Оглавление
- Интерференция, дифракция и их роль.
- Поле. Гравитационное поле.
- Сущность механизма инерции.
- Литература.
Интерференция, дифракция и их роль
Прежде, чем сделать попытку разобраться в сущности механизма инерции или хотя бы приоткрыть завесу над этой проблемой, необходимо кое-что вспомнить о интерференции. Правда, на первый взгляд кажется, что интерференция и инерция не только не совместимы, но даже отдаленно у них не может быть каких-то общих точек соприкосновения. Но это только так кажется, хотя действительно очень непривычен тандем из интерференции и инерции. Тем не менее, анализ свойств природы, проявляющийся в явлениях, известных под названием "интерференция" и "дифракция", приводит к выводу, что это очень важное и фундаментальное свойство природы, из которого наукой схвачено только кое-что из приповерхностного слоя. А вся глубина, вся мощь и вся "задумка" природы осталась как бы за кадром.
Вообще-то, теоретическая физика довольно полно изучила взаимодействие двух идентичных волн, тут ничего не скажешь. Геометрия распространения, отражения, преломления, преодоление преград - все это на высшем теоретическом уровне. Но это только для двух источников. А если этих источников больше?
Правда, физика пытается обобщить взаимодействие многих источников волн, но эти попытки так или иначе сводятся к взаимодействию двух источников. Там источники располагаются либо вдоль прямой с равными интервалами, либо еще как-то. Однако это очень искусственное построение и вряд ли оно даст более ли менее точную модель реальности.
Конечно, теория здесь ни при чем. Ведь она идет от практики, а практика может продемонстрировать взаимодействие только двух источников, но не больше. Если источников три или больше, то тут уже приходится больше теоретизировать, чем считывать результаты опыта. Но в науке без теоретизирования, без выдвижения новых, смелых, а порой и безумных идей и гипотез трудно ожидать движения вперед в познании природы. Вот поэтому автором и была поставлена задача, ответа на которую в современной теоретической физике ни точного, ни приближенного нет. Как будет выглядеть пространство, как сработает свойство природы интерферировать, если когерентных источников волн множество?
Если интерферируют два когерентных источника, то понятно, какая получается картина. Если их несколько, но расположены вдоль прямой с одинаковыми интервалами, то тоже понятно какая получится картина. А если их, допустим, четыре, но они расположены не по прямой, а в вершинах квадрата, или, допустим, восемь - в вершинах куба. Что собой тогда будет представлять пространственная интерференционная картина?
Чтобы хоть как-то представить себе, что будет представлять собой интерференционная картина при взаимодействии многих источников в пространстве, попробуем кое-что вспомнить и, прежде всего, как эти понятия формулируются в современной учебной и справочной литературе. Ими мы и будем пользоваться в дальнейшем без каких-либо изменений смысла, вложенных в эти формулировки.
Когерентные волны
"Две волны называются когерентными, если разность их фаз не зависит от времени."
[1] Стр. 290.
"Если частоты колебаний в обеих волнах одинаковы, а разность фаз постоянна, то такие волны называются когерентными."
[2] Стр.67.
"Волны называются когерентными, если разность фаз остается постоянной во времени."
[3] Стр.228.
"В случае, когда колебания, обусловленные отдельными волнами в каждой из точек среды, обладают постоянной разностью фаз, волны называются когерентными."
[4] Стр.289.
"Если разность фаз возбуждаемых волнами колебаний остается постоянной во времени, то волны называются когерентными."
[4] Стр.347.
Когерентность
"Когерентностью называется согласованное протекание нескольких колебательных или волновых процессов."
[4] Стр.352.
"Когерентность: согласованное протекание нескольких колебательных или волновых процессов, которое выражается в постоянстве или закономерной связи между фазами, частотами, поляризациями и амплитудами этих волн."
[5] Стр.78.
"Когерентность: согласованное протекание во времени нескольких колебательных или волновых процессов, проявляющиеся при их сложении."
[6] Стр.366.
Интерференция
"...когерентные волны интерферируют друг с другом, то есть дают устойчивое колебание с амплитудой не больше суммы амплитуд интерферирующих волн."
[2] Стр.68.
"При сложении когерентных волн возникает явление интерференции, заключающееся в том, что колебания в одних точках усиливают, а в других точках ослабляют друг друга."
[4] Стр.289.
"Явление перераспределения энергии (интенсивности) колебаний, возникающее при сложении когерентных волн, называют интерференцией."
[7] Стр.224.
Интерференция волн
"Интерференцией волн называется явление наложения волн при которых происходит устойчивое во времени их взаимное усиление в одних точках пространства и ослабление в других в зависимости от соотношения между фазами этих волн."
[1] Стр.290.
"При наложении в пространстве двух (или нескольких) когерентных волн в разных его точках получается усиление или ослабление результирующей волны в зависимости от соотношения между фазами этих волн. Это явление называется интерференцией волн."
[3] Стр.228.
"Интерференция волн - явление усиления или ослабления амплитуды результирующей волны в зависимости от соотношения между фазами складывающихся двух или нескольких волн с одинаковыми периодами."
[5] Стр.68.
Интерференция света
"...при наложении когерентных световых волн происходит перераспределение светового потока в пространстве, в результате чего в одних местах возникают максимумы, а в других - минимумы интенсивности. Это явление называется интерференцией волн."
[4] Стр.348.
"Интерференция света - явление, возникающее при наложении двух или нескольких когерентных световых волн, линейно поляризованных в одной плоскости, состоящее в устойчивом во времени усилении или ослаблении интенсивности результирующей световой волны в зависимости от соотношения между фазами этих волн."
[5] Стр.68.
"... при наложении двух (или нескольких) когерентных световых волн происходит пространственное перераспределение светового потока, в результате чего в одних местах возникают максимумы, а в других - минимумы интенсивности. Это явление называется интерференцией света."
[3] Стр.256-257.
"Интерференция света возникает только в случае, если разность фаз постоянна во времени, т.е. волны когерентны."
[8] Стр.337.
Формулировки и вложенный смысл в понятия "интерференция волн" и "интерференция света" практически повторяют друг друга. Этот факт обобщает энциклопедия:
"Интерференция волн, сложение в пространстве двух (или нескольких) волн, при котором в разных точках получается усиление или ослабление амплитуды результирующей волны. Интерференция характерна для всяких волн независимо от их природы."
[8] Стр.336.
Замечаний или претензий к полноте или корректности материала, касающегося интерференции двух источников, изложенного в учебной литературе нет. Нет, когда речь идет о двух источниках. Но сразу настораживает, когда в скобках добавляют (или нескольких).
Сколько - это несколько? Два - это два. А три - тоже три или уже несколько? Но три - ладно - не так характерно, а четыре? Четыре источника - несколько или не несколько, но правильно расположенные в пространстве (в вершинах квадрата) когерентных источника волн совершенно не затронуты физической литературой. А зря. Ведь здесь хотя и надо пошевелить мозгами и полнее использовать логику, зато не мало информации для размышлений и поводов для новых гипотез.
Здесь нет смысла повторять все то, что изложено в учебной литературе о взаимодействии двух когерентных источников волн: там изложено все очень хорошо и очень правильно. А вот прежде чем начать размышлять над взаимодействием 4-х и более источников когерентных волн, приведем формулировки понятий дифракции, дифракции волн и дифракции света, почерпнутые из учебной и справочной литературы.
Дифракция
"... огибание волной края препятствия,.. называется дифракцией."
[9] Стр.110-111.
"Дифракцией называется огибание волнами препятствий, встречающихся на их пути, или в более широком смысле - любое отклонение при распространении волн от законов геометрической оптики."
[3] Стр.265.
Дифракция волн
"Огибание волнами всякого рода препятствий или изменение направления распространения волны при прохождении ею, например, отверстий в экранах обычно называют явлениями дифракции волн."
[10] Стр.78-79.
"Опыт показывает, что волны огибают края непрозрачных преград. Это явление называют дифракцией волн."
[7] Стр.228.
"Дифракция волн, явления, наблюдаемые при прохождении волн мимо края препятствия, связанные с отклонением волн от прямолинейного распространения при взаимодействии с препятствием. Из-за дифракции волны огибают препятствия, проникая в область геометрической тени."
[11] Стр.324.
"Дифракция волн - огибание волнами встречных препятствий. Под дифракцией волн понимают как нарушение прямолинейности распространения волн, так и сопутствующие ему интерференционные явления."
[5] Стр.52.
Дифракция света.
"Дифракцией света называется совокупность явлений, которые обусловлены волновой природой света и наблюдаются при его распространении в среде с резко выраженной оптической неоднородностью (например, при прохождении через отверстия в экранах, вблизи границ непрозрачных тел и т.д.). В более узком смысле под дифракцией света понимают огибание светом встречных препятствий,
то есть отклонение от законов геометрической оптики." [1] Стр.324.
"Дифракцией называется отклонение световых волн от их исходного направления, необъяснимое законами геометрической оптики. Эти отклонения обнаруживаются при распространении света вблизи краев непрозрачных и прозрачных тел (экранов), при прохождении света через узкие отверстия (диафрагмы и щели), а также при его распространении в резко неоднородной среде."
[12] Стр.109.
"Дифракцией называется совокупность явлений, наблюдаемых при распространении света в среде с резкими неоднородностями (например, вблизи границ непрозрачных или прозрачных тел, сквозь малые отверстия и т.п.) и связанных с отклонениями от законов геометрической оптики."
[4] Стр.381.
"Дифракцией света, явления, наблюдающиеся при распространении света мимо резких краев непрозрачных или прозрачных тел, сквозь узкие отверстия. При этом происходит нарушение прямолинейности распространения света, то есть отклонение от законов геометрической оптики."
[11] Стр.326.
Понятия "дифракция", "дифракция волн" и "дифракция света" также мало отличимы друг от друга в литературе как и "интерференция", "интерференция волн" и "интерференция света". И эта схожесть оттого, что речь идет действительно об одном и том же явлении и свойстве природы. А вот смысл, заложенный в определениях интерференции и дифракции довольно различный, хотя фактически и здесь речь идет о взаимодействии волн. Только интерференция - это результат взаимодействия волн между собой, а дифракция - это взаимодействие волн и кромки препятствия.
В одном учебнике по этому поводу, правда, с некоторым налетом тумана, сказано следующее: "Между интерференцией и дифракцией нет существенного различия. Оба явления заключаются в перераспределении светового потока в результате суперпозиции волн. По историческим причинам перераспределение интенсивности, возникающее в результате суперпозиции волн, возбуждаемых конечным числом дискретных когерентных источников, принято называть интерференцией волн. Перераспределение интенсивности, возникающее вследствие суперпозиции волн, возбуждаемых когерентными источниками, расположенными непрерывно, принято называть дифракцией волн." [4] Стр.331-332.
Но, пожалуй, оригинальней всех общность и различие интерференции и дифракции определил Ричард Фейнман: "До сих пор никому не удалось удовлетворительным образом определить разницу между дифракцией и интерференцией. Дело здесь только в привычке, а существенного физического различия между этими явлениями нет. Единственное, что можно сказать по этому поводу, это следующее: когда источников волн мало, например два, то результат их совместного действия обычно называют интерференцией, а если источников много, то чаще говорят о дифракции." [13] Стр.57.
Когда две когерентные волны встречаются, то они математически складываются: максимумы и минимумы удваиваются. С ними самими ничего не происходит: они какие имели характеристики, такие они и остались. Но при встрече препятствия (экрана) их взаимодействия на это препятствие соответствует их суммарной энергии. А друг у друга они ничего не увеличивают и не уменьшают.
"Никакого влияния одной волны на распространение другой не происходит"
[9] Стр.115.
Это касается не только направления распространения, но и других характеристик: амплитуды, частоты, разности фаз и т.д. Хотя многие с этим, вероятно, не согласятся.
Сколько копий было сломано в дискуссии: свет - это частица или волна? Спор длился веками и закончился не доказательством правоты, истины, а компромиссом. Банальным компромиссом. Согласились признать, что свет одновременно является и волной, и частицей, так как неопровержимых доказательств и той, и другой стороной представлено было предостаточно. Вот только никто не вспомнил про логику и элементарный смысл. Не вспомнили по сей день. Поэтому этот - некорректный даже с школьной точки зрения - компромисс полностью покорил всех.
А ведь ларчик открывается просто. Свет, пока движется от источника и пока не встретит препятствие - это волна и только волна. Но как только встретится препятствие - экран, фотопластинка, глаз и т.д. - луч из волна превращается в частицу - фотон. Фотон из источника не летит. Он образуется на самой поверхности препятствия, если это препятствие, допустим, для света непрозрачное.
Данное утверждение не противоречит ни фактам, ни логике, ни здравому смыслу. Ведь все опыты, связанные с движением луча, именно демонстрируют волновые свойства, а все опыты, связанные с препятствием, демонстрируют, что луч - это частица (фотон). И наоборот, если придерживаться представления, что свет - это и волна и частица одновременно, то тут никак не совладать ни с логикой, ни со здравым смыслом, пока их безжалостно не растопчешь. Как же они могут быть одновременно и тем и другим? Как это вещество - аш два о - может быть одновременно и водой и льдом? Одновременно никак. Но быть то в одном состоянии, то в другом может. Так и свет. Пока он находится в движении - он волна и никакой частицы на всем протяжении от источника до препятствия нет. Но как только встретилось препятствие, которое луч преодолеть как волна не смог (непрозрачное), то он как волна прекращает свое существование и превращается в частицу.
Вспомним формулу, которая связывает энергию, массу и скорость:
E = mc2 . [1.1]
Это формула энергии, автор которой - Эйнштейн. Она - фундаментальный закон природы и потому применима везде, где есть масса, скорость или энергия.
И вот представим себе: движется луч с огромной скоростью, равной 300 тысяч километров в секунду и, вдруг, мгновенная остановка (препятствие). Луч, двигаясь, обладал сравнительно огромной энергией. А когда его остановило препятствие, то куда делась энергия? Ведь по закону сохранения энергии она не могла исчезнуть. Вот она и превратила луч в частицу в полном соответствии с формулой [1.1]. Таким образом, энергия истрачена на работу по преобразованию материи из одного состояния (волны) в другое (частицу-фотон).
Вот если все так без лукавства разложить по полочкам, то есть что свет в движении - это волна, а остановленный препятствием - превращается в частицу в соответствии закона сохранения энергии, то все становится на свои места: логика и здравый смысл остаются на высоте и законы физики - как нормальные законы. А пока современная интерпретация свойств света находится в противоречии как с логикой и здравым смыслом, так и с законами физики.
Экскурс в теорию луча света кажется как бы отклонением от темы, от интерференции и дифракции. Но это не так. Этот экскурс важен для излагаемой темы, так как показывает, что надо брать на вооружение не только то, что вошло в привычку и кажется непререкаемым, а, по мере возможности, все пропускать через логику, здравый смысл и соответствие другим, не вызывающим сомнений, законам физики.
Это важно для того, чтобы хоть как-то понять: как все же происходит отклонение луча от прямолинейного направления движения при дифракции. Какая сила здесь действует, какой закон механики. Ведь просто так в природе ничего не происходит. Если есть явление, значит оно порождено свойством природы, а раз есть свойство природы, значит есть закономерность и эту закономерность надо выявить.
Опыты выявили интерференцию и дифракцию от двух лучей и физики подробнейшим образом изложили все это в геометрической оптике. Факт есть и закономерность выявлена. Но в чем сущность этой закономерности, как это природа осуществляет и почему? Этими вопросами, видимо, никто не задавался и не задается. Отклонение луча от первоначального направления происходит, а почему происходит - ответа пока нет. Но если ответа нет, то это вовсе не означает, что нет причины. Она есть. Если этим вопросом заниматься, то рано или поздно причину удастся разгадать. А пока остается только констатировать: луч отклоняется либо вследствие специфических свойств природы (непонятных пока), либо это результат действия известных свойств и законов, но в необычном для нас сочетании.
Отклонение луча при дифракции - это очень важный фактор, поэтому причину, благодаря которой происходит это отклонение назовем Причиной (с большой буквы) и будем ее так называть до тех пор, пока эта Причина не раскроет нам всех своих причинных связей. А пока эта Причина не выявлена, займемся предположением.
Можно, наверное, предположить, что луч, допустим, света, состоит из множества нитей-лучиков, которым всегда тесно друг с другом. Тесно, но в общем потоке деваться некуда: давят со всех сторон. И, вдруг, край препятствия отрезал конкурентов с одной стороны. Им теперь можно чуть отклониться в сторону и таким образом слегка расслабиться.
Такой вариант неплохой, но в нем есть очень большая слабость. При таком сценарии пределов для расслабления нет, поэтому чем дальше от препятствия продолжается движение луча, тем все больше и больше будет отклонение. То есть отклонение при дифракции будет иметь не определенный угол, а просто крайние лучики после препятствия начнут двигаться по какой-то кривой.
Возможен и второй вариант. Не исключено, что: когда, как и на сколько отклоняться - диктует среда, в которой происходит движение луча. Но что это за среда - мы пока понятия не имеем и кое-какое представление получим немного позже. А пока этот второй вариант обсуждать нет смысла, так как мы не знаем, что и как там действует.
Интерференция от двух когерентных источников волн (света) в литературе описана хорошо и здесь его повторять нет смысла. А вот интерференцию от четырех когерентных источников, расположенных в одной плоскости в виде правильной геометрической фигуры - квадрата, с источниками, расположенными в вершинах квадрата, теоретическая физика не коснулась.
Рис.1.1
Обозначим источники порядковыми номерами: 1, 2, 3 и 4. Интерференционная картина, которая возникает при взаимодействии источников попарно: 1 с 2, 2 с 3, 3 с 4 и 1 с 4 - не вызывает сомнения, так как подробно описана в литературе. А вот как эта картина будет выглядеть при одновременном взаимодействии всех четырех когерентных источников, синхронизированных по фазам?
Из всех четырех источников одновременно вышли максимумы фаз волн. Волны когерентные. На полпути от 1 к 2, 1 к 4, 2 к 3, 3 к 4 и вторые к первым встретятся одновременно и образуют пики, равные двум одиноким пикам. Таким образом, на серединах сторон квадрата образуются стоячие волны. Но это на сторонах. А так как фронт волны от источника распространяется сферически, то к середине квадрата волны подойдут несколько позже, так как расстояние туда в √2 раз больше. Поэтому стоячая волна от середины стороны квадрата к его центру будет иметь вид бегущей волны, а в самом центре образуется стоячая волна, но уже с учетверенной амплитудой, так как здесь одновременно встретятся максимумы от всех четырех источников.
Бегущая волна поделит квадрат на четыре одинаковых квадратиков. Но если длина волны источника равна половине расстояния между источниками - половине стороне квадрата, то в момент, когда максимумы волн встретятся в точках а, b, с и d, из источников выходит следующая порция максимумов волн (естественно с полным последующим набором от максимума к минимуму). В этот момент они встретятся с волнами, которые в точках а, b, с и d встречались накануне. Теперь уже в точках: 1, 2, 3 и 4 образуются стоячие волны.
Если довольно большую площадь расчертить на квадраты, типа рис.1.1 и в узлах расположить источники когерентных волн, то бегущая волна расчертит площадь иначе: со сдвигом на полквадрата, а в узлах типа 1, 2, 3 и 4 будут одиночные стоячие волны.
Но это если не брать во внимание то, что волна, распространяясь сферически достигает партнера, расположенного на противоположной по диагонали стороне не в момент максимума, а отставая в √2 раза. То есть получается что-то приближенное к противофазе и их амплитуды почти погасятся. Погасятся в смысле, что это отразится на величине амплитуде стоячей волны в этой точке. Сами же волны, как мы знаем, своих характеристик - величин амплитуды - не потеряют. Однако картина примет более сложный вид: далеко не такой, какой может показаться на первый взгляд.
Еще более усложнится картина, если вместо квадрата взять куб, а вместо площади - пространство с множеством источников, расположенных равномерно. Так в кубе максимум волны подойдет к партнеру, находящемуся в противоположной вершине куба с еще большей задержкой, так как расстояние туда в √3 раз больше, чем к партнеру, расположенному на одной грани. Такие запаздывающие волны в пространстве будут встречаться с аналогичными и образовывать стоячие и бегущие волны. Но их амплитуды и интенсивности будут значительно уступать тем, которые находятся в узлах и центрах граней. А вот эти - в узлах и центрах граней - будут представлять собой сумму амплитуд всех источников, расположенных на взаимно пересекающихся прямых - продолжений ребер. И если источников множество, то в этих узлах окажется сконцентрированной огромная (в сравнении с энергией суммы двух максимумов волн) энергия. И вот тут-то и приходится припомнить ту Причину, которая побуждает луч при дифракции отклоняться от первоначальной прямой. Факты о существовании Причины есть, а сущность этой Причины скрыта.
Принцип Гюйгенса-Френеля объясняет эту Причину как результат возникновения интерференции элементарных вторичных волн, образуемых при взаимодействии волны с поверхностью препятствия. В этом принципе Гюйгенса-Френеля очень важной догадкой следует отметить введенное им представление о когерентности элементарных волн. И о них мы вспомним, когда будем говорить о поле. Это по поводу элементарных когерентных волн. А вот о вторичных волнах, которые якобы образуются при взаимодействии пробной волны с препятствием, слегка обсудить следует сейчас.
"... каждый элемент поверхности, которой достигла в данный момент волна, является центром элементарных волн,.."
[14] Стр.475.
Конечно, вспоминая закон сохранения энергии [1.1] мы можем предположить, что энергии нашей пробной волны хватит для образования (создания, излучения) вторичных волн. Но тут возникают вопросы:
1. Как эта пробная волна, израсходовав значительную (если не всю) энергию на образование вторичных волн по-прежнему остается "полнокровной", что и фиксирует дифракционная картина?
2. Что такое взаимодействие? "Взаимная связь двух явлений." [15] Стр.65. - отвечает словарь русского языка. "Взаимодействие в физике, воздействие тел или частиц друг на друга, приводящее к изменению состояния их движения." [16] Стр.9, - отвечает энциклопедия. То есть, если волна провзаимодействует с "элементом поверхности", то ее как таковой не станет, а останутся только вторичные волны. Тогда возникает следующий вопрос:
3. Почему фотопластинки фиксируют образование из луча света частицы (фотоны), а не цуг вторичных волн? А так как цуг волн она зафиксировать не может, значит, фотопластинка хоть когда-то должна не "засветиться " при воздействии на нее светом. А такого, как известно, не бывает.
4. Благодаря каким факторам вторичные волны становятся когерентными? Что их обязывает становиться когерентными? Даже если предположить, что свет имеет всегда одну и ту же величину скорости и, следовательно, каждый элементарный лучик обладает одной и той же величиной энергии, которая и рождает одну и ту же "продукцию" - когерентные элементарные волны. Но такой вариант для умозрительного представления если и возможен, то ему не позволит проявиться фактор, изложенный в пункте 3: при взаимодействии волны и препятствия образуется частица, а не волна. Это подтверждает опыт.
Таким образом, принцип Гюйгенса-Френеля если и дает как будто все объясняющую гипотезу, то до тех пор, пока не выявлены его внутренние противоречия. И если эти противоречия корректно не удастся нейтрализовать, то принцип Гюйгенса-Френеля теряет право на существование.
Итак, принцип Гюйгенса-Френеля не в состоянии объяснить Причину дифракции, Причину, которая побуждает луч (волну) отклоняться от первоначального направления. Поэтому ничего не остается, как предложить другой вариант объяснения, другую гипотезу.
Предположим, что в волновой сфере, сфере энергий (сфера - не в смысле поверхности шара) действует тоже закон природы, напоминающий или точно повторяющий закон всемирного тяготения. То есть, что максимумы волн притягиваются, а максимумы и минимумы - отталкиваются. Тогда действительно все очень легко объясняется и не возникает внутренних противоречий.
Вообще-то, данное предположение скорее дань применяемым приемам. Ведь данная работа ставит своей целью реабилитацию классических законов, то есть пытается доказать, что они не имеют ограничений. А те ограничения, которые "признаны" сегодня - скорее недоразумение, чем факт, соответствующий реальной природе. Поэтому в данной работе делается попытка последовательно шаг за шагом показать, где и что было упущено или неправильно интерпретировано людьми, а вина свалена на классическую физику. Поэтому здесь мы за основу принимаем, что закон всемирного тяготения является именно всемирным и не имеет ограничений. И если при анализе всех встречающихся фактов эти ограничения не появятся, значит, их и не было, значит, доказательство фундаментальности классических законов состоялось.
Отсюда следует: пока нет причин считать, что между участниками полевой или волновой субстанцией материи не действует закон тяготения. Ведь материя едина. Вещество и поле - это две стороны ее собственной медали, ее самой. И если тяготение действует в среде вещества, то почему ему не действовать и в среде полевой (волновой) энергии.
Правда, ранее мы говорили, что фактическое взаимодействие осуществляется между веществом и полем, а не между веществом и веществом или полем и полем. Этот факт остается в силе и не подлежит реставрации. Просто тут есть свои тонкости, свои нюансы. И одна из тонкостей или один из нюансов состоит в следующем:
Вещество воспринимает воздействие поля другого вещества, но не реагирует, не воспринимает воздействие своего собственного поля. Почему? Как оно распознает где "свое", а где "чужое" поле? По каким признакам? Ведь два совершенно одинаковых пробных тела безусловно создают вокруг себя совершенно одинаковые по всем вообразимым и не вообразимым параметрам поля. Абсолютно одинаковые! А вещество, вдруг, находит отличия! Не парадокс ли? Кажется, что парадокс, хотя его не должно быть. Его фактически и нет. Этот парадокс кажущийся. Кажущийся из-за того, что мы чего-то не знаем.
Грубо - гравитационное поле можно представить себе как некие силовые линии в виде "стрел" с острием в одну сторону и зазубринами в другую. В свою очередь, элементарные частички вещества имеют "устройство", через которое проходят эти силовые стрелоподобные линии. И это устройство таково, что если к нему стрела попадает острием, то проходит свободно, а если со стороны зазубрин, то застревает в нем и теряет возможность выхода. Поэтому "свои" стрелоподобные линии ориентированы так, что свободно проходят через "свои" устройства, зато у "чужих" ориентация получается противоположной и потому "чужие" обречены застревать в веществе. Конечно, эта модель очень примитивная, но за неимением лучшей, остановимся пока на ней.
Как мы уже говорили, при взаимодействии множества когерентных волн образуются узлы со стоячими волнами, в которых сконцентрирована огромная (сравнительно) энергия. А энергия, как мы знаем из [1.1], равна: E = mc2 . И тут логические построения приводят нас к интересному результату.
В стоячей волне практически сконцентрирована энергия большой величины. Но волна стоячая - неподвижная - следовательно скорость равна нулю. А это означает - согласно правил математики, что и энергия равна нулю:
E = m * 0 = 0. - [1.2]
Но мы знаем точно, что энергия есть, что она не равна нулю. И знаем, что стоячая волна стала стоячей только благодаря тому, что в этой точке встретились две волны, двигавшиеся до этого со встречных направлений со скоростью с. Но математика - есть математика. С ней спорить неразумно. Однако попытаемся разобраться почему.
В точке стоячей волны встретились две волны, двигавшиеся с встречных направлений. Значит, в системе отсчета стоячей волны одна из двигавшихся волн имеет знак плюс, а другая - минус. Сложим их:
V = с + (-c) = с - с = 0. - [1.3]
Да, результат равен нулю и это подтверждает стоячая волна - она не движется, ее движение по величине равно нулю. А энергия что, исчезла? Была, была и, вдруг, ее не стало? С энергией все в порядке. Она как была заложена в волне, так с нею и осталась. Но очевидно, не вся. Все-таки, надо полагать, кое-что расходуется на "создание " интерференционной пространственной структуры. Отсюда можно предположить, что в каждой стоячей волне как бы законсервирована некая часть энергии. Это, по-видимому, и есть потери на сопротивление среды распространению взаимодействия (поля), показанные в работе "Устойчивое равновесие атома без вращения электронов".
Так как мы допускаем, что в стоячих волнах заключена какая-то энергия, следовательно, надо допустить и следующее. По разным причинам скорость волны с одной стороны может быть несколько отличной от скорости с другой. Поэтому фактическая скорость стоячей волны не совсем нулевая, а только близкая нулю. Значит, сама стоячая волна, пусть условно, но по закону сохранения энергии [1.1], уподобляется некоторой массе:
m = E/∆V2 - [1.4]
Масса, конечно, сравнительно небольшая, но учитывая расстояния между ними, дают сравнительно огромнейший эффект. Каждая стоячая волна, обладая свойствами массы, соответственно, создает свое гравитационное поле, которое взаимодействует с соседней и (другими) стоячей волной. Таким образом, между стоячими волнами возникает сила притяжения и хотя она со всех сторон одинаковая, она создает между волнами натяжение. Взаимодействие стоячих волн стремится их сблизить, а гравитационные волны, создающие эти - стоячие, не позволяют сближения. Это и создает жесткость пространственной структуры.
Если сравнить взаимные размеры, расстояния и силы взаимодействия между ними и между атомами, и прикинуть, что это не мешает возникать таким твердым структурам как сталь, гранит, алмаз и пр., то не трудно представить себе какова должна быть жесткость полевой структуры, у которой силы взаимодействия находятся в сравнимом диапазоне, при расстояниях в несколько порядков меньших.
Вот эта жесткость, которая естественно возникает в силу свойств природы к интерференции, и является тем диктатором, который обязывает всем излучениям подчиняться свойствам этой пространственной структуры, являющейся средой для всех видов излучения. Пропорциональное отклонение от этого может возникнуть только тогда, когда напряженность пробного излучения сравнима с напряженностью поля, создающего пространственную структуру.
Поэтому сила, возникающая от взаимодействия стоячих волн, сравнительно мала по сравнению с жесткими параметрами когерентных волн, жесткость которых обусловливается более энергоемким веществом. Таким образом, сила со стороны вещества, вкладываемая в волны, превышает силу, возникающую от тяготения между стоячими волнами.
И совсем другая картина должна складываться, когда волна проходит в непосредственной близости от вещества (кромки щели или отверстия). Здесь хотя и ничтожная доля энергии сконцентрирована в максимуме волны, все же благодаря обратному квадрату расстояния между взаимодействующими объектами сила возникает вполне ощутимая, способная отклонить этот приблизившийся луч от первоначального направления. Это то же свойство (закономерность) природы, которое отклоняет луч, идущий от звезды и проходящий вблизи поверхности Солнца. Хотя этому факту Эйнштейном в теории относительности приписывается совершенно иная причина.
Но закон тяготения, благодаря обратному квадрату расстояния, при котором когда расстояние приближается к нулю, то сила стремительно возрастает, несмотря на то, что во взаимодействии участвует ничтожный по массе партнер, однозначно говорит, что главная роль лежит на нем, и дифракция это подтверждает.
Разумеется, что все это верно и соответствует действительности, если верным окажется предположение (гипотеза) о этом действии закона тяготения в условиях полевой структуры пространства. Верно, если приведенные аргументы не будут опровергнуты убедительными контраргументами.
Таким образом, мы можем прийти к выводу, что интерференция - как свойство природы - способна не только демонстрировать, но и активно формировать тот мир, который мы наблюдаем, в котором мы живем и который пытаемся изучить и понять. Интерференция - это очень фундаментальное свойство природы и это свойство, пожалуй, смело можно поставить рядом с другим: с свойством тяготения.
Вот эти два свойства - два кита - являются первоосновой существовании вселенной, реального мира. Если, конечно, интерференция не является вообще первоосновой всего, в том числе и закона тяготения. Насколько реально это предположение покажет будущее, а сейчас пора приступить к следующему разделу, в котором будем говорить о поле.
1. Интерференция - это свойство природы, которое является одним из первооснов существования реального мира. Но и не исключено, что интерференция в ряду фундаментальных закономерностей (свойств) природы стоит именно на первом (а не на одном из первых) месте.
2. вполне вероятно, что свойство природы интерферировать определяет фактическую структуру и устройство реального мира и имеющееся разнообразие обязано именно свойству интерферировать.
3. Интерференция и дифракция - это реализация одного и того же свойства (закономерности) природы, реализуемые в разных условиях.
4. Очень вероятно, что пики стоячих волн притягивают друг друга по закону тяготения, а пики и противопики - отталкиваются.
5. Свет во время движения - это волна, а остановленный пучек света препятствием - это фотон или то, что подразумевается под фотоном. Свет может быть либо в одном состоянии (волна), либо в другом (частица, фотон), но ни в коем случае не может быть тем и другим одновременно.
6. Свет преобразуется в частицу в соответствии с законом энергии: E=mc2.
Вообще-то, о поле в предыдущем разделе уже кое-что сказано. Здесь немного дополним. Рассматривать поле будем только с классических позиций и совершенно не будем касаться квантовых полей. Разве только несколько замечаний в адрес последних.
Как и в предыдущих разделах, центральное место отводится цитатам из учебной и справочной литературы.
Действительно в свое время понятие поля не было введено в физику ввиду того, что о нем было слишком мало известно. Тогда еще не поняли, что поле реально существует. В последний же век (ХХ) о поле стало известно даже больше того, сколько надо для переосмысления современных неклассических представлений и в классическую физику это понятие просто не пускали. Надо вводить или не надо - это совершенно бессмысленный вопрос.
Классическая физика состоит не из введенных представлений, а из познанных закономерностей реального мира. И если какое-то понятие раскрывает еще одну сущность реального мира, то этому понятию обязательно место в классической физике, а не где-то.
Последний век понятие - классическая физика - порой звучит как нечто нарицательное, а иногда даже и не совсем пристойное. Прискорбный факт, но это действительно ощущается довольно часто. А что такое классическая физика?
Очень многие, а скорее даже большинство авторов так или иначе проводят мысль, что классическая физика - это все то, что было достигнуто (с ошибками и без них) до начала ХХ века. А неклассическая физика - все то, что пошло с начала ХХ века. Некоторые читают, что неклассическая физика - это все то, что пошло от работы А. Эйнштейна 1905 года "К электродинамике движущихся тел" и все последующие работы, относящиеся к классу релятивистских и квантовых, при этом считая классической то, чем закончился девятнадцатый век.
Во всех современных определениях (толкованиях) понятий явно или не явно чувствуется давление релятивистских и квантовых теорий. Поэтому в данной работе под классической физикой понимается естествознание, в котором свойства и закономерности реального мира удается понять и описать в образных моделях, находящихся в согласии с логикой, здравым смыслом и основополагающими законами Галилея-Ньютона. То есть делается упор на естественные (и реальные) свойства мира, а не на придуманные или просто следующие из мертвых математических абстракций. Поэтому и поле - как естественная реальность - входит в круг интересов в этой работе. Тем более, что и А. Эйнштейн тоже считал, что одним понятием вещества в физике не обойтись:
Пытаясь разобраться в сущности поля, не обойтись без четкого определения границ такого понятия как "вакуум физический".
Вот все, что удалось "выудить" о физическом вакууме из большого числа учебной и справочной литературы. Два определения и оба пространство признают вакуумом тогда, когда там отсутствуют частицы вещества. А одно из них требует отсутствия и поля. Так вот, в физическом вакууме может находиться поле или нет? Из нашей литературы четкого ответа не получить. Остается обратиться к логике и здравому смыслу. Во всей нашей "видимой" Вселенной или даже во всей воображаемой вселенной, как мы уже говорили, нет такого места, чтобы там отсутствовало гравитационное поле. Поэтому требовать отсутствия поля в физ
