Дискуссия о фотонах

Alexandr Mamin: Существуют ли такие частицы как фотоны?

 как известно квант - дискретная волна, минимальный отрезок волны, волновая теория света - всё объясняет, а вот то, что Эйнштейн опять ввёл частицы света - это шаг назад.

Результаты голосования:

Свет это: волны (в том числе дискретные, квантовые)  5 (35.71%)

частицы, фотоны      3 (21.43%)

и волна, и фотон (т.н. двойственная природа света)      4 (28.57%)

не знаю, вопрос сложный   2 (14.29%)

Виктор Егоров: Не смотря на попытки "примирительного" отказа считать дуализм присутствующим в физике, в реальности противоречия как таковые не исчезли. Есть два возможных выхода. Отказаться либо от того, что элементарные частицы обладают волновыми свойствами, либо отказаться от того, что это маленькие локализованные физические тела. Есть сторонники обоих вариантов разрешения проблемы. Мне представляется более убедительным первый вариант. Фотон - частица. Волновые же свойства считать ошибочно истолкованным опытом оптических явлений.

Indil Dark: Но тогда надо искать правильное толкование!!! Интересно, как еще можно объяснить такое свойство , как интерференция? Ведь это же свойство ВОЛН? Припишем его частицам очередным указом ЦК КПСС?

Виктор Егоров: Кто же будет спорить! )) Интерференция возникает как следствие суперпозиции волн. Но почему есть необходимость приписывать чередование тёмных и светлых полос в классическом опыте Юнга с тремя экранами именно интерференции?! Ньютон, изучая дифракционные явления в своей знаменитой оптике, такого заключения не сделал! А сделал совершенно иные. А именно, что свет является частицей.

М.Шульман: Indil, Вы , кажется, ещё не голосовали. Посмотрите мою статью "Фотон" на блогах http://blogs.mail.ru/mail/shulmanm/ , может она Вас убедит. Объяснить все волновые свойства я не пытаюсь, но понять слово "волна" без среды и без носителя моё материалистическое мировоззрение не позволяет.

Indil Dark: Хм...  А по-моему, название НЕ ДОЛЖНО быть ведущим.  Ведь свойства предмета/явления   не могут быть зависимы от названия.  ЭМ волна так названа давно, ещё когда эфир был актуален.  Ну что же делать, если с тех пор многое изменилось?  Название менять?  Так ведь и значение слова "атом" совершенно не соответствует его природе.  То же прикажете переименовывать?

М.Шульман: Хм-хм! Не стоит беспокоиться - никто не собирается переименовывать радиоволны и микроволновые печи. Как точно заметил Виктор Егоров, дело не в словах , а в сущностях, которые под ними подразумеваются. Если мне кто-то докажет что существуют волны сдвига в некой материальной среде, иногда проявляющие свойства частиц и отвечающие всем особенностям электромагнитных колебаний, я готов присоединиться к волновой гипотезе. Пока таких попыток, увы, нет. Если окажется неверной моя гипотеза о фотоне как системе из двух проточастиц, я разведу руками и признаю, что не могу ответить, что такое фотон. Но я никогда не соглашусь с тем, что фотон может быть одновременно и волной и частицей. Для меня, как и для моих единомышленников Ирины Поповой и Виктора Егорова, фотон - однозначно материальное образование. Конечно, у нас есть разногласия. Егоров, например, радикально отрицает волновые свойства. Я  как геолог, знаю о волновых свойствах не только по дифракционным картинкам, но и по ярким интерференционным цветам минералов в скрещенных николях поляризационного микроскопа, по рентгеновским линиям отражения от кристаллических решеток на дебаеграммах и т.п. Это обязывает меня считаться с реальностями. Использование ранее высказанных мною гипотез - о структуре электрона и о вакуум-парах позволило мне предложить гипотезу о строении фотона, учитывающую многие из его известных свойств: нулевую массу покоя, электронейтральность, отсутствие магнитного момента, спин, аннигиляцию и фоторождение электрона и позитрона, связь энергии с частотой и постоянной Планка, волновой характер движения. Можно ли с помощью моей модели объяснить все волновые свойства фотона, вопрос не простой и ответа на него я не знаю. Знаю только, что эти вопросы решаются не голосованием и не на митингах, а обращением к своему мировоззрению и нелегким трудом обдумывания, сверяя свои идеи с известным  фактическим материалом и проверяя их скрупулёзными расчётами.

Виктор Егоров: В данном случае, дело не в термине, а именно в несоответствии термина сущности носителей света. Носители света, фотоны, конечно же, не теннисные шарики, фотон также неисчерпаем, как и любой объект. Вот только никакими волновыми свойствами он не обладает, и никакой световой волны в реальности нет. Разумеется, дифракционные картины имеют место быть. Но отклонения света вызваны не волновой природой такового, а расщеплением пучка света на ряд компонент. К такому объяснению склонялся Ньютон в своей Оптике. Он, правда, предполагает причиной этого всепроникающий эфир, который меняет плотность возле , скажем, пространства отклоняющего свет объекта. Эфир канул в Лету за ненадобностью. На его место пришёл термин "поле". Ну, вот в сильном магнитном поле летящие микрочастицы расщепляют свой поток. Расщепляют свой поток и фотоны, проходя через узкое пространство двух параллельных щелей. А также сквозь ряд щелей, в случае дифракционной решётки. Поскольку модели процессов, - расщепление пучка света, и суперпозиция мифических световых волн, имеют совершенно различные модели, то не сложно экспериментально доказать, что в данном случае никакой интерференции нет и в помине. Забавно, что именно "интерферометр" послужил обоснованием того, что скорость света во всех системах отсчёта одна и та же! )) Разумеется, и тупиковая волновая механика, прервавшая классические образность моделей и детерминизм, возникли из того же заблуждения.

Алексей Скрипкин: Вопрос не вполне тривиален. Общепринятая точка зрения, что свет проявляет двойственность: в одних опытах он ведет себя, как волна, а в других - как частица (но, разумеется, никогда - сразу в двух ипостасях). Однако, я как-то писал пост, что можно рассуждать иначе - считать, что свет - это и не волна, и не частица.

М.Шульман: Алексей, я сбегал по ссылке и восстановил в памяти Ваш пост. Вот он:

 «О корпускулярно-волновом дуализме

 Вам нравится корпускулярно-волновой дуализм? Мне лично не очень. А почему бы не отказаться от него? Дело в том, что кто нам сказал, что микрочастицы (электроны или там протоны) - это частицы? Или кто нам сказал, что они же - волна? Мы здесь, в "большом" или макромире понимаем, что такое частица - ну как мячик, только меньше. Мы понимаем, что такое волна - ну как на море, только связанная с электроном. А Природе, в общем-то, наплевать, какие аналогии нам понятны и какие объекты мы можем представить себе. Ее объект (электрон или протон, например) - это и не волна, и не частица, как бы там корпускулярно-волновой дуализм не утверждал, что это и волна, и частица. Не волна и не частица! А что же это? А это просто неподвластный нашему пониманию, основанному на аналогиях, квантовый объект. Иногда он напоминает частицу (эффект Комптона и т.д.), иногда волну (дифракция электронов), но это нам везет. А вообще - это ни то, и ни другое. Квантовый объект, с которым связана волновая функция (кстати, что такое волновая функция - отдельная песня, недаром ведь 30 лет не давали Нобелевку Борну, который вроде разъяснил, что это такое, - не хотели физики признавать его интерпретацию, многие до сих пор не хотят). Понимание того, что квантовый мир не подвластен нашим земным аналогиям в принципе - вещь нелегкая, однако не исключено, что единственно возможная, если мы собрались когда-нибудь разобраться в законах квантовой механики».

 Сказать "просто квантовый объект", не имеющий аналогов в нашем мире - ничего не сказать. Такой, распространенный в квантовой механике прием А. Кирьяко называет позитивизмом. Я согласен с ним настолько, что назвал бы это даже нечестной игрой. Этим как бы ставится крест на всех попытках дальнейшего изучения. Сказав А, нужно сказать и Б. Если мы не хотим разобраться, что это за объект, стоило ли изучать его свойства?

Алексей Скрипкин: Михаил Ефимович, в том-то и дело, что наиболее фундаментальные вещи в физике определяются через его свойства. Пример - электрический заряд. А что такое заряд? Мы знаем его свойства: 1) он бывает двух видов, заряды одного вида отталкиваются, разных - притягиваются; 2) заряд квантуется, существует элементарный заряд; 3) заряд - инвариант; 4) в электрически изолированной системе алгебраический заряд сохраняется. Вот и все. А что есть заряд, почему он есть - мы не знаем. Такая же ситуация может быть и с квантовым объектом. Не зная, что это, но зная его свойства, можно построить вполне себе добросовестную физику. Ведь электродинамика, в основании которой лежат электрические заряды, убедительна и эффективна.

М.Шульман: Всё верно, Только пример не убедителен. Дело в том, что заряд не объект, а свойство некоторых материальных объектов - частиц или их систем. Фотон как частица (а по моей гипотезе система из двух материальных частиц, протоэлектрона и протопозитрона) является материальным объектом. Волну можно определить как результат некоего процесса, временное состояние группы объектов какой-либо материальной среды. Так что объявление фотона "просто квантовым объектом", также как и спина "чисто квантовым свойством" это не только беспомощный отказ от дальнейшего изучения. Это оборачивается запретом на попытки изучения и объяснения. И не стоит Вам, Алексей, присоединяться к этой сомнительной компании "непущателей".

Алексей Скрипкин: По поводу Вашей модели я писал. Я категорически с ней не согласен. Не буду повторять всех доводов, которые я указывал. Отмечу лишь один (но он принципиален). Ваша система протоэлектрон - протопозитрон имеет массу, а следовательно не может двигаться со скоростью света. И еще. Система протоэлектрон - протопозитрон - это типичный диполь, который обязан вести себя соответствующим образом в электрических и магнитных полях. Свет себя так не ведет.

М.Шульман: Алексей, Вы пытаетесь увести обсуждение в другую сторону, Я не настаивал на своей модели. Может быть она и не верна.. Но, по-моему всякая попытка лучше, чем запретительско-непущательское объявление фотона "просто квантовым" заведомо непостижимым объектом.

 Кстати, где почитать о поведении диполей в электромагнитных полях? Что касается массы, то для движения со скоростью света достаточно иметь нулевую массу покоя, что соблюдено в моей модели. А движущийся фотон имеет массу E/c^2, спросите Эйнштейна (шутка).

Алексей Скрипкин: 1. Про диполь можно прочитать в любом учебнике по электричеству. Если коротко, то в однородном поле диполь поворачивается и устанавливается вдоль поля. В неоднородном поле (что фактически всегда имеет место) диполь втягивается в область более сильного поля.

2. Я не заметил в Вашей работе, что суммарная масса протоэлектрона с ненулевой массой и протопозитрона с ненулевой массой оказывается, тем не менее, нулевой.

3. То, что Вы написали, не масса покоя фотона. У него ее по определению нет. Иногда говорят, что фотон имеет нулевую массу покоя, но это не совсем корректно.

4. Наконец, как все-таки объяснить, пользуясь Вашей механистической и классической моделью, что Ваша дипольная система, элементы которой постоянно движутся с ускорением, не излучают и не теряют энергию? В классическом приближении так должно быть

М.Шульман: Вы всё же старательно уводите разговор. Ну что же, уводить так уводить:

1. Спасибо, обдумаю.

2.Читайте внимательно начало статьи. Никто не сказал и не доказал, что h*nu/c^2=0

3.Чем отличается =0 от "не существует по определению"?

4.У физических объектов свободное гражданство, они не делятся на классические и квантовые. У "квантовых" электронов в атоме есть орбитальный магнитный момент, значит, есть и орбитальное вращение, но они не излучают, вернее, излучают отдельными порциями, передавая энергию вакуум-парам и превращая их в фотоны. Но до ядра так и не доходят - самая нижняя орбиталь не имеет магнитного момента (вот это бы объяснить, а не постулировать!). А собственный магнитный момент электрона, если считать его унитарной частицей, заставляет точку на его экваторе вращаться  со скоростью в 400 раз превышающей скорость света. И это ещё ничего для тех гипотез, где электрон принимают имеющим хоть какие-то размеры. Если же электрон считают математической точкой, тут вообще зарез: приходится считать спин и магнитный момент непостижимыми величинами. А измерить их можно, да ещё с какой точностью! В моей же модели электрона и спин и магнитный момент получаются сами собой.

Алексей Скрипкин: Ваша модель, состоящая из двух вращающихся заряженных частиц, принципиально обладает существенным магнитным моментом, который легко рассчитать или измерить в опыте. А фотон, как известно, магнитным моментом не обладает.

М.Шульман: Алексей, я уже объяснял Вам и в последнем варианте статьи специально акцентировал это: разнозаряженные проточастицы вращаются в одну сторону, поэтому противоположные магнитные моменты протофотонов взаимно компенсируются.

Алексей Скрипкин: Все равно модель неубедительна. Вот еще проблема. Ваш фотон не пройдет через твердое тело, будет взаимодействовать с ионами кристалла, как это блестяще делают, например, альфа частицы (помните сверхтонкую золотую фольгу Резерфорда), бета-частицы и т.д. Прозрачные тела были бы невозможны.

М.Шульман: В проводники фотоны света и радиоволн и так не проникают. Давно хотел спросить, соблюдается ли в прозрачных телах соотношение c^2=1*eps0*eps*mu0*mu?

Алексей Скрипкин: В проводниках понятно. Там скин-эффект. Я говорю про диэлектрические кристаллы, например, стекло.

Формула эта справедлива для любого диэлектрика.

М.Шульман: За формулу отдельное спасибо. Теперь видите, что влияет на скорость , преломление и дисперсию.

 Атомы диэлектрика, скорее всего, не замечают маленьких диполей света, разве что поляризуют фотоны. А различие по направлениям проницаемостей eps и mu создает разность коэффициентов преломления по оптической индикатрисе.

Некоторые данные по eps вдоль разных оптических осей кристаллов я нашёл в инете, если знаете справочники или статьи,

подскажите.

Маленькое замечание: стеклами называются некристаллизованные (как правило, в результате быстрого остывания) неорганические тела.

Алексей Скрипкин: Аморфное стекло при некоторых условиях переходит в кристаллическое. Правда оно мутнеет, хотя по-прежнему хорошо пропускает инфракрасную часть спектра.

 М.Шульман: Оконное стекло со временем может кристаллизоваться, оставаясь вполне прозрачным, только горизонтальная полосчатость изображений появляется. В бытовом смысле оно остается стеклом, а в кристаллохимическом - кристаллический силикат натрия.

Назад Содержание

 

Счётчик посетителей Zahodi-ka.ru. Показано число посетителей за сегодня, последние 7 и последние 30 дней.

Яндекс.Метрика