Ошибку Мёссбауэра понять можно, а состоит она в том, что отдача, якобы, переносится на весь кристалл. В этом есть две причины: 1) До Мёссбауэра никто не наблюдал ядерную флуоресценцию, а он ее обнаружил только при низких температурах. Поэтому, чтобы не нарушить закон сохранения энергии и 3-й закон Ньютона, он объяснил данный резонанс «замерзанием» атомов в кристалле. 2) Вся классическая механика построена на принципах действия и противодействия, действия и отдачи.

Не вдаваясь в философию, рассмотрим создавшуюся ситуацию несколько в другом ракурсе. Атомы кристаллического вещества в момент излучения и поглощения квантов энергии не получают импульсов отдачи, но при этом обмениваются энергией.

Проведем умственный эксперимент, возьмем какое-либо физическое тело и с ювелирной точностью (до оного атома) разрежем его на две части. Получим два тела с одинаковой массой и одинаковым количеством атомов. Теперь поместим их в идеальную теплоизолированную камеру на небольшом расстоянии и в прямой видимости. Констатируем, что данные тела находятся в равновесном тепловом режиме, поэтому обмениваются друг с другом тепловыми квантами. Допустим, в первоначальный момент, тело 1 является излучателем и оно теряет 1 квант, а тело 2 является поглотителем, которое увеличивает свою энергию (Е) на тот же самый квант (рис. 3).

 

Рис. 3

E₁=E–γ    и    E₂=E+γ                        (1)

В данном случае общая энергия системы  1 и 2 не изменится и останется постоянной, но масса данных тел изменилась.

m₁=E₁/c²    и    m₂=E₂/c²            

E₂>E₁                                                (2)

В этом случае можно утверждать, что изменилась и сила притяжения данных тел.

Не прибегая к глубоким выводам, можно сразу записать:

F₂>F₁                                                (3)

В данном случае тело под №2 будет притягивать сильнее тело №1.

Тело 2, согласно выравниванию энтропии, не может долго находиться под повышенным температурным потенциалом, поэтому возвращает квант энергии телу 1. Ситуация меняется на противоположную, теперь

F₁>F₂

Таким образом, энергия всегда в одном теле будет больше, а в другом меньше, соответственно, и силы притяжения всегда будут разные:

F₁≠F₂                                                 (4)

Тогда что, третий закон Ньютона нарушается?

Да, нарушается!

Физики скажут: нарушается до определенного времени, необходимого до выравнивания температуры между данными телами. Но температура между телами никогда не выровняется, т.к. в любой момент времени, температура одного тела будет выше, а другого ниже, совсем не важно, что на один квант.

А теперь разберемся с импульсом переноса (передачи).

Ранее мы выяснили, что при испускании и поглощении импульсов отдачи не последовало, но энергия в размере 1 кванта была переброшена от тела 1 к телу 2. Также нам известно, что фотон, который эту работу совершил, имел массу и импульс. Тогда фотон претерпел метаморфозу. Иначе, фотон каким-то образом приобрел импульс, а потом с ним расстался. Следуя логике, с фотоном произошла двойная анти отдача. Нет, она произошла не сиюминутно и однажды – это природа фотона.

Согласно принятой классической теории отдача атома записывается выражением [4]. Отдача  равна:

Где E_nm – убыль внутренней энергии атома, E_n и  E_m – энергии уровней между которыми происходит переход.

m_a – масса атома

с – скорость света

Трансформируем формулу (5) для фотона, для чего заменим массу атома массой фотона mp.

Тогда анти отдача будет иметь отрицательное значение  -R.

Учитывая, что фотон дважды получил анти отдачу – в момент излучения и поглощения, то:

-R = -R

Убираем отрицательные знаки и окончательно получаем:

R = R.

Видим, что закон сохранения энергии для фотона соблюдается. Не соблюдается только третий закон Ньютона.

В глобальных масштабах Вселенной, несмотря на то, что силы тяготения между звездами и планетами равны по модулю, но они не уравновешивают друг друга, т.к. приложены к разным небесным телам.  Невозможно сравнять массы и температуры звезд с их планетами. Там всегда будет разница между силами притяжения звезды и планеты. Сила Солнца (F_S)  всегда будет больше силы притяжения Земли (F_E), т.е. F_S>F_E. На этом и держится Всемирное тяготение.

Назад  Вперед