vchernik (vchernik) wrote in zonasingularn,
vchernik
vchernik
zonasingularn

Category:

ТОПОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ АТОМОВ

.
Оригинал взят у vchernik в ТОПОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ АТОМОВ
Приложение к роману "Рай под колпаком"

(c) Виталий Забирко

Ядерная физика как наука началась с того момента, когда Резерфорд нарисовал на доске мелом планетарную модель атома. Как в последующем бурном развитии ядерной физики, так и на настоящий момент планетарная модель является основополагающим постулатом, на котором зиждется современная концепция строения микромира. Все результаты научных экспериментов втискивались в прокрустово ложе планетарной модели, в результате чего было выведено заключение, что физические законы микромира имеют мало общего с законами общей физики. Отсюда многочисленные правила, запреты и ограничения, регламентирующие физические законы микромира. Вместе с тем в общепризнанной теории строения атомов имеются некоторые аспекты, которые до сих пор не поддаются объяснению.

Например:

— как при синтезе ядер элементов, так и при их распаде происходит выделение энергии, что находится в противоречии с законами молекулярной химии (если при синтезе молекулы выделяется энергия, то при ее разложении происходит обратный процесс — энергия поглощается, и наоборот). Поскольку при синтезе (а также распаде) ядра соблюдается закон сохранения энергии, то такой процесс возможен лишь при условии, если вокруг ядра существует некий барьер (материальный, пространственный, энергетический), на преодоление которого требуется энергия, вне зависимости от того, с какой стороны это барьер преодолевается;

— ядро атома имеет положительный заряд, а электрон — отрицательный, и, исходя из элементарной логики; их столкновение (взаимодействие) должно быть неизбежным. Тем не менее такое взаимодействие электрона с ядром (так называемый электронный захват) происходит исключительно редко. Подобный феномен возможен опять-таки лишь в том случае, если вокруг ядра существует некий барьер, препятствующий взаимодействию протона и электрона;

— не существует объяснения, почему протоны внутри ядра плотно сжаты, в то время как одноименный заряд должен их расталкивать;

— до сих пор не существует теории, почему одни изотопы стабильны, а другие нет. Известны так называемые магические числа нуклонов, при которых ядро атома является стабильным, но структура ядра атома до сих пор неясна;

— до сих пор не существует объяснения, почему периодическая система элементов периодична. Согласно планетарной модели атома и логике ее построения, электронные слои должны нарастать вокруг ядра в некой прогрессии — за s-подуровнем должен идти p-подуровень, затем d-подуровень, f-подуровень и так далее (то есть 2, 6, 10, 14 и так далее электронов в последующем слое). На самом же деле наблюдается странная картина — последовательное наращивание электронных слоев вокруг ядра вдруг обрывается, и с началом нового периода построение электронных слоев начинается с s-подуровня. При этом электроны внутренних электронных слоев настолько плотно упакованы, что их невозможно извлечь из атома никакими способами, кроме разрушения ядра. Создается впечатление, что ядро атома вместе с электронными слоями предыдущих периодов представляет собой единое целое. То есть атом, допустим, лития (второй период, первая группа), представляет собой следующее образование: ядро с массой 7 и одним положительным зарядом, вокруг которого вращается один электрон; атом натрия (третий период, первая группа), в свою очередь, состоит из ядра с массой 23 и одним положительным зарядом с одним электроном и так далее. Только таким образом можно объяснить появление s-орбитали вокруг ядра в начале периода, само построение атомов в периоды, схожесть их химических свойств по группам;

— согласно принципу Паули, в атоме не может быть двух электронов, имеющих одинаковый набор всех четырех квантовых чисел. Однако из графических построений электронных структур атомов видно, что электронные облака различных подуровней не только пересекаются, но и имеют общие зоны, что противоречит принципу Паули. Принцип Паули никто не опровергал, графическое построение электронных облаков лежит в основе молекулярного взаимодействия элементов, но в то же время одно взаимоисключает другое.

Подобных противоречий в планетарной теории строения атома великое множество, поэтому не стоит приводить их все — иначе из-за деревьев не будет видно леса. Однако, прежде чем приступить к изложению топологической теории строения атомов, позволим небольшое отступление, для чего перенесемся из микрокосмоса в макрокосмос.

На протяжении столетий основополагающей теорией в построении макрокосмоса являлась геоцентрическая система Клавдия Птолемея со сферическим (двумерным) небом, по которому вокруг Земли вращались Солнце и планеты, причем Солнце двигалось с равномерной скоростью, а планеты то ускорялись, то замедлялись в своем движении. Гелиоцентрическая система Николая Коперника позволила увидеть макрокосмос в истинном виде… но при этом отнюдь не похоронила геоцентрическую систему, как думает большинство людей, получивших общее образование. Ею до сих пор пользуются астрономы при определении положения планет, а также навигаторы морских судов. Объясняется это тем, что, приняв свое местонахождение (то есть свои координаты на Земле) за исходную точку отсчета и экстраполировав трехмерный космос на плоскость, проводить расчеты гораздо проще, чем делать то же самое, исходя из истинного положения планет и их движения в трехмерном пространстве. Другое дело — навигация в открытом космосе. Здесь уже расчеты проводятся на основе гелиоцентрической системы и с учетом истинного движения космических тел в пространстве.

Экстраполяция трехмерного мира на плоскость (в двухмерный мир) широко используется человеком — это и картография, и всевозможные чертежи архитектурных строений, и многое другое. Исходя из всего этого, зададимся вопросом: а не пытаемся ли мы экстраполировать свои воззрения об окружающем нас пространстве на микромир? Не уподобляемся ли мы при этом древним, представлявшим Землю плоской, звездное небо неподвижной сферой, а весь окружающий мир геоцентрическим?

Известно, что плотность частиц в ядре атома чрезвычайно высока. А что, если представить, будто с увеличением плотности вещества происходит ломка привычного нам трехмерного пространства, и элементарные частицы, чтобы разместиться в микромире, переходят в многомерное пространство? Тогда тот самый барьер, который приходится преодолевать элементарным частицам при синтезе или распаде ядра атома, можно считать барьером между трехмерным пространством и многомерным.

Однако, прежде чем рассмотреть строение атома в четырехмерном пространстве, обратимся к азам топологии.


На рис. 1 представлены квадрат, куб и четырехмерный куб. Это своего рода элементарные ячейки двумерного (квадрат), трехмерного (куб) и четырехмерного (четырехмерный куб) пространств; стороны которых являются координатами этих пространств, Назреем эти координаты следующим образом: АВ — долгота, АС — широта, АЛ — высота и, скажем, АЕ — глубина. Все эти координаты пространственные (то есть измеряются как расстояние), и угол между ними составляет 90°. Обратим внимание, что в квадрате имеются две пары параллельных сторон (АС иВF,АВи СЕ), в кубе — три пары параллельных плоскостей (АСFВи DGHI, АСGD и ВFН1, АDIВ и СGHF), а в четырехмерном кубе — четыре пары параллельных пространств (АСFBDGHI и EJKLNMOP, АСFBEJKL и DGHINMOP, ACGDEJMN и BFHILKOP, ADIBENPL и CGHFJMOK).

Но, прежде чем приступить к рассмотрению теории топологического строения атомов, следует абстрагироваться от мнения, навязанного нам писателями-фантастами, что параллельные пространства существуют независимо друг от друга и никоим образом не пересекаются и не взаимодействуют. На самом деле все не так — как невозможно вычислить объем без определения площади поверхности, так и многомерные пространства тесно связаны с трехмерными пространственными координатами и проявляются в трехмерном мире в виде проекций. Древний человек, глядя на небо, представлял трехмерную Вселенную в виде плоской сферы — аналогично этому в трехмерный мир проецируются многомерные миры, а также параллельные трехмерные пространства с их вещественностью (массой и энергией), но, естественно, в искаженном проекцией виде. Уяснив это, можно приступить и к рассмотрению топологической теории строения атома.

Проведем мысленный эксперимент. Допустим, в трехмерном пространстве существует образование, представленное на рис. 2.

Протоны, находящиеся в центрах плоскостей ACFB и DGHL, соединены между собой двумя нейтронами трехмерном пространстве, а электроны вращаются вокруг протонов строго в плоскостях, в которых расположены протоны. Поскольку речь идет о мысленном допущении, то вопрос о правомерности такого образования пока не стоит. Вопрос чисто фантастический: в каком виде увидит это образование обитатель двумерного мира плоскости AÇFB? Так как понятие третьей координаты, то естьвысоты, для него нереально и проекция этой координаты в его двумерный мир равна нулю, он получит следующую картинку, представленную на рис. 3.

То есть ядро атома, состоящее из двух протонов и двух нейтронов, и вращающиеся вокруг ядра по одной орбите два электрона. При этом электроны странным образом не сталкиваются между собой и… и не «падают» на ядро. Поразмыслив над такой необычной ситуацией и не догадываясь, что это лишь совмещенная проекция из параллельного двумерного пространства, наблюдатель из двумерного мира отнесет такое поведение электронов, скажем, на счет их противоположных спинов, или, упрощенно, собственного вращения электронов вокруг своей оси.

А теперь представим несколько иную картину, пользуясь рис. 2. Представим, что плоскости двумерных параллельных пространств ACFB и DGHI являются объемными трехмерными параллельными пространствами ACFBDGHI и EJKLNMOP (рис. 1, четырехмерный куб), в которых вокруг протонов вращаются электроны, а ось, по которой соединяются протоны и нейтроны, — координата четвертого измерения (глубина). Тогда проекция этого образования в наш трехмерный мир и будет той самой планетарной моделью, которую нарисовал Резерфорд.

Для упрощения понимания теории лучше пользоваться рис. 2, экстраполируя двумерные пространства в трехмерные, а трехмерное — в четырехмерное, но учитывая при этом, что если в трехмерном кубе — шесть попарно параллельных сторон, то в четырехмерном кубе — восемь попарно параллельных пространств.

Следует сделать еще одно допущение: элементарные частицы в протоне находятся в многомерном пространстве, за счет чего сам протон — в четырехмерном, поэтому электрон не «падает» на него из-за межпространственного барьера, и это расстояние между электроном и протоном в настоящее время называется радиусом электронной орбитали. Таким образом, атом водорода можно представить как своеобразный диполь (протон в четырехмерном пространстве — электрон в трехмерном), существование которого подтверждается тем, что молекула водорода состоит из двух атомов.

Приняв все вышесказанное за основу, можно теперь рассмотреть, каким образом устроены атомы различных элементов и почему наступает периодичность в их свойствах.

На рис. 2 показано схематическое строение гелия (два протона). Ось, по которой связаны нейтроны и протоны в ядре (глубина четырехмерного пространства), меньше радиуса орбитали электрона (которую лучше представить как электростатическое поле, ближе которого другой электрон приблизиться не может), поэтому образование следующего элемента — лития (с тремя протонами) осуществляется как бы над ядром гелия. Третий протон через нейтроны подсоединяется к ядру на более высоком уровне в четвертом измерении. При этом, пользуясь привычной терминологией, электроны первого периода, находящиеся в трехмерных параллельных пространствах, оказываются внутри четырехмерного пространства, почему и становятся недоступными. Бериллий (с четырьмя протонами) строится по принципу гелия, но далее Оказывается, что расстояние пространственной связи протонов с нейтронами в четвертом измерении для элементов второго периода больше радиуса электростатического поля электрона, что позволяет на этом уровне подсоединиться восьми диполям. То есть образовать вокруг пространственной решетки из протонов и нейтронов в четвертом измерении четырехмерный куб с восьмью попарно параллельными трехмерными пространствами, в которых находятся электроны (какую именно пространственную решетку создают в четвертом измерении протоны и нейтроны, оставим решать последователям топологической теории — сейчас важно уяснить саму идею топологического строения атомов). Объясним лишь, чем отличается s-подуровень от p-подуровней, хотя по схематическому изображению четырехмерного куба (рис. 1) все попарно параллельные трехмерные пространства вроде бы должны быть равнозначными. На самом деле это не так. Одно из этих пространств (безразлично какое, но? допустим, ACFBDGHI) является НАШИМ трехмерным пространством, в которое проецируется параллельное ему пространствоEJKLNMOP, и электроны этих пространств образуют так называемый s-подуровень. Остальные попарно параллельные пространства проецируются в наш трехмерный мир с одинаковыми искажениями, и электроны в них образуют так называемые p-подуровни.

Ядро атома в четвертом измерении представляет собой нечто похожее на кристаллическую решетку, узлами в которой служат нейтроны и протоны. Но поскольку проекция координаты четвертого измерения (глубина) в трехмерный мир равна нулю, радиус ядра атома увеличивается весьма незначительно, в то время как проекции параллельных трехмерных пространств с электронами в наш реальный трехмерный мир проецируются с небольшими искажениями, что и объясняется видимым увеличением радиуса их орбиталей. При этом электроны предыдущих периодов представляют собой как бы слои параллельных трехмерных пространств в четырехмерном пространстве, выше которых идет надстройка протонно-нейтронной решетки, С увеличением объема атома (в четырехмерном пространстве понятие ядра неуместно) появляется возможность увеличен ния поверхности электронных слоев над протонно-нейтронной решеткой, вследствие чего образуются слои так называемых электронных d-подуровней и f-подуровней, которые, естественно, начинают свое построение как s-подуровни.

Таковы, в принципе, основные положения топологической теории строения атомов. Достоинство этой теории в том, что она не отвергает ни одного экспериментально полученного результата ядерной физики, но в то же время позволяет объяснить ранее необъяснимые факты:

В частности:

— периодичность системы элементов;

— детальная разработка построения протонно-нейтронной решетки атома позволит понять, почему существуют стабильные и нестабильные изотопы;

— диполь трехмерного электрона и четырехмерного протона в протонно-нейтронной решетке, несомненно? объяснит явление магнетизма;

— подобное строение атома объясняет пространственные углы молекулярных связей, в то время как гибридизация электронных облаков ничем не подтверждается и ее теория явно надуманна, поскольку вытекает именно из существования угловых молекулярных связей, а не наоборот;

— по планетарной теории, исходя из логики ее построения, распад ядра атома должен протекать с полным разрушением ядра на элементарные частицы (что противоречит экспериментальным данным), а разрушение атома но топологической теории, поскольку здесь происходит дробление протонно-нейтронной решетки, — на другие элементы (что как раз и подтверждается экспериментальными данными).

Вполне возможно, что представление о многомерности пространства позволит наконец разработать теорию поля, а также объяснить двойственность квантово-волновой механики;

И, пожалуй, самое главное — топологическая теория полностью согласуется с существующей, поскольку проекция четырехмерной модели атома в трехмерный мир соответствует принятой ныне планетарной модели атома и не противоречит ей в той же степени, в которой гелиоцентрическая система макрокосмоса не противоречит геоцентрической.


[Что ещё интересного в СО-сообществах 3-го круга:]_____________________________________________

Что ещё интересного в СО-сообществах 3-го круга:
2 Академия, Марсианский трактор, Мир Полдня, Школа 3.0, ЗОНА СИНГУЛЯРНОСТИ. +оЗадачник:

прием Махатмы Ганди
Давайте сделаем больше космоса вместе!
Ход конём "Белого ферзя" или о социальном устройстве Островной империи
Обыкновенное чудо: сказочная школа в Йошкар-Оле (Россия). ФОТО
Методы прогнозирования на основе ТРИЗ
Шифрование в условиях древности
Tags: автор - Виталий Забирко, атом, топология
Subscribe
promo zonasingularn december 24, 2013 20:58 268
Buy for 10 tokens
( источник) Забирко Виталий vzabirko Аннотация: Никак не думал, что придётся добавлять к статье введение и писать это предисловие. Казалось бы, изложил основные положения теории четырёхмерного строения атома максимально упрощённо, используя исключительно общие…
  • Post a new comment

    Error

    Comments allowed for members only

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment