Воздействие силы на электрон

Всем известно, что движущийся с ускорением электрон излучает электромагнитную энергию. Начиная от простой электрической лампочки, через радио, телевидение, Интернет и до самых современных ускорителей – все это подтверждает данную мысль.

Как можно привести в движение электрон? Какая сила может ускорить электрон? Электрон отрицательно заряженная частица. Вокруг электрона существует электрическое поле. Напряженность электрического поля убывает по направлению радиуса обратно пропорционально квадрату радиуса. Такое распределение напряженности является важным моментом в процессе взаимодействия силы и электрона. Из чего бы ни состоял электрон и как бы он не был устроен, сила может на него воздействовать только через его поле. А что представляет собой сила?

Силой может быть только отрицательное или положительное электрическое поле, магнитное поле или электромагнитное поле. Другого ничего наука не знает. Какая бы не была тяжелая кувалда, на ее периферии находятся электроны с их электрическими полями. Поэтому даже кувалда будет воздействовать на наковальню через поле электрона.

Мы будем рассматривать воздействие на электрон отрицательного электрического поля. Для простоты поле представим плоским с постоянной напряженностью по всей плоскости. Предположим, свободный электрон находится в состоянии покоя. Приложим минимальную силу к неподвижному электрону, требуемую для генерации одного кванта. Электрическое поле электрона, имеющее по предлагаемой гипотезе примерно сферическую форму, после воздействия на него плоского поля внешней силы как-то деформируется и на нем образуется некие подобия выпуклости и вогнутости.

Электрическое поле воздействует не только на электрические составляющие кванта, но и магнитные составляющие. Опыт показывает, что магнитное поле закручивает движущийся электрон ( эксперимент Кауфмана). Но если магнитные силы меняют направление движения электрических полей, то здравый смысл подсказывает, что при определенном соотношении величин полей электрических и магнитных полей и электрические поля могут менять направление магнитных полей. Третий закон Ньютона подсказывает нам об этом.

Вихри электрического или магнитного полей кванта деформируются и разорвутся. Такие вихри существуют в электроне постоянно (они и составляют существо электрона), но до возмущения силой, эти вихри удерживали друг друга в единой системе.

Как только на поверхности электрона образовался тот или иной вихрь, он выходит из зоны действия удерживающих полей и начинает самостоятельную жизнь. Электрон излучит один квант. В электроне волна должна быть замкнута сама на себя, иначе она не удержится в электроне, что собственно и происходит при воздействии внешней силы, нарушающей связь вихрей.

Квант (или фотон) может отделиться от электрона только за какое-то время. Если предположим отрицательное электрическое поле притянуло к себе положительный электрический вихрь, то на противоположной стороне электрона разорвется связь электрического отрицательного вихря и магнитного вихря. Получается так, что начальная часть вихрь уже взаимодействует с вакуумом и пытается мчатся в нем со скоростью света, а последующие фазы кванта все еще “сматываются” с электрона. И скорость этого “сматывания” зависит только от количества квантов в фотоне. (Этим объясняются опыты Физо, Саньяка, Комптона и др.).

В результате воздействия данной силы электрон излучил квант, т.е. потерял часть самого себя (заряда и массы) и приобрел некоторую другую скорость.

Теперь приложим силу необходимую для получения кванта двойной энергии от электрона, находящегося в состоянии покоя. В этом случае возмущение поля будет больше, нежели при генерации одного кванта. В нашей модели этого возмущения будет достаточно чтобы образовать вихрь и одного кванта, и вихрь двух квантов (фотона), но недостаточно для образования третьего вихря. То есть электрон сразу излучит фотон в 3 кванта. Но если до этой двойной силы электрон уже двигался (он уже излучил один квант и, соответственно, изменил свою скорость), то эта сила заставит электрон излучить два кванта (второй слой электрона), но не сможет добраться до следующего слоя.

То же самое будет происходить и для других более энергичных фотонов.Такой принцип записи информации, на сколько я помню, был реализован в некоторых компьютерах.

Так может быть сгенерирован фотон любой энергии, но всегда большей, нежели был сгенерирован предыдущий фотон. Сила для фотона с меньшей энергией для данной скорости электрона просто не сможет возбудить начало генерации фотона. Такого фотона в электроне просто нет. Чтобы этот электрон мог генерировать фотон меньшей мощности его скорость следует понизить до требуемого уровня, т.е. он должен поглотить определенный фотон или его должна затормозить соответствующая сила. Как только тормозящая сила понизила скорость электрона до уровня нижерасположенного по энергии фотона, он становится резонансным для фотона с меньшей энергией или такой же суммы нескольких фотонов, которые и будут поглощены.

Если сила будет недостаточна, чтобы перевести электрон в следующую скоростную зону (на следующий уровень), т.е. электрон будет в состоянии прогнуть поле силы, не излучив фотона, то данная сила будет просто двигать электрон, как некий транспорт, передавая ему кинетическую энергию, не изменяя внутренней энергии. Масса электрона в этом случае остается неизменной.

Это как раз такой случай, о котором говорит Эйнштейн в “§10. Динамика (слабо ускоренного) электрона” своей работы ”К электродинамике движущихся тел”. Он пишет:

”Так как электрон ускоряется медленно и вследствие этого не должен отдавать энергию в форме излучения, то энергия, взятая у электростатического поля, должна быть положена равной энергии движения W электрона.”

И вот мы видим, что воздействие силы на электрон, а, соответственно, и на все тело может быть различной:

1. Если воздействовать на электрон со все возрастающей силой. А это может быть, например, при притяжении позитрона и электрона. Расстояние между ними все уменьшается, а сила увеличивается и, соответственно, увеличивается скорость сближения. Частицы полностью разворачиваются в фотоны и аннигилируют. Вполне возможно, что при этом скорость сближения равна скорости света. Только по этой причине скорость тела не может превышать скорость света. Не потому что масса тела возрастает, она, напротив, убывает, потому что тело испаряется.

2. Если же на электрон воздействовать силой, недостаточной для возбуждения электрона на генерацию фотона, то электрон будет все время ускоряться, его скорость будет все время возрастать и пределу этому возрастанию нет. Главное, чтобы движущая сила не отставала от толкаемого тела. А это возможно, если сила реактивна.

Верно это или нет, я точно не знаю. Но знаю, что полную тарелку супа можно пронести только с маленьким ускорением. Если тарелку двигать быстро, суп можно пролить. А конечные скорости в обеих случаях будут одинаковыми.