В.И.Секерин
Новосибирск, mist-ia@mail.ru.

    Волновые свойства света (электромагнитного излучения) обусловлены не наличием колеблющегося эфира, а особенностями излучающегося электромагнитного поля. Электромагнитные волны в природе – это электромагнитное поле, вид материи, структура с пространственным периодическим чередованием максимумов и минимумов напряжённости электрического и магнитного полей, способная распространяться в пустом пространстве, вакууме и в материальных средах.

MODEL OF LIGHT. CORPUSCULARY-WAVE DUALISM.

    Wave properties of light (electromagnetic radiation) are caused not by presence of an oscillating ether but by features of a radiated electromagnetic field. Electromagnetic waves in the nature is an electromagnetic field, a kind of a matter, structure with spatial periodic alternation of maxima and minima of intensity electric and magnetic fields, capable to extend in empty space, vacuum, and in material environments.

    Известно, что любой поток света как часть электромагнитного излучения не является однородным. Поток состоит из отдельных периодических структур, в которых электрическое и магнитное поля для наблюдателя изменяются по синусоидальному закону наиболее характерному для волн, например, звуковых. Вследствие этого данные структуры названы электромагнитными волнами.

    Волны есть двух типов. Первый, наиболее известный - волнами называется процесс распространения возмущения в среде, газообразной, жидкой, твёрдой. Однако, до сих пор не обнаружена среда (эфир, “физический вакуум”), в которой распространялось бы возмущение, называемое электромагнитными волнами. Более того, имеется много доказательств, что такой среды и быть не может, поэтому наблюдаемые неоднородности электромагнитного излучения имеют иную сущность.

    Волнами второго типа называют среду с пространственным чередованием максимумов и минимумов любой физической величины, например, плотности вещества, температуры, цвета, напряжённости электрического и магнитного полей, волновой поверхности, гофрированный лист. При движении относительно измерительной аппаратуры такая структура похожа на волны по первому значению. Математическое описание обоих типов волн частично совпадает. В первом случае скоростью волн называется распространение возмущения относительно среды, переносящее с собой энергию без переноса вещества среды. Величина скорости этих волн определяется свойствами среды. Во втором - скоростью волн является движение самой среды относительно измерительной системы, величина скорости здесь ни чем не ограничена. Перенос энергии в этом случае происходит вместе с переносом вещества среды. Так как структура неоднородная, то неоднородности среды при движении относительно наблюдателя регистрируются аппаратурой подобно волнам по первому значению, характер которых определяется формой неоднородностей.

    Электромагнитные волны в природе – это электромагнитное поле, вид материи, структура с пространственным периодическим чередованием максимумов и минимумов напряжённости электрического и магнитного полей, способная распространяться в пустом пространстве, вакууме и в материальных средах.

    Среднее положение от максимума до минимума волны или периода составляет нулевую точку. Расстояние между соседними максимумами или минимумами периода, а также между соседними чётными или нечётными нулевыми его точками представляет собой единичный элемент структуры и является природным звеном электромагнитной волны или фотоном. Звеньями мы также называем периодические отрезки потока света произвольной длины.

Эффект Рёмера

    Тот факт, что при изучении электромагнитного излучения мы имеем дело не с волнами в среде, а с упорядоченной структурой фотонов, подтверждается многочисленными лабораторными опытами по измерению характеристик светового потока при относительном движении источника и приёмника. Эти результаты аналогичны измерениям звеньев света на движущейся платформе [1, 2] и совсем не похожи на результаты измерений частот и длин волн в средах.

    Проявление закона сложения скоростей в изменении времени прохождения звена света, которое впервые наблюдал О. Рёмер, свойственно всему спектру электромагнитного излучения. В настоящее время данное явление называется эффектом Доплера. Это ошибка, его следует называть эффектом Рёмера, потому что эффект Доплера никакого отношения к электромагнитному излучению не имеет. Оба явления, эффект Рёмера и эффект Доплера, несмотря на то, что их математические описания частично совпадают, совершенно разные явления.

    Эффект Доплера относится к распространению возмущения, движению волн в средах, имеет четыре варианта изменения скорости, частоты и длины волны при взаимном движении источника, приёмника и среды, в которой распространяются волны. Первый вариант — приёмник неподвижен относительно среды, движется излучатель; второй — излучатель неподвижен в среде, движется приёмник; третий — излучатель и приёмник вместе движутся относительно среды и, наконец, четвёртый вариант — излучатель и приёмник с разными скоростями движутся относительно среды. Но во всех случаях скорость волн изменяется относительно того объекта, излучателя или приёмника, который движется относительно среды. Только относительно среды скорость волн остаётся постоянной. При движении источника в среде длины волн изменяются реально.

    Эффект Рёмера описывает изменение скорости движения периодической структуры электромагнитного излучения, звеньев электромагнитного поля относительно приёмника, как в вакууме, так и в физических средах, имеет только один вариант - взаимное движение источника и приёмника. При этом не существенно, что считается неподвижным, источник или приёмник, сам эффект и его математическое описание в системе приёмника остаются одинаковыми. В эффекте Рёмера длина звена не изменяется, кажущееся изменение вызвано способом нашего измерения длины звена.

    В экспериментах и наблюдениях, приведённых в [1, 2] доказано, что движение электромагнитного излучения, как и всех остальных объектов природы, подчиняется классическому закону сложения скоростей. Изучены и другие его свойства, по которым можно и нужно построить приблизительную модель, согласующуюся с этими свойствами. Её основой должна быть корпускулярная модель света И.Ньютона, подтверждённая позднейшими открытиями: явлением внешнего фотоэффекта, при котором под действием света происходит вырывание электронов из вещества, и явлением Комптона, состоящее во взаимодействии электромагнитного излучения со свободными электронами. Убедительным доказательством того, что излучение состоит из направленно распространяющихся фотонов, являются приборы вынужденного излучения: лазеры, мазеры и др., в которых в случае распределения энергии по сферической поверхности, светимость всегда определялась бы геометрическими параметрами излучателя. Существование направленного вынужденного излучения показывает, что частицы (атомы, молекулы) излучают фотоны (кванты) только в определённых направлениях.

Рис. 1

    В первом центре расположены положительные заряды электрический и магнитный во взаимно перпендикулярном направлении, поэтому напряжённости электрического и магнитного полей тоже находятся во взаимно перпендикулярном направлении в плоскости перпендикулярной направлению движения (рис. 2) и (рис. 3).

Рис. 2

    Диаграмма напряжённости электрического Е и магнитного Н полей и потоке фотонов в плоскости уz точки А (а) и точки В (в)

Рис. 3

    Проекция напряжённости электрического Е и магнитного Н полей в плоскости ху и xz соответственно потока фотонов

    Во втором аналогичном центре находятся в подобном же положении отрицательные заряды. Ансамбль из двух последовательных центров представляет собой фотон.

    Такая структура фотона приводит к тому, что во время излучения происходит преимущественно коллективный выход фотонов, скоординированных между собою по длине и по сечению, они неподвижны относительно друг друга. Эта группа фотонов называется цугом. Цуг становится жёсткой устойчивой во времени и пространстве структурой, напоминающей по форме кристаллическую. Размер и конфигурация определяется условиями излучающего тела. Деление цуга на части не изменяет свойства частей, они являются когерентными и могут между собою интерферировать. При распространении света на космические расстояния в течение длительного времени, несмотря на значительное уменьшение количества фотонов в цуге, они сохраняют свои свойства неизменными. Неоднородная структура потока, состоящая из звеньев, при движении подобна волнам, она обладает дифракцией и описывается соответствующими математическими уравнениями.

    Скорость распространения света относительно источника равна примерно 3·10⁸ м/с. Если источник движется относительно приёмника, то в системе приёмника скорость света векторно складывается из скорости излучателя и скорости света относительно излучателя.

    Изученные свойства света дают основания считать его уже не простым потоком элементарных независимых друг от друга шариков — фотонов, а сложным объектом природы, существенной частью реального мира. Электромагнитное излучение занимает промежуточное положение в иерархии материи между элементарными частицами, такими как электроны, позитроны, и структурными элементами, составляющими поля, — электрическое, магнитное и гравитационное.

    Многим памятно пророческое до сих пор оправдывающееся выражение В.И.Ленина: “Электрон также неисчерпаем, как и атом”. Аналогично с уверенностью к этому можно добавить: “Фотон также неисчерпаем, как и электрон”.

Литература.