Что находится внутри электрона
Электроны: на задворках атомов
Электроны, крохотные объекты, населяющие задворки атомов, играют ведущую роль в химии, переносят электрический ток по нашим электрическим сетям и внутри ударов молний, и составляют «катодные лучи», использовавшиеся для создания изображений в телевидении XX века и на экранах компьютеров. Это наиболее типичный пример (вроде бы) элементарных частиц.
Под «элементарными» я подразумеваю, что электроны неделимы и не состоят из частиц меньшего размера. При помощи «вроде бы» я напоминаю, что они элементарны, насколько нам позволяют судить об этом современные знания – то, что мы знаем об электронах, получено в экспериментах, а наши эксперименты не обладают бесконечной властью. Если электроны не элементарны, но настолько малы, что наши текущие эксперименты не могут их разломать – они будут выглядеть элементарными во всех экспериментах, проведённых нами в прошлом и настоящем, но не во всех будущих экспериментах. Так что, когда-нибудь – ведь 80 лет назад люди считали, что протоны могут быть элементарными, но им не хватало знаний, а 150 лет назад люди считали, что атомы могут быть элементарными, но им не хватало знаний – мы можем обнаружить, что электроны не элементарны. Но пока, поскольку все доступные нам эксперименты демонстрируют, что они элементарны, мы будем условно предполагать, что так и есть – помня, что это частично экспериментальный факт, и частично – предположение!
Электрон стал первой из обнаруженных субатомных частиц (первым найденным объектом, чей размер был меньше атома). Во времена его открытия, в 1890-х (обычно пишут 1897 год, но это открытие было в некотором роде постепенным), научные дебаты по поводу того, состоит ли материя из атомов, или же атомы были просто выдумкой, удобной для описания поведения материи, подходили к концу. Но даже те, кто верил в существование атомов, не обязательно считали, что атомы были неделимы (как предполагало их имя, произошедшее от греческого «неразрезаемый»). Поколение спустя, к середине 1930-х, физики подтвердили существование атомов, поняли их базовую структуру и узнали, как подсчитывать их свойства с высокой точностью. Эти подсчёты они провели с помощью уравнений из теории поведения материи 1920-х годов, называемой «квантовая механика», ставшей необходимой потому, что знаменитые уравнения Ньютона не справлялись с описанием работы атомов. Многие ключевые проверки точности квантовой механики были связаны с точными измерениями поведения электронов внутри и снаружи атомов.
Все электроны идентичны и неразличимы; если я поменяю два из них местами, вы не сможете этого обнаружить. Так что я могу писать о «свойстве электрона», а вы можете быть уверены в том, что эти свойства таковы для всех электронов. Какие же свойства присущи им?
Масса!
У электрона есть масса – она мала по сравнению с массой любого атома, поэтому про неё обычно можно забыть в начальных классах химии, но она не настолько мала, чтобы забыть о ней в физике частиц и даже в понимании структуры атомов. Хотя электроны не вносят значительного вклада в массу атома, масса электрона необходима для определения размера атома. В этом, в частности, заключается важность поля и частицы Хиггса. Эту массу можно записать по-разному, и каждый из способов даёт вам свою перспективу:
Электрический заряд!
У электрона есть электрический заряд – а значит, на него действуют электрическое и магнитное поля. На электрически заряженную частицу в присутствии электрического поля будет действовать электрическая сила. Именно такие силы удерживают электроны внутри их атомов.
Размер?
Как на самом деле выглядит электрон? Как я писал в статье про атомы, определить понятие размера элементарной частицы сложно, поскольку электрон, хотя его и называют частицей, не является какой-нибудь пылинкой или крупинкой соли или песка. У него также есть и волновые свойства. В атоме электроны в каком-то смысле распределены по всему атому, как распространяется звуковая волна от барабана. В этом смысле, находясь внутри атома, они имеют размер всего атома.
Но это контекстуальный, а не присущий самому электрону размер. Я так и буду называть это «контекстуальным размером». Измените контекст – выньте электрон из атома, поместите его в маленькую металлическую коробку – и распределение электрона может вырасти или ужаться. У протона, наоборот, есть присущий ему размер, примерно в 100 000 раз меньше атома. Ни в каком смысле нельзя сделать протон меньше присущего ему размера, не разломав его. Короче, контекстуальный размер не может быть меньше внутреннего размера. Уменьшив контекстуальный размер электрона до минимума, в основном через рассеяние электронов высокой энергии с других частиц, мы искали их внутренний размер. Пока что ничего не нашли.
Про это свойство вы могли и не слышать. Оно может покорёжить вам мозг (как покорёжило мне!)
Среди странных свойств квантового мира есть очень странный факт (впервые открытый в 1920-х Гаудсмитом и Уленбеком, пытавшимися осмыслить данные, полученные с измерений электронов в атоме) — элементарные частицы могут крутиться, даже не имея размера! Представить это невозможно: мне, по крайней мере, это недоступно. Скажем это в практическом смысле: электроны и многие другие частицы природы ведут себя так, будто это маленькие вращающиеся волчки – если их поглощает другой объект, это заставляет этот объект немного крутиться. Представьте себе, как вращающийся кусок мягкой глины падает на способный крутиться стол. Глина прилипнет к столу, и стол начнёт вращаться.
Что ещё более странно, каждый из типов частиц всегда вращается с одной и той же скоростью! Мы говорим, что у электронов спин равен 1/2; это самая малая ненулевая скорость вращения, которой способна обладать частица. Нам также известны другие типы элементарных частиц со спином 1/2, 1, и (как мы думаем) 0, и не-элементарных частиц со спинами 0, 1/2, 1, 3/2, 2, 5/2, и далее, до очень больших значений.
Магнетизм↑
Электрически заряженный вращающийся шар вёл бы себя, как магнит, и вы можете догадаться, что поскольку у электронов есть заряд и спин, они ведут себя, как магниты. И вы правы! То, что электроны ведут себя, как маленькие магниты, помогает подтвердить тот факт, что они на самом деле вращаются. Обычные, повседневные магниты, сделанные из, допустим, железа, приобретают свой магнетизм от электронов; множества и множества электронов, чьи спины аккуратно выровнены, могут создать большой магнит из множеств и множеств маленьких!
А вы уверены в том, что электроны реально существуют?
Не пора ли в этой статье продемонстрировать изображение электрона?
Электрически заряженная частица проходит через специально подготовленную пузырьковую камеру, оставит за собой след из пузырьков. Пузырьки быстро раздуваются до видимого размера, а затем этот след можно сфотографировать. Магнитное поле изгибает путь частиц; направление изгиба сообщает вам, был ли заряд частицы положительным или отрицательным. Это знаменитое фото 1933 года демонстрирует тонкий искривлённый путь пузырьков, отмеченный красными стрелками, ведущий себя точно так же, как след электрона – за исключением того, что след электрона выгнулся бы вправо. Изгиб не в ту сторону доказывает, что у частицы, оставившей след, заряд положительный, и поэтому след оставлен позитроном, античастицей электрона. Горизонтальная черта и диагональные линии – это артефакты фотографии и экспериментальной установки.
В отличие от молекул и атомов, достаточно крупных для того, чтобы сделать их фотографии при помощи особых микроскопов, изображение электрона сделать невозможно. Он просто слишком мал и неуловим. Мы можем делать изображения следов электронов, проходящих сквозь материю, как на рисунке (там показан антиэлектрон, позитрон, но электрон выглядел бы практически точно так же), но мы не можем получать изображения электронов напрямую.
Но наша уверенность в существовании электронов очень сильна, а наши знания их свойств весьма точны. Откуда берётся это уверенность?
Это важный вопрос, поскольку один из самых частых вопросов, который задают специалистам по физике частиц – это знаем ли мы на самом деле, что эти частицы существуют, или же мы обманываем себя (и всех остальных), и тратим кучу денег на ерунду, которая оказывается всего лишь горячим воздухом, выходящим из наших голов.
Да, мы знаем, что мы делаем. И мы знаем об этом уже более ста лет. Часть нашей уверенности получена благодаря таким изображениям, которое приведено выше. Но есть и множество других источников уверенности, о которых я, возможно, напишу позже.
Электрон. Что такое электрон, его заряд, масса, спин, энергия покоя
Электрон — это стабильная отрицательно заряженная элементарная частица.
Электроны играют важную роль почти во всех физических эффектах. Поскольку электроны несут заряд, они также генерируют электрическое поле. Если привести электрон в движение, то возникнет магнитное поле. Если электрон проходит через другое внешнее электрическое поле, его путь изменяется под действием силы Лоренца.
Электрон принадлежит к лептонному семейству частиц. Существует несколько различных семейств частиц, перечисленных в стандартной модели физики частиц.
Спин электрона и магнитный момент электрона.
Согласно современному уровню знаний, лептоны являются элементарными частицами. По сравнению с другими лептонами, электрон имеет самую низкую массу среди лептонов, несущих заряд. Он принадлежит к первому поколению лептонов. Второе и третье поколения — мюон и тауон. Эти две частицы имеют одинаковые с электроном заряды и спин, но отличаются от него большей массой.
Лептоны отличаются от других фундаментальных частиц, таких как кварки, отсутствием сильного взаимодействия. Все лептоны принадлежат к семейству фермионов, поэтому электрон имеет собственный вращательный момент ( спин ) s = ½ в единицах ℏ, где ℏ — приведённая постоянная Планка).
Атомы и молекулы.
Электроны связаны с ядрами атомов «притягивающей» кулоновской силой. Такой состав из атомного ядра и одного или нескольких электронов называется атомом. Электроны движутся вокруг ядра атома. Если число электронов отличается от заряда ядра, то это ион.
Волновая природа связанных электронов описывается атомными орбиталями. Каждая из этих орбиталей имеет ряд квантовых чисел, таких как энергия и момент. Кроме того, у атома может быть только дискретное число орбиталей. В силу принципа Паули на орбитали может находиться максимум два электрона, спин которых имеет разные знаки.
Электроны находятся в оболочке атома, протоны — в атомном ядре
Химическая связь между атомами возникает благодаря электромагнитным взаимодействиям, которые описываются с помощью квантовой физики. Самые прочные связи создаются путем обмена или передачи электронов. Это позволяет образовывать молекулы. В молекулах электроны движутся аналогично атомам и занимают молекулярные орбитали. Однако фундаментальным отличием является образование пар электронов с разными спинами. Это позволяет нескольким электронам занимать одну орбиталь без нарушения принципа Паули.
Делимость электрического заряда
Хорошо известно, что молекулы и атомы в их нормальном состоянии не имеют электрического заряда. Поэтому мы не можем объяснить электризацию их движением. Однако если мы предположим, что частицы с электрическим зарядом существуют в природе, то мы должны обнаружить, что существует предел деления электрического заряда.
Согласно различным экспериментам, проведенным советским ученым Абрамом Федоровичем Иоффе и американским ученым Робертом Милликеном, было обнаружено, что существует заряженная частица с минимальным зарядом, который невозможно разделить.
В своих экспериментах они электризовали маленькие частицы цинковой пыли. Заряд пылинок меняли и вычисляли. Это было проделано несколько раз. При этом заряд оказывался каждый раз другим. Однако все изменения были кратны целому числу, большему, чем некоторый минимальный заряд (т.е. 2, 3, 4 и т.д.). Этот результат можно интерпретировать только следующим образом. Только наименьший заряд (или целое число таких зарядов) присоединяется к пылинке цинка или отсоединяется от нее. Этот заряд дальше уже не делится. Частица с наименьшим зарядом называется электроном.
Также в ходе опытов было установлено, что любая частица вещества либо электрически нейтральна, либо имеет заряд, кратный по модулю заряду электрона.
Свойства электрона
Электрон характеризуется и другими важными свойствами, помимо спина и магнитного момента. Рассмотрим их.
Масса электрона
Отношение массы протона к массе электрона равно 1836, то есть протон в 1836 раз «тяжелее» электрона.
Заряд электрона
Электрический заряд — одно из основных свойств электрона. Невозможно представить, что с электронов можно снять заряд. Они неотделимы друг от друга.
Модуль заряда электрона назвали элементарным электрическим зарядом. Его обозначают е. Измерения показали, что e = 1,6 • 10 19 Кл.
Обратите внимание, что любой, даже самый малый, заряд тела содержит целое число элементарных зарядов. Так как заряд тела обозначается буквой q, то получаем: q = eN, где N — целое число (N = 1, 2, 3, … ).
Элементарный заряд может показаться очень малым, однако вспомним: в любом теле, видимом невооружённым глазом, содержится невообразимо большое число заряженных частиц. Так, суммарный заряд электронов в одной столовой ложке воды равен по модулю примерно миллиону кулонов (а вы уже знаете, как велик заряд всего в 1 Кл).
Важно! Термин элементарный заряд был придуман, когда предположили, что этот заряд является наименьшим электрическим зарядом в природе. Сегодня мы знаем, что 1/3 элементарного заряда также приходится на кварки.
Энергия покоя электрона
Список литературы
Список литературы
Устройство электрона
Электрон наиболее упоминаемая частица материи. Ее наличие проверено множество раз различными способами. Измерены и перепроверены ее параметры. Казалось бы, мы знаем о нем все.
Но к нашему удивлению мы ничего или почти ничего не знаем об устройстве электрона. До сих пор даже идут споры: делим или не делим электрон. Когда наберете в поисковике запрос: устройство электрона, то получите множество статей, но конкретно об устройстве электрона очень мало. Все без исключения корифеи науки в основном говорят о массе, заряде, спине, поведении электрона (например Фейнман рассказывает о поведении электрона у щелей Как проследить за электроном?) и все в том же духе.
По существу вопроса я обнаружил две статьи. Одна из них математическая. При решении определенной волновой функции получилась такая картинка:
Как не странно, но картинка несколько напоминает истинную (у каждого своя истина, у меня тоже) картинку устройства электрона. Кольца вращаются вокруг центра в противоположных направлениях. Но из чего состоят эти кольца, почему они вращаются, как используются эти кольца природой и тому подобное математика этого не объясняет. Ее дело сказать – вот форма электрона, а как он встраивается в причинно-следственную цепочку природы, ее не интересует.
Вторая статья более содержательная, хотя и полученная из не совсем научной книги “Урантия”. Я привожу цитату из сайта prompatent.ru Устройство электрона. Является ли его заряд элементарным? :
Рассмотрим устройство электрона. Определение его как неделимой элементарной частицы, меньше которой в природе не существует, по-видимому, неправомерно. Возвращаясь к фразе о том, что «электрон также неисчерпаем, как и атом», находим подтверждение этому в книге «Урантия», переведенной на русский язык в 1997 году. Электрон не является элементарной частицей, а состоит из более мелких образований ультиматонов. По определению ультиматоны – изначальные физические единицы материального бытия, частицы энергии, из которых образуются электроны. Другими словами ультиматоны – это мельчайшие частицы, которые условно можно назвать, «микро кванты» энергии. Что известно об ультиматонах? Ультиматоны удерживаются в составе электрона за счет взаимного притяжения. В обычном (известном науке) электроне всегда присутствуют не больше и не меньше, чем сто ультиматонов.
Из того, что изложено выше попробуем определить для себя ультиматон, как микро энергетический замкнутый вихрь с магнитными свойствами, который при определенных условиях может нести в себе микро элементарный электрический заряд. Говоря другими словами, элементарное количество микро энергии, заключенное в ультиматоне, это и есть в действительности наименьший элементарный электрический заряд, меньше которого в природе не существует.
Если в этой цитате заменить слово ультиматон на слово фотон, то это почти нормальное описание устройства электрона.
В первой статье есть описание формы, но нет внутреннего содержания. Во второй статье есть наполнение, но нет формы. Правда я может быть здесь не прав и в книге есть описание. Я книгу не читал, а только ее часть из Интернета.
Я попытаюсь представить модель электрона в более полном виде: с формой, содержанием и вытекающими последствиями из данных формы и содержания, то есть встроить электрон в жизнь природы.
Вы вошли в темную комнату, где ничего не видно, и на ощупь включили электрическую лампочку. В комнате стало светло, появился свет. Откуда он появился? Из лампочки, точнее из тоненькой вольфрамовой ниточки в лампочке. А почему он появился? Потому что по нити прошел электрический ток. Так говорят ученые и это всем очевидно.
Но дальше проблемы. А что такое свет? Мы видим свет или благодаря ему мы видим? То, что мы видим благодаря свету, сомнений не вызывает. Действительно, пока в комнате не было света, мы ничего не видели, появился свет, и все стало видимым. Но сам свет, точнее носитель света, прямо мы не видим. Это можно представить только косвенно через признаки. Раз в освещенной комнате я вижу стол, то очевидно, что что-то протянулось или прилетело от стола ко мне в глаза, и я увидел его. Ученые это трактуют так. Свет от лампочки попал на стол, отразился от стола и попал мне в глаза. Что-то есть, но в каком оно (свет) виде существует по форме и содержанию? Ученые спорят. Одни говорят это волна, другие говорят, что это корпускула (частица), а третьи говорят, что это волна и частица одновременно.
А вы посмотрите на освещенную трещинку в стекле, какую-нибудь скругленную поверхность автомобиля под солнышком, что-нибудь другое отражающее или ночью на слабенький светодиод и вы увидите, что от этих предметов свет расходится в виде рваных лучиков, как будь то, от этих предметов летят тоненькие иголочки различной длины.
Вот эти лучики и есть пути следования света. Это косвенные признаки наличия света. Это не сами частички света, называемые фотонами, а освещаемые ими молекулы воздуха, попадающиеся на пути фотона. Воздух в данных случаях это своеобразная камера Вильсона. Из того что данные лучики игольчатые, прерывистые и различной длины можно заключить, что фотоны представляют собой корпускулы. Вот если бы иголочки были одинаковой длины и образовывали круг, то получилась бы волна. То есть свет можно организовать в волну в виде излучения, но сам фотон не есть волна, хотя сам порождается волновыми, точнее вихревыми, движениями электрических и магнитных полей. Все это описано в статьях Квант энергии, из чего он состоит и Квант энергии, как устроен и как движется на этом сайте.
И так фотон и есть тот самый ультиматон, который несет в данном случае световую энергию. Мы знаем, что этот фотон появился из нити накаливания в лампочке. А откуда он появился в нити? Может он и был в нити? Наука на эти вопросы отвечает так. Ускоряемый электрон излучает фотон. Напряжение на концах нити заставляет электроны двигаться и излучать фотоны. А поскольку на движение электронов от напряжения накладываются еще и тепловые движения, то излучаются фотоны различной энергии: красные, синие, желтые и т.д.
Значит, фотон нам поставил электрон. А где электрон добыл этот фотон? Здесь только два пути: либо ретранслировать чужой фотон, то есть поглотить этот фотон, потом излучить его, либо выдать его из себя, а потом пополнить себя. В первом случае фотоны берутся из генератора, а в генераторе они рождаются из электронов ускоряемых, например, механическим вращением. Там нечего ретранслировать. Пока лампочка выключена, на ее концах создан потенциал, все находится в равновесии. Как только лампочку включили, потенциал сразу привел в движение электроны, и они начали излучать фотоны. Как же фотоны хранятся в электроне?
Я пока не буду гадать, как образовалось первое кольцо, точнее керн электрона. Я возьму кольцо N и покажу, как формируется следующее кольцо N1.
Слой N может быть первым слоем или каким-нибудь промежуточным. Он показан внутри рисунков. Этот слой (фотон) состоит из 16 квантов. Каждый квант состоит из отрицательного электрического вихря (зеленый кружечек), отрицательного магнитного вихря (синий), положительного электрического вихря (желтый) и положительного магнитного вихря (красный).
Свернутый фотон состоит как бы из трех подслоев. Наружный подслой образуется отрицательными электрическими вихрями, что создает вокруг электрона отрицательное электрическое поле. В среднем подслое движутся магнитные вихри обоих полярностей. Они своим притяжением сжимают (конденсируют) фотон. И третий подслой образуют положительные электрические вихри.
Весь фотон движется по указанной стрелке.
Рассмотрим, что происходит, если на электрон падает фотон.
Возьмем пример с маститого ученого Р. Фейнмана. Он писал в своей знаменитой книге КЭД — странная теория света и вещества.:
Основная задача моих лекций – как можно точнее описать странную теорию взаимодействия света и вещества или, точнее, взаимодействия света и электронов.
Чтобы объяснить все, что я хочу, потребуется много времени.
А затем взял и написал толстую книгу, в которой объяснил, что взаимодействие света и электрона вероятностный процесс, то ли про взаимодействуют, то ли нет. Прямо по анекдоту. Женщину спрашивают, – какая вероятность того, что, выйдя из дома, она встретит динозавра? Ответ – пятьдесят на пятьдесят. Удивление – как так? И снова ответ – либо встречу, либо не встречу.
Вот эти фотоны различной длины сворачиваются в кольца (слои), образуя структуру, представленную на рисунках в состояниях 1-15.
И так, по линии 1 к электрону движется фотон, состоящий из 3 квантов. Кванты в фотоне такие же, как и содержащиеся в электроне. Первый вихрь фотона отрицательный электрический. Состояние 1. Вокруг электрона отрицательный электрический потенциал, который разворачивает отрицательный электрический вихрь обратно. Но так как верхний потенциал электрона вращается совместно с фотоном по часовой стрелке, то вихрь падающего фотона отразится под каким-то углом, то есть его вихрь будет двигаться в том же направлении, что и вращающийся потенциал, удаляясь по радиусу.
Кроме отталкивающей силы на зеленый вихрь, на магнитный положительный (красный), индуцируемый зеленым вихрем, элемент воздействует сила Кауфмана, отклоняющая его по касательной к электрону и удаляющая красный элемент от электрона. В результате зеленый вихрь перейдет из позиции 1 в позицию 2.
Развернувшийся вихрь будет тащить за собой остальные вихри и на позиции 1 окажется вихрь магнитный отрицательный. Состояние 2.
Силы Кауфмана будут прижимать синий вихрь к электрону, но они не могут превозмочь силы уводящие зеленый и синий вихри от электрона. В следующий момент они окажутся на позициях 3 и 2 соответственно. А на позиции 1 окажется положительный электрический вихрь (желтый). Состояние 3.
Желтый положительный вихрь притягивается к отрицательному полю электрона, но этой силы оказывается недостаточно, чтобы удержать три вихря возле электрона, по той причине, что ослабли силы Кауфмана, прижимающие синий вихрь к электрону, и они удаляются в позиции 4, 3 и 2. Состояние 4.
Так как в этих процессах участвуют силы создаваемые не только основными вихрями, но и силы создаваемые индуцируемыми элементами, то равновесное состояние наступит, когда зеленый, синий и желтый вихри окажутся в позициях 5, 4 и 3 соответственно. Эта конструкция, как поплавок в воде, будет двигаться в поле электрона. Состояние 5.
Дальше второй квант начнет поглощаться так же, как и первый, в первом кванте магнитный положительный (красный) под воздействием сил Кауфмана перейдет на позицию 4, остальные вихри первого кванта сдвинуться по орбите электрона не меняя позиций. Первый квант завершил процедуру поглощения. Зеленый вихрь второго кванта перейдет на позицию 1. Состояние 6.
Затем второй и третий кванты будут поглощены так же и под воздействием тех же сил, как и первый квант. Состояния 7-14. Когда будет поглощен третий квант система окажется в состоянии 15. И тут возможны варианты поведения системы.
1. Самый очевидный. Если в слое N1 фотон сможет замкнуться на себя, то есть определенное количество квантов уложиться так, что 1-ый отразившийся квант ровно достанет до последнего отразившегося кванта, то фотон замкнется в слой и будет вращаться, также, как и предыдущий слой. Этот фотон оказался резонансным для электрона, и он его поглотил. И такой поглощенный фотон прочно удерживается на электроне в основном из-за двух таких явлений. В среднем подслое магнитные силы стягивают фотон в обруч без разрывов. А отрицательное поле электрона тянет фотон за положительные электрические вихрь на себя.
2. Фотон оказался короче резонансного. В данном случае не замкнутый фотон не удержится на электроне и будет излучен. Произойдет так называемая ретрансляция. Как это происходит? Получается так, что в процессе поглощения фотона последующие кванты помогают удерживать предыдущие. Возможно хвост предыдущего кванта (красный вихрь) зажат между двумя синими вихрями, чего лишен последний квант в первом случае.
Фотон, какой бы он не был, обязательно будет всегда поглощен полностью, иначе в природе ничего бы не происходило, и не было бы нас. Дело в том, что электрон не знает, какой фотон в данном случае с ним взаимодействует. Он не может решить резонансный это фотон, который он должен поглотить, перейти на следующий уровень и образовать химическую связь, или этот фотон следует просто ретранслировать. Поэтому все фотоны поглощаются до конца, электрон ставится перед фактом и происходит то, что возможно. А что возможно, если фотон короче резонансного? Только излучение. Как это происходит?
Начальный квант не может оторваться от электрона, ибо он не знает, весь ли фотон поглотился или нет. Первым отрывается последний квант, за ним нет последующего кванта, и он не может удержаться электроном. Свернутый фотон, также по тактам, начнет разворачиваться в прямую цепочку. И оторвавшийся фотон начнет двигаться со скоростью света и прямолинейно. Все это мы наблюдаем на призме при дисперсии. Это и ломает луч. Причем чем длиннее фотон, тем больше он держится на электроне. Электрон за это время повернется на больший угол и затем отпустит этот фотон. В красном свете фотоны более короткие, чем в зеленом и поэтому они ломаются меньше, нежели зеленые.
3. Падающий фотон длиннее резонансного. В этом случае фотон будет наматываться весь до конца, увеличивая количество слоев, пока не поглотится последний квант фотона. А так как последний поглощенный квант не сцепился с первым, давящий остаток фотона не дал ему это свершить с промежуточным квантом, то дальше начнется процедура излучения, как и в случае короткого фотона. Фотоны боками друг друга не давят, да и вообще никак не взаимодействуют. Они складываются и вычитаются только на электроне или другой частице. Там, где вы сейчас сидите и читаете это, в каждом объеме пространства находится множество фотонов: световые, тепловые, радиоволновые, телевизионные, реликтовые, гравитационные, инерционные и т.д. И они проходят друг через друга, или рядом не взаимодействуя.
Так как длинные фотоны различной длины, то и время поглощения их плюс время излучения будет различным. И каждый фотон излучится с различной точки электрона. Один фотон полетит прямо, другой в сторону, третий обратно и т.п. Это подтверждается диаграммой томпсоновского рассеяния.
В динамике данные процессы представляются примерно так, как показано в ролике ”Электрон, его устройство”
Мы знаем, что фотоны существуют в виде двух поляризаций. В моей модели фотона тоже две поляризации: в одной вихри вращаются по часовой стрелке, а в другой против часовой стрелки. Каждый электрон может резонансно поглощать и излучать только фотоны одной поляризации соответствующей его спину.
Если на электрон, показанный на рисунках, придет фотон другой поляризации, то он отразится в другую сторону, и будет двигаться противоположно предыдущему слою. При вращении отрицательного электрического вихря (зеленый) в противоположную сторону впереди его будет генерироваться (индуцироваться) не положительный магнитный элемент (красный), а будет генерироваться синий элемент, а за зеленым вихрем будет следовать красный магнитный вихрь. В этом случае квант имеет такую структуру. Рисунок 2
Фотон с такими квантами не будет поглощаться вовсе. Силы Кауфмана будут работать не на удержание кванта в составе электрона, а на его отторжение. Природа не будет делать даже попытки пробовать резонансный ли это фотон или нет? Все равно никакой фотон другой поляризации не будет поглощен электроном противоположной поляризации. Это всем известная хиральность.
Сколько же возможно быть слоев в электроне? Чем слой N1 отличается от слоя N? В слоях могут быть кванты несколько различной формы или в слоях может быть разное количество квантов? Ясно, что в каждом последующем слое квантов не может быть больше, или даже равно, чем в предыдущем слое. Если бы это было не так, то электрон бы увеличивался до бесконечности. Электрон конечен и значит, количество квантов в каждом слое должно уменьшатся. Как это происходит?
Отраженный квант пытается двигаться под углом φ к падающему фотону, как показано на рисунке 4.
Понятно, что чем длиннее окружность слоя, тем большее количество квантов на ней расположится. С другой стороны, чем больше угол наклона, тем меньшее количество квантов упакуется на данной длине окружности. К сожалению, никто не знает настоящие размеры кванта. Я только верю, что в кванте содержится строго определенное количество субстрата энергии и что именно это количество обладает свойством самостоятельного движения. И могу предположить, что электрический и магнитный вихри способны деформироваться, как воздушные, водяные, пыльные и любые другие вихри. Они, сохраняя свою массу, могут увеличиваться и уменьшатся в диаметре и по длине, сохраняя свою плотность или производить такие же изменения, увеличивая и уменьшая свою плотность. Эти деформации зависят от величины напряженности полей в слоях и между слоями. Сочетание всех этих факторов приводит к тому, что в слое N1 фотонов будет меньше чем в слое N. И так с каждым слоем.
В пределе в последнем слое может оказаться всего 1 квант, который замкнется сам на себя. Это может произойти только в случае полной остановки движения электрона относительно вакуума. Данное состояние электрона очень неустойчивое. Достаточно приложить минимальную силу к электрону, и он излучит этот квант. Правда и следующую пару квантов излучить не трудно. Поскольку мы, так или иначе, движемся, то мы и живем на горбе кривой излучения абсолютно черного тела, в основном излучая и поглощая фотоны зеленого, желтого и других близких к этому фотонов.
Помимо электронов в природе существуют и такие частицы как позитроны. Их существование доказано теоретически и подтверждено экспериментально. Предложенная модель строения электрона, подходит для строения позитрона. Сверху позитрона окажутся положительные электрические вихри (желтые) и позитрон будет обладать положительным электрическим полем, которое можно зафиксировать в эксперименте.
На этом возможности природы не исчерпаны. Возможны и другие комбинации вихрей в кванте. Их еще четыре. Впереди может двигаться магнитный вихрь той или другой поляризации, и они могут быть двух полярностей. В данных случаях эти кванты проявляются в торсионных полях. Генераторов таких полей множество. А вот зафиксировать наличие монополей удается довольно редко и то, как обычно, это проявляется в некоторых необъяснимых явлениях. Ну, я думаю это просто дело времени. Рано или поздно, но монополи найдут. Они также упакованы как электрон, только сверху будет магнитное поле той или иной полярности.
Неизвестно есть ли из чего-нибудь керн внутри электрона и если есть, то каких он размеров, ведь он определяет длину первого фотона, или там пустота? В общем, происхождение электрона такая же загадка, как и происхождение жизни.
А какая толщина слоев? Если вихри обладают пластичностью, то возможно, что внутренние слои толще внешних, и электрон приобретает вид летающей тарелки.
Данной моделью можно объяснить много других явлений.
Например, спин электрона. Движение слоев фотонов – это не что иное, как электрический ток. А, как известно, течение тока порождает магнитные поля. В результате на одной стороне диска мы имеем один магнитный полюс, а на другой стороне противоположный магнитный полюс. Если бы частицы была упакована из магнитоэлектрических фотонов, то на полюсах были бы заряды. В таком мире сложно будет найти однополярный заряд. Они будут парными, как у нас магниты.
Такая модель может предложить вариант гравитационного взаимодействия. Для этого не надо деформировать пространство-время. Работают только понятные силы. Рисунок 5.
Отразившийся квант оказался, справа от линии движения (а) фотона не в результате самостоятельного движения, а благодаря силам Кауфмана Fk и движению электрического поля электрона, то есть взаимодействия электрических и магнитных полей электрона и вихрей кванта. Они практически растолкали электрон и квант, придав им противоположные импульсы.
Отразившийся квант устремляется в новый путь со своей родной световой скоростью. И он улетел бы по новому маршруту, но коварное отрицательное электрическое поле схватило за его положительный электрический вихрь и остановило его. Весь свой импульс силы Fc квант передал электрону. Мы разложим этот импульс на две составляющие Fг и Fе.
Сила Fе направлена вправо, так как квант не отталкивал электрон своим импульсом, а тянул за собой. Получилось так. Импульс силы Кауфмана разворачивал электрон против часовой стрелки, а импульс силы кванта – за часовой стрелкой. Скомпенсировали ли они действия друг друга, я не знаю, но это пока и неважно.
Электрон, получив такой импульс, будет по инерции двигаться в направлении источника излучения данного фотона. Если электрон связан в атоме, то он будет за собой тащить атом, а с ним и всю молекулу. И пусть вас не смущает то, что какой-то маленький фотон тянет за собой большую молекулу. Эти фотоны вращают большущие моторы, движут поезда, плавят большие объемы металла и т.д.
Наиболее простыми словами объяснить гравитацию так. Каждый знает, как летит ракета. В камере сгорания топливо сгорает, превращаясь в газ. Молекулы газа расталкиваются в разные стороны. Если молекулы расталкиваются, то они летят в разные стороны. Например, расталкивающиеся, в плоскости перпендикулярной движению ракеты, молекулы разлетаются к боковым стенкам камеры сгорания, создавая на них давление. При расталкивании в плоскости направления движения ракеты одна молекулы летит к передней стенке камеры, давит на нее, создавая требуемую тягу. А вторая молекула вылетает через сопло. Если бы сопло было закрыто, то эта вторая молекула отдала бы свой импульс перекрытию, чем бы компенсировала импульс первой молекулы. Ракета никуда бы не двинулась. Но если бы при закрытом сопле второй молекулы не было, то ракета летела бы, как и со второй молекулой при открытом сопле.
А мы знаем, что квант движется самостоятельно и ему не нужно ни от чего отталкиваться. Поэтому, как только он развернулся, он устремляется со световой скоростью от электрона. Но поскольку он связан с электроном электрическими и магнитными силами, то он тащит за собой весь электрон. Это и есть гравитационная сила. Другого в природе нет.
Очень важную роль гравитация играет в строении живой материи. В клетке молекулы движутся друг к другу именно благодаря этой силе. Аденин излучает фотоны, которые резонансные для тимина. И как бы не были расположены эти молекулы в клетке они, в конце концов, соединятся, невзирая на разные препятствия в виде столкновений. Тимин, поглотивший резонансный фотон от аденина, двинется к нему. Если на пути тимина встретится препятствие, он изменит свою скорость, условно станет неподвижным, как и в начале, в результате чего излучит полученный резонансный фотон. Движение по инерции прекратится, но снова электрон тимина будет готов к приему следующего резонансного фотона и продолжения пути. Так тимин, расталкивая и обходя все на своем пути, будет пробиваться к аденину. А тимин под воздействием митохондрии и различных катализаторов (праймаз, полимераз и тому подобное) будет генерировать и генерировать данные фотоны (это его индивидуальный свет), пока тимин не придвинется к нему и не вступит с ним в химическую связь. Этот процесс ученые называют “узнаванием” одной молекулы другой молекулой.
К сожалению, о процессах, происходящих при этом, никто из них и не догадывается. Самое большое, что они могут сказать, это то, что молекулы придвигаются одна к другой из-за тепловых толчков. Как только яйцеклетка оплодотворилась, из нее в определенный срок получится живое. А если вы будете надеяться на тепловые толчки, то ничего не получите, особенно в срок. Одну молекулу могут тепловые движения притолкать к другой, другую с такой же вероятностью могут оттолкнуть от нашей молекулы, а третью молекулу затолкать так, что обнаружится дефицит таких молекул.
И еще одно. Только поняв, как устроен электрон и как в нем хранятся фотоны можно действительно строить квантовый компьютер. Фотон это и есть кубит. И он носит не вероятностную единицу информации, как в суперпозиции, а физическую в виде электромагнитного поля, которую мы сможем считывать, записывать, получать и обрабатывать. А что прикажете делать с вероятностным кубитом?
Вывод из рассказанного можно сделать такой.
Если вы не верите, что устройство электрона, представленное в данной статье, более-менее близко к истине, то и не верьте. А если верите, что устройство электрона точнее и понятнее описано уравнением