Пирамида Хеопса и постоянная тонкой структуры 2

Материал из Cheops.The encyclopedia.

(Различия между версиями)
Перейти к: навигация, поиск
(Протяженный электрон)
 
(36 промежуточных версий не показаны.)
Строка 1: Строка 1:
 +
<seo title="Пирамида Хеопса и постоянная тонкой структуры. Часть 2" metadescription=" в физике появился вопрос Каковы размеры электрона или его надо считать точечным?. В зависимости от решаемых задач пользовались или тем, или другим понятием. Одновременно возникла и проблема определения понятий электрон и Что принимать за размеры электрона?" />
= Движение электрона в магнитном поле =
= Движение электрона в магнитном поле =
-
С момента введения понятия "электрон" в физике появился вопрос "Каковы размеры электрона или его надо считать точечным?". В зависимости от решаемых задач пользовались или тем, или другим понятием. Одновременно возникла и проблема определения понятий "электрон" и "Что принимать за размеры электрона?".
+
С момента введения понятия "[[электрон]]" в физике появился вопрос "Каковы размеры электрона или его надо считать точечным?". В зависимости от решаемых задач пользовались или тем, или другим понятием. Одновременно возникла и проблема определения понятий "электрон" и "Что принимать за размеры электрона?".
-
(Для египтологов, лингвистов, физиков, математиков: есть небольшая вероятность обнаружения записи в Комплексе пирамид, чем-то похожей на формулу <FONT COLOR=CC33FF>&alpha;<sup>2</sup> c = v</font>, где <FONT COLOR=CC33FF>v</font> - скорость электрона в магнитном поле протона, <FONT COLOR=CC33FF>&alpha;</font> - постоянная тонкой структуры, <FONT COLOR=CC33FF>c</font> - скорость света).
+
(Для [[египтолог|египтологов]], [[лингвист|лингвистов]], физиков, математиков: есть небольшая вероятность обнаружения записи в Комплексе пирамид, чем-то похожей на формулу <FONT COLOR=CC33FF>&alpha;<sup>2</sup> c = v</font>, где <FONT COLOR=CC33FF>v</font> - скорость электрона в магнитном поле протона, <FONT COLOR=CC33FF>&alpha;</font> - [[постоянная тонкой структуры]], <FONT COLOR=CC33FF>c</font> - скорость света).
= Точечный электрон =
= Точечный электрон =
Строка 17: Строка 18:
В квантовании атома по Бору центр масс совпадает с протоном и поэтому протон покоится. Следовательно, такой протон не создает магнитного поля - вокруг него есть только электрическое поле. Это электрическое поле заставляет двигаться по орбите электрон и отсюда получаются значения <font color=CC33FF>r<sub>0</sub>, v<sub>0</sub>, T<sub>0</sub></font> и т.д.
В квантовании атома по Бору центр масс совпадает с протоном и поэтому протон покоится. Следовательно, такой протон не создает магнитного поля - вокруг него есть только электрическое поле. Это электрическое поле заставляет двигаться по орбите электрон и отсюда получаются значения <font color=CC33FF>r<sub>0</sub>, v<sub>0</sub>, T<sub>0</sub></font> и т.д.
-
В идеальном же случае это не так. Протон и электрон совершают движения вокруг центра масс (= окружности). Точно также можно говорить и о движении (вращении) протона вокруг электрона и электрона - вокруг протона. Это зависит от рассматриваемых [[Система отсчета|систем отсчета]].
+
В идеальном же случае это не так. Протон и электрон совершают движения вокруг центра масс (= [[окружность|окружности]]). Точно также можно говорить и о движении (вращении) протона вокруг электрона и электрона - вокруг протона. Это зависит от рассматриваемых [[Система отсчета|систем отсчета]].
В случае взаимодействия протона с электроном обязательно появляются 3 несовпадающие точки - центр протона, центр электрона и центр масс. Следствием этого является существование в окружающем пространстве двух полей - электрического и магнитного полей. Следовательно, электрон, двигающийся по орбите вокруг протона, <font color=CC33FF>всегда</font> находится под влиянием (= действием) электрического и магнитного полей.
В случае взаимодействия протона с электроном обязательно появляются 3 несовпадающие точки - центр протона, центр электрона и центр масс. Следствием этого является существование в окружающем пространстве двух полей - электрического и магнитного полей. Следовательно, электрон, двигающийся по орбите вокруг протона, <font color=CC33FF>всегда</font> находится под влиянием (= действием) электрического и магнитного полей.
Строка 120: Строка 121:
Магнитная индукция, созданная протоном в O<sub>3</sub>:
Магнитная индукция, созданная протоном в O<sub>3</sub>:
 +
 +
B = &mu;<sub>0</sub>e v<sub>0</sub> / 4&pi; r<sub>0</sub><sup>2</sup>.
 +
 +
Магнитная индукция, созданная точечным электроном в O<sub>3</sub>:
 +
 +
B<sub>1</sub> = - &mu;<sub>0</sub>e v / 4&pi; l<sup>2</sup>,
 +
 +
где <font color=FF00FF>v</font> - скорость движения точечного электрона в магнитном поле по орбите радиуса <font color=FF00FF>l</font>. Тогда
 +
 +
B' = B - B<sub>1</sub>.
 +
 +
Если <font color=FF00FF>|'''B'''| << |'''B'''<sub>1</sub>|</font>, то пренебрегаем <font color=FF00FF>B</font>:
 +
 +
B' = B<sub>1</sub>
 +
 +
(без учета знаков <font color=FF00FF>B'</font> и <font color=FF00FF>B<sub>1</sub></font>, т.к. необходимо находить <font color=FF00FF>l</font>). Учитывая
 +
 +
F<sub>л</sub> = F,
 +
 +
получаем
 +
 +
&mu;<sub>0</sub> e v<sup>2</sup> / 4 &pi; l<sup>2</sup> = mv<sup>2</sup> / l.
 +
 +
Отсюда находим (учитывая, что <font color=FF00FF>&mu;<sub>0</sub> = 1 / &epsilon;<sub>0</sub>c<sup>2</sup></font>):
 +
 +
l = &mu;<sub>0</sub> e<sup>2</sup> / 4 &pi; m = e<sup>2</sup> / 4 &pi; &epsilon;<sub>0</sub> c<sup>2</sup> m.
 +
 +
Массу <font color=FF00FF>m</font> электрона выражаем из формулы первого боровского радиуса:
 +
 +
m = 4 &pi; &epsilon;<sub>0</sub>(h/2&pi;)<sup>2</sup> / e<sup>2</sup> r<sub>0</sub>.
 +
 +
Тогда
 +
 +
l = e<sup>2</sup> / 4 &pi;&epsilon;<sub>0</sub>c<sup>2</sup>[(4 &pi;&epsilon;<sub>0</sub>(h/2&pi;)<sup>2</sup>) / e<sup>2</sup>r<sub>0</sub>] = [e<sup>4</sup> / 16 &pi;<sup>2</sup>&epsilon;<sub>0</sub><sup>2</sup>c<sup>2</sup>(h/2&pi;)<sup>2</sup>] r<sub>0</sub> = &alpha;<sup>2</sup>r<sub>0</sub>.
 +
 +
<font color=FF00FF><span style="background-color:#00FFFF">l = r<sub>e</sub> = &alpha;<sup>2</sup>r<sub>0</sub></span> &asymp;10<sup>&minus;15</sup> м</font> - [[классический радиус электрона]].
 +
 +
Получается, что <font color=FF00FF>точечный электрон создает протяженный электрон</font>.
 +
 +
''Выводы по движению точечного электрона в магнитном поле''
 +
 +
*<div style="background-color:#FFFF00">наличие магнитного поля протона приводит к смещению точечного электрона;</div>
 +
 +
*<div style="background-color:#FFFF00">размер протяженного электрона определяется в какой-то степени слабым взаимодействием (&asymp;магнитная сила);</div>
 +
 +
*<div style="background-color:#FFFF00">условие '''B'''' = '''B''' + '''B'''<sub>1</sub> - условие существования слабых сил во внутренней области радиуса <font color=FF00FF>l</font> (<font color=FF00FF>= r<sub>e</sub></font>).</div>
 +
 +
<font color=FF00FF>''Итог из вышеизложенного''</font>
 +
 +
<div style="background-color:#00FFFF">Исходя из вышеизложенного, можно констатировать, что безразмерная физическая величина - <font color=FF00FF>&alpha;</font> (постоянная тонкой структуры) или <font color=FF00FF>1/&alpha;</font> - играет существенную роль в атоме водорода: она связывает различные физические и геометрические понятия. Именно в силу этого Создатели Комплекса пирамид взяли эту постоянную в качестве высоты пирамиды Хеопса (<font color=FF00FF>137,3 м</font>).</div>
[[Пирамида Хеопса и постоянная тонкой структуры 3|Продолжение]]
[[Пирамида Хеопса и постоянная тонкой структуры 3|Продолжение]]
 +
 +
= См. также =
= Ссылки =
= Ссылки =
<font color=FF00FF>Более хорошее математическое внешнее оформление на</font> http://ru.science.wikia.com
<font color=FF00FF>Более хорошее математическое внешнее оформление на</font> http://ru.science.wikia.com
 +
 +
= Литература =
 +
 +
*Физический энциклопедический словарь.М."Советская энциклопедия".1983
 +
 +
*[[Л.Д.Ландау]], [[Е.М.Лифшиц]]. Теоретическая физика//Теория поля.Т.II.М."Наука".1988
 +
 +
*В.Б.Берестецкий, Е.М.Лифшиц, Л.П.Питаевский. Теоретическая физика//Квантовая электродинамика.Т.IV.М."Наука".1989
 +
 +
*Ю.А.Храмов. Физики//Биографический справочник.М."Наука".1983
 +
 +
*О.П.Спиридонов. Универсальные физические постоянные.М."Просвещение".1984
 +
 +
*Л.Р.Стоцкий. Физические величины и их единицы.М."Просвещение".1984
 +
 +
*Дж.Нарликар. Гравитация без формул/перев. с англ./.М."Мир".1985
 +
 +
*[[В.Л.Гинзбург]]. О физике и астрофизике.М."Наука".1985
 +
 +
*В.Чолаков. Нобелевские премии//Ученые и открытия/перев. с болг./.М."Мир".1987
 +
 +
*[[В.П.Цесевич]]. Что и как наблюдать на небе.М."Наука".1984
 +
 +
*[[И.С.Шкловский]]. Вселенная.Жизнь.Разум.М."Наука".1987
 +
 +
*[[Б.А.Воронцов-Вельяминов]]. Очерки о Вселенной.М."Наука".1980
 +
 +
*[[Я.Б.Зельдович]], И.М.Яглом. Высшая математика//Для начинающих физиков и техников.М."Наука".1982
 +
 +
*Г.Корн, Т.Корн. Справочник по математике//Для научных работников и инженеров/перев. с амер./.М."Наука".1984

Текущая версия

Содержание

Движение электрона в магнитном поле

С момента введения понятия "электрон" в физике появился вопрос "Каковы размеры электрона или его надо считать точечным?". В зависимости от решаемых задач пользовались или тем, или другим понятием. Одновременно возникла и проблема определения понятий "электрон" и "Что принимать за размеры электрона?".

(Для египтологов, лингвистов, физиков, математиков: есть небольшая вероятность обнаружения записи в Комплексе пирамид, чем-то похожей на формулу α2 c = v, где v - скорость электрона в магнитном поле протона, α - постоянная тонкой структуры, c - скорость света).

Точечный электрон

Ранее мы выяснили, что электрон в электрическом поле в атоме водорода с n = 1 движется по первой боровской орбите с

r0 = (h/2π)2 / (k'e2m) = (h/2π) / α mc.

Введем две системы координат. Система XOY: центр масс (ЦМ) протон-электрон совпадает с точкой O. Система X'O'Y': электрон в точке O'.
Взаимодействие протона с электроном
Взаимодействие протона с электроном

На рисунке r0 = OO' - радиус первой боровской орбиты, rp = (me/mp)r0 - радиус орбиты протона.

В квантовании атома по Бору центр масс совпадает с протоном и поэтому протон покоится. Следовательно, такой протон не создает магнитного поля - вокруг него есть только электрическое поле. Это электрическое поле заставляет двигаться по орбите электрон и отсюда получаются значения r0, v0, T0 и т.д.

В идеальном же случае это не так. Протон и электрон совершают движения вокруг центра масс (= окружности). Точно также можно говорить и о движении (вращении) протона вокруг электрона и электрона - вокруг протона. Это зависит от рассматриваемых систем отсчета.

В случае взаимодействия протона с электроном обязательно появляются 3 несовпадающие точки - центр протона, центр электрона и центр масс. Следствием этого является существование в окружающем пространстве двух полей - электрического и магнитного полей. Следовательно, электрон, двигающийся по орбите вокруг протона, всегда находится под влиянием (= действием) электрического и магнитного полей.

Итак, протон двигается относительно электрона по круговой орбите с (r0 + rp). Этим движением создается круговой протонный ток, который, в свою очередь, создает магнитное поле в области, где расположен электрон (точнее - вектор магнитной индукции Bp):

Bp = (μ0/2) × [Ip/(r0+rp)],

где μ0 - магнитная постоянная, Ip - сила тока (протонный ток), обусловленная движением протона вокруг электрона. Сила тока Ip может быть выражена через заряд протона e и период Tp обращения протона вокруг электрона:

Ip = e/Tp.

Период обращения протона Tp вокруг электрона равен периоду обращения электрона Te вокруг протона:

Tp = Te = T0 = (2πr0) / v0,

где v0 - скорость электрона на первой боровской орбите. Тогда

Bp = (μ0/2)[e/T0(r0 + rp)] = (μ0/2)[e / (2πr0/v0)(r0 + rp)] = μ0ev0 / 4πr0(r0 + rp).

Так как в этой формуле правая часть = const, то движение электрона происходит в постоянном магнитном поле, т.е. по окружности. Следовательно, на движение электрона в электрическом поле протона по орбите с r0 накладывается действие магнитного поля протона. Это наложение магнитного поля приводит к появлению дополнительной скорости электрона - скорости электрона относительно магнитного поля протона (v). Тогда применяем условие для электрона:

Fл = F,

где Fл - сила Лоренца, действующая на электрон. Далее получаем

ev0 Bp = (mv2) / r0,

где v - скорость электрона относительно магнитного поля на первой боровской орбите, m - масса электрона. Делая вместо Bp подстановку, имеем:

ev0 × (μ0ev0)/[4πr0(r0+rp)] = (mv2)/r0 или (μ0e2v02)/[4π(r0+rp)] = mv2.

Откуда получаем

v2 = (μ0e2v02) / 4π m(r0+rp).

Так как

r0 = 4πε0(h/2π)2/e2m и μ0=1/ε0c2,

то соответственно

v2 = e2v02 / 4π mε0c2[(4π ε0(h/2π)2 / e2m) + rp)].

После преобразований получаем:

v2 = α2v02(h/2π) / [(h/2π) + αcmrp], где α = e2 / 4πε0(h/2π)c.

Учитывая, что (h/2π) >> αcmrp, имеем

v2 = α2v02 или v = αv0 = α2c.

Окончательно

vм = v = αv0 = α2c ≈ 16 км/с.

Значит, наличие магнитного поля протона ведет к появлению дополнительной скорости vм для электрона - v2c - на первой боровской орбите.
Надпись над Истинным Входом в пирамиду Хеопса
Надпись над Истинным Входом в пирамиду Хеопса

Для анализа

  • α c = vэ≈2187км/с: связь скорости света и скорости электрона на первой боровской орбите под действием электрического поля;
  • α2 c = vм≈16км/с: связь скорости света и скорости электрона на первой боровской орбите под действием магнитного поля;
  • α vэ = vм: связь скорости электрона на первой боровской орбите под действием электрического поля и скорости электрона на первой боровской орбите под действием магнитного поля;
  • значки "э" и "м" при сравнении не учитывать.

Найдем дополнительный путь электрона Lм при движении в магнитном поле движущегося протона за время T0 полного оборота электрона по первой боровской орбите:

Lм = vмT0 = α2c × [2π(h/2π)3 / k'2e4m].

Массу электрона выразим из формулы для первого боровского радиуса:

m = (h/2π)2 / k'e2r0.

Тогда

Lм = α2c × (2π(h/2π)3) / k'2e4 ×[(h/2π)2/k'e2r0] = α2c × [2π(h/2π) / k'e2]r0 = α2 × [4πε0(h/2π)c / e2]2πr0 = (α2/α)2πr0 = 2 π α r0.

Отсюда получаем

Lм / 2 π r0 = α.

Пройденный путь в магнитном поле во много раз меньше пройденного пути в электрическом поле, т.к. α - малая величина:
Смещение электрона в атоме водорода
Смещение электрона в атоме водорода

Lм << 2 π r0.

Значит, при наличии только электрического поля протона электрон делает полный оборот вокруг протона: L0 = 2 π r0. Но в действительности на электрон действует еще и магнитное поле протона (учет центра масс). Поэтому электрон оказывается не в точке А, а попадает в точку В по какой-то траектории. Если бы электрон двигался по эллиптической орбите, то это можно было бы рассматривать как смещение периядра электрона. (В общей теории относительности в уравнении для смещения перигелия планеты δφ существует и при эксцентриситете орбиты e = 0).

Протяженный электрон

Образование электрона
Образование электрона

Предположим, что точечный электрон (= элементарный электрический заряд) при движении по первой боровской орбите в электрическом поле протона со скоростью v0 = αc (радиус r0) и с дополнительной скоростью vм = α2c, обусловленную наличием магнитного поля протона (O2O3 = R - смещение электрона), совершает круговое движение вокруг O3 (радиус l). Масштаб расстояний не соблюден.

Предполагая также, что за процессы, происходящие внутри орбиты радиуса l ответственно слабое взаимодействие и, принимая во внимание установленную взаимосвязь электромагнитных и слабых взаимодействий, можно считать: вращение точечного электрона вокруг O3 происходит под действием слабых сил или ≈ магнитных сил.

Тогда вокруг точки O3 вращается протон, создающий вектор магнитной индукции B в точке O3. Если O2O3 = R << r0, то магнитное поле в области O2 с радиусом R можно считать квазиоднородным. Точечный электрон, вращающийся вокруг O3, создает вектор магнитной индукции B1 в точке O3. По принципу суперпозиции полей, получаем:

B' = B + B1 - векторная сумма.

Магнитная индукция, созданная протоном в O3:

B = μ0e v0 / 4π r02.

Магнитная индукция, созданная точечным электроном в O3:

B1 = - μ0e v / 4π l2,

где v - скорость движения точечного электрона в магнитном поле по орбите радиуса l. Тогда

B' = B - B1.

Если |B| << |B1|, то пренебрегаем B:

B' = B1

(без учета знаков B' и B1, т.к. необходимо находить l). Учитывая

Fл = F,

получаем

μ0 e v2 / 4 π l2 = mv2 / l.

Отсюда находим (учитывая, что μ0 = 1 / ε0c2):

l = μ0 e2 / 4 π m = e2 / 4 π ε0 c2 m.

Массу m электрона выражаем из формулы первого боровского радиуса:

m = 4 π ε0(h/2π)2 / e2 r0.

Тогда

l = e2 / 4 πε0c2[(4 πε0(h/2π)2) / e2r0] = [e4 / 16 π2ε02c2(h/2π)2] r0 = α2r0.

l = re = α2r0 ≈10−15 м - классический радиус электрона.

Получается, что точечный электрон создает протяженный электрон.

Выводы по движению точечного электрона в магнитном поле

  • наличие магнитного поля протона приводит к смещению точечного электрона;
  • размер протяженного электрона определяется в какой-то степени слабым взаимодействием (≈магнитная сила);
  • условие B' = B + B1 - условие существования слабых сил во внутренней области радиуса l (= re).

Итог из вышеизложенного

Исходя из вышеизложенного, можно констатировать, что безразмерная физическая величина - α (постоянная тонкой структуры) или 1/α - играет существенную роль в атоме водорода: она связывает различные физические и геометрические понятия. Именно в силу этого Создатели Комплекса пирамид взяли эту постоянную в качестве высоты пирамиды Хеопса (137,3 м).

Продолжение

См. также

Ссылки

Более хорошее математическое внешнее оформление на http://ru.science.wikia.com

Литература

  • Физический энциклопедический словарь.М."Советская энциклопедия".1983
  • В.Б.Берестецкий, Е.М.Лифшиц, Л.П.Питаевский. Теоретическая физика//Квантовая электродинамика.Т.IV.М."Наука".1989
  • Ю.А.Храмов. Физики//Биографический справочник.М."Наука".1983
  • О.П.Спиридонов. Универсальные физические постоянные.М."Просвещение".1984
  • Л.Р.Стоцкий. Физические величины и их единицы.М."Просвещение".1984
  • Дж.Нарликар. Гравитация без формул/перев. с англ./.М."Мир".1985
  • В.Чолаков. Нобелевские премии//Ученые и открытия/перев. с болг./.М."Мир".1987
  • Я.Б.Зельдович, И.М.Яглом. Высшая математика//Для начинающих физиков и техников.М."Наука".1982
  • Г.Корн, Т.Корн. Справочник по математике//Для научных работников и инженеров/перев. с амер./.М."Наука".1984
Личные инструменты