Почему реликтовое излучение имеет наибольшую интенсивность в миллиметровом диапазоне?

Почему дальность распространения поверхностной радиоволны увеличивается с увеличением ее длины?

38. Каким образом радиоволна длиною в километры передает информацию антенне приемника, размеры которой могут быть несколько сантиметров и даже значительно меньше?

39. Какова природа реликтового излучения?

41. Какие электромагнитные излучения соседствуют с реликтовым излучением?

42. Почему все элементарные частицы при взаимодействии с препятствиями формируют дифракционные картины, подобные волновым картинам?

43. Возможно ли формирование кластеров элементарных частиц: фотонов, электронов, протонов и т. д.?

44. Что является реальной причиной Броуновского движения молекул?

45. Существует ли предельно малая величина, но которую может меняться температура окружающей среды? И чему она равна?

На перечисленные и множество других вопросов уравнения Максвелла не дают ответа. Главная причина такого положения заключается в том, что в реальной действительности фотон и все другие элементарные частицы ведут себя в рамках Аксиомы Единства, а уравнения Максвелла работают за рамками этого единства. Поэтому для выявления структуры электромагнитного излучения и электромагнитной модели фотона надо искать такие теории и такие математические модели, которые не противоречат указанной аксиоме [1], [2].

Уже известно также, что шкалу электромагнитных излучений формируют фотоны, излучаемые электронами атомов, молекул, ядер [1], [2]. Если это так, то из уравнений Максвелла должна следовать электромагнитная модель фотона. Однако, мы сейчас покажем, что это невозможно потому, что фотон ведет себя в реальной действительности в рамках Аксиомы Единства, а уравнения Максвелла, как мы уже показали, работают за рамками этой аксиомы.

Наиболее надежными являются математические соотношения, которые используют для расчета энергии фотонов. Их обычно называют корпускулярными математическими соотношениями, так как они описывают корпускулярные свойства фотонов. В силу изложенного главным источником информации о модели фотона остается эксперимент и математические соотношения, которые описывают фотон как корпускулу [1], [2], [7], [8].

Известно, что электромагнитное излучение распространяется со скоростью света . Длина его волны изменяется в интервале , а частота в интервале Вся шкала электромагнитных излучений разделена условно на диапазоны (табл. 11, 12, 13).

Таблица 12. Диапазоны изменения длины волны и энергии

электромагнитных излучений

Диапазоны	Длина волны , м	Энергия , eV
1. Низкочастотный
2. Радио
3. Микроволновый
4. Реликтовый (макс)
5. Инфракрасный
6. Световой
7. Ультрафиолетовый
8. Рентгеновский
9. Гамма диапазон

Максимум излучения всей Вселенной (рис. 7, b) - около миллиметра (реликтовый диапазон) [1], [2]. Закономерность изменения этой интенсивности напоминает закономерность интенсивности излучения абсолютно черного тела (рис. 7, a), поэтому она была приписана охлаждению Вселенной с момента её сотворения при так называемом «Большом взрыве» [1], [2], [5].

Обратим внимание на то, что интенсивность реликтового излучения (рис. 7, b) показана в логарифмическом масштабе. Если её представить в естественном масштабе, как и интенсивность излучения черного тела (рис. 7, а), то оно уменьшится на 11 порядков и будет близко к нулю. Так что реликтовое излучение – очень слабое излучение Вселенной. Уже доказано, что основным источником этого излучения является атомарный водород, рождающийся в звездах Вселенной [2]. Но самое главное заключается в том, что реликтовый диапазон, как мы сейчас увидим, является предельным для единичных фотонов. Фотоны с длиной волны больше длины волны реликтового диапазона в Природе не существуют [2].

Рис. 7. Зависимость интенсивности излучения от длины волны:

а) черного тела; b) Вселенной

А теперь вспомним идею индийского ученого Бозе, который в 1924 году предположил, что электромагнитное поле представляет собой совокупность фотонов, которую он назвал идеальным фотонным газом [1]. Эта идея очень понравилась А. Эйнштейну и он перевел его статью с английского на немецкий язык и направил её в физический журнал [1]. На рис. 8 показано представление Аллана Холдена о формировании электромагнитной волны фотонным газом [1], [2], [6].

Схема интересна тем, что электромагнитную волну, как представляет Аллан Холден, формируют импульсы единичных фотонов, которые автор представил в виде совокупности шариков разных размеров. Шарики - это фотоны. Расстояние между импульсами фотонов (шариков) равно длине волны электромагнитного излучения, а длина волны каждого отдельного фотона значительно меньше. Она определяет область его локализации в пространстве. Сразу возникает вопрос: как зависит длина волны фотона от его размера? Дальше мы покажем, что длина волны единичного фотона равна радиусу его вращения.

Рис. 8. Схема электромагнитной волны длиною

по Аллану Холдену [6]

Максимальная длина волны единичных фотонов, соответствует реликтовому диапазону, а минимальная - гамма диапазону (табл.12). От реликтового диапазона до гамма диапазона длина волны фотона уменьшается примерно на пятнадцать порядков, а частота увеличивается настолько же. Так как фотоны всех диапазонов движутся с одной и той - же скоростью и так как они же формируют и волны электромагнитного излучения, то скорость электромагнитного излучения всех диапазонов одна и та же [1], [2].

Итак, предлагаемая гипотеза делит шкалу электромагнитных излучений на два класса: фотонный и волновой. Фотоны - единичные электромагнитные образования, излучаются электронами атомов. Совокупность фотонов, излученных электронами атомов, формирует поле, которое ошибочно названо электромагнитным. Оно может быть непрерывным или импульсным (рис. 8). Импульсы фотонов формируют волны, которые, как считается, описывают уравнения Максвелла. Посмотрим так это или нет?

Начало поиска ответа на этот вопрос связано с выявлением электромагнитной структуры фотонов, излучаемых электронами атомов и молекул.

Попытки раскрыть структуру фотона с помощью уравнений Максвелла, предложенных им в 1865 году, до сих пор не имеют успеха потому, что в реальной действительности фотон ведёт себя в рамках Аксиомы Единства, а уравнения Максвелла работают за рамками этого Единства [1], [2]. Поэтому мы попытаемся найти другой подход к решению этой задачи. Начнем с детального анализа уже существующих математических моделей, описывающих поведение фотона [1].

Поскольку модель фотона оставалась неизвестной, то математические соотношения, описывающие его поведение, были не выведены, а постулированы. Найти математические соотношения, которые бы описывали поведение фотона при полном отсутствии информации о его модели, - серьезные достижения теоретической физики. Вот эти соотношения [1], [2], [7], [8]:

соотношения энергии

(49)

соотношение скорости

(50)

cоотношение импульса

(51)

постоянная Планка

(52)

неравенство Гейзенберга

(53)

связь между линейной и угловой частотами

(54)

К этим соотношениям добавляется уравнение Луи Де Бройля, которое описывает волновые свойства фотона

(55)

Уравнение (56) Э. Шредингера тоже описывает ряд экспериментальных данных, фиксирующих особенности поведения фотона, поэтому оно также должно иметь аналитический вывод, следующий из анализа поведения фотона.

. (56)

Таким образом, электромагнитная модель фотона должна быть такой, чтобы из анализа её движения выводились аналитически все (49-56) математические соотношения, описывающие его поведение.

Дата добавления: 2014-01-04