Alexander I. Dubiniansky and Pavel Churlyaev.

 

   Эксперименты Лины Хау по замедлению света в Бозе-Эйнштейна Конденсатах (БЭК) натрия при низких температурах породили массу вопросов. Главный вопрос: в чём причина такого большого замедления света (в миллионы раз) в конденсате натрия при низкой температуре в состоянии Бозе-Эйнштейна? Поиски ответа на вопрос приводят к фундаментальному вопросу: а почему вообще свет замедляется при прохождении через вещество?

Как устроена вселенная и элементарные частицы?

   Перед тем, как начать описание замедления фотонов в веществе, напомним читателю как устроено вещество в теории Упругой Вселенной. Итак вселенная - это упругий континуум - Гукуум, наполненный разными волновыми объектами. Возникает вопрос: из чего состоят частицы этого континуума? Для твердого континуума этот вопрос не имеет смысла. Континуум можно дробить до бесконечности. Один из волновых объектов в Гукууме - элементарные частицы, представляющие собой волновые вихри (то есть без переноса вещества, чисто волны упругости). С позиции теории упругой вселенной, элементарные частицы представляют собой осесимметричные волновые вихри в Гукууме. Чисто волновые образования без всякого переноса вещества. Формулы для элементарных частиц найдены, портреты нарисованы, даже есть гиф-картинки элементарных частиц. Доказано полное соответствие всех физических параметров реальных элементарных частиц и их теоретических моделей. Электрон - это настоящее волновое облако с пустотой в центре.

   Вот ссылки на формулы:

http://universe100.narod.ru/E200-Kandidats.html

Гиф-картинки элементарных частиц:

http://universe100.narod.ru/E420-Electron-GIF.html

http://universe100.narod.ru/E430-Neutron-GIF.html

http://universe100.narod.ru/E440-Proton-GIF.html

   Следует отметить, что все процессы в Гукууме подчиняются волновому уравнению, а следовательно задаваемому им дискретному спектру решений. Дискретный спектр решений приводит к возникновению квантования и все квантовой физике. На бытовом языке, все процессы в Гукууме носят квантовый характер.

   Единая теория всех полей в Гукууме: http://universe100.narod.ru/u250/image032.jpg.

   Представление о жидком или газообразном физическом вакууме ошибочно. Все объекты, сформированные в жидком вакууме, не могут сохранять свою форму. Кроме того, жидкий вакуум пропускает только продольные волны и не пропускает поперечные. А фотон, согласно современным представлениям, это поперечная волна.

   В модели упругой Вселенной электроны вовсе не малы. Электроны - это огромные облака, в тысячи раз превышающие размер ядер атомов. Размеры электронов намного больше, чем принято считать. И сравнимы с размером фотона, проходящего сквозь материю. Это доказано математикой, есть формулы. Атомы, через которые проходят фотоны, они только замедляют фотон, но не меняют его вектор, не рассеивают фотоны. Так же, как при торможении автомобиля, он продолжает движение в том же направлении.

 

Как устроены фотоны?

   В свою очередь, фотоны не являются какими-либо волновыми вихрями. Согласно теории упругой Вселенной, фотон не является электромагнитным образованием. Они возникают в процессах энергетических переходов внутри атомов, а также в процессах взаимной аннигиляции элементарных частиц, летящих «лоб в лоб». В этих процессах возникают значительные изменения в деформациях окрестных областей, которые приводят к «царапинам» внутри Гукуума. Согласно утверждениям математиков, подобные «царапины» в упругой среде не стоят на месте, а единожды возникнув, далее движутся со скоростью упругих волн в этой среде. То есть в нашем случае со скоростью света. Форма этих «царапин» определяется процессом, в котором они возникают. В силу волнового вихревого устройства источников этих «царапин», форма «царапин» чаще всего похожа на пружинку или плоскую синусоиду, с затуханием на концах. Распространяются эти «царапины» вдоль своих главных (длинных) осей, со скоростью света и называются фотонами. Все отмеченные в экспериментах волновые или корпускулярные свойства фотонов определяются их формой. То есть при пролёте фотона в веществе он может индуцировать как электромагнитные процессы в веществе, так и проявлять себя как корпускула.

   Вот ссылки на возникновение и форму фотонов:

Вся глава о фотоне:

http://universe100.narod.ru/E210-Photon.html

Математическое решение для фотона:

http://universe100.narod.ru/u210/image023.jpg

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

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

   Фотоны, согласно решениям волнового уравнения, образуются иногда парами, и распространяются сохраняя форму, со скоростью света, в противоположные стороны. Якобы волновые свойства фотонов определяются при их столкновениях с веществом их стандартной формой синусоиды или пружинки, которая определяется процессом образования фотонов. Легенда о «запутанных» фотонах видимо порождена парностью образования фотонов. Аналогично рождена легенда о волновой «структуре» фотона, из-за проявляемых ими свойств. В реальности это проявление пружинообразной формы фотонов, которая не меняется в процессе полёта фотонов.

 

Общепринятое объяснение причин замедления фотонов.

   Традиционно замедление света трактуется как столкновения фотонов-частиц с атомами вещества. То есть как бы проявление корпускулярных свойство фотона. Эти столкновения поначалу вроде бы рассеивают фотоны, но из-за своих волновых свойств рассеянные фотоны далее якобы интерферируют, снова выстраиваются и движутся в том же направлении.

   Почему фотоны замедляются при прохождении через прозрачные вещества? Какие вещества прозрачные, а какие нет? Не прозрачные вещества - это такие вещества, в которых существуют квантовые энергетические уровни равные энергии проходящего фотона. Например, в металлах много свободных электронов, которые имеют миллионы энергетических уровней и такие вещества способны поглощать практически любые фотоны. Прозрачные вещества - это такие вещества, в которых нет энергетических уровней, равных энергии проходящих фотонов.

   Отражение фотонов - это отдельный вопрос. Оно определяется структурой вещества, на которое фотон падает, а также энергией фотона. Здесь мы этого феномена не касаемся.

 

Причины замедления фотонов в теории упругой вселенной.

   Почему проходящие фотоны замедляются в веществах? Причины замедления фотонов отличаются от причин, отклоняющих свет вблизи массивных звёзд. С позиции теории упругой вселенной, картина замедления фотонов в веществе выглядит так. Фотон - это деформация Гукуума, которая движется со скоростью света. Атомы вещества - это волновые вихри, в которых волна бегает по кругу вокруг оси. Математические решения для волновых вихрей найдены и даны в теории Упругой Вселенной. В этих волновых вихрях существует преобладание какого-то одного (из двух) направления вращения, из-за чего и возникает спин и заряд частиц. Далее упрощённая картина. При столкновении с фотоном, одна половина электронного облака вращается в том же направлении, в котором движется фотон. И эта половина не тормозит фотон. А вот вторая половина вращается в противоположном направлении движению фотона, и эта половина тормозит фотон. В результате, после суммирования по всем частицам вещества, создаётся результирующее торможение фотона. В этом и состоит причина замедления фотона. После выхода из вещества фотон снова движется со скоростью света, потому что скорость движения фотона определяется упругими свойствами Гукуума.

   Подобное взаимодействие между электроном и фотоном происходит на каждом витке «пружинки» фотона или на каждой волне синусоиды фотона. Фотон не воспринимается веществом как нечто целое. Вещество тормозит каждый виток фотона, каждый его изгиб. А таких изгибов в фотоне миллионы. При этом волновые законы таковы, что фотон не рвётся на части и сохраняет целостность.

   Взаимодействие фотона с половиной электрона происходит при любом размере фотона, потому что другая половина электрона вращается в том же направлении, в котором движется фотон. Электроное облако замедляет фотон своей второй половиной. Но первая половина не может ускорить фотон, потому что она вращается с той же скоростью, что и фотон.

   Поскольку в атоме крайние электроны имеют вид облаков с размером самого атома, далее имеет смысл говорить о торможении фотона атомом вещества.

   В газе молекулы редки и торможение фотона очень слабое. В веществе торможение фотона сильнее. Но в силу относительно больших расстояний между атомами вещества в кристаллах, торможение фотонов в веществе весьма ограничено несколькими процентами от скорости света.

 

Откуда берётся столь огромное замедление фотонов в Бозе-Эйнштейна Конденсатах (БЭК)?

   Думается, причина такого замедления в том, что в БЭК все атомы выстраиваются одинаково, замораживаются, и тормозят свет дружно, сообща, все одинаково. Причём проходящий фотон не может изменить их ориентацию. Все атомы и ядра заморожены в одном состоянии. А при обычных температурах в прозрачных веществах существует распределения атомов по ориентации спинов, причем проходящий фотон способен изменять ориентацию спинов атомов вещества. Подобно тому как бегущий слон расталкивает кусты.

   Другими словами. В прозрачных веществах свет тормозят атомы этого вещества. И воздействуют эти атомы не на основное тело фотона, а на его деформационную оболочку. На "кожу" фотона. Причём на каждый виток этой «кожи». Поскольку в этой деформационной оболочке существуют элементы тензора, которые взаимодействуют с элементами тензора электронных оболочек атома. Очевидно, что в тензоре деформаций (напряжений) электронных волновых вихрей существуют компоненты, которые способны заставить электроны от разных атомов взаимодействовать между собой. Это наблюдается экспериментально во взаимодействии атомов. Конкретно эти компоненты выделить и написать в виде формул мы пока не можем. Но они очевидно есть и будут найдены математиками. Фотон имеет форму пружинки, которая движется вдоль оси, на которую намотана пружинка. Точно так же, по аналогии, тензоры деформаций (напряжений) в витках пружинки фотона имеют подобные компоненты, которые способны взаимодействовать с компонентами деформаций (напряжений) электрона. Витков пружинки много, каждый виток имеет свой фронт и свой тыл. Каждый виток фотона, проходя сквозь электрон, тормозится этим электроном из-за взаимодействия своего фронта и тыла с электронным облаком. Что в сумме по всем электронам и по всем виткам фотона и даёт взаимодействие между фотоном и электроном. Возможен также момент, что проходящий сквозь вещество фотон способен менять ориентацию встречных электронов, чтобы уменьшить их торможение. Подобно тому, как бегущий сквозь кустарник слон меняет ориентацию кустов. При этом, густой кустарник может сильно замедлить продвижение слона и даже полностью затормозить его, что мы и наблюдаем в экспериментах Лины Хау.

   Таким образом, думается, если провести эксперименты Лене Хаус с различными ориентациями спинов в БЭК, с различными поляризациями проходящих фотонов, то может наблюдаться разброс величины замедления фотонов. Вплоть до полного отсутствия замедления. А также всевозможные вариации влияния поляризации фотона на замедление.

  Такова предварительная картина замедления фотонов в БЭК натрия.

 

References.

1. Alexander I.Dubinyansky and PavelA. Churlyaev Universe is a solid elastic continuum. 
2. Alberto Miatello  Lene Hau’s Experiments Stopping Light, the Damped Harmonic Oscillator, Optical Molasses and the Mass of Photon.
3. Lene Vestergaard Hau Optical information processing in
Bose–Einstein condensates