Volume 27: Pages 204-214, 2014
A Newtonian message for quantization
N. Mazilu1,2, M. Agop*3,4, C.I. Axinte5, E. Radu6, M. Jarcău7, M. Gârţu8, M. Răuț9, M. Pricop9, M. Boicu9, D. Mihăileanu9, L. Vrăjitoriu9
1Institute for Nuclear Research, Piteşti, Romania, Câmpului Str, No. 1, POB 78, Postal Code 115400 -
Mioveni, Argeş County, Romania
2Silver Lake, Ohio 44224, USA
3Lasers, Atoms and Molecules Physics Laboratory, University of Science and Technology, Villeneuve d’Ascq, 59655, Lille, France
4Physics Department, “Gheorghe Asachi” Technical University, Prof. dr. docent Dimitrie Mangeron Rd., No. 59A, 700050, Iaşi, Romania
5Department of Materials Engineering and Industrial Safety, Faculty of Materials Science and Engineering,
“Gheorghe Asachi” Technical University, Prof. dr. docent Dimitrie Mangeron Rd., No. 59A, 700050, Iaşi, Romania
6Physikalisches Institut, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Hermann-Herder-Straße 3, D-79104 Freiburg, Germany
7Physics Department, “Ştefan cel Mare” University, Str. of University13, 720229, Suceava, Romania
8Department of Mathematics, “Vasile Alecsandri” University, Bacău, Calea Mărășești 157, 600115 – Bacău, Romania
9Faculty of Physics, “Alexandru Ioan Cuza” University, 11 Carol I Blvd., 700506 Iaşi, Romania
The dynamical equations related to Kepler motion are scale-invariant. This means that the dynamical model itself, described by these equations is space scale-invariant: it should work at the microscopic level just as well as it works at the macroscopic level. Why then the first quantization? Is it telling something we could not read by the classical physics? The Bohr’s case of quantization, which initiated the first quantization, is presented here as a Newtonian instance of natural philosophy: the force characterizing the model has to account for some experimental observations related to motion. It turns out that the only thing worth considering from the side of quantum revolution is the inspiration it could bring, for instance in problems of astrophysics, the branch of physics which actually helped start the quantum theory. That inspiration existed historically, but was lost due to the attitude of our spirit, which tends to see things “quantal” different from, and more fundamental than, things “classical.” This work aims to present all things in a single classical order, and thus explain some of the present-day quantum theoretical findings.
Les équations dynamiques liées au mouvement de Kepler sont échelle-invariantes. Cela signifie que le modèle dynamique lui-même, décrit par ces équations est invariant à l’échelle de l’espace: il devrait travailler au niveau microscopique aussi bien qu’au niveau macroscopique. Pourquoi alors cette première quantification? Veut-elle dire quelque chose que nous ne pouvions pas lire par la physique classique? Le cas de quantification de Bohr, qui a lancé la première quantification, est présentée ici comme une instance newtonienne de la philosophie naturelle: la force caractérisant le modèle doit expliquer les observations expérimentales liées au mouvement. Il s’avère que la seule chose qui mérite d’être considérée de côté du révolution quantique, est l’inspiration qu’elle pourrait apporter, par exemple dans les problèmes de l’astrophysique, la branche de la physique qui a effectivement contribué à démarrer la théorie quantique. Cette inspiration existait historiquement, mais elle a été perdue en raison de l’attitude de notre esprit, qui a une tendance à voir les choses “quantiques” fondamentalement différentes des choses “classiques”. Ce travail vise à présenter toutes les choses dans un seul ordre classique, et donc à expliquer ainsi certaines des conclusions théoriques d’aujourd’hui
Key words: Hertz Dipole; Planetary Model of Atom; Bohr’s Quantization; Kepler Problem; Newtonian Natural Philosophy; Inverse-Square Force; Inverse-Cube Force; Spiral Galaxies; Geometrical Phase; sl(2, R) Lie Algebra.
Received: June 21, 2013; Accepted: April 3, 2014; Published Online: May 1, 2014
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