Вышла в свет книга Б.И.Нигматулина и В.А.Пивоварова «Реакторы с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем. История трагедии и фарса». Подробнее 

А.А Потапов, к.ф.-м.н, д.х.н., профессор  

Атомизм как философское учение о строении вещества возникло в Древней Греции (Демокрит и Эмпедокл) за 400 лет до нашей эры. Переломный момент в постижении сущности вещества принадлежит А.Лавуазье, который установил связь между атомным строением вещества и его массой как источником количественной информации о строении и свойствах вещества.

Затем Дж. Дальтон фактически обратил философское понятие об атомах в реальность, показав, что атомистическая теория способна объяснить экспериментальные данные. Все последующие исследования вещества, так или иначе, опирались на подтвержденную опытом концепцию атомистического строения вещества [1]. 

Следующий радикальный шаг в постижении сущности вещества принадлежит Э. Резерфорду, который экспериментально установил, что атомы состоят из тяжелого ядра и вращающихся вокруг него электронов. Это открытие стало основанием для последующих экспериментальных исследований атомного строения и построения электрон-ядерной теории многоэлектронных атомов [2]. Понимание электронного строения атомов предопределило понимание природы и механизмов связывания атомов в молекулы и построения вещества в целом [3].

Следующий исторически значимый шаг в постижении вещества связан с открытием позитрона (К.Д.Андерсон). Благодаря этому открытию стало возможным обосновать наличие эфира как вездесущей и всепроникающей материальной среды, образованной из электро-позитронных структурных единиц [3]. Вместе с этим, электрон и позитрон оказались исходными структурными элементами, посредством которых образованы протоны и нейтроны [4, 5]. В свою очередь протоны и нейтроны стали строительным материалом для построения многонуклонных ядер [5].

Выстраивается цепочка взаимосвязанных структурных элементов, обеспечивающих образование атомно-молекулярного вещества: электрон+позитрон → протон+нейтрон → ядро → атом → молекула → вещество. Эту цепочку "возглавляют" электрон и позитрон, которые являются первоэлементами как материальной основы Всего Сущего. Вместе с этим, электрон и позитрон как носители разноименных зарядов позволили объяснить причину связывания частиц на каждом иерархическом уровне вещества. Они легли в основание центральной и всеобъемлющей идеи единства разноименных зарядов как методологической основы построения Мироздания. В своем единстве и динамическом взаимодействии положительный и отрицательный заряды позволяют во всех деталях объяснить иерархическое строение вещества, понять причины устойчивости вещества, а также объяснить возникновение энергии и движения как природных явлений.

В процессе авторских исследований установлено, что структурообразование вещества происходит по строго детерминистическим законам. Это классические законы электростатики и электродинамики, лежащие в основе взаимодействия зарядов и электрических моментов, которые присущи частицам вещества на всех его иерархических уровнях. Сами уровни вещества предопределены и генетически связаны в цепи: первоэлементы (электрон, позитрон, атрон) → позэлон (структурный элемент эфира) → протон и нейтрон → атомное ядро → атомы → молекулы → атомно-молекулярное вещество → природные образования → планеты → звезды → галактики → сверхгалактики. На каждом иерархическом уровне вещество представляет устойчивую динамическую структуру.

Устойчивость вещества на всех его уровнях достигается благодаря балансу сил притяжения и отталкивания между зарядами электронов и ионов, составляющих атомы, молекулы, ядра. Мерой устойчивости вещества является энергия связи соответствующих частиц, которая реализуется по механизму электростатического и электродинамического взаимодействий. Наличие у частиц противоположных зарядов является необходимым и достаточным условием для их взаимного притяжения и последующего связывания. На субядерном уровне − это заряды электрона и позитрона, которые в результате взаимного притяжения образуют жестко связанные электрон-позитронные пары (позэлоны). На ядерном уровне заряды электронов и позитронов обеспечивают образование протонов и нейтронов, которые являются структурными элементами ядер. На атомном уровне происходит связывание атомного ядра, имеющего положительный заряд, с электронами, имеющими отрицательный заряд. На молекулярном и надмолекулярном уровнях вещества связывание атомов осуществляется с помощью индуцированных или эффективных зарядов на связях. Единственным способом сосуществования частиц, имеющих положительный и отрицательный заряды, является их динамическое состояние. По сути, свойство взаимного притяжения зарядов частиц является причиной их поступательного и вращательного движений. А вращательное движение электронов в центральном поле положительного заряда обеспечивает формирование динамически устойчивых структур. По сути, атомистическое мировоззрение сместилось на электрон-позитронный уровень.

Пришло понимание устройства вещества как системы взаимосвязанных структурных элементов-частиц. В свою очередь, вещество является материальной основой построения всех объектов окружающего мира, включая космические объекты. На основе анализа законов структурообразования удалось разрешить проблему объединения сил природы [6]. Этой силой является электродинамическая сила. Ее электрическое происхождение обязано наличию у элементарных частиц электрических зарядов.

На основе новых знаний о строения вещества разработаны основы прогностической теории (ab initio) вещества как основополагающей теории, благодаря которой установлена внутренняя связь между микро- и макропараметрами вещества. Разработаны основы проектирования и конструирования искусственных материалов и изделий с помощью атомно-молекулярных манипуляторов [7].

Совокупность полученных знаний о строении вещества может служить теоретическим фундаментом для создания науки о веществе, одним из родоначальников которой является Д.И.Менделеев [8].

Авторские исследования позволили на основе полученных знаний изложить свое понимание устройства и принципа действия окружающего нас мира. Физической и методологической основой нашего Мироздания является эфир как вездесущая и всепроникающая среда. Фактически эфир выполняет роль абсолютного пространства как материальной среды для Всего Сущего. Эфир образован из связанных электронов и позитронов, являющихся первичными элементами вещества. Вселенная, состоящая из невообразимо огромного числа миров в виде галактик и различных звездных образований, погружена в эту электрон-позитронную эфирную среду.

Мир на всех иерархических уровнях построен единообразно путем создания динамических макро- и микроструктур как результата взаимодействия электрических зарядов, присущих веществу. Устойчивость звездно-планетных систем и всей звездной системы в целом достигается благодаря силам гравитационного притяжения, имеющих электрическое происхождение. Все они имеют связанную пространственно-временную структуру. Структурной единицей звездных образований является отдельная звезда, примером которой может служить наше Солнце.

На основании астрономических наблюдений Солнечная система представляет систему связанных между собой центрального Солнца и вращающихся вокруг него планет и астероидов. Устойчивость Солнечной системы обеспечивается благодаря силам притяжения планет к Солнцу. Механизм взаимного притяжения основан на взаимодействии электрических моментов, присущих Солнцу и планетам. Электрический момент Солнца возникает благодаря наличию градиента электрической плотности вдоль его радиуса. Электрический момент планет возникает благодаря их геологическому строению как, например, в случае образования электрического момента Земли [4]. Наряду с силами притяжения между Солнцем и планетами, возникают силы взаимного отталкивания, имеющими инерционную природу, проявляющуюся в стремлении планет к поступательному движению по касательной к их орбитальной траектории. Совместное действие сил притяжения и отталкивания приводит образованию потенциальной функции, минимуму которой соответствует устойчивое состояние данной планеты. Так что, устойчивость Солнечной системы обязана силам притяжения планет к Солнцу в сочетании с вращательным движением планет.

В свою очередь, все космические объекты, включая звезды и планеты, образованы из атомно-молекулярного вещества. Звезды представляют плазменное состояние вещества, а планеты – атомы и/или молекулы в свободном или связанном состоянии. В связанном (твердом) состоянии вещество организовано в соответствии с его надмолекулярной структурой, которая представляет собой динамическую систему связанных между собой атомов и молекул. Молекулы представляют связанные между собой атомы, а атомы – связанные между собой ядро и вращающиеся вокруг него электроны. В свою очередь, атомное ядро образованы из протонов и нейтронов. На этом этапе происходит мультиплицирование электрических зарядов, необходимых для построения атомов. На следующем уровне вещества образуются протоны и нейтроны как результат взаимного притяжения между электроном (или двух электронов в случае нейтрона) и парой позитронов, которое сопровождается возникновением вращения электрона, которое является необходимым условием образования устойчивых элементарных частиц - протона и нейтрона.

По сути, новые знания о строении вещества легли в основу понимания основ Мироздания. Это завершенная, целостная, структурно организованная система выстроена по детерминистическим законам и в соответствии с генетической предопределенностью составляющих вещество частиц. Рождается образ Мироздания как системы космических объектов, образованных из электрон-позитронного вещества и управляемых присущими веществу электродинамическими силами.

Остается ответить на вопрос – какие причины приводят в движение Вселенную? К решению этой проблемы можно подойти исходя из полученных новых знаний о строении вещества.

В своем естественном состоянии вещество представляет пространственное распределение разноименных зарядов ядер и электронов. При этом каждая выделенная ячейка, образованная этими зарядами, представляет динамический электрический дипольный момент. Примером может служить электрон-позитронная пара. Взаимное притяжение между их положительным и отрицательным зарядами вызывает их встречное движение. В процессе сближения электрона и позитрона возникает вращательная составляющая движения, что в конечном итоге приводит к образованию электрон-позитронной пары, представляющей динамический дипольный момент. Аналогичным образом образуются связанные структуры и соответствующие им дипольные моменты на всех уровнях вещества. При этом непременным условием связывания является движение электрона по круговой или эллиптической орбите относительно положительного заряда, создаваемого ядром атома, или эффективными зарядами катионов, как в случае ковалентных связей молекул. Фактически причиной устойчивости вещества является вращательное движение электронов в центральном поле положительного заряда. Механизм связывания частиц между собой на всех уровнях вещества является универсальным, основанным на явлении взаимного притяжения разноименных зарядов, присущих этим частицам. Надо отметить, что движение электронов в атомах подчиняется тем же законам, что и движение планет вокруг Солнца. В гипотетическом невозмущенном состоянии вещества его электрические заряды взаимно скомпенсированы и вещество в целом электрически нейтрально.

В естественных природных условиях вещество на всех его уровнях находится подверженным внешними воздействиями. На поверхности Земли все тела находятся под воздействием электрического поля, создаваемого электрическим моментом земли, и в этой связи находятся в поляризованном состоянии. Кроме этого Земля находится в поступательном и вращательном движении, что приводит к возникновению у нее наведенного электрического момента как совокупности индуцированных кинетических дипольных моментов элементарных ячеек, составляющих вещество земли. В результате Земля и тела на поверхности земли оказываются электрически активными, способными вступать во взаимодействия с другими поляризованными телами. Данный эффект обнаружен экспериментально у всех атомно-молекулярных веществ. В этом проявляется универсальный механизм связывания частиц на всех иерархических уровнях вещества.

Тоже относится и к Солнцу. Солнце имеет электрический заряд и электрический момент, что также делает его электрически активным. Наличие электрических моментов у Земли и Солнца является необходимым условием для их взаимного притяжения. Притяжение между ними неизбежно приводит к возникновению вращательного движения по механизму, аналогично рассмотренному выше при образовании устойчивых электрон-позитронных пар и многоэлектронных атомов. Именно по такому механизму образуется Солнечная система, когда благодаря притяжению планет к Солнцу возникает орбитальное вращение планет, которое в условиях действия центральной силы обеспечивает создание устойчивой Солнечной системы. Надо полагать, что аналогичным образом образуются и прочие звездные структуры.

По сути, Мир в восприятии человека представляет мировую машину Декарта. Но в отличие от machina mundi Декарта, она конструируется не по законам механики и геометрии, но по законам электростатики и электродинамики. Мир образован из вещества, которое одинаково для всех космических объектов. Основой вещества выступают первичные элементы – электрон и позитрон. Данная машина снабжена "вечным двигателем", принцип действия которого основан на силах взаимного притяжения разноименных зарядов, которые присущи частицам на всех иерархических уровнях вещества.

Казалось-бы, можно констатировать: устройство Вселенной и принцип ее действия раскрыты и поняты. Но остается философская проблема интерпретации полученных новых знаний о строении Вселенной. Эта проблема восходит к Э. Канту, согласно которому окружающий нас мир не познаваем. Согласно Канту, все что мы познаем чувственным путем, мы познаем во времени и в пространстве. При этом протяженность в пространстве и бытие во времени не являются свойствами собственно вещей, а только свойства нашего чувственного восприятия. По Канту, вещь без идеи пространства не будет отличаться от другой вещи, будет занимать одно с ней место, будет сливаться с ней. Без идеи времени все будет происходить как бы сразу, смешиваясь одно с другим. Поэтому наше сознание должно быть устроено таким образом, чтобы оно могло выделять из хаоса впечатлений отдельные группы, на основе чего мы могли строить в пространстве и времени представления о предметах, соответствующих этим группам впечатлений [9, с. 27].

Действительно, наши знания о Вселенной формируются на основании поступающей "из вне" информации посредством органов чувств человека – зрения, слуха, вкуса, осязания и обоняния. На 90% всей информации человек воспринимает по зрительному каналу. Согласно сложившимся на сегодняшний день представлениям, предметы окружающего мира проявляются благодаря явлению отражения и рассеяния солнечного света от этих предметов. Отраженный от объекта свет легко отличить, от света, идущего непосредственно от Солнца. Отраженный от наблюдаемого предмета свет попадает в глаз, который представляет собой оптический прибор. С его помощью свет, идущий от наблюдаемого предмета, проецируется на сетчатку глаза, которая представляет систему фоторецепторов. Под действием световой волны фоторецепторы возбуждаются и создают на сетчатке глаза распределение электрического потенциала, соответствующее изображению проецируемого предмета. Под действием данного потенциала возникает электрический ток, который по зрительному нерву поступает в специально выделенный участок мозга, называемый зрительной корой [9].

Существенным представляется то, что между сетчаткой и зрительной корой имеет место однозначное соответствие. Каждому пятну на сетчатке соответствует пятно в зрительной коре, так что зрительная кора в некотором роде отражает пространственное изображение наблюдаемого предмета. Другим важным фактором является наличие корреляции между полосой пропускания зрительного канала в диапазоне (0,4÷0,8) мкм и максимумом интенсивности частотного спектра солнечного излучения.

А теперь, самое главное. Источником света является солнечное излучение. Механизм солнечного излучения так или иначе сводится к движению электронов между основным и возбужденным состояниями атомов. Колебания на квантовых переходах электронов передаются позэлонам эфира, возбуждая тем самым электрическую волну. Так что свет представляет собой электрическую волну, которая характеризуется интенсивностью, длиной волны  и периодом колебаний Т. Это может означать, что сигнал от наблюдаемого предмета поступает в глаз человека распределенным в пространстве L=n, где L – расстояние до наблюдаемого предмета, на котором укладывается п периодов колебаний , и времени t = L/c, где с – скорость света. Отсюда следует, что поступающая по зрительному каналу информация представлена в координатах пространства и времени. Соответственно информация, поступающая в зрительную кору головного мозга, также задается в категориях пространства и времени. Это означает, что вопреки Канту, понятия пространства и времени уже содержатся в поступающей извне световой волне, и эти понятия становятся неотъемлемой составляющей представлений и понятий нашего сознания. Тем самым опровергается кантовский императив, что представления пространства и времени являются продуктом нашего сознания. Да, пространство и время являются продуктом нашего сознания, но оно формируется не спонтанно, якобы в силу свойств самого мозга, но под организующим действием солнечного излучения.

Наряду с этим, отраженный от объекта исследования свет также несет важную информацию о свойствах наблюдаемого предмета. Действительно, сам факт наличия отражения света свидетельствует о том, что объект, отражающий световую волну, имеет электрическую природу.

Аналогичным образом происходит восприятие человеком внешнего сигнала по вербальному каналу. Здесь мерой и носителем пространства выступает акустическая волна, которая также характеризуется длиной волны и периодом колебаний. Длина акустической волны задает пространственную координату, а период колебаний – временную.

Отсюда следует важный вывод: пространство и время – это категории, присущие самому окружающему миру. А в нашем сознании пространство и время – это результат отражения объективной действительности материального мира. Подтверждением тому законы Кеплера. Их открытие может служить моделью эмпирическому пути познания. Действительно, в качестве исходной информации для Кеплера были экспериментальные данные измерений расстояний между солнцем и планетами и скоростей движения планет, то есть исходная для анализа информация была представлена сознанию человека в категориях пространства-времени. Сам творческий поиск сводился к анализу информации, которая была сосредоточена в зрительной коре головного мозга. Фактически объектом исследований оказались продукты деятельности головного мозга, а субъектом исследований – сознание человека. Так что, установленные Кеплером закономерности движения планет являются продуктом мышления человека как результат отражения окружающего нас Мира.

Исследования строения вещества также приводят к выводу о его пространственно-временной архитектуре. Это понимание пришло в процессе эволюционного развития сознания человека. Действительно, взаимоотношения человека с природой носят опосредованный характер, который на первом этапе его становления был связан с созданием и применением человеком предметов быта и орудий труда, средств защиты и нападения; при этом они находились в процессе постоянного совершенствования, что фактически привело к непрерывному процессу постижения вещества. Поворотным пунктом в понимании строения вещества стало использование для научных исследований приборов для измерения массы. На основе весовых измерений удалось установить атомно-молекулярное строение вещества. Выяснилось, что все вещества состоят из атомов, которые подчинены периодическому закону, который закреплен в Периодической таблице Менделеева. Полученные знания о дискретном строении вещества в виде аналитических уравнений связи между соответствующим свойством вещества и его составом зафиксированы с помощью ряда эмпирических законов структурообразования. Установлено, что вещество структурно иерархически организовано, а устойчивость вещества определяется энергией связи между частицами, составляющими данное вещество.

Движение частиц в составе вещества и движение тел в макромасштабе воспринимается сознанием человека единообразно - в понятиях пространства и времени. Пространственная организация нашего сознания предопределила возможность построения моделей микромира, опираясь на первичные понятия пространства и времени.

Здесь уместно напомнить, что размерность массы и заряда в абсолютных единицах соответствует размерности закона Кеплера, м³/с², что также, по-видимому, не случайно. В основании пространственно-временной архитектуры заложены мировые константы, которые соответствующим образом отражены в нашем сознании.

Физические константы выступают в качестве реперов, которые выделяют в пространстве и времени узловые мировые точки. В этом, по-видимому, заключается смысл так называемого антропного принципа.

Таким образом, есть Мир вне нас и есть Мир, сформированный в сознании человека. Мы можем констатировать наличие между ними пространственно-временных корреляций, но мы не можем эти два Мира отождествлять. Нам не известен коэффициент преобразования информации между приемником (сознание) и передатчиком (Мир вне нас). Мир вне нас виден человеку через узкую щелку наших органов чувств, и наши представления о Вселенной ограничены этой однобокой информацией. Применение специальной аппаратуры позволяет человеку существенно расширить диапазон получаемой извне информации. Но характер этой информации остается ограниченным пространственно-временными представлениями о Мире. Очевидно, что созданный нашим сознанием некоторый образ Вселенной является лишь искаженной проекцией действительной Вселенной. Каков Мир вне нас в действительности нам не дано знать. Даже если во Вселенной есть Существо, которому доподлинно известно происхождение и предназначение Вселенной, человек не сможет понять его, поскольку наше сознание (умственное восприятие) жестко ограниченно пространственно-временными рамками. Все что выходит за рамки понятий пространства и времени человеческим сознанием не воспринимается. Это означает, что Вселенная в сознании человека – это лишь мысленный образ Мира, созданный в процессе его познания. Так что, достигнутое понимание устройства Вселенной – это понимание устройства на уровне созданного в сознании образа Вселенной [13].

Можно констатировать − многотрудный путь Человечества в постижении вещества подошел к финишной черте. Путь от интуитивных догадок древних греков об атомном строении веществ до понимания электрон-позитронного строения вещества пройден. Раскрыта электрическая природа вещества. Атомистическое мировоззрение сместилось на более глубокий уровень – на электрон-позитронный. Определена основополагающая роль вещества как материальной основы Мироздания. Устройство Мира, как оно сформировалось в сознании человека, расшифровано и в целом понято. В концептуальном отношении предлагаемый подход к описанию вещества предельно прост и доступен для понимания природы и механизмов структурообразования вещества на уровне школьного образования. Можно надеяться, что достигнутое понимание сущности вещества сможет преодолеть господствующую в настоящее время квантово-механическую методологию и станет концептуальной основой для создания НАУКИ О ВЕЩЕСТВЕ.

 

Литература

1.    Дикерсон Р., Грей Г. Хейт Дж. Основные законы химии. Т.1и 2.- М.: Мир, 1982. – 652с.; 620с.

2.    Потапов А.А. АТОМ. Строение и расчет основных параметров. – Москва: РУСАЙНС, 2017. – 330с.

3.    Потапов А.А. Природа и механизмы структурообразования вещества. – М.: РУСАЙНС, 2019. – 326 с.

4.    Потапов А.А. Единая природа электричества и магнетизма. Физические основы электродинамики вещества. – Москва: РУСАЙНС, 2020. – 360с.

5.    Потапов А.А. Атомное ядро: природа и механизмы формирования. Кристаллоподобное строение ядер. − Москва: РУСАЙНС, 2021. – 258с.

6.    Потапов А.А. Структурная эволюция вещества. Объединение сил природы. Неоклассическая электродинамическая картина мира. – М.: РУСАЙНС, 2022. – 304 с.

7.    Потапов А.А. Высокие технологии: алгоритм управления веществом, – LAP LAMBERT Academic Publishing, 2016. – 122с.

8.    Кедров Б.М. Мировая наука и Менделеев.- М.: Наука,1983. – 254с.

9.    Ноздрачев А.Д. и др. Начала физиологии. – СПб.: Издательство "Лань", 2002. – 1088с.

10. Заказчиков А.И. "Живая" материя. Фундаментальная физика с литературными вставками. М.: РОХОС. 2005, - 288с.

11. Бартини В.Р. Статьи по физике и философии. Составитель А.Н. Маслов, М.: НИЦ Луч, 2020. - 224с.

12. Марутаев М. А. Гармония мира. – М.: Изд-во Композитор, 2012. – 328с.

13. Потапов А.А. Материя и движение. Вещество: ключ к познанию Вселенной. Основные законы природы. – Москва: РУСАЙНС, 2023 (в печати).