Atomová Fyzika jako Detektivní Román pro Zvídavé
Součástí této knížky je experimentální sada, která vám umožní vidět vnitřek atomů. Nejen to, umožní vám sestavovat atomy. Budete sestavovat atomy, podle vlastního uvážení, využívat algoritmy využívané také matkou přírodou. Asi se budete divit, jak šikovně to matka příroda zařídila. Byl bych ale raději, kdybyste si předem přečetli detektivní román. Ten román má hodně nezvyklé téma: podivuhodnou historii Atomové fyziky, která vedla k té vaší experimentální sadě.
Začalo to .. Faradayem
Experimentální základy dnešní fyziky jsou dílem Michaela Faradaye. Jeho měření je velmi rozsáhlé. Shrnul je ve svém díle Experimental Researches in Electricity (1839, 1844, 1855). Uvedl tu 3362 odstavců, z nichž každý popisuje samostatný experiment. Tak rozsáhlé měření bylo impulsem pro rozvoj celého oboru. Jeho práce také byla vysoce hodnocena. Jeho životopisec Henry Bence Jones uvádí, že Faraday získal za svůj život celkem 95 čestných titulů a vyznamenání.
James Maxwell z těchto objemných dat odvodil to, čemu dnes říkáme Maxwellovy zákony. Současná fyzika tyto zákony klade na nejvyšší piedestal. Maxwell si ale byl vědom, že zpracoval jen část Faradayových měření.
„It must be carefully borne in mind that we have made only one step in the theory of the action of the medium. We have supposed it to be in a state of stress, but we have not in any way accounted for this stress, or explained how it is maintained. This step, however, seems to me to be an important one, as it explains, by the action of the consecutive parts of the medium, phenomena which were formerly supposed to be explicable only by direct action at a distance. I have not been able to take the next step, namely, to account by mechanical considerations for these stresses in the dielectric. I therefore leave the theory at this point, merely stating what are the other parts of the phenomenon of induction in dielectrics.“ [1]
Zdroj: Maxwell, JC (1891) „A treatise on electricity and magnetism“, Vol. 1, republished in 1954 by Dover Publications, NY, p. 123
Maxwell zde upozorňuje, že jeho dílo je jen prvým stupněm poznání. Víme, že svůj život skončil v pouhých 48 letech věku. To se bohužel uplatnilo v tom, že nestihl zpracovat všechna Faradayova data. Maxwell tuto skutečnost považoval za velmi závažnou, a proto v uvedené výzvě apeloval na své následníky, aby v jeho díle pokračovali. Mají rozšiřovat jeho rovnice, a především algoritmizovat všechna měření týkající se dielektrik. Jeho emotivní výzva bohužel zůstala nevyslyšena. Neřídili se podle ní nejen jeho bezprostřední následovníci. Zůstala stranou obecného zájmu, dokonce až do dnešních dní. Uvidíme, že to mělo fatální následky i pro současnost. Než přistoupíme k současnosti, řešme otázku: Proč byl James Maxwell v tom opravdu důležitém bodu ignorován?
Pokračovatelem J. Maxwella je Albert Einstein
Einstein nevyužil Maxwellovu radu, můžeme říci Maxwellovu žádost. Dnes už vysvítají důvody, pro které odmítl cestu nastoupenou Maxwellem. První důvod se týká jeho studia na Polytechnickém institutu; zde profesora Webera odmítal oslovovat jako profesora. Místo toho jej oslovoval jako „HerrWébr“. Tedy jen příjmením, a s určitým zkomolením.
Máme právo z toho soudit, že Albert Einstein byl pevně odhodlán překonat svého učitele. Svým jednáním si dodával odvahy. Profesor Weber jej považoval za výjimečného žáka; dovolil mu vynechávat přednášky z elektrotechniky a místo nich o samotě bádat. Jestliže Albert Einstein preferoval samostatné bádání před výukou, tak to předznamenává jeho pozdější cestu. Hodlal překonat nejen zmíněného profesora Webera, ale celý obor jím představovaný. Snil o tom, že najde své vlastní řešení základních problémů fyziky. Nastoupil velmi riskantní cestu, při které nechtěl být omezován sumou znalostí tehdejší fyziky.
Druhý důvod, proč Albert Einstein nevyslyšel James Maxwella, se týká pojmu kvaternion. Když Maxwell nemohl přijít na „tajemství dielektrika“, pomohl si svébytnou grafickou pomůckou. Použil k tomu pojem kvaternion; použil jej ale pouze formálně. Použil jej jinak, než jak bylo (a dodnes je) obvyklé; jen ke grafické podpoře hledání souvislostí. Když své rovnice přepsal pomocí kvaternionů, vyvolal u svých současníků zápornou reakci.
Mezi nimi byli Heinrich Rudolf Hertz a Oliver Heaviside. Ti viděli Maxwellovo užití kvaternionů jako důkaz jeho „hlouposti“. Skutečně užili hodně nespolečenských výrazů. Kvaterniony mají členy se čtyřmi složkami, zatímco elektrotechnika užívá 3D vektorů. To je rozpor, který zdánlivě opravňuje kritiku; Maxwell ale kvaterniony nepoužil v obvyklém významu, ale jen jako grafickou pomůcku, pro podporu heuristiky. Zde mu určitá nadbytečnost pomáhala. Mimochodem, podobné jsou dnešní grafické organizéry. Třeba https://www.storyboardthat.com/cs/articles/e/grafick%c3%a9-organiz%c3%a1to%c5%99i
Einstein tedy měl dva závažné důvody, proč Maxwellův požadavek odložit ad acta. Své pevné rozhodnutí překonat svého učitele, a nejasnost kvaterniového zápisu Maxwellových rovnic. V tehdejší době byl navíc znám slogan: „Autor, který svým dílem nehodlá překonat vše, co dosud bylo stvořeno, nestojí za nic“. Albert Einstein se stal slavným, je považován za nejchytřejšího ze všech vědců celé historie lidstva. To se nestalo náhodou. Einstein k tomu významně přispěl, když si vybral takovou cestu, ve které neměl žádnou konkurenci. Výběr té cesty se mu osvědčil, skutečně se stal největší postavou fyziky. Záměr „svým dílem překonat vše, co dosud bylo stvořeno“, toho opravdu dosáhl. Stal se přímo symbolem chytrosti. Cesta, jakou si zvolil, byla pro něj evidentně tou nejlepší možnou; byla ale nejlepší možností také pro celou společnost? Einsteinova cesta zřejmě míjela to, co James Maxwell považoval za zásadní. Nebylo by pro společnost výhodnější, kdyby Einstein navštěvoval přednášky profesora Webera? A jimi ovlivněný, pokračoval v práci James Maxwella?
Einsteinova partnerka Mileva Maric byla vynikající studentkou, dostala v té době pozvání ke studiu v Německu, u Philippa Lenarda. U něho se experimentovalo, rozvíjela se nejmodernější racionální věda. Mileva o tom psala Einsteinovi podrobné dopisy, které on opětoval a v nich je velice oceňoval. A vyznával horoucí lásku. Mileva se vrátila k Einsteinovi, mohli bychom doplnit slůvko „bohužel“. Lenardovi by patrně byla rovnocennou partnerkou; když později dostal Nobelovu cenu, za objev katodových paprsků, patrně by to spolu dále rozvíjeli. Kdyby Mileva neuvěřila Albertovým vyznáním věčné a horoucí lásky, a zůstala u Lenarda… Patrně by dnešek vypadal úplně jinak, než jak vypadá.
Naznačuje to úryvek z dopisu, který uvádí knížka „Ve stínu Alberta Einsteina“. Mileva jej poslala Einsteinovi z Heidelbergu. Mimochodem, Einstein jí napsal 41 dopisů, ona jemu deset.
„Je to už dosti dávno, co jsem obdržela Váš dopis, ..
Včera to bylo na přednášce u profesora Lenarda moc hezké; přednáší teď o kinetické teorii plynů, tak si vytkl molekulu kyslíku o rychlosti více než 400 metrů za sekundu, potom milý profesor počítal a počítal, sestavoval rovnici, diferencoval, integroval, dosazoval, a nakonec mu vyšlo, že se tato molekula danou rychlostí sice pohybuje, ale jen na vzdálenost 1/100 tloušťky lidského vlasu.“
Musím tu vsunout svůj, možná jen pocit. Lenard dělal obdobu toho, co Zdeněk Kopal. Zdeněk Kopal je náš největší astronom, který svůj život trávil v USA, a byl hlavním expertem NASA při dobývání Měsíce. Přednášel na MIT numerické modelování složitých fyzikálních systémů. Lenard i Kopal tímto postupem byli v čele světového výzkumu. Existují zmínky o tom, že matematiku pro Einsteina dělala Mileva. Věřím tomu, a její chvála Lenarda mě ukazuje na to, že měla právě k Lenardovu postupu citový vztah. V tom bylo její nadání. Numerická matematika jako nástroj poznání, to vidím jako pravý opak Einsteinova fantazírování. Operace s číselnými fakty, které mají pevný start, i jasný cíl. V „numerice“ se postupuje krůček po krůčku, s dokonalou kontrolou správnosti. Je tu jasný cíl, není tu Einsteinovo pokusnictví něco zkusit a čekat, jestli to lidé ocení nebo zhodnotí jako blábol.
Pokračujme s Lenardem, který se díky Milevě dostal do Einsteinova zorného pole. Ten si s ním dopisoval, jako rovný s rovným; Lenard byl v té době patrně nejlepším německým fyzikem, Einstein udělal vstupní testy na Polytechniku dvakrát, a pokaždé jej to zařadilo do skupiny nejslabších. Mimochodem, Milevu jediné provedení testu zařadilo mezi nejlepší. Zpátky k Lenardovi. Einstein začal dopisovat si s Lenardem; pozvolna, uctivě a slušně. Pak ale na nejlepšího německého fyzika přitvrdil. Začal ho pomlouvat. „His theories on the ether seem to me almost infantile, and some of his investigations border on the ludisrous. I am verry sorry that you must waste your time with such stupidities“. Patrně předem věděl, že věhlasný experimentátor musí jeho matematické rozcvičky jen kritizovat. Několik slov z https://theconversation.com/when-science-gets-ugly-the-story-of-philipp-lenard-and-albert-einstein-43165
„Lenard tvrdil, že Einsteinův hyperteoretický a hypermatematický přístup k fyzice má na obor zhoubný vliv. Tvrdil, že nastal čas vrátit experimentálnímu přístupu jeho místo. Zároveň Einsteina zlomyslně napadl, přičemž se nesnažil skrývat své antipatie vůči Židům. Přirovnával teoretické fyziky ke kubistickým malířům, kteří podle něj „neuměli slušně malovat“. Lamentoval nad tím, že fyziku ovládl „židovský duch“. O samotném Einsteinovi prohlásil: „To, že se kozel narodil ve stáji, z něj ještě nedělá ušlechtilého plnokrevníka.“
V době, kdy Mileva pracovala s Lenardem, Einstein seznámil jejich profesora matematiky se svými plány, a postupně si ho získal. Symbolické bylo, že Mileva při zkoušce u tohoto profesora dostala horší známky, čímž skončila její pověst nejlepšího studenta. Všechny předchozí zmínky berme jako potvrzení, že Einstein už při studiu hodlal překonat velikány tehdejší fyziky. A také Milevu, také jí zmanipuloval život. Pokud se vůbec budeme ptát, jestli myslel na Maxwella a na prověření dalších Faradayových dat, odpověď je jasná. Einstein svou energii věnoval zcela jiným kauzám. Algoritmizace Faradayových dat byla odložena ad akta.
Einstein zdvihá Maxwella mezi bohy
Jestliže Einstein snil, že zásadním způsobem ovlivní celou fyziku, pak mu Maxwellovy rovnice spíše překážely. Vyrovnal se s tím po svém. Napohled je vyzdvihl na nejvyšší piedestal. Vychválil je jako cosi převratného, co nastolilo novou éru v dějinách vědy. Ty rovnice dostaly hodnocení podobné jako nejvyšší náboženské pojmy. Podle toho jsou nadpozemsky dokonalé. Jeho příznivci z nich udělali mantru a nedotknutelné nejvyšší dogma. Chvála Maxwellových zákonů se ozývala z náboženských kruhů, a stejně vášnivě i od renomovaných fyziků. „Něco tak dokonalého přece nepotřebuje být rozvíjeno“; tento důvod převážil. Maxwellovo dílo tak bylo užito jako hráz proti Maxwellovým názorům.
Fyzika Alberta Einsteina odmítala všechno, co by mu mohlo konkurovat. Do vzniklého informačního vakua byly pak dosazovány stále nové a nové axiomy. Ty axiomy byly napohled „krásně svobodné“. Osvobodily se od povinnosti „třikrát měř, teprve pak řež“. Fyzika přestala být dokonalou mozaikou, kde každý kamínek mozaiky lícoval se svými sousedy. Fyzika zlidověla. Stala se souborem axiomů. Předstíralo se, že pokrok vyžaduje zavádět stále nové a nové axiomy. Ty axiomy přitom připravily fyziku o její přednost před anti-vědou. Experimenty ztratily svou přednost, mít opakovatelné výsledky. Tak např. Eddingtonovo měření ohybu světla nedošlo k předpokládané hodnotě ani jedenkrát. Měření dilatace času: vliv otřesů na frekvenční normál mnohokrát přesáhl potřebnou přesnost. Nepřesnost se stala základním pomocníkem celé teorie.
Některé axiomy se vzájemně vylučují, přitom stojí v centru Einsteinovy teorie. Například hmota závislá na rychlosti je v zásadním sporu s principem zachování hybnosti. Dogmatické pojetí Maxwellových rovnic udělalo fyzice medvědí službu. Dokonce vznikly nové obory fyziky. Jeden z nich má název „Moderní fyzika“, jako by cosi jednoznačného mohlo být moderní na věky věků. Bohužel, přijetí prvého „svobodně rozporného“ pojmu otevřelo dvířka pro vstup dalších a dalších.
Max Planck tvrdil: „Vědecká pravda obvykle nezvítězí tím způsobem, že její oponenti budou přesvědčeni a řeknou, že neměli pravdu, ale hlavně zásluhou faktu, že oponenti vymřou a příští generace tuto pravdu přijme.”
To je varující; s nápravou bychom neměli otálet. Nelze spoléhat na korektnost zastánců dosavadní fyziky. Pravdu musíme prosazovat, sama nezvítězí. Dnešní vedoucí představitelé fyziky „svou“ údajnou pravdu prosadili do všech důležitých míst a postů. Dosavadní myšlení si získalo veřejnost tím, že nelpí na vědecké důkladnosti, která je napohled nudná a šedivá. Propagátoři „svobodného“ myšlení berou za svou povinnost, tu zdánlivou „svobodu“ bránit všemi prostředky“. Později uvidíme podvůdky, kterých se dopouštěli v minulosti, a také ty současné. Těmi podvody nezačneme, v této fázi by to byla Sysifovská dřina. Začneme něčím podstatnějším. Totiž uchopením té Maxwellovy pochodně, kterou od něj dodnes nikdo nepřevzal. Jak uvidíme, ta pochodeň dodnes nevyhasla. Maxwellova rada je cenná, dovede nás přímo k revolučnímu poznatku. Nastartuje novou fázi fyziky, v níž pravda nebude jen prázdným slovem?
Fyzika poučená Maxwellem
Jedná se především o Atomovou fyziku, ve které dojde k úplné revoluci. Ovlivněny jsou ale i další obory; dokonce i přijímaný způsob vědecké práce, obsažený v pojmu „paradigma“. Jak začít s tak širokou oblastí? Zajisté tím Maxwellovým dielektrikem. Mohli bychom nalistovat Faradayova data, nebylo nijak těžké si uvědomit, kde je „zakopán pes“. Vystavení dielektrika elektrickému poli vedlo k nalezení síly, která přísluší pouze dielektriku. Proto jsem jí dal název Dielektrická síla.
Dielektrická síla
Náplní následujících bodů bude:
Její matematické odvození,
Její experimentální demonstrace.
Dielektrická síla je jako stvořená pro Jadernou fyziku; umožňuje už v několika odstavcích popsat souvislosti, jaké stará teorie nepopsala za celé století. Současně umožňuje názorné vysvětlení pojmů. Vyšší názornost bude dosažena také inovací základních přístupů; třeba Coulombova zákona. Ten dosavadní platí jen pro některé případy. Nové provedení to napraví. Základním pojmem přestane být elektrický náboj. Abychom mohli počítat elektrickou sílu v obecném případu, bude třeba použít elektrické napětí a elektrickou energii.
Dalším bodem bude diskuze o energii ukryté ve hmotě. Nová teorie vyvrací axiomy přijaté Albertem Einsteinem. S tím souvisí nově stanovený postup tvorby prvků z potřebných prvků.
Současná teorie bazíruje na tak zvaném Standardním modelu. Tento model už svým názvem ukazuje nekorektnost svých tvůrců. Každý název musí vystihovat, k čemu se vztahuje. Adjektivum standardní má obecný význam, jeho použití pro konkrétní účel je tedy projevem povýšenosti, až určitého fanatizmu. Dosavadní teorie operuje širokou paletou pojmů, její začátek je přitom chybný. Přijala řadu rozporných axiomů a důležité souvislosti. Tato teorie je poplatná Einsteinovu okouzlení z Tajemna. Tajemno nachází v srážkách částic, proto mýtizuje užití urychlovačů částic. Místo aby zkontrolovala své pochybené axiomy, současná fyzika čerpá od společnosti horentní sumy na stavbu bláznivých urychlovačů. Fyzikové dosáhli toho, že titul teoretický fyzik má vysoké renomé. Bude obtížné, ale potřebné, to hodnocení upravit. Lenard měl pravdu, když přirovnával teoretické fyziky ke kubistickým malířům, Současní teoretičtí fyzikové jsou fyziky jen teoreticky; prakticky to jsou nepřátelé společnosti. Kubistický malíř se dovede uplatnit, někoho potěší. Současný teoretik těší jen jedince stejného typu, jakým je sám. Potřebuje ssát od společnosti finance, aniž by sebemenší díl navracel.
Nová teorie má tedy musí odmítnout rozpory a akceptovat nové souvislosti a závažnější cíle. Lidská společnost začíná mít nouzi o suroviny. Jaderná fyzika tedy musí směřovat k ovládnutí potřebné transmutace prvků. Bude to velký úkol, ale právě velké úkoly mohou vyprovokovat nová a třeba náročná řešení. Dnes prováděné srážky částic k tomuto cíli bohužel nijak nesměřují.
Fyzika budoucnosti musí řešit problém čisté energie. Budování nových větrníků a fotovoltaiky je správné, ale současně musíme nalézat nové principy, třeba přímé využití tepelné energie.
Následující výklad tedy začne matematickým odvozením Dielektrické síly..
Co drží atomové jádro pohromadě?
Současná fyzika v jádru atomu zanedbává Coulombovu sílu. To je chybný začátek, který nemůže vést ke správnému řešení. Je třeba odmítnout. K tomu se přidává ignorování pokynu Jamese Maxwella. Chybný začátek nelze napravit záplatami. Jak uvidíme, cesta naznačená James Maxwellem je zásadně lepší.
Představme si, že chceme sestavit atom z komponent. Máme potřebný počet protonů a neutronů, dostatečně od sebe vzdálených. Znamená to, že neobsahují elektrickou energii?
Omyl; protony obsahují elektrickou energii už v základním stavu. Tuto energii odvodíme ze známých axiomů
W = ½ *U * Q
U = Q * C
C = 4π ε * r
Jen pro úplnost: konstanta jedna polovina v prvním vztahu reprezentuje fakt, že při nabíjení kondenzátoru se napětí zvyšuje od nuly. Energie W tak souvisí s průměrnou hodnotou napětí, tedy polovinou konečné hodnoty. Vztah pro kapacitu C platí pro kouli poloměru r.
To můžeme upravit na
WP= ½ * (Q * C) * Q
W = ½ * Q^2 * (4π ε r)
W = Q^2 * (2π ε r)
V atomové fyzice je energie obvykle vyjadřovaná v MeV. To vyjádří následující úprava
W = Q^2 * (2π ε r)
WMeV = 1 / (8π ε *10^6 e) Q^2 / r
Náboj elektronu je tu označen symbolem e. Náboj elektronu není v absolutní hodnotě stejný jako náboj protonu, v uvedeném vztahu je nicméně zvykem je mezi sebou vykrátit. Pak dostaneme
WmeV = 10^-6 / (8π ε) Q / r
Po dosazení dostaneme potenciální energii protonu 3.6 MeV, pro jeho poloměr 0.2 fm.
Hodnota poloměru bude diskutována u Rutherfordova experimentu se „zlatou folií“.
Potenciální energie protonu je významná, protože určuje dotykovou energii protonů. Energie pro dosažení dotyku protonů je stejná jako potenciální energie každého z nich.
Wdot = Wstat
Pro vzdálenost n-krát větší postačuje energie n-krát menší.
Jaká je energie potřebná pro přiblížení Protonů na vzdálenost, jakou mají typicky v atomovém jádře? Energii potřebnou pro překonání Coulombovy síly označme třeba Coulombova energie. Typický příklad je ten, kdy mezi protony se vyskytuje Neutron. Poloměry berme stejné, částice jako nestlačitelné. Pak je tu důležitý poznatek:
Coulombova energie Protonů v atomovém jádře je typicky polovinou jejich potenciální energie. Na každého z nich připadá čtvrtina potenciální energie každého z nich. Pro odhad poloměru Protonu na hodnotu 0.2fm se jedná o 0.9 MeV pro každý proton. Vyšší počet Protonů v jádře vede k vyšší elektrické intenzitě, uvedenou hodnotu zvyšuje.
Na několika řádkách jsme dospěli k výrazu a hodnotě, ke kterým současná atomová fyzika nedospěla za celé století své existence. Náš postup není pokorným padnutím na kolena před Tajemnem; je to sebevědomý postoj opravdových tvůrců.
Jak se uplatňují Neutrony? Nejprve obecně: V přírodě se často vyskytuje koncept Jin Jang, dvě vzájemně opačné a přesto spolupracující síly. Právě tak to funguje i v atomovém jádře. Atomové jádro je ovládáno dvojicí sil; tyto síly jsou navzájem opačné, a přitom spolupracují a vzájemně se doplňují.
Prvou je Coulombova síla. Tato síla musí být překonávána při sestavení atomového jádra z volných protonů a neutronů. Coulombova síla mezi protony se zvyšuje se zmenšováním jejich vzdálenosti. Pro protony v atomovém jádře dosahuje tak značné velikosti, že na její překonání musí být vynaložena energie řádu Megaelektronvoltů. Té energii jsme dali název Coulombova energie.
Druhou silou je dielektrická síla, nová subkategorie elektromagnetických sil. Ta se vyskytuje mezi každým nábojem a dielektrickým tělesem. Jak lze spočítat, a bylo experimentálně ověřeno, tato síla je nepřímo úměrná páté mocnině vzdálenosti. Hlavní složkou je síla mezi Neutronem a s ním sousedícími Protony, ale vliv Protonů můžeme počítat stejným algoritmem, snížení vlivu zastane větší vzdálenost.
Při hypotetickém sestavení jádra se snižuje vzdálenost P – N – P. Tím se zvyšuje Coulombova síla, ale ještě rychleji se zvyšuje dielektrická síla. Pro určitou vzdálenost nastane rovnost sil. Tu vzdálenost berme jako kritickou. Následně stačí už minimální popud, a nastane „pád“ neutronu na proton. Při tomto pádu je vyzářena energie, kterou je zatím označovaná jako „vazební energie jádra“. Toto označení je ale dost nepřesné; na příkladu jádra 8Be uvidíme jednoznačně, že vazba nukleonů není daná velikostí této energie. Tato energie tedy nepřísluší vazbě nukleonů. Místo pojmu „vazební energie jádra“ proto raději užívejme pojem „energie uvolněná při sestavení jádra“. Tato energie obsahuje také vliv Coulombovy energie.
Při sestavení jádra je Coulombova síla určitou překážkou. Je třeba ji překonat, na její překonání vynaložit energii. Po sestavení jádra ale má zcela jinou funkci. Spolupracuje s dielektrickou silou, a výsledkem je pevná vazba nukleonů. Mějme dva Protony, mezi nimi dva Neutrony. Sílo zvyšující vzdálenost mezi protony implicitně zmenšuje vzdálenost mezi Neutrony. Ten příklad lze přibližně modelovat pomocí dvou kulatých magnetů, a dvou železných kotoučů. Uvidíme to také na příkladu jádra helia, což je zároveň alfa částice.
Nalezením dvojice sil, které ovládají jádro atomu, přestává platit dosavadní teorie. Podle ní jaderné síly musí být novou kategorií základních sil. Ukázali jsme, že nemusí; nejenže nemusí, právě naopak, „známé“ síly umožní daleko logičtější a úplnější popis. Ten předpoklad jsme odkryli jako chybný. Uvnitř jádra působí síly, které se vyskytují jak v mikrosvětě atomů, tak v „makrosvětě“. Tyto síly jsou „vnitrojaderné“, ale nepatří mezi základní síly. Ani přejmenování na „silné interakce“ na tom nic nemění. Pro autory teorií bylo výhodné, přesvědčit svět o mimořádnosti těchto sil. Když je prosadili jako základní , nemuseli hledat v historii vědy, a známých zákonech fyziky. Stačilo vše prohlásit za „revoluci ve vědě“. Taková teorie si stává určitým dogmatem? Každé dogma působí na své příznivce emotivně, získává si jejich obdiv a tím i zásadní odmítání racionálnějších vysvětlení. Je třeba počítat s tím, že mezi dosavadním a novým, racionálním vysvětlením, nastane ostrý střet. Dosavadní teorie se dokládá tisíci podrobnostmi. Aby mohla diskutovat o svých „geniálních“ představách, nepřipouští diskuzi o variantním vysvětlení.
Příznivci dosavadní teorie nepřipouští diskuzi. Jsou připraveni dovolit diskuzi jen na svá témata, a každý skutečný argument zdaleka odmítnout. Nositele jiných způsobů myšlení dehonestují. Taková reakce je obvyklá v případech dogmat, třeba církevních. Každé dogma vyvolává emoce, u svých věřících vyvolává ochranitelský komplex. Vykládat věřícímu, ať už jakékoli církve či skupiny, že jeho víra není racionální, je „házením hrachu na zeď“. On přece „ví“, že jeho víra není racionální. Opovrhuje racionalitou, jeho víra je pro něj vyšší hodnotou.
Současná jaderná fyzika navždy opustila myšlení svého tvůrce, Ernesta Rutherforda? Opravdu navždy…?
Nejjednodušší možný model atomu 4He
Vezměte dva kulaté magnety. Položte je na plocho, a orientujte tak, aby se vzájemně odtahovaly. Je to obdoba protonů; každé náboje stejné polarity se vzájemně odpuzují, a protony mají stejný (kladný) náboj. Magnet bude pro nás „protonem“. Na magnety můžete napsat písmeno P. Kdo má k dispozici soupravu k demonstraci Coulombovy síly, může provádět demonstraci rovnou s elektrickým nábojem. Navíc potřebuje dielektrická tělesa, třeba skleněné kuličky na izolační tyčce. Běžnější jsou ale uvedené magnety. Měly by to být radiálně magnetované magnety, ale náhradou mohou sloužit i obvyklé kancelářské magnety; s nimi jen musíte být opatrnější v manipulaci.
Snaha o přiblížení „protonu“ k druhému „protonu“ tento „proton“ „odstrčí“.
Teď vezměte železné kolečko, nebo podložku. Výhodná je dostatečná šíře (2 mm), a průměr podobný jako průměr magnetů. Pro nás to bude „neutron“. Dejte „neutron“ poblíž „protonu“. V určité vzdálenosti dojde k tomu, že se neutron a proton přilepí.
Vezměte druhý neutron, a udělejte s ním totéž. Jen opatrněji.
Alfa částice, neboli jádro 4He: má 2 protony a dva neutrony. Doplníme tedy opatrně (ze strany) druhý proton. Tím je alfa částice kompletní.
Protony se odpuzují; tím nastaví maximální vzdálenost, kdy ještě drží na neutronech. To odpuzování nepřímo nastaví vzájemný dotyk neutronů. Zkuste si pohybovat některou částicí; celá sestava bude pevně držet pohromadě. Odpuzování neutronů nepřímo zajišťuje pevný dotyk mezi neutrony.
To je důvod, proč je alfa částice mimořádně pevná. Pevnost této částice není daní velikostí vazební energie. Tato pevnost je daná geometrií jádra s 2P + 2N. Tuto pevnost zprostředkovává spolupráce „Jin“ s „Jang“. Tato pevnost není daná energií, jaká je jádrem uvolněna při sestavení. Není daná ani přitažlivou silou mezi P – N. Je daná, paradoxně, spíše odpudivou silou mezi protony. Je daná spoluprací obou sil, které drží atomové jádro pohromadě. Tyto síly jsou specializované, ale nejsou schopné akce samostatně. Jen jejich spolupráce je tím, co „svět drží pohromadě“.
Dřívější teorie vůbec nejde k věci, má jen obecné proklamace: „Nukleony uvnitř jádra jsou navzájem k sobě poutány silami, které v zásadě vznikají mezi jejich podsložkami tedy mezi kvarky a gluony. Tato síla se nazývá silná interakce.“ „Jaderné síly nezávisí na typu nukleonů“. https://www.physics.muni.cz/~blazkova/dp/Jadro3.htm
Model atomu 8Be
O alfa částici víme, že je mimořádně pevná. Existuje pravý opak, jádro Berylia s 4P a 4N. Základním případem izotopů bývá ten, kdy počet neutronů je stejný jako počet protonů. Berylium má 4 protony, jedná se tedy o případ se 4 neutrony. Tomuto izotopu se udává životnost v řádu 10-17 sec. To znamená, že v okamžiku zrodu se hned rozpadá. Dosavadní teorie jádra neumí odpovědět na otázku, proč. Proč se jádro 8Be hned po zrodu rozpadá? Lze to ukázat s nejvyšší názorností? Tak, aby si to každý mohl ověřit na vlastní oči?
Pokud chcete použít demonstrační sadu Coulombovy síly, musí být rozšířena o další dva náboje, a další dvě dielektrická tělesa. Častější bude patrně demonstrace s magnety, v horším případě s běžnými kancelářskými magnety.
Dejte vedle sebe 4 neutrony (podložky). Jednou rukou je držte na stole, druhou postupně přidejte vedle nich 4 protony (magnety). Magnety se přilepí na podložky, ale nemá to pevnost alfa částice. Když začneme některou částicí pohybovat, ostatní se sice pohybují s ní, ale neutrony se přestanou stýkat. Neutrony jsou přitaženy k protonům, ale chybí jim vzájemný kontakt. Ta sestava je „fórová“, není pevná. Naznačuje to, že skutečné jádro Berylia nemá pevnost. Také v něm se neutrony nedrží u sebe, odchýlí se navzájem od sebe. Stačí malý vnější podnět, vše se rozpadne. Jestli v čase řádově deset na minus sedmnáctou, nebo v čase kratším či delším, nehraji takovou roli. Prostě, atom 8Be umožňuje ukázat nedostatky současné teorie atomu. Je tou Achillovou patou, která je více než tisícem krásných slov současné teorie.
Berylium může mít ovšem 9 nukleonů, a pak je stabilní. Pravidelně rozmístěné protony, v rozích čtverce, a neutrony bez vzájemného posilování, neskýtají potřebnou stabilitu. Vnější impuls tuto stabilitu může narušit. Stačí ale tuto pravidelnost narušit, pátým neutronem, a stabilita se rázem zlepší. To ovšem současná teorie nemůže zjistit. Zabývá se spoustou dohadů a teorií, odmítá názornost i logické vysvětlení, a stává se překážkou skutečného vysvětlení.
Odvození dielektrické síly
Vyjdeme ze známého vztahu pro hustotu energie elektrického pole
w=1/2 ED
Kolem nabitého tělesa je elektrické pole, jehož parametry E, D, ubývají s kvadrátem vzdálenosti. Dosazením dostaneme, že ve vzdálenosti r od středu tělesa výraz pro hustotu energie bude mít ve jmenovateli čtvrtou mocninu vzdálenosti.
w=1⁄2 Q/(4πεr^2 ) Q/(4πr^2 )=Q^2/(32π^2 εr^4 )
Vložíme-li do takto nehomogenního pole dielektrikum, tedy těleso s dielektrickou konstantou větší než 1, pro siločáry je zde snazší průběh. Proto budou siločáry z okolí tělesa přitahovány do dielektrika, a dielektrikum bude přitahováno ve směru k hustšímu poli. Důvodem přitahování je ovlivnění statické energie daného pole. Každá změna statické energie systému je obecně doprovázena silou, která změnu energie převádí na kinetickou energii. Velikost této síly je záporně vzatým gradientem (v našem případě derivací) změny energie. Mimo těleso je pracovní prostor s jedničkovým relativním dielektrickým činitelem, uplatní se rozdíl
ε_r-1
Energie je součinem objemu V a hustoty energie w. Proto bude dielektrická síla přibližně daná vztahem
F=d/dr Q^2/(32π^2 εr^4 )(ε_r-1)
Derivací funkce se čtvrtou mocninou ve jmenovateli je čtyřnásobek funkce s pátou mocninou ve jmenovateli.
F=Q^2/(8π^2 εr^5 )(ε_r-1)
To je pracovní vztah pro dielektrickou sílu. Podstatné je, že ubývá s pátou mocninou vzdálenosti. Víme, že má opačný směr než Coulombova, a že je schopen ji překonat.
Demonstrace Dielektrické síly
Demonstrace této síly je rozšířením známého měření Coulombovy síly.
Máme dvě lehké vodivé kuličky určitého průměru. Jsou zavěšené (například na provázku) tak, že mezera mezi nimi je 1 – 2 násobek uvedeného průměru.
Následně kuličky nabijeme určitým napětím (respektive nábojem); tím se kuličky od sebe oddálí. Kuličkám říkejme nadále „náboje“. Demonstrace Coulombovy síly by tím v zásadě končila. My jdeme dál.
Vezmeme skleněnou kuličku upevněnou na izolační tyčce. To bude nadále jen „dielektrikum“. Dielektrikem se dotkneme jednoho náboje; okamžitě se k němu přilepí. Tu slepenou dvojici přistrčíme k druhému náboji. Také se přilepí, jen z opačné strany náboje. Na dielektrikum je z jedné strany přilepen prvý náboj, z opačné strany druhý náboj. Náboje se i nadále vzájemně odpuzují; jsou ale poutány k dielektriku. Nemohou se od sebe oddálit, jsou poutány novou silou. Jde o dielektrickou sílu.
Dielektrikem pohybujeme ze strany na stranu. Náboje zůstanou přilepené. To indikuje, že síla přítahu je mnohonásobkem Coulombovy síly.
Uvedený postup dokumentují následující obrázky.
Na prvém snímku se náboje rozestoupily po zapnutí vysokého napětí.
Na druhém snímku jsou náboje přitaženy k vloženému dielektriku.
Demonstrovali jsme, že nová síla je schopná překonat Coulombovu sílu. Mezi náboji na druhém obrázku je menší vzdálenost, než jaká byla na prvém obrázku. Coulombova síla tedy musela vzrůst. Přesto tuto sílu překonává jiná síla, kterou dielektrikum působí na každý z nábojů.
Při demonstraci a zvláště při měření dielektrické síly se vyskytuje poměr kritické a dotykové vzdálenosti. Kritickou vzdáleností rozumíme tu, při které je coulombovská síla ( P – P) stejná jako dielektrická síla (P – N). Tento poměr je invariantní k napětí nábojů, i k rozměru náboje (pro zhruba stejně velké dielektrikum). Tento poměr závisí na relativní dielektrické konstantě dielektrika, a výstižně charakterizuje převýšení dielektrické síly nad Coulombovou silou. Toto převýšení existuje díky určitého „protěžování“ dielektrické síly, která působí na poloviční dráze (P – N).
Převýšení dielektrické síly nad Coulombovskou je mimořádně významné. Pro tuto schopnost překonat „Coulomba“ by nová síla mohla být chápána jako nová síla, rozšiřující paletu základních sil. Spokojme se tím, že ji vezmeme jako subkategorii „elektromagnetických sil“.
Fyzika už celé století hledá novou sílu, která by ovlivnila paletu základních sil. Přiřadila jí název pátá síla. „Ve vesmíru existuje tajemná „pátá“ síla, mocnější než gravitace, ..“ Ta nová síla, kterou jsme spolu demonstrovali (a objevili, smím-li vás považovat za spoluobjevitele), není z vesmíru. Krom toho skutečně není pátá. Spokojili jsme se tím, že není základní silou, jen rozšířením palety elektromagnetických sil. Tak kolikátá je?
Po akceptování nové síly z palety základních sil vypadne „silná interakce“, jinak zvaná „silná síla“. Silná interakce byla formulována v informační nouzi, kdy nebyly uvažovány elektrické síly existující mezi nukleony. Jestliže nitrojaderné síly jsou tvořeny dvojicí Coulombova plus dielektrická síla, pak jsou fakticky multioborové. Silnou sílu, která by existovala pouze v mikrosvětě, musíme odvolat. Byla formulována v informační nouzi, tato nouze ale skončila; musí být tedy vyřazena. Místo ní se v kategorii elektromagnetické síly objeví subkategorie – dielektrická síla. Zůstává
– gravitace,
– elektromagnetická síla – dielektrická síla.
Je nutné k tomu doplňovat „slabou interakci“, která má v dnešní paletě sil své místo? Když tato síla byla formulována teorií ignorující základní pojmy? Tuto otázku neřešme.
Místo nalezení páté síly jsme počet základních sil snížili. Na pouhé tři (ne-li rovnou dvě). Nejedná se, čistě náhodou, o větší revoluci ve fyzice, než jakou si přál vidět Albert Einstein?
Měření dielektrické síly je popsáno v mé knize „Fyzika hrou“. Jako důležitější se v této fázi jeví matematické odvození vztahů pro vazební energii jader, a modelování sestavení jader.
Odvození vztahů pro vazební energii jádra, např. 3He
Zkoumejme sestavení jádra 3He. V počátku souřadnic si představme neutron, ve vzdálenosti r od něj doleva prvý proton, ve stejné vzdálenosti od neutronu vpravo druhý proton. Levý proton je přitahován neutronem, dielektrickou silou. Krom toho na něj působí Coulombova síla od druhého protonu. Síla působící na levý proton je tedy rozdílem Coulombovy síly od druhého protonu, a přitažlivé síly neutronu. Při snižování vzdálenosti r Coulombova síla roste postupně, nepřímo druhé mocnině vzdálenosti. Dielektrická síla je zpočátku menší, ale zvětšuje se strměji, nepřímo úměrně páté mocnině vzdálenosti. V určité kritické vzdálenosti jsou obě síly stejné. Tu vzdálenost berme jako rk.
Z případu shodnosti obou sil lze odvodit důležité souvislosti. Máme dvě funkce vzdálenosti, které se liší mocninou. Jestliže pro určitou proměnnou rk mají stejnou hodnotu, prvá má mocninu -2, druhá mocninu -5, pak jejich integrály (pro tuto proměnnou) budou v poměru (-2 +1)/(-5+1). Vyplývá to z předpisu pro integraci
∫x^n dx=x^(n+1)/(n+1)
Z těchto souvislostí vyplývá vazební energie atomového jádra.
W_b=W_Ck (1/α-0,25/α^4 )
α=r/r_k
Parametr Wck je Coulombovská energie pro kritický bod (s rovností sil). Integrací Coulombova zákona
W_Ck=∫Fcdr=∫Q^2/(4πε〖r_k〗^2 ) dr=(-Q^2)/(4πε〖r_k〗^2 )
Je zvykem energii udávat v MeV. Pro ten případ je třeba energii dělit milionem a nábojem elektronu. Náboj elektronu bývá krácen proti náboji protonu Q. Znaménko není potřebné. Dostáváme
W_kMeV=Q/(4000000πε〖r_k〗^2 )
Slovní přepis uvedených vztahů: Vazební energie pro obecnou vzdálenost r proton – neutron je úměrná Coulombovské energii pro kritickou vzdálenost, Wck. Ve vztahu pro vazební energii je dále člen 1/α odpovídající Coulombovské energii, a člen -0,25/α4 reprezentujicí „dielektrickou“ energii. Dielektrická energie je pro kritickou vzdálenost zápornou čtvrtinou Coulombovské energie, pro jinou vzdálenost se snižuje se čtvrtou mocninou relativní vzdálenosti. Vzdálenosti jsou vztažené ke kritické vzdálenosti, poměr r : rk je označen jako α.
Výpočet parametrů jádra 3He.
Vazební energie na nukleon je pro izotop 3He udávána na 2.5 MeV, celková vazební energie pro tři nukleony je 7.5 MeV. Po určitých zkušenostech s modelováním a experimentováním s dielektrikem volme α = 0,45. Z těch dvou hodnot vyplyne hodnota energie pro kritickou vzdálenost. Ponechme ji zadanou v MeV, označme ji, v souladu s předchozím textem, jako WkMeV.
W_kMeV=W_b ❑/(1/α-0,25/α^4 )=Wb/(1/0,45-0,25/〖0,45〗^4 )=7,5/(-3,87)=-1.94
Ze vztahu pro tuto energii jako funkci kritické vzdálenosti vyplývá vzdálenost rk
r_k=Q/(4000000πεW_kMeV )=(1,602e-19)/(4*10^6*3,14159*8,8542e-12) 1/1,94
r_k=0,75e-15=0,75[fm]
Kritická vzdálenost P-P je 0,75 fm. Součin této vzdálenosti s činitelem α dává dotykovou vzdálenost. Pro dotykovou vzdálenost necháme index t, ze slova touch.
r_t=r_k*α=0,75e-15*0,45=0,34[fm]
Dotyková vzdálenost je tvořena průměrem neutronu, z každé strany k tomu přistupuje poloměr protonu. Pokud necháme poloměry protonů a neutronů stejné, je průměr dn nukleonů polovinou dotykové vzdálenosti.
d_n=r_t⁄2=0,34e-15⁄2=0,17[fm]
Modelováním jsme dostali průměr nukleonů 0,17 femtometru. Je to menší hodnota, než jaká byla dosud předpokládána, ale má to své důvody. Z Rutherfordova měření vychylování protonů průchodem zlatou folií vyplynul průměr jádra závislý na třetí odmocnině počtu nuklidů. Dnes začínáme přijímat, že nukleony nevyplňují celý objem jádra. Coulombova síla vytlačuje protony na povrch jádra, a neutrony je nutně doprovází. Stejný efekt velikosti jádra se tedy dosáhne s řetízkováním nukleonů podstatně menších. Průměr jádra není odvislý od třetí odmocniny počtu nukleonů, ale spíš od druhé odmocniny. Experimenty zjistily jen horní mez rozměru, skutečný rozměr tedy může být (překvapivě) menší. Volba menšího činitele α by umožnila dosáhnout větší průměr nukleonů, ale to by musely neutrony mít vysokou relativní dielektrickou konstantu.
Měření dielektrické síly ukázalo, že těsně před dotykem se přitažlivá síla zvýší. Toto zvýšení je dané blízkostí povrchů těles, je zahrnout do síly jako funkce vzdálenosti středů P – N. Toto zvýšení by mohlo být uplatněno už dříve, spokojme se s ním v tomto závěru. Měření vedlo k hodnotě zvýšení síly nejméně 1,5x. Jako pravděpodobný rozsah průměru nukleonů z toho plyne rozsah
dn = 0,25 .. 0,4 fm
Další měření by tento parametr měla upřesnit.
Dílčí závěry:
Energie jádra atomu má elektrický charakter. Našli jsme vztahy, které plně popisují souvislosti energie jádra s parametry nukleonů. Všechny vztahy užívají „předrevoluční“ fyziku, a tvrdá data, což je jejich nesporná přednost. Jaderná fyzika byla sestavena za předpokladu, že energie atomových jader má zcela svébytné vlastnosti. Ukázalo se, že tento předpoklad byl chybný. Užitím „předrevolučních“ zákonů byly nalezeny souvislosti, na které dnes uznávaná teorie nedospěla ani za sto let svého vývoje.
Jádra jednotlivých prvků nejsou pouhou tlačenicí protonů a neutronů, jak naznačuje dnešní model jádra, ať ten slupkový, nebo „zobecněný“. ( viz např. Atomové jádro | Eduportál Techmania )
Kolem modelu jádra, který byl vytvořen v prostředí nedostatku informací, bylo nakupeno obrovské množství nesmírně zajímavých hypotéz. Ty hypotézy měly revoluční účinek. Udělaly fyziku něčím úplně jiným, než byla do té doby. Vědecká obec začala považovat záhady za nutnou součást fyziky, respektive začala obdivovat řešení, která byla do té doby považována za nevědecká až dogmatická.
Dosavadní teorie zavedla pojmy, které jsou zřejmě překážkou racionálnímu postupu vpřed. Jádro neobsahuje kvantovou kapalinu, jak se tvrdí. Každé jádro má naopak svou specifickou geometrickou strukturu, na míru pro každý prvek a každý izotop. Obrovské odpudivé síly mezi protony to nutně způsobí. Připusťme, že ve vesmíru se musí vyskytovat protony i neutrony s určitým (třeba nevelkým) rozptylem hmotností. Představa ideální totožnosti odporuje zkušenosti, že prvky libovolné kategorie či společenství nejsou ideálně totožné; přesnější zkoumání vždy nachází rozdíly. Přesné měření nutně průměruje, a rozptyl hodnot se tím snižuje, odmocninou z počtu členů souboru. Hmotnost nukleonů je měřena v jednotkách mu = 1,661 * 10-17 kg. Měřit tak malé množství hmoty je nemožné. I když se spokojíme s miliontinou miligramu, jedná se o statisíce hmotnostních jednotek. Měřit s přesností na více než deset desetinných míst, lze jen s užitím průměrování. Z měření pak nelze usuzovat, že by rozptyl hodnot byl nulový. Teorie hmotnostního úbytku je nejen nadbytečná, rozšiřuje nadbytečnou teorii, ale také teoretizující. Předpokládá, že protony a neutrony ve volném prostoru mají nulový rozptyl hmotnosti. Z mnoha důvodů se tedy musíme smířit s tím, že nukleony se ve vesmíru vyskytují s určitým rozptylem hodnot. Logicky musí mít i různou četnost jednotlivých hodnot. A nejedná se jen o hmotnost, stejná záležitost platí i pro další parametry. Náboj elektronů, náboj protonů, průměry, dielektrické konstanty.
Prvky, které s výhodou využívají nejvíce se vyskytující částice, musí mít vyšší četnost. Myšlenka, že by prvky nevykazovaly rozptyl hodnot hmotností, je produktem dogmatického myšlení. Neexistuje důvod, proč by všechny protony ve vesmíru byly jeden ideálně stejný jako druhý, měření hmotností ostatně vždy vykazovalo určitý rozptyl hodnot. Je třeba ocenit přírodu, že rozdíly jednotlivin využívá k vyšší efektivnosti celého společenství částic.
Jádra jednotlivých prvků jsou sestavena z částic, které jsou pro každý prvek optimalizované. Změřené hmotnosti prvků naznačují, jako by jednotlivé prvky nebyly sestaveny z naprosto stejných komponent. Ano, nejsou sestaveny z naprosto stejných komponent. K dispozici jsou různé komponenty, tak se použijí přednostně ty výhodnější. Optimalizace vždy hledá lokální minimum určité energie systému. Také zde se uplatní určitá optimalizace. Atomy nejsou sestaveny z naprosto stejných komponent, jsou sestaveny z těch komponent, které se mezi nabízenými nejlépe uplatní. Je tedy dobře, že atomy nejsou sestaveny z naprosto stejných komponent. Komponenty se nemění tím, že se stanou součástí jádra atomu. Naopak, geometrie jádra si z okolí nepřímo vybírá ty nejvhodnější.
Teorie hmotnostního úbytku
Existuje teorie hmotnostního úbytku, je ale zcela nadbytečná. Aby mohla být přijata, musela být ignorována energie elektrického pole. Přiblížením dvou protonů ale dochází k zvýšení elektrické intenzity. Když hustotu energie pro tuto intenzitu budeme numericky sumovat v celém prostoru, dostaneme potvrzení Coulombova vztahu. Také v poslední fázi sestavení jádra se uplatňuje hustota energie elektrického pole. Teorie hmotnostního úbytku tedy se ujímá něčeho, co je plně vyřešeno. To existující řešení beze slov ignoruje. Tato teorie si pohazuje se zákony fyziky jako žonglér s míčky. Fyzika by ale neměla být žonglováním. Jestliže nějaký zákon platí, pak nemůžeme dělat, že je pro nás nezajímavý a napsat si nový.
Existují i další argumenty proti teorii hmotnostního úbytku. Předpoklad, že všechny protony na Zemi jsou ideálně totožné, totéž že platí pro neutrony, je nesmyslný. Základním případem přírody je různost. Spadat do stejné kategorie neznamená nikdy naprostou totožnost. Myšlenka, která ideální totožnost bere jako základní možnost, je myšlenka dogmatická. Provedená měření nikdy naprostou totožnost nepotvrdila. Je pravda, že dogmatik si přesto může myslet, že „experimentátoři udělali chybu“. Společenství vědců by se k takové logice ale nemělo snižovat.
Už teď vidíme: Jaderná energie není něčím záhadným, co by vyžadovalo samostatnou kategorii. Jde o energii elektrického pole. Albert Einstein bral záhadu jako nejkrásnější věc. Proto nehledal souvislosti s ostatní fyzikou, záhady bral jako zajímavější. Rychle prohlásil za záhadu, co mělo být detailně a pečlivě zkoumáno. Využil příležitosti, uplatnit svou imaginaci, vnutit společnosti vztahy s charakterem určitých dogmat. Později budeme diskutovat případy naznačující, že fyzika tím ztratila schopnost kriticky kontrolovat své výsledky.
Nemá smysl dnes hledat slabá místa Einsteinem milovaných „záhad“. Najdeme-li korektní vysvětlení, pak dnes obdivované fantazie zůstanou obdivovanými fantaziemi; jen jim nebudeme dávat tak fatální postavení v logickém (nelogickém) myšlení. Korektní postup vyžaduje hledat nejprve mezi známými vztahy. Bylo nekonečnou drzostí, ignorovat známé souvislosti, a místo nich nabídnout vnadné fantazie. Albert Einstein zřejmě znal své „Papenheimské“. Ostatně mezi citáty tohoto velikána je i tento:
Ať žije drzost! Je mým andělem strážným na tomto světě. Albert Einstein
Albert Einstein oblíbené citáty (943 citátů, strana 2) | Citáty slavných osobností (citaty.net)
14. „Nuclear Physics may be fairly Simple“
Názor Carl W Johnson je k dispozici na
https://www.academia.edu/8298677/Nuclear_Physics_may_be_fairly_Simple
Mimo jiné uvádí:
Moderní jaderná fyzika tvrdí, že každé atomové jádro je přeplněné nesmírným množstvím (neviditelných) objektů svištících kolem. Téměř všechny tyto spekulované objekty byly vymyšleny (fyziky nebo matematiky), aby údajně napravily nějaké předchozí selhání dřívější spekulace.
Pamatujete si Ockham’s Razor? Jednodušší je lepší?
Co když jádra atomů nejsou naplněna nesmírným množstvím zvláštních věcí, ale místo toho jsou mnohem logičtější a rozumnější a ještě jednodušší, než si uvědomujeme? Ockham měl možná před 700 lety pravdu! Co když opravdu nepotřebujeme Silnou jadernou sílu, abychom se pokusili vysvětlit nějaký elektrostatický efekt, který není snadné pochopit, velmi zvláštním způsobem? Co když nepotřebujeme, aby se biliony mezonů Pi objevovaly a mizely v každém atomovém jádru každou vteřinu, jen abychom (údajně) ovlivnili tyto elektrostatické protony, i když by mesony Pi nutně způsobily nejrůznější problémy s uchováním energie? Co když ve skutečnosti nemusí existovat nejrůznější druhy kvarků, které se stále vymýšlejí pokaždé, když se objeví nový logický problém? Možná žádné „struny“ nebo „superstruny“ nebo „brány“ nebo „26-dimenze, vše zabaleno do nemožně malých kuliček“? Možná měl Ockham pravdu už dávno, dokonce i v otázkách, které lidé z roku 1300 n. l. Zpočátku, v roce 1996, jsem nechápal, jak lze ignorovat obrovské množství energie v Neutronové samovazné energii,“
Johnson správně odhadl, že přítomnost neutronu v blízkosti náboje má zásadní vliv na energii elektrického pole. Neutron usnadní šíření pole. Na jedné straně zmenší energii tohoto pole, na druhé straně zvýší sílu, kterou jsou přitahovány elektrony orbit. Tyto souvislosti bývají v současné atomové fyzice opomíjeny podobně, jako jsme to viděli v jaderné fyzice.
1. Začalo to .. Faradayem 1
2. Pokračovatelem J. Maxwella je Albert Einstein 1
3. Einstein zdvihá Maxwella mezi bohy 3
4. Fyzika poučená Maxwellem 4
5. Co drží atomové jádro pohromadě? 5
6. Nejjednodušší možný model atomu 4He 7
7. Model atomu 8Be 7
8. Odvození dielektrické síly 8
9. Demonstrace Dielektrické síly 8
10. Odvození vztahů pro vazební energii jádra, např. 3He 10
11. Výpočet parametrů jádra 3He. 11
12. Dílčí závěry: 11
13. Teorie hmotnostního úbytku 12
14. „Nuclear Physics may be fairly Simple“ 13