КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ
Надо же, сколько новых слов появилось?.. Здесь без толмача не обойтись... Кстати, толмач, в старину, — переводчик. Помните как в фильме «Иван Васильевич меняет профессию»? Там толмача который лыка не вязал (как ельцин) сварили в кипятке?.. Итак, КОРПУСКУЛА от латинского corpusculum «тельце», — очень малая частица вещества (в физике). Дуализм от немецко-латинского dualismus, — двойственность, раздвоенность. В нашем случае, разговор о свете вообще и как частица-волна в частности. В смысле в головах физиков начался полный раздрай. С одной стороны свет это куски электромагнитных колебаний (волн), а с другой частицы, корпускулы. Получается что свет имеет две характеристики: корпускулярную и волновую и нам от этого никуда не деться?!
«Волновые» и «корпускулярные» свойства никогда не встречаются в отдельности, а всегда в единстве; они представляют различные стороны одних и тех же явлений.
Э. Шрёдингер
И вот на фоне этих неразберих, лягушатник Луи который де Бройль решил погреть руки на всём этом. В смысле сделал предположение, что не только свет обладает дуализмом, то и любая частица (если свет — частица) должна обладать. Чувствовал ли Резерфорд, что Бройль под его планетарную модель свинью подложит?! А, тут как тут эксперимент подтвердил Бройлевскую теорию рис.1 картина на фотопластинке сходна с картинкой рядом (справа). Это след от дифракции ренгеновских лучей. То есть, электроны как и фотоны как бы тоже обладают дуализмом?! И, чтобы застолбить идею, де Бройль сразу же вывел длину волны электрона рис.2. И она как бы подтвердилась?.. А, если это так, то как же быть с орбитами Резерфорда и Бора поддержавшего его (Резерфорда) штаны? Получается, что нет никаких орбит, и каких-то траекторий? Уровни как бы есть, а траекторий нет. И вот когда получили фотки как бы дифракции электронных волн физики впали в ступор... Все вдруг задумались, а на что они таращятся и кто оставил след на фотопластинке сами электроны или та неуловимая волна?! А, если волна, то чего волна? Как уж они долго калякали, но в конце концов пришли к странному выводу (пока ещё?) Никаких орбит и тем более траекторий в микромире нет и все передвижения дискретны. А значит и нет средств указать где этот чёртов электрон находится? А, след электрона на фотке есть, а его самого уже нет, как нет. Был только, что и весь вышел. Даже кто-то брякнул (вроде бы Гейзенберг?), что электрон не движется как все нормальные люди, а СКАЧЕТ (как на украине). А посему мы можем только с определённой долей вероятности сказать где может сейчас этот электрон находиться? И все следы на фотке не, что иное как волны и не электромагнитные или ещё какие-то, а волны вероятности. Так, что наш электрон это микро-Фигаро! Как там в Севильском цирюльнике: «Фигаро здесь, Фигаро там! Фигаро там, Фигаро здесь!» И если ко всему этому пришпандорить теорию вероятности, то? То большая вероятность где находится Фигаро это Испания. Ещё меньше, что в Севилье?!
Долго ли коротко но на квантовой сцене появились два непримиримых физика-теоретика это Вернер Гейзенберг и Эрвин Шрёдингер. У каждого была своя версия и свой взгляд на зарождающуюся квантовую механику, но потом... Короче они помирились, сославшись на то, что обе теории эквивалентны и дополняют одна другую! До рождения квантовой механики осталось совсем немного времени... Так чего не поделили Гейзенберг с Шрёдингером? Ну, это про скачки электронов с одного уровня на другой. Это для нас скачок, а в микромире какое-то время перехода, своего рода переходной период, либо рождения фотона, либо его поглощение. И чего Шрёдингер упёрся во всё это?
Учитывая сказку про Фигаро, Гейзенберг ввёл понятие о соотношения неопределённости рис.3. Если в классической физике определение место нахождения тела и его энергетических параметров обычное дело, то в микромире всё через одно место... И во всём виноват этот чёртов ДУАЛИЗМ. По Гейзенбергу в квантовой теории невозможно с большой точностью определить одновременно координаты частицы и её импульс, что и привело к изобретению соотношения неопределённости, а постоянная Планка стала универсальной точкой опоры. А, что же Шрёдингер?
И вот когда вся эта банда физиков: от Нильса Бора до Макса Борна закончилу эту квантовую возню, то оказалось... Одним словом, что каждый физический объект имеет в нашем пространстве генеральную характеристику, которая определяет все его наблюдаемые физические свойства. Надо же?! Эта характеристика называется волновой функцией (или пси-функцией). Зная ВИД волновой функции частицы, можно определить ВЕРОЯТНОСТЬ того, что она находится в данной области пространства и имеет определенную энергию, импульс, магнитный момент и другие физические характеристики. Осталось дело за малым, — найти эту пси-функцию!!! Думаю Вам не составит большого труда?! :-))) Формально квантово-механическое движение описывает уравнение Эрвина Шрёдингера. В простейшем случае для частицы, движущейся в силовом поле U, вдоль координаты X, оно (уравнение) выглядит как на рис.4. Упорно ходил слухи, что уравнение более-менее устраивает атом водорода, но это так, не проверено... Для читателей это показано так на всякий случай, если вдруг Вы встретите Шрёдингера на улице...
И, вот наконец-то всё как бы разрешилось! Всё свалить на вероятность... Орбит никаких нет, зато есть место где с определённой долей вероятности может находиться этот неуловимый электрон?! Некое облако похожее на орбиту... Отсель и облако образовалось... История развивается по спирали... Давно ли считалось, что атом не делим? И теперь мы опять на старые грабли... Какие? Теперь электрон не делим. А облако это он так быстро скакает паразит, что у нас заторможенных всё это сливается и как бы размазня получается... Не знаю, что будет дальше, но по моей теории, если есть плюс бесконечность, то и должна (ей в противовес) минус бесконечность... Да, та самая, что и уводит нас вглубь микромира. А, облако и есть без всякой вероятности сам электрон-волна, состоящий из более мелких частиц. Как пример облаков в небе. До того как, лишь мелкие капельки воды, практически незаметные (электрон в свободном полёте) и сгущаясь превращающиеся в облачность. Так и электрон на самом низком уровне (основном) превращается в сплошную облачность. Об этом даже где-то в 70-90 -е говорили. Это когда в электронный микроскоп рассмотрели как бы атом, мол какая-то размазня, а не электрон... А, устойчивость атома из-за того, что электрон, — сфера находящаяся в электрическом равновесии с кулоновскими силами ядра, только и всего. Примерно так и говорят некоторые авторы, но немного по-другому. Как бы у ядра есть некие свойства, которые начинают работать при опасном приближение электрона к ядру! В смысле ядро начинает наоборот не притягивать, а отталкивать электрон! Вот, мол из-за этого мы и не проваливаемся сквозь пол... Да они подозревают о существовании нечто, но не знают чё это тако??? А, то, что мы рано или поздно мы полезем вглубь минус бесконечности я даже не сомневаюсь. И как знать может я и прав? Дело за малым, — дожить до того как?! Но это вопрос конечно интересный!
Поговорили о хорошем, поговорим о плохом! Тут как тут на телевидении: в мире бардак, войны несчастья а для ТВ райское наслаждение, — трепотня от и до!? А, это реклама! А, реклама это бабло!!! А там не наше дело, главное рекламу гнать... Так о чём это? О том, что как только квантовую начали нам втирать, тут же она бедная начала обрастать математическим дерьмом... А так как с точки зрения высочайшей математики основная масса толпы лохи потомственные... Я думаю Вы уже поняли, почему квантовую никто не понимает?! А, нам только и остаётся стоять и хлопать ушами (если другое ничего не выросло!). Что мне остаётся? Говорить о том, что нам преподносят... Догадываюсь, что Вам покоя не дают эти чёртовы ОРБИТАЛИ!!! А, это всего лишь то, что оно вроде бы есть или хрен его знает?! Одним словом образ некоего пространства где может находиться электрон с некоторой долей вероятности. Геометрически это называется АБРИС от немецкого, переросшего в ОБРАЗ. Вот на рис.7 Вы и видите часть этих бесконечных орбиталей. На рис.8 из какого-то импортного источника (часть) расчётные виды абрисов. Здесь есть некая стыковка с моей теории устойчивости атома. Везде прослеживается СИММЕТРИЯ!!! Так сказать некое равновесие сил (Кулоновских) против сил ядра. И какие бы замысловатые фигуры не получались при расчётах, везде симметрия!!!
А, что это за каракули на рис.9? Вернёмся на время к Шрёдингеру и его проклятому уравнению. Как оказалось, что атом водорода – единственный химический объект, для которого возможно точное решение уравнения Шрёдингера. Решение для энергии электрона, входящего в состав этого атома, оказывается функцией трех параметров n,l,m. E=f(n,l,m).
Рассмотрим физический смысл квантовых чисел n,l,m. Главное квантовое число n: Может принимать значение чисел натурального ряда. n= 1,2,3 и т.д. Главное квантовое число определяет:
1) Основную долю энергии данной орбитали, или основную энергию энергетического уровня. Оно является и номером энергетического уровня. Чем больше n, тем больше энергия данного уровня.
2) Число подуровней данного энергетического уровня.
3) Размер орбитали. Чем больше n, тем больше размер орбитали. При этом увеличение размера не меняет формы орбитали. В сложных атомах главное квантовое число имеет и специальные буквенные обозначения: 1 – K; 2 – L; 3 – M; 4 – N; 5 – O;
Орбитальное квантовое число l. Может принимать значения l= 0,1,2,…,(n-1), т.е. при данном n l может принять n значений. Орбитальное квантовое число определяет:
1) Форму абриса и внутреннюю структуру s, p и большинства d-орбиталей.
2) Энергию энергетических подуровней энергетического уровня.
3) Орбитальный момент количества движения (импульс) электрона. Кроме численных значений орбитальное квантовое число имеет и буквенное обозначение: 0 – s; 1 – p; 2 – d; 3 – f; 4 – g; 5 – h… Первое из отмеченных свойств (наличие у большинства орбиталей сложной формы абриса) связано с тем, что волновая функция электрона имеет две составляющие – радиальную и угловую, т.е. вероятность нахождения электрона зависит как от расстояния до ядра, так и от направления в пространстве.
Магнитное квантовое число m. Может принимать значения от –l до +l: m = -l, -(l-1),..., -1, 0, 1,..., (l-1), l. Магнитное квантовое число определяет:
1) Изменение энергии и ориентацию орбитали в пространстве при воздействии внешнего магнитного поля
2) Количество орбиталей с данным значением l. Оно равно 2l+1
3) Форму абриса орбиталей со значением l>2
И как бы подведя черту краткого о квантовой механике, приведу ряд высказываний...
Наука — это драма, драма идей! Альберт Эйнштейн.
Таинственная постоянная h — великое открытие Макса Планка. Луи де Бройль.
Из идеи движения электронов, подобного движению планет, возникла атомная физика. Макс Планк.
Главное открытие квантовой механики — ВЕРОЯТНОСТНЫЙ характер законов микромира. Аркадий Мигдал.
Однажды Макс Планк сказал: «Обычно новые научные истины побеждают не так, что их противников убеждают и они признают свою НЕПРАВОТУ, а большей частью так, что противники эти постепенно ВЫМИРАЮТ, а новое поколение усваивают истину СРАЗУ». Поэтому Нильс Бор не очень удивился, когда в 50-х годах, после одной из его лекций по квантовой механике к нему подошёл студент и спросил: «Профессор, неужели когда-то были такие ИДИОТЫ, которые думали, что электрон в атоме вращается по орбите?»
Беседа с Бором произвела на немецкого физика Вернера Гейзенберга очень сильное впечатление. Бор признался ему, что «НИКОГДА не воспринимал выражение планетарный атом (Резерфорда) БУКВАЛЬНО!»
ВСЕ МЫ СОГЛАСНЫ, ЧТО... ТЕОРИЯ БЕЗУМНА. ВОПРОС СОСТОИТ В ТОМ, ДОСТАТОЧНА ЛИ ОНА БЕЗУМНА, ЧТОБЫ СТАТЬ ИСТИНОЙ.
Нильс Бор.