ГИРОМАГНИТНЫЙ МРАК


Руднев А.Д.
апрель, 2012

     Среди множества заблуждений в физике проблема с гиромагнитным отношением (ГО) в атоме1 остается самой загадочной. Она не ведет к катастрофам, но безобидная в техническом плане остается неразрешимой загадкой в плане научном. Что же это за тайна такая? Чтобы ответить на этот вопрос, напомним общепринятый смысл ГО в научной литературе [1].


Обобщенная формулировка из Википедии наиболее корректна:
Гиромагнитное отношение (магнитомеханическое отношение) - отношение дипольного магнитного момента элементарной частицы (или системы элементарных частиц) к её механическому моменту.

     И механический, и магнитный моменты атома определяют атомные электроны, поэтому речь ведем именно о них. Продолжим ссылаться на учебник для ВУЗов [2], где механический орбитальный момент электрона определен как произведение массы, скорости и радиуса

а магнитный орбитальный момент определен как

    где S - площадь воображаемого диска орбиты, а v - линейная частота орбитального вращения электрона (рис. 1.

Рис.1. Иллюстрация магнитного и механического момента электрона.

     Найденные моменты противонаправлены. Гиромагнитное отношение

иногда заменяют на так называемый g-фактор, -по коэффициенту в знаменателе дроби. То есть, в данном случае g=2.
     Взаимная обратимость процессов намагничивание- вращение (и обратно) доказана экспериментально и вопросов не вызывает. Первый вариант взаимодействий проверен в опыте Эйнштейна- де Газа (рис.2).


Рис.2. Схема опыта Эйнштейна- де Газа. 1- намагничиваемый тонкий стержень; 2- кварцевая нить; 3- зеркальце; 4- соленоид.

    Смена направления тока в катушке приводит к смене магнитного момента. В результате взаимодействия с механическим моментом стержня, последний совершает крутильные колебания. Они регистрируются зайчиком от зеркала 3. Если частоту тока подобрать по собственной частоте механических колебаний системы, получится резонанс системы. Так вот, измеренное значение ГО характеризовалось коэффициентом g=1, а не 2. То есть, магнитный момент электронов оказался вдвое выше расчетного2. И начались поиски причин для этого в существующей модели атома (рис.3).

Рис.3. Модель атома в современной трактовке.

    Был найден единственно возможный спасительный фактор, - спиновое вращение электрона. Теперь спиновый магнитный момент электрона считается обязательным его атрибутом. Единицей измерения этого параметра принят СПИН, равный

     Для электрона определена величина спинового момента

Коротко говорят: спин электрона равен 1/2.

Цитата:

Таким образом, представляет собой естественную единицу момента импульса, подобно тому как элементарный заряд является естественной единицей заряда.

    Фактически был подобран спиновый момент электрона для выполнения уравнения (3). Теперь всё "хорошо", потому что теперь совпадает с теоретическим предсказанием


АНАЛИЗ:
     Искусственная подгонка под ответ не всех, однако, устраивает. Так, например, в [3] сделана попытка добиться значения g=2 более "вещественным" способом, используя некорректное определение тока в орбитальном вращении электрона

    В основе подобных порывов лежит базовое заблуждение с моделью атома (рис.3). Многоуровневая структура атома не отвечает требованиям теоремы Гаусса. Именно поэтому нами была создана новая модель атома [4], которая впоследствии была блестяще подтверждена [5].

Рис.4. Реальная модель атома.

     Главное отличие модели атома в реальной физике заключается в том, что электроны не просто совершают орбитальное вращение , а ещё и колеблются в направлении перпендикулярном орбите. При этом они образуют общую замкнутую сферу (рис.4), не нарушая теорему Гаусса. А как раз равенство магнитных и механических параметров системы вынуждает деформировать образуемую сферу. Нетрудно заметить, что при этом орбита не стоит на месте а перемещается вверх-вниз, отчего радиус вращения изменяется во времени. Среднее значение радиуса в периоде равно 2/pi. Соответственно, механический момент снижается в 1,57079 раз. Тогда теоретическое значение g-фактора будет не двойка, а g =1,273.
    Уместно отметить, что свой опыт Эйнштейн характеризовал "совпадением знака и порядка величин", а отнюдь не "подтверждением" теории. Да и другие исследователи, не доверять которым нет оснований, приводят более реальные результаты.


И все же разброс так велик, что не покидает ощущение о влиянии какого-то неучитываемого параметра. Приняв во внимание не единичность такого влияния, можно предположить, что из-за конструктивных нюансов образца возникал резонанс на третьей гармонике. В таком случае механический момент сопротивления мог существенно расти. А вот уменьшаться он не мог! Поэтому доверительный коэффициент к малым значениям фактора намного выше. И совсем близок ожиданиям результат де Гааза (1916г).

Литература
1. Савельев И.В. Курс общей физики. Кн.5. М., Астрель - АСТ., 2002., стр.129.
2. Савельев И.В. Курс общей физики. Кн.2. М., Астрель - АСТ., 2002., стр.197.
3. Руднев А.Д. Атомы и частицы. http://realphis.narod.ru/chast.html
4. Шпеньков Г.П. Несколько слов о фундаментальных проблемах физики. Часть 2.
5.
Триумф реальной физики (от 01.10.09)


1 Другое название - магнитомеханическое отношение.
2 По крайней мере, такой был сделан вывод.


Hosted by uCoz