Дискуссия Ф и К о Молекулярно-Электрической Теории (МЭТ).
(См. "Молекулярно-Электрическая Теория. Основы" 11 VI 2022)
Спорят двое Эспри: Эспри - Фантазёр, придумывающий всякие завиральные "теории", знакомые моим постоянным читателям, и Эспри - Критик, трезво и здраво скептически настроенный, с которым в отдельных случаях читатели тоже познакомились.
Кратко обозначим их прописными буквами Ф и К.
К: У атома водорода всего один протон в ядре и всего один электрон, так что ОРБИТА ВСЕГО ОДНА??? С ЧЕМ она взаимодействует, если принять твою, Фантазёр, "Конфигурационную Теорию Электронных Орбит" (КТЭО), как объяснение тепловых процессов с помощью не Молекулярно -- Кинетической Теории (МКТ), то есть изменением КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ СОУДАРЯЮЩИХСЯ ЧАСТИЦ, а изменением потенциальной энергии взаиморасположенных электронных орбит??? И, как результат, их суммарным взаимодействием за счёт Фантомных Зарядов? Я допускаю, что твои Фантомные Заряды появляются и в водороде, но ГДЕ ТВОЁ КОНФИГУРАЦИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ. Оно может быть принято для многоэлектронных атомов, но никак не для ОДНОЭЛЕКТРОННОГО ВОДОРОДА!!!
Ф: Первое - молекулярный водород содержит как минимум две орбиты двух электронов, которые в "нулевом", основном, состоянии удалены друг от друга (из-за взаимного отталкивания электронов) на наибольшее возможное расстояние. При сжатии они сдвигаются против сил электрического отталкивания подобно пружине и это - накопление потенциальной энергии. Значит и нагрев, то есть увеличение частоты пульсаций (инфракрасное излучение сдвигается в область более высоких частот, или, что то же, происходит укорачивание длин волн этого излучения.).
Другая возможность (моя фантазия!!!) - это превращение атомарного водорода в многозарядный отрицательный ион. То есть допущение, что однопротонное ядро водорода способно захватить не ОДИН, а НЕСКОЛЬКО электронов, и удерживать их на разных орбитах в соответствии с правилами запрета Паули! Атомарный водород, как известно, обладает особыми энергетическими свойствами, в отличие от молекулярного, возможно, там как раз и образуются на короткое время многоэлектронные ионы водорода, когда они на металла, скажем, соединяются в нормальную молекулу с большим выделением тепла.
Третья возможность заключается в том, что молекула водорода может иметь два энергетических состояния (две модификации) и это связано с температурой вещества:
Пара-водород и Орто-водород.
Чем они отличаются друг от друга?
В Пара-водороде ядерные спины антипараллельны.
В Орто-водороде - они параллельны.
При нормальных и высоких температрурах они количественно соотносятся друг с другом как три молекулы Орто-водорода на одну молекулу Пара-водорода. При понижении температуры баланс постепенно смещается в пользу Пара-водорода и при абсолютном нуле, О градусов по Кельвину, все молекулы становятся Пара-водородом. Явление странное и я думаю, что это как-то связано с влиянием спинов их электронов, которые сближаясь, начинают поворачивать и спины ядер атомов водрода в состояние антипараллельности. Но главное для нашей дискуссии в том, что эти состояния как-то связаны с температурой, то есть, по моей теории КТЭО изменяется не кинетическая энергия атомов или молекул водорода, а их ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ, то есть энергия взаимодействия их электронных орбит, Конфигурационное взаимовлияние!!!Так что, резюмируя , можно сказать, что изменение направления спиновых моментов электронов тоже как-то влияет на "температуру" водорода.
И последнее.
Как известно, существуют некие спектральные серии излучения и поглощения водорода: Серия Лаймана, серия Бальмера и серия Пашена.
Первая серия относится к энергетическим переходам электрона с высоких на самую нижнюю, ближайшую к ядру, орбиту. Так называемое - основное состояние.
Серия Бальмера - "средние" переходы.
Серия Пашена -- переходы самые маломощные в верхних, наиболее удалённых, орбитах водорода. Но, опять, для нас здесь важно другое: Эти серии (излучения или поглощения) наблюдаются не всегда и не при любом данном состоянии водорода, а в зависимости от УСЛОВИЙ, в которых находятся атомы водорода, в частности, от ТЕМПЕРАТУРЫ!
Серия Бальмера различна по внешним условиям для испускаия и для поглощения. Наблюдается при любом возбуждении газа электрическим разрядом в нём, наличествует в спектре атмосферы Солнца. И опять, у "холодных" звёзд наблюдается больше поглощающая серия Бальмера, у "горячих" звёзд - испускания, также в туманостях и прочих космических объектах.
Серия Лаймана, связанная, как было сказано выше, с переходом электронов из основного (самого низкого) состояния к высокому (возбуждённому) и наоборот. Наблюдалась в вакууме и там область "далёкого ультрафиолета" начиная с 1200 ангстрем.
Серия Пашена - это инфракрасный регион длин волн, от одного до двух микрон в длину. Там тоже наблюдаются всякие уширения, расщепления линий и прочие эффекты, связанные тоже с даным состоянием и взаимодействием электронных орбит.. Так что мы видим, что даже у такого "простенького элемента как водород, МОЖЕТ БЫТЬ достаточно разнообразное взаимодествие орбитальных электронов или изменение собственно состояния этих орбит, причём, НЕ КВАНТОВОЕ. А связанное с конкретными физическими условиями, в которых находится атом или молекула водорода.
К: Как, по-твоему, мой Фантазёр, вообще поступает "тепловая" энергия к атомам или молекулам, ЧТО она, эта энергия, изменяет в их структуре, то есть ЧЕМ на атомно-молекулярном уровне "НАГРЕТАЯ" молекула или "НАГРЕТЫЙ" атом отличаяется от "ХОЛОДНЫХ" атомов или молекул??? (Речь идёт, конечно, об "умеренных" температурах, не доходящих до квантового перехода электронов с одной орбиты на другую.)
Ф: Очевидно, согласно Конфигурационной Теории Электронных Орбит, (КТЭО) только взаимным расположением упруго отталкивающихся друг от друга орбит.
К: Если принять эту версию, то КАК ТЕПЛОВАЯ энергия "сжимает", точней, сдвигает, эти орбиты, переводя их в более высокое энергетическое состояние наподобие сжимаемой пружине?
Ф: Один способ - это сжатие вещества, например, газа. Но сжатие твёрдых тел или жидкостей практически почти ничего в смысле нагрева не даёт.
Второй способ - ударная бомбардировка атомов или молекул некими другими атомами или молекулами. Здесь кинетическая энергия ударяющих частиц переходит в потенциальную энергию сближения отталкивающихся электронных орбит. Это, фактически, та же своеобразная форма сжатия. Но применимая для разогрева твёрдых веществ. Нагрев трением, ударами молота по куску железа и пр.
Третий способ - это некое инфракрасное излучение. Электромагнитное поле волны инфракрасного света, проходя через молекулы и атомы некого вещества порождает в них поля электромагнитной индукции и те сближают орбиты, преодолевая их "естественное" отталкивание. Сближение орбит, как уже было сказано выше, есть сообщённая атому или молекуле потенциальной энергии, то есть тепло. Но атом и молекула "стремятся" прийти к своему ОСНОВНОМУ состоянию, НУЛЕВОМУ, и одним из способов возврата к нему является повышение частоты пульсаций их "внешних" полей и, как следствие, их бОльшее излучение избытка энергии. Инфракрасное излучение любых тел при нагреве сдвигается в сторону более высоких частот.
К: Сейчас я задам тебе один ОЧЕНЬ неприятный вопрос, ответить на который, полагаю, даже твоя буйно-завиральная фантазия не поможет. Итак, подготовься духовно к нему!
Ф: Стараюсь, вплоть до погружения в нирвану.
К: Ты всё время смешиваешь, как бы незаметно, два понятия, тобой же введённые: Фантомные заряды и теперь, с недавних пор, "Конфигурационные изменения электронных орбит" в атомах и молекулах вещества. Несколько лет подряд ты говорил ТОЛЬКО о Фантомных зарядах, которые хаотически спонтанно возникают в веществе. Они же, по твоей версии, являются источниками Брауновского движения, всяких других физических эффектров, типа "туннельного эффекта" для термоэлектронов, а также и теплового инфракрасного излучения при низких и средних температурах. Недавно ты выдвинул некую новую идею -- Конфигурационную Теорию Электронных Орбит. (См. вышеуказанную заметку). И теперь уже взаимовлияние орбит есть тепловая энергия и всё прочее. Это, по-твоему, одно и то же или есть различие?
Ф: Различие есть и оно неявно фигурировало в самом начале моей Молекулярно-Электрической Теории: В ней я всё время говорю о фантомных зарядах, возникающих спонтанно с некой статистически средней частотой как результат пульсаций электронных облаков атомов и молекул. И вот теперь я превратил эти мистические "пульсации облаков" (о которых до недавнего времени не додумывался!) во взаимодействия орбит и их пульсации. То есть фантомные заряды существуют, как случайные локальные усиления или ослабления электромагнитного поля, порождённые сближением или удалением электронов на разных орбитах или в разных взаимных состояниях этих орбит.
К: Ну, вот я и поймал тебя!
Ты говоришь, что при определённой температуре тепловое, инфракрасное излучение ВСЕХ без различия веществ, зависит от некой средней частоты "мельканий" этих фантомных зарядов, то есть ОНИ НЕ ЗАВИСЯТ от устройства конкретных атомов! Что водород, что уран, золото, химические соединения, все всегда при одной и той же температуре излучают одну спектральную полосу теплового излучения. Это экспериментальный факт!
А теперь я захлопну ту мышеловку, в которую поймал Эспри-фантазёра!
Ты согласишься, думаю, что килограмм некого вещества и его миллиграмм при комнатной температуре излучают одинаковый инфракрасный спектр.
Теперь проведёи такой мысленный опыт.
Если мы возьмём десять атомов любого вещества, то вероятность возникновения в нём твоих фантомных зарядов будет одна. Если мы возьмём сто атомов, то ясно, что вероятность случайного возникновения таких зарядов увеличится, Чисто статистически, не так ли?
Возьмём тысячу атомов и в этой тысяче вероятность неких чисто случайных совпадений электронных орбитальных сближений или, наоборот, расхождений, а это и есть твои пульсации, опять станет больше. Но частота их появления ПО ТВОЕЙ ТЕОРИИ будет тоже расти с количеством вовлечённых в это "мелькание" фантомных зарядов! Значит и температура у десяти атомов, ста и тысячи ПРИ ОДНОМ И ТОМ ЖЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ БУДЕТ РЕЗКО РАЗЛИЧАТЬСЯ!!! Ведь, чем больше атомов, тем больше вероятность и возникновения фантомных зарядов, а ИХ ЧАСТОТА ВОЗНИКНОВЕНИЯ и есть твоё инфракрасное излучение!
КАК совместить эти два взаимоисключающих факта???
Ф: Вопрос, действительно, коварный и очень трудный. Прямо тупиковый...
Могу, конечно, сказать, что в настоящий момент у меня нет ответа на него. Это в науке явление обычное. Резерфорд, предложивший планетарную модель атома, ведь тоже понимал, что эта идея совершенно нежизнеспособна, так как противоречит основным положениям электродинамики. Бор, спасший эту модель своими постулатами, тоже многого не мог СРАЗУ объяснить. Вспомни, ЧТО иронически говорил Брэг о квантово-механической модели атома Бора.:
Что Бор по понедельникам, средам и пятницам рассчитывает атом по классическим теориям. Во вторник, четверг и субботу - по своим квантовым.
А в воскресенье сидит и думает, КАК ЭТО СОВМЕСТИТЬ???
Так что прецедент для меня есть и не один!
Но одна идейка только что мелькнула в башке:
Ты прав, что количество фантомных зарядов, вероятность, а значит и частота их появления, действительно зависят от количества создающих их атомов. Но, если следовать этой логике, то миллиграмм некого вещества при некой температуре и килограмм того же вещества и при той же температуре должны вроде бы давать РАЗНЫЕ температуры, если принять мою идею о фантомных зарядах. Но тогда любое вещество, взятое во всё возрастающем количестве должно давать бОльшую частоту "мельканий" и так дальше. И саморазогреваться. Действительно, тупик для моей идеи!!!
Но, если допустить, что при достижении определённого количества атомов или молекул вещества эта частота уже остаётся постоянной, ибо атомов так много, даже в мельчайшей частичке вещества, что дальнейшее увеличение их количества НЕ изменяет частоты этих самых "мельканий". Никто, мне кажется, не измерял температуры такой нарастающей последовательности количества атомов: десять, сто, тысяча и дальше. Может быть там, действительно температура РАЗЛИЧНАЯ!!!
Возможен и другой эффект - взаимная синхронизация этих пульсаций. Что для газов, правда, маловероятно.
Третий вариант, что я ошибался, и эти самые фантомные заряды и есть собственные пульсации электронных облаков, движущихся по орбитам электронов и они при определённой температуре ОДИНАКОВЫ для всех веществ, независимо от их физико-химического состава.
То есть я как бы продлеваю идею Бора о стационарных орбитах - некие СТАЦИОНАРНЫЕ взаимоположения орбит при данной температуре всегда одинаковы для любых атомов или молекул. Но тогда Брауновское движение становится маловероятным - слишком мало влияние одиночных пульсаций атомов или молекул на микронные частички!!! Должны быть гораздо более мощные скопления или разряжения зарядов.
К: Прискорбно, но эти объяснения меня НЕ убеждают! Как и ТЕБЯ САМОГО, думаю?
Ф: Ладно, согласимся расстаться друзьями и с оставшимся несогласием!
Прошло несколько минут и Эспри в виде физического, а не двойственного юридического лица собрался спать. И вот тут-то Фантазёру пришли мыслишки в ту часть башки, которая представляет ЕГО взгляды и интересы, а Критик, наверно, уже заснул.
Этим Фантазёр и воспользовался!
Частично Критик прав и Ф принимает его замечания. Возьмём идею Боровских постудатов, как это сделал в самом конце дискуссии Ф, и снова сформулируем это как некий "параборовский постулат":
Внешние электронные облочки любых атомов и молекул, НЕЗАВИСИМО от их физико-химического состава, при некой данной температуре ВСЕГДА пульсируют в пределах одной частоты. Один атом или молекула, конечно же, НЕ создают упоминаемых фантомных зарядов. Они слишком "слабы и маломощны" для такой задачи. Лишь относительно большие группы атомов и молекул с некоторой вероятностью могут создавать такие фантомные заряды.
Поэтому логично возникает следующий вопрос: Как они возникают, такие достаточно мощные (для того, чтобы своими полями двигать микронные частицы при Брауновском движении) фантомные заряды и с какой частотой они пульсируют?
Задача эта, де факто, чисто математическая и формулируется так:
Имеется некое множество осцилляторов, чьи частоты примерно совпадают, но они НЕ СИНФАЗНЫ, то есть осциллируют каждая в другой фазе, чисто случайным хаотическим образом. Ясно, что при наложении, интерференции, этих пульсаций друг на друга будут возникать некие "биения". Как, скажем, две сетки, накладываясь друг на друга, дают муары. Когда таких несинфазных осцилляций много, их биения приобретают некую периодичность, достаточно упорядоченную. Вот эти периодические колебания наложенных друг на друга многих электромагнитных пульсаций и являются упомянутыми фантомными зарядами. Это много случайно совпавших во времени наложившихся пульсаций отдельных атомов или молекул. Своеобразные локальные флюктуации электромагнитного поля всего тела вещества - газа, жидкости или твёрдого тела.
Такое объяснение снимает, как мне кажется, все упоминаемые в дискуссии трудности КТЭО. Поскольку Эспри-Критик уже спит, предпочитаю его не будить, следуя разумному замечанию Эйнштейна.
Тот же Эйнштейн показал нам пример ЧЕЛОВЕЧНОСТИ своих мыслей и чувств в таком случае.
В 1912 году он был уже очень близок к созданию Общей Теории Относительности.
Рассказал как-то о ней своему студенту математику. Тот спросил:
"Но, господин профессор, не огорчает ли Вас то, что проверки Вашей идеи придётся ждать восемь лет до ближайшего солнечного затмения?"
Эйнштейн со смехом ответил:
"Видите ли, человек, который, как я, часто выбрасывал свои идеи в мусорную корзину, не будет так уж торопиться узнать, прав ли он или опять ошибся?"