МЕХАНИКА ДЛЯ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ

Юдин С. Ю. modsys@yandex.ru

Данный цикл статей под общим названием “Механика для квантовой механики” родился из статьи “Две меры механической формы движения материи” написанной мною еще в 1989 году и вошедшей позже как один из разделов в мою книгу “Моделирование систем и оптимизация их параметров”. В конце статьи я высказал сожаление, что не смог в этой статье для окончательного закрытия вопроса “о двух мерах” уделить внимания такой величине как “действие” и ее мельчайшей части “кванту действия”, и пообещал обязательно вернуться к этому вопросу. В 2004 году я решил заняться этим вопросом, но его рассмотрение вывело меня далеко за рамки механики и заставило заняться изучением вопросов термодинамики и квантовой механики и в конечном итоге привело к необходимости написать цикл статей, которые бы позволили с позиции здравого смысла, а не голой статистики взглянуть на явления происходящие в микромире и не только.

Таким образом после написания части данного цикла посвященной “действию”, а конкретно самому принципу наименьшего действия, который и родил эту величину, я назвал эту часть второй, а статья “о двух мерах” стала первой частью данного цикла. Сколько будет написано частей всего я пока не знаю, но еще где то 2-3 части уже просматриваются. Ориентировочно одна из частей будет посвящена кванту действия Планка и одна вопросу излучения атома водорода, где как я надеюсь будет показана полная несостоятельность не только мифического кванта, но и самой квантовой механики, а линейчатый спектр излучения водорода я попытаюсь получить с помощью понятных всем законов классической физики Ньютона. Вырисовывается также потребность в написании части посвященной вопросу потенциальной энергии, т.к. этот вопрос не только очень сложен и запутан, но во многих учебниках излагается просто не верно. Хотелось бы в конечном итоге докапаться до вопросов связанных с процессом взаимодействия не только атома с атомом, но и клетки с клеткой, что не только позволит целенаправленно бороться со многими болезнями, но и решить более фантастические задачи, например, долголетия человека. Возможно однако, что я прерву написание этого цикла статей и займусь наконец переделкой под Windows социально-экономической модели с элементами искусственного интеллекта, которая существует пока только под DOS, чтобы закончить работу над книгой по моделированию, т.к., несмотря на почти поголовную компьютерную грамотность, произошло почти полное оглупление пользователей ЭВМ системой Windows и это не позволит им досконально разобраться с работой этой очень сложной программы.

По глубине и масштабности поставленных мною задач, может сложиться мнение, что человек взялся не за свое дело, т.к. навряд ли это под силу одному человеку. Но как говориться мечтать не вредно, а уж что из этого получится покажет время. Нет, я не считаю себя самым умным и способным решить любую проблему, но у меня есть мощный инструмент для решения многих вопросов: а именно доскональное знание основ математического моделирования систем, а также не очень мощный но компьютер, который позволяет численными методами решать как дифференциальные, так и алгебраические уравнения составляющие эти модели, т.е. проводить на них вычислительные эксперименты, о чем ученые прошлых веков не могли и мечтать. Да, в своих статьях я критикую таких титанов прошлого как Лагранж, Декарт, Энгельс, Бернулли, Лейбниц и многих других, внесших огромный вклад в развитие науки, но не потому, что мне хочется показать какие они были безграмотные, а для того, чтобы заострить внимание читателя на том, что рассматриваемый конкретный вопрос не так прост как может показаться, если даже такие ученые мужи не просто дружно ошибались при его рассмотрении, а еще и ожесточенно спорили по этому вопросу.

Естественно, нам живущим в XXI веке многие их ошибки и заблуждения кажутся просто смешными, но посмотрел бы я на современных умников, если бы они даже со всеми своими знаниями попали хотя бы в XVIII век, которому в основном посвящена вторая часть этого цикла статей. Ведь, хотя уже приближалось время Французской революции 1789 г. и уже существовали Академии наук, но совсем еще недавно подверглись резкому преследованию Галилей и Джордано Бруно, а еще чуть раньше с гипотезой Коперника после выхода его книги, посвященной, кстати, папе Римскому, никто из официальных ученых того времени даже и не спорил, не говоря уже о том, чтобы ее поддержать. Ведь в то время любой школяр знал, что все тела с вращающегося диска сбрасываются центробежной силой и поэтому, естественно, если бы Земля вращалась, то все люди бы с нее улетели. Таким образом любого, кто стал бы серьезно спорить с гипотезой Коперника, посчитали бы просто таким же не нормальным как и автора. У официальной науки того времени (т.е. освященной церковью) было и много других научных фактов доказывающих, что Земля плоская и не вращается, например, если бы она была круглая, то люди находящиеся на другой стороне Земли просто с нее попадали, а многие мореплаватели обошли вокруг Земли и не упали. Я не думаю, что современным умникам показалось бы очень легким и веселым занятием живя в то время кому-то и что-то доказать, не имея к тому же современных приборов. А если бы у них были эти приборы, то быстрее всего они не успели бы ими воспользоваться, т.к. сгорели бы на костре вместе с этими приборами.

Но в то же время не говорить о многих ошибках и заблуждениях того времени просто не возможно, т.к. и многие современные ошибки и заблуждения родом из того времени, например, принцип наименьшего действия или две меры механической формы движения материи. А кроме того, в научных дискуссиях того времени можно почерпнуть очень много ценных мыслей, т.к. тогда, не смотря на то что Академии наук уже существовали, все таки не существовало общей официальной точки зрения в науке, а была только общая официальная точка зрения церкви, место которой только после Сольвеевских конгрессов в 30-х годах XX века, где освящалась официальная точка зрения в науке, уже с этой точкой зрения и с теми же функциями и методами, что и церковь, и заняли Академии наук. И в этих храмах науки появились свои святые писания (теории относительности, квантовая, Максвелла и др.), которые всячески охраняются этими храмами от посягательств, так же как церковь охраняет свои святые писания (библия, евангилие и т.д.), и все, что сейчас не соответствует освященным ограниченной группой лиц (т.е. людьми святыми в науке) научным талмудам, объявляется ересью и всячески преследуется верующими в эти талмуды. Поэтому ученые того времени вели действительно научные дискуссии и занимались натуральной философией, хотя формально считались геометрами (читай математиками), а современная официальная наука о Природе превратилась просто в один из разделов математики, где здравая логика запрещена, а возможны только действия над числами и особенно с применением статистических формул.

И хотя основы такого чисто математического подхода к науке были заложены именно в то время Лагранжем в своей “Аналитической механике”, но для многих ученых того времени это было не стремление уйти от здравого смысла, а просто упоение возможностями, которые получила в то время математика с применением дифференциального и интегрального исчисления, а кроме того применение чисто формальных математических действий для описания природных явлений, когда абсолютно не надо думать, многим было просто удобно. Хотя лично для Лагранжа стремление уйти от здравого смысла в голую математику очень свойственно, а если сюда добавить еще и то, что ему просто не давали спокойно спать лавры Ньютона, то появление этого труда на свет очень закономерно, т.к. обойти Ньютона по вкладу в науку на голой математике было не возможно, а вариационные принципы, которым и посвящена его “Аналитическая механика” и конкретно принцип наименьшего действия, т.е. закон над законами, давали ему такой шанс. И в этом стремлении свести всю науку к математике Лагранж был не одинок, например, к тому же самому стремился и Гамильтон, восхищавшийся “Аналитической механикой” и пытавшийся также найти общие принципы для механики и оптики, продолжая работу над принципом наименьшего действия, и многие другие. Но особенно это стало ясно просматриваться в науке с созданием так называемой и плохо понимаемой “теории” относительности Энштейна и особенно “квантовой механики”, которую даже по признанию самих ее авторов, например, нобелевского лауреата Фейнмана никто не понимает. При чем, то, что эти святые учения не понятны простым смертным, можно считать их отличительной особенностью, чтобы проповедники этих учений могли иметь влияние на тех, кто сознается в том, что не понимает их. Ведь точно также и раньше примерно такое же влияние имели шаманы с их непонятными заклинаниями на своих соплеменников.

Я понимаю, что людей верующих в священные писания никакие доводы не заставят изменить своей веры, и поэтому надеюсь только на то, что мои работы помогут молодым читателям, которые только формируют свое представление об окружающем нас мире, именно понять многие законы Природы, а не зазубрить как “Отче наш” кучу сложных формул, где нет физики, а только голая математика. Тем более, что в своих работах я не применяю не только никаких дивергентов и роторов, но даже не использую векторную запись и, следовательно, они будут понятны даже студенту освоившему дифференцирование и интегрирование, а все свои выводы я обязательно подкрепляю экспериментальными данными, которые наглядно говорят сами за себя и без моих пояснений и формул. Кроме того, на своей домашней страничке http://modsys.narod.ru я буду размещать для свободного доступа все свои программы с помощью которых мною получены эти экспериментальные данные, и любой желающий сможет сам провести нужные ему вычислительные эксперименты и проверить правильность полученных данных, а может быть и рассмотреть какие то другие вопросы. Во всех программах обязательно будет полное описание как работать с самой программой, но теоретические зависимости использованные в них для создания математических моделей и обработки результатов будут приведены только частично, т.к. ничего принципиально нового по моделированию систем отличающегося от того что уже изложено мною в книге по моделированию в этих моделях не будет.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин 04.03.05