Назад     Главная страница     Оглавление     Далее 

ФОТОН, РАДИОВОЛНЫ, НЕЙТРИНО.

Опубликовано: http://vixra.org/abs/1803.0690

 https://www.academia.edu/36275759/Photon._Shape_internal_arrangement_and_physical_properties

https://www.academia.edu/36275775/Photon._Shape_internal_arrangement_and_physical_properties

1. Старые результаты.


Исходные уравнения.

   Итак, вспомним главу о разновидностях решений волнового уравнения. Снова Единая формула всей материи, всех Частиц, всех Полей и всех Квантов нашей Вселенной:

(5-0)

   Здесь  W  – вектор смещения элемента упругого космического гукуума. c - скорость света или скорость движения поперечных волн, определяемая механическими параметрами гукуума. Продольные волны пока не рассматриваются.

   Мы исходим из абсолютно достоверных ([10]) результатов: решения волнового уравнения для смещения, а также физических формул для упругого тела.

   То же самое уравнение (5-0), Единая формула всей материи, всех Частиц, всех Полей и всех Квантов нашей Вселенной, но выраженное в декартовых координатах проекций  Wi  вектора смещения  W

(5-1) ≡ (5-0)

   Wi  – проекции вектора смещения упругого пространства.

   Различные виды решений уравнения (5-1) соответствуют различным видам колебательных процессов. В частности,
а) волны распространяющиеся в бесконечность со скоростью света,
б) волны локализованные, стоячие, вихреобразные.

   Причем этими видами все решения не исчерпываются. Очень вероятно, что некоторые виды локализованных решений могут также распространяться в бесконечность со скоростью близкой к скорости света. И очень вероятно, что многие распространяющиеся в бесконечность волны имеют локализованное строение. Все эти виды колебаний реально существуют во Вселенной, создавая видимое многообразие материальных объектов.

   Более позднее. Появляется предположение, что все существующие в нашем восприятии материальные объекты являются локализованными. В том числе и электромагнитные волны.

    Определение. Одно из решений уравнения (5-1) есть локализованная волна. Это локализованный в пространстве вихреобразный волновой объект - поле напряжений в Гукууме. Основное решение волнового уравнения, которое используется в теории гукуума для описания локализованных волн, это синусоидальные сферические стоячие волны.

   Работаем в сферических координатах:

x = r·sinθ·cosφ,  y = r·sinθ·sinφ,  z = r·cosφ        (5-2)

   Частное решение волнового уравнения, сферические стоячие волны:

(5-3)

   В локализованных колебаниях, соответствующих решению (5-3) на первый взгляд нет не только кругового, нет вообще никакого переноса энергии. Путём небольших преобразований решения легко получить объекты, распространяющиеся со скоростью света.

 Объекты движущиеся со световой скоростью

   Класс 1.  Общая формула для объектов, движущихся со скоростью света (фотонов, нейтрино и прочих):

(5-10)

   Правда, предварительная проверка показывает, что формально интеграл энергии по данной формуле не сходится. Но как мы ранее убедились, просто так формально интегрировать нельзя. Обязательно где-то появится "наматывание", которое необходимо учесть. Эту проверку надо будет в будущем провести получше.
   Может быть применимо следующее рассуждение. В момент образования форма фотонов далека от описанной выше формулы. Далее они в процессе полёта постепенно релаксируют к нормальной форме и всё это происходит со световой скоростью. То есть у фотона уже в процессе полёта постепенно отрастает этот "расходящийся как интеграл хвост". Это хвост, несмотря на принципиальную бесконечность его энергии в бесконечном времени, за любое конечное время остаётся не слишком большим в процентном отношении к энергии центра фотона.
   Также возможно, что придётся принимать во внимание космический фон. 

Объекты в цилиндрических координатах. Они тоже могут быть движущимися.

   Класс 4 (дополнительно). Похожая ситуация с чёточной молнией.  Работаем в цилиндрических координатах:

     x = ρ·cosφ,   y = ρ·sinφ,   z = z ;                     (5-16)

   Основное решение, имеющее физический смысл, или Гипотетическая формула объектов типа чёточной молнии (в цилиндрических координатах) имеет вид:

(5-17)

Здесь Wiкомпоненты вектора смещения элемента упругого космического гукуума. 

   Это решение математически должно представлять собой подобие бесконечной гирлянды сосисок вдоль оси  Z . И если оно физически осуществимо, то весьма вероятно, что этот объект окажется Чёточной молнией.  Некоторый анализ этого решения сделан, здесь он не приводится. Интегралы энергии сходятся (в пересчете на одну сосиску). Но изложение его мы откладываем на будущее.

   В дополнение над цилиндрическим решением наверняка можно провести работу как и над сферическим. То есть аналогично найти те три типа решений, и соответствующих им объектов, которые порождает решение волнового уравнения в цилиндрических координатах. В цилиндрическом решении можно использовать переменные (z±ωt) и (ρ±ωt):

и

 

 Каков физический смысл полученных формул, пока гадать не будем. Где тут фотоны, где нейтрино, где другие объекты, движущиеся со скоростью света. Это дело будущего.


 Процессы в которых рождаются фотоны.

   Исходя из физических соображений и здравого смысла, можно предположить следующее.
1)  Существуют различные процессы, при которых образуются Фотоны или Нейтрино. И фотоны и нейтрино каждый раз образуются различные (в начальный момент) по свойствам и форме. И не только фотоны и нейтрино, но и возможны другие частицы, даже пока не известные. Примерами таких процессов являются:
- Аннигиляция частица + античастица, когда "распрямляются" сразу все витки локализованных волновых образований (т.е.частиц). В главе про антиматерию смысл этой фразы будет уточнён.
- Переход электрона в атоме с одного уровня на другой, когда, образно говоря, "распрямляются" отдельные витки локализованных волновых образований (т.е.частиц). В этом числе могут "распрямляться" витки каких-то временных, переходных состояний частиц. Это предмет будущих исследований.
- Колебания электрического тока в излучающих антеннах, когда фотоны генерируются электромагнитным полем.
- Взаимодействия высокоэнергетичных частиц с излучением нейтрино и прочих объектов.
- Распад короткоживущих частиц.

2) Фотоны могут иметь различную форму при своём образовании. Так, фотоны, образующиеся при внутриатомных процессах или при аннигиляции могут отличаться высокой компактностью и однонаправленным движением. А вот фотоны из радио-диапазона могут быть сферически распространяющимися, с быстрым убыванием интенсивности. Что мы и повседневно наблюдаем в телефонной связи и радиосвязи. Возможность других форм будет установлена нынешним молодым поколением учёных.
3) Учитывая, что фотоны, возникающие в процессах аннигиляции, образуются при "распрямлении" локализованных вращающихся волновых слоёв, возможно что результирующая амплитуда колебаний складывается из амплитуд слоёв, которые чередуются по направлению вращения. Тут надо подумать, эти разнонаправленные слои - они слагаются между собой и потом летят в одну сторону, или сразу летят в разные стороны?! Да, собственно и античастицы нуждаются в серьёзном мысленном анализе. А вдруг при столкновении частиц с античастицами, все "положительно направленные" (в смысле вращения, по правилу буравчика) слои от обеих частиц летят в одну сторону, а "отрицательно направленные" от обеих частиц летят в другую сторону? Или они сначала суммируются между собой, а потом уже каждая сумма летит в разные стороны?
4) Учитывая, что фотоны, образующиеся в процессах аннигиляции образуются при "распрямлении" локализованных вращающихся волновых слоёв, которые убывают (по амплитуде) с номером (расстоянием от оси вращения), можно предположить, что иногда, а может быть и всегда, Фотоны имеют вид волновых пелетонов, амплитуда колебаний в которых распределена (на значительных расстояниях) приблизительно типо как 1/r , где r - расстояние от "сердцевины" фотона.  Вот так. Здесь сидит и волновая и корпускулярная сущность фотона.
5) Фотон, в отличие от элементарных частиц, не является чем-то однозначным, повторяющимся и стабильным. Каждый фотон имеет дату своего рождения и дату смерти - когда его обнаружат. Спектр возможных энергий фотонов непрерывен и зависит от разницы в энергиях взаимодействующих частиц или энергетических уровней.
   Кто-то на форуме задал вопрос: вот фотон улетает от нас в черную бесконечность пространства. И его теперь никто и никогда не увидит. Так он есть или его уже нет? И не улетят ли таким образом все фотоны? Ответ таков. В этот момент из бесконечности откуда-то из другого места прилетает такой же фотон, поэтому беспокоиться нам не о чем. Равновесие в бесконечной вселенной установилось за всю предыдущую минус - бесконечную её историю. А есть фотон или его нет в какой-то точке пространства мы не знаем пока его не обнаружим. Но как только мы его обнаружим, тут его уже и нет.
6) НЕЙТРИНО, по всей вероятности, являются также разновидностью этого же класса объектов. Пока неизвестно, в чём их общность (кроме скорости распространения), а в чём их различие.  Это также будет установлено нынешним молодым поколением учёных.

 Красное смещение. Гипотеза.

   В момент образования форма фотонов очень далека от описанной выше формулы. Далее фотоны в процессе полёта, возможно, постепенно релаксируют к некоторой нормальной форме. То есть у фотона уже в процессе полёта постепенно отрастает некоторый хвост, который становится всё длиннее и длиннее. Это хвост, несмотря на принципиальную бесконечность его энергии в бесконечном времени, за любое конечное время остаётся не слишком большим в процентном отношении к энергии центра фотона. То есть фотоны во всё время полёта остаются с конечной, изначально заданной энергией. Вдобавок, если энергия для отрастания хвоста берётся у самого фотона, то энергия центральной части фотона медленно убывает. Возможно, что в этом феномене, расплывании фотона в полёте, и есть причина космического "красного смещения".

Равновесие во вселенной.

   Ну а существуют ли обратные процессы столкновения фотонов и превращения их снова в элементарные частицы? - Вероятно, что да. Однозначно: да. В этом и состоит вселенское подвижное равновесие. Эти фотоны рано или поздно удачно столкнутся (опять: возможно при тройных столкновениях, с участием нейтрино и других частиц, пусть редко, никто вселенную и не торопит).

   Таким образом и реализуется процесс равновесия между количеством фотонов и количеством нейтронов во всей вселенной. (См. главу о чёрных дырах). Стоит только перенакопиться нейтронам, как они начинают сгущаться вокруг некоторых центров с целью сжаться в чёрную дыру. Но, увы, этому быть не суждено. Ибо они в большинстве своём сгорят и превратятся в фотоны. Которые будут бестолково летать по вселенной и снова где-то однажды столкнутся, образуя пару нейтронов.

 

2. Новые результаты.

Фотон. Форма и внутреннее устройство.

 Абстракт. Сделана попытка теоретического объяснения свойств фотона с позиции теории Упругой Вселенной.

    Мы видим фотоны, знаем фотоны, знаем действие фотонов, знаем свойства фотонов, знаем двойственный, корпускулярно-волновой характер фотонов. Не знаем лишь одного: как выглядит фотон под сильным микроскопом. Сейчас мы попытаемся это сделать.

   Сначала пример из акустики. Представим, что мы находимся внутри звуковой волны и движемся вместе с нею. Современная техника позволяет изобразить звуковую волну на эквалайзере:

Рис.1.

   Представим, что мы можем видеть перепады в плотности воздуха в звуке. И вот мы летим вместе со звуковой волной, со скоростью звука и видим эту звуковую волну, все её колебания, примерно как на рисунке выше. Пусть с этого места каждый читатель воображает себе картину так, как он понимает весь процесс. В меру своей научной подготовки.

   Что мы видим в процессе полёта вместе со звуком? – Мы видим стационарную картину звука. Мы вместе со звуком пролетаем над лесами, полями, домами, городами, мостами. Вокруг меняются пейзажи. Но окружающая вблизи нас картина звуковой волны не меняется. Ну разве что звук затухает со временем, то есть краски звукового пейзажа становятся блёклыми и постепенно затухают. Но сама картина окружающего нас звука стабильна и неизменна. Мы не видим вокруг себя никаких колебаний в плотности воздуха. Мы видим уплотнения воздуха, разрешения, видим их волнистый характер. Всё как на рисунке выше. Но мы не видим вокруг себя никаких колебаний. Весь звук распространяется как одно целое.

   С бытовой точки зрения, если мы крикнули, например, слово «Locomotive» (Рис.1), то это отобразилось на эквалайзере как некоторая колебательная область. И затем, когда бы и где бы мы ни слушали этот звук, через 1 секунду или через 30 секунд, это будет одно и то же слово «Locomotive». Хотя со временем громкость будет уменьшаться.

   Теория распространения волн в трёхмерной упругой среде, которую нам предлагают учебники, сообщает, что если начальным состоянием было локализованное возмущение, то далее оно распространяется как сферическая волна. Причём с резко обозначенным началом и концом, без "последействия" (то есть без затухания, в отличие от плоских волн).  

Рис.2.

   Классическое изложение распространения начального возмущения Т0 проиллюстрировано на рисунках 3 и 4. Не следует слишком вникать во все приведенные обозначения.  То есть:
1) Сперва начальное возмущение
Т0 (Рис.3) не доходит до точки M0 , и в этой точке возмущения нет.
2) Затем начальное возмущение доходит до точки
M0 , и в этой точке возмущение появляется.
3) По прошествии некоторого времени до точки
M0 доходит уже задняя граница начального возмущения и в этот момент точке M0  возмущение полностью прекращается.  Эта часть изложения достаточно убедительна.
   Далее делается вывод, что начальное возмущение, расположенное в области
Т0 , будет обязательно распространяться сферическим образом (Рис.4), убывая по интенсивности, и как бы с течением времени, в будущем пересечёт каждую точку пространства.

   Примерно то же самое нам рассказывает теория по поводу одномерного волнового уравнения. Вместо трёхмерной модели распространения возмущения, изображенной на рис.3,4, мы имеем одномерную модель. Эта модель описывается одномерным волновым уравнением.

 

Wtt - c2W = 0

(1-1)

   где W = W(x,t) - смещение в точке среды, с - скорость света.
   Как известно, решение одномерного волнового уравнения сохраняет свою изначальную форму при движении. Решение одномерного волнового уравнения имеет вид:

 

W(x,t) = f1(x-ct) + f2(x+ct)

(1-2)

   где f1 и f2  определяются начальными условиями, и f1 относится к одному объекту из двух разлетающихся, а f2  относится ко второму объекту.

Рис.5.

   Как подсказывает решение одномерного волнового уравнения, объекты рождаются парами. Это наблюдается и в трёхмерной физике. Часто фотоны рождаются парами. В этом корни такой легенды, как запутанность фотонов. Никакой запутанности нет. А вот пары фотонов, летящих в разные стороны, существуют.

   Каков вывод из всех проделанных рассуждений? Вывод таков: если мы находимся в системе отсчёта движущегося волнового объекта, будь он одномерный или трёхмерный, мы видим вокруг себя стационарную картину деформаций (или напряжений) окружающей среды. Никаких колебаний во времени! Вот падающие капли воды из под крана с водой могут колебаться в процессе полёта. И если мы сидим в такой капле, и если капля долго летит, то мы увидим, как наша капля в процессе полёта изменяет свою форму. Капля колебательно изменяет свою форму. А вот если мы сидим внутри звуковой волны, или внутри одномерной волны, или внутри распространяющегося в гукууме (= в космосе) электромагнитного возмущения, то никаких колебаний вокруг себя мы не увидим.

 

   Вот теперь мы теоретически подготовлены к пониманию того, что из себя представляет фотон. Фотон – это возмущение в гукууме, которое распространяется со скоростью, определяемой свойствами гукуума. То есть со скоростью света. В процессе перемещения фотон в точности сохраняет свою форму. Но какова эта форма? Тут снова аналогия из мира звука (Рис.1). Если мы прокричали слово «Locomotive» электромагнитным способом, то это слово так и будет распространяться в космосе. То есть будет сохраняться осциллограмма Рис.1. Точно так же и фотоны!

ФОРМА ФОТОНА ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ПРОЦЕССОМ ЕГО РОЖДЕНИЯ.

   Фотоны – это как бы звуковые слова в гукууме, летящие в пространстве. Они могут быть изображены на пространственном эквалайзере. Они летят из далёкого или близкого прошлого и несут информацию о процессе своего создания.

   Как создаётся фотон? Процессов очень много.

1. Самый распространённый. Переход электрона внутри молекулы на более низкий уровень с излучением кванта энергии (= фотона).

2. Столкновения частиц с изменением энергии. Законы сохранения импульса и энергии требуют ещё одной частицы, и эта частица оказывается фотон.
3. Ядерные реакции.

4. Процесс аннигиляции частиц. Гиф:

http://i.yapx.ru/BDq5J.gif

http://universe100.narod.ru/u270/b15.gif

http://universe100.narod.ru/u210/image017.gif

  

Рис.6.

   Как видно из перечисленных процессов, все они быстры, все они имеют начало и конец, все они имеют чёткое ограничение по времени и энергии. По этой причине и все фотоны имеют чёткую энергию и форму.

   Мы пока не вдаёмся в строгое изложение сущности антиматерии по теории упругой вселенной. Рабочая модель такая: сталкиваются две элементарные частицы «лоб в лоб», одна из которых, по правилу буравчика закручена в одну сторону, а вторая - в другую. Что представляет из себя этот процесс столкновения? Этот процесс состоит в том, что вихревые, закрученные локализованные волны каждой из этих двух волновых вихрей, вращающиеся навстречу друг другу, внезапно взаимодействуют, «распрямляются» и всё их движение из кругового превращается в линейное. Практически мгновенно. Образуются два фотона, которые разлетаются строго по одной прямой в разные стороны. И практически каждый из этих фотонов имеет поляризацию в одном направлении, предположительно - вдоль оси вращения бывшей частицы.

   В соответствии с процессом аннигиляции, форма фотонов, создающихся в этом процессе примерно такова, если рассматривать только электрическую или только магнитную составляющую волны фотона:

Гиф-изображение: http://i.yapx.ru/BJWTe.gif

http://universe100.narod.ru/u210/Photon-01.gif

 

Рис.7.

   То есть существует область роста и область затухания амплитуды электрической или магнитной компоненты. По своей толщине такие фотоны, образующиеся в результате аннигиляции электронов, видимо как раз порядка диаметров электронов. Все остальные параметры также вполне конкретны.

   С изображением и магнитной и электрической составляющей, фотон выглядит примерно так:

Рис.8.

   Нельзя считать фотоны какими-то плоскими как на Рис.6 или состоящими из двух плоскостей как на Рис.8. Фотон – это фигура, плавная и объёмная по всему пространству. Однако есть направления, в которых реализуются максимальные величины электрической или магнитной компоненты, и перпендикулярные им направления, где эти величины минимальные.

   В зависимости от процесса своего создания, или внешнего влияния на фотон при его пролёте через какие-то среды, могут получаться и такие фотоны:

Рис.9.

   Но это опять же не означает, что вот такой фотон летит и спирально крутится. Нет. Он летит не меняя формы и ориентации. Но в момент его регистрации, в момент его прохождения через какую-то среду, через детектор, он проявляет подобные закрученные свойства.

ФОРМА ФОТОНА НЕ ИЗМЕНЯЕТСЯ В ПРОЦЕССЕ ДВИЖЕНИЯ.

   По поводу скорости фотона. Все фрагменты фотона летят в одном направлении, не имеют никаких поперечных колебаний и движений. По этой причине скорость всего объекта = фотона одинакова и равна скорости света.

   По поводу массы фотона. Из сравнения описанного здесь фотона с волновыми вихрями, видно, что фотоны не имеют точек сингулярности по плотности. То есть не имеют центров образования масс. Поэтому они не имеют массы покоя. Они не имеют строгой и одинаковой пространственной формы. Каждый фотон индивидуален, имеет свою форму, энергию, имеет свою дату и место рождения, имеет родительский процесс, в котором он родился. Можно ввести классификацию процессов образования фотонов и назвать эту классификацию «национальностью» фотона. Это облегчит запоминание.

   Следует помнить о «поле Дубинянского». Электрическое и магнитное поле фотона не исчерпывают все поля в космосе, в том числе и фотона. Ведь смещение гукуума имеет три измерения. Поэтому весьма возможно, что фотон имеет третью компоненту поля, в направлении своего движения. Видимо это поле продольное, быстро затухающее с расстоянием. Поскольку продольные волны имеют более высокую скорость, чем поперечные, и поскольку он затухают с расстоянием, то поле Дубинянского в фотоне спокойно летит вместе с фотоном. Однако это поле в некоторых экспериментах способно себя обнаруживать. Например, в экспериментах Ааронова-Бома.

   По поводу ранее выдвигавшихся нами формул для фотона или нейтрино, они оказались мало соответствующими реальности. Никаких однозначных формул фотона нет. Однако есть некоторая классификация процессов, в которых образуются фотоны. И эта классификация создаёт определённый ряд типов форм фотонов.

   По поводу волновых или корпускулярных свойств фотона. Это зависит от процесса, в котором участвует фотон. Если это процесс обмена энергией, то фотон проявляет себя как частица. Но если фотон пролетает через узкие щели, ширина которых сопоставима с размерами фотона, то начинает проявляться форма фотона, которая имеет вид волны (Рис.5). Соответственно и свойства фотона становятся волновыми.

   По поводу нейтрино. По сути это одна из разновидностей фотонов, специфических форм и энергий, позволяющих проникать сквозь материальные объекты. Возникающих в специфических процессах. Поскольку нейтрино возникают в конкретных процессах, то возможно они имеют достаточно конкретную форму. Для каждого процесса форму нейтрино нужно устанавливать отдельно.

 

Назад     Главная страница     Оглавление     Далее 

Страница размещена на сайте в мае 2005 года

 

--- ---

--- ---

--- ---

*******

Яндекс.Метрика

--- ---LiveInternet---