Текст книги "Философия и теория «Единого поля Вселенной»"

Занимаясь орбитами электрона в атоме на протяжении двух лет, Дирак пришел к выводу, что они не подчиняются общей квантовой механике. В это время Гейзенберг предложил матричную механику. Физику-теоретику было ясно, что ключом к решению проблемы служит некоммутативная алгебра. Автор будущей теории стремился вывести уравнение, которое даст объяснение спину и будет правильно описывать поведение релятивистского электрона во внешних силовых полях. С помощью преобразований уничтожились неугодные бесконечности. Дирак признает, что ранее в физике не было такой ситуации, чтобы уравнения были написаны до того, как стал известен путь их интерпретации. Накладывая ограничения на свойства частиц и подвергнув квантовую механику релятивистскому обобщению, Дирак вывел из теоретических соображений заключение о свойстве частицы. Возникла проблема с физической интерпретацией тех результатов, которые получались с помощью новых уравнений. В простейших задачах существовали специальные правила интерпретации. Например, в матрице, описывающей энергию частицы, ее диагональные элементы описывали энергетические уровни. Дирак признает, что это было специальное предположение и оно «работало». Исправляя бесконечности с помощью правил перенормировки, ученые приходят к результатам, с очень высокой степенью точности согласующимися с данными наблюдений. Этот результат удовлетворял большинство теоретиков. Возражение, что не должны пренебрегать бесконечными величинами, ученым не нравилось. По этому вопросу у Дирака с большинством физиков-теоретиков обнаружились разногласия: «Общая идея перенормировок совершенно разумна физически, но тот способ, которым она используется здесь, неразумен, поскольку множитель, связывающий первоначальные параметры с новыми их значениями, бесконечно большой. Тогда это уже совсем не математически осмысленная процедура!» [34]. Вспоминания о построениях релятивистской теории электрона спустя 50 лет, Дирак заявил: «Я, действительно, провел всю свою жизнь в попытках найти лучшие уравнения квантовой электродинамики и до сих пор безуспешно, но я продолжаю работать над этим. Любая работа, которая ведется в этом направлении, должна основываться на разумной математике». Можно критиковать английского физика и созданную им теорию, но сам он заслуживает уважения, как преданный науке ученый, понимающий допущенные перекосы.

В начале XX века было две теории частиц, обе были «релятивистски-инвариантными, обе находились в согласии с требованиями теории преобразований». Одна из них применялась к частицам (бозонам) с нулевым значением спина, подчинявшимся статистике Бозе, а другая – к частицам со спином h/2, подчинявшимся статистике Ферми [34]. Теория Ферми применима к электронам и к другим частицам со спином h/2, например, к протонам. В обеих теориях появляются потенциалы, соответствующие внешнему полю. Превратив эти потенциалы в динамические переменные, подчиняющиеся соответствующим коммутационным соотношениям, математики посчитали, что оперируют с квантованным полем излучения, взаимодействующим с ансамблем частиц. Попытки решить волновое уравнение Шредингера, всегда заканчивались неудачей, т. к. приводили к бесконечностям. Американский физик У. Ю. Лэмб, лауреат Нобелевской премии по физике 1955 года, показал, что бесконечности можно устранить с помощью процесса перенормировки. Перенормировка предполагала, что «параметры е и m, появляющиеся в первоначальных уравнениях, не совпадают с физически наблюдаемыми величинами». Такая теория, по мнению Дирака, плохая. Он настаивал на этом все время, но большинство физиков было настроено на то, чтобы удовлетвориться такой теорией и работать с ней. Они говорили: все, что необходимо физику – это иметь какую-то теорию, дающую результаты, согласующиеся с наблюдениями. Оправдывались тем, что у них нет лучшей теории.

Не понимая философию материального мира, одни – сочиняют, другие – принимают, восхваляют и продвигают теории с псевдонаучными физическими закономерностями. Выступая в 1933 г. с речью, по случаю вручения Нобелевской премии, Дирак высказал идею, которая по настоящее время господствует в теоретической физике: «Я хочу описать здесь общие черты теории электронов и позитронов, показав, каким путем можно вывести свойства спина („вращения“) электрона и заключить о существовании позитронов с подобными же свойствами спина, способных притом уничтожаться при столкновении с электронами». Британский ученый продемонстрировал отсутствие глубоких философских знаний в понимании сущности материи. Он заявляет: «Для интерпретации некоторых новейших экспериментов необходимо предположить, что частицы могут создаваться и уничтожаться» [35]. Не существует доказательства того, что можно создавать что-либо из ничего, как и способа полного уничтожения материи. Предполагают, что закон сохранения материи сформулировал М. В. Ломоносов: «Все встречающиеся в природе изменения происходят так, что если к чему-либо нечто прибавилось, то это отнимается у чего-то другого. Так, сколько материи прибавляется к какому-либо телу, столько же теряется у другого» [48]. Древние философы высказывались еще более категорично о неуничтожимости материи.

Застой в науке начал проявляться на рубеже XIX—XX веков. Исследования американского ученого Д. Прайса показали, что расходы на науку в США растут пропорционально квадрату числа ученых, или четвертой степени числа ведущих ученых. Он пришел к заключению: прирост истинных знаний составляет все меньшую и меньшую величину, так как происходит процесс обесценивания науки за счет работ, не несущих нового знания; экспоненциальное увеличение числа научных работников приводит к снижению их творческой производительности по затраченным средствам и тормозит развитие фундаментальной науки [49]. Теряешься, когда думаешь, какое отношение к физике имеют следующие аргументы [43]: «Как следует из общего формализма Гейзенберга – Паули, для того чтобы получить рождение и аннигиляцию пар дискретными квантами электрического заряда и энергии, необходимо вторичное квантование». Теория П. Дирака – это плод фантазии ума, вероятно, талантливого математика, но слабого философа, не имеющего познаний о устройстве материи и мира. Профессор не решал физическую проблему, а подменял предполагаемые процессы математическими функциями. При создании гипотезы о возможных физических процессах в микромире, физик-теоретик использует математические приемы, избавляющие выводы теории от неопределенностей, связанных с бесконечностями. Умение выстраивать математическими методами гипотезу, не повод признавать силу философских взглядов Дирака. Постулируя теорию электронов и позитронов, Дирак оставил некоторые важные вопросы без ответа, например, что происходит с массой позитрона и электрона при их уничтожении; каким образом, из электромагнитного излучения могут возникать частицы (позитрон и электрон), обладающие массами. Интересно было бы знать, почему такие явления не наблюдаются в природе, не находят подтверждений в научных экспериментах. Общество не обязано признавать научными идеи, несовместимые с объективной реальностью.

4. Противоречивость теории в интерпретации позитрона

Современники недоверчиво отнеслись к теоретическому предсказанию Дирака о положительно заряженной частице (позитроне). Ее существование следовало из решений математических уравнений при выводе релятивистского волнового уравнения электрона. В Калифорнийском технологическом институте с помощью камеры Вильсона в сильном магнитном поле (15000 гаусс) исследовались космические лучи. В 1932 г. журнал Science опубликовал заметку сотрудника американского института, физика Андерсона. Автор сообщил, что в составе космических лучей, проходивших через камеру Вильсона, обнаружены следы необычной частицы. Ученый обратил внимание на непонятный след 1 августа 1932 года. Траектория частицы отклонялась в другую сторону, чем у электрона. К. Андерсон нашел в 1300 снимках 15 таких следов. Полученные данные были проанализированы, ученый пришел к заключению, что обнаруженные частицы – «положительно заряженные электроны». Позже их назвали «позитронами». Журнал Physical Review опубликовал 15 марта 1933 г. статью об открытии новой частицы К. Андерсоном.

Следы в пузырьковой камере, от пролетающих частиц, запечатлены на фотографиях, их обычно называют треками. После прохода частицы, линия траектории оставляет «туманный след». В камере Вильсона фотографируют капельки водяных паров, осевшие на ионах. Андерсон устанавливал принадлежность частицы к электрону с положительным зарядом, по оставленному в паровой среде камеры следу. Заключение о том, какого вида частица пролетела через пузырьковую камеру, дают, когда расшифруют след. Частицу связали с космическим излучением. Снимок трека [50] сопровождал текст: «Эта фотография была бы вполне обычной, если бы ее перевернуть „вверх ногами“». Вывод о положительном электрическом заряде элементарной частицы следовал из траектории следа в камере. Он отклонялся в другую сторону, нежели след от электрона. Длина пробега частицы в верхней половине камеры превышала пробег протона с той же кривизной траектории в заданном магнитном поле (Н = 15000 Гс) не менее 10 раз. Непосредственно из этого трека следовало, что масса частицы значительно меньше массы протона.

След, оставленный в камере Вильсона, был зафиксирован в электрическом поле, при движении заряженной частицы снизу вверх. Откровенно слабы аргументы, доказывающие открытие. Воспользуемся известными теоретическими положениями и будем рассуждать следующим образом. Частица с положительным зарядом должна была прийти южного полушария, прежде чем достичь лаборатории в северном полушарии Земли. Только после этого она могла попасть в камеру, где оставила след. В теории такое проникновение характерно для нейтрино. Нейтрино – электрически нейтральные частицы, наблюдать которые очень трудно. Они очень слабо взаимодействуют с электронами и нуклонами и потому практически свободно проходят через огромные толщи вещества. Для задержания нейтрино с энергией 10 МэВ потребовался бы слой железа толщиной не менее миллиарда километров [1, с. 395]. Заметим, что трек возник не сразу у нижней стенки, а начался при приближении к свинцовой пластине, установленной внутри камеры Вильсона. Учитывая тот факт, что частица, подобная электрону, не может прийти из другого полушария, допускаем, что это был электрон, который двигался от дна камеры. Поднимаясь в направлении свинцовой пластины, частица ускорялась, ее скорость и кинетическая энергия увеличивалась. В пузырьковой камере образовался «паровой» след. У физиков накоплена не достаточная экспериментальная база для однозначной трактовки зарядов частиц, движущихся с разных направлений. Трудно определенно заявить, каким путем частица проникла в лабораторию. Одна из составляющих вектора скорости заряженной частицы была направлена вверх. Электрон, двигаясь в обратном направлении, ведет себя как положительный заряд. На основании траекторий частиц, проявляющих положительную заряженность, Андерсон пришел к заключению, что следы оставлены позитронами. Эффект Штерна—Герлаха показал, что испаряемые нагретым катодом нейтральные атомы серебра, при движении узким пучком в магнитном поле, расщепились на две компоненты, смещенные относительно первичного направления распространения [1, с. 213]. Результат опыта ученые объяснили магнитным моментом, которым обладает атом в основном состоянии. С такой же вероятностью можно утверждать, что так могли отклоняться положительно и отрицательно заряженные частички серебра. Однако в данном случае ученые не проводят аналогии с позитроном и электроном.

При бета-распаде спектр энергий испущенных электронов или позитронов является непрерывным, простираясь от Е = 0 до Е = Е₀, где величина Е₀ называется верхней границей бета-спектра [33, с. 828]. Бета-излучение – это поток электронов или позитронов, испускаемых при бета-радиоактивном распаде атомов. В каждом акте β-распада испускается один электрон. Теоретически возможен двойной бета-распад, в каждом акте которого испускались бы два электрона (позитрона). В ткани организма бета-излучение проникает на глубину от десятых долей миллиметра до 1—2 см [51]. Открытие позитрона основано на опосредованном восприятии. Частица массой m_э и зарядом равным положительному электрону (согласно описанию эксперимента) прошла все толщи Земли на пути из южного полушария в северное, проникла в камеру Вильсона снизу. Нам не понятна уверенность экспертов в том, что был обнаружен след неизвестной ранее частицы, пришедшей из космоса. По нашему мнению, американский ученый ошибся, связывая оставленный след с античастицей электрона. Электрон и позитрон характеризуется не большой проникающей способностью. Такие частицы не способны проникать через оболочки Земли и достигать лаборатории. Теоретически частица должна была иметь максимальную скорость в точке входа в камеру Вильсона, а затем замедлятся. Поэтому след должен был начинаться не близко к свинцовой пластине, а непосредственно у стенки. Отрицательные частицы, движущейся сверху, могли быть отражены от дна вверх в самой камере. Слабое доказательство признают научным открытием в силу ложного теоретического посыла Дирака о положительном электроне. Субъективное предположение выдают за объективное доказательство. Если предположить, что электрон, движущийся в обратном направлении, ведет себя как положительный заряд, то никакого открытия позитрона не было и не могло быть.

Магнитные измерения, проведенные на ночной стороне Земли [52], показали существование геомагнитного «хвоста», вытянутого вдоль направления вектора скорости солнечного ветра. Хвост разделен слоем, в котором напряженность магнитного поля близка к нулю (нейтральный слой). Последующие измерения подтвердили предположение, что геомагнитный слой простирается за орбиту Луны. Выше и ниже нейтрального слоя силовые линии параллельны и имеют взаимно противоположные направления. Космические частицы перемешаются на большие расстояния и не затрачивают энергии, когда перемещаются вдоль силовых линий поля. Ученых разочаровывает невозможность пересечения заряженными элементарными частицами плоскости геомагнитного экватора, проникновение частиц со стороны северного полушария в южное полушарие, или наоборот. Немецкий ученый Э. Брюхе провел лабораторные модельные опыты, чтобы понять траектории частиц, идущих от Солнца. Земное магнитное поле было представлено в модели электромагнитом, заделанным в медный шар. Поле такого магнита хорошо совпадало с полем диполя и соответствовало теоретическому предположению [53]. Наиболее правдоподобным механизмом образования геомагнитного хвоста, ученые сочли проникновение плазмы солнечного ветра на ночную сторону и последующее вытягивание силовых линий потоком.

Частицы, прилетающие из космоса в северную и южную полусферы Земли, достигают геомагнитного экватора и остаются в своем полушарии. Они иногда проникают за нейтральный слой, но сила поля возвращает их в зону максимальных сил притяжения. Кроме всего прочего позитрон не способен глубоко проникать в земную кору. Заключение о происхождении и характере частицы было предвзятым, т. к. проигнорировано первоначальное направление, прежде чем она залетела в пузырьковую камеру, и рассматривалось только отклонение траектории в сильном электрическом поле. Анализом не подтверждается факт поступления с космическим излучением позитрона. По своим физическим характеристикам позитрон, как носитель положительного заряда, не мог войти снизу в камеру Вильсона и оставить в ней след. Для этого требуется пройти из Южного в Северное полушарие через слои земной коры и внутренние оболочки. Не достаточный уровень знаний о причинах образования зарядов у частиц, устройстве Вселенной и космических силах, не позволяет верить заявлению ученого об открытии отдельной частицы, несущей только положительный заряд и равной по массе электрону. Исследователи, систематически анализирующие результаты экспериментов, должны хорошо понимать природу физического явления при оценке неизвестных им свойств Варианты возможного происхождения следа в камере не рассматривались. Несмотря на слабость теоретического доказательства и отсутствие возможности проникновения позитрона из нижних оболочек Земли, экспертное сообщество признало за Андерсеном приоритет открытия частицы позитрона. Гипотеза Дирака и факты были тенденциозно соединены между собой. Мы имеем дело с тем случаем, когда желаемое выдают за действительное. Порочность подобного познания в том, что ученые не пытались проверить ошибочность теоретической концепции Дирака. Среди ученых, ожидавших экспериментального доказательства предвосхищенного события, а на деле фальшивой теории, действовал принцип: «Ах, обмануть меня не трудно! Я сам обманываться рад!».

Вера Дирака в существование отдельных магнитных полюсов была такой же необоснованной и бесплодной. Физик публикует умозрительные выводы о возможности существования частицы, наделенной магнитным зарядом, другими словами, изолированного магнитного полюса (магнитный монополь). Поиски магнитного монополя космического происхождения начались в конце XX века. Попытки обнаружить экспериментально магнитный монополь не увенчались успехом. Оценивая неадекватную модель критически, Э. Ферми вспоминает реплику Дирака: «Если мы допустим, что во вселенной существует хотя бы один монополь, то… электрический заряд окажется квантованным; поэтому магнитной массе монополя надо приписать такую величину, чтобы электрический заряд принимал экспериментально установленные значения. Другими словами, элементарный электрический заряд „заставляет“ монополь (если последний существует) иметь квантованную магнитную массу, и наоборот» [54].

Для понимания явлений микромира недостаточно классических и квантово-механических понятий и законов. Чтобы объективно рассуждать о физическом устройстве микромира, нужны принципиально новые знания о силах, создавших Вселенную. Дирак потратил творческую энергию на разработку бесплодных гипотез—призраков. Причина неудач «прорывных» теорий скрыты в попытках обоснования псевдонаучных явлений. Низкая философская культура подтолкнула ученого к поиску доказательств существования отрицательной энергии, позитрона, аннигиляции. Дирак не был способен проникать умом в суть физических процессов происходящих на уровне образования материальных структур. Иногда он отказывался (о чем писал сам) от принципиальной позиции в тех вопросах, с которыми был не согласен. Одаренный математик, привлеченный к научной работе Н. Бором, большей частью занимался подгонкой теории к результатам опытов. Отталкиваясь от закона симметрии, Дирак предположил, что каждая заряженная частица имеет своего двойника – античастицу. За теоретическим «предсказанием» наступила череда «открытий» антивеществ [18, с. 80]: антипротона, антинейтрона, антигелия, антиводорода и других частиц. В предсказаниях Дирака превалирует желание застолбить за собой первенство научного предвиденья гипотетического позитрона и магнитного заряда.

Вызывает сожаление, что академическая наука согласилась с исчезновением частиц материи, что противоречило фундаментальным законам физики и философским представлениям. Ученые придумали такие явления, как аннигиляция, «темная материя», «черные дыры» во Вселенной, отрицательная масса и отрицательная энергия, отрицательная гравитация. В отношении античастиц, которые якобы «открыты» экспериментально, проявлена близорукость и поверхностный подход. Все идеи и теории физиков, связанные с античастицами, философски несостоятельны и неприемлемы. Ложные идеи, модели и закономерности, когда-то взращенные в научной среде, продолжают действовать и в настоящее время. Они препятствуют развитию объективного знания. Деструктивный курс, завел науку в тупик. Сколько времени осталось до краха теории Дирака и подобных ей – нам неизвестно, но конец их будет бесславным.

5. Несостоятельность орбитального движения электронов в атоме

До разработки теории строения атома, мировой научной общественности доводились результаты экспериментов показавшие, что вокруг всякого движущегося заряда помимо электрического поля существует также и магнитное поле. В 1819 году Г. К. Эрстед открыл действие тока на магнитную стрелку и показал, что электрический ток создает вокруг себя магнитное поле. В 1907 г. Г. Лоренц изложил следующий теоретический вывод: пока электрон находится в состоянии равномерного прямолинейного движения, он не излучает энергии; начинает излучать, как только его скорость изменяется или по величине, или по направлению [21, с. 89]. Если электрон находится в орбитальном движении, его скорость непрерывно изменяется по направлению, следовательно, должно происходить непрерывное излучение энергии.

По взглядам, господствующим в науке, электрические заряды могут существовать в виде отрицательных электронов, а также положительных или отрицательных ионов. Согласно теории, атом в целом электрически нейтрален. Результаты экспериментов по рассеянию α– и β-частиц в веществе, проведенные сотрудниками лаборатории Резерфорда (Гейгером и Марсденом), оказались неожиданными. При прохождении частиц сквозь слой золотой фольги толщиной 0,00004 см, обнаружилось рассеяние. Отдельные α-частицы при столкновении отклонялись на угол больший 90°. Чтобы объяснить большие углы рассеяния α-частиц, Резерфорд в 1911 году выдвинул гипотезу: атом состоит из положительного ядра и окружен электронами, которые обеспечивают нейтральность атома, располагаясь на расстоянии, сравнимом с принятой величиной радиуса атома. Он указал, что причина отклонений – это результат взаимодействия частиц с положительным зарядом ядра атома [55]. Согласно воззрениям физиков, ядро атома представляет собой образование большой плотности. В ядре сконцентрирован положительный заряд и сосредоточена практически вся масса атома. По аналогии с планетарной системой, в модели атома предполагается вращение отрицательно заряженных электронов вокруг центрального ядра. Под влиянием внешних причин атом может терять, либо присоединять, один или несколько электронов, превращаясь в положительно или отрицательно заряженный ион. Положительно заряженное тело представляет собой недостаток электронов, а отрицательно заряженное – их избыток. В начале XX века возникла квантовая механика (Бор называет ее «новая эпоха в физических науках») и появилась чуждая классической физике интерпретация явлений микромира. В 1905 г. А. Эйнштейн дал теоретическое обоснование фотоэффекту. Идея заключалась в том, что свет испускается и распространяется квантами. Позже Бор напишет: «Исходной точкой стал здесь так называемый квантовый постулат, по которому каждое изменение энергии атома есть результат полного перехода между двумя его стационарными состояниями» [56].

Уверовав в планетарную теорию Резерфорда, Н. Бор обнаружил в модели недостаток: заданная конфигурация электронов не обеспечивала устойчивое равновесие электродинамических сил, действующих в системе атома. Не замечая глубинных противоречий в самой идее, датский ученый внес коррективы в гипотезу и опубликовал в 1913 г. статью «О строении атомов и молекул». Используя «постоянную Планка» и сделав упор на квантовые представления, Бор обосновал линейчатые спектры излучения атома водорода. Для того чтобы гипотеза была жизнеспособной, он сформулировал постулаты. Наиболее спекулятивные из них следующие [57]:

1. Испускание (поглощение) энергии происходит не непрерывно, а только при переходе системы из одного «стационарного» состояния в другое.

2. При переходе системы из одного стационарного состояния в другое испускается монохроматическое излучение. Соотношение между частотой ν и общим количеством излученной энергии Е дается равенством (2.3).

Согласно теоретическим взглядам Бора, законы природы не являются причинными. Поэтому атом из состояния А может самопроизвольно перейти в состояние В с испусканием света. То, что рациональная наука может существовать и после отказа от строгой причинности, удивляло Эйнштейна. Более того, отказ приводит к важным следствиям в области теоретической физики. Эйнштейн говорит: «Однако я должен признаться, что мой научный инстинкт восстает против подобного отказа от строгой причинности. Все-таки приходится признать, что сегодня мы далеки от понимания требований строгой причинности, которые казались такими самоочевидными нашим предшественникам» [58].

Постулаты Бора находятся в противоречии с классической механикой и электродинамикой. Датский ученый утверждает: при расчетах движения электронов обычная механика справедлива только для средних значений; допущение напрашивается само собой. Бор признал, что второе допущение находится в явном противоречии с общепринятым пониманием электродинамики, но оно ему представляется «необходимым» для объяснения экспериментально установленных фактов [59]. Согласно мнению ученого, единичный электрон под действием сил притяжения ядра, в отличие от планет, может двигаться по целому ряду устойчивых орбит. Бор исходит из того, что до взаимодействия с ядром электрон находился далеко от него и не обладал заметной скоростью. Заряженная частичка вначале приближается к ядру. Силы Кулона действуют между противоположными зарядами подобно притяжению магнитов. Вместо объединения, электрон начинает преодолевать силы электростатического притяжения и уходить (по невыясненной причине) от ядра на достаточно удаленную в масштабах микромира стационарную орбиту. Положительный заряд притягивает отрицательно заряженные частицы. Бор не приводит доказательств того, что позволяет электронам не приближаться к частицам ядра до полного контакта. Слабость аргументов Бора можно объяснить несоответствием содержания внутреннему устройству атома. Предполагая отсутствие поступления энергии в систему атома, автор теории не решил главные вопросы: какие силы принуждает электроны переходить на орбиты разных уровней энергий и излучать энергию; вращаться в присутствии электрических зарядов других атомов; занимать те точки на сфере вокруг ядра, которые соответствуют минимальной потенциальной энергии системы. Согласно теории, ядро – сложная система сильно взаимодействующих, расположенных близко друг к другу большого числа частиц (десятки – сотни нуклонов). Рассматривая ядерную модель как систему, в которой выполняются законы небесной механики, невозможно объяснить стабильность атома. Хроническая слабость планетарной модели атома – трудность обоснования длительной устойчивости электронов на стационарной орбите. При движении с центростремительным ускорением электрон должен излучать электромагнитные волны. Все электроны в атоме должны были постепенно сближаться с ядром и за короткое время упасть на него, растратив свою энергию.

Бор принял специальные допущения: различным стационарным состояниям соответствует испускание различного числа квантов энергии; частота излучения, испускаемого при переходе системы из состояния, в котором энергия еще не излучалась, в одно из стационарных состояний, равно половине частоты обращения электрона в последнем состоянии [57]. По теории Бора, монохроматическое излучение возникает в момент перехода электрона с орбиты на орбиту и должно непременно испускаться с частотой (ν), равной половине частоты обращения (ω) по своей последней орбите. В расчетах Бора задавалась частота обращения электрона ω = 6,2 ⋅ 10¹⁵ сек^—1 [60]. В атоме водорода радиус орбиты электрона (боровский радиус) r_Б = 0,52917 ⋅ 10^—10 м [1, с. 74]. Используя известные данные, вычислим линейную скорость электрона

v = 2πrω = π ⋅ 1,1 ⋅ 10^—10 ⋅ 6,210¹⁵ = 2,14 ⋅ 10⁶ м/с. (1.5)

Рассмотрим движение электрона в материальном теле. Известно, что заряд электрона е ≈ 1,602 ⋅ 10^—19 Кл [33, с. 910]. Число молекул, находящихся в 1 см³ идеального газа при нормальных условиях равно 2,687 ⋅ 10¹⁹ молекул/см³ [33, с. 151]. При нормальных условиях грамм-молекулы всех идеальных газов занимают объем V_μ = 22,414 л. Зная количество электронов на орбите атома, можно установить их общее число в одном грамм-моле любого вещества. Согласно постулату Бора, при нормальных условиях в одном кубическом сантиметре газа водорода одновременно вращается 2,687 ⋅ 10¹⁹ электронов.

Плотность тока при упорядоченном движении зарядов определяется выражением [33, с. 378]:

j = n₀еv_с, (2.5)

где n₀ – число электронов проводимости в единице объема; е – абсолютная величина заряда электрона; v_с – средняя скорость упорядоченного движения электронов.

Теория Бора допускает вращение электронов вокруг ядра атома с огромной линейной скоростью. Подставляя в выражение (2.5) числовые значения, получим суммарную силу токов, циркулирующих в 1 см³ газа водорода:

I = (2,687 ⋅ 10¹⁹) (1,602 ⋅ 10^—19) (2,14 ⋅ 10⁶) = 9,21 ⋅ 10⁶ А. (3.5)

Тепловая энергия, выделяемая на электрическом сопротивлении проводящей среды, пропорционально квадрату тока. Не имеет смысла считать количество теплоты, выделяемое одним кубическим сантиметром газа водорода при стационарных условиях, т. к. она будет гигантской. Если бы все электроны вращались в атомах с расчетной скоростью, то вероятней всего не существовало бы веществ в состоянии кристаллов.

Гипотезу об устройстве атома изложил Резерфорд. Бор подхватил его идею, как установленный факт. Согласно закону электростатики, однотипно заряженные частицы в ядре должны отталкиваться друг от друга тем сильней, чем меньше расстояние между ними. Прежде, чем выдвигать алогичную гипотезу, Резерфорду и Бору следовало бы объяснить, какие силы удерживают положительные заряды в плотном ядре. Понимая, что внутри вещества не существует сил, которые могут заставить электроны вращаться, Бор придумал особые условия. По выражению будущего лауреата Нобелевской премии, допущение, «представляется необходимым для объяснения экспериментально установленных фактов» [57]. Аргумент так себе. Новизна экзотической теории и магия авторитета в науке, вероятно, гипнотизирует большинство ученых. Они соглашаются с утверждением, что электроны вращаются в веществе, не получая при этом энергию из внешнего пространства. Нет оснований принимать, как некий установленный факт, существование сил, которые приводят электроны в организованное движение вокруг ядра. Ученые не желают замечать динамического эффекта, возникающего при движении зарядов в материи. Движение электронов вызвало бы в телах такой нагрев, что на планете давно бы испарилась вода и исчезла жизнь. Для теории Бора трудным является ответ на следующий вопрос: что позволяет электронам занимать нужный уровень и вращаться вокруг ядра, когда прекращается действие сил поля на заряды атома? Адекватность законов квантовой механики, если и доказывается Бором, то с помощью принятия постулатов конфликтующих с фундаментальными законами физики. Теоретик продвигает бесконечную продолжительность вращения электронов в веществе, обладающего электрическим и механическим сопротивлением движению частиц. Очевидно, объективной реальности не соответствует концепция вращения электронов вокруг положительных зарядов ядра и постулаты, принятые Бором. Оппоненты указывали Бору на слабости его гипотезы. Он соглашался с тем, что соблюдение постулата о переходе с одной стационарный орбиты на другую противоречит общепринятым законам электродинамики, но поражения не признал.