Кристаллическое устройство ядер атомов!

          

                КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ЯДРА АТОМОВ!   

1. Загадки магнитного поля.

         Автор книги  «ФИЗИКА В ИГРАХ»  Б. Донат  невольно раскрыл  всемирную тайну учёных мужей, изучающих  вековую тайну атомного ядра. Он простодушно вот что советует своим читателям: 
  -«Проткните 5-6 одинаковых пробок толстыми иголками, заранее намагниченными. Иголки  выберите длинные, ушки которых должны намагниченными одноимёнными полюсами.  Над каждой пробкой должен торчать только короткий конец. Все проткнутые пробки  опускают в воду остриями вниз. Они так и будут беспорядочно плавать,  пока не появится  интересное зрелище: так как ушки и острия всех иголок имеют одинаковый полюс (магнитный  заряд),  то пробки будут отталкиваться друг от друга,  причём   не доходя до краёв блюда с водой. Самым замечательным фактом при этом является следующий загадочный эффект: пробки с иголками  располагаются геометрическими фигурами правильной симметрии! Форма их зависит от числа намагниченных иголок: три –образуют правильный треугольник; четыре – квадрат; пять – пятиугольник;  шесть - тоже пятиугольник, но с шестой пробкой в центре этой геометрической фигуры. (почему это так? – жгучая загадка природы!).                Но это ещё не все  чудеса в блюде: точно в центр каждой  фигуры  опустите  один из полюсов постоянного магнита. Все пробки с намагниченными иголками равномерно отплывут или приплывут друг к другу, сохраняя  первоначальную симметрию! (Всё зависит от совпадения или несовпадения знака полюса иголок со знаком конца стержневого магнита).  Если постоянный магнит  удалить от поверхности воды в блюде, то пробки станут опять  сближаться, будто они соединены  с посторонним магнитом  какими-то невидимыми нитями. Если из блюда удалить одну из пробок с иголкой, все оставшиеся быстро перестроятся в новую симметричную  фигуру!»   
Впервые в мире подобные опыты провёл в 1878-м году         американский профессор Альфред Майер (1836-1897 гг.).  В воду он помещал от 2-х до 12-ти намагниченных иголок, но чертежи  полученных симметричных фигур он представил, к сожалению, не все 
               

                2. Магнитная модель атома.         

         Швейцарский  учёный Вальтер  Ритц (1878-1909гг.) разработал и опубликовал  в 1908-м году  первую и  единственную классическую модель атома, позволявшую объяснить оптический спектр  водорода (протия).  Англичанин В.Томсон в 1903-году предложил свою модель атома: в положительно заряженное облако материи вкраплены («как изюминки в пудинге») симметрично расположенные  электроны, которые могут под воздействием внешнего электрического поля смещаться внутри атома, испытывая упругие колебания  около некоторого положения равновесия. А в следующем году учёный пришёл к выводу о распределении атомных электронов по кольцам. Исходя  из своей модели,  Томсон впервые дал физическое и наглядное объяснение периодической системы Менделеева, выявив решающую роль внешних электронов в химических реакциях.     
А вот природа оптического  спектра  водорода оказался   свет оказался  по плечу лишь магнитной модели Ритца! Согласно этой модели  движение каждого  орбитального электрона обусловлено не  электрическим, а  магнитным полем ядра.  Само же ядро – это ажурный каркас, образованный магнетонами и электронами, представляющий собой   упорядоченный  квазикристалл!  Эти  представления позволяют легко, естественно и наглядно объяснить атомные спектры, а так же фотоэффект и комптон-эффект  не прибегая  к квантовым идеям.  Причём объяснить в согласии с законами классической физики и механики.         
Почему-то модель Ритца  отвергли без достаточных на то        оснований? О ней попросту забыли из-за  того, что слишком велико было увлечение тогдашнего учёного люда теорией эфира и электродинамикой Дж.Максвелла. Более того, для  отрицания   выводов  модели атома Ритца часто приводились даже  астрономические наблюдения за двойными звёздами! (Воистину: в огороде бузина, у Киеве - дядька!) Впоследствии же оказалось, что результаты этих  наблюдений не только не опровергают, но даже подтверждают их!         Завистники  таланта Ритца постарались быстро забыть о его теории вскоре после его  преждевременной смерти в возрасте 31-го года.                Далее  все теоретики  уверовали в планетарную модель атома Резерфорда, хотя она  завела атомную  ядерную физику в тупик. А ведь  по идее В.Ритца  именно пространственная структура магнитного ядра является тем самым прогрессивным центром, который управляет жизнью атома и поведением орбитальных электронов в нём подобно тому, как биологическая  клетка существует  благодаря своему ядру  и информационной молекуле ДНК.                Несмотря ни на что, но   в истории физики осталась-таки бессмертная  память  о  молодом и талантливом швейцарце в названии мировой постоянной Ридберга-Ритца, честь первого расчёта которой присвоил себе плагиатор Н.Бор!    

3. Сказка о волшебном веретене.   

У знаменитого француза Шарля Перро есть литературное      произведение не менее известное чем «Золушка». Называется оно «Спящая красавица». В нём повествуется о роковой забывчивости новорожденной принцессы, Они  не только не  пригласили на пир злую фею по имени Карабасс, но и не поставили  для неё и столовый  прибор когда та пришла во дворец не званной.      
       - Знайте же, - зловещим голосом сказала обиженная фея. –             Когда принцесса уколется о веретено, весь дворец, каждый человек  и каждое живое существо в нём   заснут на многие века!               
       В величественном Дворце Физики печальный удел «Спящего принца» выпал на англичанина Джорджа Уленбека.  Это он в 1925-м  году  для объяснения эффектов Зеемана и Штарка  совместно с  С. Гаудсмитом  неосмотрительно ввёл в теорию атома понятие спина  орбитального электрона (английское слово «spin» в переводе  на русский язык означает «веретено»).  Историки физики  свидетельствуют, что Уленбек  отправил свою статью в научный журнал, а уж только потом после консультации с Г. Лоренцем выяснил, что скорость вращения   экваториальных точек этой элементарной частицы  для его гипотезы   должна быть в 300 раз (!!!) больше скорости света!  Пристыженный автор потребовал возврата ошибочной статьи из редакции научного журнала, но было уже поздно: статья о спине уже вышла в свет, а  «волшебное веретено» укололо не только Джорджа, но всех творцов атомной теории в мире.  (Тут уместно  вспомнить, что даже  педантичный  М.Планк при выводе своей знаменитой формулы излучения необоснованно  употребил   вместо суммы квантов энергии излучения определённый интеграл по частоте в  её пределах от нуля до бесконечности.  Учёному люду  известно  об этом,  но  исправить его ошибку никто  не хочет)!  Люди в научных мантиях  заснули на века по проискам злой феи!  Ведь только в беспробудном сне можно верить, что электрон имеет спин, равный половине  единицы измерения.  У гипотетической частицы  фотон нет массы покоя, значит, не может быть и «веретена», зато  спин фотона считается  равным  плюс-минус  единице!    Под  раздачу спящих творцов физической картины мира подарков в виде  необъяснимых спинов  попали не только лептоны, мезоны,  барионы и сотни других якобы элементарных  и не элементарных частиц.  Оказалось, что массивные и сверхмассивные ядра атомов  тоже  скрипят, вращаясь подобно лопастям ветряных мельниц, вокруг своих осей и  имеют, якобы,  спин, равный половине   у нейтрона  до 7/2 единиц  у  Плутония -237.                А там  к обычному  «веретену ядер» вскоре подоспело и  следующее чудище из кошмарных сновидений под названием «изотопический спин»! Не поддаётся осмыслению человеческим  разумом и понятие  о магнитных  моментах ядер!  Ладно, можно  предположить его у сложного  по составу нейтрона в размере -1,913 ядерного  магнетона,  а вот у элементарного  протона  откуда он взялся,  да ещё с величиной  +2,793 единиц?    Вера  в спин ядер настолько стала крепка, что или во сне, или в состояния бодрствования, но   кто-то из теоретиков придумал «катастрофу для атома азота», в результате  чего электрон, этот  второй из кирпичиков  мироздания,  был изгнан из атомных ядер. Это привело потом  к неуклюжему объяснению наблюдаемого в природе   испускания из ядер бета-частиц  ни чем иным, как  процессами испарения    ядерной жидкости!               
Но и этих выдумок спящим мудрецам показалось мало. Многострадальному атомному ядру они приписали   мифические сильные и слабые взаимодействия, не менее загадочные квантовые числа и  орбиты отдельного вращения для протонов и нейтронов      
        Много же, много вреда физике атома и ядра принесла  злая фея своим  волшебным веретеном, спином!       

                4. Выдумка удивительной частицы!         

         В спящем Дворце Физики вялых обитателей вдруг посетило страшное видение  о том, что непрерывный  бета-распад  радиоактивных ядер атома противоречит Закону Сохранения Энергии! Это же надо присниться такому?
В декабре 1930 года неутомимый выдумщик  В. Паули в своём письме к участникам собрания учёных мужей в Тюбингене  предпринял отчаянную попытку  сохранить этот Закон. Он написал, что в ядре атомов существует нейтральная  и бестелесная частица спина ;, которая  вылетает-де из ядер вместе с бета-частицей.  Итальянец Э. Ферми назвал её впоследствии «нейтрино».
Добавление  к двум элементарным частицам материи ещё одной   неуловимой частицы казалось пресловутым умножением  сущностей, искусственной гипотезой для спасения старого закона Природы. Не случайно В.Паули  целых три года  воздерживался от публикации своей идеи и обсуждал её с физиками устно. Однако  всё это время «допущение  нейтрино в копилку Природы казалось признаком дурного вкуса, из-за чего теоретики принимали альтернативу, предложенную Н.Бором, т.е. гипотезу о нарушении Закона Сохранении Энергии.    
        С 1932-го года – «года чудес» для ядерной физики на нейтринную чашу весов добавляются, а с другой стороны – убираются все старые гири.  Так называемое открытие нейтрона привело (хотя и не так легко и быстро) к тому, что внутри  атомных ядер не нашлось места для обычных электронов.  Вышеупомянутый  Э.Ферми тут же выдвинул теорию бета-распада и, якобы, получил из неё важное следствие – формулу бета – спектра. Из сравнения результатов формулы   с результатами эксперимента следовало, что масса покоя нейтрино близка или равна  нулю. ( Зато имела подобно тоже  бестелесному фотону спин, равный половине единице).   
       Однако теория Ферми о слабом взаимодействии не для всех учёных стала решающим доводом в пользу нейтрино. Главная причина заключается в том, что она  была аргументом не такой ценности, как соображения  в пользу гипотезы о  не сохранении  Основного Закона  Природы. Она не привлекла новых принципиальных идей и очень мало подходит на ожидаемую теорию «следующего поколения» после квантово механики. Всё её совершенство  свелось к внешнему оправданию, а подлинно глубокие проблемы ядерной физики в ней просто удалось запрятать в новую физическую константу Ферми, характеризующую  бета- взаимодействие и лишь ожидающую новые сведения  к фундаментальным постоянным.      

       Несмотря на это, 28 мая 1932 года  советский физик Д. Д. Иваненко высказал предположение, что новая сложная частица из протона, электрона и нейтрино является структурным элементом атомного ядра. Вероятнее всего, она образовывается в молекуле водорода при К-захвате одного из двух орбитальных электронов протия, но  стойкий большевик  не стал вдаваться в подобные тонкости, а  удачно указал, что  гипотеза о нейтроне  решает проблему «азотной катастрофы», приписав  ядру этого газа состав из 7-ми протонов и 7-ми нейтронов.                В июле того же года  с большой статьёй о протонно-нейтронной модели ядра выступил В.Гейзенберг.  Правда, 36 лет   спустя   он  с горечью вспоминал, что из-за этого предложения  изгнать  электрон  из ядер,  он  был подвергнут  довольно сильной критике крупных физиков тех лет,  которые  простую картину мироздания, где фундаментальными кирпичиками вещества были протоны и электроны,  не хотели усложнять  введением в науку ещё каких-то загадочных  нейтронов и нейтрино. Но счастливое событие свершилось помимо их воли. Нерадивым творцам физической картины мира надо было лишь проснуться в заколдованном Дворце Науки  да  вспомнить о забытых ими  научных заслугах американца Альфреда Майера и швейцарца  Вальтера Ритца!       

5. Кристаллическое устройство ядра атомов.   

Целебным поцелуем Принца, разбудившим Спящую Принцессу и обитателей упомянутого Дворца,  надо  считать пророческие слова   Великого  русского  мыслителя М.В.Ломоносова (1711-1765).   
- Природа весьма проста, – учил он. – Что этому противоречит, должно быть отвергнуто!         
      В самом деле!  Периодическая таблица химических элементов Менделеева начинается с элемента протия, чей атом представляет собою стабильную систему в основном состоянии (водород)  и  нестабильную – в возбуждённом состоянии (нейтрон).  Орбитальный электрон протия создаёт в центре стабильной  частицы      достаточно сильное магнитное поле, которое  обуславливает магнитную, а не электрическую адсорбцию, Это явление  заключается в том, что если тело окружено газовой средой (в данном случае протонное ядро и нейтронное облако),  то на его поверхности   образуется тончайший слой уплотнённог газа, как бы  прилипший к активированному углю или к  селикогелю.  По мнению учёного И. Ленгмюра  адсорбированные молекулы газа на поверхности адсорбента располагаются  в виде одного слоя атомов или  молекул. Другой создатель теории адсорбции М.Поляни  считал, что  прилипший  к адсорбенту газовая шуба   стоит из многих слоёв атомов и молекул. При этом притяжение каждой частицы поверхностью адсорбента не зависит от наличия в слое других частиц. Это предположение с наглядно  объясняет практически одинаковую  величину средней  энергии связи для каждого нейтрона  во всех  ядрах от дейтрона  до урана включительно. Более того, магнитная адсорбция вполне  объясняет причину радиоактивного распада  ядер трансурановых элементов! Это во-первых.               

      Во-вторых, упомянутое выше магнитное поле   по неизвестным пока нам причинам составляет из прилипших к протонам магнитиков-нейтронов правильные геометрические фигуры. Помните опыты А.Майера?  Две иголки – гантель;  три – треугольник; четыре – тэтраэдр;  пять – октаэдр;  шесть – тоже  пятиугольник, но с одной намагниченной  иголкой  прямо в  геометрическом центре правильной фигуры.    Не о таком ли кристаллическом устройстве  ядра атомов  думал В.Ритц 100 лет назад при  разработке своей  магнитной теории?    
      Тем более, что известно об экспериментах 60-х годов ХХ века  позволяющих  утверждать  о существовании в атомных ядрах при А> 10 размытого ( диффузного)  нейтронного слоя толщиной 2,5х10(-13) см, в пределах которого плотность ядерного вещества спадает до нуля. Обнаружено также, что в этом слое существуют неустойчивые структуры  из двух, трёх, четырёх и более нуклонов , которые называются кластерами. (О.Ф.Немец, Ю.В.Гофман СПРАВОЧНИК  ПО ЯДЕРНОЙ ФИЗИКЕ. Изд-во «Наукова думка», 1975 г. стр.9).         
Кластерная модель ядра является моделью нуклонных ассоциаций, которая использует     представления  о блочной структуре. Эта модель возникла во 2-й половине 30-х годов прошлого века,  когда были систематизированы  экспериментальные данные  об энергиях связи ядер и была обнаружена повышенная устойчивость их к альфа-распаду. К ним относятся  Be-8, C-12, O-16  и другие, которые представляют правильные геометрические фигуры, образованные магнитным полем орбитальных электронов атома из нейтронов-магнитиков  в ядре. Дж.Уилер ещё в 1937-м году предположил, что упомянутые  ядра  состоят из альфа-частичных кластеров (блоков). Ядро же Li-6 значительную часть времени своего существования  представляет собою, дескать, структуру из дейтрона и альфа-частицы,  вращающихся,  якобы, вокруг общего центра тяжести Более чем вероятно, что  и этот автор ядерной модели  ещё спал в заколдованном  злой феей Дворце Науки, ибо большую точность имеет описание этого ядра как структура из альфы-частицы, нейтрона и протона.    
  В заключение надо сказать, эффекты  аьфа-частичных корреляций систематически проявляются лишь в ядрах с A <40. В более тяжёлых ядрах имеются лишь отдельные и незначительные проявления этих эффектов, но  бета -  и  гамма- излучения  легко объясняются!