Файл: Гагин. Системный синтез. Линия жизни.doc

Количество атомов, любых, участвующих в химической реакции элементов, не меняется, а лишь переходит от молекулы к молекуле.

Но, в 20 в., обнаружилось, что закон не выполняется во многих случаях. Например, превращение водорода в гелий. Ядро атома одного из изотопов Не³состоит из 2 протонов и 1 нейтрона. Реакции его образования, - двухступенчата. Сначала облучается водород нейтронами и получаем дейтон, - ядро состоящее из нейтрона и протона. Когда к такому ядру присоединяется электрон, то полу­чается водород, но с массой, вдвое большей, обычного.

Далее. Если облучить воду, содержащую тяжёлый водород /тяжёлую воду/, протонами, то получим ядра изотопа гелия Не³. Но, при этом, выделяется огромная энергия, которая излучается электромагнитными волнами в виде γ-квантов.

Откуда они появились? Нуклоны - это ядерные частицы, нейтроны и протоны, которые притягиваются, друг к другу ядерными взаимодействиями, действующими на очень малых расстояниях (10^-13см.), с большой силой.

Соединяясь в дейтон, нейтрон и протон, ускоряются. А, как известно, всякая заряженная частица, при ускорении, излучает электромагнитные волны.

Из 2 протонов и нейтрона, образовалось ядро гелия, и энергия, ушедшая в виде γ-квантов. Молекулярная масса протона равна:

_{Мр = 1,00728}

масса нейтрона:

М_n= 1,00867

_{а масса ядра гелия:}

^М_Не^{3 = 3,01636}

Но, концы с концами не сходятся:

_{2Мр + Мп = 2.1,00728 + 1,00867 = 3,08323}

а:

Мн_е3= 3,01636

Куда исчезла масса? Она ушла в излучение. И записывается это:

2Мр + Мп = МНе³ + Мγ

т.е., 0,00687 ушло в γ-излучение.

Здесь уже, мы имеем дело, с Законом природы, открытым Эйнштейном: массатела, изменяется с изменением его энергии, в какой бы форме эта энергия, ни была.

Масса М связана с энергией Е, как уже говорилось, формулой: М = Е/с²

где с - скорость света.

Поэтому и M_γ- масса кванта /γ-кванта/, равна:

М_γ= Е_γ/с²

где Е_γ- энергия γ-квантов.

Закон сохранения массы объединяется с законом сохранения энергии. Если у покоящегося протона энергия равна Е_р, а у нейтрона Е_п,то умно­жив на с², получим Закон сохранения энергии:

2Е_р+ Е_п= Е_Не3+ Е_γ

Число нуклонов слева, равно числу нуклонов справа. Эта ядерная реакция записывается:

Верхние значки - число ядерных частиц, нижние - электрический заряд /заряд электрона/, они слева и справа совпадают.

Т.о., в ядерных реакциях, закон сохранения количества атомов химических элементов, не соблюдается. Действуют 2 закона: закон сохранения заряда и закон сохранения барионного заряда /числа нуклонов/.

Известно, что фотон не имеет массы покоя. В I960 г. американские учё­ные Паунд и Ребке доказали, что фотон имеет гравитационную массу, которая равна инертной.

Энергия фотона, определяется его частотой ν:

Е = ћν

где ћ - постоянная Планка. Но, поскольку Е = mс²,то:

mс²= ћν

и:

m= ћν/c²

Бертран Рассел, в своей работе "Человеческое познание", пишет:

"Масса, есть только форма энергии, и нет основания думать, что материя не может растворяться в других формах энергии. Не материя, а энергия является основоположной в физике."

Физика преодолела долгий путь, прежде чем была показана, универсальная тождественность, массы и энергии. Встал вопрос - может ли масса полностью превратиться в энергию? Многочисленные эксперименты с антипротонами и анти­нейтронами, ответили на этот вопрос утвердительно. Развитие современной ядер­ной физики было бы невозможно, без использования, эквивалентности массы и энергии.

Масса и энергия, просто синонимы, для одной и той же физической реальности. Условно, физики называют эту субстанцию "массэргией".

Однако, Природа проявляет себя, с присущей ей, двойственностью. В обширной области физических процессов (за исключением ядерных явлений и процессе взаимодействия фундаментальных частиц) масса тела, поскольку она определяется взвешиванием, и егоэнергия,поскольку она определяется работой, или через произведённую, или поглощённую теплоту,сохраняются отдельно друг от друга.

Проведём аналогию с состоятельным бизнесменом, имеющим два счёта: дол­госрочный счёт, содержащий в себе большую часть состояния, и не подвергающийся влиянию ежедневных сделок, и текущий счёт, подвергающийся быстрым текущим изменениям.

В подавляющем большинстве физических процессов, при обычных условиях, «массэргия» имеет, подобным образом 2 слоя, или 2 способа проявления – пассивный или связанный способ, при котором она не принимает участия в том, что называется "энергетическими превращениями", и активный способ, при котором она подвергается этим превращениям. Преобладающая часть "массэргии" тела принадлежит пассивной компоненте и, только ничтожная часть – активной.

Возникает вопрос: почему, в обычных физико-химических процессах, значи­тельная часть «массэргии» тела, остаётся скрытой и неактивной, и только малое её количество, принимает участие в энергетических превращениях? Ответ следует искать в квантово-механических свойствах динамики атома, в существовании стационарных состояний и дискретных энергетических уровней.

4.1.2.2. Энергия в древней философии.

«…нельзя придумать ничего столь странного и невероятного, что не было бы уже высказано кем-то из философов».

(Декарт)

Вся древняя философия, особенно восточная, пронизана идеей всемогущей космической энергии. В Индии, её называлибрахманом, в Китае -дао, в Греции -архэ. Сегодня учёные ломают головы, - каким был мир до Большого Взрыва? Какими были материя, энергия? Похоже, что древние учёные и философы, знали об этом больше нас.

Анаксимандр выдвинул идею об апейроне - это беспредельная, неопределённая, бескачественная материя, находящаяся в вечном движении. Апейрон - основа сущего, из него возникает горячее и холодное, мокрое и сухое.

Демокрит признавал 2 первоначала - пустоту и атомы. Двигаясь в пустоте, они рождают вихри. Так образуются и распадаются миры.

Аристотель полагал, что есть 3 начала: форма, лишённость и материя.

В философии Древнего Китая, мир - это хаос, состоящий из мельчайших частиц - ци.Ци подразделяются на лёгкие, светлые, - этоЯн(поднимающиеся вверх); и тяжёлые, тёмные –Инь(падающие вниз). Они образуютдао- путь развития Все­ленной.Фазовый переход, от доводородного к водородному миру, называетсяТайцзи. В этот момент, ян и инь соединяются, и рождают5 первоэлементов, или стихий:земля,вода, огонь, дерево, металл. От них произошли во Вселенной, все субстанции, все агрегатные состояния вещества: твёрдое - земля, жидкое – вода, газообразное - воздух, плазменное - огонь, нейтронное - железо, жидкокристаллическое - дерево.

В древнеиндийской философии, существуют понятия шуньи- пустоты,пракрити- первоматерии ибрахмана- космической энергии.

Первоматерия /пракрити/ состоит из 3 элементов /гун/, которые называются:саттва, раджас и тамас.Саттва - знание, раджас - сила, тамас - тепло.

В древнегреческой философии было 4 стихии: вода, земля, воздух и огонь.

Что касается, фазового перехода,то учёные-физики Д. А. Киржниц и А. Д. Линде, в книге "Фазовые превращения в физике элементарных частиц космологии'' («3нание», 1982 г.), пришли к выводу, что микромир и мегамир постоянно изменяются, переживают превращения, происходящиепо фазам. Их и надо изучать. Большой Взрыв тоже былфазовым превращением материи– вечной, неисчерпаемой и бесконечной.

Итак, материя может обнаруживать себя, и как волна, и как частица. Это присутствует в тантризме, в индийских понятияхнада и бинду.Нада- это движение в пространстве, абинду- точка в пространстве.

В тантризме, материя рассматривается отдельно от сознания, и в то же время, в учении сказано, что материя и сознание, неотторжимы друг от друга. В нём, можно найти концепцию квантовой взаимосвязанности из современной физики! Тантристы полагали, что пространство пронизано "волосами Шивы", которые мо­гут изменить пространственную структуру. Уже много веков назад, они указывали на процессы расширения и сжатия вакаше -силовой среде, сводимой, в конечном счёте, к эфиру. Тантра может рассматриваться, как древнейшая ветвь, современной квантовой теории.

С точки зрения квантовой физики, материя - это поле, а его частицы-концентрации этого поля.

Вернёмся к энергии. Термин "энергия", впервые, ввёл в обиход, в начале прошлого века, английский физик Томас Юнг, один из основоположников волновой теории света (разработал теорию цветного зрения, ввёл модуль упругости, названный его именем). Занимался акустикой, астрономией, расшифровывал египетские иероглифы. До Юнга, учёные пользовались термином "живая сила".

В физике, известно, много различных видов энергии. Исследованиями их, занимались многие выдающиеся естествоиспытатели. Но, наиболее общий подход к этому понятию, нашли не физики, а философы. Определение энергии, дал Фридрих Энгельс.

Ещё из школьного курса физики известно, что энергия - это характерис­тика запасённой работы. Энергия (с греческого) - деятельность. В возможности совершить работу, как раз и состоит то общее, что объединяет различные виды энергии: механической, тепловой, электромагнитной, химический, гравитационной, ядерной. В самом общем случае,

Энгельс связал работу, со способностью различ­ных видов материи, изменять форму своего движения. Переход, от механического движения к тепловому, от теплового - к электромагнитному и т.д., всегда, сопровождается работой. Поскольку движение, в философии, понимается очень широко - как любое изменение свойств и качеств материи, то, казалось бы, можно, сделать вывод о том, что работа и энергия - величины совершенно универсальные, присущие любым процессам и явлениям. Однако это не так.

Энгельс в очень общей форме выразил то основное, что характеризует ра­боту и энергию, но отсюда вовсе не следует, что эти величины связаны с любым видом движения. Ведь исходя из того факта что яблоко, плод растущий на дереве, мы не станем утверждать, что на любом дереве, и даже на любом плодовом дереве, должны расти яблоки. Ничто не запрещает таких форм движения в Природе, для которых энергия, просто не имеет смысла.