И дифракционную, и интерференционную картинки можно рассматривать в качестве проекции на экран химических элементов, располагающихся в отверстии (или щели). Размеры проделываемых отверстий и щелей очень малы. Поэтому число химических элементов в отверстиях или щелях поддается исчислению. По этой же причине ограничено количество видимых фотонов, проходящих сквозь отверстие или щель. Впрочем, как и ограничено число частиц остальных типов, движущихся в составе светового луча, – радио, ИК фотонов. Химические элементы, заполняющие отверстие или щель, создают в пролетающих мимо них фотонах Силу Притяжения, которая, соперничая с Силой Инерции, движущей фотоны, приводит к возникновению равнодействующей Силы – т.е. происходит преломление траектории движения фотонов.
Давайте проанализируем, почему на экране, где отображается дифракционная картинка, мы видим максимумы и минимумы освещенности, т.е. светлые и темные полосы. Максимумы, т.е. светлые полосы или кольца – это проекции участков между химическими элементами в отверстии или щели. Там, где фотоны могут проходить беспрепятственно, не встречая на пути химический элемент, мы видим на картинке максимум – светлый участок. А где фотоны натыкаются на химический элемент, мы видим на картинке минимум – темный участок. Каждый химический элемент становится причиной одного минимума – одного темного участка. Промежуток между двумя химическими элементами – это причина максимума – светлого участка. Плавность перехода от светлого участка к темному, т.е. постепенный, а не резкий переход от светлой полосы к темной, объясняется притяжением фотонов химическим элементом. Как известно, с уменьшением расстояния величина Силы Притяжения растет. Поэтому чем ближе к химическому элементу проходит поток фотонов, тем большее их число из этого потока притягивается элементом – поглощается им. Тем самым, происходит ослабление светового луча, проходящего сквозь щель или отверстие. И чем ближе к химическому элементу, тем темнее участок, проецирующийся на экран. Вот так и возникает дифракционная картинка.
Если вы взглянете на дифракционную картинку, неважно, в виде колец или полос, то легко заметите, что в направлении от центрального максимума к периферии ширина полос (колец) постепенно возрастает.
«Интенсивность максимумов убывает в направлении от центра картины». Данный факт легко объяснить притяжением фотонов со стороны химических элементов материала, в котором проделано отверстие (или щели). Эта Сила Притяжения ослабляет световой поток. Химические элементы краев материала поглощают движущиеся фотоны. И чем ближе к периферии, т.е. к краям, тем меньше фотонов доходит до экрана, т.е. тем больше ослабевают максимумы. Тем меньше их яркость.
«В центре дифракционной картины на круглом отверстии может быть светлое или темное пятно». Темное пятно на экране объясняется наличием в центре отверстия химических элементов воздуха. Химический элемент – это препятствие на пути у движущихся фотонов. Там, где фотоны не проходят, на экране темный участок. Соответственно, светлое пятно объясняется свободным пространством в центре отверстия – там нет препятствий на пути у движущихся фотонов, т.е. нет химических элементов воздуха. В результате на экране мы видим светлое пятно.
Рисунок 28. Дифракция – в центре темное пятно и дифракция – в центре светлое пятно
Давайте отвлечемся от пояснения смысла отдельных моментов, встреченных нами в тексте, который посвящен описанию дифракционной картины, и поговорим о том, какие именно элементы воздуха заполняют прорезанные щели и отверстия.
Состав воздуха нашей планеты следующий: азот – 78, 08%, кислород – 20,98%, водород и инертные газы – 0,94%, углекислый газ – 0,03%. Как вы можете видеть, в численном отношении в атмосфере планеты больше всего азота. Кислорода меньше азота более чем в половину. Процент остальных газов весьма невелик. Азот, как известно, это достаточно инертный в реакционном отношении газ. Элементы кислорода характеризуются большими по величине суммарными Полями Отталкивания, нежели элементы азота. По этой причине элементы кислорода в меньшей мере притягиваются элементами вещества материала, в котором проделаны отверстия или щели. Так что практически всегда, когда щели или отверстия проделываются в воздушной атмосфере, они заполнены элементами азота. Поэтому дифракционная картина такого рода – это проекция на экран элементов азота, заполняющих щель или отверстие.
Если же речь идет не о проделанном отверстии или щели, а о прозрачных участках в материале, чередующихся с непрозрачными (Дифракция Фраунгофера на дифракционной решетке), тогда, конечно, ни о каком заполнении элементами азота речи не идет. Просто в прозрачных участках материала достаточно свободного пространства между элементами, для того чтобы между ними могли проходить фотоны.
А теперь снова вернемся к объяснению отдельных моментов явления дифракции, которые мы цитировали ранее.
«Дифракционная картина на диске возникает, когда световая волна встречает на своем пути диск. В точке на экране, лежащей на прямой, соединяющей источник света с центром диска, наблюдается центральный максимум». Материал диска отклоняет в своем направлении движущиеся фотоны. И так как диск круглый, то отклоняющиеся фотоны со всех сторон диска в конечном итоге образуют в совокупности единое световое пятно в центре картины – центральный максимум.
Примерно также можно объяснить следующий факт: «…сужение щели приводит к тому, что центральный максимум расплывается, а его яркость уменьшается (это, естественно, относится и к другим максимумам). Наоборот, чем щель шире…, тем картина ярче, но дифракционные полосы уже, а число самих полос больше». При размерах щели, значительно превышающих длину электромагнитной волны света данного цвета, «в центре получается резкое изображение источника света, т.е. имеет место прямолинейное распространение света»
Данный факт можно объяснить следующим образом. Гравитационные поля элементов материала, в котором проделана щель, имеют большую величину по сравнению с элементами азота, заполняющими щель. Эти гравитационные поля создают Силы Притяжения в движущихся фотонах. Так как материал плотный, то Поля Притяжения образующих его элементов значительные. В фотонах возникает равнодействующая Сила, ее вектор указывает направление, в котором продолжается инерционное движение фотонов, прошедших сквозь щель. Так и происходит рассеивание фотонов – преломление траектории их движения. Именно поэтому – из-за рассеивания – дифракционная картина значительно превосходит размеры щели или отверстия. И чем ближе к краям, тем больше Сила Притяжения со стороны элементов материала и тем на больший угол преломляется траектория фотонов. И чем ближе края друг к другу (чем уже отверстие), тем больше Сила Притяжения химических элементов плотного материала, тем сильнее притягиваются фотоны, движущиеся через отверстие. Тем большее их количество отклоняется к краям – т.е. рассеивается (преломляется). Так и происходит «расплывание» центрального и других максимумов. Уменьшение яркости максимумов происходит из-за поглощения части фотонов элементами материала. Яркость зависит от концентрированности светового луча, а тут она уменьшается. Электромагнитный луч тем более концентрирован, чем большее число частиц в его составе движутся одним и тем же путем.
Естественно, чем шире отверстие, тем дальше края друг от друга и тем меньше Сила Притяжения, вызываемая элементами материала, в котором проделана щель, и тем меньше фотонов поглощается элементами плотного материала, и тем слабее они отклоняются к краям отверстия. Поэтому и происходит уменьшение толщины дифракционных полос – из-за уменьшения степени рассеивания (преломления) света, т.е. уменьшается угол, на который отклоняются движущиеся фотоны. Увеличение яркости дифракционных полос происходит из-за уменьшения числа фотонов, поглощаемых элементами материала. А число полос возрастает, потому что из-за расширения отверстия в нем возрастает число элементов воздуха (азота), ведь каждая темная полоса на экране – это проекция химического элемента.
Очень важное условие для возникновения дифракционной картины – это малые размеры отверстия или щели. Только в этом случае поток фотонов значительно ослабляется за счет поглощения их элементами материала, в котором проделано это отверстие (или щель). Малые размеры отверстия означают, что расстояние от проходящего через отверстие потока фотонов до краев очень мало. А чем меньше расстояние, тем больше величина Поля Притяжения и Силы Притяжения. За счет большой Силы Притяжения поглощается большой процент фотонов из числа проходящих через отверстие. В противном случае, если отверстие слишком большое, края отверстия слишком далеки от центра и Сила Притяжения недостаточна, для того чтобы материал поглощал достаточное число фотонов, проходящих через центр отверстия. И, кроме того, мало преломляются фотоны, проходящие через центр. Именно поэтому «в центре получается резкое изображение источника света».
Возрастание Силы Притяжения элемента происходит при уменьшении расстояния до него. Это имеет место при прохождении видимых фотонов (и частиц другого качества) вблизи плотных тел, элементы которых имеют большую массу. Отклонение происходит для элементарных частиц, движущихся в газообразной среде вблизи самой границы раздела газа и плотного тела или газа и жидкости. Данное явление происходит, к примеру, в освещаемых тончайших щелях и мельчайших отверстиях в плотном материале. В это, возможно, трудно поверить, но отклонение траектории движения света и других частиц происходит при их прохождении вблизи химических элементов любых сред и тел – плотных, жидких, газообразных. В наибольшей мере это относится к плотным телам, в наименьшей – к газообразным.
Геометрическая оптика рассчитана на потоки элементарных частиц, движущихся не вдоль границы раздела газа и твердого тела или газа и жидкости, а на таком расстоянии от краев тел, которое обеспечивает достаточное экранирование гравитационных полей этих тел элементами среды, в которой движутся частицы. Ведь характерная особенность Силовых Полей элементов газовой среды – сочетание Полей Отталкивания и слабых Полей Притяжения. Тем самым, газовая прослойка уменьшает Силу Притяжения со стороны элементов твердых и жидких тел, действующую на пролетающие мимо частицы.
Чем больше масса элементов тела, мимо которого движутся элементарные частицы, тем больше величина возникающей в этих частицах Силы Притяжения. И тем ближе к притягивающим их химическим элементам отклоняются частицы в ходе своего движения.
Угол, на который происходит отклонение траектории частиц от первоначального направления, обратно пропорционален величине Силы Инерции движущейся частицы: ? = 1/FИН, где ? – это угол между вектором Силы Инерции частицы и вектором равнодействующей Силы, FИН – это Сила Инерции частицы. Именно эта формула объясняет, почему видимые фотоны разных цветов отклоняются (преломляются) в разной мере. В частности, красные преломляются в наименьшей степени, а фиолетовые – в наибольшей. Подробнее о механизме и причинах отклонения фотонов разных цветов мы поговорим в статье, посвященной механизму возникновения спектра. Здесь мы лишь поясним факт возникновения радужных полос на дифракционных картинах при освещении их белым (немонохроматическим) светом.
«При освещении щели белым светом центральный максимум имеет вид белой полоски… Боковые максимумы радужно окрашены». Они обращены «фиолетовым краем к центру дифракционной картины». Как уже говорилось, прорезанные щели заполнены элементами азота. К центру щели число элементов уменьшается, а к краям – растет. Т.е. к центру плотность воздуха уменьшается, а к краям возрастает. Это и неудивительно, ведь к краям растет Сила Притяжения, вызываемая элементами материала. Заметим, к слову, что именно этот факт лежит в основе объяснения «длины волны» для разных типов фотонов (и вообще любых видов элементарных частиц). Так вот, из-за малой плотности воздуха в центре расстояния между элементами велики, в результате проходит много фотонов всех цветов – так и получается на экране центральный максимум белого цвета. По мере приближения к краям щели Сила Притяжения растет – в итоге ослабляется поток фотонов. Они поглощаются материалом. Уменьшение числа фотонов в потоке делает заметным процесс их перераспределения, вызванный притяжением со стороны элементов воздуха щели. В итоге мы можем наблюдать, как каждый химический элемент воздуха в щели отклоняет своим притяжением движущиеся фотоны в разной мере. Те, что обладают на момент прохождения через щель большей Силой Инерции, отклоняются (преломляются) в наименьшей мере. Это фотоны, образующие в спектре полосу красного цвета. А те, что обладают наименьшей Силой Инерции, отклоняются в наименьшей мере – это фотоны синего и красного цвета, создающие в совокупности в спектре полосу фиолетового цвета. Именно поэтому каждый из боковых максимумов радужно окрашен и обращен фиолетовым краем в сторону центра дифракционной картины, а красным – в сторону края. Фиолетовый край каждого такого максимума обращен в сторону одного какого-то элемента воздуха, а красный расположен дальше всего от этого элемента.
04. ДЛИНА ВОЛНЫ
Первоначально длина волны была измерена для света – т.е. для потока видимых фотонов. В дальнейшем длину волны измерили и для других типов фотонов – инфракрасных, радио, ультрафиолетовых, рентгеновских, гамма. Длины электромагнитных волн измеряют на интерференционной картине, получаемой при помощи дифракционной решетки. При этом могут либо использовать светофильтры разного цвета, либо нет (измеряют положение полосы того или иного цвета непосредственно на радужных максимумах). Или тем же интерференционным методом при помощи колец И. Ньютона. При этом собственно «длиной волны» называют расстояние между двумя соседними светлыми или темными полосами (кольцами) на экране.
Рисунок 29. Длина волны для света разного цвета
Считается, что светлые (окрашенные, если свет пропущен через светофильтр) полосы (кольца) – это наложения горбов пересекающихся электромагнитных волн, а темные – наложения впадин.
Давайте разберемся, почему у потоков фотонов разного цвета различается расстояние между светлыми и темными полосами (кольцами).
Мы уже не раз говорили о том, что свет – это фотоны видимого диапазона, одна из разновидностей элементарных частиц. Обсуждали мы и то, что видимые фотоны, как все частицы, подчиняются таким законам классической механики, как Закон Инерции и Закон Тяготения. Свет движется от испустившего его источника по инерции. При воздействии на них Полей Притяжения химических элементов среды, в которой или мимо которой они движутся, в них возникает Сила Притяжения. В итоге, по Правилу Параллелограмма, равнодействующая Сила выстраивается в виде диагонали на векторах обеих Сил – Силы Инерции и Силы Притяжения – как на сторонах параллелограмма. Происходит отклонение траектории движения фотонов в соответствии с вектором равнодействующей Силы, т. е. идет процесс преломления траектории фотонов, иначе – их рассеивание.
Сила Притяжения, возникающая в движущихся фотонах под действием суммарных Полей Притяжения материала, в котором проделана щель, приводит к ослаблению потока фотонов. Это очень важное условие для возникновения и дифракционной, и интерференционной картины. Только в этом случае, при сравнительно небольшом числе фотонов, имеющемся на выходе из щели, мы можем заметить их притяжение элементами воздуха в щели. Если отверстия или щели слишком большие по размеру, поток фотонов ослабляется мало, и в итоге мы видим на экране просто светлое пятно. При ослабленном световом потоке мы можем наблюдать проекцию химических элементов щели. Мы можем видеть, как по-разному отклоняются под действием притяжения со стороны химических элементов щели видимые фотоны разного цвета. Если мы ведем речь о получении радужных боковых максимумов при помощи дифракционной решетки Фраунгофера, там можно увидеть, что фиолетовые полосы спектра обращены к центру, а красные – ближе к периферии. Данный факт объясняется притяжением со стороны элементов щели. Ближе к каждому притягивающему элементу щели проходят фиолетовые видимые фотоны. Объясняется это их наименьшей из всех Силой Инерции. Дальше всего от каждого химического элемента проходят фотоны, формирующие в спектре полосу красного цвета. Причина – наибольшая по величине Сила Инерции. Длину волны в этих радужных максимумах измеряют на особом приборе – гониометре. При этом оценивается расстояние от каждой темной полосы до края полосы того или иного цвета в радужном максимуме. Измеряется так называемый угол дифракции – угол между двумя прямыми. Одна из них проходит через один из краев щели, совпадает с окончанием темной полосы и началом радужной т.е. совпадает с прямолинейно распространяющимся световым лучом. Другая прямая соответствует отклонившемуся световому лучу и той или иной цветовой полосе в радужном максимуме. Угол между ними становится углом прямоугольного треугольника. И дальше используется тригонометрическая формула. Длина волны ставится в прямую зависимость от величины синуса угла дифракции. Чем больше длина волны, тем больше синус. А синус – это отношение противолежащего катета к гипотенузе. И противолежащий катет как раз соответствует длине волны. Вот и выходит, что чем больше угол, тем больше длина волны. И так как красная полоса всегда отстоит дальше всего от темной полосы, ее длина волны наибольшая. А фиолетовая полоса всегда ближе всего к темной полосе – ее длина волны наименьшая. Напомню, хотя мы здесь и приводим достаточно подробное описание сути метода, это не означает, что мы разделяем данную точку зрения.
Почему мы видим влияние притяжения только одной стороны каждого химического элемента в щели (отверстии) – той, что обращена к периферии? Т.е. почему мы видим отклонение фотонов только в направлении центра? Причина проста. Со стороны отверстия (щели) Сила Притяжения каждого элемента щели суммируется с Силой Притяжения, вызываемой материалом, в котором проделана эта щель. В итоге сторона химических элементов щели, обращенная к центру, поглощает гораздо больше фотонов. Из-за такого ослабления потока фотонов мы просто не видим происходящего распределения фотонов по цветам – из-за их малого количества, что проходит через эти зоны.
Чем больше суммарное Поле Притяжения химических элементов вещества, в котором проделана щель (т.е. чем больше суммарная масса), тем больше Сила Притяжения, возникающая в движущихся сквозь щель частицах. Помимо этого в частицах Инь (в частицах с массой) возникающая Сила Притяжения всегда больше, нежели в частицах Ян.
Интерференционную и дифракционную картины можно рассматривать в качестве проекции химических элементов воздуха на экран. Элементы воздуха в щели становятся препятствиями для частиц, движущихся сквозь щель. Поэтому места, где в щели (отверстии) располагаются элементы воздуха, проецируются на экран в качестве «темных полос» (в интерференционной картине) или «темных колец» (в дифракционной картине). Соответственно, места, где в щели (отверстии) существуют промежутки между элементами воздуха, проецируются на экран в виде «светлых полос» или «светлых колец», так как сквозь эти промежутки оптические фотоны проходят беспрепятственно. Если видимые фотоны предварительно прошли через светофильтр, то светлые полосы будут окрашены в тот или иной цвет.
Причина возникновения светлых (окрашенных) и темных полос в дифракционной и интерференционной картинах одна и та же. Щели для получения интерференционной картины, так же как и отверстие для получения дифракционной картины проделывают в плотном материале (например, в картоне). Это означает, что масса химических элементов плотного материала выше массы химических элементов воздуха, заполняющего щели или отверстие. Между элементами плотного материала и элементами воздуха в щелях (в отверстии) возникает притяжение благодаря существующим Полям Притяжения химических элементов. Поэтому возле краев отверстия (щели) возникает повышенная плотность элементов воздуха, а в направлении центра их концентрация уменьшается. В соответствии с Законом Всемирного Тяготения, чем ближе к краям отверстия (щели), тем больше величина Силы Притяжения, создаваемой элементами плотного материала, и тем плотнее располагаются друг к другу элементы воздуха. Поэтому ближе к краям концентрация элементов воздуха растет. То же самое явление мы, кстати, можем наблюдать в атмосферах планет (и других небесных тел) – чем ближе к поверхности твердой фазы, тем выше плотность атмосферы.
Не следует забывать, что размеры щели или отверстия чрезвычайно малы. На таком малом расстоянии от краев величина Сил Притяжения, возникающих под влиянием Полей Притяжения элементов плотного материала, очень велика. И эти Силы Притяжения возникают не только в элементах воздуха в щели, но и в элементарных частицах, проходящих сквозь щель. И под действием этих Сил частицы отклоняются к краям щели. И от качества частиц (массы или антимассы) зависит расстояние, на которое они отклоняются от центра к краям, так как от массы частиц зависит величина возникающих Сил Притяжения. Чем больше масса, тем больше Силы и тем на большее расстояние от центра отклоняются частицы. Поэтому, если поток частиц монохроматический, т.е. одного качества, частицы отклоняются и проходят сквозь щель приблизительно на одинаковом расстоянии от краев. Как нам уже известно, в щели (или отверстии) концентрация элементов воздуха к краям возрастает. И на каждом определенном расстоянии от краев концентрация элементов имеет определенное значение. Таким образом, элементарные частицы одного качества, проходящие сквозь щель, отклоняясь на определенное расстояние от краев, являются причиной появления на экране череды окрашенных и темных полос. И расстояние между окрашенными или темными полосами соответствует расстоянию между элементами воздуха в щели в том месте, куда отклонились частицы. Это расстояние между темными или окрашенными полосами на экране в физике носит название длина электромагнитной волны. Концентрация элементов азота в прорезанной щели возрастает к краям постепенно. Поэтому постепенное уменьшение расстояния между полосами незаметно для глаз. Фотоны одного качества проходят через щель, занимая при этом определенный участок этой щели. Однако из-за незаметного и плавного изменения расстояния между химическими элементами мы воспринимаем эти расстояния как одинаковые.
Для получения дифракционной картины в виде колец проделывается одно отверстие. Тогда как для получения интерференционной картины прорезают две или большее число щелей. Почему так?
На интерференционной картине мы видим на равном расстоянии череду светлых и темных полос (максимумов и минимумов). В то время как, проделывая отверстие, мы видим череду светлых и темных колец, а в центре – яркий световой круг. Толщина темных колец к центру уменьшается, а к периферии растет. Толщина светлых колец изменяется прямо противоположно – к центру растет, а к периферии уменьшается.
Но для чего же требуется проделывать две или большее число щелей для получения интерференционной картины? Ведь как уже стало ясно, светлые и темные полосы вовсе не получаются за счет пересечения пространственных волн, проходящих сквозь щели. А дело тут вот в чем. Прорезывание щелей на очень небольшом расстоянии друг от друга ослабляет суммарное гравитационное поле химических элементов плотного материала внутренних краев каждой щели. Связано это с разрывом связей между элементами во время прорезывания, а также с заполнением щелей более легкими элементами воздуха, что также ослабляет гравитационное поле. Известно, что чем больше щелей прорезается и чем они ближе друг к другу, тем больше будет темных и светлых полос и тем светлые будут ярче. Это легко объяснить. Прорезывание щелей приводит к ослаблению гравитационного поля, направленного в щель. И чем больше щелей прорезается и чем ближе они друг к другу, тем больше ослабляется гравитационное поле каждого края каждой щели. Известен факт – чем больше щелей, тем ярче светлые полосы. Это объясняется как раз уменьшением суммарной Силы Притяжения со стороны материала, в котором проделаны щели. Эта Сила Притяжения обычно ослабляет интенсивность светового потока, приводя к поглощению фотонов. А из-за ослабления этой Силы большее число фотонов проходит за единицу времени через щели, достигая экрана, и тем ярче полосы.
Что касается получения дифракционной решетки путем нанесения резцом штрихов на твердый материал, например, на стекло, то в этом случае углубления в материале также ведут к ослаблению суммарного Поля Притяжения материала. А эффект тот же, что и при прорезании.
А сейчас объясним еще один факт, который мы уже упоминали чуть выше. На дифракционной картине, получаемой путем проделывания отверстия, мы видим череду светлых и темных колец, а в центре – яркий световой круг. Толщина темных колец к центру уменьшается, а к периферии растет. Толщина светлых колец изменяется прямо противоположно – к центру растет, а к периферии уменьшается. Уменьшение к центру и увеличение к периферии толщины темных колец объясняется зависимостью от расстояния величины Сил Притяжения. Чем ближе к краям, тем больше суммарная Сила Притяжения, вызываемая в фотонах химическими элементами материала, в котором проделано отверстие. И наоборот – чем дальше от краев и ближе к центру отверстия, тем эта Сила меньше. Каждый темный круг – это проекция элементов азота, заполняющих отверстие. Как мы уже выяснили, элементы в отверстии отклоняют в своем направлении фотоны, причем фотоны с меньшей «длиной волны» (с меньшей Силой Инерции) отклоняются в большей мере. Эти же типы фотонов в большей степени поглощаются элементами материала. Это означает, что чем ближе к краям отверстия, тем больший процент такого типа фотонов поглощается – выхватывается из светового потока. И поэтому ближе к краям мы можем видеть на экране области проекции, показывающие, как обычно проходят эти фотоны, темными, так как эти фотоны поглотились материалом.
Соответственно, объяснение, почему толщина светлых колец растет к центру и уменьшается к периферии, прямо противоположное. Однако причина та же. Силы Притяжения материала к краям растут, а к центру уменьшаются. В связи с этим к центру световой поток ослабляется притяжением меньше. А к периферии больше. И к центру всех видов фотонов, в том числе и более коротковолновых, поглощается материалом меньше, а значит, через отверстие проходит больше, и поэтому области проекции на экране высвечиваются падающими туда фотонами, так они не поглотились материалом, а прошли через отверстие. Вот и все объяснение.
Вывод. Как вы видите, для объяснения причин появления темных и светлых полос и колец на экране позади очень маленьких щелей или отверстий вовсе нет смысла изобретать некую волновую теорию света. Достаточно более детально проанализировать произведенные опыты с точки зрения корпускулярной концепции, используя Законы классической механики. Так называемая длина волны света (длина электромагнитной волны) обусловлена различной величиной угла, на который отклоняется под действием элементов щели или отверстия траектория движущихся по инерции фотонов от первоначального направления. Что касается расстояния между темными или светлыми полосами при освещении щелей монохроматическим светом, то в этом случае величина расстояния обусловлена не чем иным, как расстоянием между химическими элементами в щели.
05. ТЕОРИЯ ЦВЕТА. ШЕСТЬ ЦВЕТОВ РАДУГИ. СКОРОСТЬ СВЕТА
Напомним имеющиеся сведения о видимых фотонах.
Видимые фотоны (фотоны видимого диапазона) – это элементарные частицы Физического Плана, относящиеся к диапазону значений, в котором постепенно изменяющейся величиной является количество Эфира, исчезающего в частице в единицу времени. Помимо этого, любая частица в пределах данного диапазона может обладать любым из трех возможных значений, указывающих на количество творимого в единицу времени Эфира. На шкале частот электромагнитных волн видимые фотоны располагаются между диапазоном ультрафиолетовых фотонов (еще более коротковолновых, чем видимые) и диапазоном инфракрасных фотонов (более длинноволновых, чем видимые).
В спектре между полосами разного цвета нет четких границ. Одна полоса плавно переходит в другую. Всего цветовых полос в спектре шесть, а не семь. «Установление именно семи основных цветов спектра в известной степени произвольно: Ньютон стремился провести аналогию между спектром солнечного света и музыкальным звукорядом» (Энциклопедия Юного Физика, статья «Дисперсия света»).
Наше цветовое восприятие основано на способности воспринимать количество Эфира, творимого в единицу времени видимыми фотонами. Именно количество творимого, а не поглощаемого.
Три основных цвета – красный, желтый и синий – это три возможных значения количества творимого Эфира. При этом частицы абсолютно любого Плана на любом его уровне могут иметь любое из трех данных возможных значений количества творимого эфира, но видеть мы способны только видимые фотоны.
Три дополнительных цвета – оранжевый, зеленый и фиолетовый. Они формируются видимыми фотонами трех основных цветов.
Как уже не раз говорилось, частицы трех основных цветов – синего, желтого и красного – характеризуются строго определенным количеством творимого в единицу времени Эфира. Красные частицы творят наибольшее из всех возможных количество Эфира. Синие – наименьшее. А желтые по количеству творимого Эфира располагаются между красными и синими.
В то же время величина, характеризующая скорость исчезновения Эфира, может принимать очень много значений в пределах даже небольшого диапазона в составе какого-то Плана. Именно поэтому среди видимых фотонов и красного, и желтого, и синего цветов есть частицы, в которых в единицу времени исчезает большее количества Эфира, а есть частицы, в которых исчезает меньшее количество Эфира.
Поле Отталкивания у частицы рождается, когда скорость творения в ней Эфира больше скорости разрушения (исчезновения). А Поле Притяжения появляется, когда скорость разрушения Эфира превышает скорость творения.
У красных видимых фотонов скорость творения Эфира больше скорости исчезновения. Именно поэтому они характеризуются Полем Отталкивания. Однако среди этих красных видимых фотонов есть частицы с большими Полями Отталкивания, и есть с меньшими. Объясняется это как раз тем, что существуют красные видимые фотоны с разной скоростью исчезновения Эфира. Чем больше скорость исчезновения Эфира, тем меньше Поле Отталкивания. И, соответственно, чем меньше скорость исчезновение Эфира, тем больше Поле Отталкивания.
Все примерно то же самое можно сказать в отношении видимых фотонов желтого и синего цветов. С той лишь разницей, что у них вместо Полей Отталкивания – Поля Притяжения. У желтых и синих видимых фотонов скорость исчезновения Эфира больше скорости творения. Именно поэтому они характеризуются Полями Притяжения. При этом у синих скорость творения Эфира меньше, чем у желтых. Однако и среди синих видимых фотонов, и среди желтых есть частицы с большими Полями Притяжения, и есть с меньшими. И объясняется это именно тем, что существуют синие и желтые видимые фотоны с разной скоростью исчезновения Эфира. Чем больше скорость исчезновения Эфира – как у синих, так и у желтых – тем больше Поле Притяжения. Соответственно, чем меньше скорость исчезновения Эфира, тем меньше Поле Притяжения.
Мы уже говорили в Части, посвященной механике элементарных частиц, о том, термин Поле Притяжения синонимичен термину масса, а термин Поле Отталкивания – термину антимасса. Частицы с антимассой всегда легче частиц с массой. Если обе частицы с антимассой, то легче та из них, у которой ее величина больше. Если обе частицы с массой, то тяжелее та, у которой масса больше.
Когда видимые фотоны испускаются или отражаются химическими элементами, после этого они движутся по инерции. Любая элементарная частица, находящаяся в состоянии инерционного движения, обладает Полем Отталкивания – т.е. антимассой. Точнее, Поле Отталкивания существует только в заднем полушарии частицы (заднем – по ходу движения). Появление Поля Отталкивания – т.е. изменение качества частицы – это пример проявления трансформации. Таким образом, вес видимых фотонов (и других типов элементарных частиц) можно оценивать в двух случаях: 1) вне трансформации; 2) в состоянии трансформации.
В состоянии инерционного движения видимые фотоны трансформированы и поэтому однозначно легче их же самих в неподвижном состоянии.
Среди красных видимых фотонов можно выделить красные легчайшие – т.е. с наибольшими Полями Отталкивания (и вне состояния трансформации), красные средней легкости – с меньшими Полями Отталкивания, красные наименьшей легкости – с самыми маленькими Полями Отталкивания среди всех красных видимых фотонов. Именно красные видимые фотоны средней тяжести образуют в спектре полосу красного цвета. А вот самые тяжелые входят в состав полосы оранжевого цвета.
Точно так же можно классифицировать желтые и синие видимые фотоны – желтые или синие легкие, желтые или синие средней тяжести, желтые или синие тяжелые. Желтые легкие видимые фотоны обладают наименьшими Полями Притяжения не только среди желтых, но и среди всех видимых фотонов. У желтых средней тяжести Поля Притяжения больше, чем у желтых легких, а у желтых тяжелых они еще больше. Желтые легкие входят в спектре в состав полосы оранжевого цвета. Желтые средней тяжести – в состав полосы желтого цвета. И, наконец, желтые тяжелые входят в состав полосы зеленого цвета.
Среди синих наибольшими Полями Притяжения обладают тяжелые синие видимые фотоны, наименьшими – легкие, а средними – синие средней тяжести. При этом Поля Притяжения любых синих видимых фотонов больше Полей Притяжения любых желтых. Синие легкие входят в состав зеленой полосы спектра. Синие средней тяжести – в состав полосы синего цвета. Синие тяжелые входят в состав фиолетовой полосы.
Когда видимые фотоны начинают инерционное движение, им сообщается первоначальная скорость. При одинаковой первоначальной скорости у видимых фотонов трех основных цветов разной массы формируется разное по величине Поле Отталкивания. Естественно, что наибольшие значения оно будет принимать у видимых фотонов красного цвета, а наименьшие – у синих, так как у красных и вне процесса трансформации есть Поля Отталкивания, а у синих вне трансформации присутствуют Поля Притяжения, наибольшие по величине среди всех видимых фотонов.
В процессе инерционного движения видимые фотоны объединяются в составе дополнительных цветов вследствие возникающего у них одинакового Поля Отталкивания.
Здесь сразу же следует обговорить один очень важный момент, касающийся того, что происходит в любом потоке фотонов (элементарных частиц). Испущенные каким-либо источником света, они движутся от него по инерции. Однако, как вы помните, лишь у частиц Ян инерционное движение равноускоренное. У частиц Инь оно равнозамедленное. Это означает, что если бы частицы Инь двигались в одиночестве (монохроматически), то их движение достаточно быстро прекратилось бы. По крайней мере, они не смогли бы преодолевать огромные космические расстояния. В то же время частицы Ян, напротив, разгонялись бы до неимоверных скоростей и сообщали бы всему, с чем они сталкивались при этом, колоссальнейшие энергии. Но благодаря тому что в любом потоке света присутствуют фотоны разного качества (не забывайте также про ИК- и радио-фотоны), происходит своего рода выравнивание скорости. Фотоны Ян ускоряют Инь, подталкивая и отдавая частично испущенный Эфир. Фотоны Инь тормозят Ян, вынуждая толкать себя и забирая часть Эфира у Ян. В итоге поток фотонов движется с некоей средней скоростью, которая и известна нам как скорость света. 299 792,5 км/с – это скорость света в свободном пространстве (вакууме). Как известно, в более плотных средах скорость света всегда меньше, чем в менее плотных. Если начать экспериментировать с качественным составом излучения – убавлять или прибавлять число частиц Ян или Инь – можно будет убедиться, что изменится и скорость этого светового потока. Так что скорость света – величина непостоянная. Следует также учитывать первоначальную скорость, придаваемую фотонам в испускающем их источнике света. Например, более разогретые звезды (более массивные) придают фотонам большую первоначальную скорость, нежели более холодные. Хотя в дальнейшем все равно происходит выравнивание скорости потока, но различным оказывается время, которое для этого требуется.
Торможение частиц Ян в потоке приводит к ослаблению их Поля Отталкивания. Причем, чем больше скорость разрушения Эфира и меньше скорость творения, тем в большей мере будет ослабевать Поле Отталкивания, т.е. тем меньше будет Сила Инерции, заставляющая частицы двигаться вперед. К примеру, красные УФ фотоны всегда будут иметь в потоке меньшее Поле Отталкивания (меньшую Силу Инерции), нежели те же красные фотоны, но видимого диапазона. А все потому, что у УФ фотонов скорость разрушения Эфира больше.
Для частиц Инь движение в общем потоке приводит к явлению, обратному торможению, – к поддержанию их инерционного движения. Однако здесь тоже есть свои ограничения. Чем больше скорость разрушения и меньше скорость творения Эфира, тем слабее поддерживается движение. Т.е. тем меньше Поле Отталкивания (меньше Сила Инерции). К примеру, синие видимые фотоны в составе фиолетового цвета всегда обладают меньшим Полем Отталкивания (меньшей Силой Инерции), нежели синие видимые фотоны в составе полосы зеленого цвета. А вот Поля Отталкивания синих видимых фотонов и красных УФ совпадают. Но подробнее об этом в дальнейшем.
Вернемся к цветам радуги.
Первое совпадение величины Полей Отталкивания мы можем наблюдать у красных тяжелых видимых фотонов и у желтых легких – в полосе оранжевого цвета. Красные тяжелые видимые фотоны характеризуются небольшими по величине Полями Отталкивания. Они творят в единицу времени максимально возможное количество Эфира. Но поглощают также очень много Эфира. Почти столько же, сколько творят, но все же меньше. Потому-то у них и есть Поле Отталкивания. Инерционное движение фотона относительно эфирного поля в той или иной мере обеспечивает потребность частицы в поглощаемом Эфире, что позволяет ей испускать творимый Эфир – частично или полностью. Насколько обеспечивается потребность частицы в поглощаемом Эфире и какой по величине в результате будет скорость испускания Эфира, зависит от количества поглощаемого и творимого ею Эфира. Желтые легкие видимые фотоны творят в единицу времени среднее возможное количество Эфира. А поглощают меньше Эфира, чем красные тяжелые. Поэтому вне трансформации они характеризуются небольшими Полями Притяжения. Из-за того что желтые легкие творят меньше Эфира, чем красные тяжелые, но и исчезает в них меньше Эфира, у частиц обоих типов возникает в процессе инерционного движения одинаковое по величине Поле Отталкивания. В результате, в ходе инерционного движения от испустившего их химического элемента в составе потока света красные тяжелые и желтые легкие видимые фотоны будут обладать одинаковым Полем Отталкивания. Вместе взятые, красные и желтые видимые фотоны формируют в спектре полосу оранжевого цвета.
Второе совпадение величины Полей Отталкивания мы можем наблюдать у желтых тяжелых и у синих легких видимых фотонов – в составе полосы зеленого цвета. Желтые тяжелые видимые фотоны характеризуются небольшими по величине Полями Притяжения. Они творят в единицу времени среднее возможное количество Эфира. Исчезает в них гораздо больше Эфира, чем творится. По этой причине у них и есть Поля Притяжения. Синие легкие видимые фотоны творят в единицу времени минимальное возможное количество Эфира. А исчезает в них меньше Эфира, чем в желтых тяжелых. Поэтому вне трансформации они характеризуются Полями Притяжения, большими по величине, чем у желтых тяжелых. Из-за того что синие легкие творят меньше Эфира, чем желтые тяжелые, но и исчезает в них меньше Эфира, у частиц обоих типов возникают в процессе инерционного движения одинаковые по величине Поля Отталкивания. В итоге, в ходе инерционного движения от испустившего их химического элемента в составе общего потока желтые тяжелые и синие легкие видимые фотоны станут двигаться с одинаковой скоростью.
Вместе взятые, желтые и синие видимые фотоны формируют в спектре полосу зеленого цвета.
И, наконец, третье совпадение величины Полей Отталкивания наблюдается в процессе формирования полосы фиолетового цвета. Это цвет особый, так как в его состав входят не только видимые, но и ультрафиолетовые фотоны. Синие фотоны в составе фиолетового цвета относятся к видимому диапазону, а красные – к ультрафиолетовому. Итак, фиолетовый цвет составляют синие тяжелые видимые фотоны и красные легкие ультрафиолетовые. Синие тяжелые видимые фотоны творят в единицу времени наименьшее возможное количество Эфира, а исчезает в них Эфир с наибольшей скоростью из всех синих видимых фотонов. В результате они характеризуются наибольшими среди всех видимых фотонов Полями Притяжения. Красные ультрафиолетовые фотоны творят в единицу времени наибольшее возможное количество Эфира, а исчезает в них больше Эфира по сравнению с красными тяжелыми видимыми фотонами. Они характеризуются Полями Отталкивания, меньшими по величине, чем Поля Отталкивания красных тяжелых видимых фотонов. Из-за того что видимые синие тяжелые творят меньше Эфира, чем ультрафиолетовые красные легкие, но и исчезает в них меньше Эфира, у частиц обоих типов возникает в процессе инерционного движения одинаковое по величине Поле Отталкивания. В результате, в ходе инерционного движения от испустившего их химического элемента в составе общего потока синие видимые тяжелые и красные ультрафиолетовые легкие фотоны станут двигаться с одинаковой скоростью.
Вместе взятые, синие видимые и красные ультрафиолетовые фотоны формируют в спектре полосу фиолетового цвета.
Помимо упомянутых красных тяжелых и красных средней тяжести оптических фотонов, естественно, существуют и красные легкие видимые фотоны. Мы их не способны видеть. Однако они вместе с синими тяжелыми инфракрасными, которые мы тоже не видим, формируют фиолетовый инфракрасный цвет. Если бы мы могли его видеть, то он был бы таким же фиолетовым, как и видимый.
06. МЕХАНИЗМ ВОЗНИКНОВЕНИЯ СПЕКТРА
Давайте рассмотрим, что такое спектр, а также почему и как он возникает.
В физических экспериментах спектры обычно получают, пропуская свет либо сквозь призму, либо сквозь узкие щели или крошечные отверстия в плотном материале. На основании способа получения спектры бывают призматические и интерференционные.
Спектр – это видимый на экране ряд из шести цветов, плавно переходящих один в другой. Спектр образован видимыми фотонами различного качества.
Как уже говорилось, световой луч – это путь, проходимый видимыми фотонами (элементарными частицами – в более широком смысле) в среде. Иначе можно сказать, что это путь, «прожигаемый» видимыми фотонами (элементарными частицами). Причем, фотоны (элементарные частицы) в составе светового луча, испускаемого источником света, движутся все вместе. Это означает, что видимые фотоны разного качества не движутся разными путями. Тогда почему на экране мы видим полосы разного цвета? Потому что происходит следующее.
Вначале рассмотрим механизм разложения света при помощи стеклянной треугольной призмы. И.Ньютон использовал в своих опытах именно такие призмы. Треугольная призма имеет три вершины и три основания. Призму в опыте располагали одной из вершин вниз, а противолежащим ей основанием вверх. Как мы помним, фиолетовая полоса в спектре лежала на экране ближе к основанию, а красная – ближе к вершине.
Рисунок 30. Опыт И. Ньютона по разложению светового луча в спектр
Основание призмы содержит больше химических элементов, чем вершина. Поэтому суммарное гравитационное поле у основания призмы больше, чем у ее вершины. Именно этот факт наряду с ограничением количества света, падающего на призму, становится причиной появления на экране радужных полос – спектра. Объяснение достаточно простое. Мы уже приводили его ранее. Повторим в общих чертах.
Химические элементы стекла, из которого состоит призма, – кремний, кислород и примеси металлов. Кремний и примеси металлов характеризуются наибольшими Полями Притяжения по сравнению с кислородом.
Химические элементы стекла призмы создают Силу Притяжения в фотонах, входящих в призму. Соответственно, суммарная Сила Притяжения к основанию призмы оказывается больше Силы Притяжения к ее вершине, так как общее число элементов в основании больше. Сила Притяжения со стороны вершины невелика. Она ослабляет действие Силы Притяжения основания, но столь незначительно, что почти незаметно.
У каждого фотона, входящего в вещество призмы, есть Сила Инерции, двигающая его вперед. Причем, как уже говорилось в теории цвета, существуют фотоны трех основных цветов: синего, желтого и красного – с разной величиной количества разрушаемого Эфира. При движении в составе общего потока у видимых фотонов разного качества оказывается разная по величине Сила Инерции. Сила Притяжения и Сила Инерции взаимодействуют в каждом фотоне в соответствии с Правилом Параллелограмма. Равнодействующая Сила оказывается диагональю параллелограмма, выстроенного на векторах обеих Сил как на сторонах. В итоге каждый фотон отклоняется на строго определенный угол в соответствии с направлением вектора равнодействующей Силы. И результат этого отклонения мы можем наблюдать на экране в виде спектра, где фотоны с разной Силой Инерции отклоняются от первоначальной траектории на свой собственный угол.
Мы можем наблюдать разделение светового луча на спектр, потому что в призму входит очень небольшое количество видимых фотонов. Помните, в опыте мы ограничиваем количество света, проделывая отверстие в плотной шторе? Если бы призму освещал дневной уличный свет, мы бы не увидели на экране спектр. Объясняется это тем, что яркость суммарного пропускаемого и отражаемого света при дневном освещении была бы столь велика, что превышала бы порог различения для нашего зрительного анализатора. Такой яркий свет мы характеризуем как белый.
Теперь давайте разберем, как возникают спектры в дифракционной и интерференционной картинах.
Вот описание интерференционной картины. «Если использовать белый свет, представляющий собой непрерывный набор длин волн от 0,39 мкм (фиолетовая граница спектра) до 0,75 мкм (красная граница спектра), то интерференционные максимумы для каждой длины волны будут… смещены друг относительно друга и иметь вид радужных полос. Только для m=0 (m – это максимум, – прим. авт.) максимумы всех длин волн совпадают, и в середине экрана будет наблюдаться белая полоса, по обе стороны которой симметрично расположатся спектрально окрашенные полосы максимумов первого, второго порядков и т.д. (ближе к белой полосе будут находиться зоны фиолетового цвета, дальше – зоны красного цвета)» (Т.И.Трофимова, «Курс физики», стр. 279).
А вот описание дифракции Фраунгофера на одной щели. «При освещении щели белым светом центральный максимум имеет вид белой полоски; он общий для всех длин волн (при ? = 0 разность хода равна нулю для всех ?). Боковые максимумы радужно окрашены, так как условие максимума при любых m различно для разных ?. Таким образом, справа и слева от центрального максимума наблюдаются максимумы первого…, второго… и других порядков, обращенные фиолетовым краем к центру дифракционной картины. Однако они настолько расплывчаты, что отчетливого разделения различных длин волн с помощью дифракции на одной щели получить невозможно» (Т.И.Трофимова, «Курс физики», стр. 291).
В стеклянной призме проводящей средой для видимых фотонов были элементы кислорода, входящие в состав стекла. А в отверстиях и щелях, проделанных в плотном материале, – главным образом, азот воздуха. Однако причина возникновения и призматического спектра, и дифракционно-интерференционного одна и та же – гравитационные поля химических элементов. В призме это притяжение со стороны преобладающего числа элементов в основании. А в отверстии или щели это притяжение со стороны химических элементов воздуха, сочетающееся с ослаблением потока света за счет притяжения фотонов элементами плотного материала, в котором отверстия проделаны.
Любая дифракционно-интерференционая картина – это проекция на экран химических элементов, заполняющих щели или отверстие. Темные участки соответствуют расположению химических элементов. Спектр мы можем наблюдать только вследствие того, что узкая щель (или отверстие) пропускает довольно мало видимых фотонов, значительная часть их к тому же поглощается элементами материала, в котором проделана щель (или отверстие). Именно ослабление светового потока дает нам возможность заметить, как химические элементы щели (отверстия) отклоняют своим притяжением движущиеся фотоны. Фотоны движет Сила Инерции. Конкуренция Силы Инерции и Силы Притяжения со стороны каждого химического элемента в щели или отверстии приводит к возникновению равнодействующей Силы. Вектор этой Силы укажет направление, в котором станут двигаться фотоны. Так и возникают радужные максимумы на экране.
07. ЭНЕРГИЯ, СИЛА, ИМПУЛЬС, КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ, ТЕПЛОРОД
В физике существует немалая путаница, связанная с использованием понятий энергия, сила, импульс и кинетическая энергия.
Несмотря на то что эти четыре понятия существуют в физике независимо друг от друга, их смысл одинаков.
Само слово «энергия» с греческого переводится как «действие». И в физике трактуется как «общая количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи» (Физический Энциклопедический Словарь). Таким образом, когда мы говорим об энергии того или иного тела, нас интересует действие, которое оно может оказать на другие тела.
Понятие сила существует в науке еще с античных времен. К примеру, изучением сил занимались в свое время Архимед и Аристотель. Можно сказать, новую жизнь дал этому понятию И. Ньютон в своих Законах механики. Сила в классической механике (механике Ньютона) – это «мера механического действия на данное материальное тело других тел» (см. ФЭС под редакцией А.М. Прохорова, «Сила»). Таким образом, когда говорят о силе, которой обладает какое-либо тело, также интересуются действием, которое это тело оказывает на другие тела (так и в случае энергии).
Слово «импульс» произошло от латинского impulsus, что означает «удар, толчок». Импульс определяют как «количество движения» и рассматривают в качестве меры механического движения. Слова «удар» и «толчок» наводят на мысль, что понятие импульс родилось в механике по той же причине, по которой были введены энергия и сила, т.е. для того чтобы узнать, какое воздействие может оказать то или иное движущееся тело на тела, встречающиеся ему на пути. «Еще в первой половине XVII века понятие импульса введено Рене Декартом. Так как физическое понятие массы в то время отсутствовало, он определил импульс как произведение “величины тела на скорость его движения”. Позже такое определение было уточнено Исааком Ньютоном. Согласно Ньютону, “количество движения есть мера такового, устанавливаемая пропорционально скорости и массе”» (см. Википедия, «Импульс»).
И, наконец, кинетическая энергия – половина произведения массы тела на его скорость. В 1829 году этот термин впервые использовал Гюстав Гаспар Кориолис. Что такое энергия, мы уже говорили, – это действие. А «кинетическая» от греческого kinezis – движение. Таким образом, в этом термине мы снова можем наблюдать стремление ученых выяснить, какое воздействие оказывают движущиеся тела на другие тела, встречающиеся им на пути.
Давайте вспомним формулы, описывающие все четыре указанные выше понятия. Все четыре представляют собой произведение двух физических величин – массы и скорости. Конечно, формулы, описывающие произведение данных величин, полностью не соответствуют друг другу. Лишь формула импульса представляет собой в чистом виде произведение массы и скорости – p=mv. В формуле для кинетической энергии присутствует коэффициент ? и скорость возведена в квадрат – T=mv?/2. А в формуле для силы» вместо скорости стоит ускорение – F=ma. Но причина последнего факта проста. И. Ньютон, выводя данную формулу, стремился поставить знак равенства между действием (давлением), оказываемым на другие тела теми телами, которые просто инерционно движутся в атмосфере по поверхности планеты или относительно ее, и действием (давлением) тел, обусловленным Полем Притяжения планеты (в частности, Центростремительным Полем Притяжения Земли). А гравитационное поле планеты (например, Земли) заставляет другие тела меньшего размера в его составе падать в направлении центра планеты с ускорением. Вот поэтому в формуле для силы у И.Ньютона появилось ускорение вместо скорости. Задумайтесь, ведь тело, движущееся механически, а не под действием гравитации, может двигаться как угодно – равномерно или с ускорением. Это не главное. Величина импульса, энергии или кинетической энергии также может меняться за счет приращения или уменьшения скорости. Главное, что все три формулы объединяет наличие в них произведения массы и скорости и отсутствие других физических величин.
Знаменитейшую формулу А. Эйнштейна – Е=mc? – также можно внести в этот список, хотя он и составлял ее для описания закономерностей перемещения фотонов. В его формуле также фигурируют энергия, масса, скорость и ничего более.
Таким образом, исходя из сказанного выше, становится ясно, что данные четыре величины выполняют в физике одну и ту же функцию, так же, как и соответствующие им формулы. Они стремятся определить и измерить то, что заставляет движущиеся тела оказывать давление на встречные тела (и даже сдвигать их с места или разрушать их). Именно это неведомое «нечто» именуют энергией, силой, импульсом и кинетической энергией. Это нечто способно переходить от одного тела к другому. Например, в механике говорится, что тела способны передавать свой импульс другим телам. Импульс при соударениях в той или иной мере переходит от тела к телу, но при этом его общее численное значение остается неизменным – Закон сохранения импульса. Примерно об этом же повествует и Закон сохранения энергии. Нечто, именуемое энергией и содержащееся в движущемся теле, при его соударении с другими телами не исчезает и может передаваться этим другим телам.
Закона сохранения силы и Закона сохранения кинетической энергии не существует. Но их можно ввести, и тогда вместе с вышеупомянутыми Законами сохранения энергии и импульса они станут выполнять в физике одну и ту же функцию. А именно – указывать на то, что движущееся тело обладает чем-то, что сохраняется при соударениях и может передаваться другим телам.
Помните теплород, концепция которого господствовала одно время в научных кругах? Ученые полагали, что в нагреваемых телах возрастает содержание некоего теплорода, который как раз и отвечает за состояние нагрева тела, за его возросшую температуру. «Теплород – по распространенным в XVIII – начале XIX веков воззрениям, невесомая материя, присутствующая в каждом теле и являющаяся причиной тепловых явлений. Теория теплорода была отвергнута в результате испытаний, что послужило опорой для принятия молекулярно-кинетической теории в середине XIX века» (см. Википедия, «Теплород»). Можно только удивляться тому, насколько правы были создатели и сторонники концепции теплорода.
Скажите, случайно ли на протяжении многих веков ученые так упорно сохраняют и поддерживают идею о том, что тела в процессе движения или в процессе нагрева могут обладать чем-то невидимым, но очень реальным, обладающим способностью перемещать тела. Названий для этого нечто можно придумать сколько угодно: энергия, сила, импульс, кинетическая энергия, теплород, флогистон, флюид… Смысл останется неизменным.
Давайте взглянем на этот вопрос с позиции эзотерики. Чем может быть энергия (сила, импульс, кинетическая энергия, теплород), как ни Эфиром (Духом), который творится и исчезает в элементарных частицах (Душах). Эту же взаимосвязь между понятиями теплород и Эфир наблюдала Е. П. Блаватская, цитируя Элифаса Леви: «Астральный Свет, этот электромагнитный эфир, этот жизненный и сияющий теплород…» («Тайная Доктрина», том 1). Напомним, что Эфир – это не субстанция, не материя. Нет, это возмущение в пространстве, «рябь».
А теперь давайте обсудим, почему величина массы тела влияет на величину его энергии (силы, импульса, кинетической энергии).
Начнем с того, что тела, как известно, состоят из химических элементов, а химические элементы – из элементарных частиц.
Дальше. Масса – это Поле Притяжения. Масса тела складывается из Полей Притяжения всех частиц с такими Полями в составе элементов данного тела.
Масса тела – величина непостоянная. Можно уменьшить массу тела двояко. Во-первых, это трансформация частиц (полная или частичная) в составе элементов данного тела. Трансформация – это нагрев. Полная трансформация частиц в составе элементов тела происходит при его движении. Можно рассматривать уменьшение массы тела за счет трансформации частиц в его составе в качестве истинного уменьшения массы. А во-вторых, мнимое уменьшение массы происходит тогда, когда частицы с Полями Отталкивания накапливаются на поверхности химических элементов. В этом случае, раз трансформации частиц нет, нет и уменьшения массы элементов тела. Однако из-за экранирования частиц с Полями Притяжения частицами с Полями Отталкивания уменьшается проявление вовне суммарного Поля Притяжения элемента. Это и есть мнимое уменьшение массы элементов тела – а значит, и массы самого тела.
Если мы возьмем два тела, движущихся в одинаковой среде с равной скоростью, то из этих двух тел более сильным (более энергичным, более импульсивным) будет тело с большей массой – т.е. с большим суммарным проявляющимся вовне Полем Притяжения.
При чем же тут масса тела? А вот при чем.
Тело, чью энергию (силу, импульс) мы измеряем, движется по инерции. Условия, в которых протекает его движение, могут быть любыми: идеальными (пустое пространство) и реальными (пространство заполнено элементарными частицами и химическими элементами).
Что касается вещества, из которого состоит исследуемое тело, то оно также может быть любым. Веществ в составе небесных тел существует невообразимо много, так как существует множество типов химических элементов, и они всевозможно сочетаются друг с другом. Это означает, что вещество исследуемого тела может быть абсолютно любым: твердым, аморфным, жидким, газообразным, смешанным (жидкость или газ в твердой оболочке). И качественно-количественный состав элементов вещества может быть абсолютно любым! Классически мы исследуем инерционное движение твердых тел. Однако инерционно двигаться может тело в любом агрегатном состоянии.
Какими бы ни были вещества, из которых состоят два наших исследуемых тела, чью энергию (силу, импульс, кинетическую энергию) мы сравниваем, состоят они из химических элементов. А химические элементы состоят из элементарных частиц. В химическом элементе любого типа есть как частицы с Полями Притяжения, так и частицы с Полями Отталкивания. И любой элемент характеризуется одновременно как массой (суммарным Полем Притяжения), так и антимассой (суммарным Полем Отталкивания). Соответственно, этими же характеристиками обладает и тело, состоящее из химических элементов, оно имеет и массу, и антимассу. У разных типов химических элементов по-разному проявляются вовне их масса и антимасса. У химических элементов в составе газообразных тел преобладает проявление вовне антимассы (Поля Отталкивания). У химических элементов в составе жидких тел проявление вовне массы и антимассы выражено примерно в равной мере. А вот у элементов твердых тел преобладает проявление вовне массы (Поля Притяжения).
Если два тела обладают разной массой, это означает, что тело с большей массой – это тело с большим проявляющимся вовне Полем Притяжения. Соответственно, тело с меньшей массой – это тело с меньшим проявляющимся вовне Полем Притяжения.
Мы уже говорили о том, что энергия (сила, импульс, кинетическая энергия) – это Эфир. Так и есть. Энергия, которой обладает тело, это Эфир, испускаемый частицами с Полями Отталкивания в составе его химических элементов (а также свободными частицами с Полями Отталкивания, накопленными в щелях между элементами).
Но почему же для того чтобы обладать энергией (силой, импульсом, кинетической энергией), тело обязательно должно двигаться? Иначе для чего в соответствующих формулах наряду с массой присутствует и скорость? И почему более массивное тело обладает большей энергией (силой, импульсом, кинетической энергией)?
Вначале ответим на первый вопрос: почему мы говорим об энергии применительно именно к движущимся телам? И сразу ответим. Да потому что энергия инерционно движущегося тела – это и есть его Сила Инерции – эфирный поток, испускаемый задним полушарием частицы и заставляющий ее двигаться вперед. Именно благодаря этой суммарной Силе Инерции, этому суммарному эфирному потоку, тело движется по инерции, а также способно приводить в движение другие тела, встречающиеся ему на пути. Именно этот суммарный эфирный поток, испускаемый всеми частицами с Полями Отталкивания в составе элементов движущегося тела, мы и называем энергией этого тела, его силой, импульсом. Когда тело неподвижно, оно не может толкнуть другое тело, поскольку не движется само. У неподвижного тела нет Силы Инерции, т.е. Эфир не испускается только одним полушарием частиц в его составе (что, собственно, и заставляет тело инерционно двигаться). Нет, у неподвижного тела частицы с Полями Отталкивания испускают Эфир равномерно во всех направлениях. У движущегося тела все частицы в его составе трансформированы, поэтому частицы с Полями Отталкивания в его составе испускают Эфир с повышенной скоростью. Таким образом, у неподвижного тела энергия (сила, импульс) тоже есть, так как в его составе есть частицы с Полями Отталкивания, и они испускают Эфир. Однако скорость испускания меньше, чем у тех же частиц в составе движущегося тела. Эфир, испускаемый частицами движущегося тела, составляет суммарное Поле Отталкивания, которое как раз и толкает все встречные тела, а также трансформирует частицы в составе элементов этих тел.
Теперь второй вопрос: почему более массивное тело обладает большей энергией?
Не секрет, что частицы с Полями Притяжения поглощают Эфир. Таким образом, тело, у которого суммарное Поле Притяжения (масса) больше, будет поглощать больше Эфира.
Вообще, инерционное движение тела протекает за счет инерционного движения частиц с Полями Отталкивания в составе его химических элементов (плюс свободных частиц в щелях между элементами). Именно частицы с Полями Отталкивания инерционно тащат все тело.
Однако, как уже было сказано, частицы с Полями Притяжения поглощают Эфир. И в первую очередь тот, что испускают частицы с Полями Отталкивания в составе элементов того же тела. Т.е. частицы с Полями Притяжения в составе тела, отбирая Эфир у частиц с Полями Отталкивания, препятствуют началу инерционного движения данного тела. Таким образом, для того чтобы инерционное движение данного тела все же происходило, частицы с Полями Отталкивания должны испускать столько Эфира, чтобы и частицам с Полями Притяжения хватало, и позади частиц с Полями Отталкивания оставалось столько, сколько нужно, чтобы толкать частицы вперед с необходимой скоростью. Вот и выходит, что в более массивном теле для обеспечения той же первоначальной скорости частицы с Полями Отталкивания должны испускать Эфир с большей скоростью, нежели в менее массивном теле.
Таким образом, все частицы в составе более массивного тела трансформированы в большей степени по сравнению с более легким телом, если оба тела приведены в движение с одинаковой первоначальной скоростью. Как следствие – более массивное тело при столкновении со встречными телами сможет передать им больше Эфира. Из-за этого частицы встречного тела будут трансформированы в большей степени (больше нагреты). Трансформация ведет к росту антимассы (Поля Отталкивания) и уменьшению массы (Поля Притяжения) тела. Чем меньше масса тела и больше его антимасса – т.е. чем легче тело – тем проще его привести в состояние инерционного движения. Т.е. при равной скорости массивному телу проще приводить встречные тела в состояние инерционного движения. А ведь именно это и интересует механиков в телах – их способность приводить в движение встречные тела, т.е. их энергия («действие» с греческого), их сила, их импульс («толчок», «удар» с латыни). Что и требовалось доказать.
08. КОНЦЕПЦИЯ ЭНЕРГИИ В СОВРЕМЕННОЙ НАУКЕ
Можно уверенно утверждать, что слово «энергия» – наиболее часто употребляемое и широко используемое из всех научных понятий. Тем не менее, в современной науке не существует четко оформленной концепции энергии.
Ученые классифицировали энергию, выделив ее всевозможные разновидности. Понятие механическая энергия рассматривают в качестве синонима понятий кинетическая энергия и импульс – произведение массы тела на его скорость. Впоследствии стали приравнивать кинетическую энергию к температуре тела. Выделяющееся при соударении тел или их трении тепло стали называть тепловой энергией. А потом количество существующих энергий стало расти как грибы после дождя. Ядерная энергия – это различные виды излучений, испускаемых радиоактивными элементами. Электромагнитная энергия – это свет и всевозможные типы фотонов.
Энергию приравняли к различным видам элементарных частиц (электромагнитным излучениям), выделяющимся из состава химических элементов при радиоактивном распаде, соударениях или трении. А физики XX века, во главе с А. Эйнштейном, вообще постулировали взаимообмен массы и энергии. В итоге теперь так и считается, что энергию можно отделять от химических элементов или тел и что химические элементы (масса) состоят из энергии, которая может из них как выделяться, так и возвращаться в них назад. Не скажу, что данный взгляд совершенно неверен. Нет, в нем есть доля истины. Но все же эта точка зрения требует корректировки.
Понятие энергия «удачно» перешло в химию и прочно там обосновалось, породив еще множество разновидностей энергии, теперь уже имеющих химический смысловой оттенок. Например, энергия связи и энергия ионизации.
Биологи также ассимилировали этот термин и ведут речь об энергии живых организмов – о биоэнергии.
Солнечная энергия, звездная, космическая, планетарная, вселенская, человеческая… Энергия минералов, растений или животных. Энергия мест – равнин, гор, рек, морей, городов и т.п. Современная эзотерика также немыслима без энергии. Темная энергия, светлая, негативная, позитивная.
Однако на самом деле энергия всегда одна и та же – это и есть Эфир, испускаемый частицами с антимассой (с Полями Отталкивания). И классификация типов энергии – это в действительности перечисление мест и ситуаций, где и когда мы можем наблюдать проявление энергии, т.е. испускание Эфира.
Энергия химического элемента или тела – это всегда его суммарное Поле Отталкивания (антимасса). Однако, как уже не раз повторялось, можно говорить о двух различных сторонах суммарного Поля Отталкивания. Во-первых, можно сложить все величины Полей Отталкивания всех частиц в составе элемента (или элементов тела). Однако таким образом мы не оцениваем особенности Поля Отталкивания, проявляющегося вовне. Ведь в любом химическом элементе, помимо частиц с антимассой, есть еще частицы с массой (с Полями Притяжения), которые, в свою очередь, уменьшают проявление вовне суммарного Поля Отталкивания. Поэтому во втором типе оценки Поля Отталкивания элемента мы ведем речь не об общем значении этого Поля, а лишь о том, что проявляется вовне. Именно эта вторая оценка дает нам информацию о том, испускает ли элемент или тело энергию (Эфир) вовне, а если испускает, то сколько.
Давайте проанализируем основные виды энергии, известные науке.
1) Внутренняя энергия – это суммарное Поле Отталкивания тела, складывающееся из Полей Отталкивания всех частиц с такими Полями в составе элементов данного тела. Видимо, в данном случае как раз неважно, как это Поле Отталкивания проявляется вовне.
2) Механическая энергия – это суммарное Поле Отталкивания тела, существующее и проявляющееся вовне в ходе различных механических явлений (притяжения, отталкивания, инерционного движения и соударений).
3) Кинетическая энергия – это суммарное Поле Отталкивания тела, возникающее и проявляющееся в ходе его инерционного движения. Если называть Силой не только стремление двигаться вместе с тем или иным эфирным потоком, но и собственно сам эфирный поток, тогда кинетическая энергия – это и есть Сила Инерции.
4) Потенциальная энергия – это величина, на которую предполагаемо возрастет Поле Отталкивания тела, когда оно будет падать под действием Поля Притяжения небесного тела.
5) Химическая энергия – это суммарное Поле Отталкивания химических элементов или молекул, участвующих в химических реакциях, а также частицы с Полями Отталкивания, передаваемые друг другу химическими элементами в ходе реакций.
6) Ядерная энергия – Эфир, испускаемый частицами, располагающимися в центральной части химических элементов. К центру любого химического элемента степень трансформации частиц, как известно, возрастает.
7) Тепловая энергия – Эфир, собственно, это и есть тепло. Иначе говоря, тепло – это еще одно название для Эфира.
А теперь давайте обсудим очень интересный вопрос. Можно ли считать, что, нагревая каким-либо обычным путем тело (от источника света, тепла), мы тем самым увеличиваем его энергию?
В данном случае мы будем рассматривать энергию с классической точки зрения, т.е. как произведение массы и скорости тела. И хотим мы узнать, действительно ли нагретое таким путем тело приобретает большую энергию (силу, импульс), т.е. начинает лучше приводить в движение встречные тела.
Можно ли считать, что у нагреваемого обычным путем (т.е. за счет облучения испускаемыми элементарными частицами) тела возрастает энергия в ее классическом аспекте (т.е. механическая энергия)?
Все дело в том, что тела можно нагревать по-разному. Как и в случае с изменением массы, можно говорить о нагреве тела трансформацией и о нагреве за счет накопления частиц Ян.
Повышение температуры трансформацией – это трансформация частиц в составе элементов тела. При этом Поля Притяжения частиц уменьшаются (и даже могут превращаться в Поля Отталкивания), а Поля Отталкивания частиц растут. Это и есть повышение температуры частиц. Иначе говоря, повышение их темперамента – т.е. их стихия становится более высокого уровня. Два основных способа достижения трансформации частиц – это движение и пребывание в составе конгломерата частиц. Только в этих двух случаях абсолютно все частицы в составе тела трансформируются.
Что касается повышения температуры за счет накопления частиц Ян, то это просто накопление в щелях между элементами тела свободных элементарных частиц с Полями Отталкивания (испущенных другим нагретым телом). При мнимом повышении температуры трансформация частиц в составе элементов тела также происходит. Однако, в отличие от истинной трансформации, она затрагивает частицы только в составе поверхностных слоев.
Так вот, именно повышение температуры за счет накопления частиц Ян происходит при нагреве тела обычным способом – при облучении источником элементарных частиц. Свободные частицы накапливаются на поверхности химических элементов тела. И в целом частицы с Полями Отталкивания увеличивают суммарные Поля Отталкивания элементов тела, проявляющиеся вовне. Т.е. у нагреваемого тела масса уменьшается, а антимасса возрастает – т.е. нагреваемое тело становится легче.
Энергия, интересующая нас с точки зрения механики, пропорциональна степени трансформации частиц в составе элементов тела. Так вот, в процессе обычного нагревания элементарными частицами с Полями Отталкивания степень трансформации частиц тела как раз остается практически неизменной.
Текст взят с http://www.lit-bit.narod.ru/
