Пиковая Дама о природе постоянной тонкой структуры
Дебют Новейший Завет История Избранная Страна Пророки Присказка Альфа Зеи Форум


Иллюстрация к повести А.С. Пушкина "Пиковая дама"
      Дверь отворилась, вошла женщина в белом платье. Герман принял ее за свою старую кормилицу, и удивился, что могло привести ее в такую пору. Но белая женщина, скользнув, очутилась вдруг перед ним, -- и Герман узнал графиню!
      -- Я пришла к тебе против своей воли, -- сказала она твердым голосом: -- но мне велено исполнить твою просьбу. Тройка, семерка и туз выиграют тебе сряду, -- но с тем, чтобы ты в сутки более одной карты не ставил, и чтоб во всю жизнь уже после не играл. Прощаю тебе мою смерть, с тем, чтоб ты женился на моей воспитаннице Лизавете Ивановне...
...
      -- Дама ваша убита, -- сказал ласково Чекалинский.
      Германн вздрогнул: в самом деле, вместо туза у него стояла пиковая дама. Он не верил своим глазам, не понимая, как мог он обдернуться.
      В эту минуту ему показалось, что пиковая дама прищурилась и усмехнулась. Необыкновенное сходство поразило его...
      -- Старуха! -- закричал он в ужасе.....

      А.С. Пушкин "Пиковая дама"


Авторский литературный блог "Эссе на опушке"
Основные идеи проекта Старая Индийская Защита

      В теоретической физике существует одна очень любопытная загадка, которую загадала Природа человечеству. Некая, на первый взгляд ничего особенного не значащая комбинация фундаментальных физических постоянных, оказывается безразмерной и равной числу 137, то есть фактически, говоря языком игральных карт, "Туз, тройка и семёрка". В настоящее время не существует ни одной последовательной теории, которая бы смогла объяснить, что означает это самое странное число, из каких законов оно следует и о чём говорит.

      В пространстве, способном к произвольному искривлению, могут существовать только гармонические колебания, которые являются решениями волнового уравнения. С учётом того, что колебания поля вызывают искривление пространства, каждое такое колебание должно "кусать свой хвост", то это должно быть замкнутая на себя квази-стоячая волна. На полной длине такого кольцевого колебания должно умещается целое число длин волн для того, чтобы это колебание было стабильным.

      Такая кольцевая волна теоретически возможна только в абсолютно монохроматической волне, то есть такой волне, в которой разброс по частотам тождественно равен нулю. При этом "принцип неопределённости" как раз и говорит о том, что длина такого колебания должна быть абсолютно неопределённой и, следовательно равна бесконечности. В криволинейном пространстве это как раз и означает завёрнутость в кольцо. Из такой системы немедленно следует принцип квантования энергии электромагнитных колебаний, а в общем случае и вообще квантования всей энергии, поскольку в таком пространстве могут реально существовать только гармонические колебания. Действительно, если колебание завёрнуто в кольцо, то при данной длине волны, амплитуда, а, следовательно, и энергия такого колебания может изменяться порциями, чтобы кольцо опять смогло замкнуться с целым числом волн.

      История "квантования" в физике начинается от работ Макса Планка, который исходя из того, что энергия может излучаться или поглощаться квантами смог вывести формулу для излучения абсолютно чёрного тела, которая легла в основу для распределения Бозе-Эйнштейна для частиц со спином 1, а позднее и распределения Ферми-Дирака для частиц со спином 1/2. Идею квантования очень тепло встретил Эйнштейн и предположит более сильное условие, а именно, что энергия не только изучается или поглощается квантами, но и распространяется дискретными порциями, то есть аналогично "частицам".

      Фактически именно Эйнштейн ввёл понятие "фотона", как частицы или кванта электромагнитного излучения. Именно за эту саму идею, он получил Нобелевскую премию. На период, когда он сделал свою работу, он был очень далёк от "общепринятой науки" и следовательно не находился под грузом предрассудков, взращенных за пару сотен лет классической волновой оптикой. С точки зрения волновой оптики, понятие о свете, как о потоке частиц могло быть рассмотрено, как безумие. Но при объяснении явления фотоэффекта, предположение Эйнштейна оказалось очень к месту, да ещё и опиралось на работы Макса Планка, а следовательно, "общепринятая наука" должна была скрепя зубами принять это. Правда, после этого до сегодняшнего дня остался непонятным вопрос о дуальности света - почему в одних случаях он ведёт себя как волна, а в других как частица?

      До сегодняшнего для, классическая волновая оптика твёрдо стоит на своих принципах, при этом параллельно ей существует теория электромагнитных волн, как потока фотонов и они почти не пересекаются. Так, если речь идёт о радиоволнах, то официоз мыслит в терминах волн, а если речь идёт о рентгеновских или гамма квантах, то тут существует только понятие о частицах.

      Только при условии абсолютной монохромности излучения, волна имеет бесконечную длину, которая и определяет принцип "квантования". Но в реальном мире не может быть ничего абсолютного. Каждая электромагнитная волна обладает "определенным набором частот", то есть некой шириной спектральной линии. Поскольку кривизна пространства вызывает дисперсию и разные длины волн должны иметь различные траектории, то это оказывается совершенно аналогичным обычной дисперсии в среде, то есть прямой зависимости показателя преломления от частоты колебания. При определённых условиях возникает эффект "самофокусировки", то есть возникновение самоподдерживающегося колебания, которое может распространяться на неограниченно большие расстояния.

      Главное условие возникновения стабильности, это ситуация, когда самофокусировка полностью компенсирует явление дифракции, а какая может быть дифракция в пустом пространстве? В этом случае возникает некий объект, который является решением нелинейного уравнения Шредингера с кубическим коэффициентом. Этот коэффициент возникает из-за того, что изменение показателя преломления, что аналогично возникновению кривизны пространства оказывается пропорциональным энергии или второй степени от амплитуды поля. Решением нелинейного уравнения Шредингера, которое в данном случае полностью определяет понятие "фотона" является "солитон огибающей". Из результатов теории нелинейных дифференциальных уравнений следует, что это решение имеет "частице-подобный характер". То есть такое решение существует как один неделимый объект, который обладает таким качеством, как "ширина спектральной линии", длина в пространстве и "энергия".

      Можно проверить, что энергия такого объекта вполне квантуется и согласуется с уравнением Макса Планка. Более того, поскольку такой объект обладает конечными размерами, то у него есть разброс по частотам и между шириной спектра и линейными размерами объекта существует соотношение тождественное соотношению неопределённостей Гейзенберга. Если рассмотреть закон, по которому распределены частоты внутри этого "солитона огибающей", то окажется, что они должны подчиняться распределению Макса Планка для излучения абсолютно чёрного тела. То есть получается, что каждый фотон представляя собой солитон огибающей сам по себе и для себя является абсолютно чёрным телом, причём его "внутренние частоты" распределены вокруг основной, центральной частоты или "несущей", как излучение в абсолютно чёрном теле.

      Теперь совершенно понятно, почему такие "фотоны" испускаются, поглощаются и распространяются, как частицы - отдельное решение нелинейного уравнения Шредингера - это юридически независимая "частица", которую можно поглотить или испустить только одну за раз - она совершенно неделима. Её "частота", которая отвечает за все волновые явления, оказывается только "несущей частотой", поскольку обычно электромагнитные частицы достаточно монохромны, то они обладают значительными линейными размерами, которые ещё в лазерной технике называются "длиной когерентности". В абсолютно некогерентном случае, такие большие "солитоны огибающей" должны вести себя, как обычные волны не смотря на то, что это независимые частицы.

      Так, солитоны огибающей вполне могут проявлять явление интерференции, дифракции, рассеяния, то в то же время поглощаться они могут только как "кванты". Именно по этой причине, такое вроде бы тривиальное явление, как удвоение частоты может происходить только в исключительных и достаточно жёстких условиях. Просто так, два независимых солитона слиться вместе, чтобы удвоить частоту не могут. Существует физический эксперимент, который показывает, как ведёт себя такой солитон, если на его пути встречается некое припятствие, которое имеет резонансную частоту поглощения, находящуюся внутри спектрального диапазона независимого солитона. Эффект возникает при наблюдении "внутрирезонатороной лазерной спектроскопии". Резонатором в этом слуаче служит отдельный фотон или волновой пакет, представлющий собой единое и неделимое решение одного уравнения.

      Ладно, с квантованием электромагнитных волн или частиц со спином 1 понятно. Что же делать с частицами со спином 1/2, электронами и протонами? Известно, что квантом электричества в мире частиц с полуцелым спином, является электрон. Из опыта известно, что существует "квант электричества" или минимальный заряд, который равен заряду электрона. Объяснение в официальной науке существованию минимального заряда у электрона даётся только на самой вершине маразма, а именно в рамках квантовой электродинамики. Дирак объясняет квантование заряда только вместе с необходимостью наличия магнитных монополей. Других объяснений не даётся.

      Из теории сверхпроводимости в металлах существует понятие о квантовании магнитного потока. То есть в реальных экспериментах было подтверждено наличие минимального магнитного потока в маленьких колечках с током. Поскольку закрученное в кольцо электромагнитное поле камуфлирует не только "заряд", но и колечко с током, то естественно предположить, что внутри этого "колечка с током" должен существовать вполне конкретный магнитный поток, более того, этот магнитный поток имеет самое минимально-возможное значение, то есть электрон несёт в себе квант магнитного потока и, в сущности, сам может быть назван не "квантом электричества", а "квантом магнитного потока".

      Квантование фотонов, связано с тем, что они замкнуты на себя в кольцо с целым чистом длин волн. Это квантование для "амплитуды поля". Если же рассмотреть то же самое для градиента амплитуды, то окажется, что в случае полуволны замкнутой на себя должен существовать минимальный магнитный поток вместе с минимальным электрическим зарядом Это является прямым следствием того, что интеграл от градиента любой функции по замкнутому контуру может быть только кратен 2π. Поскольку электрон представляет собой электромагнитное поле, замкнутое на себя в кольцо, то такой объект может содержать в себе только минимальный магнитный поток и соответственно минимальный заряд.

      Таким образом, условие Дирака для взаимного квантования заряда и магнитного монополя должно быть преобразовано к взаимному квантованию центрального поля и магнитного потока для специального поля, замкнутого на себя в кольцо на полуволне. Очевидно, что такая система вполне аналогична сверхпроводящему колечку с током, внутри которого заключен минимальный магнитный поток. Аналогично сверхпроводящему току, поток не может меняться. Освободить весь магнитный поток, такая система может только сразу, то есть в результате распада электрона с выделением всего поля. Как известно, удаление сверхпроводящего состояния вполне возможно при помощи определённого внешнего воздействия, которое может быть осуществлено в простых лабораторных условиях.

      Нужно сразу подчеркнуть, что замкнутость такого поля в кольцо, на котором находиться только половина волны не имеет ничего общего с кривизной пространства - поле закручено так только потому, что эта система равносильна сверхпроводящему колечку с током, который держит минимальный магнитный поток, поэтому система стабильна. Завернуться таким образом, поле могло только в результате процесса, который действительно включал очень сильную гравитацию - она это и совершила, аналогичного Тунгусскому взрыву, то есть уполовиниванию внутренней частоты гигантского фотона, то есть частицы со спином 1 с образованием одной гигантской частицы со спином 1/2 и дальнейшему распаду этой частицы на мелкие кусочки, каждый из которых несёт в себе только минимальный магнитный момент - электроны, протоны и нейтроны.

      А что же такое "постоянная тонкой структуры"? Если внимательно посмотреть на то, как собраны константы, то окажется, что с точностью до числа π отношение минимального магнитного потока к минимальному заряду электрона как раз и равно этой самой постоянной, то есть 137. Таким образом, эта постоянная говорит о том, как относятся друг к другу в электромагнитном поле, закрученным в кольцо с половиной длины волны камуфляжный заряд и камуфляжный магнитный поток. Такое отношение с физической точки зрения может быть установлено только при варьировании двух физических постоянных - это постоянной Планка, которая отражает реальную связь поля и криволинейного пространства и скорости света, величины отражающей внутренний коэффициент упругости для поля

      Отсюда сразу получается, что поскольку это отношение сильно отличается для трёх разных полей, оценки показывают 1:1/137:10-14 для сильного, электромагнитного и слабого соответственно, то именно в таком соотношении для каждого отдельного поля должно меняться произведение постоянной планка на скорость света. Это следует из того, что если положить для сравнения, "заряд" равным для всех полей, то окажется, что постоянная тонкой структуры зависит только от произведения постоянной планка на скорость света.

      Можно предположить, что именно такое соотношение между константами должно привести к свойствам атомов и молекул, как это должно существовать в нашем мире. Для того чтобы проверить к каким последствиям может привести другой выбор фундаментальных констант и какой мир при этом может быть построен, можно сделать компьютерную игрушку, в которой параметры постоянной Планка и скорости света могут быть выбраны произвольными для разных полей.

      Знание внутреннего строения элементарных частиц и принципов построения квантов электромагнитного поля может позволить осуществить реакции нуклеогенеза, аналогично тем, который естественно протекают в природе. Поскольку оказывается, что каждая частица со спином 1/2 является метастабильной в том же смысле, в котором являются метастабильными любые сверхпроводящие состояния, то можно также осуществить освобождение энергии, заключённый в таких квантах магнитного потока. Плотность энергии, заключённой внутри элементарных частиц, на четыре порядка выше, чем в обычных ядерных реакциях, то есть в одной десятой грамма любого вещества содержится столько же энергии, сколько и в одном килограмме обогащённого урана или двадцати пяти тысячах тонн лучшего угля.

      Тройка, семёрка и туз должны выиграть тебе сряду!


© Амерзон Тимирзяев "Старая Индийская Защита"       Яндекс.Метрика

Рейтинг@Mail.ru