Дифракция фотона без корпускулярно-волнового дуализма

Дифракция фотона без корпускулярно-волнового дуализма

А. К. Шевелев

Предисловие

В представленной статье подход к дифракции фотона отличается от общепринятого на сегодняшний день. Интерференционная картина вблизи интерферометра считается обусловленной самим интерферометром, а фотон, рассматриваемый как корпускула, всего лишь проецирует ее на экран. Инвариантность скорости фотона относительно системы координат связана с особенностью структуры физического вакуума. Метагалактика (видимая часть Вселенной), галактика, скопление галактик рассматриваются как пространственно-временные (П-В) дефекты на фоне однородного П-В. Однородное П-В без локальных энергетических отклонений физически не наблюдаемо; назовем его нуль-мерным. Предположим, что нуль-мерное П-В - это однородный и сверхтекучий поток энергии. При определенных условиях в однородном потоке возможно формирование П-В дефекта, в котором из-за особенности его структуры происходит ускорение потока. Отклонение потока от фонового означает возможность его физического наблюдения как объекта с определенными физическими и пространственными параметрами. Для ускорения потока необходимо следующее:

1. вакуум должен иметь как минимум два энергетических уровня;
2. П-В дефект должен быть сформирован как минимум из двух вакуумных уровней и постоянно флуктуировать;
3. на одном энергетическом вакуумном уровне при флуктуациях П-В дефекта энергия должна преимущественно поглощаться, а на другом преимущественно излучаться.

Нарушение симметрии поглощения и излучения энергии в зависимости от вакуумного слоя является источником генерации гравитационного, кулоновского и слабого поля. При невыполнении этих условий у П-В дефекта отсутствует масса. Фотон как локальное образование (как корпускула) сформирован из частиц одного вакуумного слоя, у него отсутствуют флуктуации, а значит, и масса покоя (т.е. он находится в нуль-мерном П-В). На время столкновения фотона с мишенью возможно выполнение всех трех условий, а значит, "материализация" фотона; мишень выполняет функцию другого вакуумного слоя. Процесс столкновения фотона с мишенью сопровождается его кратковременной флуктуацией.

Физический мир сформирован из множества взаимопроникающих энергетических потоков с разным ходом времени (с разными скоростями). "Вмороженность" скоростей означает, что инвариантна не скорость фотона как таковая, а отношение "вмороженных" скоростей, что можно выразить через отношение коэффициентов преломления вакуумных слоев. Скопления П-В дефектов порождают новые вакуумные слои, где в центральной части проявляются новые особенности. Если Метагалактика со стороны макро- и микро размеров окружена тахионной (сверхсветовой) областью, то в центральной части макроскопления материя не наблюдаема ("дематериализована"), что проявляется в виде наличия черной дыры. В микромире центральная часть скопления, напротив, является центром "материализации" материи, при этом внешняя ее часть находится еще в тахионной области. Таким образом, на границе макро- и микромира формируются переходная область, которая является посредником между досветовой и сверхсветовой областью. Существование переходной области означает, что сильные флуктуации материи в тахионной области изменяют физические параметры вакуума настолько, что эти изменения доступны наблюдению и из досветовой области П-В. Вакуум является посредником между до- и сверхсветовой областями; он не нарушает запрета прямого взаимодействия между частицами этих областей.

Понимание структуры фотона, возможно, позволит понять не только структуру элементарных частиц, но и природу четырех фундаментальных сил (гравитационных, ядерных, электромагнитных и слабых). В приведенной ниже статье, в максимально упрощенном варианте, приводится версия не только механизма дифракции фотона, но и версия кулоновского взаимодействия частиц. Изложенная версия кулоновского взаимодействия позволяет предположить, что все объекты, имеющие массу покоя, являются источниками и еще инфрафлуктуационного поля. Механизм его генерации похож на механизм генерации кулоновского поля, но оно, из-за особенностей генерирующего его вакуумного слоя, значительно слабее, в нем нет разделения заряда на плюс и минус. Возможно, что инфрафлуктуационное поле является основным посредником при гипнотическом воздействии.

Введение

В современной физике фотон по-прежнему остается самой загадочной частицей. Само слово «частица» относительно фотона многими воспринимается условно. Как известно, скорость фотона инвариантна. У него нет ни массы покоя, ни характерного выделенного пространственного (энергетического) масштаба (от радиоволны до γ-излучения). И хотя немалое количество физиков (и не только физиков) «обломало зубы» на структуре фотона, все же мы попробуем понять, что такое фотон и какова его структура. Какие у нас имеются основания для такого оптимизма?

Во-первых, найден алгоритм масштабирования локальных пространственно-временных (П-В) дефектов, в диапазоне масштабов от Метагалактики (видимой части Вселенной) до ≈10^-56 см.

Во-вторых, обнаружена закономерность перехода П-В дефекта от одной размерности к другой.

Если исходить из того, что необычные свойства фотона обусловлены свойствами физического вакуума как среды, то эти два фактора позволяют понять, прежде всего, микроструктуру физического вакуума. Предложенная ниже версия структуры физического вакуума коррелирует с кварковой, струнной и инстантонной теориями. В нашем случае мезоны формируются из частиц, относящихся к двум разным вакуумным слоям. Фермион формируется из частиц трех вакуумных слоев. В структуре элементарных частиц участвуют замкнутые вихревые трубки, эквивалентные замкнутым струнам. Асимптотическая свобода составляющих частиц обусловлена сцеплением замкнутых струн, т.е. топологией структуры элементарной частицы. В центре скопления частиц появляются условия для перехода некоторой их части в другой вакуумный слой. Процесс перехода частицы из одного вакуумного слоя в другой соответствует инстантонным переходам флуктуирующих полей. Объединив информацию о флуктуационных процессах и о нарушении симметрии в слабых взаимодействиях, мы получим механизм кулоновского взаимодействия элементарных частиц.

Из алгоритма перехода от иерархической структуры Метагалактики к структуре вакуума следует, что;

1. Вселенная не когда-то взорвалась, а находится в режиме постоянного взрыва. Энергия из тахионной области микромасштабов постоянно поступает в Метагалактику, проходит сквозь нее и излучается во внешнее пространство. Расходимость с общепринятым подходом следует из особенности сосуществования П-В дефектов с разной размерностью.
2. Свойства физического вакуума таковы, что позволяют, не вступая в противоречие с СТО, рассматривать фотон как некую корпускулу. При этом не возникает квантовомеханических парадоксов, которые имеются в современном представлении о дифракции и поляризации одного фотона.

Из общепринятого подхода следует, что Вселенная ≈14 млрд. лет назад взорвалась (рис.1). Из рисунка видно, что через сто миллионов лет после взрыва из множества малых неоднородностей формировалась структура в виде сети. В ее узлах формировались первые галактики. В дальнейшем происходило скопление галактик и формирование из них сотообразной структуры. В центре массивных звезд формировались первые тяжелые химические элементы, из которых формировались солнечные системы. Часть массивных звезд превратилась в квазары и черные дыры. Наблюдение квазаров позволяет увидеть Метагалактику в ее ранней стадии формирования (т.к. свет от них шел к нам миллиарды лет).

Рис.1. Эволюция Метагалактики [1].

Фактическое начало формирования Метагалактики происходит в гравитационных скоплениях в виде «мелкой» сети и эволюционирует до крупной сети, т.е. до формирования сотообразных структур с размером ≈100 Мпк. Из изложенной ниже версии эволюции Метагалактики, следует, что на предельных пространственных масштабах эти две гравитационные сети не различимы. Следовательно, информация о квазарах – это информация о прошлом и будущем Метагалактики.

Дифракция фотона

Современное представление о дифракции и поляризации одного фотона изложено в первом томе сборника трудов П. Дирака [2].

Дифракция одного фотона. Фотон при прохождении через интерферометр с двумя отверстиями расщепляется на две компоненты, которые затем интерферируют друг с другом. При определении энергии одной компоненты получим целый фотон либо ничего. Интерференция исчезает, как только мы определили энергию фотона. Волновая функция дает сведения о вероятности нахождения одного фотона в данном месте, а не о вероятном числе фотонов в этом месте.

Интерференция между двумя разными фотонами никогда не происходит. Трудно объяснить, как может в результате интерференции наблюдаться уничтожение фотонов или удвоение их количества без нарушения закона сохранения энергии.

Поляризация одного фотона. Фотон, поляризованный под углом к оптической оси кристалла турмалина, можно рассматривать как находящийся частично в состоянии поляризации, параллельной оси, и частично в состоянии поляризации, перпендикулярной оси. При прохождении турмалина фотон должен сделать внезапный скачок от частичного состояния пребывания в обоих состояниях к какому-то одному. Корпускулярно-волновой дуализм, являясь наиболее парадоксальной чертой квантовой механики, порождает следующие парадоксы.

Определенность и неопределенность. В квантовой механике отсутствует такое понятие, как траектория движения частицы. Элементарная частица находится с различной плотностью вероятности в разных точках некоторой области.

Нелокальность квантовой механики. Измерения, проделанные над одной частью системы, мгновенно влияют на результаты измерений, проделанных над другой частью. Скорость редукции волновой функции может быть сколь угодно больше скорости света. Объяснение таково: дальнодействие существует, но принципиально не наблюдаемо.

Рис.2. Интерференционная картина инфрафлуктуационного поля на двух щелях интерферометра.

Рис.3. Интерференционная картина инфрафлуктуационного о поля на одной щели интерферометра.

Существование инфрафлуктуационного поля интерферометра экспериментально можно обнаружить с помощью двух связанных между собой Джозефсоновских перехода расположив их возле отверстий интерферометра. Закрыв одно из отверстий интерферометра, мы нарушаем симметрию воздействия интерференционного поля интерферометра, следовательно, это должно приводить к нарушению токовой симметрии между Джозефсоновскими переходами.

Возникает естественный вопрос, почему явно спорная версия о дифракции так живуча? Допустим, фотон представляет собой локальное образование (корпускулу). Если он сформирован из элементов, составляющих физический вакуум, и движется в этом же вакууме, то каким образом ему удается не зависеть от систем координат? Решение этой проблемы очень простое. Если фотон не является частицей (корпускулой), то и нет проблем с СТО. Если предположить, что фотон - это все же корпускула, то не возникнет особых проблем с передачей момента импульса поляризованного излучения мишени. С точки зрения корпускулярного подхода дифракция одного фотона объясняется тем, что волновые свойства фотона обусловлены самим интерферометром (рис.2, 3). Интерферометр генерирует некое инфрафлуктуационное (низкочастотное) поле. В дальнейшем название ультрафлуктуационное (высокочастотное) поле мы свяжем с генерацией кулоновского поля, аналогично инфрафлуктуации – с генерацией «псевдокулоновского» поля, которое генерируется в другом, чем кулоновское, вакуумном слое и нейтрально; оно не локализуется, как кулоновское поле, в атомах, и слабее его по интенсивности в ≈10⁵ раз. По своей природе инфрафлуктуационное поле является таким же фундаментальным свойством материи, как масса или кулоновское поле.

Инфрафлуктуационное поле формирует вокруг интерферометра некую ауру. Отверстие интерферометра провоцирует образование этим полем интерференционной картинки. Второе отверстие интерферометра меняет дифракционную картину вблизи первого. Интерференционные перепады интенсивности инфрафлуктуационного поля отражаются на траектории фотона. Изменения наиболее сильны при совпадении длин волн фотона и инфрафлуктуационного поля.

Смоделируем в максимально упрощенном варианте нарушение масштабной инвариантности, присущее П-В дефектам, имеющим массу покоя. Это поможет объяснить отсутствие массы покоя у фотона и, как следствие, инвариантность его скорости. Определив вакуум как некую физическую среду, не вступающую в противоречие с СТО, мы сможем из неё формировать П-В дефекты (элементарные частицы), которые и являются источниками ультра - и инфрафлуктуационного поля.

Предварительные сведения о структуре вакуума

Предположим, что вакуум имеет многоуровневую (многослойную) структуру, где каждый уровень характеризуется своим выделенным энергетическим или пространственным масштабом. Пусть геометрические размеры микро- и макромира неограниченны (от -∞ до +∞).

Рис.4. Схематическое изображение вакуумных слоев Метагалактики, ограниченной со стороны микро- и макромира черными дырами.

Рис.5. Структура вакуума с изображением фонового энергетического потока и потока через энергетические дефекты. Изменение плотности закраски отражает изменение энергетической плотности вакуумных слоев в пятимерном П-В (от микро- до макромасштабов).

В этой бесконечности мы видим небольшой П-В интервал, ограниченной со стороны микро- и макромира черными дырами (рис. 4). Внутри видимого П-В интервала формируются локальные П-В дефекты, в которых нарушается масштабная инвариантность (рис. 5).

Нарушение масштабной инвариантности обусловлено поглощением энергии из одного вакуумного слоя и ее ускоренной передачей другому вакуумному слою. Между скоростью поглощения и скоростью излучения возникает разность фаз, которая и приводит к появлению у П-В дефекта гравитационного поля. Излучение энергии в другом вакуумном слое проявляется в виде генерации П-В дефектом электромагнитного, кулоновского и псевдокулоновского поля.

Рассмотрим механизм появления П-В дефектов вакуума. Предположим, что от вакуумных слоев, состоящих из структур меньшего масштаба, идет непрерывный поток энергии к вакуумным слоям, состоящим из более крупных структур. При возникновении определенного условия в локальной области физического вакуума возможно образование топологической структуры, где формируется ускоренный поток энергии из одного вакуумного слоя в другой с нарушением масштабной инвариантности. П-В дефект должен формироваться из объектов, относящихся как минимум к двум разным вакуумным слоям. Известно, что самой простой относительно устойчивой динамической структурой является замкнутая вихревая трубка (тор). Сам по себе тор не способен поглощать энергию из внешней среды (фонового потока). Другое дело, если формируется структура из нескольких торов, где возможен переход кинетической энергии поступательного движения нескольких торов во флуктуации их радиусов (то есть в потенциальную энергию). При флуктуации радиуса тора уже возможен процесс поглощения энергетических мод из вакуумного слоя, что аналогично процессу перекачивания энергии от одного маятника к другому при наличии между ними связи. Поглощаемая тором энергия передается структуре, сформированной из другого вакуумного слоя и диссипируется в новый (фоновый) вакуумный слой. Процесс диссипации энергии структурой из второго слоя экспериментально проявляется в существовании электрического поля. Энергетический П-В дефект, сформированный из двух вакуумных слоев, сам является строительным материалом для нового вакуумного слоя. Флуктуации всей структуры как целое генерирует инфрафлуктуационное поле П-В дефекта.

Параметры вакуумных слоев и размерность П-В

Для определения структуры вакуума нужно знать структуру его составляющих. Известно, что вакуум – это комплекс из элементарных частиц, атомов, звезд, галактик и скоплений галактик. Структура элементарных частиц неизвестна, следовательно, с этой стороны к разгадке структуры вакуума не подобраться.

Есть другой вариант: найти единый алгоритм перехода от параметров макроструктур к параметрам микроструктур, от параметров Метагалактики и галактики до параметров протона. Протон – это единственная стабильная элементарная частица, которая может участвовать во всех четырех фундаментальных взаимодействиях.

При масштабировании параметров мы учли следующие факторы:

1. Известно, что скорость света и потенциал Метагалактики связаны соотношением

2. Максимальное красное смещение, допустимое вблизи квазара, Z ≈ 23. Из этого значения следует, что отношение единичного пробного потенциала к потенциалу квазара равно (2,995·10¹⁰)².

3. Учитывая, что , примем отношение гравитационной массы протона к гравитационной массе электрона равным k. Тогда электромагнитная масса электрона и протона равна 0,209 МэВ. Отношение экспериментальных масс протона и электрона и отношение их радиусов сечения взаимодействия соизмеримы. Получается, что протон и электрон находятся в одномерном пространстве (двухмерном П-В). Две пространственные координаты находятся в скрытом состоянии. Известно, что экспериментально наблюдаемая масса Вселенной составляет примерно 4,6% от полной массы, что есть . Значит возможно, что в Метагалактике, как и в микромире, тоже скрыты две размерности.

Умножив массу протона (M_p) на

(k₃)⁸= 3105,53³)⁸ = (2,995·10¹⁰)⁸,

получим массу, соизмеримую с массой Метагалактики (М_мет). Умножив радиус протона (R_p) на

,

получим радиус Метагалактики (R_мет) (таб.1, столб. 7).

Радиус протона определим из соотношения

Таким образом, мы имеем две экспериментально наблюдаемые массы (протона и Метагалактики) с разной пространственной размерностью (1 и 3). Введем безразмерный коэффициент , который свяжет массы двух рассматриваемых объектов: , где δ – номер итерации, отражающий меру проявления двух скрытых пространственных размерностей; протону присвоена нулевая итерация (таб. 1, столб. 1, строка 9). Коэффициент без коэффициента k обозначим как ^*. По мере продвижения от параметров протона к параметрам Метагалактики роль двух скрытых координат с каждым вакуумным слоем увеличивается.

Таб.1. Параметры вакуумных слоев в зависимости от коэффициента перехода (k) от одного вакуумного слоя к другому.

Таб.2. При умножении (делении) на коэффициент перехода (k~) пятимерного П-В получим массу частиц, характеризующих вакуумные слои. Вакуумные слои, участвующие в формировании электромагнитного излучения, отмечены дополнительной нумерацией (1, 2 и 3).

Зависимость коэффициента от номера итерации есть дополнительная скалярная размерность, т.е. рассматривается пятимерное П-В. Проделав восемь итераций в сторону микромира относительно протона, получим параметры вакуумных слоев микромира в двухмерном, четырехмерном и пятимерном П-В (таб. 1–2).

Рис.6. Безразмерная плотность (частное от деления пятимерной плотности на четырехмерную) в зависимости от масштаба П-В дефектов вакуумных слоев.

При итерации в сторону микромира плотность вакуумных слоев увеличивается и затем уменьшается. При итерациях масштабирования параметров протона в сторону макромира плотность вакуумных слоев до шестой итерации уменьшается (Р₊₆ = 3,2·10^–43), а затем увеличивается (Р₊₇ = 1,8·10^–41 и Р₊₈ = 9,5·10^–26). Резкое изменение плотности вакуумных слоев (Р₊₇ и Р₊₈) в пятимерном П-В объясняет природу ускоренного увеличения постоянной Хаббла на границе Метагалактики. Частное от деления пятимерной плотности на четырехмерную есть безразмерная плотность вакуумных слоев, причем плотность Метагалактики на границе макро- и микромира равна плотности протона (рис. 6).

Из представленной структуры Метагалактики следует, что из тахионной области микромира Метагалактика получает энергию. Затем полученная энергия «прокачивается» через семнадцать вакуумных слоев и на ее внешней границе излучается в тахионную область макромира (рис. 5). Во время «прокачки» энергии через Метагалактику формируются П-В дефекты, где скорость прокачки выше фоновой скорости. Таким образом, у нас имеется три скорости потока энергии от одного вакуумного слоя другому: фоновая скорость, скорость внутри П-В дефекта и скорость внутри скопления П-В дефектов. При скоплении П-В энергетических дефектов, принадлежащих разным вакуумным слоям, возможна ситуация, когда центральная часть скопления будет находиться в тахионной зоне. Это проявляется в формировании на границе Метагалактики гигантских пустот, окруженных звездными скоплениями в виде сотообразных структур. В микромире в тахионную область в первую очередь «уходит» внешняя оболочка П-В дефекта. Из этих П-В дефектов микромира и формируется предтахионная область (почти не наблюдаемое фоновое поле, почти эфир). Тахионные области на границе микро- и макромира соответствуют существованию микро- и макро - черных дыр.

Разная скорость прокачки энергетического потока через структуру Метагалактики определяется тремя коэффициентами масштабирования массы:

k~δR = 3105,52 – одномерное пространство или двухмерное П-В,

k³~δR³ = 2,995·10¹⁰ – трехмерное пространство или четырехмерное П-В,

– пятимерное П-В (таб.2).

Введем три соответствующие временные координаты.

Первая временная координата – фоновая. Она не наблюдаема или почти не наблюдаема. Назовем эту временную координату нуль-мерной.

Рис.7. Эволюция П-В метрики вблизи энергетических особенностей. В качестве энергетических особенностей отображены частицы, характеризующие вакуумные слои. Изменение направления кривых α и β означает превращение пространственной координаты во временную и наоборот. Процесс переброса пространственной и временной координаты сопровождается изменением киральности вакуумного слоя.

Вторая временная координата связана с постоянным изменением скорости прокачки на одну и ту же величину k = 3105,52 при переходе из одного вакуумного слоя в другой.

Для третьей временной координаты коэффициент перехода из одного вакуумного слоя в другой .

Метрика пятимерного П-В имеет следующий вид d(ct)² – dx² – dy² – dz² – ds² = const, где пятая составляющая выполняет функцию коэффициент преломления вакуумной среды изменяющейся пропорционально корню гравитационного потенциала Метагалактики .

В принципе не важно, относительно чего коэффициент рассматривается, относительно постоянства скорости света или фиксирования временной координаты (t' = или с' = (c – βx/t)/). Наблюдателю необходимо выбрать, какой вариант для него является более удобным.

В нашей версии функцию коэффициента преломления физического вакуума выполняет коэффициент k и .

Предложенная структура вакуума соответствует решению Казнера [3, 4] (рис. 7). В точках, где происходит переброс пространственных координат во временные, размещаются П-В дефекты, формирующие вакуумный слой. Получается, что вакуум представляет собой газ из черных дыр разного масштаба. Когда происходит критическое скопление черных дыр микромасштаба, формируется черная дыра большего масштаба, при этом пространственная координата принимает значение временной и наоборот. Процесс эволюции метрики бесконечен как во времени, так и в пространстве. Электрон или протон – это локальные образования, сформированные из структур меньшего масштаба, находящихся в постоянной динамике. Именно эти структуры (из которых сформированы протон и электрон) и следует рассматривать как черные дыры микромасштаба. В П-В с тремя пространственными и тремя временными координатами пространственные и временные координаты в решении Казнера изменяются симметрично.

Метрика обобщенного решения Казнера в синхронной системе отсчета имеет вид

ds² = dt² – (а²l_αl_β + b²m_αm_β + c²n_αn_β)dx^αdx^β,

где

а = t^pl, b = t^pm, c = t^pn.

Трехмерные векторы l, m, n определяют направления, вдоль которых пространственные расстояния меняются со временем по степенным законам.

Рассматривается эра, содержащая в себе k казнеровских эпох (в нашем понимании – это вакуумные слои), соответствующих параметру u_n = k + x –1 – n, n = 0, 1, …, k –1, где α и β осциллируют. Через Ω_n обозначены моменты начала казнеровских эпох с параметрами u_n. В каждый из этих моментов одна из величин α или β равна нулю, а другая имеет минимум. Значения α или β в моменты времени Ω_n обозначены как

α_n = – δ_n·Ω_n.

Величина δ_n изменяется в пределах между 0 и 1. Функция же γ в течении данной эры монотонно убывает согласно

α + β + γ = –Ω,

где Ω обозначает «логарифмическое время», Ω = – lnt.

Значение γ в момент Ω_n есть γ_n = –Ω_n·(1–δ_n).

В течение эпохи, начинающейся в момент Ω_n и заканчивающейся в момент –Ω_n + 1, одна из функций α или β возрастает от – δ_n·Ω_n до нуля, а другая падает от 0 до – δ_n·Ω_n+1 по линейным законам соответственно:

const + |p₁(u_n)|Ω и const –p₂(u_n)|Ω.

Последовательные эры сгущаются по мере приближения к t = 0.

Единство и различие в структурах протона, электрона и нейтрино

Проведем качественный анализ структуры фермиона как П-В дефекта, сформированного из частиц трех вакуумных слоев. Предположим, что протон состоит из центральной части (ядра) и некой обволакивающей его структуры (шубы). Ядро протона сформировано из частиц тяжелого вакуумного слоя, а шуба – из частиц других, более легких, двух вакуумных слоев. Допустим, частицы самого легкого вакуумного слоя формируют структуру, отвечающую за ядерное взаимодействие. Частицы центральной части протона формируют топологическую структуру, задающую фермионные свойства протона.

Электрон как фермион имеет такую же структуру, т.к. механизм ускоренной прокачки энергии из слоя в слой такой же. Отличие заключается только в том, что более легкий вакуумный слой шубы «ушел» в тахионную область П-В, и это привело к отсутствию у электрона ядерных сил. «Уход» вакуумного слоя в тахионную область означает, что он существует в нуль-мерном временном пространстве. У нейтрино в тахионную область «ушел» и второй вакуумный слой шубы. Как следствие, у нейтрино отсутствуют ядерные и электромагнитные свойства.

Структура фотона

Сформированная из частиц только одного вакуумного слоя, находящаяся в свободном состоянии и движущаяся в общем энергетическом потоке замкнутая вихревая трубка (фотон) не влияет на скорость передачи энергии от одного вакуумного слоя к другому. Она не проявляется как энергетический П-В дефект, т.к. «вморожена» в общий фоновый энергетический поток. Локальная структура, которая не нарушает масштабную инвариантность фонового потока, как и фоновый энергетический поток, имеет нуль-мерную временную координату. Фотон при взаимодействии с мишенью передает ей энергию, в процессе чего нарушается масштабная инвариантность, а значит, у фотона (только на время передачи энергии) появляется виртуальная масса и момент импульса.

• В общепринятом подходе при распространении фотона не происходит перемещения материальных субстанций (т.е. фотон это не частица). «Вмороженность» фотона в вакуумный слой означает, что скорость определяется отношением коэффициента преломления вакуумного слоя, в котором он сформирован, к коэффициенту преломления вакуумного слоя, в котором происходит его взаимодействие с другими структурами. Следовательно, фотон как самостоятельная структура относительно наблюдателя не перемещается, а перемещается весь фоновый пространственно-временной вакуумный слой, из которого он сформирован.

Если электромагнитное излучение формируется в вакуумных слоях Р₊₁, Р₊₀ и е_-1 (столб. 8, строки 8–10), а распространяется в вакуумных слоях Р₊₅, Р₊₄ и Р₊₃ соответственно, а отношение плотностей Р₊₅/Р₊₁, Р₊₄/Р₊₁ и Р₊₃/е_–1 равно ≈1·10²¹, то при , где ρ – плотность вакуумного слоя, отношение скоростей равно ≈3·10¹⁰. Получается, что инвариантна не скорость фотона как таковая, а отношение скоростей структур, «вмороженных» в разные вакуумные слои. Из симметрии относительно параметров протона следует, что электромагнитное излучение формируется из частиц, относящихся к вакуумным слоям ν_–3, ν_–4 и ν_–5 (столб. 8 строки 12-14).

Вакуумные слои, соответствующие Р₊₆, Р₊₂ и ν_–2 (строки 3, 7 и 11, столб. 8), задействованы в формировании инфрафлуктуационного взаимодействия. При взаимодействии электромагнитной составляющей с инфрафлуктуационным полем необходимо учитывать, что отношение плотностей вакуумных слоев с совпадающей киральностью Р₊₀ и Р₊₆ в ≈2,8·10³¹ раз меньше. Следовательно, скорость инфрафлуктуационного поля в ≈1,7·10⁵ больше электромагнитной. На это значение уменьшается и интенсивность взаимодействия инфрафлуктуационного поля с составляющими электромагнитного вакуума. Существование сверхсветовых скоростей допускается, если исключается прямое взаимодействие частиц из тахионной области с частицами досветового и светового интервала. В [5, 6] интервал (Х - Х₍₀₎)² = S²₍₀₎ интерпретируется шире, не смешиваются группы П-В преобразований, описывающие тахионы и досветовые частицы, а скорость света предельна сверху и снизу. Не прямое взаимодействие сверхсветовых скоростей означает, что сверхсветовые структуры могут влиять на физические характеристики вакуума, а световые частицы реагировать на эти изменения.

Предложенная структура вакуума позволяет рассматривать фотон как сверхтекучую вихревую трубку, сформированную из некоторого массива тахионов, изменяющих физические характеристики вакуума. Под действием направленного потока тахионов по замкнутой вихревой трубке появляется сила Магнуса, которой в электродинамике соответствует сила Лоренца. Так как трубка наделена сверхтекучим свойством, то эта сила действует только внутри вихревого объема. При флуктуациях вихревой трубки или изменении направления взаимодействия происходит индуцирование электрической составляющей фотона. Столкновение фотона с мишенью сопровождается одномоментной флуктуацией вихревой трубки, что также сопровождается индуцированием электрической составляющей.

• При столкновении двух фотонов существенное значение имеет знак их спиральности. Фотоны с одинаковой спиральностью при встречном движении находятся в разных нуль-мерных временах, что приводит к отсутствию их взаимодействия. При противоположной спиральности фотонов относительная скорость вращения отсутствует, следовательно, они находятся в одном нуль-мерном времени. При их столкновении возможно рождение противоположно заряженных частиц.

• Отсутствие дифракции между фотонами с разной спиральностью обусловлено их разной реакцией на существующую дифракционную картинку интерферометра. Фотоны с разной спиральностью делокализуют максимумы и минимумы фантомного поля интерферометра, поэтому интерференция не наблюдается.

• Квантовыми характеристиками обладает не фотон как таковой, а излучающая и принимающая его структура. Она должна состоять как минимум из двух частей, которые каким-то образом связаны между собой (например, пружиной, балкой или кулоновским полем). Из физических параметров этих частей и их связующей получаем кратность возбуждения всей системы. В качестве квантовой системы можно рассматривать и обычный камертон, где так же происходит выделение колебательных мод. Параметры камертона и определяют дискретность выделенных мод.

• При некоторой критической энергии фотон как структура становится более жесткой. Из нескольких фотонов формируются новые топологические структуры, в которых у фотонов появляется новая флуктуационная степень свободы. Эти топологические структуры есть не что иное как мезоны. Как известно, мезоны ответственны за ядерное взаимодействие. Введенные в [7] ядерные связки, посредством которых нуклоны формируют кластерные структуры, есть не что иное как фотоны, являющиеся частью структуры π-мезона. Фиксация нуклонов в узлах кластерных структур не нарушает принципа неопределенности, т.к. это приводит к сильным флуктуациям поверхности всего ядерного кластера. Информация о расположении нуклонов в ядре относительно его главной оси симметрии позволяет определять его магнитный момент и это можно использовать как тест.

Механизм кулоновского взаимодействия частиц

Из гидродинамики взаимодействия двух пульсирующих пузырьков известно, что они притягиваются, если колеблются в фазе, и отталкиваются, если колеблются в противофазе [8 – 10]. По аналогичной схеме происходит и взаимодействие заряженных частиц. Отличие заключается в том, что необходимо учитывать особенность взаимодействия слабых сил по отношению к киральным полям. Только левополяризованные частицы и правополяризованные античастицы имеют слабый заряд. Полярность знака слабого заряда зависит от того, в какую сторону движется электрон, и она должна меняться, когда меняется направление движения. У правополяризованной античастицы слабый заряд противоположен по знаку левополяризованной частице.

• При кулоновском взаимодействии двух одинаково заряженных частиц происходит отталкивание. При встречном движении флуктуационных волн их суммарная скорость превышает скорость света. Следовательно, одна флуктуационная волна, относительно другой, находится в тахионной области, т.е. имеет нуль-мерную временную координату. Флуктуационные волны из разных временных слоев становятся взаимно прозрачными. После того как обе волны проходят через центры излучения, их скорости становятся сонаправленными, следовательно, они уже находятся в одном временном слое и, как результат, вступают в режим взаимодействия, которое экспериментально выражается в их взаимном отталкивании.

Рис.8. Механизм притягивания проводников при одинаково направленных токах. Область нуль-мерного времени означает, что магнитные силовые линии, из-за их противоположного направления, находятся в режиме взаимной прозрачности. В областях сонаправленности магнитных силовых линий происходит их противофазовое флуктуационное взаимодействие, означающее выдавливание проводника из этих областей.

• При взаимодействии частиц с противоположным зарядом необходимо учитывать,что у античастицы произошел переход пространственных координат во временные, а временных в пространственные. Следовательно, при встречном движении флуктуационных волн произойдет их взаимодействие, т.к. они находятся в одном временном слое, что экспериментально проявляется, как и в случае двух флуктуирующих пузырьков в жидкости, во взаимном притяжении.

Рис.9. Механизм отталкивания проводников при противоположно направленных токах. Область сонаправленности магнитных силовых линий находится между проводниками, где и формируется флуктуационный противофазовый потенциал их взаимного отталкивания.

.

• Основываясь на изложенной интерпретации кулоновского взаимодействия двух заряженных частиц, рассмотрим, как происходит взаимодействие двух параллельных проводников. Известно, что два параллельных провода притягиваются при сонаправленных токах и отталкиваются, когда токи направлены в разные стороны. При сонаправленных токах векторы магнитных полей между проводниками имеют противоположное направление (Рис. 8), следовательно, в этой области магнитные силовые линии находятся в разных нуль-мерных временных пространствах, и, как результат, взаимодействие между проводниками в этой области отсутствует. Направление магнитных потоков с внешней стороны проводников совпадает. Сонаправленность означает, что они находятся в одном нуль-мерном времени, следовательно, происходит взаимное влияние противофазовых флуктуаций; проводники выталкиваются из зоны противофазового взаимодействия. При противоположном направлении токов (рис. 9) область сонаправленности магнитных силовых линий находится между проводниками, следовательно, проводники взаимно отталкиваются. С внешней стороны проводников магнитные силовые линии находятся в разных нуль-мерных временных координатах, следовательно, они находятся в областях взаимной прозрачности.

• Особенность флуктуационного потенциала взаимодействия заключается в том, что в отличие от электростатики, сила взаимодействия движущихся зарядов зависит от их относительной скорости и ускорения, а не от их абсолютных значений. Это связано с тем, что при относительном движении заряженных частиц формируются новые области флуктуационного взаимодействия между зарядами. Формально образование новых флуктуационных областей означает изменение интенсивности взаимодействия зарядов из-за появления «виртуальных» заряженных областей. При сонаправленном движении «виртуальные» заряженные области образуются с внешней стороны проводников. При противоположном направлении «виртуальная» заряженная область находится между проводниками.

Заключение

Итак, параметры Вселенной бесконечны. В этой бесконечности материи имеется П-В дефект вакуума с параметрами Метагалактики. Внутри этого П-В интервала формируются другие локальные П-В дефекты, в которых нарушается масштабная инвариантность. Нарушение масштабной инвариантности обусловлено ускоренной прокачкой потока энергии из одного вакуумного слоя в другой. Области вакуума, где происходит нарушение масштабной инвариантности, являются источниками гравитационных, электромагнитных, кулоновских и инфрафлуктуационных полей.

Найденный алгоритм иерархической организации структуры материи позволяет рассматривать физический вакуум как некую среду, из которой формируются различные локализованные структуры. Как это ни парадоксально, рассматриваемая среда не вступает в противоречие с СТО, т.к. нуль-мерное время выводит за ее рамки влияния СТО. Такая среда позволяет не только по-новому взглянуть на проблему дифракции фотона, но и дает физическое обоснование существованию духовых полей (в нашем понимании полей в нуль-мерном пространстве). Как известно, существование духовых полей позволяет восстанавливать калибровочную симметрию при высоких энергиях взаимодействия частиц.

Литература

1. Ричард Ларсен, Волкер Бромм, В МИРЕ НАУКИ, 2002.

2. Дирак П.А.М. Собрание научных трудов. Т. 1. Квантовая теория. Под общ. ред. А.Д. Суханова, М.:ФИЗМАТЛИТ, 2002. 704 с., ISBN 5-9221-0201-X

3. Халатников И.М., Каменщик А.Ю. УФН, т. 168, №6, 593, 1998.

4. Лифшиц Е.М. Избранные труды/Под ред. Питаевского Л.П., Рудого Ю.Г. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. 648 с., ISBN 5-9221-0484-5.

5. Белов В.П. ТМФ, т.100, №3, 1994.

6. Белов В.П. ТМФ, т.101, №1, 1994.

7. Шевелев А.К. Структура ядра. М.: КомКнига, 2006. 312 с., ISBN 5-484-00480-2

8. Завтрак С.Т., Комаров Л.И. ТМФ, т.84, №3, 1990.

9. Завтрак С.Т, Письма в ЖТФ, т. 16, вып. 3, 1990.

10. Немцов Б.Е., Письма в ЖТФ, т. 9, вып. 14, 1983.

См. также

• Структура ядра

Ссылки

• "Дифракция света" - Статья в Физической энциклопедии