Заряд электрона рассчитан. Кто построит теорию?(отредактир.)

[karel]

Ниже конспективно описан метод расчета заряда электрона, констант излучения Больцмана, Вина, Стефана-Больцмана и постоянной тонкой структуры.
Согласно модели Дж. Уилера (которая, видимо, восходит к вихревой модели для электростатики, описанной в 1888 году В. М. Хиксом), элементарные заряженные частицы есть особые точки трехмерной поверхности, соединенные трубками тока, посредством которых осуществляется циркуляция материальной субстанции (физического вакуума) по типу сток-исток через дополнительное измерение. Далее для краткости будем говорить о контуре, пересекающим трехмерную поверхность нашего мира Х, например, в точках p+ и е- .
В зависимости от энергетического состояния системы, контур может иметь различную протя-женность; допустим, что его увеличение по известной физической аналогии приводит к утоньшению вихревой трубки тока, радиусом $r$, и к созданию вторичной и третичной спиральных структур с заполнением ими тороидного объема с радиусом равным классическому радиусу электрона

$$r_e = \frac{y_0*e_0^2}{4p*m_e}, $

где $y_0$ - магнитная постоянная, в СИ равная $4p*10^-^7$ гн/м, $m_e , e_0, c $ - масса, заряд электрона, скорость света и $p =$ 3, 1416.
В такой механистической схеме заряд частицы можно охарактеризовать проекцией на поверхность Х продольной составляющей количества движения субстанции массой $M$, циркулирующей по контуру со скоростью $v$.
Обозначим $S$ - синус некоторого угла, определяющего проекцию импульса из четырехмерного континуума на трехмерную поверхность Х, а также и проекцию скорости $v$ на выделенное направление, например, ось р - е, и пусть $ S^i $ характеризует отношение проекции к скорости, где i = 1,2,3 в зависимости от степени структуризации контура.
Принимая эквивалентность заряда и импульса (к ≡ кг*м/с) и заменяя в известных формулах Кулона и Ампера величину элементарного заряда величиной предельного импульса электрона $m_e*c$ , для получения численного совпадения с величинами электрической и магнитной сил, определяемых из стандартных формул, необходимо ввести новые выражения для электрической и магнитной постоянных $x_0$ и $y_0$:

$$ x_0 = \frac {m_e}{r_e} = 3, 233*10^-^{16}$ кг/м, (1)

$$ y_0 =\frac 1{ c^2*x_0} = 0, 0344$ 1/н, (2)

Потенциалу в «безкулоновой» системе соответствует скорость, м/с.
(о размерностях см. http://live.cnews.ru/forum/index.php?showforum=259 )
Среди возможных контуров с различными массами и скоростями существует такой, для которого энергия единичного заряда или электрона максимальна:

$ e*v = m_e*c^2 = {E_m_a_x} ,$ (3)

где $e$ - полный заряд, тождественный импульсу, в отличие от его проекции, т. е. наблюдаемого заряда, $e_0$.
Для этого контура определим стандартную единицу потенциала (скорости) как

1 м/с $= {m_e*v^2}/e , $ (4)

Обозначим отношение скорости света к единице скорости 1 м/с как $c_p$.
Из (3) и (4) находим:

$ v = c_p^{2/3}*$ 1 м/с , (5)

$ e = M*v = m_e*c_p^{2/3} *c_p^{2/3}*$ 1 м/с, (6)

где масса контура,

$ M = m_e*c_p^{2/3} = 4, 08*10^-^{25}$ кг .

Интересно, что масса контура близка суммарной массе бозонов W+, W-, Z0.
Именно для этого контура (назовем его «стандартным») максимальная энергия «точечного» электрона $ m_e*c^2$ равна таковой трубки тока, т. е. $ M*v^2 $; величины же заряда и спина всегда постоянны и имеют общую составляющую, а именно: количество движения контура $M*v $.
Необходимо отметить, что хотя размерность заряда и соответствует размерности импульса, но она является слитной и не может быть поделена на размерность массы и размерность скорости.
Проекция импульса или величина наблюдаемого заряда:

$ e_0 = m_e*c_p^{4/3} *S^i*$1 м/с, (7)

где, очевидно, i =1, а полный квант действия (постоянная Планка $ h$), приведенный к радиусу электрона, можно определить как вектор, восстановленный в четырехмерное пространство по этой проекции наиболее общим образом, когда i =3, поэтому

$ h /{r_e} = 2p*a*m_e*c = {e_0}/{ S^3} ,$ (8)

где $a$ - обратная постоянная тонкой структуры, равная 137, 036 (далее будет показано, что и $a$ определяется в данной модели).
Раскрывая по (7) $e_0$, находим из (8):

$$S = \frac{{c_p}^{1/6}}{{(2p*a)}^{1/2}} = 0, 881$ (9)

и проекционный угол = 61, 82 град, а величина заряда $e_0 = 1,61*10^-^{19}$ кг*м/с.
Заряд собственно «точечного» электрона $e_x$в области Х составляет всего

$$ e_x = m_e*c = \frac{e_0}{c_p^{1/3}* S} = {e_0}/{ 590} .$ (10)

Стандартное главное квантовое число можно выразить через массу контура $M$ и его погонную плотность (электрическую постоянную) $x_0$:

$$ n_s = {(\frac{m_e*c_p^{2/3}}{x_0* Rb} )}^{1/2}= \frac {c_p^{1/3}} a = 4, 884,$ (11)

где $ Rb$ - радиус Бора.
Число упорядоченных структурных единиц (назовем для краткости - фотоны) $z$, на которые может распадаться контур, для произвольного квантового числа определим отношением полной длины контура к длине волны $L$:

$$ z = \frac{n^2*Rb*(r_e / r )} L , $ (12)

где $ L = W/R ,$ (13)

постоянная Ридберга $$ R = \frac 1{4p*a^3*r_e} ,$ (14)

формула Бальмера $$ W = \frac{m^2*n^2}{m^2 - n^2} , $ (15)

где $n, m = $1, 2 , .... Отношение радиусов $ r_e / r $ здесь учитывает увеличение длины «растянутого» контура при образовании последующих структур. Так как $ x_0, y_0 =const ,$то, имея в виду (1) и (2), для произвольных $r$ и $v$ следует:

$ r_e / r = (c / v)^2 . $ (16)

Скорость $v$ и радиус вихревой нити контура $r$ находим из условия постоянства импульса для любого контура с произвольным квантовым числом $n$:

$ M*v = m_e*c_p^{4/3}* $1 м/с = $ n^2*Rb*x_0*v ,$ (17)

откуда $$ v = \frac{c_p^{1/3} *c}{{(a*n)}^2} $ (18)

и $$ r = \frac{c_p^{2/3} *r_e}{{(a*n)}^4} .$ (19)

В итоге, раскрывая $Rb$ и $R$ и заменяя скорость $v$ ее проекцией $ v*S^i $, получаем:

$$ z = \frac{n^6 *a^3}{4p*W*c_p^{2/3}*S^{2i}} .$ (20)

В частности для стандартного контура (с индексом $s$) для перехода от $n_s$ к $n_s+1$ находим: $W_s = 76, 7, L_s = 7, 0*10^-^6 $ м, $v_s = 4, 48*10^5 $ м/с, $r_s = 6, 3*10^-^{21}$ м, а число фотонов $z_s$ при i = 2 оказывается близким к $a = 137$.
Постоянные Больцмана, Вина и Стефана-Больцмана $k, b, q$, можно определить, связав энергию части контура в трехмерной области Х, приходящуюся на один фотон $E_z$ , т. е. энергию структурной единицы, с энергией теплового движения $E_T$ (средняя энергия радиационного осциллятора) для каких-то характерных условий.
Выразим $E_z$ и $ E_T$ следующим образом:

$ E_z ={e_x*v*S} /z ,$ (21)

$ E_T = k*T .$ (22)

$E_z$ уменьшается с увеличением квантового числа и при некотором $n$ достигает значения, равного $E_T$ при длине волны фотона $ L $ , излученной абсолютно черным телом с температурой, равной масштабной единице, т. е.

$ E_z = E_T $ при T = 1 град K . (23)

С уменьшением $n$ $E_z$ увеличивается быстрее, чем $E_T $ и, допустим, что для «стандартного» контура соблюдается пропорциональность:

$ (E_z)_s = z*E_T $ при $T = T_s$ . (24)

Используя формулы (10), (18), (20), преобразуем выражение (21) и запишем равенства (23) и (24) для $n$ и $n_s$ , полагая, что наиболее длинный контур свернут еще и в третичную структуру:

$ {A*W}/{n^8} = k*$(1 град K), здесь i = 3; (25)

$ {A_s*W_s}/{n_s^8} = k*T_s*z , $ здесь i = 2; (26)

где $ A = 4p*S^{2i}*n_s^5 *e_0*$1м/с и, соответственно,

$ A / A_s = S^2 ,$

а также (1 град K) $ = {b*R} /W $ (27)

и $ T_s = {b*R}/{W_s} ,$ (28)

где постоянная Вина $ b = T*L . $ (29)

Из совместного решения (25) и (26) находим:

$$ \frac{n^4} W = \frac{n_s^4} {Ws}* S* z^{1/2}. $ (30)

Примем $z = 137$ и для перехода от $n$ к $n+1$ из (30) вычисляем: $n = 39, 7$, $W = 32470$, далее $L = 0, 0030$ м, $b = 0, 0030$ м*град K, из (25) находим $k = 1, 38*10^-^{23}$ дж/ град K.
Постоянную Больцмана можно выразить и через параметры стандартного контура:

$$ k = \frac{n_s*e_0*1m/c}{a*T_s} = 1, 38*10^-^{23}$ дж/ град K. (31)

где $ Ts = b / L_s = 414, 7$ град K .
Постоянную Стефана-Больцмана логично выразить как проекцию мощности теплового движения, приходящуюся на один фотон в стандартном контуре, приведенную к площади стандартного контура и температуре в соответствующей степени, что в итоге дает выражение:

$$q = \frac{k*S}{ a*{(n_s^2* Rb)}^2*1c*(gr K)^3} = 5, 56*10^-^8$ вт/м^2/град K ^4). (32)

Выражения (31-32) являются, по существу, определениями для $k$ и $q$ и полностью подтверждают наличие особого «стандартного» контура.
Хотя в расчете использована постоянная тонкой структуры, которая сама считается выводимой из $e_0$ и $h$ , но расчет сделан независимым образом. Кроме того, полагая $a$ и все прочие, зависящие от нее величины переменными $(r_e, S, e_0, n_s, z, k, b)$, $a$ можно определить по положению второй особой точки (перегиб на кривой $b(a)$, рис.1), где изменение $b$ пропорционально квантовому числу. Численное дифференцирование, рис.2, выявляет значение $a$, и, следовательно, значения всех прочих искомых параметров. То есть, в итоге, для расчета необходимы только масса электрона, скорость света, единицы размерности скорости и температуры и предположение о пропорциональности $b(a)$ для стандартного контура.
Справедливость модели подтверждает и тот знаменательный факт, что величина $k*T$ - единичная работа структурной единицы идеального газа, определяемая также как энергия элементарного осциллятора в тепловом излучении, наконец, связывается и с зарядом электрона.
Величина заряда электрона, постоянные излучения и тонкой структуры определены достаточно точно для простой модели, что доказывает ее пригодность в качестве основы более совершенной теории. Модель оправдала себя и при расчете предельной плотности вакуума.
http://www.sciteclibrary.ru/cgi-bin/yab ... 1239955117


Рис.1 Зависимость $b (a)$, значения ординаты х1000

Рис.2 Дифференциальная кривая $b (a)$, значения ординаты х1000

[photon]

Дубль. Закрыто. Правьте в Карантине