ЭлементыЭлементы большой науки
Жизнь в науке. Дневники
Главная / Дневники / Наседкин Владимир / Запись

ДОПОЛНЕННАЯ МОДЕЛЬ РЕЗЕРФОРДА
putnik
02.04.2007
22:10
Сюда я перенес обсуждение с блога "Философский опрос".
Ответить предыдущая | следующая

КОММЕНТАРИИ:

02.04.2007 22:55#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Что касается гравитационного взаимодействия на таком расстоянии, то существует так называемый радиус Шварцшильда, который согласно ОТО не может покинуть ни свет, ни вещество. Для массы электрона он составляет 1.35*10-57м.

Очень интересное замечание...
Я честно говоря, даже не задумывался об этом...

Цифры то практически совпали!
На такой "бездонной глубине" и ОТО, и моя "арифметика", должны наверное хоть немного "врать". Тем более удивительно, что цифры оказались практически - рядом!

Получается, что на орбите вокруг электрона, нейтрино опускается чуть ниже радиуса Шварцшильда. Т.е. - как бы ныряет в микро-"черную дыру"...
Может в этом и есть причина устойчивости е-ню только на орбите?

Да... неожиданное совпадение.
02.04.2007 22:56#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> Чисто интуитивно мне кажется, что при расчете неучтен релятивистский рост массы вращающейся частицы

Все учтено :)

Если интересны подробности, то сама тема Спин , а вывод формулы начиная с http://elementy.ru/blogs/users/voix/4888" target="_blank">этого сообщения.

Я сначала тоже не заметил ограничения на минимальный радиус.
Смысл ведь не в том, что с ростом энергии вращения, будет расти как масса, так и спин. А в том, что при радиусе кольца меньше предельного, конкретное значение спина (ħ/2) достигается только при энергии покоя больше заданной.

Т.е. при радиусе кольца меньше половины комптоновской длины волны электрона (я в формуле двойку упустил :)), спин ħ/2 достигается только для энергии покоя, превышающей энергию покоя электрона. А, значит, у электрона радиус должен быть больше.

> Получается, что на орбите вокруг электрона, нейтрино опускается чуть ниже радиуса Шварцшильда. Т.е. - как бы ныряет в микро-"черную дыру"...

Только в том случае, если нейтрино и электрон будут точечными. А электрон, к примеру, не может быть точечным по многим причинам. По причине бесконечной плотности, несоответствия величины спина и энергии покоя, нарушения закона сохранения энергии в случае соблюдения закона Кулона для сколь угодно малых расстояний, ...
03.04.2007 14:40#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Если интересны подробности, то сама тема Спин , а вывод формулы начиная с этого сообщения.

Почитал тему Спин...
Кошмарной длины. :-))

Да, запутанная тема - спин... :-)

Насколько я могу судить о данной теме, наверное, представление спина, как механического вращения, напрямую нельзя применять к таким частицам как электрон и нейтрино.

Хотя бы потому, что:
- обычно расчет параметров вращения всегда применялся к макро-телам, которые состоят из частиц, имеющих массу покоя (из атомов). Но состоят ли эти лептоны из частиц, имеющих массу покоя?
- обе частицы являются первичными источниками полей - электростатического и гравитационного. А какова "кухня" этой генерации? Что там внутри этих лептонов? Как генерируется их масса?

Все остальные частицы - явно составные, и (возможно) к ним можно попробовать применить такой простой мех. расчет.

У меня к вам предложение.
Коль скоро вы живо интересуетесь мех. вычислениями спинов частиц, я предлагаю вам попробовать расчитать спины и магн. моменты (ММ) составных частиц.

У меня есть строение практически всех составных частиц, но нет расчета их спинов и ММ. Хотя вычислить суммарный спин и ММ каждой из частиц наверное несложно, зная ее строение...
Возможно вам удастся это сделать.

Не факт конечно, что мое представление о строении частиц - верное, но сайт висит в Инете уже год, и пока никому не удалось найти логических противоречий. Я только дополняю его, на основе присланных мне писем.

На сегодня посещаемость составляет порядка 2000 чел./мес. Из них только 1/3 заходят впервые.
Сайт посвящен только теме строения частиц, атомного ядра, и всех 4-х видов взаимодействий.

Среди посетителей отмечены практически все университеты и профильные институты России, и многие зарубежные. Включая Гарвард.

Впрочем, что-то я увлекся ... :-)))

Так как?
Эти расчеты хорошо бы дополнили уже изложенную на сайте информацию...

PS: Модель частиц и их взаимодействий построена только на логике, как продолжение модели Резерфорда. Практически без математики. Но с экспериментом все совпадает.
03.04.2007 21:36#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> Насколько я могу судить о данной теме, наверное, представление спина, как механического вращения, напрямую нельзя применять к таким частицам как электрон и нейтрино

А каким образом тогда представлять спин электрона?

Сергей Губанов в теме "Спин" задал вопрос, какое число оборотов в секунду должно быть у электрона? Теперь мне на него несложно ответить.
Если радиус электрона равен длине волны Комптона, то при энергии покоя 0.511 МэВ и числе оборотов в секунду равном частоте аннигиляционного кванта, у него и спин будет равен ħ/2, и рассчитанное значение магнитного момента совпадет с полученным экспериментально.

Игнорировать такие "совпадения", как мне кажется, не совсем научно.

> Коль скоро вы живо интересуетесь мех. вычислениями спинов частиц, я предлагаю вам попробовать расчитать спины и магн. моменты (ММ) составных частиц

Я не считаю себя крупным специалистом по вычислению спинов, а тем более, магнитных моментов :). Во избежание ошибок, вам лучше обратиться к студенту физфака.
К тому же спины составных элементарных частиц вычислять особого смысла нет. У лептонов это полуцелый спин, у большинства мезонов - 0 или 1. У барионов, правда, встречаются не только 1/2, но и 3/2, 5/2, 7/2. Ну так они там просто складываются.
А вот как складывать магнитные моменты тех же барионов, даже не представляю.

А какой адрес у вашего сайта?
04.04.2007 16:50#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>А каким образом тогда представлять спин электрона?

Лично я спин электрона (и нейтрино) пока никак не представляю.
Просто у меня пока не было в этом необходимости.
Для построения составных частиц, спин лептонов можно принимать как некую данность...

>Сергей Губанов в теме "Спин" задал вопрос, какое число оборотов в секунду должно быть у электрона? Теперь мне на него несложно ответить.

Если радиус электрона равен длине волны Комптона, то при энергии покоя 0.511 МэВ и числе оборотов в секунду равном частоте аннигиляционного кванта, у него и спин будет равен h/2, и рассчитанное значение магнитного момента совпадет с полученным экспериментально.

Игнорировать такие "совпадения", как мне кажется, не совсем научно.

Раз вам это удалось, мне было бы интересно тоже познакомиться.
Если не сложно, дайте пож. более развернутую информацию.
04.04.2007 22:41#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> Раз вам это удалось

Не сомневаюсь, что об этом "совпадении" и многих других прекрасно знали во времена, когда большинство физиков разделяли позицию Эйнштейна, который заявил, что "Бог не играет в кости".
Копенгагенская интерпретация КМ заставляет физиков закрывать глаза на подобные "совпадения".

А вывод совсем не сложен.
Если рассматривать частицу в виде вращающегося кольца, то релятивистская формула вычисления радиуса такого кольца со спином ħ/2, будет следующей:
R = hc / 4π(E2-m2c4)1/2

Если полагать, что вся энергия кольца - это энергия вращения (m=0), то получим минимальное значение такого радиуса:
R = hc / 4πE
Для электрона R = hc / 4πmec2 = ħ/2mec
Т.е. этот радиус равен половине длины волны Комптона для электрона.

Т.к. скорость вращения кольца практически равна скорости света, магнитный момент как для электрона в виде кольца, так и для электрона на орбите радиуса R, составляет
μ = evR/2 = ecR/2 = ecħ/4mec = eħ/4me

Для электрона в виде диска минимальный радиус и магнитный момент примерно в 2 раза больше. Там нужно разделить диск на релятивистские кольца и их проинтегрировать. Для меня это сложно :)

Дальше покажем, что у такого электронного диска количество оборотов в секунду равняется частоте кванта, который получается при аннигиляции электрона.

Частота фотона ν = E/h, для аннигиляционного кванта электрона ν = mec2/h
Радиус электрона, равный длине волны Комптона для электрона
R = ħ/mec = h/2πmec
или
2πR/c = h/mec2
где слева период вращения диска, линейная скорость кромки которого, примерно равна скорости света. А справа обратное значение частоты кванта.

Следовательно T = 1/ν или 1/T = ν
05.04.2007 21:19#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Если рассматривать частицу в виде вращающегося кольца, то релятивистская формула вычисления радиуса такого кольца со спином h/2, будет следующей:
-- skip--

У меня есть 2 замечания:

1. Шансы на то, что электрон состоит их некоторых частиц (компонент), имеющих собственную массу покоя, наверное 50/50...
Если со временем окажется, что электрон - это некий "зацикленный" квант энергии (например - фотон, как пишут некоторые авторы [не я :-))]), то применять к нему релятивистский рост массы от вращения (в этом случае) будет не совсем верно.

Т.е. одного совпадения цифр наверное мало будет. Желательно добавить проверку парой-тройкой экпериментов.
А так - 50/50...

2. В первом уравнении под знаком корня указана разница квадратов двух физ. величин, имеющих одинаковый физ. смысл: E=mc2. И вы применяете к обеим это преобразование.

Может я чего-то недопонимаю, но почему вы в первом уравнении принудительно обнуляете массу покоя, потом в третьем уравнении используете E=mc2, но ту же самую массу покоя уже не обнуляете...?
Какой-то "двойной стандарт"... :-)

Другими словами, коль скоро вы "планируете" в третьем уравнении заменить E на mc2, то почему бы это не сделать уже в первом уравнении?
И уже после этого обнулить массу покоя. ;-)
06.04.2007 00:02#
voix
Дополненная модель Резерфорда
R = hc / 4π(E2-m2c4)1/2

В этом первом уравнении, если его применить к электрону, E = mec2, где me - масса покоя электрона.
А m – это масса частицы, вращением которой создается масса электрона. Она меньше me. И чем она меньше, тем большая часть массы электрона создается энергией вращения.

В пределе, когда m=0, получаем случай, когда вся масса электрона создается энергией вращения. Интерпретацией этого, действительно, может служить закольцованный квант.
Что, впрочем, необязательно. Чтобы было чему вращаться, всегда можно оставить какое-то малое значение m. Радиус при этом будет незначительно отличаться от половины длины волны Комптона для электрона.

Так что, здесь никаких двойных стандартов :)

> Шансы на то, что электрон состоит их некоторых частиц (компонент), имеющих собственную массу покоя

А зачем вам, чтобы электрон состоял из частиц? Почему не может вращаться сплошная неделимая частица?
06.04.2007 18:48#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>В этом первом уравнении, если его применить к электрону, E = mec2, где me - масса покоя электрона. А m – это масса частицы, вращением которой создается масса электрона. Она меньше me.

Я так понимаю - создается часть массы электрона (МЭ)...

>И чем она меньше, тем большая часть массы электрона создается энергией вращения.

Т.е. остальная часть МЭ создается просто "чистой" энергией?

>В пределе, когда m=0, получаем случай, когда вся масса электрона создается энергией вращения.

Т.е., теперь уже вся МЭ создается "чистой" энергией...

Но в этом случае уже нельзя пользоваться формулой релятивистского "приростания" массы покоя! Поскольку, собственно, уже нечему приростать... m то равна нулю!!!

>Чтобы было чему вращаться, всегда можно оставить какое-то малое значение m.

Так m равна нулю, или не равна?

Если > 0, то вы не можете сокращать уравнение.
Если речь идет о "пренебрежимо малой" величине m, то, собственно... все наше уравнение имеет отношение именно к ней (к m), а не к "чистой" энергии!

Получается, что эффект релятивистского "прироста" массы некоей малой частицы с массой m, вы по-простому переносите на другой физ. объект - некую "чистую" энергию вращения!
А ее как ни разгоняй, она массой не прирастет! :-)

>А зачем вам, чтобы электрон состоял из частиц? Почему не может вращаться сплошная неделимая частица?

Так... э-э-э... а как же все вышенаписанное вами??? :-))

В целом, как я понял, все выглядит примерно так:

- Некая "чистая" вращательная энергия, почему-то прирастает релятивистской массой, и тем самым создает практически всю МЭ (ну и спин, само-собой)...
Небольшая частица (с массой m), оставлена внутри процесса чисто для "запаха"... :-) (Она настолько небольшая, что практически - нулевая...)

Если же все-таки именно она приростает релятивистской массой, то зачем тогда остальная "чистая" энергия? В ней выходит уже нет необходимости... :-)

PS: Наверное стоит выделить эту "ветку" в отдельный топик... :-)
Лучше, наверное, в вашей папке, как ее родоначальника.
Здесь она немного не по-теме, плюс другие могли бы поучаствовать, безотносительно здешней темы...
06.04.2007 23:23#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> некоей малой частицы с массой m

Не такая уж она и малая :). Радиус диска такой частицы порядка 10-13м. А масса, действительно, может быть очень малой.
Но не обязательно. Если масса такой частицы равна половине массы электрона, то радиус диска электрона будет 4.47*10-13м, не намного больше, чем радиус при нулевой массе - 3.87*10-13м.

> А ее как ни разгоняй, она массой не прирастет!

Это почему же :)?
Если раскрутить свинцовый шарик, массой в 1 кг до релятивистских скоростей, у него масса так и останется 1 кг? А как же релятивистский рост инертности тела, иными словами, его инертной массы?

> Наверное стоит выделить эту "ветку" в отдельный топик...

Как-нибудь в другой раз :)
09.04.2007 13:57#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Если масса такой частицы равна половине массы электрона, то радиус диска электрона будет 4.47*10-13м, не намного больше, чем радиус при нулевой массе - 3.87*10-13м.

Из опытов все-таки известно, что электрон более мелкая частица. Уж точно меньше протона (< 10-15м).

Иначе бы это давно заметили. Уж слишком часто используют электроны и позитроны для "просвечивания" других (составных) частиц...

>Это почему же :)?
Если раскрутить свинцовый шарик, массой в 1 кг до релятивистских скоростей, у него масса так и останется 1 кг? А как же релятивистский рост инертности тела, иными словами, его инертной массы?

Шарик конечно "потяжелеет", а "чистая" энергия (например фотон) - нет.
09.04.2007 15:02#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> Из опытов все-таки известно, что электрон более мелкая частица... Уж слишком часто используют электроны и позитроны для "просвечивания" других (составных) частиц...

Для этого электроны разгоняют до больших энергий, радиус частиц при этом становится меньше. Не разогнанным электроном вы протон не просветите.
У меня же в расчетах радиус медленного электрона.

> Шарик конечно "потяжелеет", а "чистая" энергия (например фотон) - нет

Я бы не стал говорить о фотоне, как о чистой энергии. Все-таки он к материи относится :).
И потом, фотон в моем уравнении получается как предельный случай. Его разгонять не нужно, он уже разогнанный :)

К тому же, я ведь говорил, что массу можно оставить. Даже ничтожно малую.
09.04.2007 15:33#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Для этого электроны разгоняют до больших энергий, радиус частиц при этом становится меньше. Не разогнанным электроном вы протон не просветите.
У меня же в расчетах радиус медленного электрона.

Разве изменяется поперечный радиус сталкивающихся частиц?
И скорость то - взаимная... :-)
Т.е., если размер частиц и уменьшается, то - "взаимообразно"... :-))
А у вас размер электрона в 100 раз больше размера протона... :-)
09.04.2007 21:20#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> Разве изменяется поперечный радиус сталкивающихся частиц?

Существует такое понятие, как длина волны де Бройля λ = h/p. Для частицы , у которой кинетическая энергия гораздо больше массы покоя, она примерно равна hc/E.

Так вот, для изучения партонов в нуклонах использовались электроны энергии 10 ГэВ. Длина волны де Бройля такого электрона 1.2*10-16м
У более медленных электронов длина волны больше, поэтому они проникнуть в протон не способны.

Для изучения ядер, к примеру, электронам достаточно энергии 100 МэВ (длина волны де Бройля - 1.2*10-14м)
10.04.2007 09:43#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
Таки я в курсе... :-)

Еще в детстве прочитал книжку: "Фундаментальная структура материи"
(Уилкинсон Д., Пайерлс Р., Льюэллин-Смит К., Перкинс Д., Салам А., Эллис Д., Адамс Д., Гелл-Ман М.) :-)
Там все 312 стр. об этом и об экспериментах над "мелкими"...

И с тех пор не раз ее перечитал.

Хорошая книжка. Только слова "кварки" и "глюоны" в ней стоило бы заменить просто на слова "частицы".

Пока вы меня не убедили, что электрон имеет в спокойном состоянии радиус в 10-13м. Т.е. получается, что по размерам электрон больше атомного ядра! :-))

Эксперименты говорят об обратном.
Иллюстрации :
10.04.2007 13:49#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> Т.е. получается, что по размерам электрон больше атомного ядра!

Разумеется, больше ядра, но меньше атома

> Эксперименты говорят об обратном

Какие еще эксперименты?
Данные об энергии электронов, необходимые для изучения ядер и нуклонов, которые я привел, имеются в трехтомнике Мухина К. Н. "Экспериментальная ядерная физика"
10.04.2007 17:40#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>> Т.е. получается, что по размерам электрон больше атомного ядра!

>Разумеется, больше ядра, но меньше атома

>> Эксперименты говорят об обратном

>Какие еще эксперименты?
Данные об энергии электронов, необходимые для изучения ядер и нуклонов, которые я привел, имеются в трехтомнике Мухина К. Н. "Экспериментальная ядерная физика"

Хорошо, пусть будет так... :-)
Я так думаю, что к вопросу о строении электрона, наука вплотную подойдет только лет через 50-100. Не раньше.

Для модели Резерфорда, размер электрона в неподвижном состоянии собственно не важен.
Поскольку предполагается, что его скорость в нейтроне околосветовая, и его полная энергия превосходит его энергию покоя более чем в 2 раза...

Т.е. согласно вашему представлению, электрон вполне "поместится" в нейтроне.
10.04.2007 23:15#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> Т.е. согласно вашему представлению, электрон вполне "поместится" в нейтроне

Ну ведь я же приводил и формулу и цифры :)
У электрона энергии 1 ГэВ длина волны де Бройля составит лишь 1.2*10-15м, а радиус нуклона примерно 0.8*10-15м

И не может электрон даже с энергией 1 ГэВ находится в нейтроне, масса покоя которого меньше 1 ГэВ.
04.04.2007 17:13#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Я не считаю себя крупным специалистом по вычислению спинов, а тем более, магнитных моментов :). Во избежание ошибок, вам лучше обратиться к студенту физфака.
К тому же спины составных элементарных частиц вычислять особого смысла нет. У лептонов это полуцелый спин, у большинства мезонов - 0 или 1. У барионов, правда, встречаются не только 1/2, но и 3/2, 5/2, 7/2. Ну так они там просто складываются.

Да нет, у меня нет такой необходимости (в студенте). :-))
Я почему-то подумал, что вас это интересует...

Говоря о вычислении спина, я имел ввиду не вычисление суммарного спина частицы из спинов и др. моментов составляющих ее частиц.
Тут все прекрасно сходится.

Можете судить об этом по нейтрону, строение которого здесь обсуждается.
Вычислить его спин через спины и орб. моменты составляещих его частиц совсем несложно.

Я имел ввиду вычисление спина через скорости, массы составляющих частей составной частицы. Вычисление магнитного момента (ММ) частицы.

>А вот как складывать магнитные моменты тех же барионов, даже не представляю.

Если это интересно, можете попробовать вычислить ММ нейтрона.
Звучит конечно забавно: Вычисление магнитного момента электрически нейтрального нейтрона. :-)

Недостающие данные для этого я дам.

Если у вас получится, вы будете по праву называться первым человеком, кому удалось вычислить ММ нейтрона.

>А какой адрес у вашего сайта?

Если можно, я назову его чуть позднее.
04.04.2007 23:27#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> Если это интересно, можете попробовать вычислить ММ нейтрона

Я не знаю, как вычислить магнитный момент нейтрона.

В вашем случае орбитального движения все просто, ММ пропорционален спину с коэффициентом e/2me. Поэтому я не представляю, как вы сможете объяснить значение ММ нейтрона, исходя из ММ протона и орбитального ММ электрона.
05.04.2007 21:52#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Я не знаю, как вычислить магнитный момент нейтрона.

В вашем случае орбитального движения все просто, ММ пропорционален спину с коэффициентом e/2me...

Так если бы...

1. ММ зависит еще и от скорости орб. электрона. А она вовсе не равна с (и это несложно вычислить).
2. И какова взаимная ориентация собственных ММ электрона и протона?
3. Как известно из мира атомов, их электронные оболочки вовсе не "плоские"... И если это сфера, то насколько она "сплюснута"? Плюс - насколько она однородна? Например - на экваторе электрон может быть много чаще, чем на полюсах...
4. Плюс - предполагается ведь, что электрон не одинок на орбите. Как влияет наличие нейтрино на все это? Как (хотя бы более-менее) точно распределена энергия внутри е-ню..., и влияет ли это на величину собственного ММ электрона?

Ну и т.д... :-(
06.04.2007 00:04#
voix
Дополненная модель Резерфорда
Магнитный момент электрона 9.27*10-24 Дж/Тл
Магнитный момент протона примерно в 650 раз меньше (1.41*10-26 Дж/Тл).
Порядок магнитного момента ядер такой же, как и для протона. Поэтому нормальный электрон со своим большим магнитным моментом, никак не может входить в состав ядра. Нейтральное нейтрино на магнитный момент электрона повлиять не способно.

Отсюда вывод, после попадания в ядро, электрон должен потерять свой спин, как в свое время предположил еще Бор.

> ММ зависит еще и от скорости орб. электрона. А она вовсе не равна с

Скорость не влияет. Произведение радиуса на скорость для орбитального ММ одно и то же, для любой скорости.
06.04.2007 19:04#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Магнитный момент электрона 9.27*10-24 Дж/Тл
Магнитный момент протона примерно в 650 раз меньше (1.41*10-26 Дж/Тл).
Порядок магнитного момента ядер такой же, как и для протона. Поэтому нормальный электрон со своим большим магнитным моментом, никак не может входить в состав ядра.

Две цифры приведены вами. Не хватает третьей...
Для полноты, так сказать... :-)

Орбитальный ММ может компенсировать собственный большой ММ электрона.
06.04.2007 23:24#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> Орбитальный ММ может компенсировать собственный большой ММ электрона

Чему у вас равен радиус орбиты и скорость электрона?

> Посмотреть, насколько результат совпадет с экспериментом.
Совпадает, и очень точно... :-)

И что конкретно у вас совпало :)?
09.04.2007 17:46#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Чему у вас равен радиус орбиты и скорость электрона?
...
И что конкретно у вас совпало :)?

Хотелось бы прежде выслушать все возражения против формул для скорости и радиуса... :-)
Если возражений больше нет - дайте знать... :-)
09.04.2007 19:49#
voix
Дополненная модель Резерфорда
Не имеет смысла продолжать этот разговор, пока вы не разберетесь с потенциальной и кинетической энергией.
10.04.2007 09:23#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>... пока вы не разберетесь с потенциальной и кинетической энергией.

:-)
Я не использую в расчетах формулы для кин. и пот. энергий.

1. Формулы, которые у меня использованы, в точности совпадают с эксп. данными.
2. Моя модель построена не на формулах, а на логике. Формулы применены только для дополнительной проверки... :-)
11.04.2007 23:56#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> Хотелось бы прежде выслушать все возражения против формул для скорости и радиуса...

Особых претензий к формуле mev2/R(1-(v/c) 2)1/2 = e2/4πεR2, которую вы используете, у меня лично нет.
Если, конечно, релятивистский вариант данной классической формулы получается простой подстановкой релятивистского значения для инертной массы.
И если у релятивистской частицы с ростом инертности не растет также и величина заряда, как это происходит с гравитационной массой.

Претензии есть к тому, что вы используете именно эту формулу.
Дело в том, что если бы нейтрон был образован движением электрона по орбите вокруг протона, то

1) Нейтрон бы никогда самопроизвольно не распался. Так же как не улетает орбитальный электрон атома водорода, пока не получит внешней дополнительной энергии.

2) Масса у нейтрона была бы не больше, а меньше массы свободных электрона и протона. Так же как масса атома водорода меньше массы свободных электрона и протона на величину энергии ионизации.

3) При таком движении у вас не получится скомпенсировать большой собственный магнитный момент электрона. Если, конечно, он не потеряет спин :)
12.04.2007 15:44#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Особых претензий к формуле mev2/R(1-(v/c) 2)1/2 = e2/4??R2, которую вы используете, у меня лично нет.
Если, конечно, ...

Согласен, еще много неизвестных параметров... ("если").
И перечисленные вами 3 сомнения мне тоже знакомы...

По роду своей проф. деятельности, мне довольно часто приходится решать очень сложные тех. задачки. Например, иногда требуется срочно настроить очень сложное компьютерное оборудование/сети, с которыми я ранее не встречался. И времени дается почти 0.
Опыт в компьютерах/сетях у меня 17 лет. И тем не менее "железо" и "софт" изобретаются с каждым днем с поразительной скоростью...

В таких случаях, я откладываю все встречающиеся по пути "непонятки" в одну "папку" и настраиваю все, что знаю точно. Это как правило ~90%. Запускаю систему и делаю ее работоспособной "в общем". Потом возвращаюсь к "непоняткам" и дошлифовываю ее.

С моделью Резерфорда я попробовал поступить также. Прошел "вперед" насколько смог, откладывая непонятные вопросы в отдельную "папку". Их оказалось совсем немного.

В результате в папке оказалось 2 подпапки:
- теоретические запреты - ПНГ и волны Де бройля.
- энергетические "нестыковки".

Но "плюсов" оказалось просто немеряно больше...
Все частицы выстроились в периодические таблицы. Подобные таблице Менделеева. Каждая частица заняла свою ячейку. И не одна не выпала!
Более того, часть ячеек оказались пустыми. И частицы в них легко просчитываются - их массы, спины, каналы распада и рождения...

Дабы разделить инф., я продолжу в следующем посте, и если я где ошибаюсь - поправьте меня.
Сначала я попробую "достроить" модель нейтрона...
И если замечаний не будет, то можно будет пойти дальше.
12.04.2007 16:38#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
Подставив в уравнения 1.1 и 2.1 константы, для случая - электрон вокруг положительно заряженной частицы, я получил два раб.ур - 2.2 и 1.3:







Энергия бета-распада нейтрона 0,782 Мэв.
Полная энергия электрона-нейтрино, одновременно вылетающих при бета-распаде: E=0,782+0,511=1,293 Мэв.
По ур.2.2 скорость е-ню получается V=2,754*108 м/с.
По ур.1.3 радиус орбиты получается.... 1,319*10-15 м.

Следующий аргумент.
Давно известно распределение эл.заряда внутри нейтрона (см.рис):




Т.е., если мы будем приближаться к нейтрону, мы заметим увеличение напряженности отрицательного эл.поля. Которая достигнет max именно на расстоянии 1,2-1,3*10-15 м от центра нейтрона! Т.е. видно, что нейтрон окружен именно отрицательно заряженной эл.оболочкой.

При движении далее, (-) довольно быстро меняется на (+). Т.е. сразу под внешней отриц.заряженной оболочкой нейтрона находится полож.заряженная (оболочка или "поверхность")...

Наложите на этот график известный эл.радиус протона - 0,77*10-15 м. И он в точности попадет на положительный max нейтрона! Причем - сразу под отриц. эл. оболочкой.

Следующий аргумент...
Иллюстрации :
12.04.2007 22:28#
voix
Дополненная модель Резерфорда
Претензии растут :)

Напрасно вы не интересовались потенциальной энергией, а то бы знали, что существует так называемая вторая космическая скорость, которая нужна телу для того, чтобы избавиться от пут тяготения той же Земли. Этой скорости соответствует определенная кинетическая энергия.
Кстати, вы с ней уже познакомились :). Это та же энергия, которую приобретает тело в результате падения из бесконечности на заданный радиус.

Аналогичная вторая "космическая" энергия существует и в случае электрического притяжения. Так вот, для того, чтобы преодолеть притяжение протона и покинуть ваш радиус 1.319*10-15м, электрону необходима энергия 1.09 МэВ. Плюс еще 0.782 МэВ, которые у электрона должны остаться после того, как он уже оторвался.
Вместе с массой покоя это составляет 2.383 МэВ, а у вас всего 1.293 МэВ

Вернемся к вопросу компенсации собственного ММ электрона, который составляет 9.27*10-24 Дж/Тл. При движении электрона по вашей орбите ММ составляет 2.91*10-26 Дж/Тл. Порядок у него для компенсации слишком мал.

Я прикинул, какой должна быть энергия электрона на вашей орбите для компенсации собственного ММ электрона. Получилось где-то в районе 240 МэВ. Разумеется, такой энергии у электрона в нейтроне быть не может. Он и на вашей орбите не удержится и энергия В-распада будет чудовищно велика.

В общем, вам с Резерфордом над моделью нужно еще поработать :)

P.S. Может у вас есть ссылка на статью, где приведен график распределения заряда у нейтрона? Интересно было бы также взглянуть на аналогичный график для протона.
13.04.2007 15:26#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Напрасно вы не интересовались потенциальной энергией, а то бы знали, что существует...
--skip--
Плюс еще 0.782 МэВ, которые у электрона должны остаться после того, как он уже оторвался.
Вместе с массой покоя это составляет 2.383 МэВ, а у вас всего 1.293 МэВ

:-))
Знаю-знаю... :-)
Все это вы верно говорите. Я с вами полностью согласен.

К вышеперечисленному вами, можно добавить названные вами ранее 2 возражения:

>Дело в том, что если бы нейтрон был образован движением электрона по орбите вокруг протона, то
1) Нейтрон бы никогда самопроизвольно не распался. Так же как не улетает орбитальный электрон атома водорода, пока не получит внешней дополнительной энергии.
2) Масса у нейтрона была бы не больше, а меньше массы свободных электрона и протона. Так же как масса атома водорода меньше массы свободных электрона и протона на величину энергии ионизации.

Если задуматься обо всем, озвученном здесь вами, то видно, что все это проистекает из одного-единственного противоречия. Я бы сформулирповал его так:
"Е-ню не может находиться на орбите, поскольку она имеет положительную общую энергию".

Эта "непонятка" у меня лежит во второй подпапке с надписью "энергетические нестыковки".
Она там единственная. Но проявляется однозначно во всех частицах (если строить их по подобию модели Резерфорда).
Так получается, что на ВСЕХ орбитах (ниже 1-ой Боровской), во ВСЕХ составных частицах, е-ню имеют положительную энергию. И чем ниже орбита, тем выше эта энергия. Самая высокая получается в мюоне: 52,063 Мэв.

Вопиющая конечно вещь, и убедительно возразить против нее трудно.
Единственное, что можно противопоставить, то это... историю развития физики...

Я приведу "вехи", а вы поправьте, если я ошибусь:

1. Ньютон. Не один год пытался вывести уравнение нахождения тела на орбите, и все никак не удавалось... Тело упорно падало... Решение было найдено довольно искуственно - введен коэфициент в уравнение, и все "срослось"...

2. Бор, Планк. Опять орбиты, но "этажем ниже". Электроны, находящиеся на орбите, обязаны были излучать фотоны, терять энергию и тоже должны были сходить с орбит... Ну никак они там находиться долго не могли...
Решение опять нашли довольно искуственное - постулат - "электроны - на орбите, и все тут!", потом постоянная Планка... И опять все "срослось"...

3. Наше время. Я.:-)) Опять орбиты, и опять еще одним "этажем ниже"... И опять - е-ню с положительной энергией никак не может находиться на орбите! :-)
Решение напрашивается такое же, по аналогии... :-)))
Постулат: "Может." :-) Плюс какую-нибудь постоянную... типа Планка, но по-мельче..., по-энергичнее... :-)

Может быть, из века в век, мы чего-то недопонимаем во всех этих "орбитных" делах? :-)

PS: Конечно, я не знаю, как это может быть. Одна из "зацепок" - на орбитах ниже 1-й Боровской, электрон всегда имеет рядом с собой на орбите антинейтрино. И если его не хватает, то он упорно его создает - обратный бета-распад. То же самое - и с позитроном (только у него спутник - нейтрино).
14.04.2007 21:21#
voix
Дополненная модель Резерфорда
Не только в нестабильных элементарных частицах масса исходной частицы превышает массу частиц распада. В нестабильных ядрах аналогичная ситуация. Только период полураспада там гораздо выше.

Так, у ядра хлора Cl(36,17), к примеру, он составляет 300 тыс. лет, в то время, как энергия электронного В-распада у этого ядра примерно такая же, как и у нейтрона - 0.709 МэВ.
Тогда почему у нейтрона период полураспада всего лишь 10 минут?

Все это нужно объяснить в рамках серьезной теории, а не просто рассчитать правдоподобно орбиты и что-то там постулировать :)


> Электроны, находящиеся на орбите, обязаны были излучать фотоны, терять энергию и тоже должны были сходить с орбит...

Если электронные оболочки не заполнены, то электрон переходит на нижнюю орбиту и излучает. Если заполнены, то электрону не хватает пространства, для того, чтобы излучить фотон. Поэтому он остается на своей орбите.

Электрону на нижней орбите упасть на стабильное ядро мешает спин. Лишить электрон спина, при электронном захвате, способно только нестабильное, протоноизбыточное ядро, которое притягивает сильнее. Видимо, для этого требуется дополнительная энергия.

Может так :)?
15.04.2007 15:23#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Так, у ядра хлора Cl(36,17), к примеру, он составляет 300 тыс. лет, в то время, как энергия электронного В-распада у этого ядра примерно такая же, как и у нейтрона - 0.709 МэВ.
Тогда почему у нейтрона период полураспада всего лишь 10 минут?

Возможно от того, что в ядре е-ню движется между протонами. Их там много. В свободном же нейтроне е-ню всегда снаружи...

Плюс, судя по графикам, е-ню движется очень близко от поверхности протона.
Плюс, возможно, форма протона - не совсем шарик...

>Все это нужно объяснить в рамках серьезной теории, а не просто рассчитать правдоподобно орбиты и что-то там постулировать :)

Таки и я так думаю... Но моих знаний на это не хватает... :-(
Резерфорд тоже ведь не строил теорию атома. И даже не упорядочил их (как Менделеев). Это сделали уже другие...

Так, возможно, произойдет и в нашем случае. То бишь - нужен коллективный труд. :-)
Как говорится: "Дело ждет своего героя"... :-))

Все, что мне удалось, это только общие "наброски"...
Я всего лишь "очертил круг", описал строение частиц (всех, подобно нейтрону), классифицировал их.
Получилось, что можно описать строение всех частиц и их распад на основе единственного принципа: "Частицы распадаются на более легкие частицы, из которых они состоят".
Часть частиц оказались подобны атому (например мюон, пионы, нейтрон), часть - на атомное ядро (протон), часть - что-то среднее (Каон-0 и др.)...

Все это удачно "срослось", без видимых противоречий.
Массы частиц, спины, время и каналы распада, энерговыделение при распадах...

В следующем посте я приведу строение наиболее интересных из них...
Интересно будет узнать ваше мнение.
15.04.2007 16:25#
bayak
Дополненная модель Резерфорда
Владимир, вы не могли бы как-то более целостно изложить свою идею о классификации частиц. Чтобы всё это было в одном месте а не разбросано по всей ветке.
15.04.2007 21:06#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Владимир, вы не могли бы как-то более целостно изложить свою идею о классификации частиц. Чтобы всё это было в одном месте а не разбросано по всей ветке.

Выделил в отдельную ветку.
16.04.2007 22:21#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> Возможно от того, что в ядре е-ню движется между протонами

А для позитронного В-распада в ядре между протонами должны сновать позитроны :)?

> Плюс, возможно, форма протона - не совсем шарик...

Протон может быть не только шаром, но и http://science.km.ru/magazin/view.asp?id=2E8A5962C5434283AECA56A227C5F264" target="_blank">тором, и арахисом :)
17.04.2007 11:43#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>А для позитронного В-распада в ядре между протонами должны сновать позитроны :)?

Чего-то я пропустил... Ядро действительно испытывает свободный позитронный распад? :-)

>Протон может быть не только шаром, но и тором, и арахисом :)

Да, интересная статья...
Интересная лаборатория.

У меня протон - более сложная частица...
Всего - 17 возможных вариантов. Есть там и близкие к шарику, и к "арахису", и к кругу, и к треугольнику... :-)

Насчет тора - тоже интересная мысль...
Хотя... нет. По графику, в центре протона присутствует эл.заряд. И не малый...
17.04.2007 14:24#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> Чего-то я пропустил... Ядро действительно испытывает свободный позитронный распад?

У вас какие-то странные провалы в знаниях :)

То вы не знакомы с выражениями для потенциальной энергии, теперь вот, оказывается, ничего не слышали о позитронном В-распаде :)

Ядро любого элемента "испытывает свободный" электронный распад, если в нем избыток нейтронов, и не менее свободный позитронный распад, если в нем избыток протонов.
Если избыток протонов невелик и у ядра имеется электронная оболочка , то происходит электронный захват.
18.04.2007 20:03#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>У вас какие-то странные провалы в знаниях :)

То вы не знакомы с выражениями для потенциальной энергии, теперь вот, оказывается, ничего не слышали о позитронном В-распаде :)

:-)
Похоже я не совсем верно выразился...
Неверно применил термин "свободный распад ядра"... :-(
Т.е. хотел сказать немного о другом.

О позитронном распаде ядер (ПР) я "слышал". :-))

В Википедии хорошо написано:
"Процесс позитронного распада всегда конкурирует с электронным захватом, который имеет энергетический приоритет, но как только энергетическая разница исчезает, коэффициент ветвления реакции сдвигается в сторону позитронного распада.
Для того, чтобы позитронный распад мог происходить, разница между массами распадающегося и дочернего атомов Q должна превосходить удвоенную массу электрона (т.е. Q > 2me = 2?511 кэВ = 1022 кэВ). В то же время электронный захват может происходить при любой положительной разнице масс."

Т.е. здесь (очень похоже) речь идет о рождении пары электрон-антинейтрино---позитрон-нейтрино в процессе ПР.
Т.е. ПР - это случай явно особый, а не излучение одного из "свободно бегающих" позитронов между протонами в ядре... :-)

PS: Дочитал наконец ваш длиннющий топик "2. СОВСЕМ НЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ (РАСПАД ПРОТОНА)".:-) Насколько я понял, вы тоже не против подобной трактовки ПР? :-)
19.04.2007 23:03#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> Насколько я понял, вы тоже не против подобной трактовки ПР?

Я настаиваю на такой трактовке :). Протон слишком стабильная частица, чтобы распадаться в ядре.

Вот только пара электрон-позитрон, полагаю, рождается без соответствующей пары нейтрино-антинейтрино, иначе в экспериментах по рождению частиц это бы заметили. В позитронном В-распаде нейтрино образуется, когда электрон в ядре будут лишать спина :)
20.04.2007 17:19#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Я настаиваю на такой трактовке :). Протон слишком стабильная частица, чтобы распадаться в ядре.

Вот только пара электрон-позитрон, полагаю, рождается без соответствующей пары нейтрино-антинейтрино, иначе в экспериментах по рождению частиц это бы заметили. В позитронном В-распаде нейтрино образуется, когда электрон в ядре будут лишать спина :)

Это хорошо... :-)
Я тоже думаю, что протон в ядре не распадается... :-)

Только где-то я читал (если не вру), что при позитронном распаде ядра нейтрино все же рождается... :-)
Если найду, приведу ссылочку...
20.04.2007 23:11#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> при позитронном распаде ядра нейтрино все же рождается...

Так ведь я ж и говорю, после рождения в ядре пары электрон-позитрон, позитрон вылетает из ядра, а электрон поглощается протоном ядра с образованием нейтрино.
16.04.2007 16:43#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Если электронные оболочки не заполнены, то электрон переходит на нижнюю орбиту и излучает. Если заполнены, то электрону не хватает пространства, для того, чтобы излучить фотон. Поэтому он остается на своей орбите.

Электрону на нижней орбите упасть на стабильное ядро мешает спин. Лишить электрон спина, при электронном захвате, способно только нестабильное, протоноизбыточное ядро, которое притягивает сильнее. Видимо, для этого требуется дополнительная энергия.

Может так :)?

Честно говоря - даже не знаю...
Это как раз та область, где все очень непонятно... :-(

А с энергиями у меня, как вы помните, "не очень"... :-)))
13.04.2007 16:40#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Вернемся к вопросу компенсации собственного ММ электрона, который составляет 9.27*10-24 Дж/Тл. При движении электрона по вашей орбите ММ составляет 2.91*10-26 Дж/Тл. Порядок у него для компенсации слишком мал.

Я прикинул, какой должна быть энергия электрона на вашей орбите для компенсации собственного ММ электрона. Получилось где-то в районе 240 МэВ. Разумеется, такой энергии у электрона в нейтроне быть не может. Он и на вашей орбите не удержится и энергия В-распада будет чудовищно велика.

Как-то так получилось, что все прежние аппоненты, вполне соглашались, что возможно орб. ММ может компенсировать собственный ММ электрона. Но никто похоже этого не проверял...

Я вполне доверяю вашим расчетам. Получается - что не может.

Что вы скажете, если допустить (ваше ранее предложение), что при выходе на свою орбиту, электрон "снижает частоту своего собственного вращения", снижает собственный ММ?
Т.е. происходит частичное уменьшение его спина и ММ.

На сколько электрон должен снизить свой спин, чтобы ММ-ты скомпенсировались? Я так понимаю, что почти полностью...

Но общий спин е-ню, при этом, не обязательно должно снизиться и может остаться прежним.
Т.е. нейтрино, за счет увеличения своей орбитальной скорости, может скомпенсировать снижение мех.момента электрона...

Может именно для этого оно и нужно орбитальному электрону?
Ведь не зря же он так упорно создает для себя антинейтрино при обратном бета-распаде?

Есть еще 2 варианта событий:
1. Электрон всегда не одинок на орбите. Условно я изображал его как е-ню - орбитальное антинейтрино вокруг электрона.
Но ведь может оказаться, что их "связь" более тесная... Т.е. антинейтрино может оказаться "частью" орбитального электрона.

2. Может оказаться так, что при выходе на свою орбиту при обратном бета-распаде, электрон не создает пару нейтрино-антинейтрино, а просто излучает свою часть... в виде нейтрино...
В результате на орбите останется вовсе не е-ню, а... "ущербный" электрон... с уже немного другими свойствами...

Как бы все это просчитать?
Часть вариантов "отсеются"...

PS: При построении частиц, электрон-антинейтрино и его антипод (позитрон-нейтрино), использовались мною как "кирпичики". С определенными одинаковыми свойствами (как данностью). Собственно в их строение я не "углублялся". В этом пока не было необходимости...
14.04.2007 21:20#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> Я вполне доверяю вашим расчетам

Напрасно :)
Не доверять нужно, а перепроверять. И не однократно :)

Для того, чтобы из ММ протона получился ММ нейтрона, электрон, лишенный спина и общей энергией 2.723 МэВ должен вращаться по орбите радиусом 1.01*10-15м. Орбитальный спин его при этом составит 0.0026ħ.

Если, конечно, орбитальный ММ электрона даже для релятивистских скоростей вычисляется по формуле evR/2 :)
Более того, в этом случае радиус орбиты не может быть меньше 0.99*10-15м

Как удерживается электрон такой энергии в ядре, куда он может попасть, к примеру, после электронного захвата - понятно. В ядре ведь не один протон. Собственно, поэтому и кинетическая энергия такого ядерного электрона превышает вторую "космическую" энергию электрона отдельного нейтрона.

Но вот для того, чтобы электрон с такой энергией более 10 минут удерживался на нейтронной орбите единственного протона, кулоновской силы притяжения явно недостаточно. Возможно, такой электрон вызывает поляризацию протона, что усиливает притяжение. А долго эта поляризация продержаться не может...

В общем, фантазировать можно до бесконечности :)
16.04.2007 16:56#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Для того, чтобы из ММ протона получился ММ нейтрона, электрон, лишенный спина и общей энергией 2.723 МэВ должен вращаться по орбите радиусом 1.01*10-15м. Орбитальный спин его при этом составит 0.0026h.

Если, конечно, орбитальный ММ электрона даже для релятивистских скоростей вычисляется по формуле evR/2 :)
Более того, в этом случае радиус орбиты не может быть меньше 0.99*10-15м

Ну да... Как вычислять на таких масштабах - пока совсем неясно...

Да и вообще, можно ли применять здесь постоянную Планка? Она ведь была "придумана" для атомных орбит. А здесь совсем другой масштаб скоростей, энергий, радиусов...

Может здесь все же должна быть другая постоянная, не Планка?
16.04.2007 22:19#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> Может здесь все же должна быть другая постоянная, не Планка?

При вычислении нейтронной орбиты электрона я не использовал постоянную Планка. Привел ее в значении орбитального спина электрона только для того, чтобы показать, насколько он мал.
16.04.2007 17:06#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Но вот для того, чтобы электрон с такой энергией более 10 минут удерживался на нейтронной орбите единственного протона, кулоновской силы притяжения явно недостаточно. Возможно, такой электрон вызывает поляризацию протона, что усиливает притяжение. А долго эта поляризация продержаться не может...

В общем, фантазировать можно до бесконечности :)

Это верно... Вариантов здесь просто немеряно... :-))

Я так понимаю, что достаточно заложить несколько некоторых основных принципов при расчете, и компьютер сможет смоделировать состояние ядра (и отдельного нейтрона). Вычислить все энергии, и положения его составляющих...

Техника сейчас мощная...

Т.е. провести вычислительный эксперимент...
13.04.2007 08:27#
seasea
Дополненная модель Резерфорда
Откуда Вы взяли такой график распределения заряда? Вот здесь он другой. Что Вы можете сказать про идею этой статьи?
13.04.2007 09:45#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
Сейчас почитаю... :-)

>Откуда Вы взяли такой график распределения заряда?

График сосканирован с учебника "Основы физики", Б.М.Яворский, А.А.Пинский, том II, "Колебания и волны, квантовая физика", изд.3, Москва, изд."Наука", 1981г.

Страница 442.
Дядьки вроде солидные... :-)
13.04.2007 15:17#
seasea
Дополненная модель Резерфорда
График есть и здесь в djvu формате Ч.Киттель, У.Наит, М.Рудерман. Механика.
18.05.2007 09:48#
seasea
Дополненная модель Резерфорда
Новые данные о структуре нейтрона и протона
18.05.2007 10:35#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
Спасибо. :-)

Совсем свеженькая инф. (16.05.2007)
В целом, все по-прежнему. Только внутренние заряды более протяженные, чем считалось ранее...
13.04.2007 13:42#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Вот здесь он другой. Что Вы можете сказать про идею этой статьи?

Пока "бросилась в глаза" одна нестыковка - по датам.
В самом начале статьи:
"В 1969 году в Станфорде (Калифорния, США) был проведен первый известный эксперимент, ставивший целью выяснение реальной структуры нуклонов..."
Далее приведен указанный вами график со ссылкой на учебник... 1963г.!

Возможно, это просто опечатка.

Интересно, как выглядит настоящий (достоверный) график распределения заряда внутри нейтрона и протона по состоянию на сегодня?
Ведь и мой график, и указанный вами - все-таки довольно старые...

Интересно узнать мнение Игоря Иванова и других профи.
Не так давно Игорь говорил, что распределение заряда в нейтроне в "чистом виде" не получали, поскольку "нейтрон особо не разгонишь"... Он получался как разность...

Статья длинная, распечатал, почитаю дома на выходные...
13.04.2007 15:25#
spark
Дополненная модель Резерфорда
Для того, чтобы экспериментально узнать распределение зарядовой плотности в нейтроне, нет необходимости знать его структуру. Достаточно измерить угловое распределение рассеяния электронов на нейтроне (или на ядрах, а затем вычесть протонный вклад и вклад взаимодействия), получить электрический формфактор нейтрона, откуда преобразованием фурье получить зарядовую плотность.

Взаимодействие электронов с нейтронами изучал еще Ферми в 1947 году. В 50-х годах уже было экспериментально доказано, что в нейтрона есть ненулевой электрический формфактор, значит, нетривиальная зарядовая плотность. В середине 60-х годов детали электрического формфактора нейтрона обсуждались уже вовсю и теоретиками, и экспериментаторами.

Состояние дел на сегодня см. например в свежем обзоре hep-ph/0612014. Рис.35 там показывает распределение заряда (а также намагниченности) в нейтроне и протоне.
13.04.2007 16:03#
seasea
Дополненная модель Резерфорда
Вот-те на! Оказывается в центре максимум плотности, а не ноль, как в старых работах. Что же изменилось в эксперименте?
13.04.2007 17:11#
spark
Дополненная модель Резерфорда
А с чего Вы взяли, что в центре должен быть ноль?
Эксперимент изменился в том смысле, что он сущесвенно улучшился с тех пор. А тот график вообще обсуждать нет смысла, пока не будет ссылка на оригинальную статью. Подозреваю, что это вообще не результат эксперимента, а вычисления в какой-нибудь древней модели.
13.04.2007 17:15#
spark
Дополненная модель Резерфорда
А, наверно я понял. Это зависит от того, что Вы рисуете. ρ(r) или r2ρ(r). В обзоре приведен график первой величины. Вторая величина удобна для визуального интегрирования по радиусу, и вот она-то начинается с нуля.
13.04.2007 19:07#
seasea
Дополненная модель Резерфорда
Да Игорь, Вы правы. В книге ( Ч.Киттель, У.Наит, М.Рудерман. Механика. ссылка на djvu была выше) показан заряд тонкого слоя, пропорциональный r^2. Но почему там ДВА максимума? (см. прикрепленый рис.)
Иллюстрации :
14.04.2007 13:05#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
Да... Этот график совсем не похож на приведенный Игорем...
Принципиально не похож (даже с учетом r2).

Но ссылке Игоря как-то верится больше... :-)
14.04.2007 13:42#
voix
Дополненная модель Резерфорда
Интересно, где при таком распределении заряда в протоне скрываются кварки :)?
Иллюстрации :
14.04.2007 14:01#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
:-)))

Жаль Резерфорд не может их увидеть...:-)
Порадовался бы старик... :-)
14.04.2007 14:29#
spark
Дополненная модель Резерфорда
Интересно, где при таком распределении заряда в протоне скрываются кварки :)?

Кварки в нуклоне -- примерно как S-волновые электроны в атоме гелия, сидят, размазавшись в пространстве сферически симметричным (в первом приближении) образом. Кстати, вот Вам графическое упражнение: извлечь из этих графиков зарядовое распределение u-кварков и d-кварков, считая, что они в протоне и нейтроне идентичны (опять же, в качестве первого приближения это работает хорошо).
14.04.2007 17:03#
seasea
Дополненная модель Резерфорда
Игорь, извините за назойливость, но не могли бы Вы прокомментировать график из книги, который с ДВУМЯ максимумами? Ведь и заряд на внешней границе нейтрона меняется с отрицательного на положительный. Или все можно списать на статистическое усреднение?
И еще. Как современная наука объясняет "период полураспада" нейтрона (800 сек или около того)? И, что не менее интересно, зависимость этого периода от давления/плотности вещества? Т.е. распад нейтрона обусловлен внешним воздействием (каким?) или является внутренним свойством нейтрона?
14.04.2007 17:09#
voix
Дополненная модель Резерфорда
Наверное, можно данное распределение заряда в протоне представить распределением зарядов 3 кварков. А может и 2, 4 или 6.

Я полагал, что распределение не такое гладкое, а его неровности явно указывают на 3 частицы, образующие протон.
14.04.2007 20:22#
spark
Дополненная модель Резерфорда
Я полагал, что распределение не такое гладкое, а его неровности явно указывают на 3 частицы, образующие протон.

Это потому что Вы квантовой механики не знаете. :)
14.04.2007 21:34#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
Как вам, Александр, эти графики в плане сопоставимости с моделью Резерфорда? :-)
На мой взгляд - прекрасное подтверждение. :-)

Судя по ним, нейтрон отличается от протона практически только внешней отрицательной оболочкой...

При этом есть характерная точка - 1,3*10-15м. Вне ее, заряд у нейтрона отсутствует...
15.04.2007 00:01#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> Как вам, Александр, эти графики в плане сопоставимости с моделью Резерфорда?

Здесь нужен специалист по электромагнетизму. Он бы сразу увидел возможные противоречия.
15.04.2007 14:31#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Здесь нужен специалист по электромагнетизму...

Таки я не против. :-)
А даже "за" обеими руками. :-)
14.04.2007 13:58#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Что Вы можете сказать про идею этой статьи?

Прочитал до конца...

Если сравнить идею статьи с тем, что сложилось "в моей голове" по поводу строения нейтрона, протона (и нуклона), то конечно они совсем не совпадают...

Я думаю, что нейтрон и протон достаточно сложные и массивные частицы, чтобы пытаться представить их в виде простой фигуры. Например - тора или 2-х торов. Угадать их строение исходя только из 1-2 графиков - очень трудно, если не невозможно.

Это я только к тому, что малова-то в статье использовано первичной информации. По сути взяты 2 графика, которые потом по-всякому вычитаются, "расщепляются" и т.д.

Если абстрагироваться от меня, и посмотреть на идею как таковую, то сами графики и выводы статьи однозначно надо построить заново. Исходя из современных данных. Ведь она была написана 11 лет назад. Первоисточники явно изменились...
Статья, приведенная Игорем Ивановым, более чем подробная и конкретная...
Там масса дополнительной информации. И я бы взял ее за основу.

Если это сделать, то выкладки/графики в статье явно "потекут"...
Т.е., применив новые графики распределения заряда и намагниченности внутри протона и нейтрона, автор скорее всего не получит уже прежних результатов... :-(

Плюс на графике Игоря явно видно, что нейтрон по размерам больше протона... Если добавить к этому прежние факты, что нейтрон массивнее протона, и свободно распадается на протон и др.частицы, то тезис "протон состоит из нейтрона плюс что-то еще (например позитрон)" - как-то совсем неправдоподобен...

Если говорить философски, то на мой взгляд, такие статьи по большому счету нужны. Их надо собирать в специально созданном общедоступном Интернет-ресурсе, систематизировать их. Желательно сопровождать парой-тройкой небольших рецензий уважаемых профи. Хотя бы на уровне: "Да", "Нет", "Быть может".
Пусть будут.
Если со временем они и не станут полноценными теориями, то вполне возможно натолкнут специалистов на свои новые плодотворные идеи.

А так, повторюсь, автору стоит заново построить свои графики/выкладки, и потом обсуждать уже их.
Прежние графики-первоисточники уже явно устарели. :-(
12.04.2007 18:52#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
Продолжение...

Следующий аргумент.
Если нейтрон действительно соответствует модели Резерфорда, то он должен быть подобен мини-атому водорода, и взаимодействовать подобным же образом.

Т.е., если к нему будет приближаться протон, то нейтрон должен начать поляризоваться, и на некотором близком расстоянии его внешняя е-ню перейдет на их общую орбиту. Т.е. нейтрон и протон вступят в донорно-акцепторную связь, известную из химии:







Отличить теперь нейтрон от протона уже невозможно. Их свойства сравнялись. Собственно получилось ядро дейтерия.
Добавляя теперь нейтроны и протоны, можно получить все известные ядра атомов.

Подобное представление ядерного взаимодействия дает:
- короткодействие ядерных сил (типа Ван-Дер-Ваальсовых между атомами);
- нецентральный характер ядерных сил;
- относительную зарядовую независимость ядерных сил (протон-нейтрон, нейтрон-нейтрон);
- насыщение ядерных сил.

Все, как по учебнику... :-)

Следующий аргумент.
Время такого взаимодействия должно определяться временем одного оборота е-ню по орбите.
Мы знаем скорость е-ню и знаем радиус орбиты...
Делим их и получаем время одного оборота... t=2*3.14*1,319*10-15/2,754*108=3,0*10-23 с!!!

Время в точности совпало с известным "характерным временем сильного взаимодействия"!

Следующий аргумент.
Если складывать шарики-нуклоны указанным выше способом, то получится наиплотнейшая упаковка шаров, известная из геометрии - ромбоэдральная.

В геометрии есть формула для вычисления объема элемента этой упаковки - ромбоэдра. Из нее можно вывести зависимость радиуса сферы, охватывающей шарики, уложенные в эту упаковку, от количества этих шариков...
Я сделал это и получил уравнение:




где: R - радиус сферы (ядра), а - диаметр шарика (нуклона), А - количество шариков (нуклонов) в сфере (ядре).

Подставьте в нее вычисленный нами ранее радиус нейтрона: a=2*1,319*10-15 м, и получите формулу для вычисления радиуса ядра атома: R=1,460*10-15*(A)1/3.

Эта формула опять в точности совпадает с известными полуэмпирическими формулами...

Ну вот... для нейтрона пока хватит информации... :-)
Согласитесь, просто нереальное количество совпадений...
При простой арифметике.
Иллюстрации :
13.04.2007 14:06#
voix
Дополненная модель Резерфорда
Продолжение... :)

> Время в точности совпало с известным "характерным временем сильного взаимодействия"!

Дело в том, что "характерное время сильного взаимодействия" больше относится к ограниченному радиусу действия ядерных сил и определяется очень просто, как время, необходимое частице, со скоростью света, для преодоления расстояния порядка атомного ядра.
T ~ 6*10-15 / 3*108 = 2*10-23
Поэтому о точности говорить здесь не приходится.

Еще один способ вычисления времени ядерного взаимодействия – с помощью принципа неопределенности через массу пиона, который, видимо, до сих пор считается квантом ядерного взаимодействия. Это время, за которое виртуальный пион испускается одним нуклоном в ядре и поглощается другим.
Время существования виртуального пиона t = ħ/mπc2 = 4.7*10-24.

Так что, данная характеристика имеет разные значения и носит скорее теоретический характер.
Вот если бы , к примеру, время распада так называемых адронов, т.е. частиц, участвующих в сильном взаимодействии, происходило за время данного порядка, тогда совсем другое дело. Но одни адроны распадаются за время, сравнимое с временем распада лептонов, а другие (резонансы) распадаются практически мгновенно. Так, время жизни W-бозона - 2.7*-25.

> получите формулу для вычисления радиуса ядра атома: R=1,460*10-15*(A)1/3.
Эта формула опять в точности совпадает с известными полуэмпирическими формулами...

Говорить о том, что эта формула совпадает "в точности", и здесь, мягко говоря, неверно. Потому что коэффициент в данной формуле не имеет точного значения и лежит в пределах 1.2-1.4. В разных статьях используется разное значение.
А сама формула ничего особенного из себя не представляет. Аналогично вычисляется радиус куба, состоящего из кубиков.
14.04.2007 14:12#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Аналогично вычисляется радиус куба, состоящего из кубиков.

У куба нет радиуса... :-))
Видимо "радиус шара, состоящего из кубиков."...

Но вы правы, формула примитивна.:-)
Как и все мои предыдущие...:-)
16.04.2007 17:31#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Дело в том, что "характерное время сильного взаимодействия" больше относится к ограниченному радиусу действия ядерных сил и определяется очень просто, как время, необходимое частице, со скоростью света, для преодоления расстояния порядка атомного ядра.
T ~ 6*10-15 / 3*108 = 2*10-23
Поэтому о точности говорить здесь не приходится.
--skip--
Время существования виртуального пиона t = h/m?c2 = 4.7*10-24с.

Так что, данная характеристика имеет разные значения и носит скорее теоретический характер.

Так и у меня это время разное.

В "ядерном взаимодействии" участвуют только нейтроны.
Для них время одного оборота - 3,0*10-23с.

Но в "сильном взаимодействии" могут участвовать не только нейтроны...
Для пионов "характерное время взаимодействия" составит 6,7*10-24с.
Для мюонов - 5,7*10-25с.

Чем ниже орбита, тем выше скорость и меньше радиус, и тем короче получается время... :-)

>Вот если бы , к примеру, время распада так называемых адронов, т.е. частиц, участвующих в сильном взаимодействии, происходило за время данного порядка, тогда совсем другое дело. Но одни адроны распадаются за время, сравнимое с временем распада лептонов, а другие (резонансы) распадаются практически мгновенно. Так, время жизни W-бозона - 2.7*-25.

Время распада частиц, это совсем другое время... :-)
Оно зависит от строения частиц.

Что касается резонансов, то тут вообще речь идет об определении понятия частицы, как таковой...

В моем понимании, составная частица это такая "частица", в которой внешняя е-ню совершает хотя бы 1 полный оборот по своей орбите.
Если же "частица" распадается раньше, то это уже и не совсем "частица", а что-то среднее, между частицей и просто движением (рассеиванием)...
16.04.2007 21:57#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> В "ядерном взаимодействии" участвуют только нейтроны.
Для них время одного оборота - 3,0*10-23с

А в квантовой теории считается, что переносчики ядерного взаимодействия – виртуальные пионы, а значит, время ядерного взаимодействия равно времени их существования и составляет 4.7*10-24с. На порядок меньше, чем у вас.

> Но в "сильном взаимодействии" могут участвовать не только нейтроны...
Для пионов "характерное время взаимодействия" составит 6,7*-24с.
Для мюонов - 5,7*10-25с

Мюоны в сильном взаимодействии не участвуют :)
По современной классификации они относятся не к мезонам, у которых нулевой или целочисленный спин, а к лептонам, у которых спин полуцелый.

И вообще, я ведь говорил о том, что заявлять о точном совпадении времени сильного взаимодействия неправильно, т.к. точного значения как раз и нет.
17.04.2007 13:05#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>А в квантовой теории считается, что переносчики ядерного взаимодействия – виртуальные пионы, а значит, время ядерного взаимодействия равно...
--skip--
Мюоны в сильном взаимодействии не участвуют :)

Хорошо, я попробую пояснить свою мысль...

Так получилось, что внешняя е-ню есть (предполагается, что есть) только у нейтрона, пионов + и 0, и, возможно, у мюона (если в Природе реализован все же 1-й вариант его строения).
Во всех остальных составных частицах внешней е-ню нет.

Ядерное взаимодействие более-менее хорошо изучено. Известно время, в течение которого оно происходит (пусть это сегодня и выражают через обменные теории).

Коль скоро предполагается, что нейтрон может отдавать свою внешнюю е-ню в общее пользование, то такой же механизм взаимодействия наверное возможен и у пионов (и у мюона).

Время, за которое внешняя е-ню уйдет в общее пользование, (по логике) определяется временем 1-го оборота... В течение его, взаимодействие типа ядерного, однозначно произойдет.

Действительно, вы правы, во всех справочниках "характерное время" указано как интервал. "Мое" время для всех 3- частиц вписывается в этот интервал...
Только это я и хочу подчеркнуть. :-)
17.04.2007 14:24#
voix
Дополненная модель Резерфорда
Еще раз повторяю, экспериментально установлено, что мюоны, в отличие от пионов, в ядерном взаимодействии не участвуют.

Отрицательный пион, когда попадает в ядро, не успевает распасться, т.к. ядро его "поглощает".
Отрицательный же мюон в ядре распадается, а значит, с ядром не взаимодействует.

P.S. У ядра не хватает энергии, чтобы лишить мюон спина :)
03.04.2007 16:24#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Только в том случае, если нейтрино и электрон будут точечными. А электрон, к примеру, не может быть точечным по многим причинам. По причине бесконечной плотности, несоответствия величины спина и энергии покоя, нарушения закона сохранения энергии в случае соблюдения закона Кулона для сколь угодно малых расстояний, ...

Точечный - это конечно условно... :-)
Точечный в сравнении с составными частицами.
02.04.2007 22:57#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Есть еще один интересный момент. Как-то я рассчитывал радиусы элементарных частиц при условии, что часть массы частицы получается за счет энергии вращения (спина). Получилось, что для заданного спина существует ограничение на минимальный радиус, которое зависит от энергии покоя частицы R=сh/E (частицы представлялись в виде кольца).

Для протона он составляет 2.1*10-16м, у электрона радиус не может быть меньше 3.9*10-13м, т.е. он примерно в 2000 раз больше, в соответствии с соотношением масс. Если считать, что нейтрино легче электрона в 100 000 раз, то у него минимальный радиус будет на несколько порядков больше радиуса атома :)

:-)
Ну да... Крупноватые точки... :-)))

Чисто интуитивно мне кажется, что при расчете неучтен релятивистский рост массы вращающейся частицы.
Ведь даже почти точечную частицу невозможно раскрутить до сверхсветовых скоростей...

Т.е., если допустить, что крайние точки частицы вращаются со световой скоростью, и мы при этом продолжаем прикладывать усилия по раскрутке ее, то это приведет к росту ее массы... По сути это будет рост массы покоя данной частицы.
И величина спина ее также будет рости.
02.04.2007 22:58#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> То бишь, без разницы что на орбите - мячик в 1 кг или СОЮЗ-АППОЛОН... Лететь будут рядом... :-)

Не будут :)

Представьте, что на планету, лишенную атмосферы, падает дробинка и пушечное ядро. Различия у них в ускорении вы не заметите. Сама планета, при этом, тоже ускорится, но не ничтожно малую величину.

А если на эту планету упадет предмет побольше? Планета такой же массы :)
У нее ускорение будет таким же, как и у дробинки? А ускорение самой планеты, куда падают предметы, останется таким же незначительным ;)?

Но я не о том. Массу нейтрино вы, получается, вычислили?

Вашей формулы не понял. Что там за f и K, и где там гравитация? Было бы интересно посмотреть на исходные уравнения, из которых она получилась.
03.04.2007 11:19#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>А если на эту планету упадет предмет побольше? Планета такой же массы :)
...
Но я не о том. Массу нейтрино вы, получается, вычислили?

Все так. :-)
Но в нашем случае, масса орбитального тела много меньше массы центрального тела.
Например: электрон вокруг протона, нейтрино вокруг электрона и т.д.

Нет, массу нейтрино не вычислял. Вычислен диапазон возможных скоростей орб.нейтрино.
03.04.2007 12:02#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Вашей формулы не понял. Что там за f и K, и где там гравитация? Было бы интересно посмотреть на исходные уравнения, из которых она получилась.

Формула совсем обычная... Почти из школы...

Я решил не изобретать велосипед, а проверить - действуют ли закон Кулона и всемирный закон тяготения Ньютона на уровне ниже 1-ой Боровской орбиты. С учетом релятивисткой скорости орбитальной частицы.

Исходилось из того, что центробежная сила действующая на орб. тело, должна быть уравновешена силой грав. притяжения и эл-стат. притяжения (если частицы - разноименно заряжены).

Т.е. в самом первом уравнении: слева от знака равенства - формула для центробежной силы, справа - закон всемирного тяготения Ньютона + закон Кулона.
Масса покоя орбитального тела заменена на его релятивисткую массу.
И все это решается относительно радиуса орбиты.

Так и получилось ур.1.1 (см.рис)

В нем:
1 - орбитальная частица;
2 - центральная частица;
m1 и m2 - массы покоя частиц;
q1 и q2 - эл.заряды частиц;
V1 - орбитальная линейная скорость частицы 1;
c - скорость света;
f - гравитационная постоянная;
K - константа из закона Кулона.

Обратите внимание, что в ур.1.1 левая часть слагаемого в скобках - грав.часть, правая часть - эл-статическая.

Чтобы по нему можно было чего-нить посчитать, надо знать орб. скорость частицы V1.
Ее можно вычислить из полной энергии орб.частицы по ур.2.1 (см.рис).

В нем:
c - скорость света;
E0 - энергия покоя орб.частицы;
E - полная энергия орб.частицы.

Обе формулы проверил на 1-ой Боровской орбите в атоме водорода:

- Энергия ионизации = 13,53 эв.
- Полная энергия орбитального электрона 0,510998902 + 0,00001353 = 0,511012432 Мэв.
- Скорость электрона по формуле [2.1] (с учетом точных значений энергии покоя электрона 0,510998902 Мэв и скорости света 2,997925*108 м/с) = 2,181554*106 м/с.
- Радиус орбиты электрона по формуле [1.1] (с учетом точного значения скорости света) = 5,321*10-11 м.

Официальное значение радиуса первой Боровской орбиты электрона = 5,292*10-11 м.
Иллюстрации :
03.04.2007 21:36#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> слева от знака равенства - формула для центробежной силы, справа - закон всемирного тяготения Ньютона

Там вы сократили инертную и гравитационную массу. А вы уверены, что в релятивистском случае это можно делать? Посмотрите на эту тему статью Л.Б.Окуня "Понятие массы (масса, энергия, относительность)", стр. 517-518.
И, вообще, вместо массы покоя просто подставлять выражение для релятивистской массы не всегда корректно.
Кстати, гравитационную постоянную лучше обозначать γ или G :)

> Точечный в сравнении с составными частицами

При радиусе электрона порядка 10-57 его плотность превысит нейтронную плотность в 10141 раз :)
А электрон и позитрон, в результате притяжения, разгонятся до энергии в 1042 МэВ!
04.04.2007 11:58#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Там вы сократили инертную и гравитационную массу. А вы уверены, что в релятивистском случае это можно делать? Посмотрите на эту тему статью Л.Б.Окуня "Понятие массы (масса, энергия, относительность)", стр. 517-518.
И, вообще, вместо массы покоя просто подставлять выражение для релятивистской массы не всегда корректно.
Кстати, гравитационную постоянную лучше обозначать ? или G :)

Прочитал заметку Л.Б.Окуня. Интересно.

Только в моей формуле не используется выражение E=mc2...
И масса не сокращается...
(см.рис)

Кстати, в заметке Окуня тоже приведен расчет ~скорости е в атоме водорода: V=c/137. Что дает значение 2,188266*106 м/с.
Т.е. скорость электрона, посчитанная мною по ур.2.1 - верная (до третьего знака). :-)
Вторая формула (ур.1.1) тоже дает верный результат.

По поводу обозначения - можно конечно грав. постоянную обозначить и как вы заметили, но как то так сложилось, что у меня везде стоит f, а не G...
Но это наверное не принципиально?

PS: Ссылка на заметку Окуня не работает. :-(
Пришлось ее взять с другого адреса.
Иллюстрации :
04.04.2007 12:18#
seasea
Дополненная модель Резерфорда
А можно ли для вращающейся частицы использовать эту формулу для вычисления релятивисткой массы? Система-то неинерциальная.
04.04.2007 12:42#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
Мне бы тоже было интересно узнать мнение других по этому вопросу...
04.04.2007 13:50#
voix
Дополненная модель Резерфорда
Как я понял из статьи Окуня, релятивистский рост инертной массы при орбитальном движении отличается от роста гравитационной массы (Инертность и гравитация на околосветовых скоростях).

> И масса не сокращается...

Ну как же не сокращается :)
В предпоследнем уравнении, слева инертная масса m1 (в центробежной силе) и справа m1 - гравитационная масса (в силе тяготения).

> Но это наверное не принципиально?

Вас бы другие лучше понимали :) Зачем создавать искусственные трудности?

P.S. Скорость электрона в атоме водорода недостаточно релятивистская :)
06.04.2007 19:13#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Зачем создавать искусственные трудности?

Трудностей в общем нет, поскольку в таком виде формула указана только при выводе. Следом подставлены значения констант и далее используется уже в таком виде.

>P.S. Скорость электрона в атоме водорода недостаточно релятивистская :)

Таки и проверить больше не на чем... :-(
Глыбже - уже терра-инкогнита... :-)

Правда, можно как говорится - "проверить боем"...
Посмотреть, насколько результат совпадет с экспериментом.

Совпадает, и очень точно... :-)
09.04.2007 14:41#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Ну как же не сокращается :)
В предпоследнем уравнении, слева инертная масса m1 (в центробежной силе) и справа m1 - гравитационная масса (в силе тяготения).

Замечание принимаю. :-)
Да, вы правы... Действительно, слева стоит инертная, справа - гравитационная.
Действительно, сократил массы... :-)
Каюсь. :-)

Но можно и не сокращать. :-)
От этого ничего не изменится.

Решите первоначальное ур. относительно R (пометив в нем, какая масса инертная, какая - гравитационная).
В результате получите такую же (как и моя) формулу для R, только в левой (грав.части) будет множителем отношение данных масс, а в правой части (эл-магн часть) масса m1 будет помечена как инертная.

Так вот, левая часть (грав.часть) для случая эл-заряженных частиц - ничтожно мала по-любому. А в правой - масса - инертная, т.е. формула для нее указана совершенно верно! И по Окуню, и не по Окуню... :-)
Собственно эта формула и применяется для практически всех расчетов.

Случай, когда "выплывает" зависимость грав. от инерт. массы - только для вычисления движения нейтрино вокруг электрона. Так она там вычисляется исключительно оценочно. И по Окуню их разница - не более чем в 2 раза.
Для размера орбиты в 10-58м - это в общем-то - без разницы... :-)
04.04.2007 12:24#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>При радиусе электрона порядка 10-57 его плотность превысит нейтронную плотность в 10141 раз :)

Ну да... У меня тоже плотность электрона получилась большенькая... :-))
Как говорил мой знакомый банкир: "Не вижу препятствий". :-)

>А электрон и позитрон, в результате притяжения, разгонятся до энергии в 1042 МэВ!

Гравитационное поле - центральное.
Для него, собственно, не важна плотность источника. То ли это будет шарик радиусом в 1 м и массой в 1 кг, то ли этот шарик сожмут до радиуса например в 10-15 м при той же его массе.
Грав. поле в обоих случаях будет одинаковое... :-)
04.04.2007 14:21#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> Гравитационное поле - центральное.
Для него, собственно, не важна плотность источника. То ли это будет шарик радиусом в 1 м и массой в 1 кг, то ли этот шарик сожмут до радиуса например в 10-15 м при той же его массе. Грав. поле в обоих случаях будет одинаковое... :-)

Одинаковое поле будет только для расстояний больше 1 метра. Дальше у большого шарика оно начнет падать, вплоть до нуля. А у более плотного шарика продолжит расти, достигая чудовищных величин, которых быть не может.
04.04.2007 16:04#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Одинаковое поле будет только для расстояний больше 1 метра. Дальше у большого шарика оно начнет падать, вплоть до нуля.

Само собой рассматривается поле вне его источника...

>А у более плотного шарика продолжит расти, достигая чудовищных величин, которых быть не может.

Почему же не может быть?
Только "ощутить" "чудовищность" сможет только объект, который сумеет приблизиться к электрону на такое предельно близкое расстояние. Т.е. объект тоже должен быть практически точечным.
Например - нейтрино. :-)
04.04.2007 18:21#
voix
Дополненная модель Резерфорда
Еще раз.
Если у электрона радиус порядка 10-57, то в случае притяжения электрона и позитрона, закон Кулона, как и закон тяготения Ньютона, должен продолжать действовать до тех пор, пока частицы не подойдут друг к другу на это расстояние. Как в случае с метровым шариком. Правильно?
Но тогда они приобретут чудовищную кинетическую энергию.

> Почему же не может быть?

Потому, что кинетическая энергия, которая приобретается частицами в результате гравитационного или электрического притяжения не должна превышать их энергию покоя.
Для электрона и позитрона – 1.022 МэВ (Почему перестают выполняться закон тяготения Ньютона и закон Кулона? )
11.04.2007 16:02#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
>Если у электрона радиус порядка 10-57, то в случае притяжения электрона и позитрона, закон Кулона, как и закон тяготения Ньютона, должен продолжать действовать до тех пор, пока частицы не подойдут друг к другу на это расстояние. Как в случае с метровым шариком. Правильно?
Но тогда они приобретут чудовищную кинетическую энергию.

В случае, если электрон и позитрон "падают" друг на друга из бесконечности... :-)

Но ведь они могут начать свое движение и с другой "отметки"... :-)
11.04.2007 21:47#
voix
Дополненная модель Резерфорда
> В случае, если электрон и позитрон "падают" друг на друга из бесконечности...

Кинетическая энергия, которую приобретают электрон и позитрон, притянувшись от бесконечности до радиуса Бора, к примеру, составляет всего лишь 27 эВ.
Кстати, половину этой величины составляет энергия ионизации атома водорода :)

Ведь вы сами теперь можете это посчитать, формула для расчета от бесконечности у вас есть, выражение для потенциальной электрической энергии – qQ/4πεR
Для перевода Джоулей в эВ результат нужно разделить на 1.6*10-19.
07.08.2007 15:00#
voix
Дополненная модель Резерфорда
Ваш сайт каким-то образом оказался в Яндексе.
Вы занимаетесь его рекламой?

P.S. Ссылка, по которой я зашел сегодня, 7 августа.
Иллюстрации :
[1]
07.08.2007 15:12#
putnik
Дополненная модель Резерфорда
Так он там давно висит... :-)
Года полтора.

Можно сказать, что рекламой не занимаюсь.
В Яндексе эта штука практически бесплатная. Это один из способов заставить поисковик занести свой сайт в его поисковый кэш. :-)

PS: Кстати, пора его уже и обновить. Накопилось страниц на 10 новых...
Да и ссылку на Элементы надо бы добавить...
Вести дневник и оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи
Логин:
Пароль:
Зарегистрироваться
Последние сообщения
Помощь
Всего дневников: 654

Пользователей
в системе: 2783

Всего записей
и комментариев: 50255

Записей и комментариев
за последние 24 часа: 13

АКТИВНЫЕ ДНЕВНИКИ

a-xandr (Александр Кирьяко)
alexander242 (Усенко Александр Павлович)
alexander7konkevich (Александр Конкевич)
alexzavdoc (Алексей)
anothereugene (AnotherEugene)
anri (Годес Анри Михайлович)
arman (Arman Azaryan)
ashur (Шур Александр Борисович)
aspera (Слёзкин Анатолий Геннадьевич)
astrogal (Александр Козловский)
bah1 (Валерий Николаевич Бахарев)
baldprice (baldprice)
banan (Константин)
bayak (Игорь Баяк)
bodrenko (Бодренко Сергей)
borag (Борискин Александр)
borisov (Максим Борисов)
bugdon (виктор)
bvv13 (Виктор Викторович)
chub (Александр Чубенко)
chuser (Чудинов Сергей Николаевич)
dean (Александр Венедюхин)
dims (Дмитрий Кравченко)
dmitri (Дмитрий Королёв)
dudenkov (Иван Владимирович Дуденков)
editor (Дорогая редакция)
evolucionist (Владимир Николаевич Юрченко)
expertsc (Виктор Щербатский)
extremprognos (Вадимир Голубев)
ezalegin (Евгений Залегин)
fann (Алексей Федоров)
ferst (Хижняк Николай Григорьевич)
fir-tree (Мунин)
friend (Михаил Волович)
funnymoney (Сергей Мировак)
ghilarov (Гиляров Алексей Меркурьевич)
gurumain (gurumain)
klink (Клинк Надежда Юрьевна)
krasilnikov (Красильников)
kreposti79 (Владимир.)
lesnik (Иван Першин)
levver (Лев И. Верновский)
matwad (Вадим Николаевич Матвеев)
mic_bel (Михаил Белодедов)
morningstar2008 (Александр Иванов)
n.p.duel (Хворостенко)
n0isy (Сабитов Кирилл)
oxon (Michael)
papish (Валерий Папиш)
pearls (Собрание научных перлов)
perviyelement (Сергей)
pkaravdin (Павел Каравдин)
poleev (к.б.н. Андрей Полеев)
pricot11 (Юрий Евграфов)
putnik (Наседкин Владимир)
r.a. (Рубен)
riverton (Yuri Danoyan)
rofman (Рофман Владимир Моисеевич)
rylov (Рылов Юрий Аркадьевич)
sawer (Денис Демидко)
scientist1 (Чефонов владимир Михайлович)
seasea (Eugeny)
serga-e (Серга Эдуард Васильевич)
sergepolar (Сергей Попов)
sh18 (Игорь Шутяев)
shchukin (Щукин Владимир Андреевич)
shumway (Гордон Шамуэй)
sultanych (Исрафил Рамазанов)
svoyvzglyd (Райков Александр)
tetia_motia (Ирина)
time (Дмитрий Павлов)
universe100 (Чурляев Александр Иванович)
v17rmt (Zhavlan)
veshun (Михайлов Александр Алексеевич)
viktorrubzov (viktor)
voix (Александр Юрьевич)
vovannoviy (Владимир)
vtrakhtman (владимир трахтман)
wotch (володимир леонтейчук)
zen_pilgrim (Александр Ковров)
zeronet (Zero)
zhakka97 (Жакенов Абай Кабдуллаевич)
zmey (Алексей Змеев)

Все дневники
 
Энциклопедия | Новости | Блоги | Календарь | Право | Библиотека | Детские вопросы | ЖОБ При поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия
e-mail: info@elementy.ru       О проекте       RSS      
© 2005-2007 Элементы. Все права защищены
Designed in DEFA Studie