4.3 No 1

11

Сравнение характеристик скорости распространения

Эту ситуацию хорошо понимал сам автор основополагающих постулатов квантовой теории - Эйнштейн: "Интерференционные явления, вероятно, не так трудно было бы включить в квантовую теорию по следующей причине: нельзя предполагать, что излучение состоит из невзаимодействующих квантов; это не позволило бы объяснить явления интерференции" [9, с. 194]. Тем не менее, тот факт, что вышеприведенные слова были сказаны за 11 лет до появления статьи Бозе, не помешал Эйнштейну протежировать работу Бозе.

Но проблема не снимается и при допущении взаимодействия фотонов. В этом случае согласно (2) и (8) получим

Таким образом, если бы свет действительно состоял из взаимодействующих квантов, то явление интерференции ассоциировалось бы не с перераспределением интенсивности света на экране, а с резким увеличением частоты суммарного потока света и соответствующим изменением спектра. К тому же, остался бы неясным вопрос, почему фотоны взаимодействуют только при наложении двух пучков света под углом друг к другу, но не рассеиваются при сложении параллельных пучков (например, в линзах, параболических отражателях, полупрозрачных зеркалах и т.д.). Если бы взаимодействие между фотонами имело место, то, как мы увидим ниже, они рассеивались бы точно так же, как и электроны.

Из приведенного противоречия концепции фотона также следует, что на её базе невозможно описать монохроматическую волну. Действительно, если вся энергия заключена внутри фотона и между фотонами должно быть большое расстояние, то переменное электромагнитное поле может быть представлено серией импульсов. Из этого немедленно следует широкий спектральный состав монохроматического света, противоречащий самому определению монохроматичности. Чтобы избавиться от широкого спектра, необходимо увеличивать протяжённость фотона и уменьшать промежутки между фотонами. Но, вводя подобное предположение, мы должны оставаться в рамках квантового размера, т.е. хотя бы  10 ^-10 м. Из этого следует, что если фотоны рентгеновского излучения могут содержать период волны, то уже для видимого света в фотоне будет заключена только часть периода волны. При этом в радиоволнах фотон должен был бы представлять заряженную частицу, обладающую некоторым нецентральным однонаправленным полем (?!), вектор которого перпендикулярен направлению движения (?!). В дополнение к этому, должна присутствовать некоторая внешняя корреляция потока частиц, поскольку длительность фотона в этом случае будет пренебрежимо мала по сравнению с периодом волны, а когерентность радиоволн очень высока. "Если исключить различные технические неполадки и недостатки схемы и связывать величину времени когерентности _coh только с флуктуациями в генераторе радиоволн, возникающими, например, в силу "дробового эффекта" (обусловленного конечным зарядом электрона), то для _coh получается величина порядка 100 час, что соответствует длине когерентности _coh 3*10 ¹¹ км"  [7, стр. 140]. Последнее противоречит п. 3 перечня Ацюковского о незаряженности фотона. К тому же, если волновое движение совокупности фотонов определяется некоторым внешним к фотону силовым фактором, то и энергия излучения/поглощения не может быть заключена внутри фотона. Тем самым мы опять входим в противоречие с базовым определением фотона.

В данной ситуации модель Ацюковского только добавляет вопросы к теории квантов.

Во-первых, согласно модели на рис. 1, кванты должны быть взаимодействующими между собой.

Во-вторых, непонятно, почему электрон атома должен поглощать строго один вихрь, ведь вихрь может отдавать энергию не полностью, а частично? Почему атом не может поглощать несколько вихрей, связанных в дорожку Кармана?

В-третьих, если допустить, что вихревые дорожки разной поляризации пересекаются в пространстве, то они неминуемо будут взаимодействовать между собой, как они взаимодействуют по Ацюковскому внутри каждого из световых потоков. Это противоречит экспериментально наблюдаемой независимости траекторий пересекающихся лучей света и п. 6 перечня Ацюковского.

В-четвёртых, рисунок, представленный Ацюковским, имеет красивый вид в плоскости, но в идеальной жидкости нить вихря не может начинаться и заканчиваться внутри жидкости, как и вихри дорожки Кармана заканчиваются на поверхности жидкости. Если бы это соответствовало действительности, то обусловило бы своеобразный вид пучка света и сделало бы невозможными узконаправленные пучки света. Говорить при этом, что "замыкание винтовых вихревых потоков в торцах вихрей приведёт к тому, что вихревое движение не будет распространяться за пределы узкой зоны пространства, прилегающего к фотону" [3, стр. 189], можно только в том случае, если предварительно экспериментально доказать возможность подобного вихревого замыкания нитей взаимно перпендикулярных вихревых вращений и, главное, показать устойчивость этих образований. Опять-таки, в дорожках Кармана подобное "замыкание" не происходит, и дорожка представляет собой цепочку линейных вихрей.

В-пятых, если при подобном плотном расположении "фотонов - вихрей" интенсивность пучка возрастёт вдвое, втрое, вчетверо и т.д., то это приведёт только к уширению самого пучка, но не к увеличению плотности пучка света, поскольку вихри не способны сжиматься в столь значительной степени. Если бы эффект уширения с ростом интенсивности света имел место, он давно был бы обнаружен. Однако во всех проводимых экспериментах подобного уширения пучка не происходит при изменении интенсивности в широких пределах.

Наконец, в-шестых, как было показано выше, для того, чтобы квант света сохранял квантовые размеры, он неминуемо должен содержать часть, меньшую периода волнового процесса. Но при этом устойчивость вихрей по Ацюковскому будет под большим сомнением.

Конечно, приведенный краткий обзор противоречий, связанный с попытками описать ЭМ волну, опираясь на концепцию фотона, далеко не полон. Тем не менее, этого вполне достаточно, чтобы сделать вывод о полной несостоятельности подобных подходов. Только волновой процесс в материальном пространстве способен в полной мере удовлетворить всем закономерностям экспериментально наблюдаемых явлений распространения ЭМ волн и взаимодействия волн между собой и с другими материальными телами.