CC BY
48
ФИЗИКА
ПОСТОЯННАЯ ТОНКОЙ СТРУКТУРЫ - МАСШТАБНЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ФАКТОР
А.П. САВРУХИН, проф. каф. физики МГУЛ, канд. техн. наук
Реакция аннигиляции, эффект Комптона, дифракция частиц свидетельствуют о наличии глубокой степени родства между частицами и фотонами. Поэтому Шредингер и де Бройль утверждали, что частицы обладают собственной частотой гипотетического колебательного процесса, стоячими собственными колебаниями.
В таком случае электрон представляют частицей в виде замкнутой волны. Магнитный момент такого электрона близок к величине магнетона Бора
e • 5
^ = 1 •5 =
К
ч
2п,
= ^ 5 •
Магнитная энергия витка будет равна
E =-
L • i2 ц„ • Х, f e • с'2
V Х k
= E •а •
22
Ей равна энергия электрического поля
частицы с комптоновской длиной Х
71
2
e
E =--------= Е0 •а
e 4nsc • rk
Выражение для энергии сильного поля
тогда имеет вид _____
Eh = E0Vi—а2 .
Как показано на рис. 1, энергия фотона при образовании атома водорода примерно равна энергии Ридберга ER
Eo -E h = Eo(1 -V1 -а2) = 0,5Eo •а2.
Здесь электромагнитная компонента отложена по горизонтали, а сильная - по вертикали.
В процессе сближения электрона с протоном излучение отсутствует, поскольку имеет квантовый характер. Поэтому энергия электрона не изменяется, а вектор ab = E0 лишь поворачивается против часовой стрелки (растет его фаза ф).
Необходимо принять условие: если электрическая сила притяжения этих частиц пропорциональна г2 , то расталкивающая сила другого поля должна возрастать при уменьшении дистанции между ними быстрее, например, как г3. Тогда при достижении расстояния, равного размеру атома, эти силы уравновесятся. Далее развивается процесс, эквивалентный столкновению электрона со стенкой, в результате чего формируется фотон.
Рассмотрим распад пиона массой mна электрон и нейтрино. Выражение для энергии e1 электрона сразу после распада имеет вид
22 m + m el = - п e
2m
mm
п +_e_
m
-^ = 1,003а
e2 m
Тогда получим — = —e— m2
e
m 2
Более точно —- =--1
m а
e
с погрешностью 0.0002.
Принято в ядре рассматривать ядерное взаимодействие только как сильное. Так ли это на самом деле? Разделите массу протона на 137 (величина, обратная постоянной тонкой структуры), и получите 6,8 МэВ. Как уже указывалось для электрона, это есть ЭМ компонента полной энергии протона. Расчетные величины энергии связи нуклонов указываются равными 6-8 МэВ. Как видно, в ядре, как и в атоме, и в электроне, уравновешиваются два вида сил.
Наблюдаем следующий ряд энергий, расположенных по степеням постоянной тонкой структуры (таблица).
х
Рисунок. Векторная модель электрона
Таблица
Обозна- чение Выражение для энергии Величина Название
ERa 0,5E0a3 0,1 эВ Энергия водородной связи
Er 0,5E0a2 13,6 эВ Энергия ионизации атома водорода
E e E0a1 3,73 кэВ Энергия электрического поля электрона
En Ena 0,511 МэВ Энергия электрона
К E0(2a-1 - 1) 139,57 МэВ Энергия пиона
E. i E0a-2 9,56 ГэВ Энергия группы частиц Ипсилон
Примечание. Подробнее см. на сайте http://savrukhin.narod.ru
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2007
159
