Многие природные явления, окружающие человека, имеют волновую природу, связаны с колебанием среды, с волнами в среде.
Волны это периодические изменения характеристик среды, сопровождающиеся переносом энергии внутри этой среды.
При этом колебания элементов среды могут быть продольными или поперечными по отношению к направлению распространения волны. В ходе этих колебаний в направлении распространения волны переносится энергия, но не масса.
Примером таких волн в среде могут служить звуковые волны в воздухе, волны на поверхности воды и т.п. Любые волны характеризуются частотой колебания, амплитудой колебаний, скоростью распространения в среде и другими параметрами. Как правило, колебание объекта приводит к колебаниям элементов среды в виде сферической волны. Амплитуда такой волны быстро затухает с пройденным расстоянием.
Современная физика считает, что аналогичные волновые явления присущи гравитационным и электромагнитным полям, носителями которых являются массивные тела и электрические заряды.
Общая теория относительности утверждает, что вокруг любого тела, имеющего массу, существует гравитационное поле, посредством которого осуществляется гравитационное взаимодействие с другими телами. Поскольку скорость передачи взаимодействий ограничена скоростью света, то при движении или колебании массивного тела происходят деформации гравитационного поля этого тела. При периодическом колебании тела эти деформации распространяются в пространстве в виде сферических волн. Такие волны называются гравитационными. В силу того, что амплитуда таких волн быстро уменьшается с расстоянием, их регистрация является очень проблематичной. Практическая возможность регистрации гравитационных волн возможна только в случае очень сильной деформации гравитационного поля, аналогичной тому, которая происходит при слиянии черных дыр. Считается, что в 2015 году был осуществлён успешный эксперимент по регистрации гравитационных волн от слияния черных дыр. Это открытие было удостоено Нобелевской премии в 2017 году. В данной публикации я не хочу обсуждать это поспешное решение Нобелевского комитета по такому сомнительному эксперименту, установившему довольно очевидный факт наличия колебаний поля. Ведь почему-то не дали премию за открытие и широкое применение в технике колебаний электромагнитного поля.
В чём же заключается открытие? Может быть, был обнаружен гравитон, считающийся квантом гравитационного поля? Нет. Был обнаружен факт колебания гравитационного поля, установлена амплитуда его колебания, что было интерпретировано как последствие слияния черных дыр.
Ни до, ни после этого открытия никто из физиков не сомневался в существовании гравитационных волн. Причём именно волн, представляющих собой сферические волны деформации гравитационного поля. Но почему же тогда никто не рассматривает аналогичное явление для электромагнитного поля? Ведь существует носитель электромагнитного поля – электрический заряд. При медленных периодических колебаниях электрического заряда происходят деформации электрического поля заряда, которые распространяются в пространстве в виде сферических волн. Именно электромагнитные волны такого типа называются радиоволнами. Они характеризуются частотой колебания, амплитудой колебаний, скоростью распространения в среде и другими параметрами. Радиоволны имеют исключительно волновую природу, что принципиально отличает их от других видов излучения, включая фотоны, которые имеют квантовую природу. Фотоны, как и другие виды квантов электромагнитного поля, характеризуются только частотой, однозначно определяющей их энергию. Энергия фотонов не изменяется при распространении в однородной среде, что отражает их квантовую природу. Именно в таком смысле надо понимать утверждение о том, что радиоволны и фотоны имеют разную природу, что я обсуждал в публикации «Часть 1.12. Фотоны и радиоволны имеют разную природу».
Почему же в настоящее время считается, что радиоволны тоже распространяются в виде квантов электромагнитного поля, как и фотоны? Почему гравитационные волны это волны поля, а радиоволны, которые являются такими же деформациями электромагнитного поля, почему-то считаются квантовыми объектами? Ведь вырисовывается очень странная ситуация. Если современная физика считает, что радиоволны имеют квантовую природу, то почему же никто не занимается обнаружением колебаний электромагнитного поля в виде сферических волн деформации поля, аналогичных гравитационным волнам. Ведь за гравитационные волны вручили Нобелевскую премию. Неужели никому не нужна такая премия за открытие аналогичных электромагнитных волн?
Утверждение, что радиоволны имеют не квантовую, а волновую природу, допускает экспериментальную проверку. Современная физика считает, что гравитационные и электромагнитные взаимодействия это различные виды фундаментальных взаимодействий. Поэтому электромагнитные поля не взаимодействуют с гравитационными полями. Следовательно, радиоволны, в отличие от фотонов, не должны отклоняться в гравитационном поле. Обнаружить это возможно. Вот только кому это надо?