Что такое электроны?
В старой энергетической концепции принято считать, что гипотетически свободные электроны, как и другие «сорта носителей» электрических зарядов разных величин и «качества» энергии, — это обычно стабильные частицы, хотя и проявляющие при определённых условиях волновые свойства. Они якобы заполняют собой все «подходящие пространства», например, все электропроводящие материалы и среды даже при нулевых значениях градиента энергетического потенциала. В отсутствие разности потенциалов характеристических параметров поля они якобы находятся в стохастическом движении. Наличие градиента лишь вносит упорядоченность в движение этих частиц в форме электрического тока. Вся история электротехники свидетельствует о том, что прикладное значение этого объяснения в старой концепции энергии оказалось чрезвычайно плодотворным. Полагаем, что для современного уровня развития электротехники и электроники это объяснение в значительной мере исчерпано. В новой концепции явление электрического тока имеет существенно иное объяснение.
В новой энергетической концепции электрон, как и любые другие электрически заряженные частицы, — это полевая форма существования энергии, это нестабильная частица — квант энергии. В новой энергетической концепции все частицы — кванты энергии, вт. ч. и электроны, могут «рождаться» и существовать, проявляя известные качества, только в градиентном поле с соответствующими физическими причинами градиентов характеристических параметров и свойствами материальных сред и частиц. Разные сорта заряженных частиц, а также электроны разных энергий непременно должны распадаться («исчезать», создавая ток смещения) при нулевом значении градиента. Распадаясь, они инициируют квантовый вакуум на генерацию дополнительной энергии на более высоких частотах. Она проявляется возникновением векторного поля с противоположным знаком, который препятствует мгновенному обнулению градиента при разрыве цепи.
Распадающиеся электроны не исчезают буквально. «Продукты распада» электронов — это частицы энергии более «мелких» геометрических масштабов, находящиеся за границами наблюдаемости. Они также представляют собой волну возмущения квантового вакуума, которая распространяется в его бесконечно малые геометрические масштабы. Токи смещения как дополнительная (аномальная) «макроэнергия» в концепции двух видов энергии закону сохранения не противоречат. Закон сохранения действует в достаточно грубом масштабе и только в границах существования электромагнитных свойств энергии (как, впрочем, и во всех других физических и химических свойствах материи). Согласно этому закону ток смещения как процесс конденсации «уравновешен» названным стоком распадающихся электронов.
В разных геометрических масштабах энергии ток смещения характеризуется различной продолжительностью распада электронов и разными временами релаксации свойств среды, в которой они существуют как волны, т. е. — как «квазичастицы», что в концепции двух видов энергии тождественно. Под «квазиэлектроном» понимается элементарная структура энергии любой «электро-физическо-химической» природы, переносящая минимально возможное (элементарное) количество электрического тока. И только будучи «приведено к пустоте» и единичному масштабу энергии это минимальное количество электричества тождественно заряду классического электрона и численно кратно постоянной Планка. Частица с меньшим квантом энергии электрическими свойствами уже не обладает, что объясним ниже. Как это ни прозвучит абсурдно, минимально возможный квант энергии, переносимый классическим электроном, всегда на многие порядки превосходит постоянную Планка и численно кратен ей, что так же рассмотрим ниже. Элементарное количество энергии (или квант) и частота — это жёстко взаимосвязанные (детерминированные) параметры энергии. Они характеризуют тождественные по физическому содержанию количества и пропорции двух видов энергии и не имеют относительно друг друга каких-либо вариаций в большом. Согласно соотношению Гончарова, которое рассмотрим в части 4, их пропорции единственно возможны для конкретной частоты. Это является фундаментальным свойством энергии и проявлением детерминизма квантового вакуума.
Электроны с известными свойствами и разными энергиями квантованы по количествам переносимой энергии и отображают весь спектр переносимых зарядов, но в ограниченном диапазоне геометрических масштабов. Каждый из переносчиков электрического заряда в известном качестве в антропоморфном представлении существует и может быть зарегистрирован только в своём геометрическом масштабе и только на своей частоте, т. е. в достаточно узком и одновременно затрубленном диапазоне частот, что в новой энергетической концепции тождественно.
Векторы движения взаимосвязанных квантов двух видов энергии всегда ортогональны и не пересекаются в точке, создавая область «ортогонального скрещивания». За границами «электрического диапазона частот» преобразований двух видов энергии никакие кванты энергии электрическими свойствами уже не обладают. На максимальных возможных для него частотах электрон должен распадаться на кванты различных энергий — электроны с меньшими энергиями и частицы «других сортов», утративших электромагнитные свойства, как, например, фотоны всех возможных энергий.
Если градиент поля энергии на частотном диапазоне, «ответственном» за свойства электроэнергии, превысит критическое значение для конкретного вещества, то ток энергии, независимо от свойств электропроводности вещества, возникает как электрический пробой (8, с. 588), представляющий собой лавинообразную конденсацию энергии вида Е в форме упомянутых частиц. Электрический пробой свидетельствует о том, что в области пробоя диэлектрическая среда переведена в критическое состояние, т. е. в тот диапазон геометрических масштабов, в котором среда становится электропроводной.
Электрический ток электронов и «квазиэлектронов» в разных токопроводящих средах, в отличие от известных явлений пробоев диэлектриков, — это «медленнотекущий электрический пробой»
На нижней границе минимально возможный квант электричества переносится «классическим электроном». Но это в «пустоте». В более плотных средах, в соответствии с распределением Больцмана и с новой формулировкой закона сохранения энергии, минимальный квант энергии всегда больше по плотности, чем гипотетический «классический электрон» в пустоте, но меньше него по размеру. В плотных средах электрический диапазон частот (масштабов) преобразования двух видов энергии в «электрическом кванте энергии» сужается. На нижней границе частоты квант энергии увеличивается в сторону увеличения плотности в нём энергии и количества переносимой им энергии, следовательно, в соответствии с законом сохранения количества движения уменьшается и в геометрических размерах. Поэтому в любых разнородных материалах, приведённых любым способом в «электропроводное состояние», частицы, переносящие равные кванты энергии, — это разные частицы разных масштабов и, как известно, далеко не всегда «одного сорта».
Таким образом, при нулевых градиентах поля в электропроводящих средах свободных электронов, как и «квазиэлектронов», — нет, но они образуются при наличии градиентов любых, по физическому содержанию, характеристических параметров энергии — потенциалов поля. Градиент энергетического поля должен характеризовать только тот, достаточно узкий диапазон геометрических масштабов энергии, в котором энергия проявляет «свои, сугубо электромагнитные» свойства. Снова отметим, что за границами этого диапазона масштабов энергии её «электромагнитные свойства» «плавно» переходят из «не вполне электромагнитных» в другие, совсем не электромагнитные. Для дальнейших рассуждений отметим, что проводники, полупроводники и диэлектрики являются таковыми только потому, что они прозрачны или не вполне прозрачны, или совсем не прозрачны для «электрического частотного диапазона волн энергии» — электроэнергии. Только в этом «электромагнитном диапазоне» геометрических масштабов энергия-материя вещественного мира проявляет «электромагнитные свойства», имея в виду плотности и пропорции двух видов энергии, аналогично, например, свойствам световых волн в оптических и неоптических средах.
Значимость количества конденсирующейся энергии обусловлена частотой преобразования двух видов энергии, диапазоном геометрических масштабов энергии и плотностью и пропорциями двух видов энергии на этой частоте. Чем выше в рабочей среде (рабочем пространстве) плотность электронов минимальных энергий, тем выше мощность «индуцированной конденсации» в объёме этого пространства. Мощность конденсации обусловлена «масштабным сродством» разных веществ к разным диапазонам перечисленных параметров энергии. Под «сродством» имеем в виду не только близость по численным значениям плотностей и пропорций двух видов энергии, характеризуемых частотным спектром волн коллективных взаимодействий элементарных структур материи рабочей среды и частотного спектра внешнего поля, инициирующего конденсацию, но и резонансное состояние взаимодействующих солитонов. Для обеспечения резонансного состояния солитонов, неизбежно разнородных по масштабам в малом, необходимы близость размеров телесных углов прецессий и нутаций и соответствующая ориентация главных осей солитонов.
«Настоящие электроны» в токопроводящих средах с разной плотностью материи отличаются по своим геометрическим параметрам — разными размерами и, следовательно, разной деформацией, вследствие взаимодействия со своей проводящей средой, являясь волнами коллективных взаимодействий элементарных структур в этой среде. Снова повторяемся, но лишь для того, чтобы приступить к объяснению, почему разные кванты-электроны различны, даже если они находятся в однородной токопроводящей среде, почему их можно сепарировать по какому-либо параметру.
Любой установившийся электрический ток, как и белый свет, в общем случае представляет собой действие суперпозиции токов энергии, отображающий спектр энергии различных частот. Постоянный электрический ток в форме «неделимых электронов», даже в однородном проводнике может быть разложен на частотные составляющие, поскольку ни в каких суперпозициях гармонические волны не искажаются, а лишь могут быть разложены на ещё более высокочастотный спектр снова гармонических волн, поскольку в малом все они не гармоничны. Высокочастотные составляющие электрона как гармонической волны неизбежно выходят из «чисто электрического диапазона» частот в диапазоны частот тепловых и даже световых фотонов. Эго является обычным явлением, объясняющим, например, нагрев проводников в технических системах и свечение областей ортогонального скрещивания нанопроводников в наноэлектронике (68). Реально существующие различия в спектрах излучения или поглощения энергии в общем случае объясняются только различной плотностью сконденсированной энергии на отдельных частотах.
Задача, которую мы хотим решить, заключается не только в том, чтобы произвести сортировку электронов, отбирая электроны, переносящие минимальные кванты энергии, но и повысить их плотность до критического значения. Только в этом случае квантовый вакуум среагирует максимально возможной мощностью индуцированного излучения — конденсацией новых низкоэнергетических электронов и фотонов, с существенно большей мощностью, чем мощность, затраченная на инициацию этого процесса. Если конденсация будет происходить в форме «наи- низших» в природе квантов энергии, то процесс конденсации будет развиваться лавинообразно и монет привести к возникновению электрической искры или пробоя, образованию шаровой молнии или «сверхновой» во Вселенной.