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/ NetNews Usenet Archive 1993 #3 / NN_1993_3.iso / spool / sci / physics / fusion / 3397 < prev    next >
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Text File  |  1993-01-27  |  9.6 KB  |  199 lines

  1. Newsgroups: sci.physics.fusion
  2. Path: sparky!uunet!mcsun!Germany.EU.net!news.netmbx.de!mailgzrz.TU-Berlin.DE!math.fu-berlin.de!ira.uka.de!yale.edu!spool.mu.edu!howland.reston.ans.net!usc!sdd.hp.com!decwrl!pacbell.com!UB.com!zorch!fusion
  3. From: ub-gate.UB.com!acad.fandm.edu!J_FARRELL
  4. Subject: Hydrinos
  5. Message-ID: <01GTYXA42L1U001JU8@ACAD.FANDM.EDU>
  6. Sender: scott@zorch.SF-Bay.ORG (Scott Hazen Mueller)
  7. Reply-To: ub-gate.UB.com!acad.fandm.edu!J_FARRELL
  8. Organization: Sci.physics.fusion/Mail Gateway
  9. Date: Tue, 26 Jan 1993 15:45:43 GMT
  10. Lines: 187
  11.  
  12. I thought I sent this message last Friday, Jan 22.  Maybe I didn't send it.
  13.  Maybe it got lost.  If this is a duplicate, my apologies.
  14.  
  15. Terry Bollinger: terry@asl.dl.nec.com  writes
  16.  
  17. >PLANCK'S CONSTANT GOES BYE-BYE
  18. >Firstly:  If you choose to use a Bohr-like approximation of atomic orbitals
  19. >and then draw out any one dimension of the "motion" of a ground state
  20. >hydrogen electron in "phase space" (x=distance, y=momentum), you will find
  21. >that it always encloses an area equal in size and units to Planck's constant.
  22. Terry continues with some historical arguments of why Bohr-type orbits
  23. cannot be used to describe the hydrogen atom electron.
  24.  
  25. What does this have to do with the Mills/Farrell theory?  We propose that a
  26. bound electron is a two-dimensional *surface* (and a free electron is a
  27. plane wave)--it is not a particle that moves in an orbit or a probility
  28. density function.  For example, a n=1 electron in the hydrogen atom looks
  29. like a soap bubble of zero thickness at the Bohr radius, a0. The mass and
  30. charge of the electron are uniformly distributed on the surface.  (The mass
  31. and charge do move, BTW, and give rise to angular momentum.  I will not
  32. elaborate here.)  The electric field *inside* the bubble or cavity--we call
  33. it an electron orbitsphere--is the electric field of a bare proton.  The
  34. electric field *outside* of the orbitsphere (cavity) is zero.  The
  35. spherical cavity is of a particular size (volume = (4/3) pi r^3)) and can
  36. absorb photons of certain frequencies (quantization).  An absorbed photon
  37. does not disappear--it is trapped inside the cavity.  The "standing wave"
  38. of the trapped photon sets up surface charge on the surface (described by
  39. spherical harmonics) or, if you prefer, the trapped photon creates an
  40. electric field (described by spherical harmonics) inside of the cavity that
  41. opposes the electric field of the proton. The electron density on the
  42. surface may be uniform (kind of like s-orbitals) or non-umiform (like p, d,
  43. f, ... orbitals)--the resultant surface is described by the spherical
  44. harmonics.  For any hydrogen atom where the electron state is described by
  45. "n" the effective nuclear charge is 1/n.  The effective nuclear charge =
  46. the nuclear charge (+1 for hydrogen)  +  the trapped photon charge. For
  47. example, for n = 2 the proton charge is + 1, the photon charge is -1/2, the
  48. effective nuclear charge is +1/2, and the radius is 2 a0; for n = 3, the
  49. proton charge is -2/3, the effective nuclear charge is +1/3, and the radius
  50. is 3 a0; for n = infinity, the proton charge is +1, the photon charge is
  51. -1, the effective nuclear charge is zero, the radius is infinity * a0, and
  52. the electron is ionized. The electron orbitsphere (bubble) gets larger as
  53. the effective nuclear charge decreases, radius(n) = n*a0.  The n = 1 state
  54. is the only state where there is no trapped photon.  When the atom absorbs
  55. a photon the effective nuclear charge decreases and the atom gets bigger;
  56. when the atom emits a photon the effective nuclear charge increases and the
  57. atom gets smaller.
  58.  
  59. I know that I have not directly addressed the angular momentum issue here. 
  60. But that requires some time and some abilities that this electronic mail
  61. system does not provide.  Let me assure you however that we do not throw
  62. out Planck's constant--quite the contrary.   
  63. Clearly, this is not a Bohr atom.
  64.  
  65. >DRASTIC SYSTEM MASS REDUCTION
  66. >Ever notice that the nominal masses of quarks can be larger than that of
  67. >particles that they form?  That's because they release a _lot_ of energy
  68. >(mass) when they combine, so that the resulting bound system (e.g., a
  69. >proton or neutron) may actually be lighter than its constituent parts.
  70. >If you allow suborbitals the same sort of thing will happen.  The farther
  71. >you drop, the more energetic will be the photons that are released, and
  72. >the less the final bound system will weigh.
  73.  
  74. This is true.  So? 
  75.  
  76.  
  77. >PROTONS AREN'T POINT PARTICLES
  78. >Now the aforementioned shrinking assumes that the proton is a point particle.
  79. >It isn't, of course.  Assuming that the electron could drop at all, I would
  80. >guess that before it got to the point of not having enough mass left to jump
  81. >anymore it would find itself immersed in a small cloud of three very upset
  82. >quarks.
  83.  
  84. We do not assume that the proton is a point particle.  In fact, we
  85. calculate the proton radius:
  86.  
  87. r(proton) =  1.3214 x 10(-15) m
  88.  
  89. Furthermore, as the electron orbitsphere radius decreases the electron
  90. moves faster and *gains* mass.
  91.  
  92. Consider a bare proton.  The electric field, ef is given by
  93.  
  94.     ef = e/(4 pi epsilon0 r^2)
  95.  
  96. where epsilon0 is the permittivity of vacuum.
  97.  
  98. This electric field represents *stored electric energy*.
  99.  
  100. A free electron (plane wave) comes by.  It is negative and it is attracted
  101. to the proton. The electron forms a sphere around it--a minimum and
  102. constant potential energy surface in a central force field.  (BTW, we now
  103. have a two-dimensional particle that is curved (positive)--we have curved
  104. space-time, gravity.)  The electron surface is a wave (lambda = 2 pi r),
  105. has velocity (velocity = h/(2 pi mass(electron) r)) and the forces balance
  106. (coulombic and centrifugal) at the Bohr radius, a0.  Recall that the
  107. electric field *outside* of the orbitsphere is zero. Thus, the *proton*
  108. electric field between r = infinity and r = a0 has been destroyed
  109. (superposition of the proton's positive field and the field of a sphere of
  110. -1 negative charge).  The stored energy of the proton's field is given by
  111.  
  112.      E(elec) =  (1/2)*epsilon0* integral(from infinity to a0) of (ef)^2 * 4
  113. pi r^2 dr
  114.  
  115.              =  e^2/(8 * pi* epsilon0 * a0)  =  13.6 eV
  116.  
  117. Of course, it is the *electron's* field that "destroys" the proton's field.
  118.  Thus 13.6 eV of the electron's field has been destroyed.  A grand total is
  119. 27.2 eV of stored energy is annihilated. 
  120.  
  121. Conservation of energy requires that the stored electric energy = the
  122. kinetic energy of the electron, 13.6 eV.  Because this is a central force
  123. problem the potential energy = - 2*kinetic energy or -27.2 eV.
  124.  
  125. Thus, as the electon goes from infinity to a0, 27.2 eV of electric field is
  126. destroyed.  The electron's KE goes from 0 to 13.6 eV (and its mass
  127. increases by 13.6 eV) and 13.6 eV is emitted as a photon.  On balance, the
  128. atom is 13.6 eV lighter; it is the *proton* that is lighter.  (This
  129. calculation ought to be close to the correct answer.) 
  130.  
  131. Now, assume for a moment that n = 1/2, 1/3, 1/4 ... states are possible. 
  132. Granted that this is a *big* assumption.  As the orbitsphere gets smaller
  133. and smaller, more and more  electric field is annihilated.  One-half of
  134. this annihilation energy is emitted as radiation and the atom gets lighter
  135. and lighter.  Simultaneously, the electron is moving faster (getting
  136. heavier).  The net effect, of course, is that the atom is lighter.
  137.  
  138. Now, when the electron goes from r = infinity to r = r(proton) the
  139. potential energy is
  140.  
  141.         V = 2 * (1/2) *epsilon0* integral(from infinity to r(proton) of
  142. (electric field)^2 * 4 pi r^2 dr
  143.  
  144.              =  e^2/(4 * pi* epsilon0 * r(proton))  =  1.09 M eV
  145.  
  146. Thus, a maximum of 1.09 MeV of stored energy can be annihilated. One-half
  147. of this will be radiated, 0.545 eV. The whole atom is 0.545 MeV lighter.  I
  148. haven't worked out the masses of the individual particles--the electron and
  149. the proton--but there is sufficent energy in the system to allow this to
  150. happen.
  151.  
  152. The electron cannot get any smaller, under these conditions (bound to a
  153. proton), than the radius of the proton.  About the only thing that can
  154. happen now is electron capture.  The two mechanisms--going to lower quantum
  155. states and electron capture--are quite different.  Nevertheless, going to
  156. smaller lower quantum states should enhance electron capture. 
  157.       
  158. >CONCLUSION
  159. >Suborbitals do severe damages to a lot pretty solid (understatement) work
  160. >in both the theory and practice of quantum mechanics in general, and particle
  161. >physics in particular.  Not to mention chemistry, electronics, materials
  162. >physics, astronomy, and just about any other QM related field of physics or
  163. >modern technology.  Because it appears to either dismiss or drastically
  164. >alter the idea of Planck's constant, the suborbital hypothesis should give
  165. >rather huge deviations in the predictions of every QM based physics theory.
  166. >It should show up just about everywhere, literally, and not just in one
  167. >limited class of chemical reactions.
  168. >If you wish to follow this hypothesis, I'm certainly not one to object, but
  169. >please don't take the implications too casually.  This is the kind of change
  170. >that cannot be introduced locally into _one_ theory and be expected to give
  171. >the same results everywhere else.
  172. >I think some further exploration and quantification of the consequences
  173. >of the suborbital hypothesis would be useful for anyone interested in this
  174. >line of thinking.
  175. >                                Cheers,
  176. >                                Terry
  177.  
  178. We are trying.  We intend to do a lot of damage (but not to Planck).  So
  179. far, we maintain that we have not violated special relativity, general
  180. relativity, Maxwell's equations, or the deBroglie relationship.  We have
  181. violated the Bohr atom and the Schrodinger's mechanics.  Frankly, my dear,
  182. we don't give a damn.  
  183.  
  184. John Farrell
  185. Franklin & Marshall College
  186.  
  187.