Какой мир видит фотон? Как выглядит фотон


Как рождается фотон

FISHKINET
  • Новое
    • Новое Ловля щуки на утёнка.Беспроигрышная приманка в траве.Щуки кушают утят.Рыбалка нон-стоп 4 дня.День 3 Автор: Liber Автомобили времен СССР часть 2 Автор: сэмён Прощай сахар и самогон: реакция соцсетей на подорожание "сладкого яда" Автор: Stan from Russia 14 фотографий с автомобилями времен СССР Автор: сэмён 1,537 миллиарда долларов: житель Южной Каролины сорвал рекордный джек-пот в лотерею Автор: Belka_16 БОЛЬШЕ ПОСТОВ
  • Сообщества
    • Сообщества Казанец пытается продать тысячу за 1 миллион Сообщество: Новости со всего Мира Авария дня. Четыре машины столкнулись из-за неработающего светофора в Тюмени Сообщество: Аварии В Арабских Эмиратах ужесточили правила ввоза лекарств для личного использования Сообщество: Новости со всего Мира Леся Гусева придумала веселую белку Крошку Ши и стала известной Сообщество: Искусство Худшая машина в мире: трехколесный SAIL Badal Сообщество: Автомир БОЛЬШЕ ПОСТОВ СОЗДАТЬ СООБЩЕСТВО ТЕХ. ПОДДЕРЖКА СООБЩЕСТВ ВСЕ СООБЩЕСТВА
  • Видео
    • Основное Приколы Животные Факты Своими руками Лучшее за неделю Лучшее за месяц Полное погружение! Автор: Alex Chebrikov Что получится, если залить расплавленный алюминий в подземное гнездо ос Автор: mindflixx В Санкт-Петербурге воришка получил в дыню за дыню Автор: Пальмовый вор Доярка, честно говоря, из вас так себе! Автор: mindflixx Рабочий увлекся процессом сваривания трубы и попал в просак Автор: Пальмовый вор БОЛЬШЕ ПОСТОВ Ослица с чудесным голосом удивила наведавшегося к ней человека Автор: mindflixx Схватка осы и таракана с неожиданным финалом Автор: Alex Chebrikov Домашний профессиональный шредер для растений Автор: mindflixx Забавная реакция парня на пойманный его девушкой свадебный букет Автор: Alex Chebrikov Когда обучался грабить банки по фильмам и играм Автор: mindflixx БОЛЬШЕ ПОСТОВ Собака сама закрывает дверь в будке Автор: mindflixx Слонёнок отвесил пинка назойливому любителю селфи Автор: Forestdude Вот это поздоровались! Не самое приятное знакомство кошки с крабом Автор: Mr.Adamson Как выглядит кошачий рай Автор: mindflixx БОЛЬШЕ ПОСТОВ Функционирование ДНК показали в удивительной анимации Автор: Кот шашлык Заложник Автор: TUKUTELA-сепар Что этот киборг себе позволяет Автор: TUKUTELA-сепар Пьяная врач "Скорой помощи" приехала на вызов к ребенку. Ивано-Франковск Автор: key_ua Интересные факты о планете Земля Автор: Денис БОЛЬШЕ ПОСТОВ Столько стараний и всё коту под хвост! Автор: Picard Создание удивительной картины из песка в бутылке Автор: 3dmonkey Необычное использование советской выжималки для белья Автор: Alonso Как построить бассейн вокруг небольшой хижины с помощью примитивных технологий Автор: 3dmonkey Строительство природного мини-бассейна с помощью примитивных технологий Автор: Mr.Adamson БОЛЬШЕ ПОСТОВ Уличный танцор продемонстрировал впечатляющую лунную походку Автор: Mr.Adamson В Британии пилот эффектно посадил Боинг боком Автор: NewsZilla Мы тебя никогда не забудем Автор: super-smith-alex БОЛЬШЕ ПОСТОВ Если не успею вытереть, втыкай вилку! Автор: Forestdude Прости, брат, я случайно! Автор: Alex Chebrikov Когда молодость встречается с опытностью Автор: Picard БОЛЬШЕ ПОСТОВ
  • Ностальгия
    • Ностальгия «Держишь ли ты камень с Марса?» В Ярославле вскрыли капсулу из 1968 года Автор: Димон Герои Советского Союза. Юрий Николаевич Зыков Автор: Сергей Герои Советского Союза. Сергей Анфиногенович Зудлов Автор: Сергей Интересные архивные фотографии Автор: anthrax Герои Советского Союза. Василий Петрович Зорькин Автор: Сергей БОЛЬШЕ ПОСТОВ
  • Новости
    • Новости "Это негоже!": депутат Госдумы предложила запретить сайты знакомств Автор: Result Канадка запечатлела, как агрессивная медведица-гризли чуть не убила её мужа Автор: 3dmonkey Специалисты назвали лучший фильм ужасов всех времён Автор: PokemonKa Журнал Forbes опубликовал рейтинг богатейших женщин России, и никто не удивился лидеру этого топа Автор: Result Светлана Лобода оказалась в больнице, и уже постит оттуда фоточки Автор: PokemonKa БОЛЬШЕ ПОСТОВ
  • Авто
    • Основное Видео ДТП Авария дня Тюнинг Подборка автомобильных приколов Автор: Johnny А так вообще можно было? Автор: Роман Фадеев У гоночного дрэгстера не раскрылся тормозной парашют Автор: RedBull Автомобиль скорой помощи остановили из-за движения кортежа Автор: Vossen

fishki.net

Физики впервые увидели столкновение фотона с фотоном

Диаграмма Фейнмана для рассеяния фотона на фотоне. Сами фотоны не могут взаимодействовать друг с другом, так как они — нейтральные частицы. Поэтому один из фотонов превращается в пару частица-античастица, с которой и взаимодействует другой фотон.

Физики из коллаборации ATLAS впервые зарегистрировали эффект рассеяния квантов света, фотонов, на фотонах. Этот эффект — одно из старейших предсказаний квантовой электродинамики, он был описан теоретически более 70 лет назад, но до сих пор не был обнаружен экспериментально. Интересно, что он нарушает классические уравнения Максвелла, являясь чисто квантовым явлением. Исследование было опубликовано на этой неделе в журнале Nature Physics, однако препринт статьи вышел еще в феврале 2017 года. Подробности о нем сообщал портал «Элементы.ру»

Одно из главных свойств классической максвелловской электродинамики — принцип  суперпозиции для электромагнитных полей в вакууме. Он позволяет напрямую складывать поля от разных зарядов. Так как фотоны — это возбуждения полей, то в рамках классической электродинамики они не могут взаимодействовать друг с другом. Вместо этого они должны свободно проходить друг через друга.

Магниты детектора ATLAS

CERN

Квантовая электродинамика расширяет действие классической теории на движение заряженных частиц с околосветовыми скоростями, кроме того она учитывает квантование энергии полей. Благодаря этому в квантовой электродинамике можно объяснить необычные явления, связанные с высокоэнергетичными процессами — например, рождение из вакуума пар электронов и позитронов в полях высокой интенсивности. 

В рамках квантовой электродинамики два фотона могут столкнуться друг с другом и рассеяться. Но этот процесс идет не напрямую — кванты света незаряжены и не могут взаимодействовать друг с другом. Вместо этого происходит промежуточное образование виртуальной пары частица-античастица (электрон-позитрон) из одного фотона, с которой и взаимодействует второй фотон. Такой процесс очень маловероятен для квантов видимого света. Оценить это можно из того, что свет от квазаров, удаленных на 10 миллиардов световых лет, достигает Земли. Но с ростом энергии фотонов вероятность процесса с рождением виртуальных электронов возрастает.

До сих пор интенсивности и энергий даже самых мощных лазеров не хватало для того, чтобы увидеть рассеяние фотонов напрямую. Однако исследователи уже нашли способ увидеть этот процесс косвенно, например, в процессах распада одного фотона на пару более низкоэнергетичных квантов вблизи тяжелого ядра атома.

Увидеть напрямую рассеяние фотона на фотоне удалось лишь в Большом адронном коллайдере. Процесс стал различимым в экспериментах  после увеличения энергии частиц в ускорителе в 2015 году — с запуском Run 2. Физики коллаборации ATLAS исследовали процессы «ультрапериферийных» столкновений между тяжелыми ядрами свинца, разогнанными коллайдером до энергий 5 тераэлектронвольт на нуклон ядра. В таких столкновениях сами ядра не сталкиваются между собой напрямую. Вместо этого происходит взаимодействие их электромагнитных полей, в которых возникают фотоны огромных энергий (это связано с близостью скорости ядер к скорости света).  

Событие рассеяния фотона на фотоне (желтые пучки)

CERN

Ультрапериферийные столкновения отличаются большой чистотой. В них, в случае успешного рассеяния, возникает лишь пара фотонов с направленными в разные стороны поперечными импульсами. В противоположность этому обычные столкновения ядер образуют тысячи новых частиц-осколков. Среди четырех миллиардов событий, собранных ATLAS в 2015 году на статистике столкновений ядер свинца ученым удалось отобрать 13, соответствующих рассеянию. Это примерно в 4,5 раза больше, чем фоновый сигнал, который ожидали увидеть физики.

Схема процесса рассеяния в коллайдере. Два ядра пролетают вблизи — их электромагнитные поля взаимодействуют

The ATLAS Collaboration

Коллаборация продолжит исследовать процесс в конце 2018 года, когда на коллайдере вновь пройдет сеанс столкновений тяжелых ядер. Интересно, что именно детектор ATLAS оказался подходящим для поиска редких событий рассеяния фотонов на фотонах, хотя для анализа столкновений тяжелых ядер был специально разработан другой эксперимент — ALICE. 

Сейчас на Большом адронном коллайдере продолжается набор статистики протон-протонных столкновений. Недавно ученые отчитались об открытии на ускорителе первого дважды очарованного бариона, а еще весной физики коллаборации ATLAS рассказали о необычном избытке событий рождения двух бозонов слабого взаимодействия в области высоких энергий (около трех тераэлектроновольт). Он может указывать на новую сверхтяжелую частицу, однако статистическая значимость сигнала пока не превышает трех сигма.

Владимир Королёв

nplus1.ru

Какой мир видит фотон? — Сайт Романа Парпалака

3 мая 2015 года

Происхождение вопроса

Если бы кто-нибудь смог оседлать фотон и лететь со скоростью света, какую Вселенную он бы наблюдал? Люди, не знакомые с теорией относительности, представляют себе примерно такую картину:

На занятиях философии Валентин Данилович Эрекаев утверждал, что специальная теория относительности неполна, так как не дает ответа на вопрос из заголовка:

Можно ли описать относительное движение двух фотонов? В рамках СТО этот вопрос физически некорректен, или даже бессодержателен, поскольку согласно этой теории скорость света постоянна в любой инерциальной системе отсчета и фактически абсолютна. Однако существует максимально всеобщий физический (и даже философский) принцип, согласно которому любые движения относительны. Если следовать этому принципу, то и движение фотонов не может быть абсолютным, а следовательно, можно ставить проблему их относительного описания. Однако для этого придется выходить за рамки СТО и создавать некоторую новую теорию.

Согласно СТО с фотоном нельзя связать систему отсчета. Например потому, что у него нет массы покоя, а также потому, что в такой системе отсчета он должен покоиться. Тем не менее, если вопреки радикальным конструктивистам считать, что фотон — реально существующий физический объект, то казалось бы с ним было бы естественно связать некоторую систему отсчета. Так можно ли расширить представления о свете таким образом, чтобы осуществить последнее, а тем самым, возможно, и описать относительное движение фотонов?

На самом деле, знакомства с теорией относительности в рамках стандартного университетского курса достаточно, чтобы ответить на вопрос о том, как с точки зрения фотона выглядит его путь из точки А в точку Б.

Разбираемся с теорией

Почему вообще речь зашла о фотоне? Потому что фотон не имеет массы, и поэтому может двигаться только со скоростью света. Остальные массивные частицы и тела всегда медленнее.

Мы воспользуемся стандартным приемом: заменим фотон другой, более медленной, частицей, имеющей ненулевую массу m. Затем устремим эту массу к нулю. Полная энергия частицы должна оставаться при этом конечной. В предельном переходе она совпадает с энергией фотона $$E=h\nu$$.

Движущаяся частица, помимо энергии покоя $$E_0=mc^2$$, обладает и кинетической энергией. В специальной теориии относительности полная энергия равна

$$E={mc^2\over\sqrt{1-\dfrac{v^2}{c^2}}}={E_0\over\sqrt{1-\dfrac{v^2}{c^2}}}>E_0.$$

По нашим часам частица долетает из точки A в точку Б за время t. Тот же путь по собственным часам частицы занимает время

$$t_0=t\sqrt{1-\dfrac{v^2}{c^2}}.$$

Из этих двух формул мы видим, что $$t_0/t=E_0/E$$. То есть чем меньше масса частицы (меньше доля энергии покоя в полной энергии), тем меньше времени занимает по часам частицы ее полет. Через эту долю можно выразить и отличие скорости частицы от скорости света:

$${v\over c}=\sqrt{1-{E_0^2\over E^2}.$$

Выполним предельный переход $$E_0=mc^2 \to 0$$:

$$E \to h\nu,\quad {E_0\over E}\to 0;$$ $$v \to c,\quad t \to {l_{AB}\over c}>0;$$ $$t_0\to0.$$

Суть этих формул в том, что при увеличении скорости частицы и уменьшении ее массы окружающий мир начинает сплющиваться в направлении движения. В пределе фотон «по своим часам» излучается и сразу же поглощается.

Применяем теорию

Для нас, покоящихся наблюдателей, свет распространяется определенное время. Например, испущенный Солнцем свет достигает Земли за 8 минут. Но если мы попытаемся угнаться за светом, то обнаружим, что время распространения неограниченно уменьшается. И если бы у нас получилось двигаться со скоростью света, то моменты испускания и поглощения фотона совпали бы, как будто никакого фотона и не существовало.

Картина, представленная в ролике с удалением от Солнца, была бы правильной, если бы мир описывался ньютоновской механикой, а не специальной теорией относительности. В реальности ничего похожего не происходит.

Специальная теория относительности способна рассказать, какое пространство «видит» фотон. Бесконечно сплющенное в направлении движения, в котором все события происходят в один момент времени. С движущимся фотоном можно связать систему отсчета, но она получится вырожденной, неудобной для применения. Это всё равно, что удалиться бесконечно далеко от Солнечной системы и пытаться разобрать, что в ней происходит.

Философская сторона вопроса

Восприятие окружающего мира зависит от наблюдателя. Так, пешеход на улице сначала видит лица прохожих, а затем их спины. Современная физика приводит более удивительные примеры того, как наблюдатели формируют свою реальность. Например, область за горизонтом событий черной дыры скрыта от нас, и падение предмета на нее происходит бесконечно долго. Предмет словно «останавливается» перед горизонтом событий. В то же время свободно падающий наблюдатель не замечает пересечения горизонта, этот момент для него ничем не примечателен.

Способность воспринимать мир у движущегося со световой скоростью наблюдателя тоже ограничена. Но в этой ограниченности проявляется всеобщий физический (или даже философский) принцип: с разных точек зрения мир выглядит по-разному. Такая ограниченность не имеет отношения к неполноте какой бы то ни было физической теории.

written.ru

Фотон. Каков он?

Страница 1 из 11

Photon. What is it?

(Photon it is the wave of de Broglay, was left by electron)

В. Мантуров

 

(фотон - это волна де Бройля, покинутая электроном)

 

Показано, что фотон—это волна де Бройля, покинувшая своего родителя и носителя (электрон) или покинутая им. Фотону как свободной волне де Бройля присущи практически все те же свойства и особенности, как и у последней. Как правило, фотоны излучаются атомами. Атомы «обогащаются», поглощая фотоны. Фотон при излучении атомом уносит все, с чем был поглощен .

 

 

Когда мы говорим, что Солнце и светит, и греет, то мы имеем в виду, что наше светило излучает энергию в основном в виде квантов света, в виде фотонов.

Свет же от далеких звезд, хоть и достигает наших глаз, но не только не греет, но далеко не всегда и достаточен, чтобы стать увиденным. Если, однако, этот свет все-таки мы видим, то спектр его близок к солнечному.

1. Как же фотонам от самых удаленных звезд удается преодолевать почти бесконечные расстояния и сохранять при этом и микроминиатюрную форму корпускулы (в отличие от волновых пакетов), и длины волн --в видимой части спектра, по преимуществу, вблизи ее максимума?

Допустим, что свет это частички. В Космосе множество источников частиц. И наше Солнце извергает потоки частиц, образующие солнечный ветер. Но частицы очень интенсивно поглощаются космической пылью, да и сами становятся пылью. А солнечный ветер на пути к Земле—и земной атмосферой поглощается, и магнитным полем нашей планеты отклоняется.

И фотоны поглощаются. Особенно гамма-лучи и рентгеновские. Поэтому и видим мы свет от далеких звезд в оптическом диапазоне. Итак, как же все-таки фотонам удается в сохранности преодолевать такие расстояния?

2. Но сначала попытаемся ответить на вопрос, как образуется свет, точнее, как возникают фотоны, каковы они?

Вот Луна. Мы видим ее потому, что она отражает солнечный свет. Сама она – тело холодное, и потому не излучает. Атомы ее вещества находятся в состоянии относительного покоя. А на Солнце – в сильно возбужденном состоянии: около 6000……С. Это значит, что электроны в атомах не только перескочили на удаленные от ядер орбиты, но значительная их часть покинула атом, превратив его в ион и даже в оголенное ядро. И ядра, следовательно, находятся в состоянии постоянно происходящего распада и синтеза с излучением гамма-фотонов и рентген-фотонов. Фотоны оптического диапазона излучаются электронами возбужденного атома, при перескоке электронов на более низкие орбиты, или, как говорят теперь, -- на более низкие энергетические уровни. Фотоны излучаются и свободными электронами: синхротронное излучение, тормозное и т.д. Мы же рассмотрим только атомное излучение. И разберем физический механизм самого излучения, к сожалению, лишь в той степени, в какой это сейчас возможно понять и объяснить.

ПерваяПредыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая > Последняя >>

www.vmanturov.ru

Фотон - частица Бога? | Статьи

      Свет и тепло, вкус и запах, цвет и информация – все это неразрывно связано с фотонами. Более того, жизнь растений, животных и человека невозможна без этой удивительной частицы.

      Считается, что во Вселенной около 20 миллиардов фотонов приходится на каждый протон или нейтрон. Это фантастически огромная цифра.

       Но что мы знаем об этой самой распространённой частице в окружающем нас мире?

       Одни учёные считают, что скорость движения фотона равна скорости света в вакууме, т.е. примерно 300 000 км/сек и это максимально возможная скорость во Вселенной.

      Другие учёные полагают, что во Вселенной достаточно примеров, в которых скорости частиц выше, чем скорость света.

      Одни учёные считают, что фотон электрически нейтрален.

      Другие – полагают, что фотон имеет электрический заряд (по некоторым данным, менее 10-22эВ/сек2).

      Одни учёные считают, что фотон является безмассовой частицей и по их мнению масса фотона в состоянии покоя равна нулю.

      Другие – полагают, что у фотона есть масса. Правда, очень и очень небольшая. Этой точки зрения придерживается и ряд исследователей, по разному определяя массу фотона: менее чем 6 х 10-16 эВ, 7 х 10-17 эВ, 1 х 10-22 эВ и даже 3 х 10-27 эВ, что в миллиарды раз меньше массы электрона.

      Одни учёные считают, что в соответствии с законами отражения и преломления света, фотон представляет собой частицу, т.е. корпускулу. (Евклид, Лукреций, Птолемей, И. Ньютон, П. Гассенди)

      Другие (Р. Декарт, Р. Гук, Х. Гюйгенс, Т. Юнг и О. Френель), опираясь на явления  дифракции и интерференции света, полагают, что фотон имеет волновую природу. 

      При излучении или поглощении атомными ядрами и электронами, а также при фотоэффекте фотон ведет себя как частица.

       А при прохождении через стеклянную призму или небольшое отверстие в преграде фотон демонстрирует свои яркие волновые свойства.

      Компромиссное решение французского ученого Луи де Бройля, в основе которого лежит корпускулярно-волновой дуализм, утверждающий, что фотоны обладают и свойствами частицы, и свойствами волны, не является ответом на этот вопрос. Корпускулярно-волновой дуализм – это лишь временная договорённость, основанная на абсолютном бессилии учёных ответить на этот крайне важный вопрос.

      Конечно, эта договорённость несколько успокоила ситуацию, но не решила  проблемы.

       Исходя из этого, мы можем сформулировать первый вопрос, связанный с фотоном

         Вопрос первый.

      Фотоны – это волны или частицы? А, может быть, и то, и другое или не то и не другое?

      Далее. В современной физике фотон - это элементарная частица, представляющая собой квант (порцию) электромагнитного излучения. Свет также является электромагнитным излучением и фотон принято считать переносчиком света. В нашем сознании это достаточно твердо укрепилось и фотон, прежде всего, связывают со светом.

      Вместе с тем, кроме света существуют другие виды электромагнитного излучения: гамма-излучение, рентгеновское, ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное, микроволновое и радиоизлучения. Они отличаются друг от друга длиной волны, частотой, энергией и имеют свои особенности.

 

 

 

 

      Виды излучений и их краткие характеристики

Переносчиком всех видов электромагнитного излучения является фотон. Он, по мнению ученых, един для всех. Вместе с тем, каждый вид излучения характеризуется разной длиной волны, частотой колебания и разной энергией фотонов. Значит, разными фотонами? Казалось бы, количеству различных видов электромагнитных волн должно соответствовать равное количество различных видов фотонов. Но фотон в современной физике пока только один.

       Получается научный парадокс – излучения разные, их свойства тоже разные, а фотон, который переносит эти излучения, единый.

       Например, гамма-излучение и рентгеновское излучение преодолевают преграды, а ультрафиолетовое и инфракрасное излучения и видимый свет, имея большую длину волны, но меньшую энергию – нет. Вместе с тем, микроволновое и радиоволновое излучения имеют еще большую длину волны и еще меньшую энергию, но преодолевает толщу воды и бетонные стены. Почему?

 

 

Проникающие способности фотонов при различных излучениях

 

        Здесь возникают сразу два вопроса.

       Вопрос второй.

      Действительно ли все фотоны одинаковы во всех видах излучений?

       Вопрос третий.

      Почему фотоны одних видов излучений преодолевают преграды, а других видов излучений – нет? В чем дело – в излучениях или в фотонах?

       Существует мнение, что фотон – это мельчайшая бесструктурная частица во Вселенной. Наука пока ещё не смогла определить что-либо, что было бы меньше фотона. Но так ли это? Ведь в свое время и атом считался неделимым и мельчайшим в окружающем нас мире. Поэтому логичен и четвёртый вопрос:

       Вопрос четвёртый.

       Является ли фотон мельчайшей и бесструктурной частицей или он состоит из ещё более мелких образований?

       Кроме того, считается, что масса покоя фотона равна нулю, а в движении у него проявляется и масса, и энергия. Но тогда возникает и

       вопрос пятый:

      фотон – это материальная частица или нет? Если фотон материален, то куда пропадает его масса в покое? Если он не материален, то почему фиксируются его вполне материальные взаимодействия с окружающим нас миром?

       Итак, перед нами пять загадочных вопросов, связанных с фотоном. И они на сегодняшний день не имеет своих четких ответов. За каждым из них стоят свои  проблемы. Проблемы, которые мы постараемся сегодня рассмотреть.

       В своих путешествиях «Дыхание Вселенной», «Глубины Вселенной» и «Силы Вселенной» мы через призму устройства и функционирования Вселенной  достаточно глубоко рассматривали все эти вопросы. Мы проследили весь путь формирования фотонов от возникновения фундаментальных частиц – эфирных вихревых сгустков до галактик и их скоплений. Смею надеяться, что у нас получилась достаточно логичная и системно обустроенная картина мира. Поэтому предположение о строении фотона стало логическим шагом в системе знаний о нашей Вселенной. 

 

 

 

  Строение фотонов

 Фотон предстал перед нами не как частица и не как волна, а как вращающаяся  конусообразная пружинка, с расширяющимся началом и с сужающимся концом.    

       Пружинная конструкция фотона позволяет ответить практически на все вопросы, возникающие при изучении явлений природы и результатов экспериментов.

      Мы уже упоминали, что переносчиками различных видов электромагнитного излучения являются фотоны. Вместе с тем, несмотря на то, что науке известны различные виды электромагнитного излучения: гамма-излучение, рентгеновское, ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное, микроволновое излучение и радиоизлучение, фотоны-переносчики, которые задействованы в этих процессах не имеют своих разновидностей. То есть, по мнению некоторых ученых любой вид излучения переносится неким универсальным видом фотонов, который одинаково успешно проявляет себя и в процессах гамма-излучения, и в процессах радиоизлучения, и в любых других видах излучений.

      Не могу согласиться с этой позицией, так как природные явления свидетельствуют о том, что все известные электромагнитные излучения существенно отличаются друг от друга не только параметрами (длиной волны, частотой, энергетическими возможностями), но и своими свойствами. Например, гамма-излучение легко проникает сквозь любые преграды, а видимое излучение этими преградами так же легко останавливается.

      Следовательно, в одном случае фотоны могут переносить излучение сквозь преграды, а в другом, те же фотоны уже бессильны что-либо преодолеть. Этот факт заставляет задуматься о том, действительно ли фотоны столь универсальны или же они имеют свои разновидности, согласующиеся со свойствами различных электромагнитных излучений во Вселенной.

      Полагаю правильным, каждому виду излучения определить свою разновидность фотонов. К сожалению, такой градации пока в современной науке не имеется. Но это не только легко, но и крайне необходимо исправить. И это вполне понятно, так как излучения и их параметры изменяются, а фотоны в современной интерпретации представлены лишь одним общим понятием – «фотоном». Хотя, надо признать, что с изменением параметров излучений в справочной литературе изменяются и параметры фотонов.

      Ситуация подобна применению общего понятия «автомобиль» ко всем его маркам. Но эти марки различны. Мы можем приобрести «Ладу», «Мерседес», «Вольво» или «Тойоту». Все они подходят под понятие «автомобиль», но все они разные и по виду, и по техническим характеристикам, и по стоимости.

       Поэтому, будет логично, если в качестве переносчиков гамма-излучения мы предложим фотоны гамма-излучения, рентгеновского излучения – фотоны рентгеновского излучения, ультрафиолетового излучения – фотоны ультрафиолетового излучения и т.д. Все эти виды фотонов будут отличаться друг от друга длиной витков (длиной волны), скорости вращения (частотой колебания) и энергией, которую они переносят.

      Фотоны гамма-излучения и рентгеновского излучения представляют собой сжатую пружинку с минимальными размерами и с концентрированной энергией в этом маленьком объеме. Поэтому они проявляют свойства частицы и легко преодолевают препятствия, продвигаясь между молекулами и атомами вещества.

      Фотоны ультрафиолетового излучения, видимый свет и фотоны инфракрасного излучения – это та же пружинка, только растянутая. Энергия в этих фотонах осталась прежней, но она распределилась по более вытянутому телу фотона. Увеличение длины фотона позволяет ему проявлять свойства волны. Однако, увеличение диаметра фотона не позволяет ему проникать между молекулами вещества.

      Фотоны микроволнового и радиоизлучений имеют ещё более растянутую конструкцию. Длина радиоволн может достигать нескольких тысяч километров, но они имеют самую небольшую энергию. Они легко проникают сквозь преграды, как бы вкручиваясь в вещество преграды, обходя молекулы и атомы вещества.

      Во Вселенной все виды фотонов постепенно преобразуется из фотонов гамма-излучения. Фотоны гамма-излучения первичны. При движении в пространстве уменьшается  скорость их вращения и они последовательно преобразуются в фотоны рентгеновского излучения, а те, в свою очередь – в фотоны ультрафиолетового излучения, которые преобразуются в фотоны видимого света и т.д.

       Поэтому, фотоны гамма-излучения преобразуются в фотоны рентгеновского излучения. Эти фотоны будут иметь более протяженную длину волны и меньшую частоту вращения. Затем, фотоны рентгеновского излучения преобразуются в фотоны ультрафиолетового излучения, а они – в видимый свет и т.д.

      Наиболее яркий пример этого преобразования в динамике мы можем наблюдать при ядерном взрыве. 

 

 

 Ядерный взрыв и зоны его поражающего действия

 В процессе ядерного взрыва в течение нескольких секунд поток фотонов гамма-излучения проникает в окружающую среду на расстояние примерно 3 км. Далее, гамма-излучение прекращается, но фиксируется рентгеновское излучение. Полагаю, что при этом фотоны гамма-излучения преобразовываются в фотоны рентгеновского излучения, а они, последовательно, в фотоны ультрафиолетового, видимого и инфракрасного излучения. Поток фотонов соответственно вызывает возникновение поражающих факторов ядерного взрыва – проникающую радиацию, световое излучение и пожары.

      В работе «Глубины Вселенной» мы детально рассмотрели строение фотонов и процессы их формирования и функционирования. Нам стало понятным, что фотоны состоят из разного диаметра кольцеобразных энергетических фракций, соединенных друг с другом. 

 

Строение фотона

Фракции формируются из фундаментальных частиц – мельчайших эфирных вихревых сгустков, которые представляют собой эфирные плотности. Эти эфирные плотности вполне  материальны, как материален эфир и весь окружающий нас мир. Эфирные плотности определяют показатели массы эфирных вихревых сгустков. Масса сгустков составляет массу фракций, а они массу фотона. И не важно в движении или в покое он находится. Поэтому фотон вполне материален и имеет свою вполне определенную массу и в покое, и в движении. 

      Мы уже получили прямое подтверждение нашего представления о строении фотона и о его составе в ходе экспериментов. Надеюсь, что в скором будущем мы опубликуем все полученные результаты. Более того, подобные результаты были получены и в заграничных лабораториях. Так что, есть основания предполагать, что мы находимся на верном пути.

        Итак, мы ответили на ряд вопросов о фотоне.

      Фотон, в нашем понимании, – это не частица и не волна, а пружинка, которая в различных условиях может сжиматься до размеров частиц, а может и растягиваться, проявляя свойства волны.

       Фотоны имеют свои разновидности в зависимости от вида излучений и могут быть фотонами гамма-излучения, фотонами рентгеновского излучения, фотонами ультрафиолетового, видимого, инфракрасного и микроволнового излучений, а также фотонами радиоизлучения.

      Фотон материален и имеет массу. Он не является мельчайшей частицей во Вселенной, а состоит из эфирных вихревых сгустков и энергетических фракций. 

      Понимаю, что это несколько неожиданная и непривычная трактовка фотона. Однако, я исхожу не из общепринятых правил и постулатов, принятых уже много лет назад без связи с процессами общего развития мира. А из логики, которая исходит из законов устройства мира, которые являются ключом от двери, ведущей к Истине.

       Вместе с тем, в 2013 году были вручены Нобелевские премии по физике Питеру Хиггсу и Франсуа Энглеру, которые в 1964 году независимо друг от друга предположили существование в природе еще одной частицы - нейтрального бозона, который с легкой руки нобелевского лауреата Л. Ледермана была названа «частицей Бога», то есть той первоосновы, того первого кирпичика, из которого был сконструирован весь наш окружающий мир. В 2012 году, проводя эксперименты по сталкиванию на больших скоростях пучков протонов два опять же независимых научных сообщества опять же практически одновременно проанонсировали обнаружение частицы, параметры которой совпали между собой и соответствовали значениям, предсказанным П. Хиггсом и Ф. Энглером.

       В качестве такой частицы выступал зарегистрированный в ходе экспериментов нейтральный бозон, время жизни которого было не более 1,56 х 10-22 секунд, а масса более чем в 100 раз превышала массу протона. Этой частице приписывали возможность сообщать массу всему тому материальному, что есть в этом мире – от атома до скопления галактик. Более того, предполагалось, что эта частица является прямым свидетельством наличия некого гипотетического поля, проходя через которое все частицы приобретают вес. Вот такое волшебное открытие.

      Однако, всеобщая эйфория от этого открытия длилась недолго. Потому что  появились вопросы, которые не могли не появиться. Действительно, если бозон Хиггса реально является «частицей Бога», то почему его «жизнь» столь скоротечна? Понимание Бога всегда связывалось с вечностью. Но если вечен Бог, то и любая Его частица тоже должна быть вечна. Это было бы логично и понятно. Но «жизнь» бозона длительностью в долю секунды с двадцатью двумя нулями после запятой не очень вяжется с вечностью. Даже мгновением это назвать трудно.

       Более того, если уж и говорить о «частице Бога», то необходимо четко понимать, что она должна находиться во всем, что нас окружает и представлять собой самостоятельную, долгоживущую и минимально возможную объемную сущность, составляющую все известные частицы нашего мира.

      Из этих божественных частиц постепенно шаг за шагом должен был бы строиться наш мир. Из них должны состоять частицы, из частиц – атомы и так до звезд, галактик и Вселенной. Все известные и неизвестные поля так же должны быть связаны с этой волшебной частицей и передавать не только массу, но и любое другое взаимодействие. Думаю, это логично и не противоречит здравому смыслу. Потому что, коль уж мы связываем эту частицу с божественным началом, то должны иметь и адекватный ответ на наши ожидания.

      Однако, мы уже видели, что масса бозона Хиггса значительно превосходит даже массу протона. Но как же из большого можно построить малое? Как уместить слона в мышинной норке?! Никак.

      Вся эта тема, честно признаться, не очень прозрачна и обоснованна. Хотя, может быть я что-то и не совсем понимаю в силу своей недостаточной компетенции, но тем не менее, бозон Хиггса, по моему глубокому убеждению, под «частицу Бога» не очень-то подходит.

       Другое дело фотон. Эта замечательная частица  полностью преобразила жизнь человека на планете.

      Благодаря фотонам различных излучений мы видим окружающий нас мир, наслаждаемся солнечным светом и теплом, мы слушаем музыку и смотрим телевизионные новости, диагностируем и лечим, проверяем и дефектуем металлы, заглядываем в космос и проникаем в глубь вещества, общаемся друг с другом на расстоянии по телефону… Жизнь без фотонов была бы немыслима. Они не просто часть нашей жизни. Они – наша жизнь.

      Фотоны, по сути, – главный инструмент общения Человека с окружающим его миром. Только они позволяют нам окунуться в окружающий нас мир и при помощи зрения, обоняния, осязания и вкуса понять его и восхититься его красотой и многокрасочностью. Все это, благодаря им – фотонам.

      И еще. Это, наверное, главное. Только фотоны несут свет! А по всем религиозным канонам Бог и породил этот свет. Более того, Бог – и есть свет!

      Ну, как здесь пройти мимо искушения и не назвать фотон  реальной «частицей Бога»! Фотон и только фотон может претендовать на это высочайшее звание! Фотон – это свет! Фотон – это тепло! Фотон – это все буйство красок мира! Фотон – это благоуханные запахи и тонкие вкусы! Жизни без фотонов – не бывает! А если и бывает, то кому она нужна такая жизнь. Без света и тепла, без вкуса и запаха. Никому.

      Поэтому, если уж и говорить о частице Бога, то надо говорить только о фотоне – об этом удивительном подарке, переданном нам Высшими Силами. Но и то, только аллегорически. Потому что у Бога не может быть частиц. Бог един и целостен и Его нельзя разделить ни на какие частицы. 

Мон Тирэй

______________

Так же эта статья доступна в виде лекции. 

montirey.org

Гравитацию создают фотоны, из которых состоит вся материя.

Сначала убедимся, что вся материя состоит из фотонов. На это в первую очередь указывает образование новых частиц материи в ускорителях. Они образуются, например, при встречном столкновении ускоренных частиц. Чем сильнее разогнаны исходные частицы, тем больше при их столкновении синтезируется новых частиц. Исходные частицы разгоняются путём поглощения ими фотонов из электромагнитных полей ускорителей. Из этих поглощённых фотонов и синтезируются новые частицы материи, например, множество адронов при протон-протонном столкновении.На то, что вся материя состоит из фотонов, указывают и процессы полной аннигиляции частиц. В них частицы взаимодействуют со своими античастицами, что приводит к распаду тех и других. Конечным результатом такого распада являются фотоны - энергетический эквивалент материи.Кроме того, в момент образования Вселенной, в условиях первичного сверхплотного эфира (вакуума) выжить могли только фотоны высоких энергий. Из них и стали формироваться частицы материи, когда началось резкое расширение эфира и снижение его плотности.

Следовательно, за поглощение материей эфира и возникновение гравитации должны отвечать фотоны, которые образуют все частицы материи. В том, что гравитационное притяжение есть следствие поглощения материей эфира, мы убедились в посте "Природа гравитации" от 10-го сентября (убедились, потому что разубеждающих аргументов не было).Действительно, фотоны обладают релятивистской массой, которой присуще своё гравитационное поле. И если они образуют ограниченные в эфире системы - частицы материи, то эти системы будут обладать уже массой покоя со своим гравитационным полем. Именно фотоны ликвидируют эфир внутри частиц материи (переводят его в пятое измерение, о котором говорилось раньше), снижают там его плотность и этим вызывают приток внешнего, более плотного эфира вовнутрь частиц.В этом убеждает известное следствие наличия у фотонов релятивистской массы - их движение в эфире со скоростью света. Ведь эфир из-за своего стремления к расширению представляется как упругая самоуплотняющаяся среда, состоящая из взаимно сжатых частиц - эфиронов (квантов пространства). Поэтому постоянная ликвидация фотоном давящих на него эфиронов будет приводить к постоянному перемещению фотона на освобождающиеся места фронтом давления эфира с противоположной стороны. В итоге к фотону постоянно чуть придвигается внешний эфир - создаётся его элементарное гравитационное поле, а сам он приобретает световую скорость движения. Такова квантовая природа гравитации.А вот появление и рост релятивистской массы у частиц материи - наоборот, есть следствие роста скорости их движения сквозь эфир. Потому что их скорость (и энергия) зависит от числа поглощённых ими фотонов. Поглощённые фотоны дополняют собой структурные фотоны, из которых образованы частицы - электроны, кварки, системы кварков (адроны). Причём в субсветовых, энергичных частицах первых фотонов гораздо больше вторых. Поэтому при столкновении таких частиц из всех их фотонов синтезируется гораздо большее множество новых частиц, о чём говорилось вначале.

ru-universe.livejournal.com

Может ли человек увидеть один фотон

Экспериментаторы установили, что палочки сетчатки глаза способны реагировать на одиночные фотоны, даже если испытуемый не видит этих фотонов.

Можно ли увидеть один фотон?

Can a Human See a Single Photon? Philip Gibbs

Глаз человека имеет очень хорошую чувствительность, но способны ли мы увидеть один фотон? Ответ - да. Чувствительные клетки сетчатки могут реагировать на одиночные фотоны. Однако нейронный фильтр передаёт мозгу сигнал, который мы можем осознать, только если в течение 100мс получено примерно 5-9 фотонов. Ограничение чувствительности – это не дефект зрения, а необходимая адаптация. Если бы мы видели каждый фотон, то в темноте было бы слишком много визуального шума.

Некоторые считают, что один фотон всё же можно увидеть, и приводят тот факт, что можно увидеть слабые вспышки, например, от радиоактивных веществ. Это не доказательство - такие вспышки производятся большим числом фотонов. Астрономы любители думают, что чувствительность зрения можно определить по самым слабым звёздам, видимым невооружённым глазом. Это тоже неверно. Видимость звёзд ограничена фоновым светом неба, а не чувствительностью зрения. Чтобы измерить чувствительность зрения, нужен более аккуратный эксперимент.

Сетчатка глаза человека имеет два типа рецепторов – колбочки и палочки . Колбочки отвечают за цветное зрение, но они гораздо менее чувствительны к слабому свету, чем палочки. При ярком свете колбочки активны, а зрачок сужен. Этот режим зрения называется фотопическим или колбочковым зрением . Когда мы входим в тёмное помещение, сначала глаза адаптируются путём расширения зрачка, чтобы получить больше света. В течение следующих 30 минут происходит химическая адаптация, которая увеличивает чувствительность палочек к свету до величины примерно в 10000 раз больше, чем у колбочек. После этого мы видим в темноте гораздо лучше, но очень плохо различаем цвета. Это зрение называется скотопическим или палочковым .

Активное вещество палочек – светопоглощающий пигмент родопсин. Единственный фотон может быть поглощён одной молекулой родопсина, которая изменяет форму и химически запускает сигнал, передаваемый в глазной нерв. Витамин А-альдегид тоже является светопоглощающим пигментом. Один из симптомов дефицита витамина А состоит в ночной слепоте из-за ухудшения скотопического зрения.

Можно измерить чувствительность зрения при помощи очень слабого источника света в тёмной комнате. Такой эксперимент впервые успешно выполнили Хехт, Шлер и Пирен (S. Hecht, S. Schlaer, M.H. Pirenne) в 1942 году. Они установили, что при скотопическом зрении палочки могут реагировать на одиночные фотоны.

В этом эксперименте испытуемые сначала 30 минут привыкали к темноте. Источник слабого света размещали на 20 градусов левее точки фиксации взгляда. При таком размещении свет попадает в область сетчатки, где плотность палочек максимальна. Источник света представлял собой диск размером 10 угловых минут. Он излучал слабые вспышки зелёного света (510нм) продолжительностью 1 миллисекунда. Испытуемые должны были ответить"да" или "нет" на вопрос "заметили ли они вспышку". Интенсивность света постепенно уменьшали до тех пор, пока испытуемые не начинали отвечать, пытаясь "угадать" ответ.

Оказалось, что для получения 60% правильных ответов требуется, чтобы в глаз попадало примерно 90 фотонов. Из всех фотонов, попадающих в глаз, только 10% достигают сетчатки. Поэтому для восприятия света нужно примерно 9 фотонов. Изображение источника света на сетчатке покрывало примерно 350 палочек. Таким образом, экспериментаторы статистически установили, что палочка способна реагировать на одиночные фотоны, даже если испытуемый не видит этих фотонов, так как они попадают на сетчатку слишком редко.

В 1979 году Бэйлор, Лэмб и Яу (D.A.Baylor, T.D.Lamb, K.W.Yau) подключили к электродам палочки сетчатки лягушки. Так в прямом эксперименте было показано, что палочки реагируют на одиночные фотоны.

Philip Gibbs , 1996

Перевод Е.Корниенко

cyber-ek.ru



О сайте

Онлайн-журнал "Автобайки" - первое на постсоветском пространстве издание, призванное осветить проблемы радовых автолюбителей с привлечение экспертов в области автомобилестроения, автоюристов, автомехаников. Вопросы и пожелания о работе сайта принимаются по адресу: Онлайн-журнал "Автобайки"