Результаты поиска по запросу «
физика устойчивость
»
физика наука атомное ядро строение ядра сильное взаимодействие Реактор познавательный длиннопост
Первые наблюдения сверхтяжелого кислорода-28 поставили под сомнение теории строения атомного ядра
Вопреки предсказаниям, кислород-28 оказался крайне неустойчивым. Физики не успели даже зарегистрировать такие ядра, хотя теоретически они должны быть дважды магическими, а значит — особенно стабильными.
Riken RI Beam Factory ускоряет тяжелые изотопы в кольцевом циклотроне, с помощью сверхпроводящих магнитов
Японские ученые впервые получили ядра кислорода-28, содержащие 20 нейтронов. Теоретически они должны быть дважды магическими и довольно долгоживущими. Однако срок существования кислорода-28 оказался настолько коротким, что даже зарегистрировать его напрямую не удалось. Похоже, современные представления об устройстве атомного ядра где-то сильно ошибаются. К таким выводам пришли Йосуке Кондо (Yosuke Kondo) и его коллеги в статье, опубликованной в журнале Nature.
Со школы мы знаем, что электроны в атоме занимают ряд оболочек, и полностью заполненная оболочка делает его химически инертным, как благородные газы. Схожим образом может быть устроено атомное ядро: протоны и нейтроны (нуклоны) заполняют одну оболочку за другой, полностью заполненная оболочка означает большую стабильность всей конструкции. Соответствующее количество нуклонов называют «магическим числом». А уж если ядро содержит магическое количество и протонов, и нейтронов, то оно особенно устойчиво.
В природе найдены пять таких дважды магических ядер, еще несколько получены искусственно. Самое распространенное из них — обычный кислород-16, включающий по восемь (магическое число) протонов и нейтронов. Теория предсказывает существование и дважды магического кислорода-28 (восемь протонов и 20 нейтронов), который также должен быть исключительно устойчив. Но на практике все оказалось не так. Возможно, новые результаты указывают на серьезные пробелы в нашем понимании атомных ядер и создающего их сильного взаимодействия.
Получить кислород-28 удалось на ускорителе Riken RI Beam Factory, который работает в исследовательском центре Нисина (Nishina) в японском городе Вако. Для этого физики разгоняли ядра кальция-48 в циклотроне и сталкивали их с бериллиевой мишенью, создавая фтор-29, содержащий те же 20 нейтронов, но на один протон больше, чем нужный изотоп кислорода. Поэтому фтор-29 отправляли дальше, прогоняя через жидкий водород, и тогда он терял протон, превращаясь в кислород-28.
Вопреки ожиданиям, срок его существования оказался настолько кратким, что зарегистрировать непосредственно этот изотоп не удалось. Ученые обнаружили лишь продукты его распада: кислород-24 и четыре нейтрона.
Стоит заметить, что сам кислород-24 несколько лет назад принес аналогичный сюрприз. Вопреки предсказаниям, это ядро весьма стабильно, срок его полураспада составляет более 60 миллисекунд. Иначе говоря, кислород-24 ведет себя так, словно он дважды магический, хотя в теории содержит лишь магическое число протонов, но не нейтронов.
Новые экспериментальные данные могут говорить о том, что магические числа далеко не так универсальны, как принято думать. Поэтому теперь физики планируют добраться до еще более тяжелого изотопа, кислорода-30, чтобы сравнить сроки полураспада целой серии ядер. Вероятно, эта работа подтвердит, что магические числа действительно не могут служить надежным предсказателем их стабильности, а количество нейтронов и протонов, которое делает ядро устойчивым, меняется более сложным образом.
Те же идеи, которые заставляли физиков ожидать стабильности от кислорода-28, стоят за концепцией «острова стабильности» — существования сверхтяжелых трансурановых элементов с большим сроком жизни. Их поиски идут уже не одно десятилетие, однако до сих пор без особенного успеха. Не исключено, что проблема с кислородом-28 может объяснять и трудности с достижением «острова стабильности».
Статья спизжена отсюда
протон квантовая физика n+1 geek
Физики подтвердили наличие аномалии в электромагнитном отклике протона
Если я верно улавливаю суть то это довольно крутое открытие которое подтверждает возможность квантовых энергетических уровней в протоне (раньше про квантовые уровни энергии/орбитали говорили для электронов, теперь официально и для протонов), перспективы этого открытия лично мне представить пока сложновато (протонный лазер?, холодный термоядерный синтез?, просто узнаем что у протона внутри?) но очень интересно.
Большая группа физиков уточнила зависимость электрической и магнитной поляризуемости протона от квадрата переданного 4-импульса. Для этого они исследовали виртуальное комптоновского рассеяние, обстреливая электронами мишень из жидкого водорода. Результаты эксперимента позволили подтвердить существование аномалии в окрестности 0,33 квадратных гигаэлектронвольта, что противоречит существующим теориям ядерных взаимодействий. Исследование опубликовано в Nature.
Протон имеет положительный заряд, равный элементарному, однако, в отличие от электрона, этот заряд складывается из зарядов частиц, входящих в его состав (партонов). Среди них могут быть и отрицательно заряженные партоны: валентный d-кварк, а также бесчисленные отрицательные морские кварки, рождающиеся в парах частица-античастица. Это означает, что внешнее электрическое поле должно смещать части протона относительно друг друга, что физики характеризуют с помощью электрической поляризуемости (также еще бывает и магнитная поляризуемость).
Величина этого параметра напрямую зависит от жесткости протона, а потому несет важную информацию о взаимодействиях внутри него. В экспериментах по рассеянию электронов на протонах поляризуемости дают различный вклад в его исход в зависимости от квадрата переданного от частицы системе 4-импульса. Измеряя эту зависимость, Роше с коллегами еще в 2000 году обнаружили аномальный пик при 0,33 квадратных гигаэлектронвольта, который противоречит теоретическим соображениям, предсказывающим монотонный спад к этой области, хотя точность эксперимента было не очень большой. Проблема усугубляется тем, что такие переданные импульсы — это область, в которой плохо работают приближенные методы квантовой хромодинамики — теории кварк-глюонных взаимодействий. По этой причине крайне важно иметь высокоточные данные об аномалии, чтобы улучшить протонные модели.
Ценную работу в этом направлении проделала большая группа физиков из Армении, Индии, Канады и США под руководством Николаоса Спарвериса (Nikolaos Sparveris) из Университета Темпл. Они провели измерение сечение виртуального комптоновского рассеяния, обстреливая протоны электронами в зале C лаборатории Джефферсона. За счет нескольких технических улучшений, ученые смогли добиться большей точности, нежели была у их предшественников. В результате группа подтвердила существование аномалии.
Поляризуемость атомов и молекул физики умеют измерять сравнительно легко. Тот же параметр для протонов измерять гораздо сложнее в силу иных физических масштабов. Некоторые выводы об электрической и магнитной поляризуемости можно сделать, облучая протоны электромагнитным излучением. В этом случае наблюдается реальное рассеяние Комптона, которое сопровождается изменение частоты фотона. Скалярные компоненты нужных величин (то есть поляризуемости при нулевом квадрате переданного 4-импульса) появляются во вкладах второго порядка в соответствующий гамильтониан взаимодействия.
Для исследования же зависимости поляризуемостей от различных переданных 4-импульсов, физикам нужны процессы с нарушением связи энергия-импульс, то есть вне массовой поверхности. Такое происходит при взаимодействии с виртуальными частицами. Поэтому полностью поляризуемости проявляют себя при измерении виртуального комптоновского рассеяния, в котором падающий фотон рождается в акте взаимодействия электрона с протоном как частица-переносчик.
Для исследования такого рассеяния физики направляли пучок электронов с энергией 4,56 гигаэлектронвольт на мишень из жидкого водорода толщиной 10 сантиметров. Спектрометры в экспериментальной камере фиксировали энергии и импульсы рассеявшихся электронов и протонов отдачи. По совпадениям от них можно было восстановить всю кинематику рассеяния. Особенностью проделанного эксперимента стало то, что его авторы проводили измерения вблизи нуклонного резонанса, где поляризуемости проявляются сильнее. Кроме того, физики концентрировались на азимутально-симметричных рассеяниях фотона, сравнения которых позволили исключить ряд систематических факторов.
Физики обработали данные для трех переданных 4-импульсов: 0,28, 0,33 и 0,40 квадратных гигаэлектронвольта. Они подгоняли измеренные сечения под модель на основе дисперсионных соотношений, куда электрическая и магнитная поляризуемости входят в качестве свободных параметров, в то время как протонные электромагнитные форм-факторы считались известными и брались учеными из литературы. Строя зависимость поляризуемостей от переданных 4-импульсов, авторы подтвердили, что для ее электрической части на 0,33 квадратных гигаэлектронвольта присутствует пик, который, однако, примерно в два раза меньше, чем тот, что наблюдался ранее.
Исходя из модели, авторы оценили средний квадрат радиуса электрически поляризованного протона, который оказался равен 1,36 ± 0,29 квадратных фемтометра. Это почти в два раза больше, чем средний квадрат радиуса неполяризованного протона, равный примерно 0,7 квадратных фемтометра. Физики связывают такое изменение главным образом с деформацией мезонного облака в протоне. Средний квадрат радиуса магнитно поляризованного протона оказался равен 0,63 ± 0,31 квадратных фемтометра, что свидетельствует о компенсации диа- и парамагнитных вкладов в протоне.
LK-99 сверхпроводники физика наука кто бы мог подумать
LK-99 не сверхпроводник
Загадка южнокорейского «комнатного сверхпроводника» LK-99 разгадана в рекордные сроки. Мировое научное сообщество не могло пройти мимо такой «сенсации», а накопленный в поисках высокотемпературной сверхпроводимости опыт позволил быстро повторить эксперимент южнокорейских учёных и оценить его с точки зрения теории.
Чистые кристаллы LK-99, выращенные группой из института исследований твердого тела им. Макса Планка в Штутгарте, Германия
Увы, судя по всему, революция в сверхпроводимости откладывается. Два основных индикатора сверхпроводимости — это левитация в магнитном поле (эффект Мейсснера) и резкое падение удельного сопротивления току — были объяснены с позиций обычной физики и не имеют никакого отношения к сверхпроводимости. Южнокорейских учёных подвели загрязнённые примесями образцы и ограниченные знания в ряде областей химии.
В конце июля группа южнокорейских учёных выложила на сайт препринтов научных статей две работы на английском языке, в которых рассказала о сенсационном открытии материала LK-99, который обладал сверхпроводимостью при комнатной температуре и обычном давлении. Подобное открытие очень сильно изменило бы наш мир. По крайней мере в энергетике, где потери от транспортировки электричества очень и очень велики и постоянно растут. Одна из статей была дополнена теоретическими выкладками, которые выглядели достаточно убедительно, чтобы к открытию отнеслись со всем вниманием.
Первые попытки синтезировать LK-99 независимыми группами дали противоречивый результат. Кто-то увидел «левитацию», у кого-то получилось измерить нулевое сопротивление току при комнатных температурах, а у кого-то и вовсе ничего не получилось. Не обошлось и без фейков, что только добавило путаницы. Серьёзной проблемой для независимого синтеза LK-99 стало то, что авторы исследования не предоставили детального описания синтеза абсолютно чистого материала и, судя по всему, сами стали жертвой собственной оплошности.
Следует сказать, что современные теоретические инструменты позволяют моделировать электронную и атомарную структуры материалов и очень точно описывать их химические и физические свойства. Но при наличии неизвестных по объёму и составу примесей такие расчёты обычно ошибочны, что, похоже, произошло в случае с LK-99. По горячим следам этот материал был проверен с помощью теории функционала плотности и отчасти подтверждал открытие южнокорейской команды. Как сегодня становится понятно, теоретиков подвели исходно ошибочные данные экспериментаторов.
Точку в «сверхпроводимости» LK-99 поставили учёные из Института исследования твердого тела Макса Планка в Штутгарте (Германия). Они вырастили кристаллы LK-99, а не синтезировали его методом отжига, как это сделали корейцы. Выращивание позволило избежать появления примесей в материале и, прежде всего, сульфида меди (Cu2S), который, как становится ясно, и стал причиной «сенсационного» открытия.
Сверхчистый материал LK-99 (Pb8.8Cu1.2P6O25) оказался не сверхпроводником, а очень даже хорошим изолятором. При этом материал проявлял некоторые свойства ферромагнетизма и диамагнетизма, но совершенно недостаточные даже для частичной левитации.
«Поэтому мы исключаем наличие сверхпроводимости, — заключили авторы. — Когда у нас есть монокристаллы, мы можем чётко изучать внутренние свойства системы». Опираясь на визуализацию электронной структуры чистого материала, немецкие исследователи показали, что она не допускает проявления сверхпроводимости, а её признаки в южнокорейском эксперименте, скорее всего, проявлялись за счёт наличия в образцах примесей сульфида меди.
Отдельно о свойствах сульфида меди высказался другой учёный — химик Прашант Джайн (Prashant Jain) из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне. Он указал, что температура 104,8 °C, при которой корейцы фиксировали десятикратное падение удельного сопротивления материала примерно с 0,02 Ом/см до 0,002 Ом/см — это температура фазового перехода сульфата меди. Естественно, что при фазовом переходе сопротивление материала меняется, о чём южнокорейские учёные должны были бы знать.
Тем самым загрязнение образцов LK-99 примесями в техпроцессе «на коленке» и незнание некоторых аспектов их химического поведения привели к тому, что южнокорейские учёные приняли желаемое за действительное — увидели в двух случайных признаках сверхпроводимость, которой там не было.
Статья спизжена отсюда
твитер физика наука футболка песочница
Отличный комментарий!
Мне всегда интересно было, почему живущие в жарким солнечных странах темнокожие, и от загара люди именно темнеют?
Ведь по идее выгоднее наоборот белеть, чтобы отражать больше падающего на тебя света, и от этого быть устойчивее к перегреву
Ведь по идее выгоднее наоборот белеть, чтобы отражать больше падающего на тебя света, и от этого быть устойчивее к перегреву
Maximum99710.05.202311:44ссылкафизика фракталы материя память логика циклы модуляции песочница творчество душевнобольных творчество душевнобольных посетителей реактора наука
У всего ли есть сознание...
Так и в обратном порядке:
6 (5масса) - память
7 (4объём) - эмоции
8 (3площадь) - логика
9 (2периметр) - цикл
10 (1прямая) - модуляция
11 (точка) - для фрактальной теории бесконечной вложенности материи.
Рывок "эмоций" (как резонансы в логике) - до скорости света.
Скорость "цикла" (как периметр из модуляций) - так же.
Логика - как производная циклов модуляций (влияющих друг на друга).
Эмоции - производная логики (простые при простой, сложные при сложной), рывок со скоростью света отпечатков логики (условно - сферическим расширением/схлапыванием, как вспышка, из более мелких вспышек от резонансов модуляций в логике (создающих общую эмоциональную картину, с перетеканием вспышек резонансов от мгновенной памяти - к текущему состоянию логики (меняющейся дальнейшим восприятием))).
Память - как производная от эмоций, наслаивающих рывками (вспышками) резонансы модуляций, отпечатком момента логики (характера ускорений логики в рывке наслаивающих эмоций).
Поддерживается кратковременная память в местах недавних изменений - гаснущим отпечатком цикла.
При создании логикой триггера для поддержания оперативной памяти (цикл с условием) - в обратном рывке эмоций отпечатывается запрос, содержащий добавление/поддержание цикла модуляции в текущее состояние логики.
Оставшееся в наслоениях - основа долговременной памяти (с возможным дальнейшим перераспределением для удобства/устойчивости путём ассоциирования/дублирования).
реактор образовательный Реактор познавательный физика наука песочница
Стратегическая ошибка современной физики
...«Отделил Он свет от тьмы…» Да толку-то?По высоконаучным представлениям… короче, свет — это фотоны, летящие со скоростью света. А фотон — это переносчик кванта световой энергии, частица хотя и с нулевой массой, но зато абсолютно стабильная. Выплюнутый атомом фотон, мол, способен пролететь, благодаря своей стабильности, десятки световых лет, пока не наткнётся на атом, который сможет его поглотить.
Над концепцией фотона работали несколько поколений теоретиков. Всё улучшали и улучшали эту концепцию. При этом вопиющие противоречия в ней всё множились и множились. Это верный признак того, что в концепции фотона — изначально что-то очень «не так». Нет нужды пересказывать теоретические маразмы этой концепции — список длинный. Обратимся к фактам.
В 1966 г., с помощью первых импульсных лазеров на рубине, Басов и сотрудники продемонстрировали эффект [Б1], единственная разумная интерпретация которого такова: при определённых условиях, лазерный импульс может быть, практически, мгновенно переброшен на расстояние, по крайней мере, в пару метров. Этот эффект надёжно подтверждён в ряде других лабораторий [Ч1,С2,А1,В1].
Все попытки втиснуть его в рамки официальной доктрины оказались смехотворны — особенно попытки тех, кто кидался в бой, даже не прочитав статью Басова. Уж больно наглядно полученный эффект демонстрирует: физики совсем не понимают, что такое свет. Поэтому студентам про этот эффект не рассказывают.
Свернуть
О, им ещё много чего не рассказывают. Вот, у света есть волновые свойства. Откуда им взяться у фотонов-частиц? Теоретики нашли выход: приписали фотону т.н. «волновую функцию». Чисто-формально. И стал фотон не просто частицей, а, как бы, ещё и волной.
Так ведь не помогло же! Настоящие волны — звуковые или волны на поверхности воды — генерируемые двумя независимыми источниками, дают статическую интерференционную картину, если частоты тех двух источников совпадают.
А вот со светом этот номер не проходит: свет от независимых источников не даёт статической интерференционной картинки. Все без исключения интерферометры расщепляют свет от одного и того же источника и, после прогона его по разным каналам, вновь сводят.
Только так получается статическая картинка. Какие-то они ненастоящие, световые волны!
А чего стоит картинка интерференции на щелях, полученная в режиме сверхслабого светового потока [Т1]: фотоны летели поодиночке и не могли интерферировать друг с другом. Оставалось им каждому интерферировать только самому с собой. Но для этого фотону — как бы, неделимому — пришлось бы проходить сквозь несколько щелей сразу… Нет, не понимают физики, что такое свет.
А ещё напомним, как позорно провалилась их грандиозная затея — поражать мощным лазерным излучением космические объекты. Сбацали боевые лазеры, которые проплавляют танковую броню, сшибают крылатые ракеты, а также прожигают межконтинентальные ракеты — на взлёте.
В атмосфере всё это неплохо получается. Казалось бы, за пределами атмосферы это должно получаться ещё лучше. Ан нет! В космических просторах что-то мешает лететь боевым фотонам.
Американская СОИ и советский «асимметричный ответ» показали: в космосе боевые лазеры почему-то не справляются со своими задачами. Знаете, чтобы хоть как-то оправдаться за свой чудовищный прокол, наши «специалисты» пустились на хитрость. По их заказу сняли слюнтяйский фильм «Повелители луча» (его можно найти в Интернете).
Сюжет такой: «Если бы не «перестройка», если бы не развал СССР, если бы не коллапс нашей науки… уж мы бы… контролировали бы своими лазерами всё космическое пространство… ни одна вражья боеголовка… и т. д.»
Так и хочется спросить этих повелителей: «Дяденьки, но у американцев-то не было ни перестройки, ни развала, ни коллапса. Им-то что помешало? Или они, не в пример вам — плохие танцоры?»
В общем, куда ни ткнись с концепцией фотонов — нигде понимания не получишь. А концепция «цифрового» физического мира легко объясняет, почему это так.
Потому что никаких фотонов в Природе не существует. Свет — это нечто совсем другое. Световая энергия может находиться только на атомах, и, при перебросе кванта световой энергии с одного атома на другой, этот квант энергии не проходит по разделяющему их пространству. Потому что этот квантовый переброс производится чисто программными средствами — причём, мгновенно [Г1].
А конечная величина скорости света обусловлена вот чем. Решение о квантовом перебросе принимает автоматика — после того, как она установит пару «атом-отдающий» и «атом-принимающий». «Атом-отдающий», т.е. возбуждённый атом, известен ей сразу, а «атом-принимающий» надо ещё найти. В ходе этого поиска, пространство сканируется со скоростью света. Пакет программ, который прокладывает, таким образом, путь для распространения света, мы называем Навигатором квантовых перебросов энергии [Г1].
«Фотонов — не существует?! Всё, дальше можно не читать!» — это нормальная реакция ортодоксов. Они тут же вспоминают про «полную взаимопревращаемость фотонов и вещества», которую демонстрируют аннигиляция и рождение электрон-позитронных пар.
Увы, в этом вопросе нас всех обманули. Эксперименты свидетельствуют [Г20]: электрон и позитрон, каждый с собственной энергией по 511 кэВ, при т.н. аннигиляции не исчезают полностью, рождая два гамма-кванта по 511 кэВ — они образуют связанную пару с энергией связи 511 кэВ, что и даёт на выходе один гамма-квант на 511 кэВ. Никакой «взаимопревращаемости» нет и в помине.
Тогда вспоминают ещё про то, что фотоны переносят импульс — апеллируя к опытам Лебедева, к эффектам Комптона и Мёссбауэра, к полёту надувного спутника «Эхо-1», к удержанию атомов в оптических ловушках… Но честный анализ [Г1] показывает: здесь везде желаемое выдаётся за действительное. Квант световой энергии не движется по пространству, он мгновенно перебрасывается на расстояние. Разве может быть передача импульса при мгновенном перебросе?
Наш подход изящно устраняет проблему пресловутого «корпускулярно-волнового дуализма». При квантовом перебросе, энергия возбуждения у одного атома скачком уменьшается, а у другого увеличивается. Квант света никакими волновыми свойствами не обладает.
Волновые свойства проявляются при работе Навигатора, который методично обрабатывает всевозможные варианты поиска «атома-принимающего», пока не сделает окончательный выбор.
Интерферируют — поисковые волны Навигатора (которые являются реальностью не физической, а программной). Эти волны — «проходят сквозь все щели», отчего получается интерференция. А перебрасываемый квант может не проходить ни сквозь одну из них. Был на атоме до щелей — стал на атоме после щелей, а между атомами не летел. Это реалии «цифрового» мира!
Допуская эти реалии, мы легко объясняем волновые световые явления [Г1]. Для сравнения: в рамках ортодоксального подхода возникают неразрешимые трудности при объяснении даже простейшего волнового явления — не-отражения света от просветлённой оптической поверхности. Что уж говорить про голографию! Её теоретическое объяснение удаётся ортодоксам лишь для жалкого частного случая, когда предмет состоит всего из одной точки. Даже для случая двухточечного предмета — их теория уже не работает.
А ведь всё получится, если понять: нет фотонов в Природе! Свет — это нечто другое…
«Влезай — не убьёт!»
Много пришлось потрудиться нескольким поколениям экспериментаторов, чтобы прийти к выводу: электрические явления обусловлены не флюидами какими-нибудь, а частицами вещества, которые являются носителями особого свойства — электрического заряда.
Но что такое электрический заряд — физике до сих пор неизвестно. Здесь физика ведёт себя как медицина, которая работает с симптомами, а причины заболевания не понимает.
Заряженные частицы ведут себя так, как будто оказывают друг на друга силовые воздействия, которые худо-бедно описаны математически. Но откуда они, физически, берутся? Нам объясняют: «Каждым зарядом порождается электромагнитное поле. А уж поле действует на заряды — на расстоянии». — «А как действует-то? Почему оно — тянет?» — «А просто тянет, и всё. Свойство такое!»
Сравните этот лепет с концепцией «цифрового» физического мира. Согласно ей, электрические заряды не оказывают друг на друга никакого физического воздействия — ни непосредственного, ни через придуманное поле. Потому что электрические заряды — это просто метки для пакета программ, который рулит частицами, имеющими эти метки, и обеспечивает всё то, что называется электромагнитными взаимодействиями [Г1].
Эти метки — двух типов — физически организованы до смешного просто [Г1]. Но такая метка у частицы либо есть, либо её нет. Зарядов, дробных от элементарного — которые приписывают кваркам — в Природе не бывает!
Но, опять же, мы обещали убийственные экспериментальные факты. Вот, считается доказанным, что электричество в металлах переносится свободными электронами. Это правда, но это далеко не вся правда.
В лучших проводниках, даже при предельных токах, скорость продвижения роя свободных электронов не превышает нескольких миллиметров в секунду [П1,К1].
Теперь представьте: длинная двухпроводная линия, к дальним выводам которой присоединён разряженный конденсатор. А на ближние выводы мы вдруг подаём постоянное напряжение. Хорошо известно: после этой подачи, напряжение на конденсаторе (уменьшенное из-за падения напряжения на линии) появится молниеносно — спустя время, равное длине линии, делённой на скорость света.
Конечно, это молниеносное напряжение обеспечивается не притоком-оттоком свободных электронов — которые движутся с черепашьей скоростью. Приток-отток электронов, дающий настоящую, силовую зарядку конденсатора, происходит за время, совсем не зависящее от длины линии — это время есть произведение омического сопротивления цепочки на ёмкость конденсатора. Чем больше ёмкость — тем, при той же цепочке, дольше заряжается конденсатор!
Тогда какими же носителями электричества обеспечивается появление напряжения «со скоростью света»? Причём, ведь на одной пластине конденсатора появляется отрицательное электричество, а другой — положительное!
Вы скажете, что в металлах нет мобильного положительного электричества? Ошибаетесь! Вот — замечательное явление: эффект Холла [П1,К2]. При прохождении тока через образец, в поперечном магнитном поле заряды обоих знаков сносятся к одной и той же грани образца — поэтому через холловскую разность потенциалов любят определять, носители какого знака доминируют в том или ином образце.
И вот, есть металлы — например, цинк и кадмий — в которых доминирует мобильное положительное электричество [П1]. Заметьте: доминирует — это аномалия. А когда мобильное положительное электричество в металле не доминирует, но всё-таки есть — это норма!
Прежде чем сказать, что же оно собой представляет, вспомним ещё про полупроводники. У них доминирование мобильного положительного электричества встречается в доброй половине случаев.
Долго думали физики — что же это за свободные частицы с положительным зарядом, которые мельтешат в твёрдых телах. Хотя, что тут думать — нет в твёрдых телах таких частиц.
Корифеи это прекрасно понимали, поэтому договорились называть как бы свободный как бы носитель положительного электричества высоконаучным термином «дырка». Непротиворечивого определения того, что такое «дырка», мы нигде не нашли. Вся теория «дырочной проводимости» строилась по принципу: «чтобы объяснить вот это, нужно сделать вид, что мы забыли вон про то, и наоборот» [Г10].
А до жизни такой дошли из-за того, что думали: раз носителями электричества являются заряженные частицы, то для переноса электричества непременно требуется перенос вещества. Отнюдь: электричество отлично переносится без переноса вещества — с помощью связанных в атомах зарядов [Г1] (популярно — [Д2]).
Эту тему физика откровенно прошляпила — из-за своих никуда не годных представлений об атомных структурах.
Теоретики же полагают, что электроны и протоны, входящие в состав атомов, имеют свои заряды постоянно. И, якобы, каждый с каждым постоянно взаимодействует. Только этот подход отчего-то не даёт разумной физической модели устойчивых атомных структур — так что здесь потребовались мутные квантово-механические подпорки.
А в «цифровом» физическом мире — всё гораздо прозрачнее. Каждый атомарный электрон связан только с одним протоном ядра — благодаря работе специального алгоритма, который «подвешивает» их на конкретном расстоянии друг от друга.
Механизм формирования этой связки «протон-электрон» подразумевает, что их электрические заряды попеременно отправляются в небытие: когда есть заряд протона, нет заряда электрона, и наоборот. Если оба они находятся в бытии в течение своих полупериодов этого циклического процесса, то, в среднем, заряд связки «протон-электрон» является нулевым.
Но у некоторых связок «протон-электрон» (конкретно — у валентных) допускается сдвиг этого равновесия: скажем, заряд электрона находится в бытии треть периода, а заряд протона — две трети. Тогда в связке «протон-электрон» имитируется ненулевой электрический заряд — это явление мы называем «зарядовым разбалансом» [Г11,Г1].
Имитированные таким образом заряды участвуют в электромагнитных взаимодействиях, как и обычные заряды. На внешние воздействия свободные заряды откликаются своими подвижками, а связанные — зарядовыми разбалансами. Причём, зарядовый разбаланс может быть передан с одного атома на другой, и так далее. Вот вам и перенос электричества без переноса вещества.
Модель зарядовых разбалансов оказалась базовой для понимания физики множества электрических явлений. Эта модель помогла дать, наконец, разумное объяснение ослабления электрического поля в объёме диэлектрика [Г11], ведь традиционные представления о выстраивании молекулярных диполей против внешнего поля — не выдерживают никакой критики.
Модель зарядовых разбалансов помогла объяснить, наконец, различия в электропроводности у металлов [Г12], полупроводников [Г10] и диэлектриков — и дать, наконец, правдоподобную теорию электрического пробоя твёрдых диэлектриков [Г13]. Она дала качественное объяснение феноменам пьезоэлектричества и сегнетоэлектричества. Она позволила дать, наконец, разумное объяснение явления намагниченности [Г1] (популярно — [Д2]).
На намагниченности мы остановимся особо. С некоторых пор её считают результатом упорядочивания собственных магнитных моментов электронов — т.н. спинов. Понятие спина электрона было введено чисто формально — чтобы связать концы с концами в атомной спектроскопии.
Но придумка оказалась настолько удачной, что теоретики сваливают на спин электрона ответственность за всё, что только можно — не имея для спина никакой физической модели и прекрасно зная, что у свободного электрона спин никак не проявляется на опыте. Поэтому можно смело сказать, что в ортодоксальной физике нет объяснения намагниченности.
А у нас оно есть. Магнитное действие порождается токами, т.е. упорядоченными движениями электричества. Но в постоянном магните не могли бы годами циркулировать свободные электроны — из-за потерь на джоулево тепло.
А при переносе электричества зарядовыми разбалансами — потерь на джоулево тепло нет. Создайте в образце циркуляцию зарядовых разбалансов — вот вам и постоянный магнит.
У металлов такое возможно из-за важной особенности их структуры. Атомы металлов имеют минимальные количества валентных электронов — недостаточные, чтобы построить кристаллическую решётку на стационарных химических связях с соседями.
Поэтому кристаллическая структура металлов является динамической — она держится на переключаемых химических связях [Г12]. При высокой упорядоченности этих переключений, можно говорить о миграциях химических связей в образце.
Намагничивающее поле порождает миграции зарядовых разбалансов — вместе с миграциями химических связей, по замкнутым цепочкам атомов. Убрали намагничивающее воздействие — а циркуляции зарядовых разбалансов сохранились. И они сами оказывают магнитное действие. Годами!
Мы это всё вот к чему. При подвижках в металлах зарядовых разбалансов — нет потерь на джоулево тепло, а при подвижках в металлах свободных электронов — эти потери есть всегда.
Явления сверхпроводимости, т.е. упорядоченного движения электронов в образце в условиях нулевого омического сопротивления при субкритической температуре — этого явления в Природе нет, а за него нам выдают нечто иное.
Блестящий анализ автора [Ф1] показал, что в первой волне опытов по «сверхпроводимости» имела место, в действительности, сверхнамагниченность образцов — а упорядоченного движения электронов в них вовсе не было.
Действительно, «Каммерлинг-Оннесу пришло в голову разрезать сверхпроводящее свинцовое кольцо… Казалось, что ток должен прекратиться; в действительности, однако, отклонение магнитной стрелки, регистрировавшей силу тока, при перерезке кольца нисколько не изменилось — так, как если бы кольцо представляло собой не проводник с током, а магнит» [Ф2].
В режиме сверхнамагниченности работали первые «сверхпроводящие» устройства — короткозамкнутые соленоиды. Но, начиная с достаточно большой длины обмотки, короткозамкнутые соленоиды отказались переходить в режим генерации сильного магнитного поля — при, казалось бы, субкритической температуре.
По-честному, это был крах концепции сверхпроводимости. Поэтому специалисты принялись откровенно дурачить публику. Они стали подключать обмотки больших соленоидов ко внешним источникам тока. Теперь в цепи электроны двигались принудительно — и публику уверяли в том, что хотя в источнике тока и в токоподводах электроны движутся в режиме обычной проводимости, в охлаждённом соленоиде-то они движутся в режиме сверхпроводимости.
Между тем, имеются чёткие указания [Г1] на то, что здесь и в соленоиде имеет место обычная проводимость — с выделением джоулева тепла.
В т.н. «сверхпроводящих соленоидах» — токамаков, Большого адронного коллайдера, и др. — это тепло выделяется в огромных количествах, но оно отводится эффективным низкотемпературным хладагентом. А если хладагент не справляется, «сверхпроводящие» обмотки весело горят. Как и положено обычным проводникам.
Для справочки: короткозамкнутые соленоиды, генерировавшие сильное поле, не горели ни разу. Ведь тока электронов в них не было!
Публику обмануть можно, но Природу — нет.
О.Х. Деревенский
***
Отрывок из книги "Стратегическая ошибка современной физики".
Источник статьи:
https://ss69100.livejournal.com/5362704.html
квантовая физика наука интересно но нифига не понятно новости новости науки
Разгадан величайший парадокс квантовой механики?
Китайские ученые успешно проверили гипотезу, называемую квантовым дарвинизмом, которая объясняет трудноразрешимые противоречия между квантовой механикой и классической физикой, в том числе парадокс кота Шредингера. Исследователи протестировали одно из основных положений концепции, согласно которому одно из состояний квантовой системы многократно «отпечатывается» в окружающей среде, с которой эта система взаимодействует. Об этом сообщает издание Science Alert.
Для объяснения, как возникает классическая физика, исследователи предположили существование особенно устойчивых к декогеренции состояний, называемых состоянием указателя (pointer states). Конкретное местоположение частицы или ее скорость, значение ее спина или поляризация могут быть зафиксированы как устойчивое положение стрелки на измерительном устройстве. Иными словами, взаимодействие с окружением разрушает одни состояния, а другие оставляет, например, положение частицы. Это называется суперселекцией, индуцированной средой.
Согласно второму условию квантового дарвинизма, способность человека наблюдать какое-либо свойство зависит от того, насколько хорошо оно «отпечатано» в окружающей среде. Ученые подсчитали, что частица пыли в один микрометр за одну микросекунду «отпечатается» в фотонах около ста миллионов раз, что и обуславливает ее классические свойства. Разные наблюдатели видят пылинку в одном и том же месте благодаря «копированию» информации о наиболее устойчивом состоянии (в данном случае местоположении).
Ученые создали квантовую систему (фотон) в искусственной среде, состоящей всего из нескольких частиц (других фотонов). Согласно предсказанию квантового дарвинизма, наблюдая только за средой, можно получить всю информацию о классическом поведении частицы. Результаты проверки этого положения показали совместимость наблюдаемых свойств с теорией. Однако для доказательства последней необходимы дальнейшие исследования.
Декогеренцией называют процесс, когда квантовая система, которая находится в состоянии суперпозиции (ее альтернативные состояния наложены друг на друга), начинает проявлять классические свойства. Именно поэтому кот Шредингера, который, согласно мысленному эксперименту, является одновременно живым и мертвым, при открытии коробки оказывается лишь в одном из двух альтернативных состояний. Квантовая система запутывается с окружающей средой, взаимодействуя с огромным числом атомов, в результате чего ее состояния прекращают быть наложенными друг на друга. Если окружающая среда состоит из миллиарда атомов, то декогеренция происходит почти мгновенно, а кот не может быть одновременно живым и мертвым на отрезке времени, который поддается измерению.
Ну и источник:https://lenta.ru/news/2019/07/25/quantum/
Отличный комментарий!