Физическая и химическая сути спектра Вселенной

Извините, но это самое логичное место расположения текста информации об излучении Вселенной. Это излучение впервые было открыто американскими физиками Пензиасом и Вильсоном в 1965 г. За это им была присуждена Нобелевская премия в 1978 г. Авторы представили свою экспериментальную зависимость излучения Вселенной в глубоко ошибочном виде (рис. 126, а).

Нас учат в школе, что в плоской декартовой системе координат существует начало оси ОХ, которое обозначается нолём (0). Положительные числа увеличиваются вдоль оси ОХ в правую сторону от нуля, а числа меньше нуля увеличивают свои численные значения слева от нуля. Но на графике (рис. 126, а) американских исследователей нет ноля и они, не подумав об этом, уменьшают численные значения длин волн в левую сторону оси ОХ. Это анти логичное действие – следствие научного мышления авторов этого действия на английском языке, изобилующем исключениями из правил написания и произношения английских букв, слов и предложений.

Не мог я смириться с нелогичностью американской экспериментальной зависимости излучения Вселенной (рис. 126, а). Около недели пересчитывал на калькуляторе американскую нелогичность в русскую логичность, и черновики пересчётов сохранил в личном архиве. Результаты приведения американского научного хаоса (рис. 126, а) в русскую научную логику представлены на рис. 126, b.

Закон Вина (87) сразу указал на полное совпадение теоретического максимума (риc. 126, b, точка 3) излучения Вселенной с его экспериментальным максимумом (рис. 126, b, точка А).

Удивительное дело! Физики считали, что Планковский закон излучения абсолютно чёрного тела описывает закономерность излучения только из закрытой полости Чёрного тела (рис. 124, а). Мы же доказали теоретически, используя американский эксперимент, что закон Вина (87), следующий из планковского закона излучения абсолютно чёрного тела (84) описывает экспериментальную зависимость не только из замкнутой полости абсолютно черного тела (рис. 124, а), но и из абсолютно незамкнутой системы излучения - Вселенной (рис. 126, b).

. (115)

Рис. 126. Спектр излучения Вселенной: а) ошибочная экспериментальная зависимость спектра излучения Вселенной от длины волны излучения, полученная американскими физиками Пензиасом и Вильсоном в 1965 г.

(За это им была присуждена Нобелевская премия в 1978 г.)

b) российская зависимость плотности реликтового излучения Вселенной от длины волны излучения, получённая из американской экспериментальной зависимости путём правильного пересчёта. Тонкая линия Теоретическая линия. Жирная линия – экспериментальная.

Обратим внимание на логический хаос в этой американской экспериментальной зависимости (рис. 126, а и табл. 43).

Таблица 43. Спектр атома водорода

Значения	n
(эксп)	eV	10,20	12,09	12,75	13,05	13,22
(теор)	eV	10,198	12,087	12,748	13,054	13,220
(теор.)	eV	3,40	1,51	0,85	0,54	0,38

Считается, что реликтовое излучение (рис. 126, максимум в точке А) родилось более 10 миллиардов лет назад в результате «Большого взрыва». Интенсивность реликтового излучения выше среднего фона не обнаружена. Уменьшение плотности реликтового излучения от фоновой величины фиксируется и называется анизотропией реликтового излучения. Она обнаружена на уровне 0,001% и объясняется существованием эпохи рекомбинации водорода, спустя 300 тысяч лет после «Большого взрыва». Эта эпоха, как считают астрофизики, «заморозила» неоднородность в спектре излучения, которая сохранилась до наших дней.

Известно, что наблюдаемая нами Вселенная состоит из 73 процентов водорода, 24 процентов гелия и 3 процентов более тяжелых элементов. Это значит, что фоновую температуру Вселенной формируют фотоны, излучаемые рождающимися атомами водорода.

Известно также, что рождение атомов водорода (рис. 127) сопровождается процессом сближения электрона с протоном, в результате которого электрон излучает фотоны (рис. 126 и табл. 43), характеристики которых представлены в Приложении-1.

449.Тут невольно возникает вопрос: Какой номер энергетического уровня электрона атома водорода является начальным в момент установления контакта между электроном и протоном, и из какого эксперимента он следует? Анализ спектра реликтового излучения показывает, что процессы соединения электрона с протоном и формирования атома водорода начинаются со 108 энергетического уровня (рис. 127, а) [2].

Это не единственная новость. Закон Вина сразу указал на полное совпадение теоретического максимума излучения Вселенной (рис. 126, b и точка 3) c экспериментальным максимумом её излучения (рис. 126, точка А).

Новый анализ спектра излучения Вселенной показал, что экстремум излучения в точке В (рис. 126, b) формируют фотоны, излучаемые при синтезе атомов водорода в недрах звёздах Вселенной. Максимум в точке С (рис. 126, b) формируют фотоны излучаемые при охлаждении сжижающихся молекул водорода.

В 2006 г. Нобелевский комитет выдал вторую премию за дополнительную экспериментальную информацию о реликтовом излучении, оставив в силе ошибочную интерпретацию природы этого излучения. Это побудило нас опубликовать подробный анализ реликтового излучения, убедительно доказывающий реальный, а не вымышленный источник этого излучения. Сейчас мы покажем истинную природу других максимумов излучения Вселенной (рис. 126, b, точки В и С), которые, как считается, формируются инфракрасными источниками.

Рис. 127: а) схема энергетических переходов электрона атома водорода;

b) схема излучения фотона электроном

Рис. 128. Модели молекул водорода

Мы уже сообщили, что излучение Вселенной, названное реликтовым, впервые было открыто американскими физиками Пензиасом и Вильсоном в 1965 г. За это им была присуждена Нобелевская премия в 1978 г (рис. 126, а). Принадлежность реликтового излучения процессу охлаждения Вселенной после так называемого Большого взрыва была признана доказанным фактом.

Однако в 2004 г. этот факт был опровергнут. Наш анализ исправленного (рис. 126, b) ошибочного американского спектра реликтового излучения (рис. 126, а) показал, что его источником является процесс синтеза и охлаждения атомов водорода, который идет в звёздах (рис. 126, b) Вселенной непрерывно и не имеет никакого отношения к вымышленному Большому взрыву. Но Нобелевский комитет не учёл это факт и в 2006 г. выдал вторую премию за дополнительную экспериментальную информацию о реликтовом излучении, оставив в силе свою ошибочную интерпретацию физической природы этого излучения. Повторим ещё раз научную суть этой ошибки.

Закон Вина (87) сразу показал нам полное совпадение теоретического максимума (рис. 126, b точка 3) излучения Вселенной с его экспериментальным максимумом (рис. 126, b, точка А).

Удивительное дело! Физики считали, что Планковский закон излучения абсолютно Чёрного тела описывает закономерность излучения только закрытой полости (рис. 124, а), а закон Вина (87) убедительно показал, что он рассчитывает достоверно излучение незамкнутой системы (рис. 126, b) – Вселенной.

Новый анализ спектра реликтового излучения Вселенной показал, что его источником являются процессы синтеза и охлаждения атомов водорода, которые идут в звёздах Вселенной непрерывно и не имеют никакого отношения к вымышленному Большому взрыву.

450. Какой фактор ограничивает верхний энергетический уровень электрона в атоме? Существование в Природе фотона с максимальным радиусом или максимальной длиной волны и минимальной массой ограничивает верхний энергетический уровень атома водорода. Для формирования более высоких энергетических уровней электрона в атоме нужны фотоны с большей длиной волны, а их нет, так как предельно большая длина волны или предельно большой радиус фотона определяются способностью его внутренних магнитных сил удерживать структуру фотона (рис. 127, b) в локализованном состоянии. Наличие предельно низкой температуры, которую формирует совокупность фотонов с самой большой длиной волны (радиусом) указывает на способность магнитных сил фотона, удерживать его в локализованном состоянии.

451. В каком природном явлении отражена статистика фотонов, излучаемых атомом водорода при его формировании? Мы уже сообщили, что во Вселенной 73% водорода, 24% гелия и 3% всех остальных химических элементов. Это значит, что спектр излучения Вселенной формируют в основном процессы синтеза атомов и молекул водорода в окрестностях её звёзд. На рис. 126, b граница формирования фотонов с самой большой длиной волны (радиусом) заканчивается в точке 6. Зона К1-К - предел формирования единичных фотонов (рис. 126, b). В интервале N-N1 у авторов этого эксперимента не было экспериментальных данных, но они, надеясь на аналогию, поставили их, не понимая, что после точки N излучение формируется не единичными фотонами (рис. 126, b), а их совокупностью (рис. 126,

b).

452. Почему отсутствует спектральная линия, соответствующая энергии ионизации атома водорода?Потому что электрон атома водорода не может перейти со 107 энергетического уровня сразу на первый, и излучить фотон с энергией ионизации Ei=13,598eV, которая соответствует фотону далёкой ультрафиолетовой области спектра. Реализация такого процесса ограничивается существованием градиента температуры среды, окружающей рождающийся атом водорода [2].

453. Почему атомы водорода существуют в свободном состоянии только при температуре больше 2500С? Потому что это - исходная температура среды с максимумом фотонов, энергия которых разрывает связи между атомами водорода в его молекуле. Она легко рассчитывается. Известна энергия синтеза молекулы водорода. Она равна 4,53 eV. Так как в формировании связи молекулы водорода участвуют два электрона и два протона, то энергия 4,53 eV разделится между ними поровну. Поэтому для диссоциации молекулы водорода каждый электрон, формирующий связь, должен поглотить по два фотона с энергией 4,53 eV/4=1,13 eV. Радиус фотона с такой энергией равен . Формула Вина даёт соответствующую температуру .

454. На каких энергетических уровнях находятся электроны атомов водорода в момент формирования молекулы водорода? Расчёты и спектры атома водорода и молекулы водорода показывают, что формирование молекулы начинается теми атомами водорода, электроны которых оказываются на 4-ых энергетических уровнях.

455. Каким образом два атома водорода образуют молекулу водорода? Какие силы сближают эти атомы, и какие - ограничивают их сближение? Разноимённые электрические заряды сближают электроны с протонами, а их одноимённые магнитные полюса ограничивают это сближение (рис. 128, a, b и с). [2].

456. Почему векторы спинов всех электронов и всех протонов в молекулах водорода направлены в одну сторону (рис. 128)? Потому, что вращение элементарных частиц в одну сторону – главное условие их сближения, которое мы уже рассмотрели на примере анализа взаимодействия спинов фотонов с одинаковой циркулярной поляризацией.

457. Почему существуют молекулы ортоводорода и параводорода? Существование ортоводорода и параводорода обусловлено разными вариантами соединения атомов водорода в молекулу (рис. 128, а и b).

458. Магнитный момент, какой частицы разделяет молекулы водорода на молекулы ортоводорода и параводорода ((рис. 128, а и b)? Магнитный момент электрона почти на два порядка больше магнитного момента протона, поэтому электрону принадлежит приоритет в формировании ортоводорода или параводорода.

459. Почему магнитный момент электрона положителен, а протона - отрицателен?Потому, что у электрона (рис. 39, b) векторы спина и магнитного момента совпадают, а у протона (рис. 141, а) они противоположны.

460. Почему при понижении температуры все молекулы водорода (рис. 128) приобретают структуру параводорода (рис. 128, с)? В смеси молекул водорода ¾ - молекулы ортоводорода (рис. 128, a, b). Однако при уменьшении температуры газа все молекулы ортоводорода превращаются в молекулы параводорода (рис. 128, c). Причиной этого является увеличение сил отталкивания между электронами ортоводорода. При уменьшении температуры расстояние между этими электронами уменьшается, электростатические силы отталкивания увеличиваются и молекула ортоводорода (рис. 128, a, b) разрушается, переформировываясь в молекулу пароводорода (рис. 128, c).

Поскольку векторы магнитных моментов электрона и протона , расположенных на краях молекулы параводорода (рис. 128, c), направлены противоположно, то общий магнитный момент такой структуры близок к нулю (рис. 128, c). Поэтому посчитали, что векторы магнитных моментов протонов у такой структуры направлены противоположно и назвали её параводородом.

461. Как направлены векторы спинов и магнитных моментов протонов и электронов в атомах и молекулах водорода? Векторы спинов и магнитных моментов электронов (рис. 39, b) направлены в одну сторону, а векторы спинов и магнитных моментов у протонов (рис. 41, а) – противоположно.

462. Каким образом электрон поглощает и излучает фотоны при энергетических переходах в атомах, ионах и молекулах? Детали процесса излучения электроном фотона мы уже описали, а гипотеза поглощения фотонов электронами такова. Фотон имеет 6, явно выраженных, магнитных полюса по периферии его базового кольца. Поэтому достаточно контакта одного из его магнитных полюсов с противоположным полюсом электрона и электрон поглотит фотон. Важно то, что в соответствии с законом Вина валентные электроны молекул поглощают только те фотоны, количество которых максимально в данный момент в зоне расположения молекул.

Теоретическая зависимость плотности излучения Вселенной (рис. 126 – тонкая линия) подобна зависимости плотности излучения абсолютно черного тела (рис. 124) описываемого формулой Планка (84).

С учетом физического смысла составляющих формулы Планка, физический смысл всей формулы – статистическое распределение количества фотонов разных энергий в полости черного тела с температурой .

Максимум излучения Вселенной зафиксирован при температуре (рис. 126, b, точка А). В соответствии с законом Вина (87), длина волны фотонов, формирующих эту температуру, равна ( 126).

Совпадение теоретической величины длины волны (рис. 126, точка 3) с её экспериментальным значением (рис. 126, точка А), доказывает корректность использования формулы Вина (87) для анализа спектра излучения Вселенной.