Общее представление об упругих телах
Вопрос о том, чем и как связаны атомы в единое макроскопическое тело, стоит перед физикой со времен открытия атомов, но поныне до конца не решен. До Резерфорда существовало мнение, что атомы связаны механически, контактно. С 1911 года ясно, что они связаны полями, способными удерживать их на устойчивых расстояниях друг от друга. Статические поля – гравитационное, магнитное и электрическое – к этому явно не способны. Динамические поля в микромире физика отвергла. Физики ошибочно полагали, что волновые поля будут немедленно излучаться из микромира, и в нем отсутствуют. Таким образом, физикам прошлого казалось, что никакие из известных полей не способны объединять атомы в единые структуры.
Но атомы в телах всё же чем-то связаны, и физики решили, что в микромире действуют поля иной, еще неизвестной природы. С течением времени представление об этих полях менялось, но сохранялось и крепло. В 1957 году были открыты и затем изучены лазеры, и физика узнала, что волновые поля способны сохраняться в микромире, получила теоретические объяснения этому и даже практический пример. Но на данный вопрос это не повлияло. Приняв во внимание, что поля иной природы были введены в науку как результат прошлого недостатка знаний, и оставаясь в пределах классической физики, мы здесь полагаем, что полей иной природы не существует.
Отнесемся к вопросу как к технической задаче: объяснить устройство твердого тела с помощью известных практике полей, сил и явлений, не выходя за пределы классических теорий, здравого смысла и логики. Можно сказать даже так: рассматривая тело как электромеханический аппарат, конструкция которого в общих чертах известна, определить и описать, как этот аппарат работает. Естественно, невозможно объяснить всё, сразу и безошибочно. Объяснение будет лишь первичным, эмпирическим и неполным. Однако здесь автор выступает всё же как специалист, и хорошо подумав. То, что будет здесь изложено, не будет в дальнейшем использоваться, т.е. для дальнейшего понимания читать это не обязательно. Излагать полно и доказательно автор не желает. Потому напрягите воображение или не читайте.
Ранее мы пришли к выводу, что можем рассматривать элементы микромира как точечные электромагнитные резонаторы, которые проявляются во внешнем пространстве так же, как точечные резонаторы макромира. Колебания в них возбуждаются внешними полями и зависят, естественно, как от свойств самих резонаторов, так и от внешних полей, поэтому излучаемые ими поля непостоянны, зависят от полей окружающих. Говорить о динамических полях, постоянно присущих элементам микромира, мы пока не можем, хотя и возможно, что они содержат такие поля.
Атом, содержа в себе излучающие электроны, не излучает, и в устойчивом состоянии является неизлучающей группой излучающих объектов. Но внутри атома волновые поля есть. В неустойчивом состоянии он излучает. Атомы, образуя различные молекулы, переходят в тысячи различных состояний на тысячи разных энергетических уровней, которые не являются устойчивыми неизлучающими состояниями самого атома. Потому излучают (не может же атом иметь так много устойчивых состояний) - есть эти поля и в молекуле. Но свободная от связей молекула тоже не излучает. Следовательно, свободная молекула в устойчивом состоянии - это неизлучающая группа излучающих атомов. К неизлучающему состоянию ее приводит то же явление самоорганизации, что и в атоме. Становясь частью твердого тела, молекулы и отдельные атомы переходят в иные состояния, на иные энергетические уровни, и тоже излучают, образуя в устойчивом состоянии неизлучающую группу из множества излучающих атомов и молекул. То же самое можно сказать о любых частях целого тела. Любая часть излучает, целое - нет.
Макроскопическое тело в его устойчивом состоянии – это неизлучающее множество излучающих волновые поля элементов и частей. Тело содержит внутри себя волновые поля и представляет собой самоорганизующуюся систему того же рода, что рассматривались в первом разделе. Точнее, реальное тело содержит множество колебаний разных частот, в нем излучается множество волн различных длин, которые образуют в одном теле множество однородных систем, каждая из которых связана воедино своим когерентным полем.
Не следует понимать слово “неизлучающий” буквально, поскольку для устойчивости какого-либо состояния нужно лишь энергетическое равновесие. Излучение должно быть лишь достаточно малым. Нужно понимать и то, что никакой объект не бывает в устойчивом состоянии, а лишь вблизи него, колеблясь.
Общее представление о внутреннем поле большой системы в ее устойчивом неизлучающем состоянии можно составить просто с помощью здравого смысла. Система состоит из элементов, каждый из которых излучает поля в зависимости от содержащихся в нем колебаний и в соответствии со своими свойствами. Амплитуды и фазы колебаний в элементах подвижны, и складываются так, что система в целом почти не излучает. Значит, она содержит общее поле стоячих волн, которое почти не выходит за пределы системы. Каждая произвольно выделенная часть системы излучает, но остальные части системы поглощают энергию этого излучения. Происходит обмен энергией между частями системы, связывая их воедино. Система же в целом излучает энергию точно туда, где находится каждый ее элемент, создавая вокруг него сгусток энергии – трехмерную пучность стоячих волн. Излучение же каждого элемента поглощается системой в целом. Каждый элемент располагается в таком сгустке, получает в нем энергию колебаний и втягивается в него электромагнитными силами как в устойчивое положение. Образуется упругое тело, рассмотренное нами в первом разделе.
Дополнительно
Есть ли жизнь на Марсе
«Есть ли жизнь на
Марсе, нет ли жизни на Марсе - науке неизвестно» - это не просто удачный
афоризм из популярной кинокомедии «Карнавальная ночь», который широко вошел в
наш разговорный язык и стал ходячей шуткой. Главное здесь в том, что эта фраза
очень долгое время отражала наш действитель ...
Естественно-научные концепции развития микроэлектронных и лазерных технологий
Электроника - наука о взаимодействии электронов
с электромагнитными полями и о методах создания электронных приборов и
устройств (вакуумных, газоразрядных, полупроводниковых), используемых для
передачи, обработки и хранения информации. Возникла она в начале ХХ века. На ее
основе были созданы элект ...