Продолжение второй части предыдущей заметки "Магическое число 137".
Начну чуть издалека, ибо содержание этой заметочки является как бы отзвуком старой темы.
Когда в 1924 году французский физик Луи де Бройль выдвинул идею "волн материи", то есть предположил, что не только свет является и волнами и корпускулами (частицами), но и любые микрочастицы обладают этим "корпускулярно-волновым дуализмом", идея, несмотря на её фантастичность, как-то сразу была принята физиками и уже через два года австрийский физик Эрвин Шрёдингер предложил целую теории таких частиц, названную. "волновой механикой" с использование ставшей позже знаменитой волновой функцией "ПСИ". За год до него Вернер Гейзенберг, намецкий физик, предложил некую теорию тоже для описания поведения микрочастиц. Очень скоро физики пришли к выводу, что обе теории описывают одно и то же, и отличаются лишь математическим аппаратом:
У Гейзенбюерга это была матричная форма описания, а у Шрёдингера - операторная.
Возвращаясь к модели до Бройля. Одна интересная особенность его допущения о волнах материи заключалась, и это, наверно, особенно "соблазнило" физиков, в том,, что волны эти были изменчивыми и длина их зависела от импульса частицы (произведения её скорости на её массу покоя). И у него получалось, что знаменитые стационарные орбиты в атоме Бора могут быть только в случае, если каждая длина орбиты является неким кратным (целочисленным) произведением длин волн электронов на этих орбитах. Получалась некая стройная картина и даже вроде бы "объясняющая" различие этих орбит, их дискретность, прерывистость. Позже эта идея как-будто сама собой "забылась в свете новых математических построений.
Дуализм, двойственность свойств микрочастиц, осталась, но о кратности длин волн де Бройля к длине орбит как-то "не упоминалось излишне часто".
Пока я рассказываю об историческом фоне.
В заметке "Электронные приливы в ядре" (исходя из так называемой "капельной модели ядра") я сделал допущение о причине стационарности несколько другое, отличное, от общепринятой картины, точней, от вышеупомянутой, и предположил, что если два разноимённых заряда (отрицательный электрон и вызванный им "бугор прилива" в положительной капельке ядерной жидкости) бегут синхронно друг с другом и находятся на крайне малом расстоянии друг от друга, то излучения не будет, ибо получается, что у нас имеется быстро вращающийся диполь, двухзнаковый электрический заряд и его разноимённые зарады располагаются так близко, что на любом расстоянии их общий заряд можно считать нулевым, а следовательно не будет и излучения. Дискретность стационарных орбит я объяснил неким допущением о различных дискретных уровнях энергии самого ядра.
В предыдущей заметке о "магическом числе" я лишь упомянул о том, что, де, электрон в нейтроне тоже вращается вокруг протона. Но, в отличие от атома водорода, на очень близком расстоянии от протона и поэтому теряет энергию не на излучение, а на передвижение этого БОЛЬШОГО "приливного" бугра положительной ядерной жидкости.
Тут возникает "вилка".
Или допустить, что пара протон-электрон просто из-за близости бугра и электрона, вызвавшего этот прилив уже только на одном протоне, не излучает, (но тогда, почему нейтрон - нестабилен?) или другое, ещё более интересное преположение, и более логичное, КУДА направлено движение электрона по отношению к собственному вращению протона вокруг своей оси, его спину? Поскольку нейтрон - как раз частица НЕУСТОЙЧИВАЯ, то ни о какой "стационарности" орбиты электрона очень близко к протону, говорить не приходится! Значит, возможно, нейтрон как раз распадается из-за НЕСТАЦИОНАРНОСТИ очень близко к нему орбиты электрона и НЕСТАЦИОНАРНОСТЬ эта обусловлена тем, что электрон вращается как-то НЕСИНХРОННО с вращением протона!
Отсюда перепрыгнув к устойчивому атому, остаётся предположить, что орбиты электронов и "приливы" находятся в неком "согласии", синхронности с собственным вращением ядра, вокруг его собственной оси, его спином. И разные электроны на разных орбитах вызывают в ядре приливы, КРАТНЫЕ угловой скорости вращения ядра. То есть здесь, в случае атома, стационарность орбит обусловлена не только близостью "приливного бугра" в ядре, но и некой синхронизацией между угловой скорости вращения электронов на орбитах и спином самого ядра.
Это сразу объясняет также и дискретность расположения разных орбит электронов в атомах.
Таким образом, старая идея де Бройля возродилась в новом качестве.
И ещё. А что же с нейтроном?
Ну, потерял он энергию, но не упал на протон, а улетел от него. Как же так, ведь протон должен "держать" его своим кулоновским (электростатическим) притяжением около себя. Почему же нейтрон через примерно 12 минут (так называемый период полураспада нейтрона) после вылета из ядра распадается на протон и электрон?
А тут срабатывает, очевидно, туннельный эффект. Электрон "просачивается" через потенциальный барьер, созданный кулоновским притяжением протона и с некой средней вероятностью в 12 минут "туннельно" покидает пару! Поскольку и у электрона и у протона спины половинные, то при распаде излучается ещё одна частица, нейтрино, уносящая ещё одну спиновую половинку.
В общем, типичный бета-распад ядра.
Резюме:
Различие между стационарными орбитами электронов в атоме и нестационарными в нейтроне, обусловлены двумя причинами.
Первая - это сильная сближенность электрона и протона в паре, называемой нейтроном.
Вторая - из-за "НЕсинхронности" спина протона и приливного действия на него поля электрона, орбита электрона оказывается НЕстационарной и поэтому происходит распад нейтрона.
В отличие от него в атоме орбиты стационарные как раз из-за "синхронности", некого совпадения, кратности, вращения электронов по их орбитам и спина ядра.