Реноме "точной науки" требует от её священнослужителей неукоснительного обжуливаяния дураков-неофитов, посвящающих себя служению этой религиозной секте.
Иногда - грубое и наглое обжуливание, когда нам вбивают в башку молотком догмы, ссыляясь на мнение "гигантов физической мысли", типа: Ньютон сказал, Больцман сказал, Максвелл сказал, Бор сказал и так - до бесконечности. Логика, честное рассуждение здесь подменяются КОМАНДОЙ: Раз очередной "гений" так сказал, вывел формулу или "объяснил", значит так оно и будет во веки веков!
Причём здесь тоже обман иногда бывает поизощрённей: Мнение отцов церкви, гигантов мысли, ПОДГОНЯЕТСЯ эпигонами под экспериментальные данные, оставляя в неприкосновенности главную и ОШИБОЧНУЮ их идею.
Например, молекулярно-кинетическая теория. Отцы-основатели, Максвелл и Больцман, постоянно говорили О МОЛЕКУЛАХ, движущихся хаотически и сталкивающихся как некие упругие шарики. ПРИЧЁМ, ПОСТОЯННО ГОВОРИЛИ О САМОПРОИЗВОЛЬНОМ ВЫРАВНИВАНИИ ИХ СКОРОСТЕЙ со временем, в случае, если в неком замкнутом объёме присутствуют молекулы с разными скоростями и массами.
НО ЭТО НЕ СОВПАДАЛО с экспериментальными данными! Молекулы разных газов при одной и той же температуре движутся С РАЗЛИЧНЫМИ СКОРОСТЯМИ!
Что сделали эпигоны? Вместо того, чтобы пересмотреть саму молекулярно-кинетическую теорию и признать её неверной, подменили слова "СКОРОСТИ" отцов-основателей словом "ЭНЕРГИИ". И всё сразу стало "соответствовать"! НИЧЕМУ! Ибо исходная идея - модель молекул и атомов как упругих шариков, ПРИНЦИПИАЛЬНО НЕВЕРНА! И выводы из этой модели также неверны!
Но верность "священному догмописанию" превыше всего!
Почему?
Да, потому что корыто - кормушка с тёплым пойлом важней для брюха и гениталий, чем какие-то абстрактные "Поиски истины"!!!
Иногда чуть похитрей - на жульничество наваливается толстый слой математического шаманского дерьма, который "как дважды два -- четыре доказывает верность теории".
Поди-ка, раскопай эти Авгиевы конюшни, чтобы добраться до ответа!
НЕ доказывает математика, а жульнически подменяет ОБЪЯСНЕНИЕ (то есть ответ на вопрос ПОЧЕМУ?) ОПИСАНИЕМ и ПЕРЕЧИСЛЕНИЕМ (то есть ответами на вопросы ЧТО и КАК?). Уже потому, что математика никогда ничего не объясняет и не должна объяснять.
Это НЕ ЕЁ ЗАДАЧА!
Математика как раз очень точно и строго ОПИСЫВАЕТ нечто в соответствии с ею же определёнными алгоритмами, ЧТО и КАК.
Что было, что есть и что будет, если (КАК!) следовать строго определённым правилам манипуляций с этими "ЧТО". Но ответ на вопрос ПОЧЕМУ, не входит в интересы и сферу рассмотрения математики.
Вопрос ПОЧЕМУ неявно возводит в абсолют наиболее общий закон Природы:
Закон ПРИЧИННОСТИ. ДЕТЕРМИНИЗМ,
Попросту говоря: НИЧЕГО НЕ ПРОИСХОДИТ БЕЗ ПРИЧИНЫ!
Математика же ИНДЕТЕРМИНИСТИЧНА, беспричинна! Её - причинная предыстория некого результата не интересует.
Есть некое математическое выражение. Его надо преобразовать в нечто другое. Как это сделать? Применить соответствующие правила.
И ВСЁ!
В математике господствует не закон причинности, который её не интересовал, не интересует и не будет интересовать, а другой закон: Закон свободы воли - "ЧТО НЕ ЗАПРЕЩАЕТСЯ - РАЗРЕШАЕТСЯ!"
А, простите, где здесь "причинность"? Её нет и быть не должно!
А настоящая наука именно к этому и стремится: Ответить на вопрос: ПОЧЕМУ?
Вообще, я заметил, что когда некое явление "объясняется" с помощью множества разных правилец-подпорок, и закончиков-подставок "сугубо местного применения", это характернейший признак псевдонауки, её чучела, и говорит лишь о том, что ясного понимания данного явления у "учёных" НЕТ!
Пример подсовывания нам математики ВМЕСТО объяснения я приводил не раз в простейшем, на дошкольном уровне, опыте с цепочкой стальных шариков.
Отводим один. Отпускаем.
С другой стороны цепочки отлетает один!
Отводим два. Отпускаем.
С другой стороны отлетают два!
Отводим три. Отпускаем.
С другой стороны отлетают три!
Вона, какие умные шарики, знают точно, сколько каждый раз мы отводили и строго соблюдают это правило.
Какое "объяснение" даётся этому простенькому опыту?
НИКАКОГО!
Пишут две абсолютно верных формулы, выражающих "закон сохранения импульса" и "закон сохранения энергии" и добавляют при этом: "Для того, чтобы оба эти закона соблюдались, шарики ДОЛЖНЫ отлетать именно в равных количествах!"
Оказывается, стальные шарики по приказу физиков, ДОЛЖНЫ:
Иметь мозг.
Понимать человеческий язык.
Безукоризненно ЗНАТЬ, по крайней мере, эти два закона и строго соблюдать их!
ЭТО ОБЪЯСНЕНИЕ, ПРИСУЩЕЕ ТОЧНОЙ НАУКЕ, или некое шаманство с обращениям к ведьмам или эльфам, вселившимся в шарики???
Законы - верны!
Формулы - верны!
А сам процесс подсовывания их ВМЕСТО ОБЪЯСНЕНИЯ - заурядно физическое жульничество!
И более того, стоит нам склеить хотя бы два шарика с одной стороны и законы "нарушатся"!
Разумеется никакого нарушения нет и быть не может, просто, как сказано было только что, ЭТО - ВООБЩЕ НЕ ОБЪЯСНЕНИЕ ПРИЧИН подобного поведения шариков.
Шарики подчиняются НЕ НАШИМ ЗАКОНАМ, которые оии, стальные, "обязаны знать", НО НЕ ЗНАЮТ, ибо СТАЛЬНЫЕ, а ТОЛЬКО ДЕЙСТВУЮЩИМ НА НИХ СИЛАМ!
С этой позиции и надо подходить к настоящему и честному, а не жульническому, объяснению!
После этого длинного и ругательного вступления переходим к сути заметки.
Эффект Холла.
Обнаружен английским физиком Холлом (E.H.Hall) в 1879 году.
Явление, вроде бы простенькое и легко объясняемое. Если через тонкую полосу металлического проводника пропускать электрический ток, а "сверху", перпендикулярно плоскости полосы, подать на неё магнитное поле, то на поперечных сторонах полосы появится слабенькое напряжение.
Объяснение: Поскольку ток в металлическом проводнике - это дрейф электронов под действием приложенного электрического поля, то со стороны магнитного поля на эти медленно ползущие электроны (доли миллиметра в секунду) действует так называемая сила Лорентца, сдвигающая их с пути дрейфа в сторону. (Как действует магнит на провод с постоянным током). Этот сдвиг электронов создаёт некую неуравновешенность плотности электронов с одной стороны полосы по отношению к другой. Вот и появляется слабенькое напряжение Холла.
Вроде бы всё просто и понятно?
Но, вот, закавыка: В зависимости от вида металла, температуры и силы магнитного поля напряжение Холла оказывалось в разных случаях РАЗНОНАПРАВЛЕННЫМ. РАЗНОПОЛЯРНЫМ! То есть в одних случаях, при прочих равных условиях, одна сторона становилась минусом , а другая плюсом. Берём другой металл, а там - всё наоборот!!
Или у того же металла, подогреваем его и полярность напряжения Холла изменяется. Увеличиваем силу (напряжённость) магнитного поля, снова полярность напряжения изменилась...
Чертовщина какая-то с простым и понятным опытом.
Ведь какой вывод следует сделать из этого странного "перехлёста" полярностей? Что в этих случаях движутся не электроны вовсе, а какие-то неведомые ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ заряды.
Это есть в электролитах, там -- ионы обоих знаков.
В газах -тоже.
Но в металлах движутся только электроны. Положительные ионы намертво закреплены в узлах кристаллической решётки!!! Они двигаться НЕ МОГУТ!
А они и не движутся, но МОЖЕТ ДВИГАТЬСЯ ОПРЕДЕЛЁННОЕ СОСТОЯНИЕ этих ионов-атомов!
Стоит цепочка людей. Очередь. Вдруг один крайний резко толкает в спину предыдущего. Тот,. чтобы не упасть вперёд, толкает своего предыдущего и так по цепочке передаётся это качание, хотя все остаются на своих местах. Передача состояния! Электрон, принадлежащий одному "крайнему" иону, перепрыгивает со своей орбиты на ближайший плюс-электрод. Ион, лишившийся ещё одного электрона, становится БОЛЕЕ положительным и захватывает у соседа электрон. Тот становится более положительным, и в свою очередь захватывает у своего соседа. Так цепочка ПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ ЗАРЯДОВ перемещается вдоль металла в сторону, противоположную перескокам электронов. Такие состояния временной положительности ионов называют "вакансиями" или "дырками" (то есть "дырка", электронная нехватка в неком ранее имевшем этот электрон атоме.)
Получается, что металле могут двигаться не только электроны проводимости, но и слабосвязанные электроны во внешних орбитах атомов. И те и другие движутся в одном напрвлении, от минуса к плюсу, но для перескоков это означает передвижение плюсов в противоположном направлении. Значит всё дело с особом устройстве кристаллической решётки. Если изменение температуры тоже влияет, значит опять - "виновата" решётка?
А магнитное поле, внешнее и его напряжённость?
Я не буду дальше пудрить мозги читателям квантовыми штучками зонной теории проводимости, разрешёнными и запрещёнными энергетическими зонами, поверхностью Ферми, вырожденным электронным газом и правилами Паули для разрешённых зон. Всё это накручено-наверчено в общепринятых объяснениях такого "важного и сложного эффекта Холла".
Вместо этого применю свою, никем непризнанную, теорию магнито-электрического сопротивления металлов.
В ней высказывается гипотеза простая и естественная.
Электроны в металле "летают" хаотически со скоростями от 600 км/сек до 2000 км/сек!
А дрейф электронов вдоль провода, (электрический ток) причём, при максимально физически допустимых условиях, ДОЛИ МИЛЛИМЕТРОВ В СЕКУНДУ. Если бы, как написано во всех учебниках и энциклопедиях, они "рассеивались" на неоднородностях решётки из-за примесей и теплового движения ионов, то КАК МОГУТ еле ползущие электроны разогреть провод до плавления, а летающие и тоже "рассеивающиеся" на вышеприведённых неоднородностях электроны со скоростями в МИЛЛИАРДЫ раз бОльшими, нисколько не согревают этот кусок металла даже на доли градуса???
Ответ: Они НЕ рассеиваются на ионах или тепловых неоднородностях, а, то садятся на орбиты, на которых они и летали с этими скоростями, то слетают с них. И поэтому ни капли энергии в холодном без тока куске металла не отнимают и не прибавляют.
Дрейфующие, почему они "рассеиваются"?
Потому что ОНИ НЕ РАССЕИВАЮТСЯ!
Причина электрического сопротивления металлов совершенно иная:
Как только появляется ток, то есть упорядоченное движение всей массы электронов в одну сторону (или их "дёргания" туда-сюда при переменном токе), это их, пусть очень медленное движение, создаёт и магнитное поле тока. Магнитное поле ПОВОРАЧИВАЕТ магнитные моменты электронов (спиновые моменты) так, что они начинают ими "цепляться, связываться", с магнитными полями атомов и ионов кристаллической решётки. И это связывание мешает свободным, но уже повёрнутым соответствующим образом электронам, скользить без сопротивления в межионном пространстве решётки металла! Причина электрического сопротивления металла не во всяких мифических "рассеяниях" электронов, а в их спиновом (магнитном) взаимодействии с магнитными полями атомов и ионов решётки.
Поэтому при очень низхких температурах, при которых электроны объединяются в пары с противоположно направленными магнитными моментами (Куперовские пары), то есть их суммарный магнитный момент становится равным НУЛЮ, а электрический заряд удваивается (что должно УВЕЛИЧИТЬ их "рассеяние") в некоторых металлах и наступает состояние СВЕРХПРОВОДИМОСТИ.
А откуда берутся эти пары?
Они возникают ВСЕГДА! И их "роженницами" являются внешние орбиты атомов, на которых они селятся, объединяются в пары и слетают с орбит. Но при нормальных температурах в металле действуют сильные разрущающие эти пары факторы (фантомные заряды) и поэтому их число весьма мало. При криотемпературах число фантомных зарядов резко уменьшается и это даёт "право на длительное существование" Куперовским спаренным электронам.
Именно поэтому напряжённость магнитного поля влияет на полярность эффекта Холла. Внешнее магнитное поле так сильно связывает свободные электроны их спинами с магнитными полями ионов, что скорость их дрейфа резко замедляется. А электроны, прыгающие от одного иона к другому, такого влияния не испытывают, ибо их спины так или иначе уже повёрнуты магнитными полями атомов (по правилу отбора, или запрета Паули). Поэтому в некоторых металлах и происходит инверсия полярности при наложении магнитных полей достаточной напряжённости.
Магнито-электрическая теория сопротивления просто и естественно объяснят многие явления без привлечения всяких фантастических "сугубо квантовых" явлений, типа "нулевых фононов", соединяющих электроны а пары. Сталкивающиеся на огромных скоростях электроны НЕ МОГУТ соединиться в пары из-за их электрического отталкивания. А слабенькие "нулевые" колебания решётки вдруг всё это превозмогают и соединяют электроны! Это ли не бред?
Но именно ЭТО общепринято сегодня в точной науке физике!
10 I 2022