СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ

Вход или Регистрация

ПОМОЩЬ В ПАТЕНТОВАНИИ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ Научно-техническая библиотекаНаучно-техническая библиотека SciTecLibrary
 
Cтатьи и Публикации    Физика атома ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ ФОТОН? (ГИПОТЕЗА)

ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ ФОТОН? (ГИПОТЕЗА)

© Сергей Тевилин

г. Москва, (095) 396-18-27

E-mail: zao-cpta@mtu-net.ru

Звучное и красивое название фотон появилось несколько раньше, чем произведение постоянной Планка h на частоту электромагнитной волны v. Как известно переход из одного энергетического состояния в другое сопровождается поглощением или излучением порции энергии hv. К такому выводу вначале прошлого столетия пришел немецкий физик Макс Планк. Он показал, что только таким образом можно истолковать излучение раскаленных тел. Квантовый характер излучения делает неизбежным введение в рассмотрение корпускулярного аспекта электромагнитного поля. Да, говорилось в то время, поле излучается порциями, но порции есть некоторый цуг волн.

Важнейший шаг, т. е. признание того, излученная порция энергии hv есть энергия частицы, которую сразу окрестили фотоном, был сделан Эйнштейном, доказавшим, что только с помощью корпускулярных представлений можно объяснить явление фотоэлектрического эффекта, то есть вырывание электронов под действием света. Впервые на явление фотоэффекта обратили внимание Генрих Герц и русский физик Александр Столетов. В опытах Столетова было показано, что сила фототока пропорциональна интенсивности света. Энергия фотона идет на то, чтобы вырвать электрон из металла и придать ему скорость. Эйнштейн описал этот эффект уравнением hv = mv2/2 +A, где А - работа выхода электрона из металла.

Так, что из себя представляет фотон? Цуг волны, частицу или то и другое. Сделаем попытку и представим фотон как неинерциально-полевой элемент многоуровневой материи.

Множество существующих в мире подходов к объяснению модели и свойств фотона по своей сущности отражают выводы предлагаемых авторами теорий и гипотез по структуре материи. Предлагаемые модели фотонов у всех авторов занимают особенное положение и, как правило, не вписываются в традиционные рамки признанных в физике теорий. Целочисленный спин равный единице, масса покоя равная нулю, волна-частица (цуг волн), электронейтральность, бесконечное время жизни - вот краткая характеристика фотона. Прочитать о фотонах как квантах света, волны и светового луча можно во всех учебниках физики. В классификации частиц фотон занимает отдельную строку и ни с какой частицей, кроме электрона, он тесно не связан. Форма траектории движения фотонов предлагается физиками разной: от электромагнитных колец Брэгга до эфирных дорожек Кармана. Структуру и состав фотона никем не раскрывается. Сделаем попытку и предложим две гипотезы отражающие: первое- выбранный прототип для фотона и второе- физический состав (начинку) фотона.

1. Гипотеза первая. Фотон как нейтральный электрон Foton = е0

Я предлагаю совершенно отличную от всех существующих гипотез моделей неинерциально-полевую модель фотонов. В основу идеологии общей неинерциальной физики ОНФ автором принят главный и очевидный принцип, что вся материя состоит из вложенных друг в друга вращающихся неинерциально-полевых многоуровневых систем (НС+СП), взаимодействующих своими силовыми полями СП. К структурам типа (НС+СП) можно отнести нашу вращающуюся планету Земля с ее силовым полем.

Фотон по гипотезе автора представляет собой модель устойчивой вращающейся частицей со структурой типа (НС+СП). К числу устойчивых частиц с бесконечным временем жизни можно отнести такие частицы как: нейтрино, электроны, протоны и фотоны. Фотоны и электроны тесно связаны между собой орбитальными взаимопереходами в атомах и явлении фотоэффекта, поэтому в первом приближении можно предположить, что фотон можно отнести к группе электронов в качестве нейтрального электрона е0. Мне сразу возразят, что нейтральных электронов еще не открыли. Но природа не терпит асимметрии в устойчивых структурах материи, если есть положительный электрон-позитрон е+ и отрицательный электрон е- , то должен быть и нейтральный электрон е0 (на частицы-мутанты с неустойчивой структурой и малым временем жизни законы симметрии не распространяются) . Эти нейтральные электроны широко распространены в окружающей природе как фотоны света.

Электронейтральность электрону придает ослабленное поле дальнего действия ДСП электрона (см. первый принцип ОНФ). Это приводит к несмещенному внешними взаимодействиями собственному силовому полю, при соударениях с электронами и больших ускорениях , от чего и возникает целочисленный спин, слабое электромагнитное поле, большие скорости из-за слабого полевого торможения с эфиром (но ограниченные).

Фотон- это разновидность нейтрального электрона, равного ему по массе с не смещенным внутренним полевым центром, относительно своего же центра масс.

В состоянии покоя фотон переходит в состояние связанного электрона, поэтому существует утверждение, что покоящихся фотонов не существует. Хотя не всякий движущийся электрон переходит в состояние фотона. Все зависит от сил взаимодействий и ускорений, полученных отрицательными электронами при столкновениях. Движение нейтрального электрона-фотона происходит за счет реактивных сил инерции по тороидной траектории (прецессии) малой амплитуды, от чего возникают поперечные и продольные волны, дифракция, интерференция, преломление, отражение и фотоэффекты. Фотоны могут при столкновении с металлами переходить в фазу заряженных электронов, “подпитавшись” энергией полей поверхностных свободных электронов (явление фотоэффекта). При контакте с металлом у нейтрального электрона-фотона формируется смещенное поле дальнего действия, благодаря которому фотон переходит в отрицательный электрон. Фотон в реакциях столкновения с положительными ядрами Х формируют электроно-позитронную пару, при этом энергии фотона должна быть в два раза больше энергии одного электрона (Е f > 2 m e c2 ). Эта раекция выглядит так:

f + X > X + e - + e +

Тесную связь между электронами и фотонами показывает еще одна реакция аннигиляции электрона и позитрона с образованием двух фотонов:

e - + e + > 2 f (два фотона = 2е0)

Значительно ослабленную электро- и магнитную нейтральность фотону придает ослабленное, замкнутое несмещенное силовое поле электрона. Этого поля достаточно, чтобы проявлять некоторую массу тяготения и инерции и электромагнитное взаимодействие со структурой вещества в виде преломления, дифракции и интерференции света. При смещении собственного силового поля фотон может перейти в заряженный электрон (явление фотоэффекта).

2. Гипотеза вторая. Фотон состоит из совокупностей квантонов Foton = S Kvanton.

Исходя из главного принципа ОНФ, можно предположить, что фотон как устойчивая структура материи типа (НС+СП) состоит из подобных наноструктур (НС+СП). Любая структура (НС+СП) имеет массу, поэтому фотон является ни чем иным как как частицей, состоящей из совокупностей нано частиц, например, квантонов. Название квантон хорошо согласуется с квантом энергии фотона hv (квант в переводе с англ. - порция). Общеизвестно, что все переходы электронов в атоме связаны с поглощением или выделением квантов энергии= hv в виде фотонов, явление фотоэффекта тесно связывает электроны с фотонами и др. Поэтому вполне можно принять гипотезу равенства массы квантона величине квантовой постоянной Планка h = 1,05 10 -34 (отсюда название квантон)

m кв = 1,05 10 -34 кг.

В качестве доказательства приведем пример из квантовой механики: любой орбитальный переход электронов в атоме сопровождается выделением или поглощением одного кванта с энергией hv

E1 -E2 = h v (энергия одного кванта)

При таких переходах электронов с одной орбиты с энергией электрона Е1 на другую с энергией Е2 , излучается или поглощается один квант. Энергию кванта при этом можно описать формулой Эйнштейна Е = m f c2 , где m f - масса кванта или более употребительное понятие дефект массы для атома. Приравняв энергии в правых частях, получим выражение для массы квантона

m f c2 = hv или mf = hv / c2

Подставляя значения квантовой постоянной , средней частоты излучения квантона и скорости света, получим значение массы квантона равное, примерно, квантовой постоянной Планка ( mf = 1,05 10-34 кг). Поскольку масса получилась, примерно, равной постоянной Планка, то уместно назвать эту частицу Квантоном (квант означает - порция).

В природе любого явления обязательно лежит явление взаимодействия масс. В квантовом обмене между частицами, потеря и приобретение кванта энергии связано обязательно с массой частиц, из которых состоят. Число квантонов в одном фотон-электроне рассчитывается простым делением массы электрона на массу квантона

Nкв = m эл / m кв = 8666 квантонов.

Фотон в вакууме слабо взаимодействует с частицами вакуума, поэтому имеет максимальную скорость с= 3 10 8 м/с. Фотон имеет слабое электромагнитное поле, поэтому в разряженной среде вакуума не отклоняется электромагнитными полями. Слабое взаимодействие с разряженным полем делает спин его равным единице. В сильных полях вещества кристаллах свет начинает преломляться, отражаться и дифрагировать в узких щелях. Волновые свойства фотону как частице придает его собственное и орбитальное вращение.

Фотон- электрон состоит из квантонов, и на поверхности имеет валентные квантоны, поэтому все взаимопереходы в атомах связаны с приобретением или потерей валентных квантонов mv2 /2 = hv (подтверждено явлением фотоэффекта).

Фотоны, как нейтральные электроны с несмещенным полевым центром, состоят из квантонов, масса которых в 8666 раз меньше электронов.

Используя принцип аналогий, можно принцип формирования элементов в таблице химических элементов Менделеева распространить на таблицу электроноподобных частиц, например, тепловых фононов, электронов, позитронов, фотонов и бета частиц. Их свойства будут зависеть от валентных квантонов на орбитах электрона (по типу валентных электронов на орбитах атомов). Позитрон-это положительный электрон (аналог протона). Положительность электрону дают орбитальные квантоны во внешней оболочке электрона. Нейтральный электрон подобен нейтрону в ядрах атома. Электрический заряд электрона формируется деформацией полевой оболочки электрона под действием ударного взаимодействия с частицами подобными электрону. Смещение полевого центра электрона по отношению к центру масс этого же электрона определяет устойчивую величину электрического заряда электрона равной 1,6·10 -19 Кул. Если смещение полевого центра отсутствует, то электрон становится нейтральным или фотон -электроном.

Разновидностью фотонов являются тепловые фононы. Тепловые фононы легко переходят в световые фотоны и отрицательные электроны в катодных лучах телевизионных трубок.

В заключении хочу отметить, что прямых доказательств гипотез структуры фотона пока не существует, кроме косвенного подтверждения, что фотон -это частица, тесно связанная с электронами, в явлениях фотоэффекта. Надеюсь, что это определит в недалеком будущем вектор поисков в физике элементарных частиц. Природа материи устроена просто, надежно без неоправданного многообразия, на всех уровнях своего существования.

Дата публикации: 20 мая 2002
Источник: SciTecLibrary.ru

Вы можете оставить свой комментарий по этой статье или прочитать мнения других в следующих разделах ФОРУМА:
Свернуть Защита интеллектуальной собственности и авторских прав
Диспуты по темам изобретательства. Вопросы по изобретениям, проблемы на пути изобретателей и методы их решения.
Патентование. Все о патентовании изобретений, полезных моделей, промышленных образцов и товарных знаков.
Нерешенные задачи. Здесь идет обсуждение нерешенных задач: безопорный двигатель, вечный двигатель, преодоление гравитации и пр.
Свернуть Точные науки и дисциплины
Дебаты по Теории Относительности Эйнштейна. Все кому не лень хотят опровергнуть Теорию Относительности Эйнштейна. Вам предоставляется слово для аргументации.
Физика, астрономия, математические решения. Физико-математические вопросы, наблюдения, исследования, теории и их решение.
Физика альтернативная. Новые взгляды на физические законы, теории, эксперименты, не вписывающиеся в общепринятые законы физики.
Teхника, узлы, механизмы, электроника и аппаратура. Все про технику, приборы, детали, узлы и механизмы. Электроника, компьютеры, программное обеспечение. Новые технические решения в самых разных областях.
Биология, Генетика, Все о жизни. Генетика и другие вопросы биологии. Их развитие. Медицина. Биотехнологии, агротехника и сельское хозяйство. Эволюционные теории и альтернативные им.
Химия. Вопросы по химическим технологиям, разработкам и применению химических материалов. Химические элементы и их свойства.
Геология, все о Земле и ее обитателях. Геология, метеорология, антропология, сейсмология, атмосферные явления и непознанные эффекты природы.
Свернуть Мозговой штурм
Генератор решений. Здесь Вы можете заработать реальные деньги, помогая решать фирмам, предприятиям и частным лицам те или иные технические задачи, которые перед ними стоят. Те, кто ставят задачи перед участниками должны обозначить гонорар за ее решение и перевести указанную сумму на общий счет генератора.
Головоломки. Если у Вас есть желание поломать голову над интересными логическими задачами - Вам сюда.
Гипотезы. В этой теме идет обсуждение гипотез и предположений, основанных чисто на теории и логике.
Найди ляп! Этот раздел для тех, кто хочет мысленно расслабиться. Он посвящен задачам по поискам ляпов, которые встречаются в литературе, интернете, кино и на телевидении.
Свернуть Взгляд в будущее и настоящее
Глобальные темы. Вопросы касающиеся всех. Глобальные угрозы и злободневные темы современности.
Наука и ее развитие. Все о развитии науки, направлениях и перспективах движения научной мысли и знаний.
Новая Цивилизация. Принципы социального устройства новой цивилизации. Увеличение роли созидательного интеллекта... Отдалённые перспективы развития человечества...
Вопросы без ответов. Этот раздел посвящен вопросам и проблемам, которые до сих пор не решены. Предлагайте свои решения.
Военная стратегия и тактика современных боевых действий. Об особенностях современного военного искусства. Проблемные вопросы теории и практики подготовки вооруженных сил к войне, её планирование и ведение в различных конфликтах на планете.
Свернуть Гуманитарные науки и дисциплины
Философские дискуссии. Диспуты по вопросам жизни, сознания, бытия и иных философских понятий.
Экономика. Вопросы по экономике и о путях развития России и других стран.
Социология, Политология, Психология. В этом разделе обсуждаются вопросы, как отдельных частных исследований данных наук, так и проблема соотношения этих наук с остальными.
Образование. Все об образовании: как учить, кому учить, чему учить и кого учить.
Религия и атеизм. Вопросы религий и атеистические взгляды, религиозные споры.

Хотите разместить свою статью или публикацию, чтобы ее читали все?
Как это сделать - узнайте здесь.

Назад

 
О проекте Контакты Архив старого сайта

Copyright © SciTecLibrary © 2000-2017

Агентство научно-технической информации Научно-техническая библиотека SciTecLibrary. Свид. ФС77-20137 от 23.11.2004.