Юрий Носков

РУССКИЙ КОСМИЗМ

Приложение 1

АКТУАЛЬНАЯ ОНТОЛОГИЯ

3. СУБСТАНЦИОНАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ АТОМА

Теоретическая незавершенность атомной физики в целом и отсутствие общепризнанной теории атома в частности даёт возможность отдельным исследователям или их группам предлагать всё новые и новые решения. Попробуем также внести посильный вклад в общее дело постижения основ мироздания в рамках мировоззрения русского космизма.

Здесь в качестве инструмента познания воспользуемся базирующейся на концепции подобия системикой и её прикладной проекцией в онтологию - общей теорией систем. Выверенная система категорий позволяет не заблудиться в в хитросплетениях современных описаний явлений атомного уровня. А принципы и законы системики послужат надёжными инструментами для построения интуитивно понятной и удобной на практике модели атома и тесно связанной с ней системы закономерностей, описывающей всё многообразие атомных взаимодействий.

Непосредственное физическое, то есть онтологическое, моделирование будем осуществлять в рамках общей субстанциональной концепции, в которой всё пространство заполнено материей и пустотой. Отсюда и название модели атома, так как материя и состоит исключительно из атомов. При этом надо понимать, что альтернативная (реляционная) концепция в целом есть лишь частный (предельный) случай субстанциональной концепции.

* * *

При этом всё многообразие моделей и зависимостей, с той или иной точностью описывающих в настоящее время всё многообразие экспериментальных данных атомного уровня, ни в коем случае не отрицается. Необходимо всё это обобщить, так чтобы не потерять ничего из накопленного опыта. Дело не простое, но что-то предложить всё же можно.

Согласно предлагаемой модели атом состоит из ядра и электронных уровней. Ядро в свою очередь состоит из протонов и нейтронов. То есть в первом приближении ничего принципиально нового. Новое начнём вводить постепенно в виде последовательности пяти действий.

В короткой статье общего плана невозможно углубиться в тонкости и детали сложной физики, здесь сформулируем лишь ряд идей, выверенность которых будет не сколько физическая, сколько общесистемная.

Действие первое

Выше определена общая субстанциональная система координат для отражения теории атома. Теперь необходимо дать общее схематичное описание предлагаемой теории. Что и станет первым действием.

Сутью этого действия будет то, что ядерная физика уровня ядра, состоящего из протонов и нейтронов, со всей совокупностью явлений с ними связанных, возвращается в атомную физику, а то, что сегодня называют физикой элементарных частиц, будем впредь называть ядерной физикой. И для такого переноса есть два весьма веских основания. Во-первых, те частицы, что фигурируют в физике элементарных частиц, мягко говоря, не совсем и частицы в привычном для прочей физики смысле, в отличие от тех же протонов и нейтронов. А во-вторых, рассмотрение электронных уровней без детализации структуры ядер атомов сложно сделать по настоящему обоснованным.

Таким образом, элементы, из которых будет построена в первом приближении модель атома, это протоны, нейтроны и электроны. При этом радиусы атомов колеблются от 0.3 до 3 ангстрем. В центре атома - ядро, состоящее из протонов и нейтронов, радиус ядра от 0.83 до 10 фм. То есть радиус атома примерно в 30 тысяч раз больше радиуса его ядра. Таково общее привычное представление атома.

В предлагаемой модели атома в частности, и связанной с ней теории в целом, свойства протонов, нейтронов и электронов будут описываться как данность, без какого бы то ни было обоснования того, почему они такие, на все эти вопросы призвана ответить физика элементарных частиц.

Предполагается искать общее описание всех явлений, а значит и опытных данных, в виде четырёх уравнений. Самое сложное здесь в выборе базовых параметров описания. Воспользуемся на начальном этапе двумя векторными атомными потенциалами. Для определённости один из них назовём электрическим, а другой магнитным. В формальной логике нижнего уровня достаточно всего лишь «0» и «1». Можно предположить, что для описания материи атомного уровня также будет достаточно двух параметров. При этом атом (его ядро) имеет объём, а, значит, может иметь какую-то пространственную неоднородную структуру. Время в виде динамики системы и частотных характеристик, также станет одной из переменных уравнений. При этом время, пространство и материя являются здесь независимыми (по определению используемой субстанциональной концепции).

Действие второе

Это действие посвятим вопросам строения ядра из протонов и нейтронов. Сейчас в физике за их соединение отвечает так называемое сильное взаимодействие, которое в свою очередь описывается на языке физики элементарных частиц.

Ранее говорилось, что в предлагаемой теории не будет использоваться теория физики элементарных частиц, будут лишь описаны в целом протон и нейтрон с определёнными их свойствами, подтверждаемыми экспериментально. При этом хотелось бы иметь какой-то интуитивно понятный образ для описания их взаимодействия. Обратим внимание на детскую игрушку Лего, в которой различные конструкции собирают из однотипных фишек, у них для соединения имеются ушки и углубления. Эту наглядную аналогию и будем использовать для отражения сильного взаимодействия между нуклонами, то есть протонами и нейтронами.

При этом фишки, соответствующие протону и нейтрону будут иметь примерно один размер, но немного отличаться, протон будет иметь углубления, а нейтрон ушки.

На рисунках выше конструкция плоская, что удобно для демонстрации принципа действия сильного взаимодействия в ядре, в нашей же модели протоны и нейтроны будут в виде упругих шариков с выемками и выпуклостями. Количество выемок у протона и выпуклостей у нейтрона взято пока по формальному принципу минимально достаточного количества, чтобы можно было собрать ядро любого элемента таблицы Менделеева, в том числе и любого изотопа.

Сильное взаимодействие между нуклонами в современной физике описывается зависимостью на приводимом ниже графике. Оно характеризуется энергией взаимодействия, возникающей на определенном расстоянии между нуклонами.

Стараясь максимально использовать элементы имеющейся теории, опираясь на всю совокупность экспериментальных данных, начнем выстраивать новую модель атома, которая будет иметь ряд отличий, в том числе и применительно к взаимодействию между нуклонами:

1. Внутриядерные соединения допускаются лишь между протонами и нейтронами и никак иначе.

2. Само соединение протонов и нейтронов описывается не особым сильным взаимодействием, а строением нуклонов. Чтобы их соединить, необходимо приложить немалое усилие, деформировать их, после чего замок защелкивается. И потребуются значительные усилия, чтобы их разъединить.

3. Первый атомный закон, отвечающий за взаимосвязь между нуклонами, будет выражаться через магнитный (Uм) и электрический (Uе) векторные атомные потенциалы. При этом энергетическая зависимость, отраженная на приводимом выше графике, станет лишь следствием этого закона, как и другие свойства, характеризующие сильное взаимодействие.

Пока второе действие теории дано лишь эскизно, чтобы обозначить общие принципы взаимодействия нуклонов. В дальнейшем этот текст можно будет существенно расширить.