Часть IV ЭНЕРГИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ
Глава 7. ЭНЕРГИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ ВЕЩЕСТВА В СРЕДЕ ПРОСТРАНСТВА. ИМПУЛЬСЫ КВАНТОВ ЭНЕРГИИ.
§ 7-1. Энергия колебаний и распространение энергии колебаний
П. 7-1-1. Колебания в различных средах. Прежде чем рассматривать распространение излучений в среде пространства, стоит посмотреть, как вообще происходят колебания и от чего зависят скорости распространения колебаний в различных средах. Возьмём для примера движение предметов в воздухе или воде. Если эти предметы издают звук, звуковая энергия передаётся этими предметами в среду воздуха или воды. Энергия звука распространяется в виде звуковых волн в воздухе или в жидкости с одинаковой скоростью во всех направлениях, не зависимо от направления движения источника издающего звук.
ЭНЕРГИЯ, вызвавшая звуковые колебания, попадает в воздух или в воду – среду, имеющую свои определённые свойства. Скорость распространение звука в воздухе или воде никак не зависит от того, движется предмет издающий звук, в каком-либо направлении или нет, однако, как мы знаем, скорость звука всегда зависит от состояния среды, в которой распространяется звук. Известно, что в тёплом воздухе скорость звука меньше, чем в холодном, что чем выше мы находимся над поверхностью Земли, тем воздух становится более разряженный и скорость звука в нём меньше. Многочисленными исследованиями установлено, что в Мировом Океане разная плотность воды в разных её слоях по глубине.
Поэтому звук определенных частот в различных по глубине и, следовательно, по плотности, слоях воды может передаваться на большие расстояния (многие сотни километров), практически не затухая. Таким образом, мы приходим к выводу:
Только свойства среды обеспечивают постоянство скорости распространения колебаний в среде, следовательно, только свойства среды материального пространства обеспечивают постоянство скорости распространения электромагнитных колебаний «не зависимо от состояния движения излучающего тела».
П. 7-1-2. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ПРИРОДЫ – ЗАКОНЫ ЭНЕРГИИ. Распространение квантов энергии в среде материального пространства не зависит от того в какой системе и с какой скоростью движется тело, излучившее квант энергии, и не зависит от того, как движется эта конкретная система, относительно других систем, движущихся в любых направлениях – в этом смысл теории относительности Эйнштейна. Отталкиваясь от Эйнштейна, и распространяя его идею на все виды колебаний в различных средах, мы можем вывести общий закон природы:
ЧЕТВЁРТЫЙ ОСНОВНОЙ ЗАКОН ПРИРОДЫ:
Скорость распространения любых волн зависит только от свойств среды, в которой распространяются волны,
и не зависит от скорости и направления движения источника волн.
П. 7-1-3. ИМПУЛЬС ЭНЕРГИИ. Это заставляет задуматься над тем, как вообще распространяется энергия при любых колебаниях какой-либо среды, и я прихожу к единственному выводу, что переносчиком энергии любых колебаний является импульс энергии. Импульс, как и сила, не является самостоятельным явлением природы (а именно так их рассматривает современная механика, и многие другие разделы физики, включая квантовую механику).
ПЯТЫЙ ОСНОВНОЙ ЗАКОН ПРИРОДЫ:
Импульс и силы – есть результат проявления и действия каких-либо форм ЭНЕРГИИ. Импульс и силы существуют только в ПРОЦЕССЕ действия, переноса или преобразования ЭНЕРГИИ.
§ 7-5. СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА И ИЗЛУЧЕНИЕ ЭНЕРГИИ ВЕЩЕСТВОМ.
П. 7-5-1. Введение. Глядя на Солнце, мы видим, что оно светится, кроме того мы ощущаем тепло Солнца, от действия его лучей, мы получаем загар или ожоги нашей кожи. Мы знаем, что это воздействие различных электромагнитных колебаний, как говорят различной длины волн и частоты колебаний. Мы знаем, что в видимой нами части Космоса, имеются миллиарды галактик, в каждой из которых миллиарды звёзд излучают свет, а также длинноволновые электромагнитные излучения, и ультракоротковолновое - рентгеновское излучение.
Мы знаем, что наша Земля только в виде планеты существует 4,5 миллиарда, лет. Следовательно, Солнце и другие планеты существуют не менее 4,5 миллиардов лет, следовательно, не менее этого времени существует наша галактика. Галактики и их звёзды беспрерывно движутся в среде материального пространства, а также беспрерывно излучают электромагнитную энергию.
Некоторые звёзды по размеру намного больше Солнца, все они излучали и излучают громадное количество электромагнитной энергии. Мы знаем, что кроме обычных звёзд существую нейтронно-протонные звёзды с плотностью вещества такой же, как в ядрах атомов, а возможно и большей плотности, при небольших размерах этих звёзд их излучение громадно.
На основании некоторых данных космологи (космофизики) полагают, что видимая нами часть Вселенной существует не менее 10 миллиардов лет. И все эти миллиарды лет все эти миллиарды миллиардов звёзд беспрерывно излучали и излучают энергию. Не смотря на такое громадное количество различных звёзд во Вселенной, нам известно, (расчеты Эйнштейна), что плотность материи вещества в видимой нами части Вселенной, относительно объёма среды материального пространства весьма незначительна. Поэтому поглощение излучаемой энергии материей вещества весьма незначительно, более того, материя вещества, поглощая энергию излучения, сразу же начинает её излучать. Поэтому существует
ЗАКОН ПРИРОДЫ:
ЭНЕРГИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ всех звёзд и галактик во Вселенной, полностью
поглощается средой материального ПРОСТРАНСТВА.
П. 7-8-3. Скорость и мощность излучения атома. Импульс кванта энергии. Изучение световой энергии в конце XIX века привело к пониманию, что свет излучается веществом как бы отдельными порциями - квантами, но через 20 лет после открытия квантов Планком, закончилось абсурдной субстанциональной фотонной идеей.
Приняв фотонную идею, физики забыли о существовании одной фундаментальной характеристике ПРИРОДЫ – энергии и импульсе энергии.
Исследования Максвелла, изложенные в его Трактате, доказывают, что видимый свет является электромагнитным излучением. Лоренц в своих работах доказывает, что любое электромагнитное излучение обладает энергией и импульсом. Об этом же говорит Эйнштейн в своей речи, 5 мая 1920 года: «ЭФИР И ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ». Он говорит о том, что: «…согласно теории Лоренца, электромагнитное излучение, подобно весомой материи, обладает импульсом и энергией, и что материя и излучение, согласно специальной теории относительности, являются только особыми формами энергии…».
С другой стороны исследования Планка привели к пониманию того, что свет распространяется в среде пространства в виде квантов энергии.
Рассматривая совместно обе эти теории: Лоренца и Планка, я предположил и принял, что квант энергии обладает импульсом. На это несомненное и очевидное свойство кванта энергии света физики не обращали внимания в течении столетия.
Они предпочли придумать фантастическую и виртуальную частицу «фотон», который обладает импульсом, породив теорию дуализма светового излучения. Но «фотон» должен двигаться в среде пространства, поскольку он частица. В то время, как Эйнштейн постоянно пишет о том, что в пространстве движется только материя обладающая тяжестью, а электромагнитные излучения не движутся, а распространяются в среде пространства.
Примечание: В своей книге: «Вещество и пространство», издания 2009 года, я писал о том, что физики до сих пор не сумели принять и понять очевидное, что не только частицы материи вещества, но и квант энергии обладает импульсом.
Когда вещество находится в условиях какой-то определённой температуры, это значит, что существует какое-то совершенно определённое количество энергии, которое в каждый момент времени постоянно поддерживает эту конкретную, в каждом случае, температуру тела. Если бы тело также постоянно и непрерывно само не излучало в точности такое же количество энергии, то его температура постоянно бы увеличивалась. Наоборот, если тело не получает определенное количество энергии, температура тела постоянно будет снижаться, как результат спонтанного излучения Эйнштейна.
Рассмотренные выше порции энергии излучения – кванты это одна сторона вопроса, вторая: как происходит излучение атомов вещества - каждого атома, при любой его температуре в любой момент времени?
Мы принимаем среднюю температуру воздуха на поверхности Земли равной - (+ 20°С). Поэтому можно представить атомы воздуха на поверхности Земли, которые постоянно и непрерывно приобретают энергию и имеют температуру равную (+ 20°С). Соответственно, эти атомы непрерывно излучают это же количество энергии, при этом частота, с которой происходит сбрасывание энергии, относительно небольшая и малы порции энергии в одну секунду. Для такого случая принято говорить о длинноволновом излучении с низкой частотой излучения в одну секунду.
Именно эти процессы, поддерживающие стабильную температуру на поверхности Земли, являются одной из важнейших основ существования жизни на Земле.
Величина энергии, которую атомы вынужденно излучают при этой температуре, незначительна, но – они её излучают непрерывно в виде импульсов квантов энергии с определенной скоростью излучения – частотой излучения импульсов квантов энергии. В целом количество излучаемой энергии равно получаемой энергии.
Рассмотрим другой случай, в котором атомы приобретают очень большую энергию, которая постоянно поддерживает их состояние при температуре, скажем (+5000°С). В этом случае атомы вынуждены сбрасывать получаемую энергию в виде импульсов квантов энергии с большой скоростью излучения - с большой частотой излучения импульсов квантов энергии. Поэтому, мы видим солнечный свет или свет от нити накаливания электрической лампочки в виде непрерывного луча света. Это происходит потому, что глаза человека воспринимают световые колебания с частотой более 50 герц непрерывными. Каждый атом на Солнце, находящийся при высокой температуре, как и каждый атом в нити накаливания электрической лампочки вынужден излучать световую энергию – импульсы квантов энергии непрерывно. Не следует путать скорость излучения импульсов кванта энергии атома - частоту излучения – ν, и скорость перемещения импульсов: скоростью света – с. (Ниже этой следует глава, рассказывающая о свойствах импульса квантов энергии).
Таким образом: - ЗАКОН ПРИРОДЫ:
ЧАСТОТА СВЕТА – ЭТО ЧАСТОТА ИЗЛУЧЕНИЯ
ИМПУЛЬСОВ КВАНТА ЭНЕРГИИ.
В то же время излучения атома и величина излучаемого импульса кванта энергии, конкретно зависят только от того, какое количество энергии атом получает и излучает в единицу времени! Но тогда можно поставить вопрос о мощности излучения каждого атома.
Естественно, что мощность определится количеством квантов энергии излучения в одну секунду, то есть частой импульсов квантов энергии – ν. Каждый импульс кванта энергии - рq, излучаемый с частотой – ν, распространяется вдоль светового луча в среде пространства со скоростью света – с и несёт энергию равную кванту энергии - Eq:
Eq = рq·c.
В единицах СИ: Eq = kg·m/s × m/s = kg·m2/s2.
Тогда мощность излучения атома в одну секунду будет равна:
Nq = Eq · ν = рq·c·ν.
В единицах СИ: Nq = kg·m2/s2× 1/s = kg·m2/s3.
Полную энергию излучения атома в течение какого-то определённого времени – t, мы получим умножение мощности излучения - Nq, на время – t:
Еизл = Nq·t.
В единицах СИ: Еизл = kg·m2/s3×s = kg·m2/s2.
Таким образом, атом преобразует энергию:
U = Nu· t = Nq·t = Еизл.
Перед нами уравнение процесса передачи и преобразования энергии во времени – t.
Этот процесс определяется мощностями энергии, участвующей в процессе, в каждый момент времени (в единицу времени).
Поскольку каждый атом излучает световую энергию с определенной частотой непрерывно в течение времени – t, то мы видим её в виде непрерывного луча света.
Следует научиться представлять и понимать, что среда пространства материальна и что в ней, в соответствие, с её собственными свойствами, не движутся, а распространяются электромагнитные волны или импульсы световых квантов энергии.
То есть свойства изученных нами световых электромагнитных колебаний отражают, по сути, какие-то определенные свойства этой всеобъемлющей, но ещё мало известной нам материальной среды - пространства. Именно в этой среде материального пространства распространяются импульсы кванта энергии света и любые другие электромагнитные излучения; (в соответствии с найденным мной Законом распространения колебаний в различных средах).
© Липов Б.Е.