Направление поиска

ПОИСК МОДЕЛИ ФОТОНА

Направление поиска

Учёные провели уже необозримое количество экспериментов, в которых участвуют фотоны. Выявлены почти все математические модели, описывающие их поведение. Можно уверенно утверждать, что уже сформировались условия для выявления электромагнитной структуры фотона. Попытаемся реализовать эту возможность путём тщательного анализа существующих математических моделей, описывающих поведение фотонов в различных экспериментах [158], [163], [164], [165].

Главная причина того, что фотон остается самым загадочным творением Природы, заключается в том, что фотон ведёт себя в рамках аксиомы Единства, а ученые описывают его поведение смесью математических моделей, часть которых работает в рамках аксиомы Единства, а другая – нет. Попытаемся разобраться в сути этой смеси [5], [25], [138], [155], [156], [160].

В XIX и ХХ веках считалось, что электромагнитное излучение является волновым. Оно формируется электрическими и магнитными полями, которые изменяются синусоидально во взаимно перпендикулярных плоскостях (рис. 11) [270].

Поведение такой модели излучения (рис. 11) описывается уравнениями Максвелла (52-55), которые он постулировал в 1865г. Мы уже показали, что они явно противоречат аксиоме Единства, поэтому есть основания полагать, что результаты их решения искажают реальность.

Чтобы убедиться в обоснованности нашего сомнения обратимся к исходной экспериментальной информации, якобы доказывающей достоверность этих уравнений. Известно, что такая информация базируется на результатах экспериментов Герца, проведённых им в конце XIX века. Проанализируем суть этих экспериментов [270], [271].

 

Рис. 11. Схема электромагнитной волны

 

Для регистрации процесса излучения Герц использовал провод, концы которого завершались сферическими шариками. Он придавал этому проводу форму окружности, квадрата или прямоугольника с регулируемым зазором между шариками (рис. 12). Такое устройство он назвал резонатором. Появление искры между шариками свидетельствовало о появлении тока в проводе резонатора. В некоторых опытах искра была такой слабой, что он наблюдал её в темноте при использовании увеличительного стекла или подзорной трубы.

Герц использовал в качестве источника высокого переменного напряжения катушку Румкорфа, с помощью которой генерировал искры в искровом промежутке 1 вибратора (рис. 12). Искровой промежуток 3 резонатора регулировался специальным микрометрическим винтом. Резонатор располагался вблизи вибратора в плоскости, перпендикулярной плоскости пластин 2, параллельно стержню вибратора 1 и симметрично относительно пластин [271], [256].

 

Рис. 12. Схема опыта Герца: 1 – искровой промежуток вибратора; 2 – пластины;

3 – искровой промежуток резонатора; 4 – проводящее тело или диэлектрик

 

Когда искровой промежуток 3 резонатора располагался сбоку, как показано на рис. 12, то искр в нём не было. Сразу обращаем внимание на то, что источником искры в резонаторе 3 были фотоны, излучаемые вибратором 1. Поскольку верхняя и нижняя половины резонатора 3 симметричны относительно вибратора 1, то фотоны возбуждали одинаковые потенциалы в обеих частях резонатора и искры отсутствовали.

Если к пластинам вибратора подносилось какое – либо проводящее тело 4, то, как считал Герц, оно деформировало поле вибратора, в результате резонатор оказывался не в нейтральном положении, и в его зазоре 3 появлялись искры. А мы добавим, что фотоны, отражённые от внесённого тела 4, увеличивали световой поток на нижнюю часть резонатора 3 и таким образом создавали разность потенциалов между его верхней и нижней частями. В результате в зазоре резонатора 3 появлялась искра. Герц обнаружил, что замена проводящего тела 4 диэлектриком не меняет результат опыта. Причина одна – увеличенный поток фотонов на нижнюю часть резонатора за счёт отражения от тела 4 не зависит от его свойств.

Но Герц был увлечён стремлением доказать справедливость уравнений Максвелла, поэтому он сделал вывод, о том, что электромагнитное поле Максвелла генерирует ток смещения не только в проводящих телах, но и в диэлектриках.

Такой вывод Герца давал основание считать ток смещения, входящий в уравнения Максвелла, реально существующим током [256], [270].

Однако, такое заключение автоматически противоречит факту отсутствия какого – либо тока в диэлектриках и над этим надо было задуматься не только Герцу, но всем его последователям. Но этого не произошло.

Ошибочная интерпретация Герца считалась достоверной более 100 лет. Это - удивительный факт, породивший горы научной макулатуры. До сих пор никому не удалось зафиксировать ток смещения экспериментально. Считается, что он фиксируется вместе с током проводимости, а в последние годы его появление приписывают конденсаторам.

Нам странно воспринимать вывод Герца о генерировании тока смещения в диэлектрике, так как он, как мы уже отметили, оставил невыясненными вопросы о влиянии на результат эксперимента световых фотонов, излучаемых в зазоре 1 вибратора в момент образования искры.

Разве можно игнорировать тот факт, что фотоны отражаются от проводящих тел или от диэлектриков почти одинаково?

Повторим ещё раз. Когда проводящее или изолирующее тело 4 отсутствует и зазор 3 резонатора симметричен относительно концов вибратора, то симметричный поток фотонов, поглощаемых проводом резонатора, формирует в верхней и нижней его частях одинаковый потенциал и искра отсутствует. Введение проводящего тела или диэлектрика 4 в зону лишь нижней части резонатора приводит к тому, что фотоны, излучённые в искровом промежутке 1 вибратора, отражаются от боковой стенки введённого проводящего тела 4 или диэлектрика и увеличивают общий поток фотонов на нижнюю часть резонатора. В результате резонатор превращается, грубо говоря, в термопару, которая генерирует наблюдавшиеся Герцем искры [256], [270], [271].

Уравнения Максвелла решаются в основном приближенными методами, которые полностью скрывают физическую суть описываемого процесса и делают её недоступной для понимания. Хорошо известно, что они дают приемлемый результат лишь в простейших случаях. Незначительное усложнение эксперимента полностью лишает их работоспособности, так как они описывают распространение не существующих в Природе электромагнитных волн (рис. 11) [270], [271].

Известно, что длина волны электромагнитных излучений изменяется в интервале 24 порядков , а уравнения Максвелла работают лишь в тех случаях, когда размеры антенн, излучающих или принимающих эти излучения, соизмеримы с длиной волны . Низкочастотный диапазон излучений имеет длину волны 1000 км., а величина её амплитуды до сих пор остаётся неизвестной. Нет никакого понятия о процессе передачи такой волной тонкостей информации, которую она несёт.

Уже разработан и выпускается прибор ИГА-1 (рис. 13), позволяющий проверить достоверность интерпретации опытов Герца. Имея чувствительность 100 пико вольт, он принимает естественные излучения с частотой 5 кГц и длиной волны на антенну диаметром 30 мм.

 

Рис. 13. Прибор ИГА – 1. Разработчик: Кравченко Ю. П.

 

Это - убедительное доказательство того, что электромагнитные волны Максвелла (рис. 11) не могут быть носителями излучений, поэтому поиск структуры реальной волны, передающей информацию в пространстве, - актуальная задача [270], [271], [276].

Дальше мы покажем, что уравнения Максвелла не имеют никакого отношения и к процессам работы трансформаторов, электромоторов и электрогенераторов. Это даёт нам основания поставить под сомнение существующую электродинамику, которая базируется на уравнениях Максвелла.

Случилось так, что параллельно с волновыми представлениями о природе излучений развивались представления о том, что оно генерируется корпускулами, которые формируют волны с параметрами, близкими к параметрам максвелловских волн.

Индийский ученый Бозе предположил в 1924 году, что излучаемое электромагнитное поле представляет собой совокупность фотонов, которую он назвал идеальным фотонным газом.

Английский учёный Алан Холден представил совокупность фотонов, формирующих волну, в виде шариков (рис. 14) [3]. В результате возникла задача выявления внутренней структуры шариков, формирующих такую волну. Но эта задача оказалась достаточно сложной.

Рис. 14. Схема фотонной волны длиною

Тем не менее, она была решена российской наукой и у нас есть возможность проследить последовательность её решения. Эту возможность надо считать необходимостью, так на ней базируется вся последующая информация о формировании и поведении обитателей микромира. Поэтому изучению теории фотона надо уделить особое внимание. Её математическое содержание многократно проще математических теорий электромагнитного излучения, господствовавших в ХХ веке. Тогда мало уделялось внимания пониманию физической сути излучений, поэтому сформировались условия, при которых математическое описание было поставлено на первое место. В этой монографии, посвящённой анализу поведения обитателей микромира, на первое место поставлено формирование физических представлений об их структурах и взаимодействиях, а на второе - их математическое описание.

Вполне естественно, что последовательность познания структуры фотона надо базировать на давно известных математических моделях, которые описывают его поведение в различных экспериментах. Поскольку фотонную волну (рис. 14) формируют корпускулы - фотоны, то теория, которая описывает их корпускулярные свойства, названа корпускулярной теорией фотона.