Механика Солнца

На возможность использования для расчетов движения объектов квантовой механики проведена проверка еще одного уравнения классической механики, определения гравитационного радиуса Солнца [6] [c.12]

Согласно законам классической механики частицы (или тела), на которые действуют силы притяжения с энергией взаимодействия, обратно пропорциональной расстоянию до центра притяжения, вращаются относительно этого центра (или, как говорят, движутся по орбитам), если их кинетическая энергия меньше абсолютного значения потенциальной, т. е. полная энергия отрицательна (при положительной суммарной энергии частицы разлетятся на бесконечное расстояние). Так описывается, например, движение планет и комет вокруг Солнца и спутников вокруг Земли. Для описания движения электрона в пространстве атомных размеров, как было показано ранее (см. 1.1), классическая механика непригодна даже в качестве грубого приближения. Более того, по законам классической физики электрон при своем движении вокруг ядра должен непрерывно терять энергию в виде излучения и за очень короткое время упасть на ядро. Однако атомы являются устойчивыми образованиями и могут существовать неопределенно долгое время. Имея наименьшую массу, электрон является самой квантовой частицей в химических системах, и именно это обстоятельство определяет своеобразие строения и поведения таких систем. Все химические свойства веществ обусловлены квантовой природой образующих их частиц и прежде всего электронов. [c.33]

Различные формы движения рассматриваются разными естественными науками. Механическую (падение тел, перемещение планет вокруг Солнца) — изучает и описывает классическая механика, молекулярную (распространение теплоты, сжатие газов) — молекулярная физика, химическую форму (движение молекул, атомов, перемещение электронов внутри них) — химия. В ходе химической реакции (химической формы движения материи) проявляются и нехимические формы движения материи (механическое перемещение частиц реагентов, разогрев или охлаждение реакционного сосуда и другие эффекты). Отсюда следует, что сложная форма движения материи включает и простые формы. При этом одна форма движения материи может переходить в другую — более простую или сложную. Например, многие реакции начинаются после нагревания реагентов, а механические удары вызывают быстрое разложение (взрыв) некоторых веществ. При переходе одной формы движения в другую происходит изменение ее качества — качественный скачок. [c.8]

В 19П г. выдающийся английский физик Э. Резерфорд предложил планетарную модель атома, которая базировалась на законах классической механики, описывающей движение макрообъектов. Согласно этой модели атом состоит из положительно заряженного ядра и электронов, которые вращаются вокруг ядра по круговым орбитам, подобно вращению планет вокруг Солнца. В ядре атома сосредоточена почти вся масса атома. Число электронов в ато.ме численно равно заряду ядра, [c.34]

Почему так важно различие в этих степенях Различие важно по следующей причине. Приведем такой пример, более доступный, из небесной механики. Если мы рассмотрим задачу о вращении планеты вокруг Солнца и примем, что сила тяготения между телами обратно пропорциональна квадрату расстояния, то получим классический результат Кеплера - планета движется по эллипсу. Если мы примем, что сила тяготения обратно пропорциональна кубу расстояния, т.е. изменим немного степень, то мы получим следующий эффект планета либо падает на свое Солнце, либо уходит в космическое пространство. Кстати, эту задачу рассматривал сам Ньютон в своих "Началах". [c.287]

Классическая механика позволяет планете вращаться на любом расстоянии от солнца, необходимо только каждый раз специально подобрать скорость и наиравление ее движения в атоме стационарное движение электрона (без излучения) оказалось возможным лишь на определенных расстояниях от ядра, составляющих серию устойчивых энергетических уровней. [c.76]

Признание объективно существующих форм движения материи Менделеев считал основой естествознания. Предмет химии, как и всего естествознания, говорил он,— это движущиеся вещества. Нельзя было бы ничего сказать о веществе, если бы оно не двигалось, не проявлялось и не находилось во взаимоотношениях с другими веществами. Отличие наук состоит в том, что каждая из них изучает свою специфическую форму движения материи. При этом науки, изучающие более простые формы движения, появились, говорил Менделеев, раньше наук, изучающих высшие формы движения. Математика,— писал он,— развивалась ранее механики, астрономии, физики, а потому эти последние сводятся на математику, а сущность астрономических, физических и химических учений выражается в представлениях механического свойства, потому что по простоте начал и очевидности явлений. механика развивалась ранее других опытных знаний. Астрономия старше физики и химии, и вот наши представления об атомах и частицах суть ничто иное, как перифраз астрономических представлений о звездах, солнцах, планетах, спутниках и кометах. В науке, как в жизни — царствует строгая историческая последовательность движения. По ней физиология и биология, как оно и есть, должны свои учения сводить к физике и химии. Должно это ожидать — по духу истории человеческой мысли 5. [c.130]

Для того, чтобы частицы (атомы) эфира могли наполнять (составлять атмосферу) небесного пространства, скорость их V, очевидно, должна быть столь велика, чтобы, преодолев притяжение всяких небесных светил, они могли вырываться из сферы их притяжения, подобно тому как тела, брошенные вверх с земли, могут, оторвавшись от земли, взлететь в небесное пространство лишь тогда, когда нх скорость более 11 200 м в секунду, судя по соображениям аналитической механики. Из того, что масса солнца в 325 000 раз более массы земли, а радиус в 109.5 раза более земного, на тех же началах рассчитывается с достоверностью, что для преодоления солнечного притяжения скорость должна достигать 608 300 м в секунду. [c.149]

Планетарная модель атома сыграла важную роль в развитии теории строения атома. Однако она ничего не говорила об особенностях строения атомов различных элементов. Кроме того, Э. Резерфорд уподоблял вращение электрона вокруг ядра движению планеты вокруг Солнца соответственно законам классической механики. Между тем двигающийся [c.43]

Он нашел способ решить целый ряд таких уравнений и тем самым решил множество важных задач земной и небесной механик. В частности, Ньютон теоретически вывел эмпирические законы Кеплера. После этого изменился характер астрономических наблюдений за движением планет. Объектом наблюдений стали отклонения от предсказаний модели двух тел Солнце—планета . Их причиной является влияние других планет. [c.84]

Давайте вернемся к движению материальных точек, немного задержимся и в виде примера более внимательно чем, казалось бы, положено для популярной статьи, рассмотрим конкретную задачу о движении двух частиц, между которыми действует сила, зависящая от расстояния между ними. Слово частица , естественно, является условным наименованием. Как оказывается, результат применим, скажем, к движению планеты Меркурий вокруг Солнца или Луны вокруг Земли кроме того, это могут быть реальные частицы (например, электрон и протон, если их движение можно было бы описывать с помощью классической механики). [c.170]

В квантовой механике термин состояние применяется часто, в том числе и по отношению к отдельной частице. Вполне законен вопрос В каком состоянии находится электрон в атоме водорода Ответ звучит следующим образом Электрон находится в основном состоянии либо Электрон находится в состоянии. . . , далее следует обозначение одного из состояний. Признавая планетарную модель атома и исповедуя классическую механику, то есть считая, что электроны — планеты , вращающиеся вокруг ядра- солнца , мы бы так вопрос не задали. Наверное, мы спросили бы, что собой представляет траектория электрона при том или ином значении его энергии. В классической физике энергия частицы может быть любой. Она лишь не должна быть меньше ее потенциальной энергии. [c.182]

Обратите внимание на то, что используя классическую механику, т. е. без постоянной Планка Н, нельзя составить из е и т комбинаций размерности длины и скорости. Классические частицы — электроны (здесь лучше сказать тела , планеты ) могут вращаться вокруг протона ( солнца ) по орбите любого размера. Скорость такой планеты , естественно, будет функцией расстояния от нее до солнца V = е(та) / . [c.270]

Э. Резерфорд допускал, что электрон движется вокруг ядра подобно, например, тому, как Земля движется вокруг Солнца, т. е. по обычным законам механики, тогда как согласно классической электронной теории ускоренно движущийся электрон должен излучать энергию в виде электромагнитных волн. Вследствие такого излучения энергия электрона все время уменьшалась бы, движение его замедлялось и он, постепенно приближаясь к ядру и исчерпав энергию, упал бы на него, что привело бы к прекращению излучения электромагнитных волн. На это потребовалось бы, как показывают расчеты, доли секунды. Но этого не происходит атомы устойчивые системы (радиоактивный распад атомов не принимается во внимание). Кроме того, поскольку скорость движения электрона должна бы непрерывно уменьшаться, то длины электромагнитных волн должны меняться непрерывно и вещества должны бы давать сплошной спектр излучения. На самом же деле спектр света, испускаемого раскаленными парами и газами, имеет линейчатый характер. Указанные противоречия между теорией Э. Резерфорда о строении атома и действительной его природой устраняются квантовой теорией строения атома. [c.52]

Имеется старинная проблема классической механики, именуемая проблемой многих тел. Дело в том, что уравнения механики, основанные на законах Ньютона, строго и до конца решаются только для двух взаимодействующих масс. Скажем, можно получить абсолютное решение для задачи об обращении Земли вокруг Солнца. Всего два тела — Земля и Солнце, и между ними действует сила взаимного притяжения. Но имеется [c.117]

Механика показывает, что нельзя строго решить задачу даже о трех взаимодействующих телах. Позвольте, скажете вы, ведь удается с исключительной точностью предсказывать и солнечные и лунные затмения, удается рассчитать траекторию космического корабля и посадить его на Венеру 18 октября 1967 года, хотя в полете он подвергался тяготению со стороны и Земли, и Луны, и Солнца, и Венеры. Значит, задачу многих тел решают и решают хорошо. [c.118]

К этому тезису Менделеев сделал такое примечание В действительности же проводимые мною гипотезы суть только новые формы развития давно принятой мысли, потому что самое представление об атомах уже по существу своему все химическое сводит на механическое. И в этом величайшее значение атомизма, так как наука по своей природе все, вновь узнаваемое, должна сводить к ранее постигнутому. Математика развилась ранее механики, астрономии, физики, а потому эти последние сводятся на математику, а сущность астрономических, физических и химических учений выражается в представлениях механического свойства, потому что по простоте начал и очевидности явлений механика развилась ранее других опытных знаний. Астрономия старше физики и химии, и вот наши представления об атомах и частицах суть не что иное, как перифраз астрономических представлений о звездах, солнцах, планетах, спутниках и кометах. В науке, как в жизни, царствует строгая историческая последовательность. По ней физиология и биология, как оно и есть, должны [c.8]

Так как электрон притягивается к положительному ядру с силой, меняющейся обратно пропорционально квадрату расстояния между ними, его движение, согласно классической механике, в точности подобно движению планет вокруг солнца. Таким образом, в атомную механику целиком могут быть перенесены многие результаты небесной механики. Наиболее важными для наших целей являются первые два закона Кеплера, которые могут быть перефразированы для рассматриваемого случая следующим образом [c.68]

Я не буду здесь описывать, как рассчитывают эти очень большие расстояния. Расстояние между основными объектами Солнечной системы теперь можно очень точно рассчитать на основе теории механики Солнечной системы и дальности действия РЛС, расстояния между ближайшими звездами, — ориентируясь на их относительное положение, слегка меняющееся, если его наблюдать в разное время с Земли при ее годовом вращении по орбите вокруг Солнца. Относительно других расстояний все доказательства носят более специальный характер и менее точны. Но то, что эти расстояния примерно того порядка, какой рассчитали астрономы, не вызывает ни малейшего сомнения [c.19]

Первым, насколько известно, кто попытался перейти к более объективным показателям теплового состояния тел, был еще Филон Александрийский (1-П вв. н.э.). В своем сочинении Механика он описал прибор для тепловых измерений -термоскоп, состоящий из двух связанных трубкой сферических сосудов. Сосуд 1 частично заполнен водой, а остальное пространство занято воздухом (рис. 1.3). Сосуд 2 полностью заполнен воздухом. Если освещать сосуд 2 солнцем, то воздух из него пО трубке переходил в сосуд i, что можно было наблюдать по пузырькам, выходившим из трубки. Если, напротив, поместить сосуд 2 в тень, то вода поднималась по трубке и частично переливалась в него из сосуда J. Таким образом, Филон не толь- [c.20]

Юнг Р., Ярче тысячи солнц. Пер. с англ.-М., Госатомиздат, 1961. Чрезвычайно интересное повествование о зарождении ядерной эры, начиная с развития квантовой механики в 1920-х годах и включая создание атомной бомбы и возникновение холодной войны. В книге поднимаются этические проблемы, существенные и в наще время. [c.440]

Приведем поучительный пример, принадлежащий Д. Хартри [39], одному из создателей наиболее распространенного в настоящее время приближенного метода - метода Хартри - Фока. Если нужно задать волновую функцию (например, координатную) атома железа (26 электронов) в виде таблицы, то даже дная таблица с десятью значениями по каждой переменной будет содержать 10 чисел. (Это невообразимо большое число. Например, масса Солнца, выраженная в единицах масс протона, составляет всего 10° , т.е. на 20 порядков меньше). При тех же условиях таблица, соответствующая классической механике, будет содержать только 26 ООО значений. Этот пример показывает, что построение приближенного решения многозлектронной задачи требует больших усилий, опыта и изобретательности. [c.72]

Атомные орбиты. — Концепция электронных орбит для описания молекулярных структур, основанная на квантово-ме-.чанических представлениях, была разработана в 1925 г. в различных вариантах Гейзенбергом и Шрёдингером. В противоположность ранней квантовой теории Бора, проводившей полную аналогию между орбитой электрона, движущегося вокруг ядра, и орби- =0 той планеты, движущейся вокруг Солнца, квантовая механика позволяет на основании рассмотрения энергетических соотношений вычислять вероятность нахождения электрона в той или иной точке пространства. [c.41]

Почему астрономы в продол кенио двухсот лет, когда они имеют задачу двух центров, аналогичную задаче двух водородных ядер, или двух солнц, всегда решают ее как задачу двух центров в эллиитических координатах и никогда но получают обмопных сил и всех тех чудес, которые получаются в квантовой механике Почему бедная квантовая механика должна отставать на 200 лет и решать задачи о таком взаимодействии, когда две какие-то отдаленные, раздельно существующие системы приближаются друг к другу, потом они спорят из-за объекта, который является обидим, и из-за этого получаются всякие необыкновенные, но но соответствующие действительности выводы [c.134]

Строение атома и валентность. Как известно, атом состоит из положительно заряженного ядра, окруженного электронной оболочкой с отрицательным зарядом. Первоначально предполагали, что атом можно представить себе в виде миниатюрной солнечной системы, в которой ядро играет роль солнца, а вокруг него движутся планеты — электроны. Однако вскоре выяснилось, что законы кв1антовой механики, действующие в микромире — мире элементарных частиц (протонов, нейтронов, электронов и др.) — существенно отличаются от привычных обычных физических законов. [c.19]

Строение атома. Атомы любого вещества состоят из положительно заряженного ядра и окружающих его электронов, число которых равно величине заряда ядра, что обусловливает электронейтральность атомов. Ученые в натальный период изучения строения атома пред- ставляли электрон в качестве отрицательно заряженной частицы, которая в соответствии с законами небесной механики вращается по определенной траектории (орбите) вокруг ядра, как планета вокруг Солнца (Бор, Резерфорд). Планетарные модели атомов водорода и углерода показаны на рис. 1, [c.13]

Эта лекция представляет собой развитие идей М-ва, выдвинутых им в ряде предшествующих работ. Подготовкой к данной статье являются изложение сообщения М-ва в протоколе заседания ОХ РФХО от 12 ноября 1881 г. (см. № 208 об этом см. в № 1503, с. 272) и такие работы, как Органич. химия (см. № 264), Естеств. сист. элем. (см. № 181), Периодич. законность... (см, №183), Основы химии (см. №171), О приложимости 3-го закона Ньютона к механич. объясн. хим. замещений (см. № 209) и Заметка о редких металлах и периодич. законе (см. № 207). В комментариях (см. № 1506, с. 549) излагается основная мысль данной работы 1) рассмотрение хим. взаимодействия атомов по аналогии с механич. взаимодействием макротел 2) атомов в молекуле как движущихся подобно планетам вокруг солнца, т. е. они рассматриваются динамически, но не статически 3) делается попытка рассмотреть с позиций 3-го начала механики Ньютона оба основных свойства элементов (атомн. вес и атомность), взаимная связь которых выражала в XIX в. самую суть периодического закона , вследствие чего было бы неправильно рассматривать эту работу как имеющую отношение лишь к области органической химии (там же, с. 549). [c.273]

Электронная оболочка атома. Благодаря успехам химии и физики в настоящее время знают, что химические явления связаны с процессами, происходящими в электронной оболочке атомов. Электронное строение атомов должно быть известно из курсов физики и неорганической химии здесь мы лишь кратко на- -помним о нем. Как известно, атом состоит из положительно заряженного ядра, окруженного электронной оболочкой с отрицательным зарядом. Первоначально предполагали, что атом можно представить себе в виде миниатюрной солнечной системы, в которой ядро играет роль солнца, а вокруг него движутся планеты — электроны. Однако вскоре выяснилось, что законы квантовой механики, действующие в мире элементарных частиц (протонов, нейтронов, электронов и др.), сущестьенно отличаются от привычных обычных физических законов. [c.25]

Естественно спросить, не будет ли движение электрона в поле ядра атома водорода подобно движению планеты вокруг солнца Действительно, хотя сильп, действующие между солнцем и планетой (силы всемирного тяготения), иной природы, чем силы, действующие между двумя разноименными зарядами (силы электростатические), однако и те и другие действуют обратно пропорционально квадрату расстояния. Поставленный вопрос равнозначен другому следует ли электрон в своем движении в поле ядра обычным законам механики На этот вопрос (а следовательно, и на первый) приходится ответить отрицательно по следующим соображениям механике чужды представления о дискретных состояниях движущегося тела, ибо это означает, что электрон, если он уподоблен планете, может двигаться только по особым, дозволенным ему орбитам в соответствии со значениями энергии стационарных состояний, тогда как механика требует возможности движения по любым орбитам, с любым радиусом и, следовательно, возможности непрерывного увеличения или уменьшения энергии движущегося тела. [c.76]

Когда-то крайней планетой в солнечной системе считался Ураи, но Леверрье на основании законов ньютоновой механики предсказал существование ранее неизвестной планеты, отстоящей от Солнца дальше, чем Уран. В 1846 г. эта планета была открыта и названа Нептуном. Позднее был открыт еще более удаленный спутник — Плутон. Предсказание и открытие Нептуна доказало всесилие человеческого познания и вместе с тем объективную истинность самих законов механики, на основе которых было сделано это предсказание. 1 ем самым был нанесен сильный удар по агностицизму, отрицающему возможность познания мира и его закономерностей. [c.260]

В окружающей нас природе, иа нашей планете, мы нигде не имеем дела с идеальным геометрическим пространством. В наиболее чистой геометрической форме мы представляли себе его проявления в посленьютоновом космическом трехмерном Эвклидовом пространстве, занимаемом световым эфиром — в пространстве небесной механики, где Солнце и звезды являлись нам в виде точек разной массы (т. е. разной силы всемирного тяготения). От этого представления мы давно отошли, отбросив в XX в. идею о световом эфире ( 119). На нашей точке Земле абстрактное пространство геометрии нам нигде не проявляется. [c.175]

Первое научное объяснение явления приливов было дано в Г687 г. Ньютоном, который, использовав свой закон всемирного тяготения и три закона механики, приложил их к исследованию движения трех тел в пространстве. Он нашел выражение для сил притяжения, центробежных от обращения систем Земля—Луна, Земля—Солнце и дал физическое толкование силе, возбуждающей приливные движения на Земле. [c.139]

Модель Коперника можно сформулировать словами планеты обращаются вокруг Солнца по своим орбитам, - а можно использовать механику Ньютона и закон тяготения и записать уравнения движения планет и Солнца как взаимно тяготеющих масс. Эта система - новый идеальный объект. Когда упрощают ееБ основьшаясь на предположениях о количественных соотношениях слагаемых, то получают приближение -модель 3-го типа (что-то считаем очень малым или очень большим). Когда упрощают модель еще на стадии написания уравнений, получают модели 4-го или 5-го типов. Можно получить разными путями одну и ту же систему уравнений. Различия между путями становятся особо существенными тогда. Когда практически невозможно выписать уравнения до упрощений, если исходить из действительности фундаментального уровня. Модели типов 4 и 5 не являются приближением так же, как модели типа 1 - обычным упрощением не производилось таких действий - и все. [c.39]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология