5.2. «Снаряды» Резерфорда
Не останавливаясь на теоретическом открытии Планком квантового излучения энергии телами и введении им постоянной действия h, положенной в дальнейшем в основу квантовой физики и хорошо известной, проанализирую несколько иначе, чем принято, эксперименты Резерфорда, связанные с определением строения атома. Именно они позволили Резерфорду обосновать гипотезу планетарной структуры атома при полном понимании противоречия данной модели законам электродинамики. (Как будет показано далее, это «противоречие» есть следствие ошибочного понимания свойств и явлений микромира.)
После открытия А. Беккерелем явления радиоактивного распада Резерфорд показал, что при этом выделяются и частицы и -частица идентична дважды ионизированному атому гелия. Последняя, вследствие огромной энергия движения, «пролетала сквозь атомы вещества, не испытывая значительного отклонения». И далее: «Из величины g/m и v для -частиц легко рассчитать, что для изменения направления на угол 2° для некоторых частиц при прохождении имя слоя слюды толщиной 0,003 см потребовалось бы поперечное электрическое поле напряженностью около 1000 млн В/см». Проверку возможности рассеяния -частиц на большие углы в тонких металлических фольгах Резерфорд поручил Гейгеру [91]. И через некоторое время выяснилось, что тонкая золотая фольга (0,01 мм), установленная на пути -частицы, рассеивает их на углы 10°, 15°, 20%.... Но встречались случаи, когда -частицы отбрасывались пластинкой назад, отклоняясь от направления движения от 90° до 180° (рис. 58). Это было столь неожиданно, что Резерфорд в своих воспоминаниях назвал явление невероятным: «Это было почти столь же невероятно, как если бы выстрелили 15-дюймовым снарядом в листок папиросной бумаги, а он вернулся бы назад и угодил в вас».
Факт рассеяния -частиц с их отбрасыванием свидетельствовал, что в составе атома имеется массивное ядро, непроницаемое для -частиц и размер его находился, как показали расчеты, в пределах 10-13 см (?). На основе данного расчета была предложена следующая интерпретация «рассеивания»:
Положительно заряженные -частицы (представляемые как материальные точки без материальных свойств) летят прямолинейно по инерции в направлении массивной положительно заряженной частицы (ядра), размерами которой тоже пренебрегают. При подлете к ядру вследствие отталкивания между одноименно заряженными частицами, а-частица изменит направление своего движения на такой угол, который определяется энергией отталкивания зарядов. Если же она «налетает» непосредственно на ядро, то еще до соударения, приблизившись на минимальное расстояние, отскочит обратно, рассеиваясь на угол = 180°.
Поскольку возможность такого рассеивания редкость, можно полагать, что направление движения отстоит от прямой, проходящей через центр ядра на некотором расстоянии d (оно называется прицельным параметром), -частицы рассеиваются на угол < 180°. На рис. 58 показаны орбиты -частиц, пролетающих, по Резерфорду, мимо тяжелого ядра и получающих разные углы рассеивания. Случайность направления движения положительных -частиц относительно
положительного ядра приводила к появлению случайных углов рассеивания на подходе к ядру, что никак не могло проявляться в классиче-ской механике, поскольку гравивзаимодействия, как полагают до сих пор, ограничиваются взаимным притяжением.
Основная особенность данной картины в том, что -частицы считаются пассивными «снарядами» с одинаковым зарядом, пролетающими без взаимодействия, и потому по прямой линии, как в «пустом» пространстве, так и в пространстве золота. Это была первая и основном ошибка в трактовании механизма пространственного движения и взаимодействия -частиц с ядрами атомов, обусловленная переносом на структуру атома движения по инерции классической механики. Но именно она сформировала все дальнейшие подходы как к рассмотрению структуры атомов, так и к формализации законов квантовой механики.
Естественно, что представление о траектории -частиц и их взаимодействиях изменится, если исходить из того, что -частицы пульсируют и движутся, причем каждая со своей частотой и скоростью в пространстве эфирных молекул по синусоидальной траектории, огибая их ядра-сгущения и попадая в более плотную среду молекул твердого вещества (например, золота), изменяют траекторию своего движения (рис. 59) иначе, чем это показано на рис. 58. На рис. 59 отображается траектория движения активных -частиц в пределах молекулы допустим, золота (напомню еще раз, что движение элементарных частиц в любом пространстве, включая эфирное, вне молекул или атомов, невозможно).
Рис.59.
Прежде всего отмечу, что все молекулы золота, как и любого другого вещества имеют различные размеры и неодина-ковую плотность по всей той области, которую они образуют. Пульсация этих молекул от ядра, размеры и плотность тела ядра тоже различны и только плотность в пределах нейтральной зоны для всех молекул одного вещества примерно одинаковая. Именно эта плотность обусловливает, все свойства вещества.
Траектория -частиц внутри молекулы определяется индивидуальными свойствами каждой частицы и той скоростью, которую обеспечивают в эфире ее энергетические возможности (самопульсация). Поэтому -частицы проходят через область молекул на различном расстоянии от ядра, и, естественно, что при этом движении происходит постоянное количественное изменение свойств частицы, включая ее плотность. Вот эти взаимодействия (так же, как и в классической механике) определяют угол отклонения (рассеивание) их ядром от направления своего движения. Чем ближе подходит -частица к ядру, тем сильнее отклонение ее траектории.
Угол отклонения (рассеивания) -частиц в кулоновском поле ядра определяется по формуле Резерфорда:
b = kctg/2, (5.4)
где k = ZeE/Mc2, Z – заряд ядра, е – заряд частицы, Е – напряженность кулоновского поля ядра, М – масса ядра, с – скорость света, – угол отклонения частицы.
Формула (5.4') указывает только на то, что -частицы, пролетая около ядра, отклоняются его кулоновским полем. Из нее не следует, что это отклонение является отталкиванием. Одинаково вероятны и отталкивание и притяжение. Но в природе реализуется только одно действие — либо отталкивание, либо притяжение. Резерфорд, ориентируясь на то, что заряды ядра и -частицы положительны, выбрал отталкивание, отскок. И ошибся. Отклонение это не носит характера отскока, а является движением по гиперболической или параболической траектории как к ядру так и вокруг него. Примерно таким же, как и траектория комет «прорывающихся» к Солнцу из очень отдаленных глубин космоса.
На рис. 59 изображена граница атома эфира и молекула золота с ядром, траектория движения -частиц в молекуле золота. Траектория движения частиц в молекуле и механизм их рассеивания отличаются от предполагаемых (рис.58), но наблюдаемые структуры рассеивания частиц вне молекул будут аналогичными. То есть на сегодня нет способов эмпирически отличить траектории друг от друга. Другое отличие заключается в том, что -частицы, как и электроны, не несут никакого заряда и двигаются не по инерции, а за счет взаимодействия с электромагнитным (пульсирующим) полем сначала молекул эфира, а затем молекулярного пространства золота, которое деформирует каждую частицу в зависимости от количественной величины ее свойств. Именно расстояние от ядра и процесс деформации -частицы на входе в молекулу и раздеформации на выходе обусловливают величину угла отклонения частицы от направления первоначального движения.
Таким образом физический процесс рассеивания -частиц на атомах не является подобием процесса отскакивания снарядов от стенки, как это было интерпретировано Резерфордом, а есть следствие взаимодействия движущихся элементарных частиц с изменяемым пространством тех тел, в которых они двигаются. Эта как бы незначительная и естественная ошибка Резерфорда и послужила отправным пунктом последующего построения математического аппарата квантовой механики. Именно она оказалась прообразом рассуждении о падении электронов на ядро и мыслимых экспериментов с пулями-электронами, например, «пулемета» Фейнмана, уводивших физиков все дальше и дальше от понимания природы микромира. Надо отметить также, что дополнительную лепту в некорректное понимание процессов микромира внесло и постулирование постоянства скорости света, и «изгнание» эфира из физических представлений, и провозглашение неизменности массы и заряда электрона, и ... некоторые другие факторы вошедшие в физику еще до начала разработки квантовой механики. О них будет сказано далее.