2.2. К положению в атомной и ядерной физике

В XX в. физика атома, атомного ядра и элементарных частиц исщества двинулась вперед семимильными шагами. На основе квантовой механики в 30-х годах были исследованы свойства гнязанных атомов, входящих в состав молекул и' кристаллов

Дальнейшее развитие атомной физики на основе квантовой механики позволило приступить к изучению излучений атомов в широком диапазоне изменений энергий, а также к детальному изучению всех характеристик состояний атомов.

Результаты исследования строения атомов нашли самое широкое применение во многих разделах физики, в химии, астрофизике и других областях естествознания. Таким образом, налицо громадное прикладное значение квантовой теории атома, полностью оправдавшей себя с научной и с прикладной стороны. Поэтому создалось впечатление о правильности методологии; квантовой теории атома и о тех возможностях, которые позволяют получать важные результаты. Однако это неверно.

Квантовая теория атома не раскрывает физической сущности внутриатомных процессов, а лишь описывает их, причем описывает поверхностно и очень неполно. Непонимание; физической сути внутриатомных процессов резко ограничивает возможность изучения и использования в прикладных целях свойств атомов и молекул. Вместо выяснения физической сути внутриатомных явлений атомная физика продолжает идти по; пути математизации, внешнего математического, да еще к тому же вероятностного описания внутриатомных процессов, что резко обедняет результаты исследований. Несомненная полезность модели атома Резерфорда подтверждается всем опытом развития атомной физики XX в. Но это всего лишь модель, причем модель весьма ограниченная, и рассчитывать на то, что все явления атомной физики с ее помощью будут объяснены, не приходится.

Что же не объяснено сегодня с помощью планетарной модели атома, чего же не хватает в понимании атомных процессов и к каким последствиям для практики это может привести?

Не хватает очень многого. Прежде всего, недостает физической сути всех тех понятий и категорий, которыми атомная физика повседневно оперирует. Что такое электрический заряд, какова его суть? Каковая суть магнитного момента? Чем объясняется стационарность орбит электрона? Чем

обеспечивается постоянство «вероятности появления электрона» м каждой точке внутриатомного пространства? Почему в стабильных атомах электронов ровно столько же, сколько протонов в ядрах? В чем суть ван-дер-ваальсовых сил, когда электрически нейтральные молекулы почему-то притягиваются

друг к другу?

Полностью ионизированный газ через некоторое время становится снова нейтральным. Откуда взялись электроны? Свободный электрон в свободном вакууме, электрон в металле и •шектрон в электронной оболочке атома, находящиеся все в качественно разных условиях, это одно и то же или нет? Чем обеспечивается одинаковость параметров электронов, находящихся на разных орбитах в атомах? Подобных вопросов можно задать десятки, но их никто не ставит, сама их постановка считается нетактичной, вероятно, из-за того, что современная атомная физика не только не может на них ответить, но даже не знает, как подойти к их решению.

А между тем, непонимание физической сути атомных процессов начинает мстить невозможностью выработать подход к решению вновь возникших прикладных проблем. Например, все работы по катализу объединяет практически полное непонимание самого механизма катализа. А без этого выбор состава катализатора для определенной реакции является очень сложной проблемой, решаемой пока, главным образом, эмпирическим путем. Таким образом, существующая квантово-механическая теория атома явно недостаточна для решения многих весьма насущных проблем.

В ядерной физике, посвященной изучению структуры атомного ядра, процессов радиоактивного распада и механизма ядерных реакций, достигнуты впечатляющие успехи, но в целом положение аналогично. Для проведения экспериментов создан арсенал сложных экспериментальных средств •- ускорителей заряженных частиц, атомных реакторов, детекторов ядерных излучений и многое другое. Прикладное значение ядерной физики огромно, ее практические приложения фантастически

разнообразны. Но в области теории от ядерной физики ждут, прежде всего, понимания основ строения материи и открытия новых законов природы, а в области практики - решения энергетической проблемы. Однако в этих вопросах успехи ядерной физики более чем скромны. * И это, несмотря на колоссальные средства, затраченные на теоретические и экспериментальные исследования. Но при всем том физики даже не ставят задачу - понять физическую природу сильного взаимодействия нуклонов, и именно это обрекает их на неудачу.

Исключение физической сути из рассмотрения процессов, исключение самого понятия структур и материала, который для этих структур понадобился бы, если бы такая задача ставилась, привели к замене физики математикой. История с заменой материи уравнениями повторилась спустя десятки лет после того, как на недопустимость этого В.И.Лениным было обращено особое внимание.

Между тем, на поверхности лежит ключ к возможности

решения проблем, накопившихся в ядерной и атомной физике.

Экспериментально установлено, что все частицы способны

трансформироваться друг в друга и что сильные поля способны в

вакууме рождать элементарные частицы вещества. Это есть

прямое указание природы на то, что и вакуум, и элементарные

частицы содержат в себе общий строительный материал. Но этот путь, позволяющий по-иному поставить всю проблематику ядерной и атомной физики, не рассматривается, хотя именно здесь лежит генеральное направление развития не только ядерной и атомной физики, но и всего естествознания, что подтверждено всей историей его развития.