§ 37

Не надо думать, что современная теория колебательных и волновых процессов близка к завершению. Это далеко не так. В рамках современных представлений об устройстве нашего мира  мы, например, не в состоянии даже в общих чертах представить себе ту физическую картину, которая складывается при излучении и распространении света в вакууме. Однако, на фоне новой модели мироздания, явления, происходящие в колебательных и волновых процессах, обретают большую наглядность, что, как мы полагаем, позволит нам глубже приникнуть в суть данного вопроса.

Колебания любой природы происходят потому, что 1) сила динамического стремления возвращает отклонённый колеблющий объект в положение равновесия; 2) вернувшись в положение равновесия, колеблющий объект, обладая накопленным кинетическим стремлением, продолжает двигаться от положения равновесия. В первом случае колеблющий объект накапливает кинетическое стремление, т.е. происходит перевоплощение потенциальной энергии в кинетическую; во втором - отдаёт её, т.е. происходит перевоплощение кинетической энергии в потенциальную.

Во всех случаях кинетическое стремление распространяется отдельными порциями. Их носителями являются или частица, или тело, или волна. Эту мысль можно пояснить на следующих примерах. Пусть вдоль линии, совпадающей с цепочкой бильярдных шаров, со скоростью , движется красный шар. Очевидно, красный шар движется потому, что обладает накопленным кинетическим стремлением  (). Когда красный шар ударит крайний шар цепочки, тогда все шары цепочки (в том числе и красный шар) останутся на месте, а кинетическое стремление в виде отдельной порции пробежит через всю цепочку и, достигнув крайнего шара с противоположной стороны перевоплотиться в него. Крайний шар цепочки, получив порцию кинетического стремления начнёт движение с той же скоростью, с которой подкатывался красный шар. Таким образом, если до соударения носителем порции кинетического стремления является красный шар, то после соударения носителем порции кинетического стремления является волна, бегущая через всю цепочку соприкасающихся шаров. Наблюдаемая картина позволяет бегущей порции кинетического стремления поставить в соответствие как бы само тело шара. Во всяком случае, можно со всей определённостью сказать, что бегущая порция кинетического стремления обладает одновременно и свойством волны и свойством тела. Теперь взглянем на поведение морской волны вдали от берега и непосредственно у берега. И здесь мы увидим те же способы распространения кинетического стремления, которые мы наблюдали в опыте с шарами. Вдали о берега стремление распространяется от частицы к частице, оставляя их на месте. У берега, когда колебательные процессы нарушаются, стремление перевоплощается в частицы и вода устремляется на берег.

Электромагнитные волны - основной способ распространения кинетического стремления во Вселенной. Средой для их распространения является само существование, т.е. настоящее продольной глубины ПВК. Электромагнитные колебания, так же как и механические, имеют свои гребни и впадины. Мы полагаем, что электрические гребни и впадины устремляются в прошлое абсолютной глубины ПВК ( -), а магнитные - в будущее абсолютной глубины ПВК ( +). Если устремление гребней обозначить векторами  и , тогда их колебания происходят в одинаковых направлениях. Упомянутые векторы в свою очередь перпендикулярны к вектору скорости распространения волны , направленного вдоль луча одновременного существования в нашем пространстве.

Если мысленно на одно мгновение, остановить бегущую электромагнитную волну и одновременно прокрутить вектора  и  вокруг вектора , то можно в своем сознании воспроизвести ту физическую картину, которая складывается при ее распространении. Мы сразу же убедимся, что электромагнитная волна распространяется не так, как распространяется волна на натянутой веревке, что векторы  и  опишут в поперечной глубине определенные круги, а в точке равновесия, которая расположена в нашем пространстве, мы обнаружим отдельную порцию кинетического стремления. Отдельная порция кинетического стремления, бегущая вдоль равновесной линии, т.е. вдоль настоящего в продольной глубине ПВК называется фотоном волны. Траектория фотона волны называется лучом света. Несмотря на то, что глаз поглощает не волну, а энергию фотона, все равно луч зрения всегда направлен вдоль нормали к волновому фронту.

 

2. Фотон волны

§ 38

В нашей системе отсчета фотон волны характеризуется массой, энергией и импульсом. Количественная мера побудительной способности порции кинетического стремления называется энергией фотона волны. Количественная мера кинетического стремления называется импольсом. Период излучения и масса фотона волны являются абсолютными, если источник покоится и относительными, если источник движется равномерно и прямолинейно. Следовательно, масса фотона по своей природе то же самое противоречива и является одновременно и абсолютной и относительной (~). Кроме того, она находится в обратной зависимости от периода излучения:  ,  , где  - постоянная планка.

Обозначим абсолютную массу фотона волны при единичном периоде излучения как , тогда абсолютная масса любого другого фотона

 

,                                                                      (79)

 

а его относительная масса

 

,                                                                      (80)

 

где   - абсолютная частота волны фотона, а   - относительная частота волны.

Согласно закону продольной относительности (§22) и унитарной записи эффекта Доплера (§42) при продольном эффекте

,                                                                     (81)

 

[] - если источник удаляется от наблюдателя , и

 

,                                                                     (82)

 

[] - если источник приближается  к наблюдателю .

Энергия фотона волны, как и его масса, является одновременно и абсолютной и относительной (~). Абсолютные свойства энергии проявляются тогда, когда источник покоится, относительные - тогда, когда источник движется равномерно и прямолинейно. Обозначим энергию фотона волны при единичном периоде излучения формулой . По величине нулевая энергия равна постоянной Планка:

 

                                                                     (83)

 

и является мерилом энергий у остальных фотонов. Так как масса фотона волны находится в обратной зависимости от периода излучения, тогда абсолютная энергия фотона волны излучаемая покоящимся источником

 

,                                                                    (84)

 

где  . Абсолютный импульс фотона волны в этом случае

 

,                                                           (85)

 

где  - абсолютная длина волны.

Если источник света удаляется от наблюдателя , то относительная энергия фотона волны

 

,                                                                  (86)

 

а его относительный импульс

 

 .                                                          (87)

 

Если источник света приближается к наблюдателю , то относительная энергия фотона волны

 

,                                                                (88)

 

а его относительный импульс

 

.                                                           (89)

 

Таким образом, масса фотона волны зависит только от скорости течения времени в системе источника (), где  - скорость источника.

Примечание. В данном параграфе мы показали ту физическую картину, которая складывается в момент излучения фотона. В дальнейшем его период излучения, частоты излучения и энергия сохраняются при любых физических условиях и до тех пор, пока не произойдет его поглощение каким-нибудь атомом.

 

Продолжение

На оглавление