в чем измеряется энергия кванта
Квант, из чего он состоит
1. Зачем нам нужны знания о кванте?
Отвечу на вопрос вопросом? А зачем нам нужны знания о кирпиче? Представьте, что мы ничего не знаем о кирпиче. Ни из чего он состоит, ни как его сделать, ни какие его свойства и другое. Представьте, что кирпич вдруг исчез на всей земле. Окажется, что разрушатся почти все здания на земле, вся инфраструктура, вся промышленность, разрушатся доменные печи, не будет промышленного металла, исчезнут даже жилища эскимосов, сделанные из ледяных кирпичей и так далее. Вы скажете, что это фантастика? Да это фантастика, но только в том, что кирпич вдруг исчезнет, а остальное реальность. Так и будет. Это легко проверить на любом объекте, содержащим кирпичи. Вот обычный строительный кирпич и можно назвать квантом. Но квантом чего? Квантом кирпичей. Естественно, что он рукотворный и поэтому его минимальная величина не строго определена. Но представлять, или тем более производить, строительные кирпичи меньше спичечного коробка, кажется не совсем правильным.
К нашему удивлению так устроена и вся Вселенная. Она состоит из маленьких кирпичиков, о которых знают почти все. Это атомы и молекулы. Воды может быть сколько угодно, но только не меньше одной молекулы. Молекула H2O является квантом воды (кирпичик воды). Из этих кирпичиков строятся всевозможные водоемы, ледники, тучи и тому подобное). Раздробите молекулу воды и это уже не вода. Атом Fe является квантом железа. Меньше атома железа, такого металла, как железо, не бывает. То же и для других элементов.
А по отношению к атомам и молекулам квантами являются электрон, протон и нейтрон. Не может атом натрия содержать в себе половинку электрона или три четверти нейтрона. Все должно содержать свою порцию, хотя и не строгую по количеству, но обязательно строгую по устройству.
А еще глубже что? То, что протоны и нейтроны состоят из кварков и глюонов ученые говорят давно, но полагают, что кварк один не может существовать и поэтому его никак нельзя обнаружить. Невозможно разорвать этот клей – глюон. Об электроне только говорят, что у него есть масса, заряд и спин. Дальше идет разрыв в понимании природы. Но появляются понятия и объекты: квант и фотон. Как мы увидим дальше это и есть кирпичики энергии, из которых и строится наша Вселенная. Зная об этих кирпичиках все и научившись их строить, мы сможем решать любые задачи, ибо это есть основа “всего”, что пытаются решить при помощи математики.
2. Что знает современная наука о кванте?
О квантах рассказано много, но далеко не все.
Термин квант был впервые введен Максом Планком в1900 году. Он был определен как некая минимальная частичка энергии. Меньшей порции энергии в данном виде в природе наблюдаться не может. Большие порции энергии в природе могут быть любой величины, но они будут обязательно содержать целое число минимальных порций энергии. Величина порции энергии, согласно предположению Планка, описывается частотой кванта. Если частота кванта 190, то и величина энергии этой порции пропорциональна этой частоте и т.д. Эта зависимость математически описывается соотношением: E = hv. Здесь h постоянная Планка. Квант двойной частоты (380) должен обладать удвоенной энергией и т.д.
Вот примерно такие сведения о кванте можно почерпнуть из любой энциклопедии. Это сведения более чем столетней давности. А какие же новые сведения о кванте появились за сто с лишним лет? Стал ли более понятен нам квант? Почему квант может быть только целым? Что и как его генерирует? Каковы его составляющие? Зачем он природе и как он работает в природе? На эти и другие вопросы пока ни классическая, ни альтернативная наука ответа не дает и вообще эти вопросы широко не обсуждаются. Даже гипотез по этим явлениям не слишком много.
Если Вы попробуете в сети Интернет найти информацию по ссылке “квант”, то Вы получите множество статей, в которых будет рассказано и ядерном гамма-резонансе, где действующими объектами являются гамма-фотоны или гамма-лучи (Эффект Мёссбауера). Узнаете о том, что внутренняя температура мегоскопических тел большой массы определяется квантовыми свойствами гравитирующего тела (Температура гравитационного тела), и о квантовании скоростей в виде кванта циркуляции скорости (КЦС), или квантового вихря, являющимся основным законом природы, который работает на всех уровнях материи нашей Вселенной (что верно). И еще много, чего другого.
Если заглянете в Википедию, то узнаете, что кванты некоторых полей имеют специальные названия:
• фотон — квант электромагнитного поля;
• глюон — квант векторного (глюонного) поля в квантовой хромодинамике (обеспечивает сильное взаимодействие);
• гравитон — гипотетический квант гравитационного поля;
• бозон Хиггса — квант поля Хиггса;
• фонон — квант колебательного движения кристалла.
• хронон — гипотетический квант времени
В других источниках информация о кванте будет примерно такой же. Но, к сожалению, вам нигде не удастся найти ясного объяснения, чем отличаются или в чем совпадают, например, фотон и глюон, или гравитон и фотон и т.п. А ведь все эти понятия объединяет понятие квант, хотя и с несправедливой добавкой “гипотетический” у гравитона. Чтобы все эти понятия упорядочить следует понять, что же собой представляет квант энергии.
3. Какие претензии к классическому пониманию кванта?
Хотя понятие кванта, введенное Планком, относилось к электромагнитному излучению и поэтому этот квант представлял энергию, мудрецы ученые размыли это понятие до чего-то маленького, какой-то части чего-то. Даже для того, что вообще не относится к понятию энергии. Например, хронон. Квантуют все поля для того, чтобы можно их описывать математикой. Появилась целая наука – квантовая теория поля. И это обесценивает понятие кванта.
Выше упоминалось, что энергия кванта зависит от его частоты. Обратимся к минимальному кванту. Как следует трактовать данную частоту? Что это одно колебание? Или несколько колебаний? Если несколько, то сколько? Какая амплитуда этих колебаний? Амплитуда пока для нас безразлична, а количество колебаний мы можем выбрать только первое или второе. Минимальный квант – это одно колебание или если несколько, но обязательно фиксированное количество колебаний, в противном случае энергия кванта неопределенна. Монохроматическая волна обладает бесконечной энергией. Именно это заставило Планка проквантовать излучение, чтобы избежать ультрафиолетовой катастрофы. Мы будем предполагать, что минимальный квант это одно колебание.
Примерно так, как изображено на Рис. 1.
Квант а – одиночный квант, точнее с одной порцией энергии, квант б – квант двойной энергии и квант в – квант четверной энергии. Ясно, что соотношением E = hv данную графику описать невозможно. Площади: а = 2б = 4в равны, а не равны между собой а, б и в. Чтобы б стало равным а надо либо увеличить в два раза амплитуду А, либо добавить еще один блок б, либо поменять энергоемкость субстрата энергии а в два раза при генерации кванта б. Нам известно, что энергия кванта представлена электрическим и магнитным полями. Несомненно, чем больше напряженность электрического и магнитного полей, тем больше они несут энергии. Если квант б будет иметь амплитуду в два раза большую, чем квант а, то и его энергия может быть в два раза больше. А как быть с квантом частоты в миллион Герц? Слишком большой диапазон напряженностей, их очень сложно генерировать, тем более что нужна очень высокая точность. Еще больше экзотично выглядит смена качества субстрата кванта. Если допустить, что квант а содержит субстрат в виде дров, то квант б должен содержать субстрат, примерно, в виде антрацита, в кванте в должен быть гептил или аналог водорода и кислорода, а еще дальше должно содержатся нечто подобное урану и т.д. Всеми этими способами сложно получить пропорциональное увеличение энергии. Самое приемлемое это просто повторить процесс излучения, точно такого же одиночного кванта, тогда мы получим квант двойной энергии.
Из этих рассуждений следует, что частотой определять энергию кванта проблематично. И второе предположение, говорящее не в пользу общепринятой формулы энергии кванта, это трудность построения модели генерации квантов, различной частоты. Пока наука не может предложить хотя бы какой-нибудь модели генерации такого широкого спектра электромагнитного излучения именно кванта.
Эти рассуждения подтверждает и опыт. Самое очевидное это умформеры – преобразователи частоты. Если такие умформеры посадить на один вал и за вращать какой-то силой, то на их выходах можно получить одинаковое по величине напряжение, но с различной частотой. И если частоты на умформерах будут отличаться в 5 раз, то мы все равно не получим из них мощностей, различающихся в 5 раз. С каждого умформера можно будет получить максимальную мощность, примерно равную мощности вращающего вал двигателя. Или проще. Обороты двигателя трактора мощностью в 100 сил равны 1500 оборотов в минуту, а обороты двигателя легкового автомобиля равны 6000 оборотов в минуту, но это не значит что мощность легковушки равна 400 сил.
4. Из чего состоит квант энергии?
Если исходить из того, что понятие кванта энергии ввел Планк из опытов по излучению абсолютно черного тела, то следует признать, что квант является электромагнитной волной, представляющей собой взаимосвязанную совокупность электрического поля двух полярностей и магнитного поля двух полярностей. Все это верно, но дальше возникли вопросы: как эти элементы составляют определенную конструкцию и как они движутся. Предположили, что эти субстраты, переливаясь из одного вида в другой, движутся в пространстве. Если в какой-то миг впереди оказывается, например, электрическое поле, то оно начинает наводить в виде вихря магнитное поле. Можно сказать, впереди электрического поля по синусоиде растет магнитное облако, примерно, в виде шара. Этот вихрь занимает определенную часть пространства. Затем этот вихрь, с некоторого места своего формирования, начинает индуцировать электрический вихрь противоположного знака и т.д.
Данный вид движения был предложен еще Максвеллом. Зная опыты, Фарадея и Ампера он предположил, что электромагнитная субстанция распространяется волной. И он все это хорошо описал своими знаменитыми уравнениями. Только как представляется это автору в этих уравнениях, вернее выводах, получаемых из них, был один небольшой изъян.
В то время все опыты проводились с зарядами и током в проводниках. Потенциал располагался вокруг заряда, магнитное поле концентрическими окружностями действовало вокруг проводника с током. Вероятно, это и дало возможность Максвеллу предположить, что электромагнитная волна распространяется от возбудителя в виде сферы или окружности, подобно волнам на воде от брошенного камня. После того как поняли, что электромагнитный квант излучается и поглощается порциями возникла некоторая коллизия.
Допустим, квант излучился в виде сферы, и он может быть поглощен каким-то другим объектом. Имеем квант в виде сферы, внутри сферы, предположим электрон, который излучил этот квант, а где-то на сфере появился электрон, пытающийся поглотить данный фотон. Значит, поглощающий электрон должен стянуть к себе всю электромагнитную составляющую кванта. Подобно тому, как стягивается проткнутый воздушный шарик, только он стягивается не в месте прокола, а, в идеале, с противоположной стороны. Это “схлопывание” волновой функции ученые назвали редукцией, и дело с квантом, как будь то, прояснилась. О теории Вальтера Ритца никто не стал и вспоминать. Достаточно было того, что вокруг свечи, костра или любого другого источника света или тепла, фотоны распространяются равномерно и по сфере, и по радиусу. Представить такое распространение в виде дискретных частиц казалось мало возможным, а волна – это совсем другое дело. Мало кого смущало то, что свет, проникающий в щелочку ставни, распространяется лучом, свет от фонарика также распространяется в виде луча. Можно ли это представить в виде фрагментов сферы или в виде сжатой рефлектором или щелью сферы? Часть сферы не может быть, ибо это будет не квант, а что-то другое или другой квант. Если предметы деформируют квант, то описать его проявления представляется сложной задачей.
5. Устройство электромагнитного кванта
Многие вероятно замечали, что когда смотришь на треснутое стекло, на которое падает солнечный свет, то видишь лучики света, отраженные этой трещинкой. Лучики распространяются прямо и являются хаотически разорванными линиями. Похожими на разлетающиеся мелкие иголочки различной длины.
Такое распространение света больше похоже на движение дискретных частиц, чем на распространение волны. Несомненно, что движение дискретных частиц можно организовать в виде волнового движения, о чем будет идти разговор ниже. Сейчас мы будем исходить из того что частица квант представляет собой частицу электромагнитного излучения.
Схематически квант, назовем его электромагнитным отрицательным, можно изобразить примерно в таком виде (Рис. 2.).
Вот эти четыре бусинки-вихри (отрицательный-электрический, отрицательный-магнитный, положительный-электрический и положительный-магнитный,) и есть одиночный минимальный электромагнитный квант энергии.
Эту порцию нельзя уменьшить, выбросив хоть одну из его составляющих – квант умрет. Похоже, что нельзя изменять эти составляющие и пропорционально. В данной среде, а именно в вакууме, он либо станет неустойчив, либо потеряет свои качества. Вполне возможно, что в этом явлении работает закон диалектического материализма – переход количества в качество. Только такое количество энергии, и только такое, приобретает свойство материи передвигаться самостоятельно.
Можно также предположить, что электрическая-отрицательная составляющая кванта, из-за различной ориентации спина электрона, может иметь ту или иную поляризацию. Такие кванты будут различно взаимодействовать с электронами. Электрон с одним спином будет поглощать, и излучать кванты данной ориентации, а кванты другой ориентации будут ему безразличны. Это явным образом проявляется в таких явлениях как хиральность, прохождении света через поляризаторы.
Квант может быть не только электромагнитным отрицательным, но и электромагнитным положительным квантом, то есть он организован так, что его электрическая-положительная составляющая (условно) будет впереди или сверху, то есть именно этим потенциалом квант начинает взаимодействовать с внешним миром.
Примерно так, как на Рис. 2а.
Такой квант может генерироваться не электроном, а позитроном. Совокупность таких квантов организуют позитрон, который имеет положительный потенциал, так как именно положительная составляющая кванта оказывается сверху частицы.
6. Взаимодействие квантов.
Когда электрон и позитрон сближаются, они притягиваются друг к другу и “разматывают” друг друга. Их поля, каждый из вихрей, взаимодействуют друг с другом, и могут получиться следующие состояния.
Если вихрь электрического отрицательного кванта (электрона) будет иметь правую ориентацию, вихрь электрического положительного кванта (позитрон) будет иметь левую ориентацию, то отрицательный и положительный вихри будут направлены навстречу друг другу. В этом случае поля будут уничтожать, точнее, компенсировать, друг друга, превращаясь в массу, которая в переделах наших знаний не имеет никакого заряда. Можно сказать, что вихри уничтожают друг друга, попросту говоря, кванты “горят”, поэтому высвобождается их внутренняя энергия. Золой этого “горения” может быть не релятивистская нейтральная, точнее без зарядная масса (в нейтральной массе заряды компенсированы друг другом или превращены в эту массу). Это знакомая нам аннигиляция. Не это ли бозон Хиггса, который ищут при помощи коллайдера? Конечно, заряды никуда не делись: они либо превратились в массу, которую когда-то мы научимся превращать в заряды обратно, либо заряды слились с такой силой, что мы их не можем разорвать. Тем более, что о полях у нас пока нулевые знания. Хотите, экстраполируйте это явление в черную дыру, именно из такой без зарядной массы она и состоит.
Если вихрь электрического отрицательного кванта (электрона) будет иметь правую ориентацию и вихрь электрического положительного кванта (позитрон) будет иметь правую ориентацию, то отрицательный и положительный вихри будут следовать друг за другом или двигаться параллельно. То же и для левой ориентации квантов. В этом случае кванты не могут распасться на отдельные два кванта, так как их составные части, скажем, “+” одного кванта находится против “–” другого кванта (по каждому вихрю), и они притягиваются друг другу. Но и слиться в единое образование они не могут, так как скорости их движения предельны и равны. Они движутся синфазно в отличие от процесса аннигиляции, где вихри движутся противофазно. Такие параллельно движущиеся кванты между собой практически не взаимодействуют, но зато они могут в полной мере взаимодействовать с внешним миром. Но это взаимодействие ни к чему не приводит, так как любое воздействие одного вихря на внешний объект, сразу компенсируется действием противоположного вихря. То есть такие скрытые пары никак себя не проявляют.
Возможно, что такие скрытые пары и составляют море Дирака или по сути скрытую или темную энергию, которой большинство во вселенной. Несомненно, что эти пары при соответствующих условиях образуются и снова при каких-то условиях обратно распадаются на пару частиц. Эти частицы можно было бы назвать виртуальными, но ведь это объективно существующие частицы.
В 1928 году Дирак составил уравнение описывающее движение электрона и получил два решения. Одно с положительной энергией, которое соответствовало электрону, а второе решение соответствовало частице с отрицательной энергией. Это была античастица, которую открыл американский физик Андерсон в 1932 году и назвал ее позитроном. Дирак даже предположил, что физический вакуум заполнен этой отрицательной энергией, которую мы не замечаем, как до поры до времени, не замечаем воздух. С этим сложно согласится, так как элементы с отрицательной энергией (позитроны) будут отлавливать электроны, и превращаться в массу (черную дыру). А вот скрытые пары могут представлять собой темную материю.
Электрические и магнитные поля в кванте могут составляться и по-другому. Впереди могут оказаться не электрические, а магнитные поля.
Кванты могут иметь конфигурацию с внешней магнитной составляющей (Рис. 2б и Рис. 2в).
Могут ли такие кванты конденсироваться в устойчивые частицы с одним магнитным полем на верху, мы не знаем, по крайней мере, пока такие частицы не обнаружены, но в некоторые квазистационарные образования такие кванты объединяться могут.
С. В. Адаменко и В. И. Высоцкий в работе Здесь(Поверхность, 2006, №3, с. 84-92.) пишут о некой частице, которая относительно легко походит через алюминий и движется в одном направлении в магнитном поле. Это очень похоже на монополь.
Кванты с внешней магнитной составляющей генерируются довольно просто. Потоки таких квантов называются торсионными полями. Есть генераторы, которые умеют это делать и есть люди, которые умеют делать такие генераторы. Только люди не понимают, что они делают, их за это их пинают остальные, ничего не понимающие в этом явлении, и не признают их изобретения. К так таким людям относится инженер-исследователь А. А. Шпильман, разрабатывающий конструкции торсионных генераторов.
Такие же конструкции существуют у А. Е. Акимова и Г. И. Шипова.
Масса исследователей облучают излучением таких генераторов все и вся и наблюдают, что же из этого получится. Но ничего сверхъестественного не наблюдается.
Косвенным подтверждением наличия таких квантов могут служить исследования Ю. В. Рябова[1] о стабильности бета-распада атомных ядер, такие же исследования по бета-распаду проводил А. Г. Пархомов[2] и другие. У каждого из них получалось, что неизвестное излучение из космоса влияло на скорость распада ядер. Причем эти влияния коррелировались с астрономическими явлениями, то есть явно что-то приходило из космоса и, хотя это излучение экранировали облака, оно проходило через алюминий и стекло.
Исследователи Томского политехнического института С. Г. Еханин, Б. В. Окулов, Г. С. Царапкин, В. И. Лунёв[3] обнаружили влияние быстровращающегося тела (гиромотор) на счетчик Гейгера, у него искажается форма гистограммы распределения скорости счета. И еще много других экспериментальных опытов указывают на существование не понятного торсионного поля.
Возможно это и так, но все эти эффекты можно объяснить без привлечения сверхнеобходимого (Оккама). У нас есть электрическое и магнитное поля, вот из них и стройте конструкции, подтверждающие эти явления. Построить что-то с уже существующего материала легче, чем возьми то, не знаю, что и построй это. Этим можно объяснить и ход низкоэнергетических ядерных реакций. Если в горячей точке аннигилировать несколько пар электрон-позитрон, то требуемая энергия получится сразу.
Такие кванты надо бы назвать магнитоэлектрическими, а не торсионными. Поле, образованное магнитоэлектрическими квантами, легко проникает через вещество с электромагнитным полем. И поле можно назвать магнитоэлектрическим.
Возможно, что и магнитоэлектрических квантов существует 4 вида с учетом поляризации.
В общем, из этих восьми видов форм объединения электрического и магнитного полей можно построить все, в том числе и живую материю.
Можно также предположить, что вне зависимости, как организован квант, он все равно содержит одно и то же количество энергии.
В заключение можно сказать, что:
Квант – это порция электромагнитной энергии, величина которой фиксирована и возможно равна постоянной Планка.
Исходя из формулы E =hv, можно предположить, что Макс Планк по какой-то причине сделал исключение для электромагнитной энергии, связав ее с частотой. В других видах энергии ничего подобного не наблюдается. Если в водохранилище добавить воды, то потенциальная энергия всей воды увеличится, но другие ее параметры не изменятся. Просто увеличится количество молекул воды. Если к ведру воды падающей на лопасти турбины добавить еще ведро воды, падающей с такой же высоты, то качество кинетической энергии будет таким же, ни что не увеличит свою частоту колебаний. Скорости и массы молекул будут все время одинаковыми. Если соединить два объема одного и того же пара (давление, температура), то частота колебаний молекул не изменится. То же с атомной энергией, а не только с двумя телегами дров. А почему должна измениться частота электромагнитной энергии, если сложить два одинаковых ее куска? Если кванты или фотоны имеют различную частоту, то они ничего не смогут делать совместно. Сто человек не сможет раскачать качели, если они будут воздействовать на них с различной частотой. У качелей одна резонансная частота. А чтобы построить морфологию живого при различных частотах у квантов и говорить не стоит. Никакой когерентности в этом случае добиться невозможно.
Поэтому в формуле Планка лучше было бы v заменить на n или k и просто суммировать эти маленькие порции последовательно в виде элементарных фотонов. Эти все виды элементарных фотонов генерируются одним электроном при различных режимах ускорения. А элементарные фотоны от различных электронов суммируются в остальные фотоны. И не следует бояться того, что противофазные элементарные фотоны, попадая в противофазы, будут уничтожать друг друга. Во-первых, в основном каждый элементарный фотон и рождается под действием другого фотона или суммы нескольких фотонов. Во-вторых, эта синфазность фиксируется в спине электрона. Не будь этого, не было бы фотонов видимого спектра и не было бы нас.
О том как поля взаимодействуют в кванте и как квант движется рассказано в статье «Квант энергии,как устроен и как движется».
Квант энергии, как устроен и как движется
В статье 1. Квант энергии, из чего он состоит я предположил, да это знали и знают многие, что квант энергии, именно энергии, а не воды, атома, денег или чего-либо другого, состоит из полей двух полярностей: электрического и магнитного. Представил его схематическое изображение, которое нашел в Интернете, и которое мне показалось наиболее подходящим к реальному явлению (кванту). Но этого мало.
Если инопланетянину (а мы таковыми являемся по отношению к кванту) сказать, что болт состоит из железа и имеет продолговатую форму, то инопланетянин не сможет употребить этот болт в дело. Надо ему еще рассказать и о головке болта, и о резьбе, и о его точных размерах, и о его связях с внешним миром и тому подобное.
Вот в данной статье я и попытаюсь рассказать, как устроен квант еще более близко к реальности, нежели его предыдущее схематическое изображение. Представить, используя законы физики, как он может двигаться, какие параметры этого движения и прочее. Верна эта модель или нет – время покажет.
2. Квант в классическом представлении
Вообще-то классическая наука о представлении кванта в каком-то пространственном виде ничего не говорит, по крайней мере я таких рассуждений не встречал ни где. В основном идут рассуждения о фотоне, а это как будь то одно и то же. Наука не предлагает ни точного разграничения этих объектов, ни того, что их объединяет. Это для науки примерно одно и то же. Этому обучают в школе, ВУЗе и также так думают все академики и все ученые мира.
Никто не обращает ни малейшего внимания ни на амплитуду колебаний этой волны, ни на количество колебаний данной волны в кванте или фотоне. Все верят, что для кванта важна только частота колебаний. От нее якобы зависит энергия фотона. Но от частоты никакая энергия зависеть не может вообще. Любой преобразователь частоты вам это подскажет. С амплитудой некоторые умельцы обходятся следующим образом, как на данной картинке 1.
Большинство же представляет волну, как на рис. 2.
Но ведь это на картинке так представляется волна, а в природе, так сказать, в живую, как представить эту волну? Вот, допустим, Ричард Фейнман живую волну представить не может. На сайте Акимова Ильи Юрьевича я прочел о размышлениях Фейнмана по этому поводу. “…на просьбу студента дать хотя бы приближённое описание электромагнитных волн. Он (Фейнман) ответил:
“Когда я начинаю описывать магнитное поле, движущееся через пространство, то говорю о полях E и B (векторные величины, характеризующие соответственно электрическое и магнитные поля), делаю руками волнистые движения, и вы можете подумать, что я способен их видеть. А на самом деле, что я вижу? Вижу какие-то смутные, туманные, волнистые линии, на них там и сям написано E и B, а других линий имеются словно какие-то стрелки… которые исчезают, едва в них вглядишься. Когда я рассказываю о полях, проносящихся сквозь пространство, в моей голове катастрофически перепутываются символы, нужные для описания объектов, и сами объекты. Я не в состоянии дать картину, хотя бы приблизительно похожую на настоящие волны”.
Видите, даже гений, который описывает это явление огромными формулами, гипнотизирующий доверчивых читателей, на самом деле не понимает, что он описывает.
Волну “могут” представлять только те, которые пока ничего не понимают.
3. Какие трудности представляет этот взгляд на квант?
Напряженности E и H – это физические величины, которые объективно существуют в природе. Но могут ли они существовать в действительности в виде волны? Если бы такие волны существовали, то мы могли бы произвести такие измерения Рис. 3.
Для этого бегущую волну надо превратить в стоячую волну путем отражения волны, например, от стенки ящика. Если расстояние между стенками ящика будет кратно нескольким длинам волн, то стоячая волна будет как на картинке. Помещая в точки 1-1, 2-2, 3-3 и так далее щупы от гальванометра можно было бы получить синусоидальное представление напряженности электрической составляющей волны E. Помещая между точками 4-4, 5-5 или в другие точки магнитной составляющей волны магнитную стрелочку и измеряя силу ее ориентации по направлению вектора Н, можно составить представление о форме магнитной составляющей волны. Но в действительности такие картинки полей получить не удастся. А что покажет гальванометр, если щупы будут расположены вне плоскостей распространения плоских волн? Ничего. А если что-то покажет, то это уже не плоская волна, а с каким-то объемом. Может быть тогда плоской волны нет? Ну хорошо давайте за вращаем векторы E и H вокруг оси X и получим круговую поляризацию. Тогда мы можем выйти из плоскости, но прибор должен срабатывать только тогда, когда эту точку будет проходить вектор, то есть прибор будет показывать импульсы.
Ученый верит, что фотон именно такая электромагнитная волна и изображает ее, вышеуказанным образом. Он верит, что электрическая напряженность определенной полярности переливается в соответствующую полярность магнитной напряженности. А магнитная напряженность переливается в электрическую напряженность другой полярности и так далее. Благодаря этому волна бежит в пространстве со скоростью света.
Мы попытаемся понять: как же может двигаться такая волна. Рассмотрим одну классическую волну Рис. 4.
В ней под синусоидой нарисованы стрелочки. Как можно представить их поступательное движение, если они не представлены никаким материальным носителем, а просто знаками Е и Н? А по сути дела это просто какие-то числа.
Я не буду мудрствовать лукаво, а просто заменю в волне абстрактные стрелочки живыми, то есть существующими в природе, полями: магнитным и электрическим.
В этом случае волна будет выглядеть так, как на рисунке 5. Но и в этом случае есть излишества. В природе не существует вот этой огибающей синусоиды. Для нее нет материала, она просто символ формы поля.
Если бы волна существовала в природе действительности, то она должна быть такой. Без отдельной огибающей. Фактически есть только массивы полей. Рис. 6.
И как же эта волна может двигаться? Чтобы волна передвигалась надо, чтобы материальный ее носитель каким-нибудь образом передвигался вперед. Так как волну ничего не толкает, то мы будем считать, как и вся наука, что каждый элемент поля индуцирует определенный вид другого поля. С неизбежностью можно считать, что возникновение материального носителя индуцированного поля происходит за счет потери материального носителя индуцирующего поля. То есть одно поле, исчезая, превращается в другое. Построим несколько моделей таких превращений.
Вырежем в произвольном месте волны небольшой кусочек поля и проследим, как он может двигаться. Рис. 7. Вот зеленая полоска электрического поля, уменьшаясь в размере, переливается (индуцирует) в синюю полоску магнитного положительного поля 1. Может ли зеленая полоска индуцировать магнитное поле в положения 2 или 3? Нет. Длина волны может быть разной, о чем зеленая полоска знать не может, поэтому она индуцирует поле вокруг себя.
Дальше синяя полоска магнитного поля, уменьшаясь, индуцирует отрицательное электрическое поле в виде желтой полоски (точно также, как зеленая переливалась в синюю), которая (желтая) индуцирует красную полоску, магнитное отрицательное поле, и так далее. В данной модели изменялись размеры полосок.
Во второй модели (рисунка нет) размеры полоски не изменяются, а индукция совершается за счет изменения концентрации полей в полосках. Обе эти модели плохи по многим причинам. И одна из них состоит в том, что эти движения не вписываются под изначальную синусоиду. В следующей модели попытаемся переливать целые волны.
Вот на этой картинке (Рис. 9) волны целиком переливаются друг в друга за счет изменения плотности материального носителя и, в результате этого, движутся вперед. В цикле 1 субстрат электрического поля уменьшает свою плотность, индуцируя, увеличивающуюся плотность магнитного поля. В цикле 2 магнитное поле (синее) также индуцирует электрическое поле обратной полярности (желтое) и так далее.
Более наглядная картинка движения волны, это когда волна движется с изменением формы. Здесь хоть что-то похоже на волну.
Конечно это неказистые картинки и рассуждения, но они все-таки на много ближе к истинному положению вещей, нежели движение символов Е и Н или стрелочек, которое видятся Фейнману. Что можно на физическом уровне измерять, наблюдать и вообще как-то исследовать электромагнитную волну, представленную математическими символами? Ничего. Об этом еще в начале 20-го столетия рассказывал Ульянов. Подозреваю, что Фейнман об этом и не догадывался. Если вы мыслите в категории полей, то можете над ними работать. Над символами Е и Н тоже можно работать и работают, но это все равно что искать в стогу сена иголку, которой там нет.
В материальной категории мышления поиск истины также похож на поиск иголки в стогу сена, но в этом случае она там есть. Мы наблюдаем электромагнитные волны в виде полей, а в виде символов их представляют только верующие в эти символы. Несомненно, что поиск истины путь не простой. Какой недостаток в выше приведенных примерах? В них нет объема. В природе нет безразмерных объектов. Они существуют только в математическом мире. В математике точка без размеров, линия и плоскость без толщины. Как только в математике вы вводите объем, все уравнения уходят куда-то в бесконечность, в отрицательный или комплексный несуществующий в реальности мир. В категории физических полей объем напротив позволяет лучше понять сущность процессов. Попытаемся и мы ввести в наши рассуждения объем.
4. Как разрешить классические трудности в понмании движения кванта?
Заменим плоскую волну эллипсоидом. Рис. 11. В этом случае распространение электромагнитной волны будет выглядеть так. К сожалению, и в этом случае волна еще далека от истинной волны и мало похожа на классическую волну. Ее нельзя описать даже вектором Пойтинга. В каждом сечении есть только одна составляющая этой волны. Но зато есть узлы, в которых вообще ничего нет, как и в классической волне. И кроме процесса индукции в этих волнах никаких других физических процессов не наблюдается. А процесс индукции можно организовать только при движении полей. Движение полей по направлению распространения полей индуцирует другое поле вокруг векторов распространения, а не вперед движения. А это нам не нужно. Остается одно за вращать поля в виде колец вокруг оси распространения. Посмотрим, что из этого получится.
Теперь фотон выглядит так. Рис. 12. Но на этой картинке не видно, какие силы заставляют двигаться фотон. Дело в том, что для самостоятельного движения необходимо действие определенных сил. Движение по инерции по существу нельзя назвать самостоятельным движением. В этом случае объект просто сохраняет это движение, но не производит его. Только внешние силы изменяют это движение. А при самостоятельном движении данное движение воспроизводят внутренние силы. Человек разбегается и прыгает. Пока человек бежит он воспроизводит свое движение за счет внутренних сил. Даже если некоторые внешние силы будут препятствовать этому движению, то внутренние силы до некоторых пределов будут преодолевать внешние силы, и движение будет происходить. Но в прыжке человек движется по инерции, и внешние силы могут тормозить это движение. Если бы это было в космосе, то человек в прыжке мог бы оставаться долго, а на земле гравитация и сопротивление воздуха отберут у него запасенное количество движения.
В общем чтобы объект двигался самостоятельно необходимо, чтобы в нем работали какие-то силы. Это присуще всем самодвижущимся явлениям: будь то человек, любое живое существо, автомобиль, самолет, ракета и все, все, что движется без внешних сил. Но там, где есть силы, там и ускорения, если силы не уравновешены. И поэтому в самодвижущемся объекте всегда есть некоторые элементы, которые движутся быстрее, нежели весь объект. Нижняя часть ноги человека, или допустим, лошади, в некоторое время движется примерно в 2 раза быстрее, чем туловище человека или лошади. В автомобиле верхняя часть колеса движется быстрее, нежели его ось, то есть автомобиль как объект. В ракете продукт горения топлива движется быстрее самой ракеты, чтобы догнать переднюю стенку камеры сгорания и толкнуть ее вперед, а с ней и всю ракету. Ну и так далее.
Такая же ситуация складывается и с квантом. Но есть и принципиальное отличие в движении кванта от всего остального. Все известные нам самодвижущиеся объекты требуют пополнения энергии, израсходованной на движение. А квант на свое движение энергию не расходует. Он переливает части энергии из одного вида в другой в одном направлении, не встречая сопротивления. Естественно выбор направления и количество энергии в фотоне жестко отобрано природой. Это, примерно, так как из не ощущающих атомов природа создала (у нее так получилось) мозг, который вдруг, как говорят ученые – эмерджентно, начал ощущать. Вот такое же диалектическое событие произошло и с энергией, то есть самодвижущимся квантом (фотоном). Неподвижной материи или движущейся по инерции во вселенной великое множество, но у природы получился и квант, который обладает свойством самодвижения. И как в любом другом самодвижущемся объекте, в нем есть элементы, которые движутся быстрее самого кванта.
Вот как это мне представляется. Я рассмотрю схему одного звена фотона, то есть одного кванта. Попытаюсь объяснить, что в этой схеме достоверно, что подтверждается косвенно, а где моя выдумка.
Вот вихрь отрицательного электрического поля (зеленый цвет). Рис. 13. Спрашивается: 1. Может ли быть такой вихрь? Это можно подтвердить только косвенно. В природе много вихрей. Это и торнадо, и смерчи, и водовороты в реках и даже в обычных раковинах, и джеты во вселенной, и токи Фуко в различных электротехнических устройствах или блуждающие токи в земле. Для нас более интересен такой опыт: “…в замкнутом сверхпроводнике был индуцирован электрический ток, который протекал в нём без затухания в течение 2,5 лет (эксперимент был прерван забастовкой рабочих, подвозивших криогенные жидкости)”. Взято из Википедии. Из всего этого можно предположить, что такие вихри возможны и для полей.
2. Поскольку в природе полей, достоверно известных нам, всего 4, то и типов вихрей может быть только 4. Рис. 14.
3. Что нам дает понятие вихря? Вихрь – это движение какого-то поля. А опыты Фарадея показывают, что движение какого-то поля порождает возникновение другого поля. И 4 вихря одного вида поляризации создают вот такие объективно существующие конструкции. На рисунке 15
4. Многим вихрь кажется каким-то неопределенным аморфным образованием, которое нельзя описать математически и как-то представить его работоспособным. Ну, так представьте его в виде электрического тока.
Согните проводник в виде кольца (Рис. 16), вставьте в это кольцо батарейку. По кольцу побегут электроны, создавая ток. А поскольку электроны обладают отрицательным электрическим зарядом, то движущиеся электроны создадут движущееся отрицательное электрическое поле, то есть вихрь. Благодаря этому вихрю вокруг проводника образуется магнитное поле двух видов: условно будем считать положительное магнитное (S) и отрицательное магнитное (N). Если в точку S поместить магнитную стрелку, то она повернется к кольцу концом N, а в точке N стрелочка повернется к кольцу концом S. Можно предположить, что субстрат силовой линии не меняет своего качества, а просто движется, как, например, вода или воздух. Тогда стрелочка, как флюгер всегда будет ориентироваться по направлению движения этого субстрата или как лодочка будет плыть по силовой линии, не разворачиваясь относительно ее направления. Из-за этого можно сказать, что силовые линии и есть движение вихря.
5. Это зеленое колечко-проводник, рисунок 16, обычный соленоид, он, вернее его магнитное поле, будет притягивать к себе любое тело с магнитным полем. То же самое будет происходить с любым вихрем-колечком.
Если внести в магнитное поле, порожденное отрицательным электрическим вихрем, положительный магнитный вихрь, как показано на рисунке 18,
При попытке приблизить к отрицательному электрическому вихрю отрицательный магнитный вихрь мы встретим сопротивление, создаваемое зонами 1 и 2 (Рис. 19).
6. Чтобы понять, как взаимодействуют вихри в природе, рассмотрим чуть подробнее поведение одного вихря. Из опытов Фарадея известно, что поля вращаясь и превращают себя в другие поля. Как это может происходить? Перед нами проводник. Рис. 20.
Следующее. Во всех учебниках при рассмотрении этого опыта располагают стрелочки или железные опилки и обращают внимание на то, что магнитные силовые линии располагаются концентрическими кругами вокруг проводника. Это верно. А какова будет форма силовых линий, если проводник придет в движение со скоростью V3 перпендикулярно движению электрического поля?
7. Рассмотрим это явление подробнее. Согласно теории относительности, скорость проводника или чего-либо другого не может быть больше скорости света. Поэтому если наш вихрь (Рис. 21)
Если, допустим, скорость вихря меньше скорости света, а индуцируемое им поле распространяется быстрее скорости вихря, то мы сможем наблюдать обычную картину. Впереди вихря появляется индуцированное поле. Вы
Ну и что скажете вы? Пусть и движется квант (фотон) по инерции со скоростью света. Так то, так. Да так он сможет двигаться только до первой встречи с чем-нибудь. Любой протон, нейтрон или электрон, да что угодно, его остановит и точка – фотона больше не существует. А фотон от далекой звезды много чего встретит на своем пути. Да он не сможет преодолеть по инерции нашу атмосферу. А когда он движется самостоятельно, то он движется, например, от электрона к электрону, как птичка от дерева к дереву. Его может остановить только электрон резонансный именно для этого фотона. Такой фотон будет поглощен электроном и электрон изменит свое энергетическое состояние. При инерционном движении у нас на земле будет, и темно, и греть нас будет только земля, если мы будем. Это баллистический взгляд на данную теорию. Современная наука его отвергает и правильно делает.
Тогда возникает следующий вопрос: а почему же все фотоны движутся с одной и той же фиксированной скоростью? Причем предельной – согласно теории относительности. Для ответа на этот вопрос следует внимательней посмотреть на теорию относительности. Противоречит ли появление впереди движущегося со световой скоростью вихря какого-нибудь поля? Как, например, фрагмент индуцированного поля, показанного на рисунке 22? Согласно, не совсем обоснованному предположению, той же ТО, фотон движется со скоростью света только потому, что он не имеет массы. Ну, тогда можно предположить, что он может двигаться и со скоростью большей скорости света. A его части, тем более, могут двигаться со скоростью большей скорости света. По крайней мере, запрет на такую скорость в ТО не содержится. А можно это чем-то подтвердить? Прямого доказательства этого нет, но мне встречались описания некоторых экспериментов по связности частиц и нечто вроде по телепортации (зря не зафиксировал это), в которых ученые обнаруживали, что скорость света оказывалась больше своего номинала. Осмелюсь предположить, что они фиксировали не скорость света, то есть фотона, а только фрагмент фотона, то есть магнитного или электрического поля. И значит они фиксировали скорость фрагмента значительно большей скорости света.
Откуда же возникает положение о том, что фотон движется со скоростью света и поэтому не обладает массой? Это следует из знаменитой статьи “К электродинамике движущихся тел” Эйнштейна. Он математически, подчеркиваю математически, показал, что масса тела изменяется с изменением его скорости по таким-то математическим законам. Но так ли это в самом деле? Та же самая математика показывает, что выводы, сделанные Эйнштейном из его математики, не совсем верны. Об этом можно прочесть в этой статье «О предельной скорости тел»
Все прекрасно знают, что электрон обладает массой. И все знают, что энергия и масса связаны соотношением E=mc 2 , но никто не хочет верить в то, что фотон (квант) может обладать массой. Для того чтобы понять, как квант движется, следует признать, что он обладает массой, а, соответственно, и части кванта обладают соответствующими массами. И эти массы не возрастают с увеличением их скорости и поэтому могут обладать скоростью большей, нежели скорость самого кванта. Естественно в этом случае каждая частичка кванта будет обладать определенным импульсом. Признав это, мы легко построим модель движения кванта.
На картинке 22 вы видите, что отрицательный электрический вихрь (зеленый) индуцирует вокруг себя магнитное поле.
Потеря тела зеленым вихрем все время пополняется отрицательным магнитным вихрем (синий) в виде отрицательного электрического фрагмента (зеленый).
Но как же формируются вот эти самые фрагменты новых полей, какие изображены на рисунке 23? Ведь по сути, например, отрицательный электрический вихрь, в классическом понимании – это волна, представляется в виде такого колечка, как показано на рисунке 24.
Вокруг этого кольца образуются силовые линии магнитного поля, которые тоже представляют собой колечки, то есть вихри движущиеся перпендикулярно колечкам зеленого вихря или в классике – это то же волна магнитного поля. Колечко магнитного поля (волна) должно индуцировать электрическую волну положительную.
И как представляет множество людей волна будет распространятся, примерно, как ее изображают на рисунках 25 или 26.
Как организуются фрагменты новых полей лучше видно на таком рисунке 27.
Кроме этого движения силовые линии совершают еще и движение перпендикулярное к силовой линии. Жгут вращается вокруг своей оси и создает такое же колечко магнитного поля, как и колечко электрического поля. Эти вихри движутся абсолютно также, как и другие вихри в природе. Водоворот на воде также крутится и затягивает человека в глубину, так как сам, точнее его воображаемые кольца, туда же движутся. Вокруг оси и вдоль оси. Торнадо или любой другой смерч вращается и поднимает что угодно вверх. В общем наблюдаемых вихрей много и отказывать в этом полям не следует.
Отрицательный электрический фрагмент (зеленый), который индуцируется отрицательным магнитным вихрем (синий), притягивает к себе положительный электрический вихрь (желтый) точно так же, как фрагмент положительного магнитного поля (красный) притягивал к себе отрицательный магнитный вихрь (синий). Рис. 28.
Точно также работает магнитный положительный вихрь (красный), он индуцирует положительный электрический фрагмент (желтый). И так, мы имеем 4 вихря, представленные на рисунке. Они сами по себе неустойчивые (не путать движение фотонов в сверхпроводнике, о котором рассказывалось выше) и не могут самостоятельно двигаться.
Такие же процессы будут происходить с тремя или четырьмя вихрями. Поля вихрей переливаются в другие поля, а индуцированные поля снова конденсируются в исходных полях соответствующих вихрей. Это признает и наука, только никакого механизма таких превращений она не дает.
Как произошел синтез квантов, мы не знаем и, вероятнее всего, не узнаем, даже если у нас будут миллионы уравнений Шредингера, Дирака, Паули и тому подобных. Можно только предположить, что квант – это диалектическое образование: именно такие порции магнитных и электрических полей, ни больших, ни меньших размеров, под воздействием некоторых сил объединились в данную конструкцию кванта. И именно из-за такого количества субстрата в полях и соответствующей скорости движения полей случилось так, что скорость кванта получилась именно такой, равной скорости света, и очень стабильной. Возможно, что если бы размеры вихрей были бы другие, то возможно была бы и другая скорость света. А возможно этого не произошло бы из-за того, что потребовалась бы другая скорость распространения полей, а это уже нарушение свойств материи.
Здесь нарисовано всего 2 кванта, но их может быть больше. В принципе весь электрон, состоящий примерно из 10 41 степени квантов, можно развернуть в один фотон. При аннигиляции это и происходит.
Я вот нашел в ролике Образование фотонов людей, которые думают об устройстве фотона в том же направлении что и я. Как возникла у них эта мысль, я не знаю. Но, как видите, у них фотон блокируется из каких-то вихрей, что верно. К сожалению, это все. Не понятно, что это за вихри и неверно то, что синтез происходит самостоятельно в пространстве.
Если вы сейчас читаете эту статью, то возможно знаете, что вокруг вас находится бесконечное множество фотонов от одиночных квантов в виде нейтрино и реликтового излучения вплоть до длинноволнового радио спектра и ничто ни с чем не блокируется. Нет искажений ни в компьютере, ни в радио, ни в телефоне, ни в чем. Суммируются электромагнитные фотоны только на электронах и больше нигде. Предлагаемая мною модель фотона хорошо вписывается в модель электрона, модель атома, во всевозможные опыты (Гальвани, Юнга, Физо, Эрстеда и во все другие), в биологию и во все, что мы наблюдаем. Если вы, например, попытаетесь понять опыт Гальвани на основании уравнения Шредингера или Дирака, то у вас ничего не получится. А о биологии даже и говорить смешно, а это как ни как наука.