 |
Квантовые перебросы: скоррелированные перераспределения энергии.
|
|
|
|
Опыт Басова (3.3) с полной очевидностью показывает, что световая энергия может быть переброшена на расстояние, практически, мгновенно – по крайней мере, для расстояний в несколько метров. Этот результат убийственен не только для теории относительности, но и для традиционных представлений о свете как о порциях энергии, летящих в пространстве между атомами со скоростью c. Выше (3.4) мы излагали, что кванты световой энергии отнюдь не летят в пространстве между атомами. Ведь, по логике «цифрового» мира, обладателем физических энергий в любых её формах может быть только вещество (1.1). Значит, и световая энергия может быть локализована только на веществе – на атомах. Отсюда и следует, что световая энергия должна передаваться с атома на атом без прохождения по разделяющему эти атомы пространству.
Такую «над-пространственную» передачу световой энергии на расстояние, непосредственно с атома на атом, могут обеспечить, на наш взгляд, лишь соответствующие программные средства, управляющие «цифровым» миром. Выше мы уже говорили о Навигаторе (3.4), который сканирует пространство со скоростью c в поисках атома-адресата, которому может быть переброшен квант световой энергии с возбуждённого атома – и, после того как атом-адресат найден, производится почти-мгновенный переброс этого кванта. Но, когда мы говорили об этих квантовых перебросах энергии возбуждения с атома на атом, у читателя могло сложиться впечатление, что энергия возбуждения прибавляется к энергии атома – так, что приобретение энергии возбуждения атомом увеличивает его полную энергию, а избавление от энергии возбуждения, наоборот, полную энергию уменьшает. Такие представления, на наш взгляд, некорректны, поскольку у атома, отдающего квант энергии возбуждения, и у атома, приобретающего такой же квант, полные энергии остаются прежними.
|
|
|
В самом деле, хорошо известно, что для ионизации атома, находящегося в возбуждённом состоянии, требуется сообщить ему меньшее количество энергии, чем для его ионизации из основного состояния. Причём, сумма энергии возбуждения и энергии связи атомарного электрона является при этом постоянной величиной, равной энергии ионизации из основного состояния. Напрашивается вывод о том, что энергия возбуждения не передаётся атому откуда-то извне – она появляется за счёт такой же по величине убыли энергии связи. Более подробно мы будем говорить об этом в 4.4; сейчас же обратим внимание на то, что у атома энергия возбуждения и энергия связи образуют сопряжённую пару энергий: увеличение одной из них происходит за счёт уменьшения другой, и наоборот – а их сумма остаётся постоянной. Применительно к распространению света это означает, что, при так называемом поглощении кванта света, атом не приобретает энергию сверх той, которую он имел: здесь происходит всего лишь превращение части энергии связи в энергию возбуждения – а полная энергия атома остаётся прежней. Аналогично, при так называемом излучении кванта, происходит противоположное перераспределение энергий в атоме – опять же, с оставлением его полной энергии прежней. Мы приходим к парадоксальному выводу: при квантовом перебросе энергии возбуждения с атома на атом, соответствующая порция энергии никуда не перемещается – полная энергия атома-отдающего не уменьшается, а полная энергия атома-принимающего не увеличивается. Другими словами, квантовый переброс энергии возбуждения представляет собой всего лишь скоррелированные перераспределения энергий у пары атомов: соответствующая управляющая программа скачком опускает вниз «разделительную планочку» между энергией возбуждения и энергией связи у атома-отдающего, и на столько же поднимает вверх эту «планочку» у атома-принимающего. Эти-то скоррелированные перераспределения энергий у пары атомов и порождают иллюзию перемещения кванта световой энергии с одного атома на другой. Как ни дико это выглядит на первый взгляд, но при распространении света никакого потока энергии в пространстве нет, ибо каждый атом остаётся при своём! Заметим, что такой подход легко и непринуждённо объясняет, почему при распространении света не переносится импульс (3.2)!
|
|
|
Ох, как трудно ортодоксам принять вывод об отсутствии потока энергии при распространении света! Больно сильно этот вывод задевает иллюзии, которые уютно утряслись в их подсознании. «Вы утверждаете, что по лазерному лучу не передаётся энергия? – радуются они. – Но это же смешно, молодой человек! Лазерный луч поджигает дерево, плавит и испаряет металл! Ясно же, что температура мишени повышается оттого, что туда вкачивается энергия, которая приходит по лазерному лучу!» Минуточку, любезные. То, что температура мишени повышается – это, действительно, ясно. Но температура мишени повышается вовсе не из-за того, что в неё вкачивается энергия. Вы, любезные, сначала разберитесь, что такое «температура» - это вовсе не мера энергосодержания. По всем канонам термодинамики и статистической физики, температура характеризует не энергосодержание ансамбля частиц, а статистику распределения энергий в этом ансамбле – т.е. как раз соотношения между энергиями из сопряжённых пар (5.9), в частности, энергий возбуждения и энергий связи у атомарных электронов. Лазерный луч всего лишь деформирует эти соотношения: энергии возбуждения в атомах мишени растут, а энергии связей в них уменьшаются, но суммы тех и других остаются прежними. Температура мишени при этом повышается, а полная энергия мишени – нет. При лазерном испарении и лазерной ионизации вещества всё происходит совершенно аналогично – но здесь в игру с превращениями энергий вступают кинетические энергии частиц, которые, вместе с собственными энергиями частиц, также образуют сопряжённые пары (5.9). Всё происходит в согласии с принципом автономных превращений энергии (4.4): увеличение температуры вещества обусловлено лишь перераспределениями энергий его частиц, но полные их энергии при этом не изменяются.
|
|
|
Таким образом, впечатляющим спецэффектам при лазерном воздействии на вещество ничуть не противоречит вывод о том, что при распространении света происходят перебросы, с атома на атом, не энергии, а всего лишь её перераспределений.
Крах концепции фотона.
Приведём краткую сводку особенностей, ставящих под сомнение существование фотонов – как их традиционно представляют, т.е. как автономных порций световой энергии, летящих в пространстве со скоростью света.
Порции световой энергии существуют лишь на атомах: они перебрасываются на расстояние непосредственно с атома на атом, без прохождения по разделяющему их пространству – причём, практически, мгновенно (3.3). При этом не переносится импульс: никакой «отдачи» у атомов при квантовом перебросе световой энергии не происходит (3.2). Этот вывод совершенно естественен, если учесть, что при квантовом перебросе световой энергии производится не перенос энергии с атома на атом, а производятся всего лишь скоррелированные перераспределения энергий у этих атомов – так, что их полные энергии остаются прежними (3.10).
Фотоны, далее, не испытывают гравитационных сдвигов частоты (2.7): этим сдвигам подвержены лишь квантовые уровни энергии в веществе (4.7). Совершенно аналогично, фотоны не испытывают квадратично-допплеровских сдвигов частоты: этим сдвигам также подвержены лишь квантовые уровни энергии в веществе (4.7).
Фотоны не испытывают и линейно-допплеровских сдвигов частоты (1.8): с этими сдвигами имеет дело Навигатор (3.4), но сама перебрасываемая порция энергии не изменяется от того, что отдающий и принимающий атомы каким-то образом движутся.
Фотоны не могут превращаться в вещество, и обратно. Традиционные представления об аннигиляции и рождении электрон-позитронных пар, в которых подразумевается полноценность фотона как частицы, основаны на недоразумениях. Ниже (4.8) мы приведём анализ экспериментов, который показывает, что электрон и позитрон при аннигиляции не исчезают полностью: излучая, при таком событии, один гамма-квант с энергией 511 кэВ, они образуют структурное образование с массой электрона и нулевым электрическим зарядом – которое, при сообщении ему достаточной энергии возбуждения, способно диссоциировать на пару электрон-позитрон. К тому же, не наблюдалось прямого превращения гамма-кванта в электрон-позитронную пару: эта пара вылетает из ядра, в которое попадает гамма-квант с достаточной энергией (4.8). Таким образом, о взаимопревращениях между веществом и фотонами говорить не приходится.
|
|
|
Фотон, конечно, не обладает никаким спином. Спин – это придумка теоретиков даже для случая электрона (4.2), а для случая фотона – это, если можно так выразиться, придумка в квадрате. Не существует ни физической модели спина фотона, ни экспериментальных подтверждений его наличия. Какие тут могут быть подтверждения? «Подтверди то – не знаю, что» - не иначе. Впрочем, из высоконаучных соображений следует, что частицы с целым спином – который приписан и фотону – обязаны подчиняться вполне определённой квантовой статистике, по типу Бозе-Эйнштейна. А именно: в коллективе таких частиц, все они стремятся пребывать в одинаковых состояниях – в частности, иметь одинаковую энергию. И нас пытаются убедить в том, что фотоны именно так себя и ведут. И даже пример приводят: лазерную генерацию! Тогда позвольте заметить, что лазерное излучение составляет ничтожнейший процент от всего излучения в природе: оно является не правилом, а жалким исключением. Хуже того, даже в случае лазера следует очень постараться, чтобы подавить все моды, кроме одной, чтобы обеспечить одночастотный режим генерации – ведь любая другая мода «пролазит» при малейшей возможности! Где же оно, стремление фотонов иметь одинаковую энергию?! Да и вообще, говорить о статистике фотонов просто смешно. Сделай одни условия генерации – «статистика» фотонов будет одна, а сделай другие – и «статистика» будет другая. Детский сад какой-то!
И, в довершение ко всему этому, на фотоны не действует тяготение (3.9)!
Что же остаётся от традиционной концепции фотона? Эта концепция совершенно излишняя с позиций нашей модели «цифрового» физического мира, процессы в котором происходят в результате работы программных предписаний, обеспечивающих выполнение физических законов. Так, распространение света управляется Навигатором (3.4). Такой подход избавляет от необходимости приписывать фотону необъяснимые свойства, прикрываемые термином «корпускулярно-волновой дуализм», поскольку за особенности распространения света, в том числе и за волновые свойства, отвечает Навигатор. При таком подходе немедленно устраняются парадоксы, связанные с «редукцией волнового пакета» для фотона в явлениях интерференции и дифракции, с «интерференцией» фотонов, летящих поодиночке, с «интерференцией» фотона с самим собой, и т.п.
|
|
|
Физика радикально упрощается, если осознать, что никаких фотонов нет!
Ссылки к Разделу 3.
А1. С.Артёха. Критика основ теории относительности. Веб-ресурс http://www.antidogma.ru/russian/
А2. Н.Е.Алексеевский и др. ЖЭТФ, 43, 3 (1962) 790.
А3. И.А.Авенариус и др. Письма в ЖЭТФ, 14, 9 (1971) 484.
А4. A.M.Akulshin, S.Barreiro, A.Lezomo. Phys.Rev.Lett., 83 (1999) 4277.
Б1. М.Борн. Атомная физика. «Мир», М., 1965.
Б2. Н.Г.Басов, Р.В.Амбарцумян, В.С.Зуев, и др. ЖЭТФ, 50, 1 (1966) 23.
В1. L.J.Wang, A.Kuzmich, A.Dogaru. Nature, 406 (2000) 277.
Г1. А.А.Гришаев. К вопросу о равновесном излучении. – Доступна на http://newfiz.narod.ru
Г2. М.М.Гуревич. УФН, 56, 3 (1955) 417.
Г3. М.М.Гуревич. УФН, 78, 3 (1962) 463.
Г4. А.А.Гришаев. О так называемом давлении света. – Доступна на http://newfiz.narod.ru
Г5. А.А.Гришаев. Рассеяние рентгеновских лучей: о чём свидетельствует анти-комптоновская компонента. – Там же.
Г6. А.А.Гришаев. Новый взгляд на сущность эффекта Мёссбауэра. – Там же.
Г7. В.И.Гольданский и др. ЖЭТФ, 54, 1 (1968) 78.
Г8. А.А.Гришаев. О главной причине эволюций орбиты ИСЗ «Эхо-1». – Доступна на http://newfiz.narod.ru
Г9. А.А.Гришаев. Навигатор квантовых перебросов энергии. – Там же.
Г10. А.А.Гришаев. Проблема «волны-кванты» в абсолютных измерениях лазерных частот. – Там же.
Г11. А.А.Гришаев. Классификация различных методик измерения скорости света в вакууме. Измерительная техника, 2 (1996) 3. – Доступна также на http://newfiz.narod.ru
Г12. А.А.Гришаев. О причинах сдвигов спектральных линий звёзд. – Там же.
Д1. В.Демтрёдер. Лазерная спектроскопия. Основные принципы и техника эксперимента. «Наука», М., 1985.
Д2. Ю.С.Домнин, Г.А.Ёлкин, А.В.Новосёлов, и др. Применение холодных атомов цезия в квантовых стандартах частоты. Квантовая электроника, 34, 12 (2004) 1084.
Д3. Document conserning the New Definition of the Metre. Metrologia, 19 (1984) 163.
Е1. А.С.Енохович. Справочник по физике и технике. «Просвещение», М., 1976.
И1. Г.Ивченков. Самое важное подтверждение ОТО, или что измерил лорд Эддингтон в 1919 г. http://new-idea.kulichki.net/?mode=art&pf=eddington.htm
К1. A.H.Compton. A quantum theory of the scattering of X-rays by light elements. Phys.Rev., 21, 5 (1923) 483.
К2. Crane, Gaerttner, Turin. Phys.Rev., 50 (1936) 302.
К3. Р.Н.Кузьмин и др. ЖЭТФ, 56, 1 (1969) 167.
К4. Космонавтика. Энциклопедия. В.П.Глушко, гл. ред. «Сов. энциклопедия», М., 1985.
К5. А.А.Курский. Почему постоянна «солнечная постоянная». Веб-ресурс http://kaa.inauka.ru Статья «Электромагнитное взаимодействие», Прил.1.
Л1. Ж.Леконт. Инфракрасное излучение. «Гос. изд-во физико-математической литературы», М., 1958.
Л2. П.Н.Лебедев. Физические причины, обусловливающие отступления от гравитационного закона Ньютона. В: «Избранные сочинения», А.К.Тимирязев, ред. «Гос. изд-во технико-теоретической литературы», М.-Л., 1949. Стр.181-188.
Л3. П.Н.Лебедев. Опытное исследование светового давления. Там же, стр.151-180.
Л4. В.И.Левантовский. Механика космического полёта в элементарном изложении. «Наука», М., 1974.
Л5. Г.С.Ландсберг. Оптика. «Гос. изд-во технико-теоретической литературы», М.-Л., 1940.
Л6. D.E.Lebach, B.E.Corey, I.I.Shapiro, et al. Phys.Rev.Lett., 75, 8 (1995) 1439.
М1. D.O.Muhleman, R.H.Hudson, D.B.Holdridge, et al. Science, 132 (1960) 1487.
Н1. D.E.Nagle et al. Phys.Rev.Lett., 5, 8 (1960) 364. Имеется перевод: Эффект Мессбауэра. Сборник статей. Ю.Каган, ред. «Изд-во иностр. литературы», М., 1962. Стр. 323, статья 30.
О1. А.Н.Ораевский. Успехи физических наук, 168, 12 (1998) 1311.
П1. М.Планк. К теории распределения энергии излучения. Избранные труды, «Наука», М., 1975.
П2. М.Планк. О законе распределения энергии в нормальном спектре. Там же.
С1. Р.А.Сапожников. УФН, 70, 2 (1960) 387.
С2. О.Струве, Б.Линдс, Э.Пилланс. Элементарная астрономия. «Наука», М., 1967.
С3. О.Струве, В.Зебергс. Астрономия XX века. «Мир», М., 1968.
С4. A.M.Steinberg, P.G.Kwait, R.Y.Chiao. Phys.Rev.Lett., 71 (1993) 708.
С5. Солнце. В: Курс астрофизики и звёздной астрономии. А.А.Михайлов, ред. Т.3, часть 1. «Наука», М., 1964.
С6. Дж.Дж.Странатан. «Частицы» в современной физике. «Гос. изд-во технико-теоретической литературы», М.-Л., 1949.
Т1. П.С.Тартаковский. Кванты света. «Госиздат», М.-Л., 1928.
Ф1. Физический энциклопедический словарь. А.М.Прохоров, гл. ред. «Советская энциклопедия», М., 1983.
Ф2. К.Фрум, Л.Эссен. Скорость света и радиоволн. «Мир», М., 1973.
Х1. R.Hofstadter, J.A.McIntyre. Phys.Rev., 78, 1 (1950) 24.
Ч1. S.Chu, S.Wong. Phys.Rev.Lett., 48, 11 (1982) 738.
Ш1. Э.В.Шпольский. Атомная физика. Т.1. «Наука», М., 1974.
Ш2. I.I.Shapiro, H.M.Jones. Science, 132 (1960) 1484.
Ш3. R.S.Shankland. Phys.Rev., 52 (1937) 414.
Ш4. I.Shapiro. Fourth test of general relativity. Phys.Rev.Lett., 13 (1964) 789.
Ш5. I.I.Shapiro. Science, 157 (1967) 806.
Э1. А.Эйнштейн. Физика и реальность. Сборник статей. «Наука», М., 1965.
|
|
|
