Дискуссии - Наука

К.В. Киреев

Аннотация.

Если взять существование мельчайшей материальной частицы за отправную точку, то последующий анализ ей поведения показывает, что мельчайшей материальной частицей является «единичный» фотон – чья энергия в джоулях численно равна постоянной Планка. Результат анализа показывает фотон частицей, которая движется с периодическими, обязательными и регулярными отклонениями от линии распространения.

Ключевые слова: кривизна, мельчайшая частица, фотон, фант, тороидальное движение, кольцевое движение, ЭМ колебания, параллельные линии, Антонио Раньяда.

Abstract.

Let the smallest material particle exist. The subsequent analysis of its behavior shows that the smallest particle is the single photon. And he has the energy in joules is numerically equal to Planck's constant. The analysis shows the photon is a particle that moves with periodic, mandatory and regular deviations from the propagation line.

Keywords: curvature, the smallest particle, photon, phant, thyroidal motion, annular motion, EM oscillations, parallel lines, Antonio Fernández–Rañada.

 

Продолжаем тему, начатую в статье про гениальных математиков Лобачевского и Бойяи [1]. И теперь нужно выяснить, какой может быть мельчайшая материальная частица, которую нельзя разделить на более мелкие части, меньше которой уже ничего нет и быть не может. И она одна. Сначала о названии.

Древнегреческий термин «атом», благодаря Джону Дальтону, весьма удачно «нашёл» своё место в науке. У Демокрита атомы могут быть разными [2], а реальное различие сегодняшних атомов показывает Периодическая система элементов Д.И. Менделеева. Ещё известен термин «áмер», но он помогает Владимиру Акимовичу Ацюковскому в его исследованиях [3]. Так что идём далее.

С середины ХХ века на земле Байконурской просияло немалое количество больших и добрых людей. Вспомним Алексеенко Сергея Андреевича, прораба Гагаринского старта [4], в дальнейшем он Заслуженный строитель России. Волею судеб – вот его стихотворная строчка: «мы для судьбы всегда рабы», волею судеб и в силу производственной необходимости он непосредственно контактировал с Курчатовым Игорем Васильевичем – на Семипалатинском полигоне, с Королёвым Сергеем Павловичем – на Байконуре, с Устиновым Дмитрием Федоровичём – в московских кабинетах. До той же поры, будучи курсантом Военно-инженерной академии имени Куйбышева, он разработал теорию образования небесных тел и показал её Отто Юльевичу Шмидту – со стороны Отто Юльевича возражений не последовало. Свою теорию Сергей Андреевич назвал Фантафиз (1951 г.) [16], и показал, что образование небесных тел начинается с тождественных мельчайших частиц, коим он дал название «фант» – от fantasy. Вот и мы, не мудрствуя лукаво, в дальнейшем будем говорить о фанте.

1. Поскольку лицезреть его не удастся, в силу отсутствия «соответствующего инструмента» [5], то оговорим его неотъемлемое свойство – фант находится в непрерывном движении с постоянной скоростью. Если бы мы взяли неподвижную частицу, то для её движения, например, в составе световых лучей, потребовалась бы определённая прибавка, мол, с ней фант двигается, без неё покоится. Но в этом случае нужно говорить о двух изначальных частицах, что не соответствует нашему условию – частица должна быть одна. Нужно учесть, что не опровергнуты слова Ф. Энгельса: «движение не может быть создано, оно может быть только перенесено» [6]. Вот почему фант находится в непрерывном движении, и его атрибут, его постоянную скорость, будем обозначать как V_f.

2. Конечно, следующий вопрос, как именно движется фант? Возьмём «гипотетически пустое» пространство, чтобы отсутствовали любые внешние воздействия, и единственный фант в такой ситуации предоставлен самому себе. Суть поведения фанта подсказал Принцип Герца: … из всех кинематически возможных (т.е. допускаемых связями) траекторий действительной будет только та, у которой наименьшая кривизна. В нашем гипотетически пустом пространстве связей нет (физически и математически они равны нулю), и по этой причине траектория фанта должна иметь наименьшую для данного пространства кривизну. По мнению Б.Римана «из астрономических наблюдений следует, что мера кривизны везде постоянна и не может быть отлична от нуля» [7]. Вот почему формулируем Утверждение 1:

Фант имеет постоянную скорость и его движение происходит по линии, кривизна которой не может быть отлична от нуля.

3. Возможных линий с нулевой кривизной немало. И за отправную точку берём «подсказку» от Ацюковского Владимира Акимовича [3]: если в стеклянную тару с чистой водой комнатной температуры с высоты 2–3 см капнуть чернилами, то на пути движения капель (внутрь сосуда) периодически появляются тороидальные завихрения (у Ацюковского это рис. 4.5, с. 67 и эксперимент повторить может каждый). Подчеркнём обязательный момент для такого движения чернильных капель: на прямом пути кривизна не может быть отлична от нуля, а на поверхности тора равна нулю интегральная кривизна (в случае полного оборота или оборотов). Вот и выбираем движение фанта в два этапа: на первом движение идёт по прямой линии, на втором – движение происходит по поверхности виртуального тора. Утверждение 1 выполняется – повторим, кривизна прямой линии нулевая и на поверхности тора равна нулю интегральная кривизна. Чередование прямолинейных и тороидальных участков во время движения фанта происходит с неизбежностью, постоянно и непрерывно.

4. Начальным берём прямолинейный участок, после которого идёт тороидальный, здесь виртуальный тор самосоприкасающийся – у такого тора радиус образующей окружности равен радиусу направляющей окружности (бублик без дырки). После нескольких оборотов (их возможное количество оценим позже) фант вновь выходит на очередной прямолинейный участок. И обязателен вопрос о направлении вектора скорости. Правило – отклонение вектора при перемещении по замкнутому контуру равно произведению кривизны поверхности на площадь, охваченную этим контуром, – позволяет утверждать, что вектор скорости на новом участке совпадёт с направлением скорости предыдущего участка [8]. Поскольку, независимо от площади замкнутого (!) контура, что описывает фант по поверхности виртуального тора, интегральная кривизна поверхности тора равна нулю. Конечно, фант по поверхности тора совершает полный оборот. И мы формулируем Утверждение 2:

Направление прямолинейных участков не зависит от их номера.

Так что в целом, друг за другом, прямолинейные участки составляют беспредельную прямую линию.

5. Выделяем цикл движения – последовательность соседних участков: прямолинейного и следующего за ним тороидального. Величины для цикла будут помечены символом x.

6. Следующий шаг – в наше «гипотетически пустое» пространство помещаем сгусток, плотное образование, из N фантов. И данный сгусток по причине отсутствия внешних воздействий и всего иного, находясь в гипотетически пустом пространстве, не распадается. Конечно, сгусток при своём движении пробегает поочерёдно прямолинейные и тороидальные участки. И новый вопрос – изменятся ли протяжённость прямолинейного участка и радиус виртуального тора для сгустка из N фантов?

Из трёх возможных вариантов: не изменятся; увеличатся; будут меньше; рассматриваем лишь третий вариант – все протяжённости на участках движения сгустка из N фантов уменьшаются в N раз.

Пусть L_f – это протяжённость прямолинейного участка для одиночного фанта; L_fN – то же для сгустка из N фантов.

Они связаны соотношением: L_fN = К · L_f / N, (1)

где K – коэффициент пропорциональности. В дальнейшем всегда K = 1.

Аналогичное уменьшение претерпевают протяжённости тороидального участка и всего цикла (п. 5). С очевидностью имеем: пока одиночный фант выполняет один цикл, плотное образование из N фантов выполняет N циклов движения. Подобное соотношение обязательно и для продолжительностей; их получаем, если протяжённости разделить на постоянную скорость фанта. В частности, продолжительность для полного цикла одиночного фанта будет

T_x = L_x / V_f;

и то же для сгустка фантов T_xN = L_xN / V_f.

С учетом (1) получаем T_xN = T_x / N. (2)

7. Выражение (2) перепишем как:

T_xN = 1 : (N / T_x ). (3)

Здесь величина N/T_x показывает количество циклов в единицу времени, что называют частотой. Итак, частота циклов –

ν = N / T_x. (4)

Для случая T_x = 1сек, получаем

ν = N (5)

частота циклов равна количеству фантов в сгустке (при T_x = 1сек).

И из (3) получаем T_xN = 1/ν, (6).

Соотношение (6) встречается у всех периодических процессов, следовательно, движение сгустка фантов есть периодический процесс.

О реальности фанта.

8. Интерпретируем наши результаты хорошо известными периодическими колебаниями электромагнитного излучения, электромагнитными колебаниями (ЭМ колебаниями). С очевидностью мы получаем:

– один фант это самый малый фотон с энергией ε = h · 1, (7)

где множитель 1 обязателен для соблюдения размерности, и эту частицу в силу её малости можно называть “фотончик”,

– плотные образования или сгустки из N фантов это фотоны с нулевой массой покоя и с энергией ε = h · N,

– один цикл движения плотного образования (сгустка) фантов тождественен одному периоду ЭМ колебания,

– протяженность только прямолинейной части одного цикла (позже уточним, что внутри одного цикла есть два прямолинейных участка) равна общепринятой длине волны λ ЭМ колебания:

λ = L_fN, (8)

– продолжительность же одного цикла с учётом движения фантов на тороидальных участках равна продолжительности одного периода ЭМ колебания,

– скорость фанта V_f есть фактическая скорость движения фотонов на всех участках движения – прямолинейных и тороидальных.

9. График ЭМ колебания — это синусоида с положительной и отрицательной полуволнами. Для полного соответствия между движением фантов и формой синусоиды ЭМ колебания внесём нужные уточнения в результаты нашего анализа:

– максимумы полуволн синусоиды соответствуют двум тороидальным участкам движения, следовательно, в одном цикле движения фантов должно располагаться два тороидальных участка, между которыми имеет место прямолинейный участок, тороидальные участки располагаются синхронно с максимумами полуволн,

– полуволны имеют разные знаки, и на тороидальных участках для положительной полуволны оставляем только верхнюю «половину» виртуального тора с адекватным движением фантов и для отрицательной полуволны лишь нижнюю «половину» виртуального тора с уместным движением фантов (направления условны, ведём речь для плоского листа),

– ЭМ излучения имеют поляризацию, для полного соответствия этому факту фанты будут двигаться по «чистым» окружностям – одна вверх (для положительной полуволны) и после прямолинейного участка вторая окружность вниз (для отрицательной полуволны), «половинки» торов исключаем, они заменены виртуальными окружностями,

– в итоге наших уточнений цикл движения сгустка фантов состоит из четырех участков – 1) прямолинейного, 2) окружность вверх, 3) второго прямолинейного, 4) окружность вниз. И далее следующий цикл. По отношению к графику синусоиды можно говорить о сдвиге фазы на 90º.

См. Рисунок.

10. Вместо тороидального движения мы перешли на движение по окружности. Но выполняется ли Утверждение 1? Нулевая кривизна для наших «окружностей» не вызывает сомнения. Размеры фанта малы, Бунин В.А. пришёл к выводу – «грубая оценка на базе экспериментальных данных даёт размер микроструктуры эфира» менее 10^-200 м [12]. И радиус любой окружности по отношению к размеру фанта оказывается бесконечно большим (комптоновская длина волны для протона 1,32⋅10⁻¹⁵ м), по этой причине любая окружность для фанта равнозначна прямой, кривизна которой не может быть отлична от нуля.

11. Радиоволны излучаются и принимаются антенной – диполем, расположенной перпендикулярно линии распространения радиоволн (Г.Герц). Сей момент доказывает, что энергетическое взаимодействие фотона с антенной происходит лишь во время движения фантов по «окружности вверх» и «окружности вниз» (или точнее, на отклонениях от линии распространения). Это наш первый вывод.

Второе. Наличие двух плеч у антенны–диполя подтверждает наш вывод о существовании двух окружностей движения внутри одного цикла, и окружности движения располагаются по разные стороны от линии распространения.

И третье. Вертикальное расположение окружностей движения на противоположных сторонах от линии распространения (от прямолинейных участков, как бы, вверх и вниз), обуславливает поперечный характер ЭМ излучения. Для световых колебаний этот факт доказан Френелем О.Ж..

12. Стал очевидным физический смысл зависимости ε = h · ν. С учётом (5) энергия фотона выглядит

ε = h · N. (9)

Следовательно, энергия фотона с ростом частоты увеличивается по причине большего количества фантов (фотончиков) в сгустке, который для нас и есть фотон.

13. В теории антенн известна величина – действующая длина антенны. Это такая длина, при которой по всей антенне имеет место равномерное распределение тока. Действующая длина для одного плеча диполя равна [9]:

l_a = λ / 2π. (10)

Поскольку ток в антенне обусловлен поступающими фотонами (этого требует закон сохранения энергии), он может протекать лишь там, где фотоны попадают на плечо диполя, и ток уменьшается на тех участках антенны, куда фотоны не долетают. Поэтому равномерное распределение тока возможно у антенны, чья длина равна диаметру той окружности движения, по которой движется сгусток, отклоняясь от линии распространения.

Диаметр окружности движения сгустка

D_C = L _CN / π. (11)

где L _CN – величина окружности движения.

Приравниваем (10) и (11): λ / 2π = L_C / π

и получаем длину окружности движения

L_CN = λ / 2. (12)

Но внутри одного цикла у нас две противоположно расположенные окружности движения (п. 11), и совместная длина двух окружностей внутри одного цикла равна

L_CX = 2·L_CN = λ. (13)

С учётом (8) полная протяженность цикла равна:

L_xN = L_fN + 2 · L_CN = 2 · λ, (14)

Полную же продолжительность цикла (а это движение по двум прямолинейным участкам плюс движения по окружностям вверх и вниз) берём из (6):

T_xN = 1 / ν. (15)

Отсюда скорость движения фанта, их сгустков, а также фотонов, равна

V_f = L_xN / T_xN = 2 · λ · ν = 2С. (16)

 

Траектория фотона при N = m.

Траектория фотона при N = 2m.

Рисунок.

 

Дополнительные аргументы.

А1. В первую очередь «удивляет» кольцеобразное движение фотонов (сгустка фантов) по окружностям, что обыденно не встречается.

Однако, в 1989 году Антонио Фернандес – Раньяда (Antonio Fernández–Rañada) из Мадрида нашёл замкнутые решения уравнений Максвелла, опираясь на расслоения Хопфа [10]. А физики Вильям Ирвин (William Irvine) и Дирк Боумистер (Dirk Bouwmeester), показали, что среди замкнутых решений есть и устойчивые [11]. Следовательно, результаты Раньяды и Ирвина с Боумистером «разрешают» кольцеобразное движение фотонов.

А2. Скорость фотонов (и фантов) получили 2С, с округлением это 600 000 км за секунду (16). Но это результат для случая, когда фотон при своём движении выполняет лишь один оборот по окружности. Что не очевидно.

Если же на окружностях выполнять по два оборота, то скорость будет 3С. По три оборота на каждой окружности – скорость должна быть 4С. И так далее. Цифровые значения скоростей здесь получаем – 600, либо 900, либо 1200 тыс. км.

В литературе же удалось обнаружить лишь цифру в 600 000 км за секунду, эту величину получил Бунин Валентин Алексеевич для скорости гравитационного взаимодействия, и он опирался на иные аргументы [12]. Вот почему в данном тексте для скорости фотонов и фантов оставлено 2С.

А3. Аргументом в пользу адекватности нашей интерпретации выполненого анализа разрешите считать и образование «массы покоя» по варианту Угарова В.А. [13]. Владимир Александрович показал, что массу покоя формируют даже пара фотонов, если векторы их скоростей не параллельны друг другу. Но уместно ли говорить о «массе покоя» для фотонов, разлетающихся со скоростью света? А вот формирование массы покоя при кольцеобразном движении фотонов позволяет сформированной массе действительно «покоиться» на месте – детали и подробности изложены в [14].

ВЫВОДЫ.

В1. От гипотетически пустого пространства переходим к нашему реальному окружению. И позволительно говорить, что «эфир» есть сонмище фотонов – разных по своей величине, энергетике и количеству фантов–фотончиков. Как известно – Звездам числа нет, Бездне дна!

И все без исключения «участники» эфира имеют кроме прямолинейного движения и участки с кольцеобразным движением. Возможно отсутствие кольцеобразных участков у единичного фанта (без доказательства).

В2. Всё вышеизложенное характеризует фотон, как частицу, что двигается «витиевато». Фотон – частица, которая стабильно и периодически отклоняется от линии своего распространения как в одну, так и в противоположную сторону, не в этом ли «естества устав», вспоминая Ломоносова. Доступный на сегодня анализ показал, что отклонения фотона от линии распространения возможны по окружностям. Однако, при попытках измерения перемещений фотона, используемые методы недостаточно точны, в силу чего движение фотонов отображается синусоидой.

В3. У фантов (фотончиков) отсутствует энергетическое взаимодействие друг с другом, поскольку у них нет градаций объёма и скорости, нет меньших частиц. Но чем можно объяснить движение фотонов, сгустков фантов, когда им приписывают миллиарды лет существования. Тем, что движение фантов данного сгустка происходит по параллельным линиям, конечно, виртуальным. Лобачевский в своих «Геометрических исследованиях» подчёркивает: «Чем далее параллельные линии продолжаются в сторону параллельности, тем более они друг к другу приближаются» [15]. Следовательно, сгусток фантов движется, как на прямолинейных участках, так и при движении по окружностям, по параллельным и всё более плотно расположенным линиям. Что позволяет утверждать – без причины фотон не распадается.

И вот Эффект Комптона показывает возможную причину распада фотона: при столкновении падающего фотона с электроном параллельные линии фотонных фантов оказываются достаточно близко к параллельным линиям фантов электрона (а возможно, что и перемежаются). В результате подобного сближения (или «перемешивания») виртуальных параллельных линий движения часть фантов из падающего фотона переходят к электрону. И мы замечаем уменьшение частоты у рассеянного излучения (Комптон фиксировал увеличение длины волны) и изменение положения «электрона отдачи». Первый момент обуславливался меньшим количеством фантов в сгустке, второй имел место по причине большего количества фантов в электроне.

В4. И наш анализ позволяет назвать мельчайшей материальной частицей «единичный» фотон с энергией ε = h · 1, допустимое название – фант или фотончик. Все возможные взаимодействия, как между собой, так и с материальными телами, происходят на участках отклонения от прямолинейного распространения, на участках кольцеобразного движения.

Литература:

1. Киреев К.В. О гениальных математиках Лобачевском и Бойяи, режим доступа: http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001h/00164741.htm

2. Лурье С. Я., Демокрит. Л, 1970,

3. Ацюковский В.А., Общая эфиродинамика, М. 1990.

4. Алексеенко С.А., Взгляд из котлована на строительство первого космического старта. Режим доступа: https://testpilot.ru/espace/bibl/tm/1991/4-bayikonur.html

5. В.К. Чебанов, Краткий отклик на статью Гореликова Л.А. «Глобальный факт, не замеченный наукой ХХ века». Режим доступа: http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001h/00164830.htm

6. Энгельс Ф. Анти-Дюринг, М, 1973, с. 55.

7. Риман Б. О гипотезах, лежащих в основании геометрии. //Сб. «Альберт Эйнштейн и теория гравитации. К100-летию со дня рождения». М,1979, с. 32.

8. Каган В.Ф. Геометрические идеи Римана и их современное развитие. М, 1933, с. 61.

9. Справочник радиоконструктора, М, 1983. с.539.

10. Ranada A. F. A topological theory of the electromagnetic field. Lett. Math. Phys. 18, (1989) - 97–106. Режим доступа:

http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001h/00164484.htm

11. Irvine W.T.M. and Bouwmeester D. Linked and knotted beams of light. Nature Physics 4 (Sept.) 2008. – 716 – 720. Режим доступа:

http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001h/00164591.htm

12. Бунин В.А., Единые электрогравитационные уравнения математической физики и геофизика. Режим доступа:

http://www.trinitas.ru/rus/doc/0001/005d/2606-bn.pdf

13. Угаров В.А., Специальная теория относительности, М, 2005.

14. Киреев К.В., Фотоны логично считать основой мироздания – 2. Режим доступа: http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001h/00164542.htm

15. Лобачевский Н.И, ПСС, Том первый, Сочинения по геометрии, М-Л, 1946, с. 93.

16. Алексеенко С.А., Цивилизация бесконечна. Режим доступа: http://www.razlib.ru/yezoterika/civilizacija_beskonechna/p1.php

[Обсуждение на форуме «Публицистика»]