Понять, как устроен этот Мир пытаются не только профессиональные ученые, но и простые обыватели, с убежденностью, что со стороны оно виднее, попробуем и мы вставить свои пять копеек, в общую копилку понимания мироздания.
Это будет в рамках проекта: «Гибридная теория всего». Новый сезон, часть 11, поехали.
Ученые говорят - мир состоит из частиц, мельчайших «песчинок» невидимых глазу, в обычный микроскоп их не увидишь, лишь только в электронный, но и не вооруженным глазом тоже можно кое-что увидеть, это треки, след от пролета частиц в пузырьковой камере.
К основным частицам относят: нейтрон, протон и электрон, и еще одну странную частицу - фотон, элементарная частица, квант электромагнитного излучения.
Конечно если вникать, то все частицы окажутся странными, не говоря уже о том, что некоторые из них состоят, тоже, из чего-то более странного – кварков. Но, пожалуй, фотон пока для меня самый загадочный.
Фотон не такой как все:
- Из частиц он самый быстрый, почти 300 000 км в секунду.
- Он замедляется и ускоряется в различных средах(дисперсия), при этом считается, что не имеет пути разгона, хотя по Эйнштейну имеет массу в движении, а ведь на разгон любой массы нужна не только энергия, но и время.
- Фотон имеет импульс, но он возникает также мгновенно, а не по нарастающей.
- Фотон с фотоном не взаимодействуют как обычные частицы, фотоны не имеют при столкновении упругих взаимодействий, то есть они не отскакивают друг от друга как упругие шарики, а проходят насквозь.
- Фотон ведет себя и как частица и как волна, это проявление корпускулярно-волнового дуализма.
- Фотон существует только в движении.
- Фотон электрически нейтрален, но участвует в электромагнитном и гравитационных взаимодействиях.
- Фотон изменяет свою траекторию вблизи массивных звезд, планет и т.д.
- Фотон не обладает строением и размерами.
Хотя все намного запутанней, разные, да хотя что там, одни и те же источники вещают и противоречивую информацию, где фотон то имеет массу, то уже не имеет. Там же фотон уже и рассеивается сам на себе, то есть отскакивает от себе подобных. Вот и разберись тут.
Как видим вопросов к официальной науки, по фотону и физики его взаимодействий, больше чем ответов, но и это пол беды, второй аспект – это его полная энергия. Как вы увидите дальше, все также неоднозначно и расплывчато.
В попытках объяснить энергию фотона вижу, что народ, на дискуссионных площадках, в основном опирается на два закона излучения.
Первый, говорят, относится к Максвеллу, который математически предсказал электромагнитные волны, кое Герц потом открыл.
Подробностей не знаю, но говорят энергия тех волн описывается интенсивностью, что наверное обязано амплитуде, ну и наверное времени действия (хотя последние не факт.)
Если на «пальцах», то я понимаю это так: энергия излучения зависит от яркости и времени действия. Пример: чем ярче свет и чем он дольше светит, тем большие он может нагреть, ну скажем, литров воды. Допустим яркость одного фонарика, с обычной лампочкой накаливания, за секунду может нагреть одну каплю, на один градус, то бишь за минуту(60 сек), такой фонарик нагреет 60 капель на один градус. А теперь, если мы сложим сразу 60 таких фонариков, то все наши капли нагреются на один градус и всего за одну секунду. То есть увеличивая мощность, мы сокращаем время воздействия.
Второй закон излучения, а точнее формула , одна из основоположниц квантовой механики, утверждает - энергия эл.маг.волн, фотонов, еще зависит и от частоты.
Интуитивно это можно понять следующим образом: нужно представить, что волна, «фотон это что-то типа пули» ©, пули эти летят с одной и той же скоростью, - скоростью света. Теперь, допустим, целимся мы в колокол, он будет символизировать детектор, и стреляем, одна пуля, один звон от попадания. Теперь, увеличиваем каким-либо образом, скорострельность того огнестрела который их пуляет, и мы получаем, что в единицу времени, скажем за одну секунду, у нас из ствола вылетает не одна, а две пули. Таким образом, стреляя продолжительными очередями по колоколу, мы услышим больше звонов в единицу времени, а больше звонов, значит больше энергии.
В такой аналогии закон Максвелла можно объяснить следующим образом: энергия звона увеличится, если пуля будет большим калибром, ну и конечно продолжительность стрельбы.
Таким образом можно сказать, что полная энергия фотона зависит от амплитуды, времени действия и частоты.
Как бы хорошо, но почему нет до сих пор такой формулы?
Честно говоря не знаю, вот недавний разбор полетов «инфракрасной проблемы» на форуме показал, что частоты избирательны, ИК(инфракрасный диапазон) действует на ядра, а УФ(ультрафиолет) на электроны. Пример: если мы будем светить ИК диапазон на металлические пластинки в ожидании фотоэффекта, то мы обречены на неудачу и не амплитуда, не продолжительность времени свечения нам не поможет и лишь УФ изменит ситуацию.
Так же и наоборот, если мы будем греть предметы УФ излучением, то потеряем также кучу энергии в пустую. Это просто малоэффективно. Самый оптимальный нагрев, это все же ИК диапазон, хоть он и менее энергетический по частоте, собственно в этом и есть парадокс, который на скорую руку, да ради прикола, назвал-инфракрасным парадоксом , и конечно все это на оглядку «ультрафиолетовую катастрофу».
Из всех этих парадоксов, да катастроф следует, ну с одной стороны разочарование в попытках описать полную энергию электромагнитного излучения - фотонов, а с другой стороны понимание, что есть разные формулы, для разных механизмов колебания частиц и их излучению. Похоже ядра атомов и молекулы отвечают за ИК диапазон, а за УФ в ответе электрон.
Казалось бы всё, всё кончено, можно расходится по домам, единого законно для полной энергии фотона нет и не будет, а нет, просто так не кто сдаваться не собирается. К фотону еще очень много вопросов, а ответов нет или они очень противоречивы, может ответив на них все, ну или хотя бы на часть, мы сможем приблизится к чему-то новому, может этот разбор полетов способен подвести к новому пониманию мироздания, к её новым законам.
Так разбирая туже инфракрасную проблему на форуме, прозвучала фраза, что мол для разных частиц, могут существовать и разные законы излучения. Ну если формула Максвелла не подходит к электронам(не возможно рассчитать начало фотоэффекта), а формула E = hv не подходит к ядру(не возможно рассчитать энергию ИК излучения), то почему они должны подходить к другим частицам? Кстати к нейтрону вроде как вообще не чего не подходит, так как он не излучает. А хотя должен в ИК. Не может же быть, что он невидимым или может?
Очередной подвох ждет тех, кто козыряя формулой E = hv, которая лежит в основе КМ(квантовой механики), которая говорит, мол чёто там она согласуется с линейчатыми спектрами атомов, мол дискретятся они там чего-то, взаимодействия идут только при определенной частоте, например в некоторых хим.реакциях, но эта формула не описывает всю энергию фотона, если глянуть на интенсивность, то есть тут на амплитуду спектров, то мы увидим разную яркость. Эта формула этого не описывает.
Кроме описанных выше законов слышал, но еще толком не успел вникнуть, в закон излучения абсолютно черного тела, а он ведь тоже может как-то влиять на подсчет полной энергии фотона, но это пол беды, если начать вникать дальше, то мы столкнемся с тем, что оказывается скорость света константа лишь в вакууме, а в разных средах она разная.
Далее вспоминается эффект Доплера, который если также объяснять «на пальцах», где фотон представить как пулю, а детектор их ловящий как колокол, то при отдаляющемся колоколе, звон будет реже, так как пули надо еще его догнать и наоборот, если колокол летит навстречу пули, то звон участится.
Конечно все можно поменять местами, можно колокол сделать неподвижным, а , скажем пистолет, то есть излучатель, то отдалялся, то приближался. Можно сделать чтоб все они двигались относительно друг друга, разницы нет, тут всегда будет смещение частоты, конечно при их разной скорости относительно друг друга.
Так движущийся навстречу "красному фотону" детектор зафиксирует, что фотон будет "не красный, а синий", так как количество срабатываний датчика увеличится.
То есть эф.Доплера по сути глоссит-энергия фотона зависит от приемника, точнее от скорости приемника.
Если Вы не поняли парадоксальность ситуации, то поясню еще раз,- энергия фотона зависит уже не от фотона, а от того, что его ловит. Фотон не знает какой у него цвет и для разных детекторов(наблюдателей), он будет разный.
И тут так и хочется сказать- энергия фотона относительна! Получается она также относительна, как и весь этот мир у Эйнштейна.
Да, как говорится- чем дальше в лес, тем больше дров. Дров конечно мы еще наломаем не мало, в этом нет сомнения, а пока посмотрите, что в этом буреломе творится, полюбуйтесь.
Что-то светится в сердце Млечного пути
Цитата: «На сегодняшний день в наших знаниях о гамма-лучах чего-то не хватает. Если темная материя там и есть, ее сигнал может быть скрыт.»
Про цитирую с другого источника: «Гамма-излучение образовано высокоэнергетическими фотонами, которые испускаются такими космическими объектами, как сверхновые, нейтронные звезды и черные дыры. Однако в центре Млечного Пути результаты подсчета всех известных источников радиации не соответствуют наблюдаемой картине, что заставило некоторых ученых предположить, что причиной избытка излучения является темная материя.»
А вначале написано это: «Однако реальная причина аномалии все еще остается неизвестной.»
То есть что мы имеем, а имеем мы в нашей галактике, в млечном пути, некое излучение, которое не понятно откуда берется. Излучение есть, а источников нет.
На мой взгляд, если особо не загоняться, то эту загадку- "повышенного сияния", можно объяснить и по классической оф.науки, например обратным эффектом Комптона, где мол повышение частоты излучения обязано взаимодействию фотонов низкой энергией, с электронами высокой энергией. Но почему-то ученые это игнорируют, им конечно виднее, так-то мне кажется, что они просто увлеклись поиском «новой физики», простые объяснения им не интересны, экзотики подавай))).
В таких поисках они пытаются объяснить это с привлечением дополнительных сущностей, дополнительных объектов которые и могут излучать нужное излучение-темная материя, вимпы и все такое и не кого не смущает, что темная материя по определению не должна не чего излучать, на то она и темная.
Что касается меня, то я конечно вижу все по своему, как и большинство независимых исследователей, я вижу как можно всё намного проще и без доп.сущностей и без эф. Комптона, надо просто вернутся к одной старой, но до сих пор революционной идеи, и посмотреть на нее по-новому.
В физике есть такое понятие - Бритва Оккама, которое глоссит:
Похоже это именно этот случай, обойдемся без черной нечисти :).
На самом деле об энтом я уже заикался и не раз, это то, что подходит и для объяснения черных дыр и для времени и может для чего еще, просто тогда я не въехал, что это не что иное, как по сути НОВЫЙ ЗАКОН ИЗЛУЧЕНИЯ и лишь где-то в диалогах с одним хорошим человеком, до меня это доперло.
И так смотрите, до этого у нас были законы, которые манипулировали волнами, фотонами и их характеристиками: амплитудой, временем действия, частотой. Потом был еще закон Доплера, который оперирует движением приемников и передатчиков.
Вспоминается еще разные материальные вещества, в которых свет замедлялся, но все эти среды, только уменьшают энергию электромагнитной волны, хотя есть исключение, кристаллы лазеров. В лазерах входящая энергия увеличивается и концентрируется, но чтоб не наломать тут дров, это надо разбираться отдельно, пока же понятно, что в вакууме не может быть столько кристаллов для наблюдаемого явления. Хотя есть еще и газовые.... Ладно, все-же пока закроем на это глаза и попробуем пропихнуть другую идею.
И так еще раз: до этого у нас все в основном оперировалось с тем, что и как летит(фотон с большой или малой частотой) и куда летит (навстречу детектору или от него), а теперь самое интересное, не кто и некогда не рассматривал где летит этот фотон? Нет я не про пролет через обычную материю, не про вещества, кристаллы и газы (хотя и это надо учитывать). Я про пространство.
Просто вспомните, что делает пространство у нас по Эйнштейну? Оно кривится? И что? А то, (то что луч по кривой у него летит это пол беды, я тоже не про это) похоже эта ткань еще и тянется! И что? А то, чем сильнее Вы натянете ткань, тем сильнее звон, звон это энергия, тут мы и с амплитудой может можем поиграться и с частой.
Самый близкий пример это гитарная струна, ослабьте её и вы увидите дряхлое колебание или вообще её отсутствие, натягиваете её и вы увидите нарастание звука, но тоже до определенного момента, до того, пока вы её не перетяните.
Удивительно, но похоже, похожая ситуация происходит и в космосе, чем плотнее гравитирующий объект, чем больше его масса, тем больше смещается спектр в синюю зону, вблизи же черных дыр, эта зона также продолжает сдвигаться и доходит до рентгеновского излучение, ну а дальше перетяжка пространства и то, что до этого охотно вибрировало, застыло в ожидании…. , а объект почернел.
Таким образом все сходится, ну по крайней мере на пальцах, на бытовом уровне обывателя-дилетанта.
Подведем итоги:
1.Энергия фотона относительна. Она зависит от силы гравитации, движения приемников и излучателей относительно друг друга, материальных сред через который она двигается.
2. Гравитация и электромагнетизм связаны между собой, и эта зависимость четко прослеживается если допустить, что свет, как волны, проводит не пустое пространство, а пространство которое из чего-то состоит и которое не просто кривится, а которое еще и тянется. Если это так, то это может стать фундаментом для искомой ТЕОРИИ ВСЕГО.
3. Для нового закона, нужна новая постоянная. Она нужна для описания единичного сегмента пространства, то есть то, из чего состоит пространство, должно иметь, что-то типа по свойствам близко к резинкам или пружинкам.
P.S.
Действительно, одной большой и монолитной пружиной или резиной тут не опишешь, т.к. там характеристики одновременно меняются по всей длине и сразу, мы же имеем дело с постепенным нарастанием…
Хотя конечно бывают и исключения, в виде конических пружин и т.п. :
Но это не наш случай, пространство вселенной не похоже на одну большую "пружину", это скорее набор из маленьких, но одинаковых, где растягивающиеся одна пружина, тянет за собой уже несколько таких же, в которых и уменьшается силы растяжение, а отсюда и все фокусы с энергией фотонов.
Конечно все это должно работать если пространство "не ничто, а нечто"©, это нечто из чего-то состоит и имеет объемную структуру из сегментов явно меньше самой маленькой частицы. Эти сегменты реагируют на присутствие в ней материи растяжением, вибрацией и т.п.
Если пространство не состоит из чего то бы ни было или если оно не тянется, то все построения не имеют физического смысла.
Действительно, не хочу никого запутывать, фильтруйте, это всего лишь может оказаться заблуждение дилетанта, а может и нет, покажет время.
Продолжение следует. >>>Часть 2
Источники: www.membrana.ru ;forum.if4.ru; гибридная теория всего; wikipedia и др., в том числе и по ссылкам в тексте.