Нейтральный атом

Простейшим известным взаимодействием является взаимодействие между атомом водорода и фотоном, имеющее результатом универсальный феномен электромагнитного излучения. В соответствии с общеизвестной планетарной моделью атома водорода, считается, что электрон вращается вокруг протонного ядра по круговой орбите, и при переходе с одной такой орбиты на другую происходит приобретение или потеря энергии. Согласно классической электродинамике движущийся заряд должен испускать энергию, так что электрон должен был бы в очень короткое время упасть на протон, в то время как опыт показывает, что такого падения не происходит. В результате Бор пришел к мысли, что существует только ограниченное число разрешенных орбит, и что пока электрон остается на одной из них, нет ни потери, ни приобретения энергии. В однородном движении точки по кругу имеется повторение состояний, которое для самой системы тождественно, а для внешнего наблюдателя образует числовой ряд, который можно обозначить как "один оборот, два оборота и т.д. ". Точное повторение можно представить через отношение импульса и угла, задаваемое фазовым интегралом:

J = σpdq (18.2)

Поскольку все повторения идентичны, фазовый интеграл должен быть кратен кванту действия Планка, т.е.

J = nh (18.3)

Бор сделал дальнейшее предположение, что испускание или поглощение энергии в форме излучения происходит только, когда электрон перескакивает с одной орбиты на другую.

Общеизвестно, что смелое предположение Бора получило полное подтверждение при последующем открытии спектральных линий водорода, из которых в это время был известен только ряд Бальмера. Открытие двух рядов в инфракрасной области и одного в ультрафиолетовой подтвердило правильность формулы, не показав, однако, как может электрон двигаться с ускорением, направленным к центру, не излучая, как требует электромагнитная теория. Один из правдоподобных способов объяснения заключается в том, чтобы считать электрон распространенным по всей орбите таким образом, что имеет место не круговое движение заряда, а вращающееся кольцо "электричества". Поскольку это предположение не допускает проверки, оно не является новым словом в понимании механизма. Если, однако, мы поместим всю ситуацию в шестимерную систему координат, мы сможем видеть, что все повторения неизлучающего электрона должны быть тождественны и, следовательно, электрон должен обладать квази-бесконечным числом положений, что дает распределение, эквивалентное вращающемуся кольцу. Когда электрон взаимодействует с фотоном, одно из повторений фиксируется, и в результате возникает новое энергетическое состояние. В течение одного короткого момента электрон имеет точное положение и затем продолжается в новом ряду повторений.

Нейтральный атом водорода является простейшим составным целым, имеющим пространственную конфигурацию. Физики-атомщики занимаются изучением всех феноменов, возникающих из поведения атомных структур, и область исследования отграничена так точно, что можно ожидать, что она определяется в терминах гипотезы существования. Следует отметить, что категория субсистенции подходит для описания ядерных, атомных и химических феноменов, так что мы все время находимся в области квадрипотенции. Тем не менее, в соответствии с принципом структуры, нам следует ожидать, что мы обнаружим семь различных качеств субсистенции, и в этом смысле атомы отличаются от ядер, а химические соединения от атомов. В нейтральном атоме мы наблюдаем истинную природу составной целостности, но все же не полную ее реализацию. Благодаря простому характеру атомной субсистенции возможно детально предсказать с полной уверенностью свойства атома нового типа даже до его открытия в природе и экспериментального исследования. Однако следует понять, что такая предсказуемость относится только к поведению больших количеств. Не существует возможности предсказания того, как будет вести себя данный атом. Более того, неопределенность включает в себя множество возможностей, а не единственное преобразование, как в случае самопроизвольных ядерных распадов. При восхождении по шкале существования мы обнаружим последовательный рост качественной неопределенности.