Добавим еще несколько штрихов в картину мира.
При скоростях частиц, близких к максимальной - скорости света, изменяются свойства пространства-времени-материи, точнее привычных взаимоотношений между ними.
Пространство сокращается, время замедляется, масса увеличивается. Относительно, так и называется - теория относительности (ТО), основанная Эйнштейном.
А при расстояниях, сравнимых с размерами элементарных частиц, начинает проявляться несовместимая с ТО по формулам квантовая механика (КМ), основанная Планком.
Элементарные частицы, с одной стороны (в одних экспериментах) дискретны, с другой стороны (в других экспериментах) - ведут себя как волны (точнее, подчиняются волновым законам).
Но чтобы совсем уж не отходить от дискретности - как пакеты волн, или кванты. Что интересно, вести себя как волна, может не только частица, но и их конгломерат, т.е. любое тело, Де Бройль не даст соврать.
Поскольку любое измерение процесса представляет собой тоже процесс, который должен забрать часть энергии начального процесса, для элементарных частиц точные измерения всех параметров невозможны. Так и называется - принцип неопределенности Гейзенберга.
Другими словами, измерения имеют характер вероятности, которой уже можно математически описывать структурированность систем с волночастицами.
Понять ни ТО, ни КМ до конца, тем более одновременно, не удалось никому, ни создателям, ни продолжателям.
Но формулы в области их действия работают, благодаря чему этот текст может быть написан на компьютере, передан через спутник и прочитан на другом континенте.
Помните, мир электрически нейтрален? Это благодаря тому, что положительный заряд атомных ядер уравновешивается отрицательным зарядом электронов, которые совместно с ядром создают новую структуру - атом.
У структурированности как явления, есть два полюса - максимально возможная, примером которой является сингулярность (начальная точка Большого Взрыва), и минимально возможная, примером которой является реликтовое излучение в вакууме.
Или в привычных образах - каменная скала на голом плато и песчаная пустыня, которой стало содержимое скалы под воздействием эрозии.
Одна система (концентрированность в точке и "пустая" среда) сменилась другой системой - равномерно низкоконцентрированной средой.
Если собрать вместе все физические объекты, структуры и их взаимодействия, то вроде бы должна и получиться Вселенная с наблюдаемыми свойствами, но пока набралось несколько процентов от исчисленного.
Остаток списали на так называемую "темную" материю, которой в разы больше известной, и "темную" энергию, которой еще в разы больше и того, и другого вместе взятого.
Наверно психологическая проекция, перенос характеристик собственного знания на внешний мир. Что-то еще его структурирует, чего мы не знаем.
Тем не менее, наблюдаемая часть мира, рамки которой значимы для нашего существования, относительно стабильна, измеряема и предсказуема, т.к. в конгломератах частиц статистика усредняет их хаотичность.
Структура из одинаково заряженных частиц, как отмечалось, довольно нестабильна, поэтому переходит в стабильное состояние, теряя свой и объединяясь с противоположным зарядом.
Поэтому относительно стабильными структурами являются атомы, вокруг положительно заряженного ядра которых статистически по-разному можно описать нахождение такого же количества электронов.
Отрицательно заряженные электроны по сравнению с частицами, придающими положительный заряд ядру - протонами, гораздо меньше по массе, почти в две тысячи раз.
Поэтому они проявляют свой волновой характер, не падая на ядро, а находясь на вероятностно распределенных расстояниях от ядра - орбиталях (по-простому в "электронных облаках").
Согласно принципу Паули и правилу Хунда, орбиталей может быть несколько, с разной емкостью количества электронов на одной орбитали и с разным распределением расстояний от ядра.
Полностью заполненная емкость орбитали дает уравновешенную структуру, которая не стремится вытолкнуть электрон наружу и не принимает в нее электрон снаружи.
А вот недозаполненная орбиталь (как правило внешняя) может легко отдавать свои электроны наружу, когда их еще мало, или забирать снаружи, когда их уже много.
Забегая вперед, атомная структура с недостающими или лишними электронами имеет итоговый заряд и на основании этого называется ионом, отдельная стабильность которого ниже, чем у изначального атома.
А главное, эти свойства орбиталей определяют сходное поведение элементов в столбцах таблицы периодической системы Менделеева, таких как щелочные металлы, галогены и др.
Орбитали могут не только отдавать или присоединять электроны. Мало заполненная внешняя орбиталь может совместно использовать электроны с почти заполненной орбиталью другой структуры, образуя новую структуру.
Если получившаяся структура электрически нейтральна, ее называют молекулой, если нет - опять ионом. Взаимодействие не обязательно парное, может быть и множественное (с несколькими элементами).
Взаимодействия такого рода называются химическими, а те, что с ионами - выделяют в электрохимические.
Получившиеся структуры могут через взаимодействие орбиталей создавать еще более сложные структуры, вплоть до периодических гораздо большего размера по сравнению с исходными элементами.
Образующиеся связи - химические, в случае сильного смещения к одному из элементов пары могут называться ионными, а если орбитали более "равноправны" - ковалентными.
Начинаясь с последних, понятие валентности, изучаемое в школе, уточняется несколько раз, и в общем, там, в школе, и остается.
Что более точно, все элементы различаются по способности тянуть электронное "одеяло" на себя.
Эта характеристика - относительная электроотрицательность, была введена химиком Полингом, чье имя оказалось увековеченным в названии операционной системы Linux.
Сложная структура из нескольких элементов может иметь неравномерно распределенную в пространстве плотность отрицательного (а следовательно и положительного) заряда.
Такая система может иметь характеристики в целом электрически нейтральной, но поляризованной структуры, электрически связываясь с другими поляризованными структурами в так называемую "ассоциацию".
Ассоциативная связь - не химическая, более слабая. Пример ее - водородная связь между молекулами воды, т.к. пространственно молекула воды - электрический диполь.
То есть структуры из элементарных частиц обладают характеристиками, более "распределенными" по пространству, чем исходные частицы.
Вызвано это связностью через структурные взаимодействия, менее выраженные, но более разнообразные, чем элементарные, т.к. они являются суперпозицией этих элементарных взаимодействий, которые, как мы помним, противоположно направлены.
На малых количествах частиц и расстояниях, конечно, большее значение для свойств структуры имеет плохо сбалансированное электромагнитное взаимодействие.
Гравитационное, как более слабое, становится определяющим у структур с большим количеством частиц и размерами, т.к. электрический заряд по большой структуре усредняется.
Но, конечно, можно и разбалансировать электромагнитное взаимодействие и до заметного на больших размерах.
Так, уровень за уровнем, строятся и связываются все более и более сложные системы. Диалектически, структура всегда из чего-то состоит, что можно декомпозировать хоть до элементарных частиц.
Причем характер взаимодействия структур более высокого уровня не тот же, что и на низком уровне, а обусловлен разными суперпозициями низкоуровневых, т.ч. их больше просто по комбинаторике.
Просто поразительно, как всего три вида фундаментальных взаимодействий всего трех элементарных частиц создают сначала около десятка групп по около десятка элементов, и из них выстроен почти весь видимый мир во всем его многообразии.
Опять придется отметить, что параметры образования и взаимодействия мировых структур на всех уровнях и между ними, как и для элементарных частиц, довольно тонко подстроены друг к другу, так что мир устойчив на разных уровнях. Наверно, и здесь что-то антропное.
Все это - проявление структурированности. Итак, база теперь есть, можно переходить к изучению разных явлений с этой точки зрения. В следующем материале рассмотрим диссипативные структуры.
P.S. Нельзя в одной статье описать все мироздание. Поэтому просьба не цепляться к деталям, как оно там на самом деле, тем более, что в точности это никому не известно. Да это и неважно, я формирую подход.
Начало https://aftershock.news/?q=node/561479
Продолжение https://aftershock.news/?q=node/566002
азбука для человека Будущего. Думаю, такое в первом классе будут изучать, условно говоря, если все получится
Комментарии
Можно.
Все мироздание состоит из МАТЕРИИ.
Формы этой материи разные и представлены они в Периодической системе Д. И. Менделеева.
Только не в той "обрезанной", которая уже почти 100 лет преподается во всех школах,
Опишите, пожалуйста. Я с удовольствием ознакомлюсь.
Postulat - из числа верующих в Глобальный Предитор.
Структура знания, в его мировосприятии, составлена и знания для профанов, ущербного по самой своей сути, и Истинного знания для посвяшенных, ака Тайных хранителей, да.
Метод верификации означенного Истинного Знания равно и почтенен, и прост - Вера.
При должной почтительности мб Вас приобщат к крохам малым с ладоней вечности...
Спасибо адвокат-репетитор. Я уж как нибудь сам отвечу камраду.
Для начала такая информация: Материя-Информация-Мера
В ссылке есть информация в виде ссылок на литературу.
Зачем в это лезть, когда простая классическая непротиворечивая физика не усвоена? Когда она усваивается и становится понятен научный подход, то эзотерика отметается мировоззренчески.
Да точно. Заговор "официальных ученых"(тм). Скрывают от страждущих Правду об Эфире.
Это не заговор. Это матрица, в которую их поместили.
Типа: "Учение Маркса вечно, потому-что оно верно".
Да?
Странно.
Я соглашусь, что в современной науке довольно давно наметился системный кризис, связанный с объективно исчерпанным практически полностью ресурсом базовой методики.
Была недавно хорошая статья на эту тему, про повторяемость экспериментов.
Но сама методика таки есть, и то, что на ней основано - вполне себе фундаментальное знание.
А вот верным его особо никто не спешит объявлять. Верификация через индукцию, знаете ли, верности не подразумевает.
С точки зрения современной космологии, мироздание, то есть вселенная, только примерно на 4% состоит из известной нам материи. 96% неизведанного - темного. 75% это вообще абсолютно неведомое нечто - темная энергия. Не возможно мироздание описать ни то что в статьях, а в принципе, на уровне текущего понимания действительности. Есть только модели-теории строения мироздания. Наиболее авторитетная - инфляционная модель теории большого взрыва, но и она сильно критикуется, а таких теорий и не сосчитать.
Я об этом упомянул: "Что-то еще структурирует мир, чего мы не знаем". Но космология для меня - это база структур, я хочу добраться до более близкого к нам уровня.
Как я понимаю, современные понятия о мироздании смогли как то доказать только в 50-х годах прошлого века, с момента обнаружения реликтового микроволнового излучения. Слишком мало времени прошло для того, чтобы понять все. Космология как раз и объясняет структуру всех уровней, так как без понятия момента возникновения и эволюции вселенной не возможно понять в целом ничего. Близкий к нам уровень - это о чем речь? Близкий по размерам объектов, времени существования?
«Человек есть мера всех вещей существующих, что они существуют, и не существующих, что они не существуют».
Если правильно Вас понял, то интересует как материя структурировалась до появления жизни и современного человека? Так просто все... Александр Марков. Рождение сложности. Эволюционная биология сегодня. Неожиданные открытия и новые вопросы. Александр Марков. Эволюция человека. В 2 книгах. Рекомендую на трубе посмотреть его лекции на биофаке МГУ. Чтение прекрасно и популяризировано, для неспециалиста. В эл. библиотеках в наличии. В первой книге о том, как неживое стало живым, в частности об автокаталитических и других хим. реакциях, которые могут привести к появлению репликатора - РНК, а это уже жизнь.
И до, и во время.
И после...
Чтобы понять масштабы атома, протона, нейтрона и электрона: представьте - в увеличенном размере атом, но пропорции сохраним.
Атом - футбольное поле.
Протон - мяч, лежащий в центе футбольного поля.
Электрон - пылинка, распыленная, где-то в пространстве между мячом и краями поля.
И где здесь структурированность?
Протон и электрон - элементарные частицы, атом - структура более высокого уровня со свойствами, не равными исходным.
Протон и нейтрон - составные, сложные частицы, состоящие из 3-кварков в разных сочетаниях U и D, связанные бозоном глюоном - переносчиком сильного взаимодействия - это то что известно и описано в стандартной модели. Есть данные, о том, что и лептоны, в том числе и электрон, могут быть составными (электрон разломали на 3). В теории струн, так вообще - все есть струны.
В первом материале я предупреждал, что структурированность ниже уровня протонов-электронов-фотонов я рассматривать не буду. Неклассические модели слишком спекулятивны, и мне они в дальнейшем не пригодятся.
Стандартная модель - это самая что ни на есть классика. Согласен, что рассматривать можно с любого уровня, пиндосы используя ньютоновские законы, а не ОТО смогли долететь до Луны, но при этом без ОТО вычислить орбиту Меркурия невозможно - как пример.
\\\В первом материале я предупреждал, что структурированность ниже уровня протонов-электронов-фотонов я рассматривать не буду\\\
То есть только электро - магнитные взаимодействия? А как же например радиационный распад, в котором без Z и W бозонов переносчиков слабого взаимодействия не обойтись? А как же нейтрино и мюоны - вполне себе долгоживущие, как и протоны, например?
Вы первый материал читали? "На еще более низком уровне расстояний в ядре слабое взаимодействие отвечает, за снижение структурированности (распад ядер и даже самих частиц)". И в этом тоже три вида элементарных взаимодействий упомянуты. Постскриптум об этом. Цель - структурированность не только на элементарном уровне.
класс ! спасибо за такое разжовывание. вроде бы что-то где-то по отдельности изучалось, проходилось. но не хватает такого общего взгляда
Спасибо, мне в следующих материалах надо на что-то опираться, места и времени на точное описание нет, поэтому пришлось так, по верхам. Но про азбуку каюсь, тоже подумал .
начал как раз читать книжку "структура и формы материи", правда 67-го года, но все равно - очень в тему :)
не пиши плиз... отдай эту энергию жене. очень прошу
Школьные знания знания интересные и полезные.
ВОТ СМОТРИ- динамическое сопротивление жидкости-- в детстве ты же пускал плоские камни на реку озеро, чтоб они ка лепёхи прыгали, то же самое с вакуумом и с материей, :) всё подобно в нашей физической реальности. Для камня на скорости, жидкость киселём становилась, он от этого киселя отпрыгивал, чем больше скорость, тем плотнее "кисель" воды.
так же и с материальными весовыми частицами, а безмассовых частиц и не существует, есть "отрезки" волн"
второй момент, есть "стоячие волны" такие структуры как протон, суперпозиция этих волн образует ядра атомов, есть суперпозиции устойчивые, а есть неустойчивые- фигуры ХЛАДНИ для примера, есть устойчивые конфигурации, это стабильные атомы, есть неустойчивые,
с электронными облаками-- правильно, но там так же всё волны, просто одни волны надо воспринимать в 3,5 мерии, а другие в 5 мерии - это примерно как показатель разницы в статистике бозе-энштейна, и ферми-дирака.
Суть в том что не существует дискретности во вселенной, и математика, оперирующая дискретными значениями (цифры) и их функционалом может построить только МОДЕЛИ нашего мира--- но МОДЕЛИ МЕРТВЫ, ОНИ НЕ МОГУТ ПОРОДИТЬ ЖИЗНЬ!
Моделирование корпускулярно-волнового дуализма (шагающие капли):
Возникновение и популяризация гипотезы Большого Взрыва связаны с Ватиканом. Астрофизикам хорошо заплатили за создание гипотезы, соответствующей Божьему Творению. Стоит ли верить этой гипотезе?
Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.
Цель писать такие вещи? Классе в 9 уже такая картина мира у любого школьника.
Ви таки так и думаете? Действительно, лучше бы автор объяснил как работает квантовый компьютер.)
Ну положим, не в 9, и не у каждого. одна валентность чего стоит...
А цель - структурированность, ее в школе не проходят.
Надо думать, это нужно воспринимать, как утверждение, что электроны не могут сталкиваться в принципе? Ведь если они сталкиваются, то об орбиталях можно забыть совсем, ибо это уже не взаимодействие электрона и ядра, а динамическое взаимодействие всех компонент всех взаимодействующих атомов. Кто-то доказал принципиальную несталкиваемость электронов? Как и атомов, впрочем. Вот в этом и состоит проблема подобных моделей - они игнорируют всё, что не приходит в голову их создателям.
Так и протоны отталкиваются из-за одинакового заряда, но если очень захотеть, то очень даже сталкиваются ))) Вот Ким Чен Ын захотел, и столкнул недавно - крику на весь мир из-за этого))) А уж электроны сами с собой в электронном потоке чпокаются на раз...
Таки намекаете, на столкновение ядра дейтерия с ядром трития?
То ись, ядро дейтерия состоит из двух протонов, а ядро трития - из трёх. И да, действительно, чтобы сблизить эти ядра на расстояние диаметра протона, нужно приложить энергию в 5 раз большую, чем для сближения двух протонов.)
Таки намекаю, что все изотопы водорода состоят из 1 протона ))) А вот дейтерий с 2-мя протонами называется почему-то гелий, а тритий с 3-мя - литием... )))
Ну что ж, отрадно, молодой человек, отрадно. Отрадно, что вы знаете о таких вещах.
Итак, шутки в сторону. Ядро дейтерия состоит из протона и нейтрона. Давайте скатаем из пластилина 2 шарика. Чёрный и белый. Это будут протон и нейтрон. Похожи? А то... Кстати, протон чёрный или белый? Подумайте над этим.
А теперь начнём прижимать эти шарики друг к другу. Они, естественно, деформируются и ... слипнутся. Точно также будет выглядеть и ядро трития с протоном и двумя нейтронами.
Во время термоядерного синтеза ядра дейтерия и трития разворачиваются друг к другу той стороной, на которой происходит максимальная экранировка электрического поля протона. То есть, эти два ядра касаются друг друга нейтронами.
Да, так вот, чтобы сблизить ядра дейтерия и трития на расстояние диаметра протона, нам пришлось обложить ампулы с порошкообразным дейтерием и тритием сферой из плутония. А потом взорвать его. Теперь вы представляете, какое необходимо приложить усилие, чтобы соединить ядра дейтерия и трития?
А терь прикиньте, насколько больше энергии нам пришлось бы затратить, чтобы синтезировать ядро гелия из 4 ядер атома водорода? Ведь, в ядре водорода нету нейтрона с его экранирующим эффектом.)
Я Вас умоляю... Термоядерный синтез это далеко не только синтез гелия из 2D или D и изотопом лития, как в бомбе... Все 96 элементов синтезированы. Водород, немного гелия и лития из кварк-глюоной плазмы при большом взыве. Часть в ядрах различных звезд (до Fe), часть при вспышке сверхновой (те, что тяжелее Fe). Еще Фред Хойл в 40-е это знал. И таки к чему Ваш доклад о одном из возможных способов синтеза, происходящем при взрыве ядрен-батона я не понял.
"Во время термоядерного синтеза ядра дейтерия и трития разворачиваются друг к другу той стороной, на которой происходит максимальная экранировка электрического поля протона. То есть, эти два ядра касаются друг друга нейтронами" - ну и ну. Такого перла я еще не видел. Неужели это правда
Выше почитайте, как он энергию эл отталкивания зарядов ядер протонов в количестве раз мерит или что дейтерий из 2-х протонов, а тритий из 3-х... это просто в нетленку занести... Ваш каков диагноз пациенту?
Безнадежен. На уровне пластилиновых шариков - выше не подняться
Я этого не утверждал. Интерференция электрона возможна даже с самим собой. Все модели ограничены, я упомянул, что ТО и КМ несовместимы. Однако в пределах допустимости формулы применимы для расчетов.
Это надо понимать так, что автор хотел сказать о запрете Паули, который не разрешает частицам, подчиняющимся статистике Ферми-Дирака занимать одинаковые квантовые состояния. Только этот запрет отношения к одноименному заряду не имеет.
Спасибо, заменил на принцип Паули и правило Хунда.
А что, сильно кого-то беспокоит, что электроны отталкиваются, а протоны притягиваются? То же самое просто констатируй для галактик - галактики, как электроны имеют свойство отталкиваться. Поэтому вселенная ускорено расширяется. :) И данное свойство не является суперпозицией материалов из которых они состоят. Просто придумай межгалактического агента, который расталкивает галактики. А что? В микромире прокатило же... [Сарказм]
«От звёзд, мерцающих в небесах, до искр, разлетающихся от примитивного костра, сложенного дикарём в лесу; от Миров до атомов – всё во Вселенной, от великого до малого, продвигаясь в своей духовной и физической эволюции, следуя циклическому и семеричному процессу, в котором есть седьмой и четвёртый член (последний является поворотным пунктом), ведут себя так же, как обнаружено в законе периодичности атомов». Менделеев
Ага, согласен с Вами - до опыта Рубин. Все есмнь - темная материя, иное- только пыль на глаза...
Ага. Летали себе эскадрильи H2 (ну, или CH4) и O2 в околоземном пространстве и никого не трогали. Пока не пришёл химик-провокатор и не чиркнул спичкой. Вот они и подумали, что «по всей стране началось». А там ещё и Mg порошковый под раздачу попал, так вообще свистопляска началась. А ведь как стабильно металличен был! И только N2 гордо «чихал» на все их потуги по раскручиванию себя на горение. Он привык, чтобы его уговаривали «нежно», а лучше «весело» (N2O), но, вообще-то он согласен и на другие варианты степеней «окисления» от +1 до +5.
Казалось бы, при чём тут валентности, если всегда для перехода элементов из одного состояния в некое другое требуется столь же некое специальное условие. А при том, что, оказывается, «Менделеев завещал».
Не летали H2 летали протоны h и не все с электронами...
Что бы из 2-х h стала молекула h2 нужна энергия. Так и происходило охлаждение облаков из протонов и наступили светлые времена. Когда свет смог лететь-фотоны. Без поглащения энергии при молекулярном синтезе h +h= h2 не было бы звезд и вообще ничего, кроме облаков газа. Даже гравитация была бессильна создать звезду.
Страницы