КВАНТОВОМЕХАНИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ ПРИРОДЫ ШАРОВОЙ МОЛНИИ. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ (И ХРАНЕНИЯ) ШАРОВОЙ МОЛНИИ ПРИ ПОМОЩИ КОРОННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАЗРЯДА, ВОЗНИКАЮЩЕГО В РЕЗУЛЬТАТЕ ГРОЗОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, ИЛИ ЛИНЕЙНОЙ МОЛНИИ, ВОЗНИКАЮЩЕЙ МЕЖДУ ГРОЗОВЫМ ОБЛАКОМ И ЗЕМЛЕЙ.
ЭТА РАБОТА ЯВЛЯЕТСЯ ЛОГИЧЕСКИМ ПРОДОЛЖЕНИЕМ ПЕРВОЙ РАБОТЫ АВТОРА ПОД НАЗВАНИЕМ «АБСТРАКТНАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КВАНТОВОЙ СТРУКТУРЫ СОБСТВЕННОЙ Ψ - ОБЛАСТИ ЭЛЕКТРОНА И, СОЗДАННАЯ НА ЕЕ ОСНОВЕ, КВАНТОВОМЕХАНИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ ПРИЧИНЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ И 11-ЛЕТНЕГО ЦИКЛА СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ. ГЛОБАЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК НОВОЙ (НЕ УГЛЕВОДОРОДНОЙ) ФОРМЫ ЭНЕРГИИ»
АВТОР А. Н. КИРИЛЬЧУК Авторство подтверждается копией свидетельства о регистрации авторского права, которое здесь прилагается. Произведение содержит в себе 104 страниц текста, более 60 рисунков и фотографий.
УКРАИНА. ОДЕССА. 2012
0
THE QUANTUM-MECHANICAL CONCEPT OF THE NATURE OF THE FIREBALL. THE DESCRIPTION OF EXPERIMENTAL INSTALLATION FOR CREATION (AND FOR STORAGES) OF THE FIREBALL WITH THE HELP OF THE AIR ELECTRIC DISCHARGE, RESULTING STORM ACTIVITY, OR OF THE LINEAR LIGHTNING, BEATING BETWEEN THE STORM CLOUD AND THE EARTH.
THIS WORK IS LOGIC CONTINUATION OF THE FIRST WORK OF THE AUTHOR UNDER THE NAME «THE ABSTRACT PHYSICAL MODEL OF QUANTUM STRUCTURE OWN Ψ -AREA OF THE ELECTRON AND, CREATED ON ITS BASIS, QUANTUM-MECHANICAL THE CONCEPT THE REASONS OF THE ORIGIN OF THE MAGNETIC FIELD OF THE EARTH AND 11-YEARS THE CYCLE ACTIVITY OF THE SUN. GLOBAL SOURCE NEW (NOT HYDROCARBONIC) FORMS OF ENERGY»
THE AUTHOR A. N. KYRYLCHUK The authorship is confirmed by a copy the Certificates about the registration of the copyright, which here is attached.
The text is written in Russian. Product comprises 104 pages of the text and more than 60 drawings and photos.
UKRAINE. ODESSA. 2012
1
Many years physicists try to create a fireball in the laboratories. For this purpose they use various types of electric discharges. However, all their attempts have not given desirable result. The shone spheres received as a result of these experiments, at all did not possess those unique physical properties which are inherent in a natural fireball. These physicists could not receive object which they have defined to themselves as the purpose as their representation about the material nature of a fireball was erroneous. In this book «THE QUANTUM-MECHANICAL CONCEPT OF THE NATURE OF THE FIREBALL. THE DESCRIPTION OF EXPERIMENTAL INSTALLATION FOR CREATION (AND FOR STORAGES) OF THE FIREBALL WITH THE HELP OF THE AIR ELECTRIC DISCHARGE, RESULTING STORM ACTIVITY, OR OF THE LINEAR LIGHTNING, BEATING BETWEEN THE STORM CLOUD AND THE EARTH» the author tried to tell, what a valid material nature of a
fireball is. And also to tell, that only as a result of use of an atmospheric or terrestrial electricity (for example, in the form of a linear lightning between a storm cloud and the earth, or in the form of a corona discharge («a fire sacred Elma»)), received communication with the gravitational processes occurring in the Earth, this surprising phenomenon which is sometimes observed in the nature under the name "fireball" can be created. For full understanding of the mechanical concept of a fireball the knowledge of the first book of the author is necessary. This part of the book is shown for preliminary viewing of the beginning of the book and increases of trust to its author. All who wishes to buy all text of the book (the book is written in Russian) can write to the author to the address E-mail:
[email protected] 2
DIE QUANTENMECHANISCHEN KONZEPTION DER NATUR DES KUGELBLITZES. DIE BESCHREIBUNG DER EXPERIMENTALEN ANLAGE FÜR DIE BILDUNG (UND DER AUFBEWAHRUNG) DES KUGELBLITZES MIT HILFE DER ELEKTRISCHEN KORONAEENTLADUNG, DIE IM ERGEBNIS DER GEWITTRIGEN TÄTIGKEIT ENTSTEHT, ODER DES LINEAREN BLITZES, DER ZWISCHEN DER GEWITTRIGEN WOLKE UND DIE ERDE SCHLÄGT.
DIESE ARBEIT IST EINE LOGISCHE FORTSETZUNG DER ERSTEN ARBEIT DES AUTORS UNTER DEM TITEL «DAS ABSTRAKTE PHYSISCHE MODELL DER QUANTENSTRUKTUR DES EIGENEN Ψ -GEBIETES DES ELEKTRONS UND, GESCHAFFEN AUF IHRER GRUNDLAGE, DIE QUANTEN-MECHANISCHE KONZEPTION DES GRÜNDES DER HERKUNFT DES MAGNETISCHEN FELDES DER ERDE UND DES ELFJÄHRIGEN ZYKLUS DER SONNIGEN AKTIVITÄT. DIE GLOBALE QUELLE NEUEN (NICHT KOHLENHYDRATHALTIG) DER FORM DER ENERGIE»
DER AUTOR A. N. KIRILTSCHUK Die Urheberschaft wird von der Kopie des Zeugnisses über die Registrierung des Urheberrechtes bestätigt, das hier beigefügt wird.
Das Werk ist russisch geschrieben. Hat 104 Seiten des Textes und mehr 60 Zeichnungen und der Fotografien.
DIE UKRAINE. ODESSA. 2012
3
Bereits viel Jahre viele Physiker versuchten, in den Laboren den Kugelblitz zu schaffen, verschiedener Art die elektrischen Entladung verwendend. Aber alles diese Versuche haben das erwünschte Ergebnis nicht gegeben. Die leuchtenden Kugeln, die im Ergebnis dieser Experimente bekommen sind, verfügten über jene einzigartige physischen Eigenschaften ganz nicht, die dem natürlichen Kugelblitz eigen sind. Diese Physiker konnten das Objekt nicht bekommen, das sie sich wie das Ziel bestimmt haben, da ihre Vorstellung über die materielle Natur des Kugelblitzes falsch war. In diesem zweiten Buch
«DIE QUANTENMECHANISCHEN KONZEPTION DER NATUR DES KUGELBLITZES. DIE BESCHREIBUNG DER EXPERIMENTALEN ANLAGE FÜR DIE BILDUNG (UND DER AUFBEWAHRUNG) DES KUGELBLITZES MIT HILFE DER ELEKTRISCHEN KORONAENTLADUNG, DIE IM ERGEBNIS DER GEWITTRIGEN TÄTIGKEIT ENTSTEHT, ODER DES LINEAREN BLITZES, DER ZWISCHEN DER
GEWITTRIGEN WOLKE UND DIE ERDE SCHLÄGT» der Autor zu erzählen versuchte, welche die materielle Natur des Kugelblitzes ist. Sowie zu erzählen, dass nur im Ergebnis der Nutzung der atmosphärischen oder Erdelektrizität (zum Beispiel, in Form vom linearen Blitz zwischen der gewittrigen Wolke und der Erde, oder der Koronaentladung «des Feuers Heiligen Elma»), bekommend die Verbindung mit den Gravitationsprozessen, die innerhalb der Erde geschehen, jenes merkwürdiges Phänomen geschaffen sein kann, das in der Natur unter dem Name "der Kugelblitz" manchmal beobachtet wird.
Für das volle Verständnis der quantenmechanischen Konzeption des Kugelblitzes ist das Wissen des Inhalts des ersten Buches des Autors notwendig. Dieser Teil des Buches ist für die vorläufige Studien die Anfange des Buches und der Erhöhung des Vertrauens zu ihrem Autor gezeigt. Alle, wer wünscht den ganzen Text des Buches zu kaufen (das Buch ist russisch geschrieben), können ihrem dem Autor an die Adresse schreiben E-mail:
[email protected] 4
УКРАИНА. Министерство образования и науки Украины. Государственный департамент интеллектуальной собственности. СВИДЕТЕЛЬСТВО № 37572 о регистрации авторского права на научное произведение «Квантовомеханическая концепция природы шаровой молнии. Описание экспериментальной установки для создания (и хранения) шаровой молнии при помощи коронного электрического разряда, возникающего в результате грозовой деятельности, или линейной молнии, возникающей между грозовым облаком и землей». Автор Кирильчук Андрей Николаевич. Дата регистрации 23.03.2011.
5
СОДЕРЖАНИЕ. 14.0. ОБЪЯСНИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕТКИ. Стр. 1-3 14.1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УРОВНИ g-ЧАСТИЦЫ, НАХОДЯЩЕЙСЯ В ТРЕУГОЛЬНОЙ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЯМЕ ГРАВИТАЦИОННОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ У ЕЕ ПОВЕРХНОСТИ. Стр. 4-7 14.2. g-ЧАСТИЦА В ТРЕХМЕРНОМ ПОТЕНЦИАЛЬНОМ «ЯЩИКЕ». Стр. 8-17 14.3. ПОВЕДЕНИЕ КВАНТОВОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ, СОСТОЯЩЕЙ ИЗ n ТОЖДЕСТВЕННЫХ БОЗЕ-ЧАСТИЦ. УДЕРЖАНИЕ БОЗЕ-ЧАСТИЦ В «ЯЩИКЕ» МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ СИСТЕМЫ. Стр. 18-22 14.4. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ И ГРАВИТАЦИОННАЯ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ПРИРОДЫ ШАРОВОЙ МОЛНИИ. Стр. 23-35 14.5. ОПИСАНИЕ НЕКОТОРЫХ СЛУЧАЕВ ПОЯВЛЕНИЯ ШАРОВОЙ МОЛНИИ. ОБЪЯСНЕНИЕ ПРИЧИНЫ ИСЧЕЗНОВЕНИЯ ЗОЛОТЫХ КОЛЕЦ И МОНЕТ ПРИ ПОЯВЛЕНИИ ШАРОВОЙ МОЛНИИ. g-ЧАСТИЦА, КАК КОРПУСКУЛЯРНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ, ОБЛАДАЮЩЕЕ СВОЙСТВОМ СОЗДАВАТЬ ГРАВИТАЦИОННУЮ ВОЛНУ. Стр. 36-50 14.6.ОБЪЯСНЕНИЕ ПРИЧИНЫ ИСЧЕЗНОВЕНИЯ ЗОЛОТЫХ КОЛЕЦ И МОНЕТ ПРИ ПОЯВЛЕНИИ ШАРОВОЙ МОЛНИИ, А ТАК ЖЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ДРУГИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ В СЛИТОК. Стр. 51-60 14.7. «ОГНИ СВ. ЭЛЬМА». Стр. 61-70 14.8. ГЕОРГ РИХМАН–РУССКИЙ ФИЗИК, В ЛАБОРАТОРИИ КОТОРОГО ВПЕРВЫЕ В МИРЕ БЫЛА СОЗДАНА ШАРОВАЯ МОЛНИЯ. Стр. 71-80 14.9. ВЫВОДЫ И ИЗЛОЖЕНИЕ КОНЦЕПЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ НЕИСЧЕРПАЕМОГО ПРИРОДНОГО ИСТОЧНИКА НОВОГО (НЕ УГЛЕВОДОРОДНОГО) ВИДА ЭНЕРГИИ Стр. 81-86 14.10. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА ПО СОЗДАНИЮ ШАРОВОЙ МОЛНИИ ВНУТРИ ЖЕЛЕЗНОЙ ТРУБЫ, КАК В «ЯЩИКЕ», В РЕЗУЛЬТАТЕ ПРОХОЖДЕНИЯ ЧЕРЕЗ НЕЕ ТОКА ПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ ИЗ ЗЕМЛИ, НЕСУЩИХ С СОБОЙ g-ЧАСТИЦЫ. ДЛЯ СОЗДАНИЯ ТАКОГО ТОКА ИСПОЛЬЗУЕТСЯ КОРОННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАЗРЯД («ОГОНЬ СВ. ЭЛЬМА»), ВОЗНИКАЮЩИЙ НАД ВЕРШИНОЙ ВЫСОКОГО ТОПОЛЯ, НАХОДЯЩЕГОСЯ ПОД МОЩНЫМ ГРОЗОВЫМ ОБЛАКОМ. Стр. 87-91 14.11. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ (И ХРАНЕНИЯ) ШАРОВОЙ МОЛНИИ ПРИ ПОМОЩИ КОРОННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАЗРЯДА, ВОЗНИКАЮЩЕГО В РЕЗУЛЬТАТЕ ГРОЗОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, ИЛИ ЛИНЕЙНОЙ МОЛНИИ, ВОЗНИКАЮЩЕЙ МЕЖДУ ГРОЗОВЫМ ОБЛАКОМ И ЗЕМЛЕЙ. Стр. 92-103 14.12. ЛИТЕРАТУРА. Стр. 104
***
6
14.0. ОБЪЯСНИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕТКИ.
Уже в течение длительного времени многие физики пытаются создать в своих лабораториях шаровую молнию, используя различного вида электрические разряды. Однако эти их попытки не дают желаемого результата. Получаемые ими в результате этих экспериментов светящиеся шары совершенно не обладают теми уникальными физическими свойствами, которые присущи природной шаровой молнии. Эти физики не получили и не могли получить то, что ставили себе за цель, так как их представление о материальной природе шаровой молнии было ошибочным. На основе случаев наблюдения природных шаровых молний, описание которых было в распоряжении автора, а так же на основе тех, содержащихся в них, рисунков и фотографий, которые были собранны за многие прошедшие годы другими пытливыми умами, в большой надежде на то, что бы понять тайну ее удивительной природы, он, проведя доступный его знанию и уму анализ, создал эту теорию. В своей теоретической работе
«КВАНТОВОМЕХАНИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ ПРИРОДЫ ШАРОВОЙ МОЛНИИ. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ (И ХРАНЕНИЯ) ШАРОВОЙ МОЛНИИ ПРИ ПОМОЩИ КОРОННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАЗРЯДА, ВОЗНИКАЮЩЕГО В РЕЗУЛЬТАТЕ ГРОЗОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, ИЛИ ЛИНЕЙНОЙ МОЛНИИ, ВОЗНИКАЮЩЕЙ МЕЖДУ ГРОЗОВЫМ ОБЛАКОМ И ЗЕМЛЕЙ» автор стремился, как можно более убедительно
показать, в чем состоит материальная природа шаровой молнии. Показать, что только в результате использования атмосферного или земного электричества (например, в виде линейной молнии между грозовым облаком и землей, либо коронного разряда «огня святого Эльма»), получившего связь с гравитационными процессами, происходящими внутри Земли, может быть создан тот удивительный феномен, который иногда наблюдается в природе под названием «шаровая молния». В данной работе автор на основании абстрактной физической модели квантовой структуры собственной Ψ - области электрона, которая была изложена им в его первой работе «АБСТРАКТНАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КВАНТОВОЙ СТРУКТУРЫ СОБСТВЕННОЙ Ψ -ОБЛАСТИ ЭЛЕКТРОНА И, СОЗДАННАЯ НА ЕЕ ОСНОВЕ, КВАНТОВОМЕХАНИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ ПРИЧИНЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ И 11-ЛЕТНЕГО ЦИКЛА СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ. ГЛОБАЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК НОВОЙ (НЕ УГЛЕВОДОРОДНОЙ) ФОРМЫ ЭНЕРГИИ» и
нового, выдвинутого им в ней же, представления о физической природе спина элементарных частиц, излагает свою квантовомеханичскую концепцию природы шаровой молнии. В работе, на основании новых, добытых автором из Интернета, фактов наблюдения шаровой молнии, более подробно рассматривается как сам процесс ее образования, так и то, какой, в сущности, материальный объект она собой представляет. Для полного понимания концепции смотрите первую работу автора. Доказательство новой теории никогда не является полным по той простой причине, что взятые за основу исходные факты (например, из описания очевидцев наблюдаемого природного явления) никогда не бывают достаточно верными. Проходит какое-то время, проведенные эксперименты уточняют исходные факты и выявляют новые, в связи с чем, появляется возможность в создании новой более верной теории. Толчком создания теории послужило высказывание о «черной» молнии английского ученого Басил Шонланд в его книге «Полет молнии» [1] :
7
«Нельзя не сказать несколько слов о «черной» молнии, которую нередко демонстрируют на снимках. Эти черные стволы и ветви там, где мы ожидаем увидеть ярко белый цвет – известный фотографический эффект, получаемый, если ранее освещенную фотографическую эмульсию вторично подвергнуть действию ярких лучей». Однако когда автором этих статей были сделаны фотоснимки молний (с некоторой задержкой во времени), происходящих в дневное время, то им случайно была получена фотография, которая не согласуется с «фотографическим эффектом». На ней хорошо видно, как вдоль канала молнии располагается цепочка темных сферических образований, которые вероятней всего были сформированы какими-то силами после дробления «черного ствола» (бывшего вначале сплошным) на части. Смотрите фотографии (на правой фотографии показан фрагмент из разрядного канала в увеличенном виде). Из анализа этой фотографии следует, что «черная» молния это есть не молния в прямом смысле слова, а то оптическое очень краткое состояние самого канала молнии после того, как разряд уже свершился. Вероятней всего это связано с тем, что во время разрядного процесса канал заполняется какими-то, вошедшими вовнутрь него, структурами, которые обладают свойством поглощать электромагнитное излучение. Свет, приходящий от облаков и других объектов, создает обычное их изображение на фотоснимке и лишь от тех мест, где он был поглощен, в объектив фотоаппарата ничего не поступает. В результате получается снимок ствола «черной» молнии или цепочки черных сферических образований после его распада. Это все аналогично фотоснимкам солнечных пятен, «чернота» которых проявляется в результате того, что они излучают меньше света, чем окружающий их фон.
Обратим наше внимание на определенные факты, содержащиеся в описании случая появления шаровой молнии, которое автор нашел в научной литературе.
8
Исследователь Дальнего Востока, В.К.Арсеньев в своей книге «В горах Сихотэ-Алиня» пишет о наблюдаемой им шаровой молнии следующее: «…Это был какой-то светящийся шар, величиной в два кулака, матовобелого цвета. Он медленно плыл по воздуху, приноравливаясь к топографии места, то опускаясь там, где были на земле углубления и где ниже была растительность, то поднимаясь кверху там, где повышалась почва и выше росли кустарники, и в то же время он всячески избегал соприкосновения с ветвями деревьев, с травой и старательно обходил каждую веточку и былинку…». В работе И.П.Стаханова «О физической природе шаровой молнии» содержится такое описание: [7(№ 84)] «Г.С. Саруханян в 1958 г. видел с балкона, как во время сильной грозы в 3 м от него на перекладине турника появились языки «пламени». Затем с конца металлической трубы, которая служила перекладиной турника, соскользнул яркий белый шар диаметром 15-20 см. Он спустился вниз и на высоте около 1 метра от земли, начал двигаться горизонтально. Исчез, зайдя за угол дома. Через 30-40 с раздался сильный треск. Это случилось в 22-23 часа на станции Силикатная Курской ж.д.». В обзорной статье журнала «Техника молодежи» №7 1982 г, тех многих сообщений о случаях наблюдения шаровой молнии, которые поступили в редакцию журнала по ее просьбе, рассказывается: «Шаровая молния, спустившаяся из тучи, проникла в дом через печную дымовую трубу, сделала несколько кругов по комнате и ушла в потолок, вызвав пожар камышовой крыши дома, который был потушен разразившимся ливнем»; «Девочка, залезшая было от страха при появлении шаровой молнии под стол вместе с детьми, вылезла и открыла дверцу титана, куда та и шмыгнула». Факты, которые свидетельствуют о таких свойствах шаровой молнии, как сохранять постоянным свое расстояние до поверхности земли, при медленном перемещении вблизи нее, а так же ее стремление проникать внутрь помещений через различные отверстия в них (дымоходы, окна, двери), были взяты автором за основу для теоретического доказательства ее гравитационной природы.
***
9
14.1 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УРОВНИ g-ЧАСТИЦЫ, НАХОДЯЩЕЙСЯ В ТРЕУГОЛЬНОЙ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЯМЕ ГРАВИТАЦИОННОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ У ЕЕ ПОВЕРХНОСТИ.
Рассмотрим движение g-частицы, имеющую массу m g , у поверхности земли вдоль оси Z, которая перпендикулярна этой поверхности. При очень малой кинетической энергии вертикального движения
EК (z) ≪ A ,
(14.1)
где A - работа по преодолению g-частицей отражающего потенциала поверхности земли, область движения ее будет ограничена по высоте. Она будет ограничена снизу эффективным потенциалом отражения от поверхности земли Uo = А , а сверху гравитационным потенциалом
UP = m g gz .
(14.2)
В этом выражении символ g – величина ускорения свободного падения частицы в гравитационном поле Земли на уровне моря. Волновая ψ функция частицы в этом случае будет представлять собой плоскую стоячую волну, которая должна за пределами этой области, а значит, и на ее границах, то есть при значении координат z = 0 и z = h , обращаться в нуль. На этом основании запишем граничные условия:
ψ ( 0 ) = ψ ( h ) = 0.
(14.3)
Из вида потенциальной ямы, которая изображена нами на рис.(14.1), и уровней энергий, которые будет занимать g-частица, находясь в ней, мы видим с вами, что она не может находиться над поверхностью земли на любой высоте, она может находиться только на определенных уровнях. Самый верхний уровень ее местонахождения будет ограничен тем обстоятельством, что если кинетическая энергия ее вертикального движения EК (z) = Emax ≥ A , то она, преодолев отражающий потенциал поверхности земли, покидает потенциальную яму и уходит в землю.
10
Нашей целью является определение той высоты над поверхностью земли, на которой происходит наиболее вероятное местонахождение и, следовательно, скопление g-частиц. Для этого мы будем решать задачу о нахождении квантовомеханической волновой функции, описывающей стационарное состояние g-частиц в треугольной потенциальной яме. Решим уравнение Шредингера для стационарных состояний g-частицы при одномерном ее движении:
d 2 ψ (z) dz2
+
2mg
E − m g gz ψ (z) = 0 , ℏ2
где полная энергия g-частицы
pz2 E= + m g gz . 2mg Поскольку из этого выражения следует, что
(
)
pz = 2 m g E − m g gz , то уравнение Шредингера запишем в таком виде:
d 2 ψ (z) dz2
2
p + z ψ (z) = 0 . ℏ
По виду это уравнение подобно уравнению гармонических колебаний. Оно отличается от него только тем, что сомножитель, стоящий перед ψ -функцией, есть не постоянная, а переменная величина. Поэтому ψ функция в виде
p ψ (z) ≈ A sin z z + α ℏ будет являться только лишь приближенным его решением. Используя граничное условие из (14.3) ψ ( 0 ) = 0 , определяем, что α = 0 . Тогда выражение для ψ -функции примет вид:
p 1 ψ (z) ≈ A sin z z = A sin 2 m g E − m g gz z . ℏ ℏ
(
)
Теперь давайте мы с вами, определим высоту наиболее вероятного местонахождения g-частицы над земной поверхностью из условия
(
ρ' (z) = ψ (z)
) = 0.
2 '
(14.4)
Имеем: 2 1 ψ (z) = A 2 sin 2 2 m g E − m g gz z ; ℏ
(
)
11
( ψ (z) ) = 2A sin 1ℏ 2 '
2
2 m g E − m g gz z ×
(
)
(14.5) 2 1 1 2 m g E − 3( m g ) gz × cos 2 m g E − m g gz z = 0. ℏ ℏ 2 m g E − m g gz
(
)
(
)
Равенство нулю этого выражения возможно при условии, что равен нулю сомножитель
2 m g E − 3( m g )2 gz = 0 . Откуда определяем координату максимума плотности вероятности обнаружения g-частиц над земной поверхностью
z max ( ρ ) =
2E . 3m g g
Так как в самом верхнем положении z = h полная энергия g-частиц
E = m g gh ,
(14.6)
то, сделав подстановку, получим, что
z max ( ρ ) =
2 h. 3
(14.7)
Это согласуется с тем, что по теореме вириала потенциальная и кинетическая энергии тела, находящегося в гравитационном поле в стационарном состоянии, находятся между собой в соотношении:
EP = 2EK . Выражение (14.5) также удовлетворяется, если аргументы синуса или косинуса равны дискретному ряду значений:
1 π 2mg E − mg gz z = n , ℏ 2
(
)
( n = 1, 2,3...) .
(14.8)
Здесь значение квантового числа n = 0 недопустимо, поскольку оно обращает волновую функцию g-частицы в нуль не только на стенках потенциальной ямы, но и в области ямы, что означает отсутствие в ней g-частицы. Функция плотности вероятности ρ (z) при координате z max ( ρ ) имеет экстремальный максимум, который определяется так же и выражением (14.8), поэтому мы можем записать его в таком виде:
1 π 2 m g E − m g g z max( ρ) z max( ρ ) = n , ℏ 2
(
)
( n = 1, 2,3...) .
12
Совершив подстановку (14.6) и (14.7), находим из него высоту от поверхности земли, на которой наиболее вероятно местонахождение gчастиц: 2
zn max ( ρ ) =
3
1 πℏ n , g 2 m g
( n = 1, 2,3...) .
(14.9)
Воспользовавшись выражениями (14.6), (14.7) и этим результатом, находим уровни энергии g-частицы в гравитационной яме: 2
En =
33 πℏg mg n , 2 2
( n = 1, 2,3...) .
(14.10)
Теперь, давайте, мы с вами вычислим, на каком расстоянии от поверхности земли «висит» неподвижная g-частица, когда она пребывает в основном квантовомеханическом состоянии, т.е. когда n = 1 . Так как масса g-частицы
m g = 4,84 ⋅ 10−35 кг , то 2
z1max ( ρ ) m =
3
2
1 πℏ 1 π1, 05 ⋅ 10−34 n = 3 1 ≈ 1 м g 2 m g 9,8 2 ⋅ 4,84 ⋅ 10 −35
Если g-частица будет обладать горизонтальной составляющей скорости, то она будет совершать движение вдоль поверхности земли на этой высоте, в точности повторяя рельеф местности. Это же можно сказать и в отношении большого коллектива g-частиц, которые все находятся в одном и том же квантовомеханическом состоянии и образуют конденсат Бозе-Эйнштейна (так как спин g-частицы Lsg = ℏ ) в форме сферического объекта, именуемого шаровой молнией.
***
Эта часть книги показана с целью предварительного просмотра начального содержания книги и повышения доверия к ее автору. Все, кто желает купить весь текст книги, могут написать ее автору по этому адресу E-mail:
[email protected] 13
