В. Н. Гуськов
Читатель, интересующийся физикой, не встретит в статье многих привычных физических терминов и понятий. К сожалению, они не совсем подходят для объяснения структур и способов функционирования физических объектов, в теории преобразований. По этой причине, текст статьи несколько сложен для понимания. Из этого не следует, что материал статьи — это философские рассуждения на общую тему. В статье дано развернутое описание физической природы объектов и явлений. Если с этой позиции оценить существующую физическую теорию, то её общее содержание крайне далеко от действительности, а понятия абстрактны. Это физические понятия обобщают, часто не обоснованно, свойства физических объектов, наделяя, порой, объекты тем, что им несвойственно. При этом, понятия становятся столь неопределенными, что сами физики-теоретики начинают путать физические объекты с их свойствами. Свойства отделяются от объектов, что придает физическим показателям самостоятельность и самодостаточность. Для примера, можно привести понятие «энергия». С одной стороны, энергию, благодаря математической формуле пропорциональности энергии и массы, приписывают буквально всем физическим объектам. С другой, используют этот термин для обозначения самих физических объектов. В результате, понятие «энергия» раздваивается, становится неопределенным, абстрактным. В дальнейшем мы увидим, что в теории преобразований энергия занимает строго определенное место. Это не категория, не вид физических объектов, а свойство. При этом, свойство не всех физических объектов, а только вполне определенных физических систем. Никакой «свободной», «светлой» или «темной» энергии, существующей вне этих систем в природе нет.
Структура электрона
Электрон (позитрон) в теории преобразования — это простейший элемент вещества. Несмотря на свою элементарность, электрон не является точечной частицей и имеет динамичную структуру. Особенность структуры электрона в том, что она не состоит из вещественных элементов, а образована материальными преобразовательными взаимодействиями. Такая структурная организация объекта, в которой отсутствуют отдельные материальные элементы, является характерным признаком фундаментальности физического объекта. Всё материальное содержание электрона выступает исключительно в качестве сторон взаимодействия и не может стать его вещественными элементами. Такой взгляд на структуру электрона позволяет, не просто прервать «дурную бесконечность» в привычном объяснении строения вещества, когда любой его элемент состоит из более мелких бесструктурных частиц, а устранить её в принципе. В физическом мире теории преобразований нет никаких бесструктурных частиц, даже на самом элементарном уровне строения вещества.
Содержанием электрона (позитрона) является строго определенное количество материи, находящейся в одном из двух возможных (электрических) состояний. Структуру электрона образуют два последовательных преобразовательных взаимодействия, которые, переходя друг в друга, образуют замкнутый цикл преобразований. В одном из этих взаимодействий (центральном) задействовано исключительно содержание электрона. В другом (внешнем) содержание электрона взаимодействует с окружающей материей. Фактически электрон в своем функционировании объективно неотделим от окружающей материи. Без взаимодействия с ней (в пустоте, пространстве) он не может существовать. Оба взаимодействия трехмерные и в идеальных условиях, в любой из фаз своего существования, электрон представляет собой сферическое образование.
На рисунке изображены две фазы структурных преобразований электрона. В фазе внешнего взаимодействия содержание электрона, имея «импульс к расширению» взаимодействует с окружающей материей. В результате преобразования, содержание электрона приобретает «импульс к центральному совмещению» (сжатию) и переходит в следующую фазу внутреннего противостояния. В этой фазе содержание электрона противостоит самому себе. Внутреннее противостояние приводит к преобразованию содержание, которое приобретает «импульс к расширению». Образуется замкнутый цикл внутренних преобразований, который может повторяться бесконечно. (При соблюдении одного условия — электрон не должен взаимодействовать с позитроном. В противном случае их структуры могут подвергнуться преобразованию и возникнут другие структурные объекты — фотоны, с совершенно иными физическими показателями.).
Рассмотрим более подробно фазу центрального противостояния в электроне. В ней содержание электрона имеет импульс направленный со всех сторон в единую центральную точку. Этот «импульс к совмещению» обеспечивает достижение максимальной концентрации содержания электрона в минимальном материальном объеме. Он же, приводит содержание к внутреннему противостоянию. Дальнейшее сжатие и, тем более, обращение содержания электрона в точку, невозможно — это приведет к потере материей своей протяженности, что равнозначно ее уничтожению. Минимальность главных физических показателей электрона (массы и заряда), указывают на элементарность электрона, как вещественного образования. На то, что меньший, геометрически замкнутый, материальный объем, в физической природе не существует. Можно сказать, что объем электрона, в фазе центрального противостояния, — это «квант объема» в вещественном мира.
Невозможность внутреннего совмещения содержания электрона приводит его в противостояние и к преобразованию. Внешне процесс преобразования проявляется в становлении «импульса совмещения», «импульсом расширения». Из этого не следует, что такое объяснение можно еще более упростить и видеть в происходящем уже не преобразование, а «обмен» импульсами между взаимодействующими сторонами. Поступив так, мы потеряем суть происходящего и вернемся к традиционным (в физике) представлениям. В любом случае, даже простив восприятие физической действительности до максимума, мы должны не забывать, что, на самом деле, происходит не преобразование отдельно взятых, абстрактных, импульсов к движению, а преобразуется само материальное содержание электрона. На данном этапе построения теории преобразований нужно стремиться, по возможности, к более точному описанию происходящего в действительности.
Приобретя «импульс к расширению» и перейдя, тем самым, в следующую фазу, содержание электрона, неминуемо, вступает в противостояние с окружающей материей. Окружающая материя имеет свою протяженность и не может быть смещена «с занимаемого ею места», т. к. она его «не занимает», как это обычно объясняется в физике, а сама его образует. Эта принципиально важная деталь не позволяет, одной части материи, потеряв собственную протяженность, сместиться в геометрический объем, который образован другой материей. Однако, теория преобразований и не нуждается в таком, по сути, сверх естественном явлении, как отделении материи от собственной протяженности. Мы уже установили, что электрон является материей находящейся в конкретном (электрическом) состоянии. Это очень важное уточнение, поскольку позволяет электрону существовать в любом месте материи находясь в преобразовательном взаимодействии с окружающей материей. Электрону нет никакой необходимости расталкивать окружающую материю чтобы разместиться в любой её точке. Для движения физического структурного объекта в материи, да и вообще, для его динамичного сосуществования с материальным окружением, достаточно преобразовательного взаимодействия. из сказанного следует, что никакой раз и навсегда определенной связи физического объекта с конкретной материей нет. Его содержание может быть количественно и качественно постоянным, вне всякой связи с материей которая была его содержанием при его возникновении. Если физический объект в теории преобразований движется, то он движется в материи, не перетаскивая с места на место материю которая дана была ему при рождении. Да это, как мы только что выяснили и невозможно. Сравним такое видение физического мира с представлениями существующей теории. В ней, физический объект, не важно, чем он является: волной или частицей, неразрывно связан с одной и той же материей. Это становится возможно только потому, что материальные объекты помещены в пустоту (пространство). Окажись в условиях абсолютной материальности, такие объекты не смогли бы сдвинуться, не то что двигаться инерциально. Поэтому без пустоты (пространства) современная теория как и механика Ньютона существовать не может.
Преобразовательный переход, одного состояния материи в другое, обеспечивает не только направленное смещение объекта, но и его структурное функционирование, в состоянии покоя. Именно преобразование и происходит с электроном в фазе внешнего взаимодействия. С чем же взаимодействует электрон в условиях космического вакуума? Он взаимодействует с материей находящейся в «основном состоянии». Это состояние материи отличается универсальной способностью становиться, через преобразование, любым другим состоянием материи. Можно предположить, что оно является своеобразной «смесью», в которой, в равных пропорциях, присутствуют все другие состояния материи. Для существующей теории основное состояние материи практически не существует. Оно отличается внешней «пассивностью», практически не взаимодействует с веществом и поэтому трактуется (в лучшем случае) как физический вакуум. (В «худшем» варианте — это все та же пустота, пространство.). На самом деле, основное состояние материи ни в чём не уступает другим состояниям материи, которые структурно организованы в известные физические объекты. Оно не менее активно взаимодействует с физическими объектами, чем последние, между собой.
Взаимодействуя с основным состоянием материи содержание электрона испытывает менее концентрированное противодействие, чем в центральном взаимодействии. Содержание электрона последовательно вступает в противостояние с основным состоянием материи, постепенно находя в нем несовместимое (противодействующее) содержание. По этой причине процесс преобразования может растягивается в материи, как по протяженности, так и по длительности. Однако, это никак не сказывается на конечной величине преобразований в электроне. Количество структурных преобразований не зависит от интенсивности взаимодействия, оно всегда одно и то же. Какие бы «силы» не действовали на электрон они не могут быть больше его противодействия. А противодействие электрона на прямую связано с величиной функциональных преобразований. Изменение интенсивности внешнего трехмерного (сферичного) взаимодействия приводит к увеличению объема электрона в этой фазе. Однако внешняя граница, в этом случае, не имеет четкой линии, она размытая и неопределенная. В любом месте куда достигнет содержание электрона будет присутствовать то содержание основного состояния материи, которое не вступает в преобразовательное взаимодействие с электроном. Произойдет, своего рода, ассимиляция состояний материи. (Изменение интенсивности внешнего взаимодействия с конкретного направления, приведет к односторонней деформации структуры. Здесь последствия для объекта будут другими — о них поговорим позже.). Итак, содержание электрона, после центрального преобразования начинает расширяться, внедряясь в окружающую материю. Это происходит до тех пор, пока преобразование всего содержания электрона, имеющего «импульс к расширению», не будет завершено. В результате, содержание приобретет «импульс к совмещению» (сжатию), что переводит процесс функционирования электрона в фазу центрального взаимодействия, которую мы уже рассматривали. Повторим главное. Замкнутый цикл внутренних преобразований в электроне состоит из двух фаз. В фазе центрального взаимодействия содержание электрона имеет «импульс к совмещению» в одной центральной точке. После центрального преобразования содержание электрона приобретает «импульс к расширению» и переходит в фазу внешнего взаимодействия. В фазе внешнего взаимодействия содержание электрона вступает в противостояние с окружающей материей и вновь, через преобразование, приобретает импульс к совмещению в едином центре. Так функционирует электрон с двухфазной, динамичной, преобразовательной структурой.
Структура электрона проста и вместе с тем функционально достаточна. От нее невозможно ничего отнять или привнести, без изменения фундаментальных показателей электрона. Именно поэтому, все электроны в мире тождественны, а их основные физические показатели постоянны. Электроны с преобразовательной структурой максимально устойчивы к внешним взаимодействиям и могут существовать бесконечно долго (без аннигиляционных преобразований).
Преобразовательные процессы в электроне протекают с максимально возможной в материи скоростью. (Этой скорости распространения преобразований в материи равна и скорость света.). Поэтому частота перехода от одного структурного взаимодействия к другому крайне велика. Длительность замкнутого цикла преобразований в структуре электрона минимальна и может служить единицей для измерения длительности всех других вещественных процессов.
Поле электрона
Периодические взаимодействия электрона с окружающей материей приводят к образованию в ней электрических импульсов. Несмотря на содержательную аналогию с электронными, эти электрические импульсы не излучаются из электрона. При их образовании, из электрона ничего не выделяется, его содержание и импульс (по модулю) остаются прежними. Тем не менее, электрическое поле вокруг электрона существует и создается полная видимость его зависимости от электрона. Кажется, что электрические импульсы буквально излучаются из электрона и этот процесс может продолжаться бесконечно долго. Чтобы понять, как все происходит на самом деле, рассмотрим происходящее во внешнем взаимодействии электрона. В ходе этого взаимодействия, одна сторона (электрон), в ходе преобразования «импульса к расширению», приобретает «импульс к совмещению». Согласимся, что в этом нет ничего сверх естественного. Другая сторона (окружающая материя), приобретает сферический электрический импульс направленный от электрона. На первый взгляд, у материи, находящейся в основном состоянии, нет ничего такого что могло бы подвергнуться преобразованию и стать электрическим импульсом. На самом деле все происходит строго в соответствии с принципом преобразовательного взаимодействия. Ранее уже отмечалась универсальная способность ОСМ стать (через преобразование) при взаимодействии любым другим состоянием, принять вид любого ФО. Именно, это и происходит во внешнем взаимодействии электрона с ОСМ. Электрон (находясь в фазе внешнего взаимодействия) имея «импульс к расширению», находит в окружающей материи необходимую противостоящую величину. Каким, конкретно, способом это происходит, пока не совсем ясно. Понятно, только, что это противостоящее содержание должно быть количественно и качественно тождественно содержанию электрона. Только тогда между ними возникнет преобразовательное взаимодействие и каждая из сторон приобретет тот вид, который позволит разрешить их противостояние. Вот, на этом, завершающем этапе взаимодействия, когда содержание электрона приобретает «импульс к совмещению» и появляется выраженный, физически значимый, электрический импульс в окружающей материи. До этого момента, он существует, но он нейтрализован, рассеян и недоступен физическому не определению. Собственно, все последующее существование этого импульса, только подтверждает это предположение — он, по мере удаления от электрона, начинает рассеиваться в окружающей материи, ослабляться, возвращаясь, тем самым, в первозданное состояние. (В этом, в полной мере, проявляется различие электрона и полевого импульса. В противостоянии с окружающей материей, электрон выступает как единое, неделимое целое. Преобразование его происходит единым актом (квант вещественного преобразования) и оно полное — в нем участвует всё содержание электрона. Полевой импульс ведет себя иначе. Он не имеет сохраняющейся структуры, его взаимодействие с материей не приводит к возврату в предшествующее состояние. Для устранения противостояния с внешней материей ему вполне достаточно нейтрализующего (половинного) преобразования. Это дополнительно ослабляет импульс по мере его продвижения в материи. Когда его противостояние с материей опустится до квантового (физически элементарного) уровня, он прекратит свое существование, как электрический полевой импульс. Он станет тем, чем и был до своего образования — составляющей ОСМ.).
Как видим, в процессе внешнего взаимодействия, ни в содержании электрона, ни в окружающей материи не происходит количественных изменений. Ни одна из сторон, ничего не приобретает и ничего не теряет. В окружающей материи, появляется физически значимая составляющая (полевой импульс), за счет внутренних изменений. То обстоятельство, что мы, визуально, не наблюдаем и не регистрируем физическими приборами, материальное содержание, которое, в последствии, становится полевым импульсом, не означает, что его нет в природе. Электрон обязательно находит это содержание, встречает в нем достаточную (равную себе) противостоящую величину, которая необходима для его внутренних функциональных преобразований. В результате и появляется полевой электрический импульс.
Существующая теория не допускает такого рода фундаментальных преобразований, она трактует происходящее в материальной природе формально. Для неё, крайне важно, обнаружить не только причинно-следственную связь между электроном и электрическим полем вокруг него, но и ограничить процесс образования поля единичным актом с конкретными содержательными затратами. Такие ограничения позволяют электрону и полю сохранять свои физические параметры, но они же и лишают их природной динамики. Теория вынуждена признать необъяснимую потенциальную готовность системы к повсеместному действию, при отсутствии соответствующих динамических характеристик.
Принцип преобразовательного взаимодействия позволяет раскрыть истинную динамику системы: электрон + электрическое поле. В такой системе, поле, даже несмотря на свою периодичность, всегда динамично, независимо от наличия в нем физических объектов воздействия. Находясь, в постоянной динамике образования и распространения, импульсы поля «растрачивают» себя без остатка, не нуждаясь в сохранении потенции. В целом, непрерывный процесс периодических преобразований и образует простейшую вещественную систему: электрон + электрическое поле.
На рисунке схематично изображена система: электрон + электрическое поле. Электрон в центре изображен в фазе центрального взаимодействия. (В фазе внешнего взаимодействия его границы будут практически совпадать с линией возникновения полевого импульса.). Дадим краткую характеристику электрического поля электрона (позитрона). Поле состоит из отдельных, не связанных друг с другом электрических импульсов. После своего образования, полевые импульсы полностью независимы от заряда. Длительность импульсов не может превышать длительность фазы внешнего взаимодействия электрона. Полевые импульсы, непрерывно, через преобразование, распространяются от электрона в окружающей материи. Скорость распространения импульсов равна скорости распространения преобразовательного процесса в материи. (Судя по всему, этой скорости равна и скорость распространения света (фотонов).). Закон Кулона применим в полю электрона только среднестатистически. Электрон имеет структурную протяженность, а поле возникает за его пределами. Поэтому, из формулы Кулона исчезают бесконечные значения напряженности поля. Даже при максимальном приближении к электрону напряженность поля будет пропорциональна величине заряда.
Движение электрона в электрическом поле
Электрон взаимодействующий только с ОСМ покоится в материи. Находясь в состоянии покоя электрон содержит в себе одну и ту же материю. Можно сказать, что в этой ситуации, традиционные представления о однозначной связи физического объекта с материей в нем заключенной, соответствуют действительности. Однако достаточно электрону прийти в движение, которое не может быть только относительным, т. к. происходит в материи, как ситуация в принципе меняется. В традиционной теории, движущийся объект, по прежнему связан с той же самой материей, которая была его содержанием в состоянии покоя. В теории преобразований сохранение такой связи в принципе невозможно! Преобразовательное смещение объекта в материи, неминуемо, приводит к смене его материального содержания. При этом смена материального содержания может никак не отразиться на его количественных и качественных характеристиках. В этом проявляется принципиальное отличие теории преобразований от других известных физических теорий. В теории преобразований четко различается движение физического объекта в материи и движение самой материи. Материя находится в непрерывном внутреннем преобразовательном изменении, но понятие относительного движения к ней не применимо. В материальной действительности не существует точки отсчета, относительно которой материя(!) находилась бы в движении или покое. Относительное движение обнаруживается только у различных состояний материи, которые и образуют физические объекты. Вот, они то, как раз и перемещаются и в материи, и относительно друг друга.
Ниже мы покажем как происходит движение электрона в материи через преобразованиеэтой материи. Но прежде отметим для любого самого малого смещения электрона в материи необходимо изменить характер взаимодействия электрона с окружающей материей. Напрашивается использование традиционных представлений и понятий, таких например как «сила взаимодействия». Ведь понятно же что для смещения объекта когда он находится во всестороннем взаимодействии с окружающей материей нужно усилить или ослабить хотя бы одно из них. Тогда объект и придет в движение. Логика рассуждения верная, нужно только внедрить в неё преобразовательный характер взаимодействия. Теперь понятие силы у нас будет связано с преобразованием. Но значит ли это что изменение силы взаимодействия теперь будет означать изменение количества преобразований? Нет не значит. Напомним что содержание электрона строго фиксировано. И изменить «количество преобразований» этого материального содержания также невозможно. Можно только изменить течение преобразовательного процесса — ускорить его или замедлить. А это возможно только за счет изменения интенсивности преобразовательного процесса. Это приведет к тому что взаимодействие с внешним миром в каком-то направлении будет менять свои координаты — приближаясь или удаляясь от центра электрона. Вот так, примерно, трансформируется классическое понятие силы в теории преобразований. Если сила преобразовательного взаимодействия возрастает то преобразование завершается ближе к центру объекта, а если падает, то на большем расстоянии от центра объекта. Внешне, это должно проявляться в односторонней деформации структуры. Ниже, на рисунке, показано, как происходит преобразовательное смещение электрона в результате единичного взаимодействия с полевым импульсом того же знака.
В верхней части рисунка изображен покоящийся электрон, отношения которого с внешним миром ограничиваются взаимодействиями с ОСМ. Сначала, показан электрон в фазе внешнего взаимодействия. Затем, он переходит в фазу внутреннего взаимодействия и снова в фазу внешнего взаимодействия.
Ниже на рисунке, взаимодействие с ОСМ (с левой стороны) заменяется на взаимодействие с полевым импульсом. По этой причине, преобразование, с этой стороны, завершается раньше. Это обстоятельство сказывается на последующем внутреннем взаимодействии — оно, также, протекает со смещением. В следующей фазе внешнего взаимодействия уже весь электрон оказывается смещен в этом направлении. В результате совершится единичный акт того, что в физике называется «отталкиванием».
Таким представляется механизм перехода физического объекта от покоя к движению в теории преобразований. Насколько известно, никакая другая физическая теория не может объяснить, что происходит с физическим объектом при его ускорении и, тем более, в движении. Повторим, еще раз, что необходимо для перехода электрона от покоя к движению. В принципе, не так уж и много — наличие преобразовательной структуры у объекта, материальная среда без пустот и преобразовательные взаимодействия объекта с окружающей материей.
Если взаимодействия с полем будут продолжаться, а его напряженность будет меняться, то электрон перейдет к ускоренному движению. Прекращение взаимодействия с полем приведет к возвращению структуры электрона в симметричное состояние и к остановке электрона.
Аналогичным образом будет происходить взаимодействие двух электронов при их непосредственном контакте. Но, только в том случае, когда их фазы функционирования будут совпадать. В противном случае (находясь в противофазе), они могут сблизиться без отталкивания, практически «не замечая» друг друга и сосуществовать в таком положении. (Не напоминает ли читателю такое поведение электронов, чем-то, электроны с разными «спинами» из квантовой механики? Только, здесь мы обходимся без необъяснимого вращения — достаточно признать наличие у электрона двухфазной преобразовательной структуры.).
Если поле, с которым взаимодействует электрон, будет противоположного знака, то, события будут развиваться иначе. Внешнее взаимодействие с полем будет более длительным и протяженным. Поскольку, в этом направлении преобразование будет запаздывать, то и последующее внутреннее взаимодействие в электроне произойдет со смещением. При переходе к последующему внешнему взаимодействию окажется, что вся структура электрона сместилась в направлении предшествующего взаимодействия с полем. Электрон сместится в направлении другого заряда (позитрона) — произойдет единичный акт «притяжения».
Дальнейшее сближение электрона с позитроном приведет их к контакту, что завершится явлением, под крайне неудачным названием, — аннигиляцией. Конечно, никакого уничтожения материи при этом произойдет. Здесь, физическая теория, подменяет понятие вещества, более широким понятием материи. Ниже об этом явлении поговорим более подробно.
Фотон
Аннигиляция электрона и позитрона завершается образованием фотонов. Поскольку, в теории преобразований, электрон и позитрон являются структурными объектами, то естественно предположить, что вместо них появляются такие же структурные объекты. Аннигиляция — это процесс преобразования одних материальных структур в другие. При этом, совершенно не важно, являются они вещественными объектами, как электрон и позитрон или, как фотоны, представляют собой другой вид физических объектов. Главное, — они состоят из одной и той же материи. В физическом мире теории преобразований нет никаких иных объектов, кроме материальных. Конечно фотоны и электроны имеют различные свойства, но это различия внутренние — между разными видами материальных объектов.
Взаимодействуя с полями противоположных знаков электрон и позитрон деформироваться — их структуры вытягиваются во встречном направлении. Это обеспечивает их встречное движение — «притяжение». Что же произойдет при их непосредственном контакте? Вероятно, эффект снижения интенсивности противостояния, который обеспечивает «притяжение» только усилится и произойдет взаимопроникновение структур. Структуры, в той части где они имеют встречный «импульс к расширению», пройдут сквозь друг друга практически без изменения. В результате, эти стороны объектов окажутся соединенными со сторонами имеющими качественно противоположное содержание, но ту же направленность проявления (одинаковые импульсы ). Детали их поведения себя в такой ситуации не ясны. Однако, можно предположить, что произойдет их соединение в одно целое, в единую структуру. Их прежние связи в структурах позитрона и электрона будут разрушены. Такое соединение взаимно проникающих сторон, имеющих единый импульс к распространению может привести к возникновению замкнутого цикла преобразований. Но, только не в плоскости распространения. Такая структура не является полно объемной (замкнутой в трех изменениях), как структура электрона. В ней нет ничего, что могло бы сдерживать преобразовательное перемещение структуры в направлении импульса. Соответственно, скорость перемещения такого объекта будет равна скорости распространения преобразований в материи. Читатель наверное уже догадался что речь идет о фотонах. Как видим, ничего, особо таинственного или сверх естественного, в процессе «аннигиляции» не происходит. Формально, это обыкновенная реконструкция, трансформация одних материальных структур в другие. Правда, при этом радикальным образом изменятся свойства объектов. Но и этому есть объяснение — достаточно сравнить структуры объектов. Электрон и позитрон имеют массу и электрический заряд. Эти свойства объясняются способностью структур к равному противостоянию в любом взаимодействии с любого направления. Только, если масса характеризует объект в таких взаимодействиях без учета их качественной (электрической) определенности, то заряд, отвечает за взаимодействия с объектами имеющими такое же электрическое содержание. Поля, вокруг таких объектов, образуются в процессе взаимодействия с окружающей материей и соответствуют качественной определенности содержания. Характерно, что такая структурная организация объектов позволяет им, как покоиться в материи, так и перемещаться (естественно, через преобразование).
Свойства фотонов образовавшихся из электрона и позитрона, несмотря на их материальное родство, совсем иные. Фотоны не имеют массы (по крайней мере, в плоскости перемещения), т. к. их структура не полно объемная. Отчасти, этим же, объясняется и отсутствие электрического заряда. С другой стороны, электрическая нейтральность фотона объясняется наличием в нем равного количества электрического содержания двух видов (знаков). Фотон имеет, ничем не ограниченный, импульс к направленному движению в материи. Отсутствие сдерживающих факторов, ограничивающих (нейтрализующих) импульс фотона, позволяет ему, перемещаться с максимальной скоростью распространения преобразований в материи. По этой же причине, фотон не может покоиться и вынужден постоянно менять свое материальное содержание.
Специфика отношений, электрических сторон содержания фотона, обеспечивает замкнутый цикл структурных преобразований. Благодаря структурным преобразованиям, движущийся, с максимально возможной в материи скоростью, фотон попеременно предстает, как минимум, в двух фазах. Это обеспечивает дополнительное разнообразие проявляемых фотоном свойств, в разные моменты существования, в разных взаимодействиях. (Напомним, что и электроны, находящиеся в разных фазах своего существования, ведут себя по разному.).
На рисунке схематично изображен фотон в двух фазах своего существования. Понятно, что в действительности невозможно увидеть детали движения фотона. Все изображенное на рисунке — примитивный формализм.
Огромное разнообразии фотонов в природе позволяет предполагать, что фотоны могут быть продуктом преобразования не только вещественных структур. Так взаимодействие, однонаправленных электрических полей, вполне может привести к их соединению в фотонную структуру. А, поскольку, соединяющиеся поля могут быть различной напряженности, то и возникающие фотоны могут отличаться большим разнообразием количественных характеристик. Принцип образования «полевых» фотонов тот же самый, что и «вещественных». Отличие, в количестве образующихся фотонов — из совмещенных полей могут возникать, как единичные фотоны, так и целые цепочки, следующих друг за другом, фотонов .
Взаимодействия электрона с фотоном
Вступление
При обсуждении структуры электрона, электрического поля и фотона был использован минимум физических понятий. Так, речь шла о материальном содержании объектов (материи в конкретном состоянии), о импульсах (движении) присущих этой материи и о преобразовании этих величин во взаимодействии. Выяснилось, что электрон, позитрон, их поля, состоят из материи в двух электрических состояниях. (В физике их принято обозначать знаками: плюс и минус.). Фотоны состоят из такой же материи, только в структуре фотонов эти состояния материи присутствуют в равных количествах.
Всей материи присуще движение, мы его обозначаем, привычным для физики, термином «импульс». Импульс, характеризует способность материи противостоять внешнему воздействию. Импульс материи в любом состоянии, строго пропорционален её количеству. В зависимости от структурной организации физического объекта импульс по-разному проявляет себя. Если, в традиционной физике, импульс однозначно связан с внешним относительным движением объекта, то в теории преобразований, в первую очередь, с преобразованием. Внешнее движение может отсутствовать, как например, у покоящегося электрона, но внутренние структурные преобразования длятся бесконечно. Благодаря этому, электрон, может прийти в ускоренное движение в материи, не меняя (количественно) своего импульса и материального содержания. С позиции традиционной теории объяснить такое поведение электрона невозможно. Между тем, достаточно нарушить внутреннюю симметрию структурных преобразовательных процессов, лишить разносторонние преобразования синхронности и объект придет в движение.
Импульсы электрического поля и фотонов лишены такой возможности. Это объясняется тем, что в плоскости движения объекты не имеют разнонаправленных структурных импульсов. По этой причине, скорость их перемещения в материи постоянна и максимальна. Она равна скорости распространения преобразований в материи (около 300 тыс. км./сек.). В отличие от фотонов, электрические поля не имеют устойчивой структуры. Поэтому, их импульс, по мере удаления от заряда, постепенно, переходит в импульс основного состояния материи. Происходит, примерно, тоже самое, что и с внешним движением электрона, после прекращения его взаимодействия с электрическим полем. Импульс объекта сохраняется, но становясь симметричным, он «уходит» внутрь структуры и становится внешне неразличимым.
Фотон обладает устойчивой и, вместе с тем, делимой (в пределах кванта Планка) структурой. На сколько бы частей не был разделен исходный фотон, после деления, каждая его часть, будет иметь соответствующий, пропорциональный его содержанию, импульс. Импульс фотона, пока он существует, уничтожить нельзя. Фотон не может с ним расстаться, передав другому объекту. Возможно, только, объединение фотона с другим объектом в систему — более сложный физический объект, с совокупными свойствами.
Эти «тонкости поведения» физических объектов, неведомые традиционной теории, в дальнейшем, обязательно, будут учитываться. (Существующая физика объясняет движение исключительно прибавлением импульса извне. В этом нет ничего удивительного, т. к. движение всех физических объектов считается исключительно относительным, т. е. внутренне бессодержательным.).
После такого,совершенно необходимого, вступления, попробуем показать (в общих чертах), что происходит между электроном и фотоном, с позиции теории преобразований.
Фотоны, как и электрическое поле электрона, перемещаются в материи со скоростью распространения однонаправленных преобразований. Это утверждение не постулат, а логичное последствие структурной организации фотонов. Все фотоны содержат в себе равное количество двух электрических состояний материи. (Будем, как принято в физике, обозначать их знаками плюс и минус.). Они, взаимодействуя, образуют структуру фотона. Это похоже на совмещенное функционирование электрона и позитрона находящихся в противофазе. Отличие в том, что в плоскости распространения импульса, в фотоне отсутствует структурные, периодически повторяющиеся, преобразования. Поэтому, фотон постоянно находится в преобразовательном смещении. Та сторона, которая, до преобразовательного взаимодействия, была внешней (по отношению к фотону), становится его содержанием, а материя, бывшая содержанием фотона, оказывается вне его. Это не позволяет фотону, сохраняющему свое содержание количественно постоянным, покоиться в материи. Его функционирование состоит в непрекращающемся преобразовательном однонаправленном движении, с сохранением, в плоскостях перпендикулярных вектору движения в материи, периодических внутренних преобразований. Последнее обстоятельство, позволяет различать в фотоне две функциональных фазы, а сам фотон представить как своеобразный диск. Этот, «фотонный диск», в разных своих точках, периодически меняет свою электрическую определенность переходя от «плюса» к «минусу» и от «минуса», вновь, к «плюсу».
В дальнейшем, анализируя взаимодействия фотонов с электроном (и его полем), автор так и будет, упрощенно (в виде дисков), представлять фотоны, различая у них два электрические фазы. (Условно назовем их: «плюс-фаза» и «минус-фаза».).
И последнее, нужно различать взаимодействия фотона с «материальной средой» и со структурными физическими объектами. К «материальной среде» отнесем электрическое поле электрона и основное состояние материи (ОСМ). Они не имеет сохраняющейся структуры, поэтому взаимодействие фотона со средой протекает как «преобразование сторон по образу и подобию друг друга». В результате на месте «среды» оказывается фотон, а на месте фотона — «среда».
При взаимодействии с электроном, имеющим устойчивую структуру, целостность фотона сохраняется до тех пор, пока, его импульс меньше возможного противодействия массы электрона. В этом случае, структуры объектов сохраняется и фотон (через преобразование) отражается от электрона. (Электрон, в свою очередь, получает одноактное ускорение.). Происходит то, что в физике называется «рассеянием Томсона». Излучение остается когерентным, отраженные (рассеянные) фотоны сохраняют свою структуру, содержание и импульс.
Когда, импульс фотона, больше противодействия, которое ему может оказать структура электрона, целостность фотона нарушается. Часть фотона, которая не встретила отражающего противодействия электрона, оказывается за зоной противостояния — внутри электрона. Электрон сохраняет свою структуру и содержание, но, внутри его, оказывается чужеродный элемент. Дальнейшее развитие событий зависит от конкретных деталей процесса, главное — произошедшее деление фотона служит основой эффекта Комптона.
В целом, взаимодействия фотонов с электронами отличаются большим разнообразием, рассмотрим более подробно некоторые из них.
Томсоновское рассеяние
Сначала, для простоты, представим фотон в виде диска. Размеры «фотонного диска» определяются его материальным содержанием. (Скорее всего, содержанием, определяется и частота смены фаз функционирования фотона.). В плоскости движения, фотон существует, только, в направлении распространения вектора импульса. Фотонный диск образован материей, находящейся в электрическом состоянии двух видов (знаков), в равных количествах. Каждое, из этих двух видов электрического состояния материи, находится в постоянном противостоянии и преобразовании. Понять, что происходит внутри фотона, можно, если представить совмещенные (имеющие единый центр) электрон и позитрон, функционирующие в противофазе. (Кстати сказать, такое совмещение двух структур объектов, вероятно происходит в природе постоянно.). После этого, нужно, указанные структуры, лишить полноценного, внутреннего и внешнего, противостояния в одной из плоскостей. (В этой плоскости, сохраняется внешнее противостояние, в одном направлении.). Тогда, совмещенные структуры, приобретут движение в данном направлении, со скоростью течения преобразований в материи — это и будет фотон.
Как уже говорилось, в функционировании фотонов можно выделить две фазы, назовем их условно «плюс-фаза» и «минус-фаза». Во внешних взаимодействиях, в полной мере (в «минус-фазе»), проявляет себя электрическое содержание фотона, аналогичное содержанию электрона, а в «плюс-фазе», содержание, аналогичное содержанию позитрона. (Напомним, что в функционировании электрона (позитрона), также, есть две фазы. В одной, содержание объекта задействовано во внутреннем преобразовании. В другой, содержание электрона (позитрона) противостоит окружающей материи. Именно, эта фаза электрона и представляет для нас интерес. Опять же для простоты, представим электрон, в этой фазе, в виде сферы неопределенного размера.).
Конкретные результаты, взаимодействия свободного электрона с фотонами, будут зависеть: от величины импульса фотона, угла взаимодействия и фазы, в которой находится фотон, на момент взаимодействия.
Посмотрим, что будет происходить, при непосредственном контакте электрона с фотонами, имеющими импульс не превышающий отражающую способность электрона, при разных углах взаимодействия. Начнем с взаимодействий, в которых фотон находится в «минус-фазе». В этой фазе, фотон, проявляя себя, как объект, имеющий содержание аналогичное содержанию электрона, вступает с ним в активное противостояние. Поскольку, импульс фотона не превышает отражающую способность (массу) электрона, то, в любом случае, импульс фотона будет преобразован и он отразится от электрона. (Электрон, в таких взаимодействиях, получает «одноразовый» импульс ускорения в направлении от фотона.). При отклонении угла взаимодействия от лобового, фотонный диск вступит в контакт с электронной сферой сначала одним краем. Такое начало взаимодействия, приведет к развороту фотонного диска, в направлении большего контакта с электроном. После завершения взаимодействия, фотон отразится от электрона под углом, соответствующим величине разворота диска.
Регистрация отраженных фотонов, только в этой фазе, позволила бы, выявить «теневую область», за электроном, куда такие фотоны не попадают. Размеры этой области зависят от размеров источника фотонов, размеров электрона и расстояния между ними.
Теперь посмотрим, что будет происходить когда фотоны, в момент контакта с электроном, находятся в «плюс-фазе». Содержание взаимодействующих объектов окажется не противоречивым. Это приведет к взаимопроникновению объектов без противостояния, а значит, и без преобразования. В результате, фотон оказывается за электроном, как раз в «теневой области», куда не проникают фотоны бывшие на момент контакта в «минус-фазе». (Фотоны проникают в эту «теневую область» без каких-либо изменений, т. е. в когерентном, с первоначально излученными фотонами, состоянии.). От угла падения будет зависеть угол под которым фотон продолжит свое движение за электроном. Лобовой контакт обеспечивает сохранение прямолинейного движения фотона и он оказывается в центре «теневой области» за электроном. Чем меньше будет первоначальный контакт фотонного диска с электроном, тем больше будет его отклонение от центра «теневой области» за электроном. В целом, такими фотонами, произойдет заполнение «теневой области» за электроном недоступной для фотонов в «минус-фазе». Естественно, что проведенное нами разделение результатов рассеяния фотонов на противоположные по фазам, на самом деле не наблюдается. В действительности, все взаимодействия происходят (статистически) одновременно и в общем, возникает картина, в точности соответствующая томсоновскому рассеянию фотонов на электроне.
Уточним некоторые детали происходящего. Когерентное рассеяние фотонов на свободных электронах (томсоновское рассеяние), в теории преобразований означает только одно — рассеянные фотоны сохраняют (количественно) свое содержание и изначальный импульс. Если источник излучает «поляризованные» фотоны, то это накладывает еще одно ограничение на состояние фотонов — их функционирование (переход из одной фазы в другую) должно быть строго синхронным. По идеи, взаимодействия таких, строго отобранных, фотонов с электронами, должны приводить к одинаковым результатам. Посмотрим, что происходит на практике. Результаты когерентного рассеяния поляризованных и неполяризованных фотонов изображены на ниже расположенном рисунке, взятом из физической энциклопедии (статья «Рассеяние света»).
«Индикатрисы дипольного рассеяния падающего слева неполяризованного (естественного) (а) и линейно поляризованного (б)света».
Видно, что при облучении электронов поляризованными фотонами рассеяния под углом 90 градусов вообще не происходит. При неполяризованном облучении, под этим углом, рассеиваются исключительно поляризованные фотоны. Теория преобразований первый факт объясняет изменениями происходящими с электронами в результате взаимодействий с фотонами. В зависимости от того, в какой фазе будет находиться фотон на момент взаимодействия, результат последнего будет различным. Фотон в «плюс-фазе» придает электрону кратковременное ускорение в направлении навстречу фотону, в «минус-фазе» — в направлении от электрона. Это разовое смещение электрона приводит к тому, что в следующем взаимодействии фотон будет проявлять себя противоположным образом, т. к. вступит во взаимодействие с электроном в другой фазе. За короткое время колебания электронов синхронизируются с фазами фотонов, преимущественно в прямолинейном направлении. Все фотоны падающие на электрон под углом будут проходить более длинный путь до контакта. Следовательно, на момент взаимодействия и электрон и фотон будут находиться в состоянии не совсем соответствующем рассеянию. Тем не менее, рассеяние все же происходит, но уже в меньшем количестве. Когда, на момент контакта, электрон и фотон окажутся в промежуточном состоянии (электрон в фазе внутреннего преобразования, а фотон между двумя фазами своего функционирования) рассеяние прекратится полностью. Это как раз и произойдет тогда, когда, при «благоприятных условиях», фотон должен рассеяться под углом 90 градусов. (Под рассеянием в теории преобразований понимается, как внешнее отражение фотонов электронами под различными углами, так и преломление направления движения фотонов при их проникновении через электрон.).
Часть фотонов, взаимодействуя в «минус-фазе» будет отражаться от электрона, другие фотоны встречаясь с электроном в «плюс-фазе» будет проходить через электрон, не встречая с его стороны противодействия, рассеиваясь уже за электроном. Образуется две полусферы рассеяния, в каждой из которых, по мере приближения к её границам, количество рассеянных фотонов будет уменьшаться до нуля. Причину этого явления мы только что рассмотрели.
Когда мишень облучается неполяризованными фотонами, электроны начинают колебаться в более широком диапазоне. Создаются условия, при которых часть фотонов, как раз при наибольшем отклонении от прямолинейного контакта, функционирует с электроном синхронно. Это выборочное отражение под углом 90 градусов строго определенных (поляризованных) фотонов и наблюдается в экспериментах Томсона. Естественно, что количество таких фотонов уступает количеству фотонов рассеянных в других направлениях.
Вывод — в теории преобразований можно объяснить происходящее при томсоновском рассеянии фотонов на свободных электронах не прибегая к волновой теории. Нет необходимости использовать и квантовую теорию (в существующем виде). Именно поэтому, автор статьи избегает называть фотоны электромагнитными волнами или бесструктурными частицами, т. к. они не являются ими.
Примечание.
Телепортация — «гипотетическое изменение координат объекта (перемещение), при котором траектория объекта не может быть описана математически непрерывной функцией времени». (Википедия).
Можно ли проникновение фотонов через электрон (позитрон) назвать телепортацией? Если исходить из приведенного определения телепортации, то конечно, нет. В теории преобразований, перемещение в материи физических объектов, всегда сопровождается исчезновением структуры объекта на прежнем месте и возникновением её на новом, смежном прежнему. Никаких разрывов в материи и времени между этими, следующими непосредственно друг за другом, актами, быть не может. (Если рассуждать более строго, то и никаких отдельных актов смещения объектов в материи нет — есть одно непрерывное движение.). И хотя, содержание всех физических объектов материально, но уничтожение и возникновение их структур связано не с исчезновением и возникновением материи, а только с её преобразованием. Это крайне важно понять. Все трансформации происходящие с объектами связаны с переходом материи из одного состояния в другое и образованием или разрушением в материи конкретной структурной организации. С этой общей принципиальной позиции проникновение фотона через электрон не отличается от его любого другого смещения в материи. Единственное отличие в том, что в момент соединения фотона и электрона, одна и та же материя, будет являться содержанием двух объектов. Это возможно только в том случае, если состояние, в котором материя находится, в полной мере соответствует структурной организации совмещаемых объектов. Конечно, если на происходящее посмотреть с точки зрения наблюдателей за разными объектами, то можно обнаружить, что один из объектов (за которым ведется наблюдение) существует непрерывно, а другой, как бы, исчезает на время совмещения структур. Но, это субъективная, односторонняя (избирательная) точка зрения. Объективно, оба объекта есть в действительности, в полном объеме, с соответствующим содержанием и свойствами. Вопреки формальной логике, для их полноценного существования, не требуется удваивать действительность.
Эффект Комптона
По мере увеличения импульса картина рассеяния фотонов, на свободных электронах, будет меняться. Изменения будут происходить за счет фотонов контактирующих с электронами в «минус-фазе». Появятся фотоны, которые при взаимодействии с электроном будут не полностью от него отражаться. Это значит, что часть их содержания, а значит и импульса, несмотря на полное преобразование контактирующего с фотоном содержания электрона, будет сохранять свое движение в глубь электрона. Это приведет к разделению первичного фотона на две части. Одна (преобразованная) как и прежде, отражаясь, создает соответствующую часть общей картины, уже не совсем когерентного, рассеяния фотонов. Другая, не встретив сопротивления со стороны электрона проникает в его структуру. Следует заметить, что пока величина импульса фотонов еще не очень большая (в сравнении с отражающей способностью массы электрона), разделение первичного фотона на части происходит, исключительно, при лобовом столкновении объектов. И, только при более значительном увеличении импульса фотонов, они начинают делиться и при других углах контакта. При этом, несмотря на идентичность всех фотонов, величина поглощенных, будет варьироваться в больших пределах — от максимума при прямом контакте, до минимума при незначительном угле рассеяния отраженного фотона. Причина этого явления, по мнению автора статьи, кроется в «дрейфе» фотона относительно электрона в период их взаимодействия. При лобовом ударе фотон взаимодействует с одним и тем же содержанием электрона, что позволяет достичь максимальной концентрации действия на одно и тоже содержание электрона. При боковом ударе, за счет смещения фотона, действие распределяется по большей площади, что снижает его проникающую способность, даже при наличии достаточного для этого импульса. По этой причине, происходит перераспределение более импульсивных (сильных) фотонов в область меньших углов рассеяния в опытах Комптона, в сравнении с томсоновским рассеянием. Конечно, «дрейф» фотонов относительно электронов происходит в любых опытах по их столкновению, но, при когерентном рассеянии, это не имеет существенного значения, т. к. содержание и величина импульса отраженных фотонов не меняется. Только в опытах Комптона, с более импульсивными фотонами, величина импульса отраженного фотона начинает зависеть от угла рассеяния, по указанной причине.
Что происходит с фотонами, которые на момент взаимодействия с электронами в опытах Комптона находятся в «плюс-фазе»? Вероятно, они, по прежнему, будут проникать через структуру электрона в «теневую зону» — область за электроном недоступную для фотонов, которые на момент взаимодействия находились в «минус-фазе». Такие фотоны сохраняют свои первичные показатели (остаются когерентными). Наличие когерентных фотонов регистрировалось и Комптоном, только он отнес этот факт на счет рассеяния фотонов более массивными объектами — связанными внутри атомными фотонами и ядрами атомов. Между тем, рассеяние первичного излучения, такими объектами, должно присутствовать и в опытах Томсона. Этот факт не позволяет полностью исключить когерентное рассеяние и из опытов Комптона, что несколько меняет привычную картину этого явления.
Осталось объяснить, что происходит с теми отделившимися частями первичных фотонов, которые проникают внутрь структуры электрона. Они, приобретя самостоятельность, сохраняют фотонную структуру. Оказавшись внутри структуры электрона, они вступают с его содержанием в новое взаимодействие. Теперь, фотону противостоит уже электрон не в фазе внешнего, а в фазе внутреннего взаимодействия. Между тем, детали взаимодействия остается прежними — стороны оказываются несовместимыми и преобразуют друг друга. Особенность такого, внутреннего, противостояния фотона с электроном в том, что фотон замещает собой одну из сторон содержания электрона. Эта сторона, как бы, следует за фотоном в готовности к противостоянию, но не находит его или находит не в полной мере. (Это зависит от величины импульса поглощенного фотона.). Между тем, преобразованный во внутреннем противостоянии фотон, получив обратный импульс, оказывается перед необходимостью нового противостояния и преобразования, как раз, с тем содержанием электрона, которое не было преобразовано в должном, внутреннем, противостоянии. После этого преобразования, с новым обратным импульсом, фотон оказывается перед необходимостью противостоять тому содержанию электрона, которое уже успело поучаствовать во внешнем взаимодействии. В результате, фотон оказывается в своеобразной «электронной ловушке» и становится внутренним фотоном. Он обеспечивает электрон импульсом к инерционному движению, в том направлении, в котором произошло его первичное действие. Кроме того, попеременное внутреннее преобразование фотона приводит электрон еще и в колебательное движение, «возбуждая» его. Такая логика рассуждения позволяет видеть в энергии не свойство отдельного фотона или электрона, а объединенное свойство системы: электрон + поглощенный фотон. До этого объединения, у электрона была масса (способность противостоять, в равной мере, любому внешнему воздействию), а у фотона — импульс (способность перемещаться в материи со скоростью распространения преобразований). Энергии, как таковой, у этих объектов не было! И только объединение их в одно целое (систему), через постоянное внутреннее преобразовательное взаимодействие, приводит к появлению нового — энергетического, свойства. Естественно, что разрушение системы, через излучение фотона, приведет и к исчезновению системного — энергетического свойства.
Обратный эффект Комптона.
Энергичный электрон, т. е. объект представляющий собой систему: электрон + фотон, при взаимодействии с внешним фотоном, может испытывать торможение. В момент взаимодействия связь в системе, между элементами, нарушается. Возникают новые условия, в которых существование системы (в прежнем виде) становится невозможным. Если бы торможение системы происходило с электрическим полем, то произошло бы излучение внутреннего фотона или части его. Поскольку причиной торможения системы в обратном эффекте Комптона является фотон, то в процессе преобразования он соединяется с потерявшей связь в системе частью внутреннего фотона. Принципиальное отличие данного объяснения происходящего в явлении от традиционного, состоит в признании, теперь уже не факта деления фотона на части (как в прямом эффекте Комптона) — признается возможность соединения отдельных фотонов в одно целое. Теория преобразования, вновь, исходит из того, что энергия — это свойство конкретной материи (объекта, системы), а не «блуждающее», физически неопределенное «нечто», которым физические объекты могут обмениваться. При излучении фотон не возникает, происходит выделение из системы части (элемента) её. Уже существующий фотон отделяется, выходит из системы, по причине изменения условий системного сосуществования элементов. Важно подчеркнуть, что при этом происходит исчезновение или, если угодно, — уничтожение энергии! Хотя, исходные свойства (масса электрона и импульс фотона), на базе которых энергия возникала, сохраняются.
Одним из конкретных и обязательных условий возникновения и разрушения системы: электрон + фотон, является ускорение. В эффекте Комптона ускорение предшествует «поглощению» фотона, а в обратном эффекте Комптона отрицательное ускорение (торможение) предшествует выделению части внутреннего (системного) фотона и его соединению с внешним фотоном, вызвавшим торможение. Переход части внутреннего фотона к внешнему начинается с торможения электрона и системы в целом. (Механизм ускорения нам уже известен.). Это вызывает изменение согласованной частоты функционирования элементов системы. Связь электрона и внутреннего фотона частично нарушается. К моменту завершения преобразования внешнего фотона выясняется, что, теперь уже, согласован режим функционирования его и части внутреннего фотона и они объединяются. Взаимодействие (противостояние) системы с внешним фотоном завершается и объекты, уже в новом составе, разъединяются.
Эффект Комптона (в расширенном виде) лежит в основе множества явлений микромира, в которых участвуют фотоны, электроны и энергетические системы.
Фотоэффект
В теории преобразований внешний фотоэффект возникает при соединении электрона с фотоном в единую систему. При этом, импульс системы должен обеспечивать её выход за пределы вещества.
Как видим, объяснение теорией преобразований ряда известных явлений, в которых участвуют электроны и фотоны, достаточно простое. Теперь, на примере традиционного объяснения фотоэффекта сравним два подхода. Итак, фотоэффект – это «испускание электронов веществом под действием света или любого другого электромагнитного излучения. В конденсированных (твёрдых и жидких) веществах выделяют внешний и внутренний фотоэффект». Согласно Эйнштейну, «электромагнитное излучение представляет собой поток отдельных квантов (фотонов) с энергией hν каждый, где h — постоянная Планка. При фотоэффекте часть падающего электромагнитного излучения от поверхности металла отражается, а часть проникает внутрь поверхностного слоя металла и там поглощается. Поглотив фотон, электрон получает от него энергию и, совершая работу выхода A, покидает металл: hv = A + Wk, где Wk — максимальная кинетическая энергия, которую имеет электрон при вылете из металла”. (Википедия).
Сначала два конкретных замечания по поводу описания опыта. Утверждение о частичном отражении падающего излучения от поверхности вещества при фотоэффекте требует уточнения. Что понимается под поверхностью объекта? Если это свободные электроны или электроны с внешних «орбит» атомов, то отраженные фотоны будут другими, отличными от «падающих» на поверхность. (Для фотоэффекта фотоны должны быть «поглощены» электронами, значит, должны иметь импульс превосходящий отражающий импульс любых электронов.). Если же, отражающую поверхность образуют атомы целиком, то, конечно, ядра атомов могут отражать часть падающего излучения в неизменном виде. Другое замечание относится к схеме процесса выбивания фотоэлектронов. Из опыта следует, что для получения должного эффекта электроны должны излучаться, практически, в обратном, падающим фотонам, направлении. А фотон образующий систему с электроном («поглощенный» фотон) в любом случае должен двигаться в направлении импульса фотона, т. е. вглубь вещества. Если даже электрон и будет вырван из металла под таким углом, то он не будет участвовать в образовании электрической цепи и не будет зарегистрирован приборами. Для достижения фотоэффекта «энергичный электрон» должен быть отражен ядром атома или, падающий фотон, должен быть отражен ядром, а затем уже, быть «поглощенным» электроном.
Теперь отметим, чем теория преобразований отличается от традиционного подхода. 1. В теории преобразований не используется термины «волна» и «частица» для обозначения электрона и фотона. Это не случайно, т. к. в теории преобразований (применительно к микромиру) физических объектов таких типов нет. Все известные объекты являются структурными объектами преобразований. Их нельзя отнести ни к частицам, ни к волнам.
2. Электрон в теории преобразований не в состоянии «поглотить» фотон так, как это требует традиционная теория. Свойства фотона не могут быть переданы другому объекту отдельно от их носителя, т. е. фотона. Если электрон приобретает свойства фотона, то, следовательно, он его не «поглощает», а образует с ним единую систему с обобщенными свойствами.
3. Фотон не может привнести в систему: электрон + фотон электрону ничего, кроме, собственного материального содержания и соответствующего ему импульса. Никакой энергии у фотона, до момента соединения с электроном, нет!
Энергия в теории преобразований
В традиционной физической теории энергия считается фундаментальным свойством физических объектов и, вместе с тем, физической сущностью существующей помимо материи. В теории преобразований, роль энергии, весьма существенно, ограничена. Во первых, согласно одному из её базисных положений в мире нет ничего, кроме материи. Значит, энергия может быть только свойством материи. Во вторых, являясь свойством материи, энергия появляется в ней только на определенном этапе развития физической материи. Значит, это свойство не фундаментально.
Посмотрим, как происходит образование энергетического свойства материи. Нам уже известны структуры элементарных физических объектов: электрона (позитрона) и фотона. Чтобы понять, что такое энергия и откуда она берется, вспомним, описанный выше, механизм «поглощения фотона электроном», в эффекте Комптона. Когда фотон, проникает внутрь электрона, то, ничего «энергичнее» импульса, у него нет. Нет энергии и у электрона. Только дальнейшее развитие событий, в которых они совместно участвуют, приводит к появлению этой физической величины. Оказавшись внутри электрона, фотон встречает противодействие его противолежащей стороны. Содержание этой стороны электрона, к этому моменту, успевает перейти от фазы внешнего взаимодействия к фазе внутреннего и имеет соответствующий импульс, необходимый для противостояния с фотоном. Если бы фотона не было, то, в электроне, произошло бы обычное структурное центральное взаимодействие. А так, одну из сторон электрона замещает фотон. Взаимодействующие стороны преобразуются и фотон, получивший обратный импульс, оказывается в противостоянии уже с другой стороной электрона, которая не получила ещё должного преобразования. (Величина замещения фотоном содержания электрона в центральном взаимодействии зависит величины импульса фотона — оно может быть частичным или полным.). После этого взаимодействия, фотон оказывается готов к новому противостоянию с очередной стороной электрона. Она, к этому моменту, успевает пройти фазу внешнего противостояния с окружающей материей. В результате, таких, периодически повторяющихся, взаимодействий, система: электрон + фотон, перейдет в свой, «штатный режим» функционирования, приобретая свойство, которое, обоснованно, можно назвать энергией. Электрон (в составе системы) получает не просто фотонный импульс, а импульс многократно множимый в постоянных внутренних преобразовательных взаимодействиях. Электрон приходит в, несвойственное ему ранее, «возбуждение», принимая непосредственное участие в формировании нового энергетического свойства. Этого свойства не было ни у одного из элементов системы, до их соединения и не будет, после их разъединения. Энергия — это непрекращающийся процесс внутреннего взаимодействия электрона с фотоном, сопровождающийся постоянным преобразованием импульсов элементов системы.
При этом, энергетическая система приобретает движение в материи с постоянной скоростью, которое, с полным основанием, можно считать энергетическим и инерционным. Направление этого движения совпадает с направлением первого внутреннего взаимодействия элементов системы.
На месте электрона может быть позитрон или другой микрообъект, главное — периодичность, непрерывность, внутренних преобразований элементов системы. Фотонов может быть, по крайней мере, несколько, главное — они в своих преобразованиях не должны мешать друг другу. Следует заметить, что физически, элементы энергетической системы совершенно равноправны. Отдать главенство одному из них объективно невозможно. Единственный аргумент в пользу того, что электрон «поглощает» фотон — это расположение фотона внутри структуры электрона.
Вывод — фотон может, сохраняя свои свойства, разместиться в электроне. Преобразовательное соединение импульсов элементов системы (электрон + фотон) приводит к появлению нового, общего для них, качества — энергии.
Теперь, когда установлены истоки возникновения энергетического свойства, появились основания для критического осмысления популярной формулы Эйнштейна о эквивалентности энергии и массы. Выясняется, что энергия и масса (как и их носители) не могут быть непосредственно преобразованы друг в друга — это качества (свойства) разного порядка. И, если даже, такие вещественные объекты, как электрон и позитрон, могут быть преобразованы в фотоны, то сами фотоны не являются энергией. Более того, фотоны даже не обладают энергетическим свойством, которое им повсеместно приписывается. Все взаимные преобразования, в которых задействованы элементарные вещественные объекты (электроны и позитроны) и фотоны, как выясняется, не приводят к появлению или исчезновению энергии. Формула определения «полной» энергии любого вещественного объекта, в том числе и электрона, описывает чисто математическую возможность, не имеющую физического смысла и практического значения. Максимальное количество энергии, которой может обладать электрон (в составе системы) равно его максимальной кинетической энергии, которая равна, примерно, половине «полной» (математически возможной) энергии объекта.
Продолжение следует.