Теорема Ирншоу и кристаллическая решётка
 

Формулировка

Всякая равновесная конфигурация точечных зарядов неустойчива, если на них кроме кулоновских сил притяжения и отталкивания не действует иные силы.©
А что мы видим в кристалле? Вполне себе спокойно система зарядов уравновешивается и даже противится силам которые направленны ее разрушить. Я попрошу ответить тем кто в теме, кроме "цифрового" он у меня в перманентном "бане"

Посмотри статью "Физики впервые создали «пространственно-временной кристалл» в бозе-конденсате" и дальше по ссылкам
[url]https://nplus1.ru/news/2018/10/31/space-time-crystal[/url]
Немного не теме, но, возможно, ты найдёшь ответ на свой вопрос.

ИМХО, такое недоумение у тебя возникло из-за недостатка знания и, как следствие, неверное представление об атомах как о точечных, по крайней мере, скомпенсированных "самодостаточных" элементах. Но атомы - это комбинированные пространственные структуры, состоящие из положительно заряженного массивного ядра и отрицательно заряженных электронов на орбитах вокруг. Вот в этой структуре, особенностях орбит и порылась собака твоего непонимания. Откопать её и вывести на чистую воду нам помогут [url="https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%BB%D0%B0%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B3%D0%B0%D0%B7%D1%8B"]благородные газы[/url], называемые ещё инертными.

У инертных газов плотно заполнены все [url="https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%87%D0%BA%D0%B0"]электронные оболочки[/url] и электроны сидят там достаточно прочно, потому инертные газы в обычных условиях существуют только в виде [url="https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B0%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B3%D0%B0%D0%B7"]одноатомного газа[/url], в отличие от других веществ, например, от Н2 или О2, О3 (озон). Заряд ядра у них очень хорошо экранирован прочно сидящими электронами, потому энергии [url="https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B2%D1%8F%D0%B7%D1%8C"]химических связей[/url] очень низкие, легко разрушаются при незначительном приложении энергии.

У других элементов внешние валентные орбитали не заполнены полностью, внешние электроны легко срываются или коллективизируются как у металлов, химические, валентные связи более прочные, соответственно, находиться в потенциальной энергетической яме кристаллической решётки или аморфного твёрдого вещества типа стекла им энергетически более выгодно, процессы объединения в вещество доминируют на процессами разлёта.

И, кстати, примеряя теорему Ирншоу к кристаллам, прочитав "если на них кроме кулоновских сил притяжения и отталкивания не действует иные силы" ты почему-то забыл о гравитации...
Мне продолжать или ты и так намёк уже понял? ;)

[quote=Кот Шрёдингера;46804569]действует иные силы" ты почему-то забыл о гравитации...[/quote]
Гравитация в молекулярных связях. От ты уморил :)

1-Кот Шрёдингера >Много написано, а толку мало. Я прошу объяснения, а не цитаты.

2-Сталкер > а может ты попробуешь в голову не только кушать, но и чуть-чуть поработать мозгами? Глядишь, и понравится ;)

Гравитация создаёт потенциальную яму в которую падает и где удерживается вещество. Дальше продолжать или после этой подсказки ты уже сможешь домыслить самостоятельно?

любите вики, источник знаний
Теорема Ирншоу
Является следствием теоремы Гаусса.
Теорема Ирншоу — чисто классическая (не квантовая) теорема и не имеет квантового аналога (подробности — см. ниже).

КО, Ваше дополнение неоценимо! ))))

[quote=Кот Шрёдингера;46804778]Гравитация создаёт потенциальную яму[/quote]
в атомах - электростатические силы.

4-Кот Шрёдингера > Харе стебацо, тут серьезная тема не до твоих недошуток.

8-Сталкер > ну, а как можно не стебаться, если ты в серьёзной теме (как это утверждаешь) не желаешь даже чуть-чуть пошевелить мозгами?
Ладно, твою фразу я воспринял как приглашение продолжить объяснение, потому продолжаю... на уровне для старшей группы детского садика. :)

Возьми горох - это будет моделью атомов.
Лучше бы взять леденцы типа монпансье, их природная липкость лучше отвечает модели атомов с валентностью - способностью атомов химических элементов образовывать определённое число химических связей - но где же сейчас найдёшь монпансье? Потому тебе понадобиться взять или приготовить густой сахарный сироп.
Насыпь горох в стакан - это будет достаточно точная модель гравитационного взаимодействия, заодно и нахождения атомов в потенциале гравитационной ямы. Горох выпрыгивает из стакана? Нет - вот тебе и первая твоя ошибка, объяснение неприменимости "[em]если на них кроме кулоновских сил притяжения и отталкивания не действует иные силы[/em]". На твои атомы действует "иная сила" - гравитационный потенциал планеты Земля, удерживающий горохоатомы в стакане, сдавливающая их вместе.
Залей горох в стакане густым сиропом, дай ему подсохнуть - у тебя образовалась модель вещества, скреплённая химическими связями в несколько электрон-вольт. Для того, чтобы оторвать атом горошины от хорошо высохшего "кристалла" тебе потребуется приложить усилие. [url="https://www.chem21.info/info/5059/"]Энергия связи атома[/url] водорода Н2 - 255,7 кДж/моль, энергия связи кристаллической решётки алмаза - 480 кДж/моль, а для того, чтобы перевести алмаз в газообразное состояние необходимо ещё больше энергии - 715,0 кДж/моль.

Теперь понятно?

специально для Сталкера [url]https://ru.wikipedia.org/wiki/Левитрон[/url]
[quote=Кот Шрёдингера;46805470]ну, а как можно не стебаться, [/quote]
Со Сталкером остаётся только стебаться.

9-Кот Шрёдингера >Твоя иная сила, это тоже электромагнитное "кулоновское" взаимодействие - энергия связи атомов. Так что иди думай дальше.

[quote=Сталкер;46804763]Я прошу объяснения, а не цитаты.[/quote]
1 поступи на физфак приличного университета
2 или найми репетитора
3 или купи 10 томов теорфизики Ландау+Лифшец и изучи.

Авксентьев Ю.И. и др. Физика твёрдого тела. Структура твёрдого тела и магнитные явления. Спецпрактикум. 1982.djvu - 2987071 байт

Так и не понял, даже на уровне старшей группы детского садика... [img]http://kolobok.us/smiles/light_skin/facepalm.gif[/img][img]http://kolobok.us/smiles/light_skin/facepalm.gif[/img][img]http://kolobok.us/smiles/light_skin/facepalm.gif[/img]
Переходить к более сложной для понимания, требующей большего объёма знаний [url="https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BD%D1%8B%D1%85_%D0%BE%D1%80%D0%B1%D0%B8%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%B9"]теории молекулярных орбиталей[/url], подтверждённой тысячами предсказаний, проверенных экспериментально, просто не вижу смысла. Пусть и дальше строит свои шизотерические теории, основанные на недознаниях, которые недослышал, да к тому же недопонял.

[b]Сталкер[/b], а ведь это классическая форма [url="https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%BC%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BE%D1%82%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C"]олигофрении[/url] (будем надеяться, что лишь в степени [url="https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B5%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C"]дебильности[/url]) - брать недопонятые отрывки научных знаний, научные термины, которые абсолютно не понимаешь, для того, чтобы опровергать проверенные миллионами экспериментов теории, построенные на полном понимании этих, да и намного большего объёма, научных знаний.

[quote=Кот Шрёдингера;46805897] Так и не понял, даже на уровне старшей группы детского садика... Переходить к более сложной для понимания, требующей большего объёма знаний теории молекулярных орбиталей, подтверждённой тысячами предсказаний, проверенных экспериментально, просто не вижу смысла. Пусть и дальше строит свои шизотерические теории, основанные на недознаниях, которые недослышал, да к тому же недопонял. Сталкер, а ведь это классическая форма олигофрении (будем надеяться, что лишь в степени дебильности) - брать недопонятые отрывки научных знаний, научные термины, которые абсолютно не понимаешь, для того, чтобы опровергать проверенные миллионами экспериментов теории, построенные на полном понимании этих, да и намного большего объёма, научных знаний. [/quote] Ок. Ты тоже идёшь в мой бан. Можешь больше не утруждаться коментами к моим постам.

15-Сталкер > забань весь остальной мир, создавший научные знания, совершивший благодаря этим научным знаниям несколько технологических революций. Забань, желательно, с плодами этих технологических революций, ведь они в грубой форме отрицают построенную тобой шизотерическую "теорию", дающую такое приятное успокоение понимания мироздания! ;)))
Уходи в леса, в скит, влиять силой своей мысли на мироздание. Туда, где никто не будет болезненно щёлкать фактами знаний по твоему глупому носу. Ну а дискомфорт от холода, голода, кусь-кусев и болезней объяснишь себе своим духовным несовершенством и неправильными мыслями, избавиться от которых можно постирав карму. ;)

[quote=Кот Шрёдингера;46805996]Ну а дискомфорт от холода, голода, [/quote] Купит бестопливный генератор, будет снабжать будет снабжать соседей. 25*4р=100рублей в час.
Лучше всего избавляться от неправильных мыслей самосожжением.

17-x0577216 > а вдруг бестопливный генератор отсасывает [url="http://lurkmore.co/%D0%90%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BB"]атсральную[/url] энергию находящихся рядом, ибо, согласно закону кармы, ни что ни куда не исчезает и ниоткуда не берётся! Вдруг, БТГ, генерируя электрическую или механическую энергию, вампирит, да к тому же на многие воплощения портит карму. Может именно поэтому БТГешники так усиленно распространяют идею, напрочь умалчивая о принципах и особенностей работы БТГ, чтобы через созданный эгрегор безвозвратно вампирить адептов?
Тебе известен хоть 1 БТГшник, добившийся успеха или просветления? Вот то-то же!

Самосожжение тоже не вариант, ибо, согласно индо-христиано-буддийскому мировоззрению настоящих индейцев, преобладающему в эзотерической тусовке, в результате суицида безвозвратно портится карма на многие-многие воплощения вперёд. Так что выход только один - в скит, стирать карму!

[quote=Кот Шрёдингера;46805897]классическая форма олигофрении [/quote]
шизофрении. Хотя диагноз может поставить только врач.
К сожалению, в этом предложеннии отсутствует слово правильный.
[quote=Кот Шрёдингера;46806180]отсасывает атсральную энергию находящихся рядом,[/quote]
отнести в глухой лес.[quote=Кот Шрёдингера;46806180]Тебе известен хоть 1 БТГшник,[/quote]
Ясен пень, происки конкурентов. Всякие Дженерал Електрик всех убили, чтобы не расстаться с прибылями.
5% населения требуют постоянного наблюдения и при необходимости лечения.

С теоремой Ирншоу очень просто. Она для классической физики, где частицы могут располагаться где и как угодно.
В квантовой механике нет орбит, по которым движутся частицы. В стационарном состоянии имеются орбитали, определяемые дискретным набором чисел. Энергетический барьер между орбиталями велик. Поэтому вещество является твёрдью. Деформацию облегчают дислокации. Желающие изучайте сами.

вот тебе еще игрушка
[url]https://ru.wikipedia.org/wiki/Мендосинский_мотор[/url]

0-Сталкер >Все ответы ИМХО есть в вики. [url]https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%98%D1%80%D0%BD%D1%88%D0%BE%D1%83[/url]

[b]Подразумевается, что точечные заряды «непроницаемы», то есть не могут занимать совпадающее положение в пространстве.[/b] (c)

[quote=Сталкер;46804464]А что мы видим в кристалле? Вполне себе спокойно система зарядов уравновешивается [/quote]
Вы имеете ввиду решетку с ионами в узлах? Можно ли к иону применить понятие точечный заряд? Допустим, можно. Но тогда где [u]центр[/u] этого "точечного заряда"?

[b]Достаточно очевидно, что теорема Ирншоу не применима к случаю взаимно проницаемых твёрдых тел. Например, при взаимодействии двух равномерно заряженных шаров (одинакового или разного диаметра, в том числе вместо одного из шаров можно взять точечный заряд) будет иметь место устойчивое равновесие в положении, когда их центры совпадают.[/b](c)
Возможно в ионных решетках(соли) центры "точечных зарядов" как раз совпадают или находятся близко.
Если близко, то
[b]Однако нетрудно найти примеры, показывающие, что неустойчивые стационарные конфигурации точечных зарядов могут существовать. Под неустойчивостью здесь понимается, что любое малое отклонение от стационарной конфигурации приводит к нарастанию неустойчивости и распадом конфигурации системы.[/b](c)
Помещаем соль в воду(кислоту) и вся устойчивость исчезает на глазах)

22-Ментол >молекула фуллерена, все видно и очевидно. Ничто не премешено, расстояние между атомами присутствует.
[img]https://otvet.imgsmail.ru/download/812ad75c09fa1ec787b4ee9c35d6fed4_i-1654.jpg[/img]

Да ещё. молекулярном ионе водорода H2+ нет ни дублета электронов, нет ни компенсации спинов электронов, нет ни перекрывания атомных орбиталей, которые образуют ковалентную связь, поскольку в системе присутствует лишь единственный электрон. Тем не менее, молекулярный ион водорода H2+ является устойчивым соединением[3].

[quote=Сталкер;46810947]молекула фуллерена[/quote]
Атом углерода и понятие "точечный заряд" не совместимы.[quote=Сталкер;46810995]Тем не менее, молекулярный ион водорода H2+ является устойчивым соединением[/quote]
Да, именно в силу этой самой теоремы.
Атом-это вообще система точечных зарядов. Но не статическая, что запрещено теоремой, а динамическая.
Может вам теорему осмыслить еще раз?
Вот ее другая интерпретация
"система [u]неподвижных[/u] точечных электрических зарядов, находящихся на конечных расстояниях друг от друга, не может быть устойчивой"
[url]https://studfiles.net/preview/6319682/[/url]

25-Ментол >Эту терема почему-то ограничивает создание чисто магнитного подвеса. Например здесь:
[url]https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://ucom.ru/doc/na.2017.02.03.284.pdf&ved=2ahUKEwjYzeWfkLziAhXRmIsKHSEtCUoQFjADegQIAxAB&usg=AOvVaw2BUbqWSGssh451IujLg0kQ[/url]
Так что ограничение в точечных неподвижных зарядов их не смущает.

26-Сталкер >Не, в такие дебри я лезть не могу)
Ну, или погуглю позже)
Я и про эту теорему узнала только из вашей темы.
По кристаллической решетке вы поняли, в чем ошибались?
Полагаю, что в понятии "точечный заряд".
Стабильный атом, хоть в решетке, хоть нет,не может быть точечным зарядом, т.к. электрически нейтрален.
А про ионы в решетке я писала выше.

[quote=Ментол;46809690]точечные заряды «непроницаемы», [/quote]
Попробую разъяснить ситуацию. Хотя в квантовой механике есть несоответствия, о которых спорили величайшие умы.
Уже более 100 известно, что понятия классической механики неприменимы к объектам микромира. В самом простом и поэтому понятном виде электрон в атоме размазан по пространству. Это называют орбиталью. Она характеризуется набором трех целых чисел. Электрон не может чуть-чуть подвинуться. Он может только перейти с одной орбитали на другую. Поэтому теорема Ирншоу неприменима к реальному миру, состоящему из атомов. Но если рассматривать макроскопические тела, то теорема Ирншоу верна. Потому что хотя квантовая механика применима и к ним, разницы энергий между различными состояниями гораздо меньше энергии теплового движения.

[quote=x0577216;46811258]Электрон не может чуть-чуть подвинуться. Он может только перейти с одной орбитали на другую.[/quote]
Гуглите полярную ковалентную связь.
[quote=x0577216;46811258] Поэтому теорема Ирншоу неприменима к реальному миру, состоящему из атомов. Но если рассматривать макроскопические тела, то теорема Ирншоу верна.[/quote]
Очень свежо и оригинально)
Теорема говорит о точечных зарядах!!!
Какие...атомы и макроскопические тела?

29-Ментол > атомы - точечные заряды? вот это новость! ;)

[quote=Ментол;46811351]Гуглите полярную ковалентную связь.[/quote]
Зачем? Я по образованию физик. Не тот, что деток в школе мучит. Для молекул надо рассчитывать [u]свои[/u] орбитали. Простейший способ МОЛКАО = молекулярные орбитали = линейная комбинация атомных орбиталей. [quote=Ментол;46811351]Теорема говорит о точечных зарядах!!![/quote]
А теперь представим нечто, состоящее из точечных зарядов.

[quote=x0577216;46812891]А теперь представим нечто, состоящее из точечных зарядов.[/quote]
Атом.
* На ветку хоть изредка заходят люди, знающие физику хотя бы в объеме средней школы?
Раньше вроде заходили, теперь, похоже, нет)

[quote=Ментол;46813363]Атом[/quote]
про атом уже разбирали. Для простоты возьмём водородоподобный. Ядро, электроны, только оди на внешней орбитали.
идём на techlibrary.ru и скачиваем Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Том 03. Квантовая механика. Нерелятивистская теория. 1989.djvu

Пайерлс Р. Квантовая теория твердых тел.
Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твёрдого тела. Том 1,2

Свершилось, магнитный подвес возможен. Теорема Ирншоу больше не помеха.
[youtube]CjHw-C4SxRg[/youtube]

Вот еще видео от этого автора.
[youtube]GNs5uQ40zNY[/youtube]
Черные куски призмы это графит.

[quote=Ментол;46813363]Раньше вроде заходили, теперь, похоже, нет)[/quote]
вспоминаю классика

И молодцы вроде
Давно не заходят -
Остались одни упыри
----
Обсуждаемая теорема для [u]классической физики[/u] и статического случая. Уже система двух тел притягивающихся гравитационными силами имеет решение: стабильное движение по орбитам вокруг общего центра масс.
Движение электрона вокруг протона в квантовой механике даёт набор возможных орбиталей. Впрочем я это уже писал.
Кому что непонятно?

34-Сталкер > для тебя магнитный подвес - открытие?
О сколько нам открытий чудных готовит просвещенья дух! ;)
Кури "квадруполь" ;)

КШ, перестань пытаться направить Сталкера в правильную сторону. Это совершенно бесполезно.

[quote=Сталкер;46858272]Свершилось, магнитный подвес возможен. Теорема Ирншоу больше не помеха[/quote]
У вас в школе что было по физике? А по чтению?
В вашей же ссылке [url]https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://ucom.ru/doc/na.2017.02.03.284.pdf&ved=2ahUKEwjYzeWfkLziAhXRmIsKHSEtCUoQFjADegQIAxAB&usg=AOvVaw2BUbqWSGssh451IujLg0kQ[/url]
все по-русски написано.

Из вашей ссылки
[quote]Способы создания устойчивого магнитного подвеса.
Исходя из имеющихся данных об ограничениях, следует выделить способы, позволяющие обойти положения Теоремы Ирншоу для создания устойчивого магнитного бесконтактного подвеса:...
3. Использование специальной сложной конфигурации магнитов, [u] дополнительных механических связей [/u]или диамагнитной стабилизации подвеса ферромагнитного тела (
[/quote]
Терема запрещает устойчивость в системах, в которых действуют [u]только[/u] лишь силы, подобные Кулоновским. Если в системе действуют и [u]другие силы[/u], нпр, силы реакции опоры, упругости и пр., то такие системы вполне могут быть устойчивыми в четком соответствии с теоремой Ирншоу!