Сверхмалые частицы

На время вернёмся в микромир. Раз мы допускаем существование сингулярного состояния материи, когда большая масса материи находится в очень малом объёме, в сверхплотной "упаковке", то, естественно, там она уже будет представлена в виде сверхмалых частиц.

Попробуем найти такие сверхмалые частицы?

Энергия от звёзд уносится фотонами и нейтрино всех диапазонов частот. При каждой реакции термоядерного синтеза излучаются фотоны и нейтрино строго определённых частот.

Информацию о далёких объектах Вселенной - галактиках приносит нам электромагнитное излучение в виде фотонов. Фотоны обладают массой и энергией, а также волновыми и корпускулярными свойствами.

В 1900 году немецкий физик Макс Планк (1858-1947г.) выдвинул гипотезу: энергия фотона пропорциональна частоте излучения E = h^.ν, C = ν^.λ.

Пролетев огромное расстояние, фотоны попадают в телескоп к наблюдателю. Наблюдатель, пропуская через призму поток фотонов, получает спектр. Сравнивая полученный спектр с лабораторным спектром, находит смещение линий спектра. Это смещение линий спектра будет складываться из доплеровского и космологического "красного смещения". Доплеровская составляющая в смещении линий спектра - это суммарная составляющая лучевых скоростей объекта и наблюдателя. Она может иметь смещение линий спектра как в красную (если объект и наблюдатель удаляются друг от друга), так и в фиолетовую часть спектра (если объект и наблюдатель сближаются).

Нашими объектами являются очень удалённые галактики, которые несутся в пространстве со скоростью примерно 300 - 500 км/с. Куда они несутся мы не знаем. Однако знаем, что лучевая составляющая их скорости будет давать либо увеличение смещения линий спектра, либо уменьшение общего смещения линий спектра.

При измерении лучевых скоростей большого количества очень удалённых галактик суммарный эффект от эффекта Доплера должен быть близок к нулю.

В нашем случае объекты очень дальние и тогда смещением линий спектра от эффекта Доплера вообще можно пренебречь. Остается космологическое "красное смещение", от которого смещение линий спектра для очень далёких галактик намного больше, чем от эффекта Доплера. Что это такое?

Излученный объектом фотон имеет следующие параметры: частоту - ν₁, длину волны - λ₁, энергию - E₁, массу -m₁.

Фотон, принятый телескопом наблюдателя, уже будет иметь: частоту - ν₂, длину волны - λ₂, энергию -E₂, массу - m₂.

При этом: частота фотона ν1 > ν₂, длина волны λ1 < λ₂, энергия E₁, больше E₂, масса m₁, больше m₂.

Потеря энергии фотоном составляет ΔЕ = Е₁ - Е₂.

Потеря массы фотоном составляет Δm = m₁ - m₂.

Куда девается масса, а с ней и энергия? Закон сохранения массы и энергии отменять нельзя. Разве может так быть, чтобы энергия уменьшилась, а масса осталась прежней при постоянной скорости движения фотонов. Ведь параметры фотона связаны между собой формулами

E = m^.C², E = h^.ν, C = ν^.λ.

которые выведены на основании основного закона природы - закона сохранения массы и энергии.

На самом деле считывание времени полёта фотона происходит за счёт дискретного уменьшения его массы.

Если исходить из причинной последовательности событий в каком-либо процессе, тогда минимальным событием в распространении электромагнитных волн (фотонов) будет одно колебание.

Но так как от дальних галактик фотон прилетает с уменьшенной частотой и энергией (рассматривается только космологическое красное смещение), то минимальная потеря энергии при полёте фотона будет происходить за одно колебание. Других событий, кроме как колебаний, с фотоном в полёте не происходит.

Потеря энергии и массы фотоном при одном колебании и является самым минимальным квантом электромагнитной энергии в природе.

Физический смысл потери энергии при одном колебании фотона (излучение минимального кванта электромагнитной энергии) не вызывает сомнений. Ответ - один.

С каждым колебанием волны фотон излучает частицу.

Назовем её - фотоник.

Получается, что эфирная частица существует. И все дальнейшие объяснения процессов в природе (физике) необходимо производить исходя из её существования.

Попробуем определить параметры этой частицы.

Сначала посмотрим, какой массой и энергией обладают сами фотоны.

Считается, что полный диапазон электромагнитных волн начинается с гамма-лучей и заканчивается радиоволнами.

Шкала электромагнитных волн представлена в таблице 1 в логарифмическом масштабе.

........................................................................Таблица1

............................................................................

Теперь следующий вопрос: какова энергия и масса фотоника?

Узнать это можно, взяв разность энергии потерянной фотоном за какой-нибудь промежуток времени и поделить его на количество колебаний за этот промежуток времени

E' = ΔE / N, ΔE = E₁ - E₂ = hν₁ - hν₂,

где: ΔE - потерянная фотоном энергия,

h - постоянная Планка.

N = ν_cp^.t,

где: N - количество электромагнитных колебаний фотона за время t,

ν_cp - средняя частота электромагнитных колебаний фотона на данном промежутке времени,

t - время, за которое фотон преодолевает исследуемое расстояние.

Энергия фотоника

E' = ΔE / N = h^.(ν₁ - ν₂) / ν_cp^.t.

Масса фотоника

m' = ΔE / N^.C² = h^.(ν₁ - ν₂) / ν_cp^.t^.C².

Сначала попробуем численно определить какой-нибудь участок пути, который фотон преодолевает за время t.

Это мы попробуем вычислить через "постоянную" Хаббла Н = 75 км/с на Мпк записанную в виде α_H = 7,35^.10^-13км/с².

Величина эта очень приблизительная. Ошибка заключена в первом знаке.

Смещение линий спектра от дальних галактик

Δλ = Δλ_эH +Δλ_эД = λ^.(α_H^.t +υ) / C.

Для дальних галактик космологическое "красное смещение" Δλ = Δλ_эH +Δλ_эД = λ^.(α_H^.t +υ) / C.

Смещением от эффекта Доплера +Δλ_эД мы решили пренебречь. Как уже говорилось, данная формула сильно упрощена, так как α_H = f(ν, t) нелинейная функция.

Обозначим смещения линий спектра Δλ = λ₂ - λ₁

где λ₁ - лабораторная длина волны фотона.

Но так как смещения для разных линий спектра будут разными, нужно исключить зависимость от длины волны. Для этого разность длин волн (смещение) поделим на длину волны фотона излученного объектом. Получим безразмерную величину, которая называется показателем "красного смещения"

Z = Δλ / λ₁ = (λ₂ - λ₁) / λ₁.

Время полёта фотона можно определить, например, приняв показатель "красного смещения" равным единице: Z = Δλ / λ₁ = 1,

Z = Δλ / λ = 1, при этом λ₂ = 2^.λ₁.

Так как длина волны и частота, взаимосвязанные величины

C = ν^.λ = const, тогда ν₁ = 2^.ν₂.

Далее, время полёта фотона, показатель "красного смещения" связаны уравнением

Δλ_эH = λ^.α_H^.t / C C^.Δλ / λ = α_H^.t C^.Z = α_H^.t.

Отсюда находим время полёта t_Z=1 и расстояние R_Z=1

t_Z=1 = C^.Z / α_H = 3^.10⁵км/с^.1 / 7,35^.10^-13км/с² = 4,1^.10¹⁷c, или 13 млрд. лет.

R_Z=1 = C^.t_Z=1 = 3^.10⁵км/с^.4,1^.10¹⁷c = 12,3^.10²²км = 40000Мпк.

1Мпк = 3,08^.10¹⁹км.

4000Мпк = 13млрд.световых лет, или 4,1^.10¹⁷ световых секунд.

Теперь мы знаем время и расстояние, на котором длина волны фотона увеличивается вдвое, частота, соответственно, уменьшается вдвое, при этом энергия и масса также уменьшаются вдвое.

"Постоянную" Хаббла надо воспринимать не как скорость разбегания галактик ("расширение" Вселенной), а как космологическое "красное смещение" (потерю массы и энергии на пути следования фотона).

На рис.2 изображена зависимость изменения частоты фотона от времени полёта фотона.

Рис. 2

Зависимость ν(t) нелинейная и подчиняется закону ν = ν₁ / 2^t/b,

где: ν - текущая частота,

ν₁ - частота излученного фотона,

b = 4,1^.10¹⁷c,

t- время полёта фотона.

На что может повлиять эта нелинейность.

Во-первых, на то, что "постоянная" Хаббла - не постоянная ("скорость расширения" Вселенной). А "расширение" Вселенной мягко сказать - заблуждение. Во-вторых, применение "постоянной" Хаббла в расчётах даст существенную ошибку. Ошибка будет в первом знаке, но с ней придётся смириться, так как других расчётов данного параметра ("постоянной" Хаббла) пока нет.

Количество колебаний N за промежуток времени t

N = ν_cp^.t, ν_cp = (ν₁ + ν₂) / 2.

Теперь можно узнать значение величины энергии и массы фотоника на участке от ν₁ до ν₂.

Примем Примем ν₁ = 0,6^.10¹⁵c^-1, а ν₂ = 0,3^.10¹⁵c^-1 и ν_cp = 0,45^.10¹⁵c^-1.

Энергия фотоника

E' = ΔE / N = h^.(ν₁ - ν₂) / ν_cp^.t = 6,626^.10^-34Дж^.с^.(0,6 - 0,3)^.10¹⁵c^-1 / 0,45^.10¹⁵c^-1.4,1^.10¹⁷c = 1,077^.10^-51Дж.

Масса фотоника

m' = E' / C² = 1,077^.10^-51Дж / 9^.10¹⁶м²/с² = 1,2^.10^-68 кг.

Проверим, чему равна энергия и масса фотоника в других частотных диапазонах электромагнитных волн.

Гамма-лучи.......

Радиодиапазон.......

Как видим, значение энергии, и массы фотоника совпадают на всех участках диапазонов электромагнитных волн.

Формулу E' = h^.(ν₁ - ν₂) / ν_cp^.t можно преобразовать в другой вид.

Условия, при которых мы проводили расчёты:

Z = Δλ / λ = 1 и ν₁ = 2^.ν₂.

Тогда C^.Δλ / λ = α_H^.t, t = C^.Z / α_H, t_Z=1 = C^.1 / α_H.

Заменим в первой формуле

ν_cp = (ν₁ + ν₂) / 2, t_Z=1 = C / α_H и ν₁ = 2^.ν₂.

Тогда E' = ΔE_Z=1 / N_Z=1 = h^.(ν₁ - ν₂) / ν_cp^.t_Z=1 = 2/3^.h^.α_HC.

Формула E' = ΔE / N = h^.(ν₁ - ν₂) / ν_cp^.t = 2/3^.h^.α_H / C - это формула для практического расчёта энергии фотоника.

Для нахождения теоретической формулы записи энергии и массы фотоника, среднеарифметическое значение частоты нужно заменить на дифференциальное значение, тогда формулы примут вид

E' = h^.α_H / C и m' = E' / C² = h^.α_H / C³,

где: E' - энергия фотоника (минимальный квант энергии электромагнитного излучения, существующий в природе);

m' - масса фотоника (минимальная масса частицы, существующая в природе).

Эти расчёты мы произвели на основании измерения излученной и принятой частоты (длины волны) фотона. Так как кроме смещений линий в спектре астрономы больше ничего не имеют. Всё остальное фантазии сторонников теории "Большого Взрыва".

Одно колебание фотона есть минимальное событие в микромире. А излучаемая при этом частица обладает самой минимальной массой и энергией в природе.

Эти расчёты и являются экспериментом в доказательстве существовании эфира. Точно также как и эксперимент в доказательстве нейтрино через дефект массы. Только в нашем случае дефект массы фотона при космологическом красном смещении.

Итак, мы нашли мельчайшую частицу материи - фотоник.

В дальнейшем лучше использовать теоретически рассчитанную энергию и массу фотоника.

Теоретическая энергия фотоника равна

E' = h^.α_H / C = 1,6^.10^-51Дж.

Теоретическая масса фотоника равна

m' = E' / C² = h^.α_H / C³ = 1,8^.10^-68 кг.

Таких частиц только с одного фотона видимого света за одну секунду излучается 10¹⁵.

Эти частицы в огромных количествах движутся во всех направлениях Вселенной. Они при малой своей величине проникают сквозь вещество, находящееся в любом агрегатном состоянии: газ, кристалл, жидкость или плазма.

Но это ещё не всё!

Мы нашли эфирную частицу только от одного переносчика энергии. А их у нас два.

Энергия от звёзд уносится как фотонами, так и нейтрино.

При каждой реакции термоядерного синтеза излучается фотон и нейтрино строго определённых частот.

С фотоном мы разобрались. Теперь надо разобраться с нейтрино.

Природа спрятала от нас нейтрино. Нейтрино открыл Паули в 1930г. без эксперимента, через дефект массы. Но ведь дефект массы - это и есть доказательство существования данной частицы. Никакие другие толкования не имеют места, так как всегда должен соблюдаться основной закон природы - закон сохранения массы и энергии. В нашем случае открытие фотоника произошло также через дефект массы только фотона, где также имеет место основной закон природы - закон сохранения массы и энергии.

Нейтрино также как и фотон обладает корпускулярно-волновыми свойствами. (Это мог бы подтвердить Луи де Бройль).

Фотон - это электромагнитное излучение.

Нейтрино - это нейтральное излучение.

Нейтральное излучение также как и электромагнитное имеет частотную шкалу от MAX до MIN значений.

Нейтрино также как и фотон с каждым колебанием в полёте излучает частицу - нейтриник.

Так как нейтральное излучение природа спрятала от нас, то пусть скорость и масса нейтриника будут аналогичны фотонику.

Это никак не повлияет на мою общую модель.

Как определить размеры этих частиц?

Пока автор не видит никаких намёков или подсказок природы. Вероятно, ответ на этот вопрос природа спрятала более глубоко.

Пока можно произвести только оценку размеров фотоника (нейтриника) и то только в виде минимального объёма замкнутых траекторий, по которому нейтриник движется в веществе "чёрной дыры". Объём, предназначенный для движения нейтриников по индивидуальным объёмам замкнутых траекторий в веществе "чёрной дыры", будет равен

V = 3^.10^-99 - 3^.10^-109м³

(глава 2, раздел 13).

Дата добавления: 2015-05-10