2652 subscribers

Главный секрет волны де Бройля

Согласно гипотезе автора (MoND.2019) абсолютно все частицы движутся в пространственной структуре по спирально-винтовым трекам, которые для каждого типа частиц имеет свои особенности.

Для того, чтобы понять, откуда у частиц появляются волновые свойства в виде волн де Бройля, рассмотрим движение электрона.

Допустим, что форма спирального трека свободного электрона в материальном пространстве, которое постулировано в рамках гипотезы, имеет некоторый тривиальный вид, показанный на рисунке.

Главный секрет волны де Бройля

Следует сразу уточнить, что данная форма спиральности соответствует комптоновской длине волны, и косвенно участвует в формировании волны де Бройля.

Поскольку любое наблюдение связано с измерением, то в данном контексте нужно рассматривать два объекта. Непосредственно объект наблюдения, в нашем случае электрон, а так же объект измерения, в нашем случае это будет некоторый регистрирующий прибор или датчик. По идее нужно включить в рассмотрение в схему объект-переносчик воздействия - виртуальный фотон, но для упрощения мы опустим этот момент и будем считать, что электрон воздействует на датчик непосредственно.

Очень важно знать, что из себя представляет датчик, как объект измерения. Поскольку все материальные объекты, в том числе и датчик, состоят из трех типов частиц: протонов, нейтронов и электронов, то только эти частицы можно рассматривать в качестве непосредственно взаимодействующих частиц с окружающей средой. Поскольку протоны и нейтроны, составляющие центральное ядро атома находятся в окружении электронного облака и сами по себе очень малы по сравнению с атомом, то вероятность их взаимодействия с фотоном крайне низка и нужно рассматривать электроны на внешних оболочках как единственные объекты, которые могут реагировать на внешние возмущения.

Получается так, что делая измерения, по факту мы регистрируем воздействия на электроны в оболочках атома. В нашем случае происходит воздействие одного электрона в свободном состоянии на электрон, находящийся в атоме.
Для того, чтобы понять суть волны де Бройля, рассмотрим два варианта: первый с покоящимся электроном и второй случай с движущимся электроном, пролетающим мимо датчика.
Для простоты будем рассматривать свободный электрон и электрон в атоме датчика как два осциллятора со своими волновыми характеристиками.

Покоящийся электрон

В случае с измерением покоящегося электрона, оба объекта (объект наблюдения и измерения) движутся в материальном пространстве с какой то одинаковой скоростью, поэтому относительно друг друга они покоятся. Движение одинаковых частиц в пространстве с одинаковой скоростью обуславливает схожие волновые характеристики связанные с треком. Другими словами оба наших осциллятора будут двигаться по спирально винтовым трекам с одинаковой частотой.

Главный секрет волны де Бройля

Если локально рассмотреть изменение положения покоящегося электрона в пространстве относительно электрона в атоме, то можно увидеть, что разность фаз двух осцилляторов неизменна. Это говорит о том, что на локальном уровне измерения, два осциллятора движутся синхронно, и никакого взаимного изменения положения нет. Если из координат трека наблюдаемого электрона отнять соответствующие координаты трека измеряющего электрона, то мы получим нулевую прямую линию. Другими словами, мы не получим никаких гармонических изменений, то есть длина волны изменений будет равна бесконечности. Это и будет той самой волной де Бройля, которая в случае с покоящимся электроном будет равна бесконечности. Волны де Бройля характеризуют вероятность обнаружения частицы в том или ином месте, поэтому очевидно, что в описанном случае вероятность обнаружения одного электрона другим равна нулю, если считать, что у нас один измеряющий электрон и вся система находится при температуре абсолютного нуля. При этом не забываем про кулоновские силы, которые тоже вносят коррективы. В реальности электронов в веществе датчика множество, а атомы в обычном состоянии находятся тепловом движении, кроме этого еще есть такие характеристики, как спин частиц. Все эти свойства приводят к тому, что вероятность обнаружения частиц не будет равна нулю, а иметь какое то определенное постоянное значение.

Движущийся электрон

Рассмотрим вариант, когда электрон движется относительно датчика.

Согласно выводам гипотезы MoND.2019, а так же в согласии со специальной теорией относительности Эйнштейна, движущиеся частица перемещается в пространстве с измененными спиральными свойствами. Если частица движется в материальном пространстве быстрее некой другой такой же частицы, то спиральность ее винтового трека будет иметь более растянутый вид. Соответственно, если частица будет двигаться медленнее, то ее трек будет как бы сжат. Упомяну, что спиральность трека напрямую связана с ходом течения времени (ссылка на статью об этом), которое рассматривается в теориях относительности Эйнштейна.

Главный секрет волны де Бройля

На рисунке показаны треки быстрой и медленной частицы, которые измеряются наблюдателем. Пусть разность скоростей будет одинаковой(V3-V1=V1-V2), что равносильно тому, что в инерциальной системе отсчета наблюдателя частицы движутся в разных направлениях с одинаковой скоростью.

Если вычесть координаты треков наблюдаемого и измеряющего объектов, то мы увидим график с гармонической составляющей. Чем больше будет скорость, том больше будет разница в частотах осцилляторов. Чем больше разница, тем с меньшей длиной волны будет этот график. Это и представляет из себя волны вероятности де Бройля, причем не важно в каком направлении движется частица в материальном пространстве, важна относительная скорость. Это соответствует тому, что в состоянии покоя вероятность обнаружения частицы в любом месте одинакова, а при относительном движении, вероятность обнаружения определяется гармоническими составляющими волновой функции, которые мы косвенно можем наблюдать в виде результирующей волны де Бройля.

Спасибо за прочтение!

На вежливые вопросы стараюсь отвечать.

Михаил Н. Бровкин 23 ноября 2031 г.