Новый взгляд на сущность эффекта Мёссбауэра

НОВЫЙ ВЗГЛЯД НА СУЩНОСТЬ ЭФФЕКТА МЁССБАУЭРА

 

А.А.Гришаев, независимый исследователь

 

 

Введение.

Эффект Мёссбауэра [1,2], значение которого в ядерной спектроскопии огромно, заключается в резонансном поглощении g-квантов, когда ядра-излучатели и ядра-поглотители входят в состав кристаллических структур, причём оба кристалла находятся при достаточно низкой температуре. До открытия этого эффекта, позволившего получить рекордные добротности ядерных линий, наблюдение резонансного ядерного поглощения было затруднено. Причину этих затруднений связывали с эффектом отдачи: g-квант, якобы, передаёт часть своего импульса как излучающему ядру, так и поглощающему – отчего совпадающие невозмущённые линии излучения и поглощения «разъезжаются» на величину, превышающую их ширины. Доказательством справедливости такого подхода считалось не-мёссбауэровское увеличение вероятности резонансного поглощения в условиях, когда спектр источника или поглотителя подвергался допплеровскому воздействию: либо через нагревание образца, приводившее к соответствующему уширению линии, либо через механическое движение образца, приводившее к соответствующему сдвигу линии. Поэтому полагали твёрдо установленным, что линии излучения и поглощения изначально не совпадают именно из-за эффекта отдачи. И когда Мёссбауэр обнаружил резонансное поглощение при отсутствии допплеровской компенсации, был сделан логичный вывод о том, что в данной ситуации излучение-поглощение происходит таким образом, что отдача воспринимается не одиночным ядром, а всем кристаллом в целом – становясь при этом, практически, равной нулю.

Как можно видеть, традиционные представления о резонансном ядерном поглощении и об эффекте Мёссбауэра основаны на постулате о том, что g-кванты переносят импульс – и, более того, этот постулат здесь, казалось бы, подтверждается опытом. Если это действительно так, то следовало бы признать неверными наши представления о природе света – согласно которым, фотоны не переносят импульс [3,4]. Поэтому мы провели анализ ключевых экспериментов по резонансному ядерному поглощению. И обнаружилось, что в не-мёссбауэровских случаях имела место селекция опытных данных: сообщалось лишь о той их части, которая укладывалась в рамки традиционного подхода, но другая их часть, несомненно, замалчивалась. Это укрепило наши подозрения о том, что традиционные представления о резонансном ядерном поглощении являются некорректными.

И, действительно, мы предлагаем модель, которая следует из наших представлений о природе света и в которой резонансному ядерному поглощению в обычных условиях препятствует не «эффект отдачи», а допплеровские смещения из-за тепловых колебаний ядер в твёрдых телах – но при достаточно низких температурах эффект Допплера пропадает, хотя тепловые колебания продолжают иметь место. Эта модель согласуется с опытными данными лучше, чем традиционная.

 

Заключение.

Как мы постарались показать выше, экспериментальные факты по резонансному ядерному поглощению гораздо адекватнее объясняются на основе модели, в которой g -кванты не переносят импульс, поэтому никакой «отдачи» у излучающих и поглощающих их ядер не происходит. Разница же между не-мёссбауэровским и мёссбауэровским поглощением обусловлена тем, что размах тепловых колебаний ядер может быть либо больше, либо меньше длины волны g -излучения.

Вышеизложенное можно считать очередными важными аргументами в споре между традиционными представлениями о свете, как о летящих фотонах, и новой концепцией, в которой фотонов не существует [5,3,6]. Согласно этой концепции, кванты световой энергии перебрасываются непосредственно с атома на атом, а особенности распространения света, включая его волновые свойства, обусловлены алгоритмами навигатора квантовых перебросов энергии [6]. При таком подходе немедленно устраняются парадоксы, связанные с «редукцией волновой функции» для фотона в явлениях интерференции и дифракции, с «самоинтерференцией» одиночных фотонов, и др.

 

Автор благодарит С.М.Гаврилкина и А.В.Новосёлова за полезное обсуждение.

 

 

Ссылки.

 

1. Эффект Мессбауэра. Сб. статей. Ю.Каган, ред. «Изд-во иностр. литературы», М., 1962.

2. Г.Вертхейм. Эффект Мессбауэра. «Мир», М., 1966.

3. А.А.Гришаев. Масса, как мера собственной энергии квантовых осцилляторов.

4. А.А.Гришаев. Автономные превращения энергии квантовых пульсаторов – фундамент закона сохранения энергии.

5. А.А.Гришаев. Об аномально быстром движении светового импульса.

6. А.А.Гришаев. Навигатор квантовых перебросов энергии.

7. F.R.Metzger, W.B.Todd. Phys.Rev., 95, 3 (1954) 853.

8. W.G.Davey, P.B.Moon. Proc.Phys.Soc., A66 (1953) 956.

9. V.Knapp. Proc.Phys.Soc., A70 (1957) 142.

10. P.B.Moon, B.S.Sood. Proc.Roy.Soc., A257, 1288 (1960) 44.

11. B.I.Deutch, F.R.Metzger. Phys.Rev., 122, 3 (1961) 848.

12. B.I.Deutch et al. Nucl.Phys., 16 (1960) 81.

13. B.I.Deutch. Nucl.Phys., 30 (1962) 191.

14. С.И.Новикова. Тепловое расширение твёрдых тел. «Наука», М., 1974.

15. Р.Кристи, А.Питти. Строение вещества: введение в современную физику. «Наука», М., 1969.

16. D.E.Nagle et al. Phys.Rev.Lett., 5, 8 (1960) 364. Имеется перевод: См. [1], стр. 323, статья 30.

17. Физический энциклопедический словарь. А.М.Прохоров, ред. «Сов. энциклопедия», М., 1983.

18. А.А.Гришаев. Простая универсальная модель ядерных сил.

19. Г.С.Ландсберг. Оптика. «Гос. изд-во технико-теоретической литературы», М.-Л., 1940.

20. Н.Е.Алексеевский и др. ЖЭТФ, 43, 3 (1962) 790.

21. В.И.Гольданский и др. ЖЭТФ, 54, 1 (1968) 78.

22. Р.Н.Кузьмин и др. ЖЭТФ, 56, 1 (1969)167.

23. И.А.Авенариус и др. Письма в ЖЭТФ, 14, 9 (1971) 484.

 

НОВЫЙ ВЗГЛЯД НА СУЩНОСТЬ ЭФФЕКТА МЁССБАУЭРА

 

А.А.Гришаев, независимый исследователь

 

 

Введение.

Эффект Мёссбауэра [1,2], значение которого в ядерной спектроскопии огромно, заключается в резонансном поглощении g-квантов, когда ядра-излучатели и ядра-поглотители входят в состав кристаллических структур, причём оба кристалла находятся при достаточно низкой температуре. До открытия этого эффекта, позволившего получить рекордные добротности ядерных линий, наблюдение резонансного ядерного поглощения было затруднено. Причину этих затруднений связывали с эффектом отдачи: g-квант, якобы, передаёт часть своего импульса как излучающему ядру, так и поглощающему – отчего совпадающие невозмущённые линии излучения и поглощения «разъезжаются» на величину, превышающую их ширины. Доказательством справедливости такого подхода считалось не-мёссбауэровское увеличение вероятности резонансного поглощения в условиях, когда спектр источника или поглотителя подвергался допплеровскому воздействию: либо через нагревание образца, приводившее к соответствующему уширению линии, либо через механическое движение образца, приводившее к соответствующему сдвигу линии. Поэтому полагали твёрдо установленным, что линии излучения и поглощения изначально не совпадают именно из-за эффекта отдачи. И когда Мёссбауэр обнаружил резонансное поглощение при отсутствии допплеровской компенсации, был сделан логичный вывод о том, что в данной ситуации излучение-поглощение происходит таким образом, что отдача воспринимается не одиночным ядром, а всем кристаллом в целом – становясь при этом, практически, равной нулю.

Как можно видеть, традиционные представления о резонансном ядерном поглощении и об эффекте Мёссбауэра основаны на постулате о том, что g-кванты переносят импульс – и, более того, этот постулат здесь, казалось бы, подтверждается опытом. Если это действительно так, то следовало бы признать неверными наши представления о природе света – согласно которым, фотоны не переносят импульс [3,4]. Поэтому мы провели анализ ключевых экспериментов по резонансному ядерному поглощению. И обнаружилось, что в не-мёссбауэровских случаях имела место селекция опытных данных: сообщалось лишь о той их части, которая укладывалась в рамки традиционного подхода, но другая их часть, несомненно, замалчивалась. Это укрепило наши подозрения о том, что традиционные представления о резонансном ядерном поглощении являются некорректными.

И, действительно, мы предлагаем модель, которая следует из наших представлений о природе света и в которой резонансному ядерному поглощению в обычных условиях препятствует не «эффект отдачи», а допплеровские смещения из-за тепловых колебаний ядер в твёрдых телах – но при достаточно низких температурах эффект Допплера пропадает, хотя тепловые колебания продолжают иметь место. Эта модель согласуется с опытными данными лучше, чем традиционная.