Бройля. В своих экспериментах Томсон наблюдал дифракционную картину, возникающую при прохождении пучка электронов через тонкую поликристаллическую фольгу из золота.

На установленной за фольгой фотопластинке отчетливо наблюдались концентрические светлые и темные кольца, радиусы которых изменялись с изменением скорости электронов (то есть длины волны) согласно де Бройлю (рис. 2).

В последующие годы опыт Дж. Томсона был многократно повторен с неизменным результатом, в том числе при условиях, когда поток электронов был настолько слабым, что через прибор единовременно могла проходить только одна частица (В. А. Фабрикант, 1948 г.). Таким образом, как бы было экспериментально доказано, что волновые свойства присущи не только большой совокупности электронов, но и каждому электрону в отдельности. Впоследствии дифракционные явления были обнаружены также для нейтронов, протонов, атомных и молекулярных пучков. Экспериментальное "доказательство" наличия волновых свойств микрочастиц привело к ложному выводу о том, что это универсальное явление природы, общее свойство материи.

Следовательно, - рассуждали релятивисты, - волновые свойства должны быть присущи и макроскопическим телам. Однако вследствие большой массы макроскопических тел их волновые свойства не могут быть обнаружены экспериментально. Например, пылинке массой 10^‑9 г, движущийся со скоростью 0,5 м/с соответствует волна де Бройля с длиной волны порядка 10^‑21 м, то есть приблизительно на 11 порядков меньше размеров атомов. Такая длина волны лежит за пределами доступной наблюдению области. Этот пример показывает, что макроскопические тела не могут проявлять волновых свойств.

Рассмотрим еще один пример. Длина волны де Бройля для электрона, ускоренного разностью потенциалов U = 100 В, может быть найдена по формуле

Это нерелятивистский случай, т. к. кинетическая энергия электрона eU = 100 эВ много меньше энергии покоя mc² ≈ 0,5 МэВ. Расчет дает значение λ ≈ 0,1 нм, то есть длина волны как раз оказывается порядка размеров атома. Для таких электронов кристаллическое вещество является хорошей дифракционной решеткой. Именно такие малоэнергичные электроны дают отчетливую дифракционную картину в опытах по дифракции электронов. В то же время такой электрон, испытавший дифракционное рассеяние на кристалле как волна, взаимодействует с атомами фотопластинки как частица, вызывая почернение фотоэмульсии в какой-то определенной точке (рис. 2).

Таким образом, как бы подтвержденная экспериментально, гипотеза де Бройля о "корпускулярно-волновом дуализме" коренным образом изменила, исказила представления физиков о свойствах микрообъектов. Физики решили, что всем микрообъектам присущи и волновые, и корпускулярные свойства, однако, они не являются ни волной, ни частицей в классическом понимании, но неким логически размытым, вероятностным объектом. Разные свойства микрообъектов, - рассуждали они, - не проявляются одновременно, они дополняют друг друга, только их совокупность характеризует микрообъект полностью. В этом заключается сформулированный Нильсом Бором спекулятивный "принцип дополнительности".

Рассуждения Бора и его последователей претерпели клиническое перерождение логики. Можно условно сказать, - говорили они, - что микрообъекты распространяются как волны, а обмениваются энергией как частицы. С точки зрения волновой теории, максимумы в картине дифракции электронов соответствуют наибольшей интенсивности волн де Бройля. В области максимумов, зарегистрированных на фотопластинке, попадает большое число электронов. Но процесс попадания электронов в различные места на фотопластинке не индивидуален. Принципиально невозможно предсказать, говорили они, куда попадет очередной электрон после рассеяния, существует лишь определенная вероятность попадания электрона в то или иное место. Таким образом, описание состояния микрообъекта и его поведения может быть дано только на основе понятия вероятности.

Таким образом, важнейшей особенностью релятивистской квантовой теории является ее подход к реальным физическим объектам как неким сущностям теории вероятностей. Релятивисты ставят знак тождества между вероятностным восприятием ограниченного субъекта и самой физической реальностью, так как будто от качества (разрешающей способности) зрения субъекта (экспериментальной установки) зависит природа физического явления.

Именно поэтому в релятивистской квантовой механике для характеристики состояний объектов в микромире вводится логически ложное и физически не существующее понятие "волновой функции" Ψ (пси-функции). Квадрат модуля волновой функции |Ψ|2 пропорционален вероятности нахождения микрочастицы в единичном объеме пространства. Конкретный вид волновой функции определяется внешними условиями, в которых находится микрочастица. Математический аппарат квантовой механики позволяет находить волновую функцию частицы, находящейся в заданных силовых полях.

Воображаемая безграничная монохроматическая волна де Бройля есть волновая функция свободной частицы, на которую не действуют никакие силовые поля (отсюда, кстати, следует, что она не обнаружима и не обладает свойством взаимодействия с реальным физическим миром, а значит, не имеет к нему отношения). Таким образом, де Бройль ставит знак тождества между физическим объектом и формулой, то есть между физической реальностью и модельным, воображаемым построением.

Дифракционные явления проявляются наиболее отчетливо, когда размеры препятствия, на котором происходит дифракция вон, соизмеримы с длиной волны. Это относится к волнам любой физической природы и, в частности, к электронным волнам. Для волн де Бройля естественной дифракционной решеткой является упорядоченная структура кристалла с пространственным периодом порядка размеров атома (приблизительно 0,1 нм). Препятствие таких размеров (например, отверстие в непрозрачном экране) невозможно создать искусственно, но для уяснения природы волн де Бройля, - со свойственной им спекулятивностью мышления считают релятивисты, - можно ставить мысленные эксперименты. Рассмотрим, например, говорят они, дифракцию электронов на одиночной щели ширины D (рис. 3).

Более 85 % всех электронов, прошедших через щель, попадут в центральный дифракционный максимум. Угловая полуширина θ₁ этого максимума находится из условия

Это формула волновой теории. С корпускулярной точки зрения можно считать, что при пролете через щель электрон приобретает дополнительный импульс в перпендикулярном направлении. Пренебрегая 15 % электронов, которые попадают на фотопластинку за пределами центрального максимума, можно считать, что максимальное значение p_y поперечного импульса равно

где p – модуль полного импульса электрона, равный, согласно де Бройлю, h / λ. Величина p при прохождении электрона через щель не меняется, т. к. остается неизменной длина волны λ. Из этих соотношений следует

Релятивистская Квантовая механика вкладывает в это примитивное соотношение, являющееся следствием волновых свойств микрочастицы, как это кажется релятивистам, - чрезвычайно глубокий смысл. Прохождение электронов через щель является экспериментом, в котором y – координата электрона – определяется с точностью Δy = D. Величину Δy они называют "принципиальной неопределенностью измерения координаты". В то же время точность определения y – составляющей импульса электрона в момент прохождения через щель – равна p_y или даже больше, если учесть побочные максимумы дифракционной картины. Эту величину они называют "неопределенностью проекции импульса" и обозначают Δp_y. Таким образом, величины Δy и Δp_y связаны соотношением

которое называется "соотношением неопределенностей Гейзенберга". Величины Δy и Δp_y микрочастицы в понимании релятивистов не имеют одновременно точного значения координаты и соответствующей проекции импульса в принципе. Соотношение неопределенностей, - считают они, - не связано с несовершенством применяемых приборов для одновременного измерения координаты и импульса микрочастицы. Оно, по мнению релятивистов, является проявлением двойственной корпускулярно-волновой природы материальных микрообъектов. Соотношение неопределенностей по мнению релятивистов позволяет оценить, в какой мере можно применять к микрочастицам понятия классической механики. Релятивисты считают, что "соотношение неопределенностей" показывает, что к микрообъектам неприменимо классическое понятие траектории, так как в классической физике движение по траектории характеризуется в любой момент времени определенными значениями координат и скорости.

Так называемый "корпускулярно-волнового дуализма" - просто не имеет места. Возник он в умах физиков не потому, что существует в реальном физическом мире, а только потому, что они отрицают существование эфира и не могли представить себе иных, более тонких методов познания, нежели бомбардировка атомов и подсчет размеров "кладбищ" осколков объектов не понимаемого ими наномира.

Что же происходит на самом деле? - На самом деле любая частица, двигаясь в эфире, производит в нем ударные волны, распространяющиеся от поверхности частицы во все стороны. Такое явление известно не только в микромире, но и в мире больших физических объектов: вокруг движущегося по поверхности водоема судна, летящей пули и пр.

Что такое неопределенность измерения координат частиц в "принципе неопределенности" Гейзенберга? - На самом деле эта "патовая ситуация", возникающая в процессе измерения объектов наномира, когда из-за использования всё той же бомбардировки атомов частицами высоких энергий. Стоит только перейти к другим, более тонким методам изучения наномира, чтобы открылось богатство его внутренней структуры.

Знаете ли Вы, что в 1974 - 1980 годах профессор Стефан Маринов из г. Грац, Австрия, проделал серию экспериментов, в которых показал, что Земля движется по отношению к некоторой космической системе отсчета со скоростью 360±30 км/с, которая явно имеет какой-то абсолютный статус. Естественно, ему не давали нигде выступать и он вынужден был начать выпуск своего научного журнала "Deutsche Physik", где объяснял открытое им явление. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.