vida_louca (vida_louca) wrote,
vida_louca
vida_louca

Category:

Рождение и смерть фотона

Расскажу вам что происходит с фотоном, когда он рождается, живёт и "умирает". Я ещё нигде об этом не писал. Но вот уважаемый van_dak задал об этом вопрос в предыдущем посте, и я с удовольствием теперь на него отвечаю.

Как мы хорошо знаем, фотон - это дискретный представитель (частица или квант) электромагнитного поля. Жаль, что пока никому не удалось описать его математически. Хотя, существует опять же известная многим формула для его энергии: E=h*ню, где h - постоянная Планка, ню - частота ЭМ волны, которую в классическом приближении составляют очень много когерентных (одной и той же частоты) квантов.

В этом блоге я стараюсь развить несколько иную идею. Фотон - это дискретный элемент самого пространства, в котором может существовать электромагнитное излучение (по представлению Пуанкаре о том, почему пространство трёхмерно). Причём, фотон - это возбуждённый элемент такого пространства. И, видимо, в таком пространстве также "зарезервирован" невозбуждённый элемент для ещё невозникшего фотона. Своеобразное "основное состояние", известное из квантовой механики, но только лишь похожее на него. Здесь была бы уместна аналогия с возникновением дополнительного - "основного" пространства в жидкости при плавлении кристалла, но я об этом тоже ещё не писал, и разговор здесь об этом увёл бы нас в сторону. Но сам фотон в представлении дискретных пространств всё-таки можно описать. Для этого формулу выше для энергии фотона нужно переписать немного в ином виде: h=E/ню или = E*T, где T=1/ню - период колебания или некоторое характерное время.

Тогда получается (с учётом разных других аргументов), что постоянная Планка или, как её ещё называют - квант действия, является универсальным дискретным элементом для любого фотона. Можно даже говорить, что квант действия вообще является дискретным элементом для любого физического пространства, но это опять может увести нас в сторону.

Коснёмся здесь только одной стороны универсального кванта действия - его способности превращаться из элемента одного пространства в элемент совсем другого пространства. Предположим, что фотон, как возбуждённое состояние одного пространства, поглощается некоторым атомом, точнее - электроном в этом атоме, который, как известно из квантовой механики, просто переходит на другой - возбуждённый уровень с бОльшим значением энергии. Но механизм, как он это делает, квантовая механика нам не сообщает. Такой процесс вполне допускается термодинамически, поскольку возбуждённое ЭМ пространство - фотоны обладают излишней энергией и находятся в неравновесном состоянии по отношению к равновесному - невозбуждённому состоянию электронов в атоме.

Но каков механизм поглощения фотона с нашей точки зрения? Первое, что нужно принять во внимание - это требование равенства характерного времени у фотона и у того возбуждённого состояния, которое возникнет в атоме. Иначе никакого поглощения фотона не произойдёт и он пройдёт мимо - искать другой атом с более подходящим характерным временем в спектре поглощения света. Требование равенства времён это очень фундаментальное требование, которое мы постоянно можем наблюдать не только в оптике и спектроскопии, но и самой обыкновенной химии: чтобы нужная реакция произошла, нужна не только достаточная энергия взаимодействия, но и достаточное время взаимодействия исходных молекул.

Сам процесс превращения элемента одного пространства в другой тоже очень интересный процесс и, думаю, он ещё не описан в литературе. Это неудивительно, поскольку при рассмотрении разных пространств мы должны рассматривать свойства этих пространств, но никак не какие-то силы или потенциалы в этих пространствах. А таким замещающим силовое взаимодействие свойством пространства, конечно же будет его кривизна в целом или кривизна его отдельных элементов в частности. Хвала Эйнштейну, который ввёл понятие кривизны пространства в своей Общей Теории Относительности. Поэтому мы можем сказать, что фотон, обладая собственной кривизной пространства, деформирует "чужое" пространство до тех пор, пока не возникнет требуемая кривизна пространства у нового элемента. Если характерное время фотона T позволяет это сделать, то всё - возникает элемент нового пространства. И заметьте теперь одну важную вещь: никаких сил для описания структуры и динамики разных пространств уже не требуется - ни электромагнитных, ни сильных, ни слабых - никаких, даже гравитационных. Ну и что остаётся теперь от фундамента теоретической физики?

Ну, и наконец процесс рождения или испускания фотона - это процесс, обратный его поглощению. Только теперь уже атом оказывается в неравновесном состоянии по отношению к электромагнитному пространству. А всё остальное, описанное выше, остаётся справедливым.

Как всегда - искренне ваш, Дулин Михаил.
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 21 comments