Шидловский А.И. Атом водорода - самый простой из атомов. Рецензии и отзывы




Новые публикации : "Частота излучения фотона совпадает со средней частотой излучения электрона в переходе." >>>
Рецензии и отзывы Я благодарю за критический просмотр содержания моих книг и предлагаю их на ваше обозрение и ОБСУЖДЕНИЕ. Рецензия 1. Рецензия 2. Рецензия 3. Рецензия 4. Рецензия 5. Рецензия 1. На книгу "АТОМ ВОДОРОДА – САМЫЙ ПРОСТОЙ ИЗ АТОМОВ Продолжение теории НИЛЬСА БОРА" Шидловский А.И. Минск: ВЭВЭР, 1997 ( Книга 1) ЦЫГАНКОВ В.Д. Член-корреспондент Международной Академии Информатизации, к.т.н. Только что ознакомился с работой Александра Игнатьевича ШИДЛОВСКОГО. «Проглотил» ее за один присест и получил большое удовлетворение от простоты, ясности, доходчивости, красоты и наглядности изложения сути материала. Тем более мне приятно, что некоторые идеи и подход, предлагаемые автором в чем-то очень созвучны с моими мыслями, изложенными в недавно написанной мною книге "Квантовая сингулярность. Вселенная Хокинга и нейрокомпьютер". М. 1997. Книга ШИДЛОВСКОГО А.И. посвящена очень актуальной проблеме – попытке понять и объяснить первоосновы информационной структуры материального мира на примере модели простейшего атома – водорода. Автором затрагивается очень важная проблема согласования законов классической физики и квантовой механики, сложных вопросов детерминизма и случайности (хаоса), причинности и вероятности или спонтанности событий. Ведь те же явления спонтанного излучательного перехода, или явления интерференции потока частиц через две щели, или вероятностные явления радиоактивного распада до сих пор не объяснимы с позиции классической физики и лапласовского детерминизма. Поэтому эта философского масштаба проблема заслуживает более фундаментального рассмотрения. Иначе, после прочтения книги ШИДЛОВСКОГО А.И., может сложиться у читателя (особенно у студентов и старшеклассников) ошибочное мнение, что квантовая механика – это излишне усложненная математически, не очень понятная, ненаглядная, и не очень необходимая для объяснения физической реальности мира наука. Более конкретно об отдельных положениях работы. Процесс вращения электрона вокруг ядра по круговой орбите относится к спиновым свойствам физических объектов микромира, которые опричинены информационными свойствами физического вакуума и формируют информационную пространственно-временную и энергетическую структуру атомов. О механизме и природе (причине) такого вращения в книге ничего не сказано. Кто же и что же всеми нами, и внутри нас, вертит? Хотя и у Р.ФЕЙНМАНА, в его исключительно оригинальном эвристическом методе расчета квадрата модуля амплитуды волновой функции, вероятностный вектор также вращается с помощью какого-то внутреннего (или внешнего) часового механизма. В работе упущены вопросы когерентности и Фазовых соотношений между колебательным процессом на орбите и поляризацией излучаемого фотона, а также направленности оси вращения (или множественности направлений осей) электрона на различных орбитах. Как согласуются установившиеся представления, подтвержденные многими экспериментами, во вращающемся электроне как вероятностном облаке с жестко детерминированной моделью автора? Возможно, это последует из будущего развития автором модели атома ЗОММЕРФЕЛЬДА с его эллиптическими орбитами? Хотя, еще раз хочу подчеркнуть, безукоризненную логику математических выводов ШИДЛОВСКОГО А.И., простоту, даже красоту его модели атома (например, ). Подкупает простота и наглядность предлагаемых автором формул, объясняющих возникновение, структуру набора спектральных серий и линий и хорошее количественное совпадение расчетов по ним с экспериментальными данными. Особенно интересна содержательная интерпретация постоянной ПЛАНКА (ħ) из классических соображений. Однако, все же в основе модели атома приняты идеи и принципы квантовой механики – дискретный набор стационарных орбит (n – главное квантовое число), разделенных энергетическим промежутками . Вызывает некоторое (!) сомнение в методическом приеме автора использовать известные справочное данные для обоснования модели. Получается не полная, замкнутая теория атома, а некоторая «достройка» или комбинация достижений квантовой теории, экспериментальной физики, классической механики и электродинамики (даже не релятивистской), хотя скорости движения электрона «не пренебрежимо» малы по сравнению со скоростью света. Остался также «за бортом» вопрос об устойчивости безизлучательного вращения электрона в основном состоянии. То, что электрон находится в минимуме, на дне эффективной потенциальной ямы ( ), исключает его ускоренного криволинейного движения по круговой стационарной орбите. И отсутствие излучения – это, по утверждению автора, нарушение требований электродинамики. Интересно было бы связать проблему устойчивости электрона на орбите с идеей его устойчивости при генерации полей инерции (торсионных полей) за счет спиновых эффектов, описанных ШИПОВЫМ Г.И. в его «Теории физического вакуума». Мне особенно импонирует описание воронки – механизма спуска по спирали вращающегося электрона на нижележащий энергетический уровень, который в чем-то сходен с механизмом засасывания материи в "черную дыру" в космосе или редукции волнового пакета квантовой частицы. Очень наглядна выбранная автором пространственно-энергетическая система координат атома. При сугубо экспоненциальном, нелинейном изменении скорости вращения электрона при спуске его в воронку, использование автором средних значений частот – , радиусов – , энергий – , текущей интенсивности – , по-видимому, приводит к увеличению относительных погрешностей при вычислениях точных значений характеристик атома. В целом же, работа ШИДЛОВСКОГО А.И. исключительно полезна, своевременна и, желательно, чтобы она получила свое логическое продолжение, а ее тираж был увеличен. Это дало бы возможность ознакомиться с его исключительно интересными идеями широкому кругу заинтересованных читателей. *Член-корреспондент* Международной Академии Информатизации, к.т.н. В.Д. ЦЫГАНКОВ *12 июня 1997 г.* г. Москва Рецензия 2. На работу Шидловского А.И. АТОМ ВОДОРОДА – самый простой из атомов Продолжение теории Нильса Бора (Часть первая – 1997 г., часть вторая – 1998 г. часть третья – 2000г.) (Книга 1, Книга 2, Книга 3) Егоров О.К. к.ф.-м.н., доцент Московского физико-технического института, г. Жуковск Представленная работа (3 небольшие книжки, изданные с 1997 по 2000 год в Минске и в Москве) является последовательным продолжением квазиклассической теории атома Бора. Эта теория господствовала в Мире в конце 10-х - начале 20-х годов, вплоть до создания квантовой физики. Переосмыслив работы шотландского астрофизика Николсона, Нильс Бор ясно сформулировал постулаты, с помощью которых он объяснил спектры атома водорода. Этого объяснения научная общественность ждала с 1885 года – времени первого измерения длин волн водородных спектров, выполненных Яковом Бальмером. Бор предложил свои постулаты, не имея даже результатов работ Лаймана по измерению спектров атома водорода в ультрафиолетовой области, выполненных в 1916 году. Значение модели атома Бора для экспериментаторов трудно переоценить не только из-за предсказательной силы, но и из-за простоты модели. В частности, трудно себе представить, чтобы серии Брэкета и Пфунда в атоме водорода, полученные в 1922 и 1924 году, соответственно, в далекой инфракрасной области, можно было найти без предсказаний по модели атома Бора. Однако, по мере появления новых экспериментальных данных модель атома Бора требовала введения новых постулатов. Не спасло положения и расширение рассуждений Бора на случай эллиптических орбит, введенное австрийским физиком Арнольдом Зоммерфельдом. По мере развития квантовой физики, она объяснила все особенности поведения электрона в атоме водорода. При этом стало возможным отказаться от постулатов Бора, но пришлось отказаться и от понятия траектории движения, что уж никак не согласуется с нашим классическим мировосприятием. Постепенно из учебной литературы исчезли эллиптические орбиты (Даже и из 5-ти томного курса общей физики Д.В. Сивухина – учебника МФТИ). В настоящее время в школьный курс физики включена модель атома Бора и не включены никакие другие представления квантовой физики. Приходя в ВУЗ, школьник расширяет свои представления, изучая квантовую физику, и начинает понимать ограниченный характер модели атома Бора. Однако, если мы пытаемся объяснить как устроены спектры водородоподобных атомов, ионов или мезоатомов в вузовском курсе физики, то мы используем модель атома Бора. Попытки продолжить развитие квазиклассической модели атома Бора предпринимались неоднократно, однако в учебники была включена только попытка Зоммерфельда. В МИФИ такая попытка была предпринята профессором Будзянским в начале 60-х годов. От всех подобных попыток выгодно отличается работа Александра Игнатьевича Шидловского. Это очень обстоятельное и ясно написанное обобщение всего того, что создано по атому водорода с квазиклассических позиций. Многие будущие физики предпринимали такие попытки, подогреваемые желанием узнать, что получится, если попытаться оценить, например, время перехода с одной орбиты на другую с помощью понятного, квазиклассического подхода. Книга Шидловского как бы заполняет нишу в процессе нашего познания природы. Бор предложил простой и понятный способ анализа спектров, хотя при этом пришлось допустить весьма странное предположение о стационарных орбитах. У грамотного, вдумчивого выпускника школы создается впечатление в том, что он принципиально понимает, как устроены атомы, и при этом книги Шидловского могли бы ему в этом помочь. Неважно, что, учась в ВУЗе, он поймет, что все гораздо сложнее. Но, даже освоив основы квантовой физики, он не сможет провести оценки, доступные в квазиклассическом приближении, либо ему надо становиться профессионалом в области современной атомной физики. При чтении книг А.И.Шидловского вспоминается высказывание академика Д.С.Лихачева о пользе медленного чтения. Действительно, в книгах идет неторопливый обстоятельный разговор об устройстве самого простого из атомов. Обсуждаются все приводимые формулы, даются проверяемые вычисления, видны все числа, подставляемые в формулы. Автор проделал большой объем работы, результаты которой несомненно будут полезны выпускникам школ, студентам высших учебных заведений и, вообще, любознательным людям. По моему мнению, представленные книги достойны публикации массовым тиражом. К.ф.-м.н., доцент МФТИ *О.К. ЕГОРОВ* *06.12.2000 г.* г. Москва Рецензия 3. На работу Шидловского А.И. АТОМ ВОДОРОДА – самый простой из атомов Продолжение теории Нильса Бора Часть первая – 1997 г., часть вторая – 1998 г. часть третья – 2000г. (Книга 1, Книга 2, Книга 3) Дитлов В.А. К.ф.-м.н., ведущий научный сотрудник Института теоретической и экспериментальной физики, г. Москва Первые шаги по созданию теории структуры атома были сделаны сначала Бором, затем Зоммерфельдом. На основе этих шагов в 1924 был сформулирован радикально новый подход к описанию свойств атомов, позднее названный квантовой механикой, в которой указано на неизбежное воздействие любого используемого макроскопического прибора на параметры исследуемого микроскопического объекта. Из этого факта вытекают два следствия: 1. Не имеет смысл говорить, например, о точных координатах электрона в какой-либо точный момент времени. Ландау и Лифшиц в своей книге «Квантовая механика» дают жесткую формулировку. На странице 17 издания 1989 года, можно найти – «…. в квантовой механике координаты и скорость электрона являются величинами, которые не могут быть одновременно точно измерены, т.е. не могут одновременно иметь определенных значений. Можно сказать, что координаты и скорость электрона суть величины, не существующие одновременно….» 2. Для квантово - механического описания явлений необходимо использовать вероятностный язык. Квантовая механика позволяет найти вероятности различных процессов и средние значения соответствующих им физических величин. Поэтому в квантовой механике зрительный образ электрона, одиноко летающего вокруг ядра водорода, теряет свою наглядность. А.И. Шидловский, автор рецензируемой книги, предлагает вернуться к исследованиям Бора – Зоммерфельда и применять к микромиру наглядные подходы классической физики макромира. Автор допускает, что невозможность измерения физических величин микромира не является принципиальной, и надеется, что в будущем с развитием техники эксперимента эти величины могут оказаться вполне измеримыми. В книге Шидловский подробно останавливается сначала на теории Бора атома со стационарными круговыми орбитами электронов, а затем на доступном для понимания широкого круга читателей языке описывает теорию строения атома водорода с эллиптическими орбитами, развитую Зоммерфельдом. Уже сама по себе эта вводная часть может быть интересна и полезна для широкого круга читателя, в ней можно познакомиться с простыми соотношениями для разных орбит между энергиями, радиусами, периодами или частотами вращения электронов и понять, каким образом формируется излучательный спектр атома. Все величины легко вычисляются и в книге даются их значения. Атом приобретает классический облик, характерный для окружающего нас физического макромира. Далее автор рассматривает задачи, постановка которых в квантовой механике принципиально невозможна. Эти задачи связаны с процессом излучательного перехода электрона с одной орбиты на другую. Автор предполагает, что переход совершается плавно в результате движения электрона по спирали. В первой части книги автор рассматривает переходы между стационарными круговыми орбитами, а во второй части переходы со стационарных эллиптических орбит на стационарные круговые. И снова даются простые соотношения и оценки различных классических физических величин, приводящие к наглядным численным результатам. В третьей части своей книги автор рассматривает угловые моменты электрона атома водорода. Сначала приводится угловой момент, выведенный в рамках классической физики Зоммерфельдом, а затем эмпирические формулы Ланде, позднее совпавшие с соответствующими формулами квантовой механики. Ранее в ряде работ отмечалось, что различие между формулами Ланде и Зоммерфельда имеет место из-за неправильности классического подхода Зоммерфельда. Используя векторные диаграммы для анализа угловых моментов, автор книги показывает, что формулы Ланде являются средним арифметическим моментов Зоммерфельда. Этот факт, возможно, соответствует статистическому характеру квантовой механики, указанному выше в пункте 2. Рецензируемая книга расширяет классические представления об атоме водорода, а также о взаимосвязи квантовой и классической механики. Ее чтение не предполагает специальной математической подготовки, и она может быть полезной для студентов и старшеклассников в качестве дополнительной литературы к учебникам по атомной физике. К.ф.-м.н., ведущий научный сотрудник Института теоретической и экспериментальной физики, В.А. ДИТЛОВ 31.01.2001 г. г.Москва Рецензия 4. На работу Шидловского А.И. АТОМ ВОДОРОДА – самый простой из атомов Продолжение теории Нильса Бора Часть первая – 1997 г., часть вторая – 1998 г. часть третья – 2000г. (Книга 1, Книга 2, Книга 3) Пресняков Л.П. Д.ф.-м.н., профессор, главный научный сотрудник физического института им. Лебедева Российской Академии наук, зав. кафедрой Московского физико-технического института, г. Москва Работа А.И.Шидловского состоит из трех книжек, изданных в последние годы: часть первая (1997 г., г. Минск), часть вторая (1998 г., г. Москва) и часть третья (2000 г., г. Москва). Книжки объединены общим названием, правильно отражающим их основное содержание. Известно, сколь важную роль сыграли в свое время постулаты Бора, в современной атомной физике часто называемые «старой квантовой теорией». Столь же хорошо известно, что «новая квантовая теория» созданная вскоре учениками и сотрудниками Н.Бора, является с тех пор рабочим аппаратом для всех приложений квантовой механики. Блестящие (и парадоксальные в свое время) результаты «старой теории» естественным образом следуют из формул квантовой механики в переходе к квазиклассическому пределу во всех случаях, когда такой переход является физически оправданным. Эти сведения хорошо известны физикам-профессионалам, но, к сожалению, только им. Для огромного большинства людей других профессий остаются неизвестными основные идеи квантовой теории, которые по существу и сделали возможным современный уровень компьютерной и лазерной техники, связи, мирного (и не только мирного) применения ядерной энергии и многие другие важные элементы современной технологии. К счастью, большинство людей, окончивших среднюю школу, в той или иной форме слышали что-то о постулатах Бора, давно ставших не просто научным фактом, а необходимым элементом культуры.С моей точки зрения, именно этой важнейшей проблеме - популяризации основ современной атомной физики и квантовой теории – и посвящена работа А.И.Шидловского. В ее основу положена «старая квантовая теория» Бора и т.н. правило Бора-Зоммерфельда. Все три книжки посвящены решению конкретных задач по строению атома и теории излучения. При этом используется весьма простая математика, доступная не только студентам младших курсов технических вузов, но и школьникам – старшеклассникам. Следует отметить и стиль написания, вовлекающий читателя в заинтересованный диалог с автором. Таким образом, читатель может усвоить важные идеи, обладая минимальной стественно – научной, подготовкой. Внимательное чтение работы А.И. Шидловского подтверждает известное утверждение, что в ряде случаев методы классической механики ничуть не проще методов квантовой механики. В особенности это относится к § 4 главы 5 (часть третья), где рассматривается спиновой момент.Преимуществом механики классической может являться относительная простота (а в действительности – привычность) в интерпретации физического процесса. Прекрасным образцом прозрачной интерпретации многих квантовых явлений может служить популярная книга члена-корреспондента РАН профессора Л.И.Пономарева «Под знаком кванта» (Москва, «Советская Россия», 1984), материал которой целесообразно учесть автору рецензируемой аботы в дальнейшей своей деятельности. В целом три книжки А.И.Шидловского составляют единое целое. Они весьма интересны и полезны для читателей, пытающихся получить наглядные представления об основных понятиях квантового микромира. Доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, зав. кафедрой МФТИ Л.П. ПРЕСНЯКОВ *03.04. 2001 г.* Рецензия 5. на книгу А. И. Шидловского АТОМ ВОДОРОДА – самый простой из атомов Продолжение теории Нильса Бора Часть пятая – 2007 г. ( Книга 5 ) Егоров О.К. к.ф.-м.н., с.н.с., доцент Московского Физико - технического института, г. Жуковск Книги А.И. Шидловского, посвященные атому водорода, занимают нишу между квазиклассической теорией Н. Бора, развитой для движения электрона в кулоновском поле, и квантовой теорией поведения электрона в таком поле. Не секрет, что школьное изучение атомной физики заканчивается моделью атома Бора. При этом чтобы примерить квантовые и наши обыденные, классические представления, приходится вводить принцип дополнительности, придуманный еще Нильсом Бором. Думающие студенты, как государственных университетов, так и большинства технических специальностей весьма болезненно воспринимают этот переход. Тем более, что философы придумали еще и кризис в физике начала 20-х годов, связанный с ломкой наших классических представлений. Сам Н. Бор любил повторять следующий афоризм: «Квантовую механику нельзя понять – к ней надо привыкнуть». Это тоже как-то дезориентирует человека,пытающегося разобраться в квантовой механике. И конечно знакомство с квантовой физикой начинается обычно с атома водорода. При этом вы сначала вынуждены повторить модель атома Бора, затем рассказать о противоречиях, которые в ней существуют. После чего говориться, что все это неверно, а верна квантовая механика. Так вот книги А.И. Шидловского как бы смягчают этот переход. Дается скрупулезный, обстоятельный анализ всего, что только может произойти в атоме водорода в лучших традициях классиков естествознания. Представленная пятая часть трактата об атоме водорода имеет подзаголовок:«Частота излучения фотона совпадает со средней частотой излучения электрона в переходе». Странная формулировка для современного вечно спешащего человека. В этом месте студентам мы преподносим маленькое чудо. Электрон, находящийся в первом возбужденном состоянии атома водорода за время 10 ^{– 8} секунды переходит в основное состояние. Это типичное время разрешенного перехода. Но мы можем рассчитать с классической точки зрения, сколько времени потратит электрон, тормозясь в кулоновском поле ядра, для того, чтобы совершить этот переход. И оказывается, что это время того же порядка. … И дотошный студент это замечает. И вот тут ему уместно предложить одну из книжечек А.И. Шидловского. И такой студент наверняка хорошо сдаст экзамен по квантовой физике. Вообще, рассматривая все, что сделал А.И. Шидловский по анализу процессов в атоме водорода, можно сделать вывод, что он вполне заслуживает звания «Мистер Атом водорода». … Книги автора настраивают читателя на медленноечтение – способ познания, которое нам завещал Д.С. Лихачев. В пятой части книги представлены главы с 9 по 14, а во введении дан очерк развития микрофизики. Этот очерк читать интересно, но описана очень малая часть микрофизики, имеющая отношение к рассматриваемой теме. Кроме того, терминология, используемая автором не всегда точна. Например, следует говорить не «частота излучения фотона», а «частота излученного или излучаемого фотона». Следует говорить не «излучение электрона в переходе», а «излучение, возникающее при переходе электрона с такой то орбиты, на какую то другую». На этой же стр. 2, есть и совершенно недопустимая фраза «переход электрона с ns уровней на протон...». Её можно воспринять как падение электрона на протон или захват электрона протоном, что возможно только в слабых или гравитационных процессах. Переходы между S-состояниями в атомной физике могут реализоваться путем передачи энергии какому-то из электронов. Поэтому в главе 13 следует говорить не о гипотетической серии линий, а об энергии электронов, уносящих соответствующее возбуждение. Такие исследования проводятся в ядерной физике уже 60 лет. Первые диссертации по ЕО – переходам в ядрах были защищены А.Д. Сахаровым и Ф. Дайсоном. А интенсивности таких переходов измеряются по спектрам электронов внутренней конверсии. Неточности и жаргоны встречаются почти на каждой странице. Хотя зачастую они связаны, с попыткой автора использовать классические представления для описания квантово - механических объектов. Здесь автор, вероятно, придерживается такой трактовки термина «понять»: понять – значит свести к классическим модельным представлениям. На стр. 3, например, говорится, а затем, начиная со стр. 23 обсуждается проблема образования света, но в оптическом диапазоне лежат только линии серии И.Я. Бальмера. А что означает фраза: «движение электрона в переходе». В квантовой физике нет понятия «траектория движения». Или: «число оборотов электрона в переходе». Такие фразы студентами младших курсов воспринимаются вполне нормально, поскольку из школы им известна только теория атома Бора, но для человека, знакомого с квантовой физикой, такие фразы режут слух. На страницах 4 и 43 стоит заголовок: «Энергетическая область переходов». Что хотел сказать автор, понять можно, посмотрев текст, но этот заголовок не отражает содержание раздела 10.1. Автор считает ниже своего достоинства делать подписи к таблицам? А его обстоятельность порой кажется чрезмерной. Траектории движения также выглядят весьма странно, ведь скорость электрона, рассчитанная по классическим формулам, мегаметры в секунду. В таблицах, приведенных в книге, дается расчет времен перехода электрона с орбиты на орбиту, и эти времена сравниваются с квантово - механическими расчетами. Заметное различие только подчеркивает величие «здания» квантовой механики. (Квантово - механические расчеты, как правило, совпадают с результатами экспериментов). Глава 12 посвящена приложению понятия «Действие» к движению электрона по стационарной орбите. (Тоже фраза из классической физики). …, но такое доходчивое обсуждение понятия «Действие» весьма полезно. Конечно, книга А.И. Шидловского опоздала на 80 лет. Она представляет собой дальнейшее развитие модели атома Бора-Зоммерфельда со всеми ее проблемами, и хочется надеется, что она будет полезна как студентам, начинающим изучать квантовую физику, так и специалистам по атомной физике, ищущим пробелы в своих исследованиях. *К.ф.-м.н., с.н.с., доцент* *Московского Физико – технического института, О.К. ЕГОРОВ* *4.10.2006 г* г. Жуковск Из представленных работ видно, что вопросов, необходимых для правильного понимания атома водорода, гораздо больше, чем мы это представляем. Полученные результаты представляют собой первое приближение в развитии теории атома водорода. Автор с признательностью примет замечания и предложения по адресу: 127576, Москва, ул. Череповецкая, д. 14, кв. 168, по телефону: 8(499) 200-94-28, по эл. почте: E-mail:Shidlowsky@gmail.com Шидловскому Александру Игнатьевичу. По вопросу приобретения опубликованных книг можно обратиться по указанному здесь адресу.
<предыдущая страница	наверх	следующая страница >
Использование материалов сайта допускается только с письменного разрешения автора. Copyright © 1997 - 2015 Шидловский А.И.