Уважаемый Вадим, чтобы не путаться в обсуждениях о СТО, я решил начать новую тему о фотонах.
Есть такая пословица, что один дурак может назадавать столько глупых вопросов, что на них не смогут ответить даже сто мудрецов. Вот я и выступаю в роли такого дурака. Всё задаю и задаю вопросы - обычно самому себе: о фотонах, волнах и т.д.
Мы с Вами всё время рассуждали о свете как об электромагнитной волне. Мы действовали в рамках так называемой "геометрической оптики". Гюйгенс, Френель и прочие исследователи объяснили многие волновые свойства света. После Максвелла вообще стало общим местом то, что свет есть электромагнитная волна. Но…
Как природа любит это самое "но". Вот вроде бы всё понял и объяснил - и тут природа подкладывает свинью своим «но».
Некоторые эксперименты, в частности фотоэффект, показывали, что свет - это частица. Энергия электрона, вылетающего при фотоэффекте, пропорциональна не интенсивности света, как было бы при его волновой природе, а частоте излучения. Как я понимаю, при рассмотрении света только как волны, множество электронов в экспериментах по фотоэффекту должны были накапливать энергию волны до определённого уровня (работа выхода электрона) и при достижении этого уровня должны были лавинообразно вылетать из металла. Однако в экспериментах лишь немногие электронов, но зато практически мгновенно вылетали из металла. То есть свет действовал как частица, сосредоточив всю свою энергию всего лишь на нескольких электронах, но зато по полной программе.
Эйнштейн применил принцип квантования энергии Планка на световую волну, предположив, что свет испускается квантами, порциями волн. Это ещё можно себе представить. Я представил этот дуализм в виде двух вариантов.
1. Данный вариант представляет волну в виде порций волн. Скажем, камень, упадший в воду, рождает порцию волны, распространяющейся в разные стороны. Второй камень вторую порцию. И т.д. Это так называемые цуги. 2. Этот вариант предполагает рассматривать свет как частицу со свойствами волны. Например, взвод солдат, в котором каждый солдат держит дистанцию от остальных, так сказать «сохраняет своё место в строю», может двигаться как целое и ведёт себя как частица. Но внутри взвода солдаты могут также и колебаться вокруг своих постоянных мест. Это возможно, скажем, в случае, когда передние шеренги движутся с переменной скоростью: то ускоряясь, то замедляясь. Задние шеренги «отстают» от изменений скорости передних шеренг, и по частице – по взводу, пробегает волна. В первом случае волна в виде цуга, а во втором, частица с волной внутри. Какой же вариант верный? Оказалось ни тот, ни другой. Для того чтобы это объяснить (если тут вообще можно что-то объяснить) приведу следующий эксперимент. Имеется источник одиночных фотонов, то есть квантов света. Ставим на некотором расстоянии от источника регистратор фотонов, скажем, фотоэлемент. При попадании фотона на фотоэлемент в цепи появляется ток, который визуализирует этот процесс либо во вспышку, либо в звук, скажем – бип. Включаем источник одиночных фотонов и слышим: бип-бип-бип. Регистратор регистрирует попадание фотонов, а соответственно, и их испускание, через определенный промежуток времени. Так как регистратор был установлен произвольно, то можно сделать вывод, что свет распространяется во все стороны в виде цугов. Можно даже передвинуть регистратор по сфере с центром, где расположен источник. Регистратор продолжает звучать в том же темпе. То есть свет распространяется по все стороны, как сферическая волна. Следовательно, второй – «взводный», корпускулярный с волной внутри, вариант не подтверждается. Но… Опять это чертово «но». Если дальше продолжить эксперимент с изменяющимися условиями, то откроются очень странные явления. Так, если мы начнём удалять регистратор от источника по радиусу, то энергия цуга волны, попадающая на площадку фотоэлемента должна, вроде бы, падать, но этого не происходит. Общая энергия всего цуга, как бы, растёт с увеличением радиуса сферы распространения. А если поставить второй регистратор на том же расстоянии от источника, что и первый, то оба они должны были бы регистрировать цуги волны одновременно, и по комнате должна была бы разноситься стерео песня. Но… Регистраторы не подчиняются нашей логике. Каждый регистратор регистрирует свой фотон, по отдельности: сначала один, потом второй, потом третий, потом четвёртый и т.д. То есть они регистрируют каждый свой фотон, как будто частицу, которая направляется именно в данному регистратору. Звучит попеременное бип. Получается, что из источника выбегают по очереди взводы солдат и бегом направляются то к одному, то к другому регистратору. Но… Мы же установили регистраторы произвольно! Откуда, чёрт бы их побрал, фотоны знают: где расположены регистраторы? Тут возможны, в моём понимании, два вида интерпретации: 1. Фотон до начала движения как-то прощупывает пространство вокруг источника и, обнаружив регистратор, устремляется к нему. Взвод солдат высылает на разведку необнаруживаемого разведчика. Мистика какая-то. 2. Фотон распространяется в виде цуга, но в момент обнаружения регистратора вся энергия цуга «схлопывается» в точку его регистрации. Как будто солдатики разбегаются во все стороны, но по команде солдата, обнаружившего регистратора, со всех ног бросаются в данную точку. Поэтому, кстати, и энергия волны не изменяется с расстоянием – все солдаты всегда прибегают в точку сбора вне зависимости от расстояния. Но тут возникает вопрос о том, каким образом вся энергия (все солдаты) мгновенно собирается в точку регистрации? Учёные выбрали вторую интерпретацию, но истолковали её своеобразно. Свет, предположили они, распространяется не цугом волны, а волной вероятности нахождения фотона в какой-либо точке. То есть свет, как частица, двигаясь от источника, может быть где-угодно, в любой точке пространства, но с разной вероятностью. От источника распространяется волна вероятности, и, встретив регистратор, эта вероятность актуализируется – взаимодействие фотона с фотоэлементом происходит как с частицей. Геометрическая оптика, то есть электромагнитная волна в «обычном» (первоначальном) понимании, возникает только тогда, когда накладываются множества фотонов со своими вероятностями. Та же странность происходит и при прохождении фотона через два отверстия. Один фотон, проходя через два отверстия, интерферирует сам с собой, проходя через оба отверстия. Учёные утверждают, что при интерференции складываются вероятности и интерференционные полосы это участки с большей или меньшей вероятностью. Всё - нет волн и их амплитуд. А есть некие вероятности. Честно говоря, я уже запутался и мало что понимаю. Мир расплылся в нечто возможно-невозможное. Похоже, пора переквалифицироваться в управдомы. А как Вы?
Отправлено: 21.12.08 02:01. Заголовок: Уважаемый Мунир, я В..
Уважаемый Мунир, я Вам уже писал, что над проблемами, которые ставит перед нами квантовая механика, я пока совсем не размышлял. Стыдно признаться, я НИКОГДА не задумывался над тем, как излучаются отдельные фотоны и как все это соотносится с тем что в СТО свет есть волна, и как фотон может излучаться во все стороны сразу, но зафиксированным может быть только один раз в одном конкретном месте. Я придерживался принципа Скарлет Охара (героини из «Унесенных ветром») «Об этом я подумаю завтра». Продуктивно размышлять обо всем на свете одновременно невозможно. Я пока ограничивался проблемами исключительно СТО и немного ОТО. Но Вам таки удалось задеть во мне нужную струну, от последнего Вашего сообщения я не смог отмахнуться, мол, подумаю над этим как ни будь потом. Дело в том, что читая Ваш текст я вдруг понял, что размышляя в свое время над проблемами СТО, и в частности над выводом причин «замедления времени» и «сокращения длин» из рассмотрения взаимодействия частей внутри частицы-целого, я задумался над тем, что взаимодействие частей внутри целого должно сопровождаться неким процессом, который очень, как я теперь понял, похож на то что в квантовой механике называется «схлопывание волновой функции». Потому еще раз спасибо за Ваш последний текст об излучении фотонов, сегодня я размышлял над ним целый день.
Выскажу свое мнение.
Вариант с разведчиком и прощупыванием пространства, на мой взгляд, никуда не годится. О нем даже не стоит в серьез говорить.
Второй вариант мне нравится гораздо больше. Я имею в виду вот этот:
«Свет, предположили они, распространяется не цугом волны, а волной вероятности нахождения фотона в какой-либо точке. То есть свет, как частица, двигаясь от источника, может быть где-угодно, в любой точке пространства, но с разной вероятностью. От источника распространяется волна вероятности, и, встретив регистратор, эта вероятность актуализируется – взаимодействие фотона с фотоэлементом происходит как с частицей.»
Вас же такой вариант чем-то смущает. Вам видимо кажется, что с вероятностями в Мире все становится каким-то зыбким, и не устойчивым. На мой взгляд не так страшен черт, как его малюют квантовые механики. Поразмышляв примерно с пол часа над описанными Вами загадками излучения фотов, я нашел простую волновую механическую модель способную объяснить именно эти чудеса излучения и поглощения фотонов. Подчеркиваю, я не утверждаю что то, что я сейчас предложу годится для объяснения всех квантово-механических «штучек». Цель данной модели показать, что то, что на первый взгляд кажется странным и объясняется квантовой механикой с позиции волны вероятности, может быть в частном случае объяснено простейшей механической моделью. Отсюда напрашивается двоякий вывод. С одной стороны можно попытаться на таком механическом уровне понять все чудеса квантовой механики, а с другой стороны, наоборот, можно согласиться с тем, что раз вероятностный подход как бы непривычно он не смотрелся, может быть объяснен механической моделью, то искать эту модель для всех случаев нет никакой необходимости (так как все эти модели – есть по своей сути метафизика, то есть выход за пределы опыта) как говорил Дирак, он придерживался такой интерпретации квантовой механики «Заткнись и считай!».
Итак, Мунир, представьте, что источник излучает в пространстве некую волну возмущения эфира расходящуюся от источника как круги на воде. Но сама эта волна телами не поглощается и не воспринимается (во всяком случае, каким либо заметным для тел образом) Но это не единственные изменения в эфире, которые испускается источником. Представьте что по периметру этого расширяющегося круга (вдоль окружности) движется другое волновое возмущение эфира. Вот именно это возмущение эфира и будучи поглощенным веществом воспринимается им как фотон, вся энергия волны заключена именно в этом возмущенном участке волнового фронта. Еще проще можно сказать, представьте, что это именно фотон движется вдоль расширяющейся окружности. Кстати скорость этого движения вдоль окружности может быть гораздо выше скорости света, то есть скорости расширения радиуса окружности вдоль которой движется этот фотон. Когда одновременно таких фотонов излучается большое количество то они представляют из себя некий сплошной фронт расширяющийся со скоростью света. Но поглощаются веществом отдельные фотоны из этого фронта. Когда же интенсивность излучения низкая такие фотоны движущиеся, по сути, по расширяющейся спирали и преподносят нам чудеса.
См рисунок
На нём я изобразил источник и два приемника сверху и снизу. Сначала излучается одна волна с фотоном движущимся вдоль фронта волны. Этот фотон случайно ориентирован так что попадает в нижний поглотитетель, а следующий фотон случайно ориентирован так, что попадает в верхний поглотитель. В принципе, фотоны могли пролететь и мимо этих поглотителей, и вообще каждый фотон потенциально может быть зарегистрирован с любой стороны от источника.
Нахождение такого фотона в некоем объеме пространства подчиняется вероятностным законам. Не зная, как изначально фотон был выпущен (как ориентирован), мы можем только гадать, где он будет поглощен. Проследить за траекторией такого фотона мы тоже не можем, ибо для этого его нужно поглотить. Мы можем сказать, где он был выпущен и где был пойман, но как он туда попал (по какой траектории двигался) мы можем только предполагать. Естественно что вся энергия такой волны поглотится вместе с фотоном, и произойдет то, что физики называют «схлопыванием волны вероятности». То есть поймать этот фотон где-нибудь в другом месте, где он теоретически мог появиться, не будучи поглощенным, уже не удастся.
Сейчас уже поздняя ночь и нет возможности думать далее, но я уже вижу, что эта модель объясняет и чудеса с интерференцией на двух щелях.
Не хотелось бы сглазить, но не нашёл ли я нужную модель для КМ, которая ставит все на свои места всего за день размышлений? Маловероятно, конечно, уж слишком просто все…
Уважаемый Вадим! Во-первых, Вы очень уж легко выбросили первый случай с «прощупыванием» пространства. А я вот ничего не выбрасываю. В хозяйстве пригодится. :sm12: Фотон, видимо, есть первичное и простейшее проявление вещества. Но, являясь вещественным, фотон должен иметь некую структуру и «части» невещественного вида. Интересен вопрос – почему фотон проявляется в вещественном виде (появляется масса) только в движении? Я думаю, что сам фотон не движется в вещественном понимании этого слова, а скорее появляется каждый раз в иной точке невещественной материи. Также как на новогодней гирлянде поочерёдное включение лампочек создаёт иллюзию распространения волны. (Аналогия, конечно, не из лучших. Но праздник же – Новый год.) Фотон есть некое изменение невещественной материи, которое вызывает появление вещественного свойства – массы. Допустим, что в невещественной части материи между источником и приёмником осуществляется невещественная связь, которую мы, естественно, обнаружить не можем. По данной связи дальше фотон и проявляется, как вещество (или излучение), то есть как бы движется. Это и есть «прощупывание» пространства перед движением. Аналогия тут такая. Если мы, не зная о радиолокации и прочем, и видя лишь ракетную установку и мишень, расположенную достаточно далеко, наблюдаем за траекторией ракеты, которая точно попадает в мишень, то какой вывод мы должны сделать? Как ракета узнала о наличии произвольно установленной мишени? Тут, кстати, и сознательного наводчика не обязательно вводить. Пусть компьютер автоматически проводит радиолокацию и, обнаружив мишень, производит пуск ракеты. Введём вторую мишень и с ужасом обнаружим, что ракета выбирает мишени случайным образом, но каждый раз точно попадает в произвольно установленную нами мишень. Говорил же – сплошная мистика.
Во-вторых, по поводу Вашего примера. 1. Мне и самому подобные модели приходили в голову. Представьте себе мужика, вращающего на веревке грузик. Этот пращник вращает свой грузик в разных плоскостях, причём с каждым оборотом верёвка ещё и вытягивается. Рано или поздно любое препятствие на пути верёвки заставит грузик намотать верёвку на препятствие (несмотря на то, что встреча самого грузика с препятствием крайне мала). В момент удара грузика о препятствие (после полного намтывания веревки) исчезает и грузик, и верёвка, например, разрушаются. Алес капут. Даст ист фантастик.
2.Сначала я хотел написать, что Ваша модель спирального движения фотона ничем не отличается от прямолинейного его движения. Однако заметил, что Вы нарисовали приёмник, имеющим длину. Но сначала рассмотрим случай с точечным приёмником. Из одной точки испускания фотон попадает в другую точку приёма, и сама траектория тут совершенно не важна. Важна лишь ориентация направления движения или точка начала вращения. Расположившись с точечным приёмником фотона, мы бы с Вами бесконечно долго могли бы ждать этот самый фотон вне зависимости от его траектории. Тем более что Вы построили двухмерную модель, но она же трехмерная. Приёмник и источник расположены в одной плоскости. А если фотон раз за разом будет ориентирован в иной плоскости, не в плоскости листа. Он же просто не сможет попасть в приёмник. Тут, конечно, можно сказать, что тогда нам будет просто казаться, что фотонов нет. А на самом деле они, мол, летят куда-то, просто мы их не регистрируем. Но тогда количество регистраций фотонов при одном или при двух приёмниках должны были бы меняться по численности. А это не так. При введении в эксперимент второго приёмника количество регистрируемых фотонов не удваивается и вообще не изменяется. То есть мы регистрируем все фотоны. В случае же не точечного, а протяжённого приёмника, он будет регистрировать летящие прямолинейно фотоны уже такие, которые находятся внутри некоторого телесного угла (конуса с вершиной точки испускания фотонов). Изменится ли количество фотонов, регистрируемых приёмником, в случае спиралевидного движения фотона? Скорее всего, это будет зависеть от соотношения скоростей: окружной и радиальной. А если предположить ещё и глубину приёмника, то есть объём, то фотон с ещё большей вероятностью попадёт в приемник, не только в его плоскость, но и во весь объём. И всё равно мне это не очень нравится. Не объясняет это результатов экспериментов.
3. Если принять Вашу модель, то можно представить себе такую щель – с глубиной, в которой Ваш фотон должен поглотиться. Фотоны через такую щель не пройдут, будут «врезаться» в стенки «пещеры». Но в реальности свет свободно через щели проскакивает. Можно, конечно, предположить, что молекулы стенок, поглотив фотон, сами потом излучают. Но это натяжка. Не годится это всё.
4. Возникают вопросы о соотношении линейной и угловой скоростей фотона. Равная вероятность обнаружения фотона в любой точке пространства требует равенства угловых скоростей на разных расстояниях от источника. Но постоянство угловой скорости означает, что линейная скорость фотона должна возрастать с увеличением расстояния от источника. От линейной скорости зависит энергия фотона, которая также должна возрастать. В общем, не очень это здорово.
5. И вообще мы с Вами пытаемся нафантазировать нечто удобоваримое по результатам нескольких экспериментов. Но ведь их учёные провели тысячи. Вот бы со всеми с ними познакомиться. Да и знаний не хватает, особенно математических.
Не огорчайтесь, сам процесс намного приятнее, чем результат не только в сексе.
Отправлено: 22.12.08 00:22. Заголовок: Уважаемый Мунир, я п..
Уважаемый Мунир, я прочитал Ваши возражения. Думаю, Вы не совсем поняли мою модель, я веду речь не просто о фотоне, движущемся по спирали. Некоторые Ваши возражения я сразу вижу как снять, а над некоторыми я еще подумаю. Сейчас же я пишу это сообщение не в ответ на Ваше, а просто продолжаю гнуть свою линию, которую не догнул вчера. За день я успел нарисовать два рисунка.
Вот так фотон проходит через одну щель:
А вот так через две:
Как видите, статистическое распределение фотонов на фотопластине при открытии второй щели изменится по сравнению с одной щелью, несмотря даже на то, что фотоны проходили по одиночке. Вот так фотон интерферирует сам с собой.
Моя физическая интуиция мне подсказывает, что модель с «разведчиками» - это человеческая фантазия, Мир не может быть так сложно устроен, нужно искать максимально простые решения, из которых вытекает сложное многообразие мира.
Взгляните на небо, видите звезды? Если не видите, то Вы читаете мои строки или днем или в облачную погоду, а если видите, то Ваш глаз зарегистрировал фотон и не один. Свет от звезды вышел, допустим, миллион лет назад, скажите как звезда миллион лет назад умудрилась запустить сигнал в будущее, найти ваш глаз, а затем сигнал вернулся в прошлое сообщил звезде что будет в Казани жить такой Мунир Галлиев и он прочитав письмо от Вадим взглянет на небо, давай-ка ему запустим несколько фотонов прям в глаз. Никаких разведчиков, конечно, фотоны никуда не пускают, ибо эти разведчики должны не просто уметь слать донесения в прошлое, но при этом еще вычислять поведение объектов (как минимум их будущее перемещение в пространстве, за то время пока свет будет идти от источника), мистика, как Вы говорите! А может просто неуемная человеческая фантазия?
Грузик с веревкой – тоже слишком сложно, для того чтобы мир мог быть так устроен.
На Ваши возражения к предложенной мной модели начну отвечать с самых простых вопросов.
«4 Возникают вопросы о соотношении линейной и угловой скоростей фотона. Равная вероятность обнаружения фотона в любой точке пространства требует равенства угловых скоростей на разных расстояниях от источника.»
Это не так. Для равенства вероятностей обнаружения фотона в любой точке окружности с радиусом сt (все таки не в любой точке пространства, а именно на этой окружности, ведь вероятность обнаружить фотон на расстоянии, например, 2сt или 0.5ct – равна нулю) нет никакой необходимости накладывать какие либо ограничения на скорость движения фотона вдоль окружности, она может быть какой угодно. Я даже не знаю, какими словами это лучше объяснить. Ну представьте, что фотон вообще покоится в оной точке и не куда не смещается вдоль окружности, изначально положение это случайно, то есть фотон может быть ориентирован как угодно, как мы не знаем, пока его не поймаем. Вероятность его поймать в любой точке окружности одинакова. .Если же фотон начнет двигаться по окружности с любой скоростью – то это не изменит вероятность его обнаружения в произвольной точке.
«Если принять Вашу модель, то можно представить себе такую щель – с глубиной, в которой Ваш фотон должен поглотиться. Фотоны через такую щель не пройдут, будут «врезаться» в стенки «пещеры»»
Ну а разве нет таких щелей? Конечно, часть фотонов врезается в стенки и не проходит, часть проходит. Стенки любого отверстия поглощают часть фотонов, ведь вы же их видите, а значит вы улавливаете рассеянные (отраженные) от стенок фотоны.
Другое дело, что не любая волна, испущенная источником, имеет форму замкнутой окружности. Есть такое явление как направленный свет. Фронт такой световой волны представляет собой дугу, часть окружности (на плоскости – в объеме это понятно часть сферы). Куда деваются фотоны дойдя до карая такой дуги? Судя по всему, отражаются и движутся обратно. Как бы мечатся вдоль этой дуги туда-обратно, ведь судя по всему вероятность поймать фотон на любой части такой дуги одинакова.
Что касается второго Вашего вопроса, то ответ на него будет самым длинным. Вижу что сегодня я не успею его сформулировать, потому откладываю ответ до завтра. Но может быть До моего ответа Вы приведете точное описание эксперимента о котором Вы ведете речь? Уж больно много там непонятного. Складывается такое ощущение, что вы хотите сказать что если установить один приемник, то он будет улавливать ВСЕ фотоны испускаемые источником. Спрашивается, если у костра сидит турист, то почему я вижу костер? Ведь турист – это ничего себе такой поглотитель фотонов, как же те фотоны, которые я вижу мимо него проскакивают? Вы скажете, что я тоже приемник (вроде того второго, который был в эксперименте) поэтому часть фотонов мне достается, и других приемников там достаточно, бревно, на котором сидит турист, кусты всякие, вот все испущенные фотоны между нами и делятся. Но тогда спрашивается, куда экспериментаторы дели весь остальной мир в своем эксперименте? Почему у них сначала один, а потом два источника поглощали ВСЕ фотоны, испущенные источником? Откуда такая уверенность что, ни один фотон не проскочил мимо приемников? А как же весь остальной мир, он в качестве приемника не годится? В общем, что то тут не то с описанием эксперимента, нужно разбираться в деталях эксперимента.
Уважаемый Вадим! Согласен, убедили. Мир нужно объяснять как можно проще. Но я всё равно не понимаю Ваш пример с фотоном, движущимся по окружности. Проще он или ... Из Ваших объяснений я вынес только ощущение, что Ваш хитротраекторный фотон и фотон, двигающийся просто по спирали, это нечто разное. Они, кажется, различаются ... Но вот чем, я никак не соображу. Да, и такое нововведённое движение фотона по дуге, где он с чего-то вдруг начал колебаться по этой дуге и отражаться от края дуги, вызывет сплошные вопросы. Я думаю, Вы их и сами себе задаёте. По поводу одного и двух приёмников фотонов. Я не уверял, что они регистрируют ВСЕ фотоны. Мы этого знать не можем. Но количество регистируемых фотонов одним и двумя приёмниками РАВНЫ. То есть случай, когда один приёмник регистрирует СВОИ (направленные на этот приёмник) фотоны, а при введении второго приёмника, он регистрирует СВОИ фотоны исключён. Они оба регистрируют одни и те же фотоны. Только в случае одного приёмника ВСЕ ПРИНИМАЕМЫЕ фотоны регистрируются одним приёмником, а во втором случае - ВСЕ ПРИНИМАЕМЫЕ фотоны регистрируют два приёмника. Вот только по очереди или в случайном порядке я не знаю. Об этом не соообщается. С уважением, Мунир Галиев.
Уважаемый Мунир, продолжаем наши антикризисные беседы :sm12:
Вы написали:
«Но я всё равно не понимаю Ваш пример с фотоном, движущимся по окружности. Проще он или ... Из Ваших объяснений я вынес только ощущение, что Ваш хитротраекторный фотон и фотон, двигающийся просто по спирали, это нечто разное. Они, кажется, различаются ... Но вот чем, я никак не соображу.»
Поясню, почему для меня это разные модели.
Фотон, движущийся по спирали – это есть, по сути, частица, просто двигающаяся по более сложной траектории чем прямая. В моей же модели фотон это не самодостаточная частица. Фотон это некое изменение эфира (пространства, для противников эфира), изменение двоякого рода, с одной стороны это вся сфера, разошедшаяся от источника, толщина которой зависит от времени испускания фотона, то есть от его длины волны, с другой стороны это изменение неоднородно, а содержит некую область - сгусток, которую я для краткости, называю фотоном, и вот этот сгусток «мечется» по этой сфере. Но фотон в целом это не сам сгусток, а все это сложное изменение эфира. Просто на вещество воздействует (поглощается им) не все это изменение эфира (не вся волна), а лишь та часть изменения, которую я называю сгустком. В частном случае траектория сгустка это, действительно, расширяющаяся спираль, но после того как волна изменения в эфире проходит сквозь щели, интерферирует сама с собой, огибает препятствия и так далее форма фронта волны перестает быть сферой, а становится сложной поверхностью, и сгусток мечущийся по этой поверхности движется уже не по расширяющейся спирали а по боле сложной траектории.
Почему я не считаю такую модель чем-то сложным или надуманным?
Для этого стоит проанализировать, как такая модель пришла мне в голову.
Естественно ее формирование не случайно, я не перебирал все возможные модели, эта модель была первой, никаких иных вариантов я даже не рассматривал.
Итак, из чего я исходил – из уже существующей в квантовой механики модели волны вероятности. Что есть, по сути, волна вероятности? Анализ этого понятия показывает, что существует некая совокупность точек, в которых МОЖЕТ БЫТЬ ОБНАРУЖЕН ФОТОН, и эта совокупность точек, распространяется как волна. Вот я и предположил, что это можно трактовать в том ключе, что от источника по пространству идет некая волна, определенного изменения пространства и это изменение позволяет фотону локализоваться в данном месте. Далее я стал размышлять, а что означает возможность обнаружить фотон в любой точке волны, разошедшейся от источника? Самым простейшим решением является быстрое движение фотона по всей этой области пространства, в которой его можно обнаружить. Тут мне в голову пришло электронное облако вокруг ядра атома, ведь изначально ученые его представляли себе как совокупность траекторий электрона вокруг атома, и только потом при воцарении соответствующей интерпретации квантовой механики электронное облако стали тоже считать волной вероятности.
Вот так и родился в моей голове фотон, мечущийся по расширяющемуся фотонному «облаку».
Более простой трактовки «волны вероятности», а также ее «схлопывания» после того как фотон пойман веществом, на мой взгляд, быть не может. Просто сейчас в КМ возобладали убеждения, что ничего трактовать и вовсе не надо. Волна вероятности, ее мгновенное схлопывание – это хорошо, это то, что мы наблюдаем, а вот полагание реальных изменений в эфире (пространстве) и движение фотона в областях измененного эфира – это плохо, это выход за пределы опыта, это метафизика (правда, при этом в физике еще умудряются появляться модели вроде «разведчиков» - тоже метафизика чистой воды, но с ними еще мирятся потому как такие модели не требуют введения «эфира», и выглядят достаточно запутано и неестественно в отличии от эфира).
«По поводу одного и двух приёмников фотонов. Я не уверял, что они регистрируют ВСЕ фотоны. Мы этого знать не можем. Но количество регистируемых фотонов одним и двумя приёмниками РАВНЫ. То есть случай, когда один приёмник регистрирует СВОИ (направленные на этот приёмник) фотоны, а при введении второго приёмника, он регистрирует СВОИ фотоны исключён.»
Дело в том Мунир, что я готов поверить, что это так и есть только если мне объяснят детали эксперимента, ибо в общем случае такое поведение фотонов опыту ПРОТИВОРЕЧИТ.
Помните того туриста у костра? Если Вы подойдете к костру и сядете напротив туриста точно на том же расстоянии от костра, то от этого освещенность туриста (то есть количество попавших на него фотонов) не уменьшится, Вы не станните перехватывать ЕГО фотоны, на вас будут падать те фотоны, которые уже «летели в вашу сторону».
Почему я должен не верить своим глазам, а верить опыту кем то там где то осуществленным, который утверждает что освещенность туриста упадет?
Поэтому я и говорю что прежде чем делать выводы важно детально понять в чем была суть эксперимента, почему он не соответствует другим точно таким же экспериментам?
Узнав всю подноготную эксперимента, мне кажется, я смогу его объяснить своей моделью, пока же у меня только есть подозрения, в чем там была суть, и как это согласуется с моделью.
«Они оба регистрируют одни и те же фотоны. Только в случае одного приёмника ВСЕ ПРИНИМАЕМЫЕ фотоны регистрируются одним приёмником, а во втором случае - ВСЕ ПРИНИМАЕМЫЕ фотоны регистрируют два приёмника. Вот только по очереди или в случайном порядке я не знаю. Об этом не сообщается»
Уверен что в случайном, но статистически количества равны. Но еще важно знать как близко приемники были к источнику, каков был их угловой размер, располагались ли они на одинаковом расстоянии от источника?
Отправлено: 23.12.08 23:31. Заголовок: Не дожидаясь Вашего ..
Не дожидаясь Вашего ответа Мунир, о подробностях эксперимента, попробую пойти от обратного. И задам себе вопрос, а в каком случае моя модель может предсказать нечто подобное описанному Вами эксперименту?
А вот в каком.
Далее я как и раньше для краткости фотоном я буду назвать то изменение эфира (пространства ) которое движется вдоль сферы, расширяющейся от источника, а саму эту сферу буду называть фотонным облаком.
Если предположить, что скорость движения фотона по облаку во много раз превышает скорость расширения фотонного облака (то есть скорость света), то можно себе предположить такую скорость этого движения, что при небольшом радиусе фотонного облака (пока фотонное облако не ушло далеко от источника) фотон гарантировано хотя бы раз пройдет через область фотонного облака, контактирующую с приемником фотонов. Тогда поглощение любого испущенного фотона приемником гарантировано. По мере расширения фотонного облака (то есть по мере удаления фотона от источника) площадь фотонной сферы увеличивается, а скорость движения фотона остается той же, что и была изначально. Тогда в каждой точке фотонной сферы фотон будет оказываться все реже и реже, и наступит такой момент, когда фотонная сфера может пройти мимо приемника и за это время фотон так ни разу и не появится в месте контакта фотонной сферы с приемником, то по достижении определенного радиуса фотонной сферы фотоны начнут проходить мимо приемника. И в таких условиях мы уже можем видеть костер, несмотря на то, что перед ним сидит турист.
Но вернемся к тому случаю, когда фотон мимо приемника не проходит, а гарантировано в него «вляпывается». Напоминаю, что вляпывание это случайно и происходит не сразу, как только фотонное облако коснется приемника, а в какой-то момент, по мере прохождения фотонного облака мимо приемника. Если теперь на таком же расстоянии от источника установить второй приемник, то фотоны начнут случайным образом сталкиваться то с одним, то с другим приемником. Таким образом, общее число зафиксированных фотонов останется прежним, но приемники поделят их поровну.
Кстати, для объяснения опыта не обязательно строгое соблюдение описанных выше условий. В принципе преемнику не обязательно ловить ВСЕ фотоны испущенные источником. Пусть он ловит даже малую их часть, а все остальное улетает куда-то в молоко, а мы их просто не замечаем. То есть, с приемником сталкивается лишь та часть фотонов, чья траектория пересекается с приемником, а кто не пересекается – улетают мимо. Но если установить второй приемник симметрично первому, но по другую сторону источника, то можно подобрать такую скорость движения фотонов по фотонному облаку, что пока облако проходит мимо приемника фотон совершает хотя бы один полный оборот, тогда второй приемник тоже окажется на траектории фотона, который мог бы попасть в первый приемник. То есть, если за время прохождения фотонного облака мимо приемника фотон совершает хотя бы один полный оборот по окружности, то он случайным образом попадет либо в первый, либо во второй приемник, либо не попадет ни в тот ни в другой, а улетит в молоко.
Отправлено: 24.12.08 13:32. Заголовок: Уважаемый Вадим! В в..
Уважаемый Вадим! В ваших рассуждениях есть интересные моменты. Правда само движение фотона в облаке со скоростями свыше световых несколько смущает. Но чего не бывает в жизни. Попробуйте свою схему на объяснениях простейших законов: отражения. Преломления и т.д. Я тут, благодаря Вам, ринулся опять штудировать учебники физики и совсем закопался. Стал рассеянным, жена уже косится. Сначала хотел понять, что такое волна, пришлось лезть в колебания, потом во взаимодействия частиц на расстояниях, потом вообще – что же мы делаем, когда познаём? В общем, я скорее всего на время «выпаду в осадок». Думаю, пока мне всё это просто не надоест. Но вопросы стали приходить на ум странные. Например, если время – это изменение (обычно циклическое), то фотон, летящий со скоростью света относительно нас, должен быть вне нашего времени. То есть мы не можем определять его изменение. А движение фотона – это не изменение? Или его амплитуда или длина волны? Если фотон есть движение частичек эфира, то длина волна – это плотность движения на единицу длины? В общем, одни вопросы. Так что, меня не теряйте, я в творческом отпуске, но читать Вас буду регулярно.
Уважаемый Мунир, нет, так дело не пойдет, надолго не пропадайте, без Вас у меня не будет побуждающего стимула :)
Что касается «сверхсветовой» скорости фотона, то меня этот момент нисколько не смущает. Любая скорость меньшая бесконечности ничем не хуже любой другой скорости. Ведь я веду речь не о скорости чего-то вещественного. Ограничения наложены СТО на скорость вещества, да и то я здесь на форуме объяснил причины этого ограничения - нельзя заставить суму частей двигаться быстрее, чем скорость, с которой взаимодействие передается от одной части к другой. Для некой волны возмущения в эфире таких ограничений не существует. Но следует иметь в виду, что передать какой либо сигнал из одной точки пространства в другую быстрее скорости света не удастся. Да и измерить эту скорость в обычном понимании измерения скорости тоже нельзя. Нельзя измерить скорость того, что исчезает после первой же фиксации.
«Попробуйте свою схему на объяснениях простейших законов: отражения. Преломления и т.д.»
Да, хороший совет.
«Но вопросы стали приходить на ум странные. Например, если время – это изменение (обычно циклическое)»
Ну, наверное не совсем так. Время это не изменение, а его мера. А изменения обычно вовсе не циклические, а любые, просто мы при познании мира используем для сравнения циклические процессы.
«то фотон, летящий со скоростью света относительно нас, должен быть вне нашего времени То есть мы не можем определять его изменение»
Не очень понял о чем Вы.
«А движение фотона – это не изменение?»
Ну как минимум изменение положения.
«Или его амплитуда или длина волны? Если фотон есть движение частичек эфира, то длина волна – это плотность движения на единицу длины?»
Ой, это Вы что-то про плотность страшное сказали, я даже не понял что именно.
Кстати, о длине волны, я тут заметил, что в одном из прошлых сообщений написал глупость, точнее не то что думал.
Толщина фотонной сферы, конечно не равна длине волны. За время излучения одного фотона излучается несколько максимумов и минимумов волны, так что толщина фотонной сферы конечно больше длины волны в несколько раз, вот только во сколько?
А вот над чем стоит подумать так это над радиоволнами. Там длина волны может быть несколько километров, так что толщина стенок «фотонной сферы» еще больше, вот как фотон точнее квант этой волны поглощается, и что он вообще из себя представляет? Поглощаются ли радиоволны квантами? И в рамках моей модели на вещество в случае радиоволны воздействует ее квант или все же сама эта распространяющаяся волна?
Вообще я еще со школы помню, что чем больше длинна электромагнитной волны, тем меньше энергия кванта, и тем больше волна похожа на волну. И наоборот, чем короче длина волны, тем больше она похожа на частицу (например ренгеновское излучение ипр.)
Уважаемый Вадим! Такое страшненькое о плотности движения я выплеснул из себя потому, что само понимание длины волны как расстояние от максимумов (или иных идентичных точек) амплитуд не очень меня устраивает. Не понимаю я этого. Как всё это с колеблющимися частичками связано? Потому и пытаюсь к данному понятию приложить то одно, то другое. Пока что глупость одна выходит. В Вашем случае интересна и проблема того, что с веществом фотонное облако не взаимодействует напрямую, а только через сам фотон. Но в то же время как то искажается её очертание (при дифракции, например). То есть всё же как-то взаимодествует. Возможно с фотонными облаками других частичек. А поглощение и испускание света это вообще атас. Там эти квантовые числа электронов только чего стоят. Электронное облако, поглотив фотон (или фотонное облако?), изменяет свою конфигурацию. Можно ли предположить, что оно получило дополнительную порцию (чего?) и это изменение количества привело к изменению формы облака? Тут можно объяснить стационарные орбиты электронного облака именно тем, что облако приращивается не постепенно, а сразу. Количество (чего?) меняется скачком, а потому и форма облака меняется квантово. И всё же - что такое волна? С уважением, Мунир Галиев.
Отправлено: 04.01.09 21:09. Заголовок: Уважаемый Вадим! В п..
Уважаемый Вадим! В преобразованиях Лоренца в знаменателе стоит скорость света в вакууме - С (квадрат скорости). Но ведь это не совсем верно. В общем виде там должно быть произведение показателя преломления на квадрат скорости света в вакууме. Известно, что в вакууме этот показатель равен единице, а для всех остальных сред - меньше единицы. Но вот вопрос: существует ли принципиальный запрет на то, что показатель преломления света в некоей гипотетической среде может быть больше единицы? Запрет на превышение скорости движения некоего объекта скорости света в вакууме есть. Пусть так. Примем это без обсуждения (хотя и тут можно посетовать на "произвол" Лоренца - почему он принял в качестве запретной скорости именно скорость света в вакууме (эфире)? Только потому, что в этот момент изучал электродинамику?). Но ведь ещё никто не доказал, что сам коэффициент преломления не может быть больше единицы. Такая среда, конечно, гипотетична (пока что), да и гипотетичная волна в ней будет уже не электромагнитной. Но всё же? С уважением, Мунир Галиев.
Уважаемый Мунир, сначала выскажусь по поводу длинны волны и пр.
А чем Вас не устраивает нижеследующее «классическое» толкование?
Есть некий источник волны, неважно какой и в какой среде. Этот источник как-то (неважно как) начинает возмущать среду от минимального значения и возмущение это постепенно нарастает до максимума, а затем снова опускается до минимума. Как только в среде возникло самое первое минимальное возмущение, это возмущение по среде начинает расходится от источника во все стороны со скоростью распространения возмущения в данной среды, а пока это возмущение расходится источник по-прежнему возмущает среду в месте своего нахождения. И вот за то время, пока действие источника на среду изменялось от минимума до нового минимума, возмущение по среде успело уйти от источника на некоторое расстояние, равное сt, где с – скорость распространения возмущения в среде, а t – время за которое воздействие источника на среду изменялось от минимума до минимума. Вот это расстояние и есть длина волны (его называют длиной волны). Таким образом, длина волны это реально есть некая длина, то есть расстояние от одного места возмущения среды до другого места возмущения с такой же характеристикой, и определяется длина волны скоростью распространения возмущения в среде и длительностью цикла колебания источника.
Зачем тут плотности движения и прочие сложности?
«В Вашем случае интересна и проблема того, что с веществом фотонное облако не взаимодействует напрямую, а только через сам фотон. Но в то же время как то искажается её очертание (при дифракции, например). То есть всё же как-то взаимодествует. Возможно с фотонными облаками других частичек»
Ну «не взаимодействует» - это я неудачно выразился. Я имел в виду, что эта волна не «поглощается» веществом, не передает энергию веществу, не выбивает из него электроны и не оказывает иное действие, которое принято приписывать воздействию фотона.
«А поглощение и испускание света это вообще атас. Там эти квантовые числа электронов только чего стоят. Электронное облако, поглотив фотон (или фотонное облако?), изменяет свою конфигурацию. Можно ли предположить, что оно получило дополнительную порцию (чего?) и это изменение количества привело к изменению формы облака? Тут можно объяснить стационарные орбиты электронного облака именно тем, что облако приращивается не постепенно, а сразу. Количество (чего?) меняется скачком, а потому и форма облака меняется квантово.»
Известно чего - количество «энергии». Но вот что такое энергия фотона и что такое энергия электрона? :)
Может и вправду не стоит заворачиваться поисками механических интерпретаций этих явлений? Какой от этого прок? Нет, в качестве разминки для ума поупражняться можно, но практической пользы от этого – никакой.
Я, например, включился в эту игру и начал искать механические модели для процесса излучения фотона и прохождения его сквозь две щели сразу только для того чтобы показать, что не следует искать какие-то субъективистские интерпретации квантовой механики или иные сложные интерпретации, предусматривающие «целеполагание» или иное разумное поведение у элементарных частиц, все можно объяснить гораздо проще, было бы желание.
В скачкообразном изменении орбит электрона я никакой угрозы материализму не вижу, потому не вижу и особой надобности искать механическую интерпретацию этих явлений.
«И всё же - что такое волна?»
Так, с ходу - это перемещающееся в пространстве циклическое и до определенной степени непрерывное изменение определенных характеристик, чего бы то ни было.
Уважаемый Вадим! Конечно, если не «заморачиваться» на немеханичность интерпретаций всех электродинамических и, тем более, квантовых явлений, то нужно просто «привыкнуть» к их математическим образам и всё. И тогда волна – это не движение, а просто - «волновая функция». Но если же упражняться, то уж по полной программе. Так что, назвавшись «почемучкой», я должен соответствовать этому высокому званию «балбеса». Давайте, посмотрим, как мы измеряем скорость чего бы то ни было. Рассмотрим некое изменение, например, расстояния, то есть положения объекта относительно нас. Первое воздействие на нас (на наши с Вами органы чувств) происходит на расстоянии L1 . Второе воздействие на расстоянии L2 . Изменение положения S равно L2 минус L1 . Как мы меряем сами расстояния понятно – можно шагами, можно палками. Теперь перед нами стоит задача выяснить соотношение двух разных изменений: первое изменение – это рассмотренное изменение положения S, а второе некое иное изменение, произвольно взятое за эталон. За эталон можно принять и изменение положения (скажем, положение Солнца над горизонтом), и изменения в собственном организме (биение сердца или пульса), и что-то другое, например, перелив жидкости из сосуда в сосуд (водяные часы). Соотношение между двумя изменениями найденное нами и будет скоростью, то есть величиной измеряемого изменения по отношению (на единицу) к изменению эталонному. Вы, Вадим, будете работать, а я, естественно, командовать. Итак, Вы по моей команде пойдёте по «жёлтой кирпичной дорожке» и будете считать свои шаги. Я отсчитаю ровно 100 ударов своего пульса, если принимаем за эталонное изменение биение моего пульса (или отслежу опорожнение одного сосуда с водой, если использую водяные часы) и дам Вам команду «стоп». Вы, допустим, отсчитали 150 шагов. Тогда соотношение данных изменений – скорость Вашей прогулки – составит: либо 1,5 шага за 1 удар пульса, либо 150 шагов за одно опорожнение сосуда с водой. Цель всего данного мероприятия – умение предсказать первое изменение при наличии только второго. Тут всё понятно. А как со скоростью волны? Сначала возьмём Ваше определение волны:
«Так, с ходу - это перемещающееся в пространстве циклическое и до определенной степени непрерывное изменение определенных характеристик, чего бы то ни было.»
Как-то очень уж вы небрежно дали определение. Допустим, что я еду в поезде из Москвы во Владивосток. Периодически мои характеристики меняются: я то бодрствую, то сплю; то голоден, то сыт и т.д. «Циклическое и до определенной степени непрерывное изменение определённых характеристик» есть? Как будто, присутствует. Перемещение в пространстве имеется? Конечно. Я же перемещаюсь относительно Земли. Можно ли считать это циклическое бурчание в животе волной? Представим себе иную ситуацию - автомобиль ГИБДД, на крыше которого установлена «мигалка». Узконаправленный луч света циклически изменяет характеристику среды, пробегая всё пространство по окружности. Наблюдая периодически «вспышки» света, можем ли мы определить скорость автомобиля? Нет. Так как для определения скорости автомобиля нужно знать «длину волны», то есть расстояние от одной точки «вспышки» до другой. А для того, чтобы найти «длину волны» (расстояние между «вспышками») нужно знать скорость автомобиля. Порочный круг. Так и в отношении любых волн. Длина волны вычисляется только при известной скорости, а скорость - по известной длине волны. Это можно видеть и по формуле:
l = с / v , где
l - длина волны; с – скорость волны; v - частота волны.
Частоту волны мы можем определить, выведя соотношение между числом «вспышек» (или максимумов) и числом эталонного изменения. Вы опять таки будете считать количество вспышек за 100 ударов моего пульса (или за одно опорожнение сосуда с водой). Так мы выведем частоту, то есть число «вспышек» (или максимумов) за единицу эталонного изменения. По сути дела частота это «скорость» «вспышек» (или максимумов) волны в данной точке пространства. Но «вспышки» возникают в разных точках пространства, причём неодновременно, а с некоторой задержкой, называемой периодом. Этот период есть обратная величина частоты, то есть - соотношение между числом ударов моего пульса (или величиной опорожнения сосуда с водой) за одну «вспышку» (тут первая «вспышка» приминается за ноль – точку отсчёта, вторая – за одну «вспышку»). Но несмотря на то, что мы можем измерить частоту и период, скорость волны и длину волны мы пока измерить не можем. Они зависимы друг от друга. Мы знаем период, и измерив расстояние между соседними «вспышками», можем найти скорость. Как же измерить расстояние? Можно, конечно, сначала измерить скорость автомобиля (или света). И уж потом вычислить длину волны. Но в этом случае сама длина волны становится какой-то производной величиной.
«Таким образом, длина волны это реально есть некая длина, то есть расстояние от одного места возмущения среды до другого места возмущения с такой же характеристикой, и определяется длина волны скоростью распространения возмущения в среде и длительностью цикла колебания источника.»
Так для чего нужен такой параметр, как длина волны, если он не может нам помочь?
Итак, задача остаётся - нужно измерить скорость волны. Это можно сделать также, как и в случае с измерением «обычной» скорости (соотношения одного изменения к иному изменению). Нужно по измеренному расстоянию запустить волну и засечь время (эталонное изменение). А потом просто поделить одну величину на другую. Но есть ещё одна скорость. Это нарастание возмущения. В нашем примере - это скорость вращения луча «мигалки». В случае с волной - это скорость колебания амплитуды или чего-то в этом роде. Короче, у нас тут появилось, как минимум, три скорости: 1) частота – скорость появления максимума возмущения («вспышек») в одной данной точке пространства; 2) скорость волны – скорость появления максимумов возмущения («вспышек») на расстоянии длины волны за период; 3) скорость колебания – скорость нарастания максимума возмущения (скорость оборота «вспышки»). И все эти скорости меж собой связаны. Так как скорость есть просто характеристика движения, то это связь между различными движениями. Вот я и пытаюсь понять – движения чего и относительно чего? Кроме того, каждая скорость зависит и от характеристик самой среды. (Электромагнитная волна – свет – не зависит от свойств среды, потому что у «эфира» нет характеристик). А ведь есть ещё и такая виртуальная «скорость», как «пробегание» точкой падения луча «мигалки» («солнечного зайчика») от одного воспринимающего приёмника до другого. Причём, заметьте, последняя «скорость» нами не «регистрируется», а ведь она зависит от расстояния от источника до приёмников и может стремится к бесконечности при большой угловой скорости и огромном расстоянии вообще. Есть ещё и «групповая» скорость. Это вообще штука интересная. Ибо она может быть и «нелинейной». И именно для такой группы была найдена «сверхсветовая волна в усиливающей среде» (или «оптический тахион»). Необычен ещё и «оптический солитон». Вот, видите, как сложен Мир. А ведь есть ещё и изменение скоростей (ускорения), и изменение самих изменений скоростей. Можно же задать вопрос: ускоряется ли фотон? Конечно, Вы и все остальные физики ответят, что нет. Но как мы ИЗМЕРЯЕМ ускорение? Ладно, это я уже, наверное, переборщил.
Уважаемый Мунир, продолжаю отвечать на Ваши вопросы.
«В преобразованиях Лоренца в знаменателе стоит скорость света в вакууме - С (квадрат скорости). Но ведь это не совсем верно. В общем виде там должно быть произведение показателя преломления на квадрат скорости света в вакууме.»
Не согласен. На самом деле в преобразованиях Лоренца стоит не скорость света в вакууме, а скорость максимально быстрого из возможных сигналов. Для сторонников эфира – скорость передачи сигнала в эфире. Просто скорость света в вакууме совпадает с этой скоростью.
То, что скорость света может быть меньше этой скорости в средах никак не влияет, например, на величину сокращения тел или замедления времени (ниже объясню почему).
«Известно, что в вакууме этот показатель равен единице, а для всех остальных сред - меньше единицы. Но вот вопрос: существует ли принципиальный запрет на то, что показатель преломления света в некоей гипотетической среде может быть больше единицы?»
Думаю, Вас интересует не показатель преломления, а связанная с ним скорость движения света в среде. То есть Вы спрашиваете о том, может ли скорость света в среде быть выше скорости света в вакууме, правильно ли я Вас понял?
Чтобы ответить на этот вопрос нужно разбираться в причинах изменения (замедления) скорости света в среде. А с этим в современных учебниках очень туго. Я сейчас заглянул в некоторые – ясной картины нигде не дано.
Вообще говоря, объяснение замедления скорости света в среде было дано Лоренцем, причем еще до создания его теории электромагнитных явлений в движущихся телах.
Судя по всему, замедление света не связано с изменением скорости передачи сигнала в эфире. Известно, что скорость света среде зависит от частоты света, более того волны не всех частот в веществе движутся медленнее чем в вакууме, например, рентгеновское излучение и тем более гамма лучи вообще не преломляются в средах, то есть скорость их движения в веществе такая же, как и в вакууме. Замедляются только волны видимых частот, да и то в разной степени в зависимости от частоты (из за этого и наблюдается дисперсия).
Согласно электронной теории Лоренца причина этого замедления в следующем (если я правильно интерпретировал формулы, ибо сам Лоренц этот вопрос освещает как-то не вполне наглядно – только формулы):
Свет (волна) и в вакууме и в веществе движется в эфире с одной скоростью с – это скорость движения сигнала в эфире. Но когда волна движется в веществе то определенные частоты волн, близкие к собственным частотам колебания электронов (заряженных частиц в молекулах – говоря современным языком) поглощаются электронами, а затем электроны индуцируют в эфире вторичные волны, которые также движутся со скоростью с. Но сам процесс поглощения и индицирования волн занимает некоторое время, потому фаза вторичной волны отстает от фазы первичной волны, то есть в результате фазовая а затем и групповая скорость волн получается меньше скорости света в вакууме. Так объясняется зависимость скорости волны и от частоты и от плотности вещества. Чем больше в данном веществе молекул способных поглощать определенную частоту волны, тем чаще данная волна поглощается и индуцируется снова, и тем больше задержка во времени при прохождении волны. А вот рентгеновские лучи практически не поглощаются молекулами и проходят в веществе без всяких задержек во времени, то есть со скоростью света в вакууме.
В общем, главное тут то, что возмущение в эфире всегда движется со скоростью с, а всяческие задержки (или даже «ускорения» - есть и такие явления – превышение фазовой скорости света в веществе над скоростью света в вакууме) волн связаны не с изменением скорости движения возмущения, а с сопутствующими эффектами взаимодействия волн и вещества.
А создать среду, на мой взгляд, можно с каким угодно коэффициентом преломления. Поясню – с помощью системы зеркал свет можно отразить в какую угодно сторону, соответственно сложными дисперсными растворами со всякими там вкраплениями марообъектов, свет можно отклонять в какую угодно сторону, в том числе и так что «коэффициент преломления» будет меньше единицы, вот только сами эти явления «преломлением» света уже трудно будет назвать ибо само изменение направления движения света уже не будет связано с изменением скорости движения света в среде.
Уважаемый Мунир, думаю, Вы это и сами понимаете, но обращаю Ваше внимание на то, что в Вашем описании процедуры измерения скорости не хватает одной маленькой детали.
Вы пишите:
«Итак, Вы по моей команде пойдёте по «жёлтой кирпичной дорожке» и будете считать свои шаги. Я отсчитаю ровно 100 ударов своего пульса, если принимаем за эталонное изменение биение моего пульса (или отслежу опорожнение одного сосуда с водой, если использую водяные часы) и дам Вам команду «стоп».
Тут нужно отметить, что команда стоп от Вас до меня распространяется некоторое время, потому если я остановлюсь по получении данной команды, мы с Вами сравним два процесса не вполне точно. Если нас такая точность устраивает, то ОК. Но если мы хотим быть очень точными (как в СТО), то я должен как то оценить, сколько я насчитал шагов «на тот момент» когда Вы давали команду стоп. То есть мы должны знать скорость, с которой команда «стоп» шла от Вас до меня. Но чтобы узнать эту скорость мы так же должны сравнить процесс распространения команды от Вас до меня с каким то процессом, хоть с моими шагами, хоть с биением Вашего пульса…….
Что касается моего определения волны, то я согласен, что оно небрежное, я попытался в слово «непрерывное» впихнуть весь смысл волны. Там нужно было бы писать, что то про среду, точнее, про ее элементы, про то, что состояние элементов среды в определенных точках определяется состоянием соседних элементов, про то что перемещение «состояния» не связано с перемещением массы и пр…Честно говоря лень делать предельно корректные формулировки.
Теперь что касается последующих Ваших рассуждений, то мне кажется Вы напрасно смешиваете понятие модели волны, например что значит длина волны в модели волны, с проблемой определения этих характеристик волны на практике для определенного типа волны (световой).
Понимаете в чем дело, если мы беремся за пространственное описание происходящего в мире, то нам никуда не деется от описания того, какие состояния электромагнитного поля мы приписываем определенным относительным точкам пространства (то есть точкам определенным по отношению к телу отсчета в определенные моменты времени) в моменты времени полагаемые нами одновременными в ИСО данного тела отсчета. А раз мы взялись описывать мир в таких категориях, то ничто не мешает нам совершенно наглядно представить себе такое понятие как длина волны, причем именно как расстояние между ближайшими точками, находящимися в одно фазе.
Те проблемы, о которых Вы пишите а именно взаимосвязь длины волны частоты и ее скорости, и невозможность определить длину волны без знания скорости волны, то в этом как раз вся соль электромагнитной части СТО.
Я уже неоднократно повторял, что мы напрямую в опыте никогда не фиксируем происходящее в мире в пространсвенно-временных категориях. То есть мы не можем установить напрямую, что происходило в некой пространсвенной области в определенный момент времени, то есть что происходило во всех или даже в хотя бы в двух точках пространства в некоторый момент времени. Все что мы можем фиксировать это последовательность неких событий в отдельных точках пространства. Затем мы уже мысленно объединяем определенные события, происходившие в разных точках, и утверждаем, что вот такие то события были по нашему убеждению одновременными в этой области пространства. Исходя из этого мы сами создаем у себя в голове представления о пространсвенном положении тел в определенный момент времени и более того даже саму форму этих тел. То, каким получится наше представление о пространстве зависит от того, какие моменты времени мы посчитаем одновременными. Именно в этом соль утверждения СТО о неразрывности пространства и времени.
И именно потому если мы признаем существование эфира как среды распространения света, то в движущейся относительно эфира системе отсчета мы можем получить волну распространяющуюся по тем же законам что и в эфире. Ибо реально никакой волны (то есть пространственно протяженного объекта) мы не фиксируем, мы фиксируем изменение электромагнитного поля в определенных точках, и уже и представления о волне, что в эфире, что в любой другой ИСО мы получаем в результате мысленной реконструкции. Проанализировав процедуру этой реконструкции легко понять как законы распространения волн и вообще вся электродинамика получается одинаковыми в любой ИСО (это как раз то что например Александр, увы, никак понять не может).
Но повторяю главную мысль применительно к нашей теме:
Если мы мыслим себе пространство (мыслим пространственными категориями), то понятие длины волны становится вполне определенным.
Что касается «скорости» солнечного зайчика, я не знаю с какой целью Вы привели этот пример, потому не воспринимайте мои слова как возражение Вам, я просто знаю, что ряд противников СТО приводит солнечный зайчик в качестве примера сверхсветового движения (вы вроде бы в эту сторону не клоните), и потому я не могу не высказаться по данному вопросу. Скорость движения солнечного зайчика, это, строго говоря, вообще не скорость, в физическом смысле, точнее говоря это не скорость некоего объекта, да и движения тут в общем то тоже никакого нет. Скорость зайчика я называю скоростью «дырки от бублика». Представьте, что Вы пускаете не зайчика, а даете очередь из автомата вокруг себя, пусть вокруг вас расположена круговая мишень и вот пули начинают делать дырки в мишени, говорить о скорости перемещения «солнечного зайчика» - это все равно, что говорить о перемещении дырки от пули. Перемещается ли дырка от пули, если вы даете автоматную очередь? Нет, дырка от одной пули и дырка от другой пули это вообще не один и тот же объект, это разные объекты, так что тут нет никакого движения в принципе – в данном пример ничто не движется. Вот так и «солнечный зайчик» никуда не перемещается ибо один солнечный зайчик и другой по соседству – это не один и тот же объект, тут нет перемещения чего бы то ни было – это все лишь виртуальное движение виртуального же объекта, скорость такого движения может быть какой угодно.
Что касается иных приведенных вами в пример сверхсветовых скоростей.
Понятен ли Вам механизм возникновения таких скоростей?
Понимаете ли Вы как при предельной скорости возмещения эфира равной с волна в эфире (при наличии специальной среды) может «двигаться» быстрее этой скорости?
А по поводу ускорения фотона, то строго говоря и скорость то фотона никто никогда не фиксировал, не говоря уже об ускорении:).
Все даты в формате GMT
3 час. Хитов сегодня: 0
Права: смайлы да, картинки да, шрифты да, голосования нет
аватары да, автозамена ссылок вкл, премодерация откл, правка нет
Отправлено: 19.12.08 22:39. Заголовок: Корпускулярно-волновой дуализм
- участник сейчас на форуме