Назад    Главное меню    Далее   

                          ОСНОВНЫЕ КВАНТОВЫЕ ЗАКОНЫ.

   Важную роль в понимании феномена Жизни играет хорошее понимание квантовой физики. В свою очередь, важную роль в понимании квантовой физики, именно физики, физических процессов, а не бессмысленных математических матриц, тензоров и операторов играет открытая нами Теория Гукуума ([22]–[26]). Очень важно принимать во внимание перечисленные ниже обстоятельства. Эти тезисы не следует воспринимать как некие предпосылки - леммы к доказательству теоремы, а их нужно просто держать в уме как некий ФОН для всего дальнейшего изложения.

1. Электрон не есть точка, бешено мотающаяся в атоме или молекуле. Популярное изображение атома в виде центрального ядра с тремя эллипсами вокруг, на которых нанесены точки – электроны:

 

                           

 

 — это полный глупняк и наивняк. Электрон — это реальное облако. Электрон - это локализованное волновое образование вселенского ГУКУУМА = ВАКУУМА (см. наш сайт  www.universe100.narod.ru , там есть портрет электрона и других элементарных частиц). Причем это облако реально увеличивается при поглощении атомом энергии и уменьшается при ее излучении. Электроны в многоэлектронном атоме расположены последовательными оболочками. Эти оболочки в одних атомах заключены друг в друге, а в других атомах давят друг на друга, оттирают друг друга и создают многолепестковую форму атому. А в самом центре всех этих событий — ядро атома. Которое тоже есть многолепестковое облако, но в две тысячи раз меньшего масштаба и (вопреки всем привычкам и ожиданиям) во столько же раз большего веса (парадокс, объяснённый нами).
  
То есть, собственно электрон в атоме реально раздувается и даже меняет форму на многолепестковую при поглощении атомом квантов энергии — фотонов. Со свободным электроном поглощение фотонов пока не наблюдалось, но правильно ли искали?

2. Все процессы переходов и превращений энергии внутри атомов и молекул происходят исключительно по дискретным, квантовым законам. Не бывает простой утечки энергии, как бы через дырочку, из возбужденной молекулы в окружающую среду и превращения ее в тепло.

3. Для любых переходов и превращений энергии внутри атомов и молекул существует строго детерминированная вероятность данного перехода и превращения при заданных условиях. Одни переходы весьма вероятны. Другие менее вероятны. Третьи переходы вообще невозможны.

4. Эксперимент №1. Пропустим монохроматический свет (от лазерной световой указки) через не очень чистую жидкость, заключенную между двумя параллельными плоскими стеклами. Грубо говоря, через аквариум или воду из лужи. Разумеется, все элементы и источник света неподвижны. На обратной стороне закрепим белый лист бумаги, чтобы наблюдать выходящий из аквариума свет.

Результаты.

   Уменьшение интенсивности света на выходе происходит в результате поглощения некоторых фотонов жидкостью.
   Фотоны не поглощаются все сразу, все полностью, потому что для их поглощения нужна определенная на данное мгновение конфигурация соринок, молекул, атомов, электронных оболочек.
   Главный вывод. При прохождении света через жидкость фотоны не рвутся на части. Иначе происходило бы изменение их цвета, цветовые разводы, которые никогда в науке и в природе не наблюдались. Цвет фотона определяется его энергией.
Да, белый свет расщепляется в радуге. Но белый свет есть смесь многих цветов, многих фотонов с разной длиной волны. А монохроматический свет не меняется никогда, кроме как в эффекте Допплера.
   Даже если мы возьмем "очень ультрафиолетовый" лазер, чтобы "куски" фотонов оказались в видимом спектре, все равно никаких световых разводов мы не увидим. Невозможно представить себе процесс превращения высокочастотного волнового пелетона в две низкочастотных электромагнитных волны.
   Обобщение. Фотон либо целиком поглощается средой, либо целиком отражается от ее поверхности, либо целиком, без изменения проходит сквозь эту среду.
   Другим подтверждением целостности фотона является фундаментальная формула Планка: 
 

    

которая кроме своего основного значения дополнительно несет смысл постоянства размера и конфигурации фотона. Независимо от того, откуда прилетел этот фотон и каким процессом он образован. Не бывает фотонов типа:               

             

     или       .

 

   Размеры, конфигурация, импульс и энергия фотона определяются единственно его частотой. К сожалению, недостаток времени, средств и внимания к нам со стороны Академии Наук не позволяют установить перечисленные параметры фотона и некоторых других частиц. Нами идентифицированы пока только параметры электрона, протона и нейтрона.

5. Эксперимент №2. Рассмотрим известные эксперименты из радиофизики. Вот перечень известных и интересующих нас результатов и собственные выводы. Мы берем их без натяжек, напрягов и двусмысленных трактовок.
a. Оптимальный размер антенны для приема радиоволны близок к длине этой волны. Всякие кратные длины нас не интересуют.
b. Для радиопередачи также оптимальный размер передающей антенны должен быть близок к длине радиоволны. Кратные длины нас снова не интересуют.

Выводы:

a. Собственный вывод №1. Как и кванты света, радиоволны являются компактными образованиями с размером, близким к длине волны. Да простят нам физики, если мы повторили чьи–то утверждения. Как и кванты света, радиоволны — тоже и исключительно фотоны! Природа электромагнетизма едина, независимо от размеров и масштабов. И эта природа — квантовая.
b. Собственный вывод №2. Как и в экспериментах с прохождением квантов света через аквариум, кванты — радиоволны проходя через те или иные объекты (городской лес из антенн) не рвутся на части. Кванты — радиоволны либо поглощаются целиком, либо отражаются целиком, либо проходят сквозь объект без изменения. Подтверждением этому является тот факт, что волна из радиопередатчика в дальнейшем своем движении, отражении, преломлении, поглощении не меняет частоты (если не считать эффекта Допплера при отражении или движении).
6. Собственный вывод №3. Теперь проведем обратные аналогии от макромира (радиоволн) снова к микромиру. В крупной органической молекуле возможно движение свободных электронов. Этот феномен существует, есть даже токопроводящая органика, производимая в промышленных количествах. Следовательно, такая органическая молекула, расположенная более-менее перпендикулярно к направлению движения фотона, способна поглощать световой квант аналогично тому, как приемная радиоантенна поглощает радиоволну. Световой фотон, подобно радиоволне в приемной антенне, должен наилучшим образом поглощаться молекулой, если размер молекулы близок к длине волны этого фотона. Конечно, мы не должны зацикливаться только на таком механизме поглощения фотона. Природа многообразна.  Проведем оценку размеров органических молекул, способных оптимально поглощать видимый свет. Мы используем только те справочники, что нам доступны, что куплены лет 15-20-30 назад. Видимый солнечный свет расположен в интервале волн от 760 ммк (миллимикрон, 10-6 см) до 380 ммк. То есть длина волны света равна примерно 5·10-4 см. Согласно физическому справочнику, эффективный размер молекул реального газа, получаемый из уравнения Ван-дер-Ваальса равен 10-7 см. Это такой размер, на котором начинают перекрываться электронные оболочки молекул газа и они начинают отталкиваться. Реальные газы - это CO2, O2, N2. Реальный газ  тем хорош, что он близок по составу к составу органики. Разделив длину световой волны 5·10-4 см. на параметр Ван-дер-Ваальса, 10-7 см. получаем результат: органическая молекула должна быть в длину порядка 5·103 молекул реального газа. Или, грубо говоря, должна содержать порядка 103 - 104 атомов углерода. Результат вполне осмысленный. Потому что, даже если молекула содержит раз в сто меньше атомов, то все равно она не теряет полностью способности поглощать солнечные фотоны. Вспомним сравнение с антеннами. Даже маленькая, в несколько дециметров размахом антенна берет первый канал TV с длиной волны около 3 метров. Таким образом, начиная примерно с органических цепочек длиной в 50 - 100 атомов углерода, эти цепочки приобретают способность поглощать (улавливать) солнечные фотоны.
   Разумеется, у современных растений для поглощения солнечных квантов используются как раз цепочки длиной порядка 104 атомов углерода. Нет подходящего справочника под рукой, чтобы уточнить длину молекул (и их ассоциаций) хлорофилла, который служит в растениях для этой цели, но есть уверенность, что длина его молекул (или их ассоциаций) именно такая.
   Но мы еще не закончили обсуждение экспериментов №1 и №2.

7. Собственный вывод №4. Существует общепризнанное мнение, что проходя через антенну, электромагнитная волна (радиоволна) как бы раскачивает электроны в антенне, создает токи, которые далее усиливаются и детектируются. А сама волна - якобы раскачала и полетела дальше как ни в чём ни бывало. Где закон сохранения энергии?! Мы считаем, что это не верно. Это - наивные устаревшие представления. Все что происходит в электромагнетизме - только квантовые процессы. Никаких раскачек "за здорово живёшь"  не существует.

 8. Аналогичный эксперимент. Вот СВЧ-печь. Создаваемые ею электромагнитные волны превращаются в тепло, кинетическую энергию молекул. Каков микро-механизм процесса? Тоже раскачка молекул переменным полем? На первый взгляд вроде бы так оно и есть, это тоже общепризнано. И это опять не верно. Мы уже сделали вывод о том, что природа электромагнитных волн и фотонов едина, это локализованные объекты. Что ж получается, фотоны при попадании на лист дерева тоже раскачивают хлорофилл?! Значит они теряют энергию, а значит - меняют цвет?!  Снова Высоцкий: Все не так, ребята! И на радиоантенны и в СВЧ-печи идут потоки макро-фотонов, радио-фотонов или инфракрасных фотонов, которые и поглощаются. Целиком, без отходов. Никаких раскачек нигде не происходит. А есть только поглощения квантов. Причем не обязательно на поверхности антенны.

9. Собственный вывод №5. Весьма непривычный для понимания вывод. И его невозможно сделать, находясь в рамках традиционной физики. Ну как же все-таки электромагнитное поле превращается в кинетическую энергию молекулы?! Ответ таков: вся материя и энергия единородны и они есть колебания Гукуума = Вакуума, описанные нами в сайте www.universe100.narod.ru  описания Вселенной. И элементарные частицы, и молекулы, и фотоны, и кварки, и мезоны, и кобзоны и все-все-все; и плюс к этому кинетическая и любая другая энергия - это все есть колебания Гукуума. Эти колебания Гукуума чаще всего (если не всегда) локализованные. Они либо малоподвижные (частицы) и могут содержать добавку в виде кинетической энергии без заметного изменения строения. Либо они всегда движущиеся со скоростью света и добавка к ним кинетической энергии изменяет их внутреннее строение, размер, изменяет их частоту колебаний, цвет у фотонов, длину волны у радиоволн или обобщенно, внутреннюю энергию объектов. Но в колебаниях Гукуума их сущность и их общность. И только через эту общность эти объекты могут взаимодействовать и взаимопревращаться. Могут поглощать друг друга (атом поглощает фотон); могут аннигилировать (вещество + антивещество, превращаясь в фотоны); и могут излучать фотон (возбужденные атомы излучают фотоны). Теперь мы поняли почти все, что происходит в микромире.

10. Собственный вывод №6. Среди взаимодействий элементарных частиц и атомов, превращений и переходов энергии есть один интересный процесс. Это - процесс передачи кванта энергии от электрона, принадлежащего одной частице (атому, молекуле) к электрону, принадлежащему другой частице с увеличением ее кинетической энергии. Или, с позиции классической физики это соударение электронов, принадлежащих разным частицам. В принципе, любое соударение молекул происходит не через соударение ядер атомов, а через соударение электронных оболочек. Но главное не соударение молекул, а то, что в момент соударения электронных оболочек, эти оболочки могут иметь различные энергетические состояния. Допустим, одна из электронных оболочек только что поглотила квант света. Ее электроны кружатся с бешеной скоростью, а у второй соударяющейся молекулы электроны "спокойные". Естественно считать, что в этом случае (статистически) энергия будет переходить от возбужденной молекулы к спокойной. Итак.
I. Учитываем, что все рассматриваемые нами объекты Вселенной - это локализованные колебания Гукуума.
II. Учитываем, что все переходы энергии происходят по квантовым законам, дискретно.
III. Учитываем, что везде в этих процессах фигурирует световая скорость, значит все происходит очень резко и очень быстро.
IV. Следовательно, при передаче энергии от электрона одного атома электрону другого атома происходит ощутимый удар, толчок по тому атому, к которому передается эта энергия. Не так, как в обычной жизни, поезда иногда трогаются и ускоряются незаметно. А строго обязателен удар или толчок. Ну и, по третьему закону Ньютона, атом, отдающий квант энергии, получает обратный толчок такой же силы.
11. И последнее. Нетрудно заметить и догадаться, что при многочисленных столкновениях молекул между собой, постоянно происходят два-три процесса. Это можно сравнить с битвой двух воинов, держащих каждый по палице в каждой руке. Есть соударение тел самих воинов, есть соударения палиц друг о друга, а есть еще удары палицей по голове соперника. Если учесть, что электроны - это локализованные колебания, что существуют квантовые запреты и наоборот, квантовые разрешения, то возможны:
a. Упругие удары молекул друг о друга без изменения энергии их электронных оболочек. Это как бы соударения бильярдных шаров. (Столкновение тел воинов, плечо в плечо).
b. Такие удары молекул, когда на миг взаимодействуют между собой электронные оболочки с передачей туда или обратно порции энергии от одного электрона к другому. (Палица об палицу). Сами молекулы соударяются практически как бильярдные шары.
c. Такой удар электрона по другой молекуле, что толчок воспринимает вся молекула. (Палица по голове, груди, спине). В этом случае динамика соударения нарушается и обе молекулы получают дополнительный толчок. Этот вариант особенно возможен когда одна из молекул возбуждена квантом света.
   В реальности существуют и такие удары и другие и третьи. При этом постоянно происходит передача энергии от одного электрона к другому, толчки, удары по молекулам.
   Даже если вдруг и существуют еще не открытые физические эффекты в молекулярных процессах, которые невозможно учесть, вообразить, предсказать, думается, что эти факторы не меняют радикально излагаемой далее картины возникновения жизни. Для изложения процесса возникновения жизни вполне достаточно уже открытых физических законов.

 

Назад    Главное меню    Далее   

 

--- ---

--- ---

--- ---

*******

Яндекс.Метрика

Hosted by uCoz
--- ---LiveInternet---

 

Hosted by uCoz