Сверхпроводимость в эмиссионной теории

 
   У металлов валентные электроны слабо связаны с ядром, и в каждом атоме металла эти электроны могут попасть в зону проводимости, оставляя в остатке положительный ион. Если атомы находятся друг от друга на расстоянии, при котором происходит перекрытие их зон проводимости, оторвавшиеся валентные электроны связывают между собой образовавшиеся ионные остовы. Возникает металлическая связь, объединяя положительные ионы в кристаллическую решетку, где валентные электроны свободно движутся в пространстве между узлами решетки, образуя электронный газ.


    Наличие электронного газа есть причина появления тока, но не скорость его распространения.Скорость движения электронного газа около 10 км/сек, а скорость движения тока равна скорости света. На конце 1000 км отрезка линии электропередач ток появляется практически мгновенно. В эмиссионной теории электрон представляется в виде тора, через отверстие тора набираются мельчайшие частицы эфира и периодически выстреливаются порциями из противоположного отверстия. В одном куб.см кристаллической решетки металла находится атомов (и не меньшее число электронов в зоне проводимости) определенных числом с 23-ми нулями. Из этого количества миллионы электронов будут примерно параллельны между собой. Для выстреливаемых порций эти электроны образуют линейку, где движение порций обеспечиваются по сквозному ряду отверстий. Скорость выстреливаемых частиц не меньше скорости света.


    Эмиссионная теория предполагает, что пространство заполнено мельчайшими частица эфира, движущимися хаотично со средней скоростью, не меньшей скорости света. Эти частицы достигают ядра, поглощаются им, и затем ядром излучаются. Сколько частиц за единицу времени поглотится ядром, столько же ядром и излучается. В объеме атома это число частиц постоянно. Плотность частиц от ядра до последней орбиты электрона распределяется по закону обратных квадратов. Поглощение и излучение ядром частиц объясняет нулевые колебания ядра.


    Спектр атома один и тот же, как в межзвездном пространстве при температуре нуль градусов по Кельвину, так и в земных условиях, измеряемых на атомах в газообразном состоянии при тысячах градусов. Это означает, что расстояния орбит электронов от ядра не зависят от температуры. Влияние температуры на атом описывается через коэффициент теплового расширения. Для низких температур действует закон Дебая, где с температуры, называемой температурой Дебая, коэффициент теплового расширения пропорционален кубу температуры. Тепловое расширение определялось для материалов, объединенных в кристаллическую структуру, на диапазоне от нуля градусов Цельсия до нескольких тысяч градусов и в этом диапазоне коэффициент теплового расширения постоянен. Однако для низких температур, учитывая закон Дебая, коэффициент расширения при комнатной температуре для ряда материалов завышен.


  Подавляющее большинство химических элементов и соединений имеют кристаллическую структуру в виде решетки, где в узлах решетка находятся ионы химических элементов, а расстояние между узлами определяет параметр решетки. Поскольку понижение температуры на размер иона не влияет, уменьшение размеров материала при понижении температуры происходит за счет уменьшения параметра решетки. Расстояние между ионами определяется общей зоной проводимости, уменьшение этой зоны увеличивает плотность электронного газа и, тем самым, уменьшает длину свободного пробега валентных электронов вплоть до их полной остановки.


   Иллюстрируем предыдущие абзацы на примере кристалла Ниобия (Nb), имеющего наибольшую температуру перехода в состояние сверхпроводимости равную 9,46 К. Параметр решетки равен расстоянию между центрами ионов 3,3 ангстрема (330пм), радиус иона валентностью +5 равен 78пм, зона проводимости равна расстоянию между ионами 330 – 78х2 = 174пм. Коэффициент теплового расширения Ниобия, для диапазона положительных температур равен 7,3 пм/К . Для Ниобия температуру Дебая 275 К, что соответствует +2 градусов Цельсия. Умножая коэффициент теплового расширения 7,3 пм/К на куб от разности температур (275 – 9,46 = 265,54) имеем величину 136,7 пм. Зона проводимости сократилась до 37,3пм (174 – 136,7 = 37,3) или 0,373 ангстрема.


    Радиус атома в кристалле равен сумме радиуса иона и занятую электронами половину зоны проводимости. Радиус Ниобия до охлаждения соответственно 78 + 174/2 = 165пм, охлажденного до сверхпроводимости равен 78 + 37,3/2 = 96,7пм. По эмиссионной теории, атом по всему своему объему заполнен мельчайшими частицами, испускаемыми атомным ядром. Плотности этих частиц в атоме до охлаждения и после охлаждения равны отношениям кубов от значений радиусов. Для атома Ниобия получается, что плотность частиц в объеме его атома при переходе к сверхпроводимости увеличивается в пять раз (165/96,7 = 1,7; в кубе 1,7 х 1,7 х 1,7 = 4,9).


  Частицы эфира могут двигаться не только хаотично, но и образовывать потоки или течения с мощностью, недостаточной для образования фотона. Фотоны наименьшей мощности определяют нижнюю границу радиодиапазона порядка 300 Кгц. Потоки меньшей мощности ответственны за передачу магнитной энергии. Увеличение потока частиц от ядра в пять раз превышает поток частиц направленных к сверхпроводнику извне, т.е. поток частиц, который определяет магнитное поле окружающее сверхпроводник. Внешнее магнитное поле вытесняется из сверхпроводника.


    Мощность потока характеризуется не только числом частиц на единицу площади, но и общей шириной потока. В более широком потоке существуют локальные потоки меньшей ширины. Менее широкие потоки со временем рассасываются в более широком потоке или течении. Наиболее широкое течение можно рассматривать как гравитацию. Поток, двигаясь навстречу течению, тормозится, частично рассеивается и отклоняется в сторону движения течения. Фотон, влетающий в область атома, растягивается в струйку. В атомах кристалла при температуре, переводящий кристалл в состояние сверхпроводимости, плотность частиц высока настолько, что струйка фотона развалится сначала на части, затем на поток частиц, который и достигнет ядра атома. Фотоны низкой энергии, в том числе тепловые и оптические, ядра атома не достигают и не приводят к его раскачке.


   Явление сверхпроводимости в господствующей теории объясняется появлением при температуре близкой к нулю градусов Кельвина связанной пары электронов с противоположными по знаку проекциями спина, суммарным импульсом, равным нулю и носящей название куперовской пары. В эмиссионной теории предполагается, что электрон состоит из вращающихся в двух плоскостях мельчайших частиц и имеет форму тора. Тор имеет две оси вращения: кольцевое вращение, и тороидальное. Кольцевое вращение определено изначальным вращением струйки, тороидальное образуется за счет прохождения через центр тора порций излучаемых частиц.


    Порции частиц, излучаемых ядром, влетают в отверстие тора по направлению тороидального вращения, излучаются через выход. Электрон входным отверстием тора всегда направлен в сторону ядра, что трактуется как спин электрона. Кольцевое вращение двух встречающихся электронов от разных ионов имеют встречные спины и встречное направление кольцевого вращения. За счет встречного кольцевого направления вращения электрон «катится» своим диаметром по диаметру другого электрона и тем самым электроны подтягиваются друг к другу, образуя куперовскую пару.


   Тороидальная структура электрона может объяснить образование куперовской пары, но не является доказательством ее истинности. Более логичным представляется предположение, что электрон в зоне проводимости относительно неподвижен, расположен в сторону ионов своим диаметром, подпитывается порциями частиц от ядер обоих ионов, и «висит» между ионами кристаллической решетки в равновесном состоянии. При появлении внешнего источника электроны выстраиваются в линейку и передают ток, обмениваясь выстреливаемыми порциями частиц.


   Материалы, с повышенной температурой перехода в состояние сверхпроводимости, ищут на пути новых технологий. Первыми из них были материалы на основе оксидов меди (купраты), где тонкие слои оксидов находятся в тисках между другими атомами, легирующими проводящий слой. Уменьшением расстояния между слоями до величин в два ангстрема достигнута температура перехода к сверхпроводимости 135 градусов К. Для господствующей теории это была неожиданность. Второй неожиданностью было открытие железосодержащих сверхпроводников. Свойство сверхпроводимости проявляют структуры на основе графена, что тоже неожиданно, но уже не воспринимается сенсацией.


   Развитые страны резко увеличили финансирование экспериментов, не дожидаясь создания всеобъемлющей теории. Ожидается появление новых приборов и инструментов в области электротехники и медицины. Происходит изучение сверхпроводимости у органических соединений. Максимальная температура перехода найденных органических соединений в сверхпроводящее состояние составляет 33 К. Использование эффекта левитации пока остается за пределами экспериментов, но изучение органических сверхпроводников не останавливается.