100 великих парадоксов - Рудольф Константинович Баландин
В далёких галактиках отмечено движение светящихся масс быстрее скорости света в 20 и более раз
Парадокс «волны-частицы» физики назвали корпускулярно-волновым дуализмом и постарались не задумываться о его сути. В конце жизни Эйнштейн признался: «Все эти пятьдесят лет размышлений не приблизили меня к ответу на вопрос о том, что же такое – кванты света» (за которые он получил Нобелевскую премию).
Как может частица существовать только в движении со скоростью света, не имея массы покоя? Правда, у неё есть энергия. Тогда по формуле Е= МС2 (не А. Эйнштейна, а выведенной задолго до него) у фотона должна быть масса. А её нет. Почему?
Энергия кванта электромагнитного излучения: E = hν (h – постоянная Планка фундаментальная физическая величина; ν – частота излучения). Такова формула энергии волны, о чём свидетельствует её признак – частота, не применимый к частице.
О волновых свойствах света известно давно. Есть у частицы света фотона и корпускулярные свойства. С позиций здравого смысла в этом нет ничего удивительного. Мы же знаем об ударной силе большой воды. В сильный шторм волна бьёт с огромной силой.
Вот и энергия кванта бывает совсем слабой, если мала частота излучения, и мощной, когда эта частота велика. Она может стать смертельной для всего живого.
Интересно и полезно сопоставить звуковые и световые волны. У них есть характерные отличия.
Скорость звука зависит от состава, температуры, структуры среды. Чем она плотнее, тем быстрей распространяется в ней звуковая волна (в м/с):
• гранит – 6000;
• дерево – 4000;
• вода – 1400;
• воздух – 343.
В космическом пространстве звук не распространяется, хотя там, как и повсюду, присутствует вакуум-эфир. Звуку требуется более весомая материальная среда.
Свет проникает только сквозь прозрачную среду, а его скорость меняется в зависимости от плотности вещества. Но здесь соотношение обратное звуковым волнам (км/с):
• вакуум-эфир – 299 792;
• вода – 225 341;
• стекло – 199 803;
• алмаз – 123 845.
Вакуум-эфир можно представить как океан энергии, который проявляется в нашем видимом мире как излучения – волны этого океана. В космической среде он пребывает в «чистом» виде, имея наибольшую плотность. Поэтому волны света распространяются в нём с наивысшей скоростью. В воде он плотней, чем в стекле и алмазе, поэтому в них свет распространяется медленней.
С увеличением плотности вещества уменьшается «плотность» вакуум-эфира. И наоборот.
Эта важная закономерность снимает мистический покров со скорости света, делая её вполне нормальной относительной величиной, зависящей от вмещающей среды. Следствия:
• Скорость света изменчива в пространстве и времени.
• Материальное тело в воздухе может двигаться быстрей звуковой волны; материальное тело в вакууме может двигаться быстрей световой волны.
В далёких галактиках отмечено движение светящихся масс быстрее скорости света в 20 и более раз! Толкового объяснения этому нет.
• Смещение спектра световых волн от далёких галактик в красную или синюю сторону вызвано изменениями плотности вакуума.
Американский астроном Эдвин Хаббл первым отметил, что преобладает красное смещение галактик. Этот факт признан веским доказательством расширения Вселенной и правоты гипотезы Большого взрыва. Однако остаётся «парадокс Андромеды».
Эта галактика устремлена навстречу нашему Млечному Пути со скоростью 400 000 км/ч. Столкновение ожидается через 4–5 миллиардов лет. Нам вряд ли доведётся наблюдать эту встречу. Но факт сине-фиолетового смещения спектра Андромеды и некоторых других галактик свидетельствует против расширения Вселенной, гипотезы Большого взрыва и теории относительности.
Научный метод исходит из того, что один достоверный факт против данной гипотезы весомей сотни её подтверждений.
…Раньше К. Лоренца и, тем более, А. Эйнштейна ирландский физик и математик Джозеф Лармор привёл доказательства того, что система, движущаяся относительно эфира, сокращается по вектору движения. Это сокращение он связывал с сопротивлением упругой эфирной среды.
Возможен другой вариант: вакуум оказывает сопротивление, но при этом излучается энергия, а не растёт масса. Она рассеивается в виде более энергичных волн, квантов. Некоторое сходство с судном, увеличивающим ход. Расходящиеся от него волны будут становиться всё круче и плотней. Учитывая волновые свойства света, можно в качестве модели избрать звуковые волны в воздухе. Они тоже распространяются вне зависимости от скорости звучащего объекта. Если оно приближается, тон звука становится выше, если удаляется – ниже.
Считается парадоксом теории относительности утверждение, что скорость света не зависит от скорости движущегося светоносного тела. Правило сложения скоростей тут не работает.
Но этого и следует ожидать. В отличие от корпускул световые волны должны распространяться в вакуум-эфире с одной и той же скоростью, как бы ни двигался излучатель света. Точно так же распространяются звуковые волны в воздухе вне зависимости от скорости звучащего объекта.
Любая волна, повторю, – это колебание среды, зависящее от её свойств. Световые волны при некоторых условиях обретают вид квантов света, фотонов. Но остаются волнами, имея соответствующую длину и амплитуду колебаний.
Итак, фотон – это волна, точнее – квант, часть волны…
И тут возникает роковой вопрос: как же может часть волны существовать сама по себе? Так не бывает!
Реальная волна непрерывна, и порциями не распространяется. Выходит, всё-таки квант света не только волна, но и частица, фотон? И наши попытки отрицать это рушатся от данного факта. Если только не удастся понять, как может существовать парадоксальная полуволна.
Загадка полуволны
Почему световые волны распространяются порциями, квантами? Это невозможно. «Корпускулярно-волновой дуализм», по словам Джея Орира, автора фундаментального учебника физики, – «великий парадокс». Ссылка на парадокс – признание необъяснимости научной загадки.
Постараемся найти разгадку.
Если свет распространяется квантами, что находится между ними? В пунктирной линии (…….) между точками остаётся пространство данной поверхности. Кванты распространяются и в нашем привычном Мире, и в вакуум-эфире. Можно предположить, что между квантами находятся «антикванты», а вместе они образуют единую волну.
Проще всего показать решение «великого парадокса» на схеме. Нарисуем серию волн и проведём среднюю линию. Верхние части волн – их проявление в материальном Мире (кванты), а нижние части – в энергетическом вакуум-эфире – антикванты.
Это изображение на плоскости. Световые волны распространяются в трёхмерном пространстве, где сосуществуют и наш материальный Мир, и вакуум-эфир.
Фотон – не частица и не волна, а часть волны. Таким представляется мне решение «великого парадокса». Формальные математические модели тем самым не поколеблены, но они обретут новый смысл.
Теперь можно объяснить, почему нельзя одновременно определить координаты частицы и её импульс (один из парадоксов квантовой механики). В первом случае речь идёт о нашей привычной среде, а
