(Извлечение из
http://usachevvm.narod.ru/1/01.htm )
Представление о пространстве как жидкости близкой к идеальной дает совершенно иную теорию наблюдаемого 'галактического красного смещения', чем релятивистская космология и прямолинейный 'закон Хаббла' (v=Hr), не выполняющийся, как выяснилось, для далеких
галактик. Исходя из законов классической физики, аксиоматизации пространства как ИКЖ и начал ее теории, автором в феврале 2005г. выведены (а в ноябре 2007г. откорректированы) следующие формулы зависимости частоты, энергии, длины волны и времени жизни фотонов (квантов электромагнитного излучения), свободно движущихся в космическом пространстве:
y=y' - Kt(2T - t) ..................................................................(3)
E=h[y' - Kt(2T-t)]..................................................................(4)
л= c/[y' - Kt(2T-t)]................................................................(5)
T=(y'/K)^1/2........................................................................(6)
В этих формулах здесь и далее:
t - отрезок времени жизни кванта (фотона) от момента t=0 при его излучении до момента его регистрации приемником излучения;
y - частота свободного кванта (фотона) как функция времени t;
E - энергия свободного кванта как функция времени t;
y'- частота кванта в момент его излучения ( t = 0);
K - коэффициент (обозначен заглавной буквой фамилии гениального физика-экспериментатора академика Капицы П.Л.), впервые установленный и приближенно вычисленный автором в феврале 2005г. (ниже дан более точный метод расчета этого коэффициента в ноябре 2007 г.);
л - длина шага винтовой траектории ('волны де Бройля') движения свободного кванта как функция времени t;
h - постоянная Планка;
c - постоянная скорости света.
T - полное время жизни кванта при свободном движении в ИКЖ пространства от момента его излучения (E=hy')до полного рассеяния в ней им своей энергии (E=h*0).
ДОКАЗАТЕЛЬСТВО
(Продолжение следует.)
(Продолжение. Начало см. usachevvm Дата Сегодня, 21:40 )
Согласно аксиоматизации и началам теории идеальной квантовой жидкости (ИКЖ) пространства ранее (см. выше
http://usachevvm.narod.ru/1/01.htm ) установлено, что фундаментальный закон сохранения и превращения энергии выражается системой уравнений
hy = us = mc^2 (1).
Теперь, исходя из представлений о пространстве как объективно реальной квантовой жидкости с очень малым коэффициентом внутреннего трения n (но не равным нулю, если ее абсолютная температура не равна 0), и о фотоне как пузырьке пара жидкости пространства с площадью сферической поверхности s=пd^2, где п-число 'пи', d-диаметр пузырька-фотона, найдем формулу полной энергии фотона согласно принципам классической физики. Для этого рассмотрим 'волну де Бройля' фотона как сложную винтовую траекторию движения шарика-пузырька с шагом винта равным л и с частотой оборотов вокруг оси траектории равной y в результате двух простых движений его центра: поступательного (со скоростью света параллельно оси винтовой траектории фотона); и вращательного с угловой скоростью w=2пy и скоростью V=wR перпендикулярной этой оси (по касательной к окружности радиуса R). Тогда полная кинетическая энергия E фотона-пузырька с массой m и моментом инерции I=mR^2 получится из сложения кинетических энергий поступательного и вращательного движений:
E = 0,5mc^2 + 0,5 Iw^2 = 0,5mс^2 + 0,5 m(Rw)^2 = 0,5 mс^2 + 0,5mV^2.
Замечаем, что согласно формуле (1) mс^2=us, а значит m=us/с^2. Подставив соответствующие выражения в формулу полной энергии фотона, получаем:
Е=0,5u s(1+ V^2/с^2).
Так как, с другой стороны, полная энергия фотона определяется формулой Планка Е=hy, то из уравнения hy=0,5u s(1+ V 2/с2) находим, что V=с, так как hy = u s. То есть, перпендикулярная (по касательной к окружности радиуса R) составляющая скорости фотона относительно оси винтовой траектории его движения равна скорости света так же как и коллинеарная оси.
Зная частоту y фотона в момент излучения, мы можем определить не только его энергию по формуле E=hy и массу по формуле E=mc^2 на этот момент, но и диаметр d образующего его 'пузырька пара' жидкости пространства и радиус R винтовой траектории его движения.
Например, так как
s =пd^2 = hy / u,
то диаметр пузырька-фотона находим по формуле
d = (hy /п u)^1/2.
Для фотона фиолетового света, частота которого y =0,76*10^15 гц, находим
d = (6,62*10^-27эрг.сек*0,76*10^15 гц)^1/2 / (3,1416*0,823*1018эрг/см2)^1/2, то есть
d =1,4 * 10^-15 см.
Таким образом, диаметр самого крупного, из видимых человеку, 'фиолетового' фотона составляет около 3% диметра свободных фундаментальных 'элементарных' частиц (электронов и протонов). Радиус R=с/2пy=6*10^-6см его винтовой траектории вокруг оси направления движения примерно в миллиард раз больше диаметра самого фотона.
Определив энергию фотона в данный момент, мы можем вычислить для этого момента все его параметры на основе принципов классической физики (подтверждая тем самым пророчество Дирака о статусе 'в качестве паллиатива без всякого будущего' общепринятой трактовки квантовой теории и, в том числе, 'соотношения неопределенностей').
Квантовая релятивистская физика считает фотоны вечно неизменными в свободном движении от источника до приемника, сколько бы миллиардов лет это движение ни продолжалось. С позиций классической физики понимание пространства как жидкости приводит к выводу, что, как бы ни была мала величина ее вязкости, на гигантских расстояниях между звездами
галактик фотоны должны заметно терять кинетическую энергию, совершая работу против сил внутреннего трения жидкости пространства. Найдем уравнение зависимости энергии фотона от пройденного пути, учитывающее эту потерю.
(Продолжение следует)
(Продолжение. Начало см. usachevvm Дата Вчера, 21:40 и usachevvm Дата Вчера, 22:20 )
Сила трения f, сопротивляющаяся движению шара сквозь жидкость, определяется уравнением Стокса:
f = 3пndV, где: п - число 'пи', n - коэффициент вязкости жидкости, d - диаметр шара, V - скорость его движения в жидкости. Скорость движения пузырька-шарика фотона по винтовой траектории всегда неизменна. Согласно правилу сложения скоростей в классической физике она равна 2^1/2с, так как выше установлено, что параллельная (поступательная) и перпендикулярная (по касательной к окружности радиуса R) скорости фотона относительно оси винтовой траектории равны скорости света с. Диаметр фотона, как установлено там же, определяется формулой d = (hy / пu)^1/2. Значит, уравнение для нахождения абсолютной величины силы трения при движении фотона по винтовой линии согласно формуле Стокса принимает вид:
f = 2^1/2с 3пn(hy/пu)^1/2.
Составим дифференциальное уравнение бесконечно малой (дельта=д) потери фотоном энергии дЕ на бесконечно малом отрезке дl=2^1/2cдt его движения по винтовой линии за бесконечно малый отрезок времени дt. С одной стороны, величина потери энергии дЕ будет равна работе силы трения f на бесконечно малом отрезке длины винтовой линии дl.
То есть, дЕ = fдl=2^1/2с3пn(hy/пu)^1/2*2^1/2cдt=6с^2n(пh/u)^1/2n^1/2дt.
С другой стороны, бесконечно малое изменение величины энергии фотона может быть найдено по формуле Планка как дЕ = hдy, где дy - бесконечно малое изменение частоты фотона за бесконечно малый промежуток времени дt . Значит, мы можем записать дифференциальное уравнение вида:
hдy = 6с^2n(пh/u)^1/2y^1/2дt, то есть
дt/дy = [ 6с^2n(п / h u)^1/2]^-1y^-1/2.
Взяв простейший определенный интеграл на всем отрезке изменения частот от начальной y' (в момент излучения фотона) до равной 0 (в момент полного рассеяния им энергии), получаем фундаментальную формулу времени T жизни свободно движущихся в космическом пространстве квантов шкалы ЭМВ:
T = 2y'^1/2 / [6 с^2n(п/hu):1/2]^-1 ......................................................(2).
Обратная функции T будет функция: y' = (9пn^2с^4h^-1u^-1)T^2..............................(2').
Здесь в скобки взяты только постоянные величины, результат вычисления произведения которых тоже будет постоянной величиной. Обозначив ее символом K, получаем простейший вид этой функции:
y' = KT^2 ...................................................(2'),
где K= 9пn^2с^4h^-1u^-1.
Формулы (2) - (2') дают возможность вычисления уменьшения частоты фотона (то есть, 'галактического красного смещения') если известно расстояние между источником и приемником ЭМВ в космосе и, наоборот, вычисления расстояния между источником и приемником ЭМВ в космосе, если известны начальная частота y' в момент излучения и конечная частота y в момент приема.
Действительно, если за начало отсчета времени t = 0 принимать момент излучения (рождения) кванта с первоначальной частотой излучения y' , а полное возможное время жизни этого кванта вычисляемое по формуле (2) обозначить символом T; то в любой последующий момент времени t (без учета влияния гравитации и эффекта Допплера) мгновенные значения его частоты y можно найти из уравнения
y'-y=KT^2 - K(T- t)^2=Kt(2T-t) .
Отсюда (согласно формуле Планка E=hy) для любого кванта ЭМВ находим как строго определенные функции времени t его свободного движения в ИКЖ пространства:
y=y' - Kt(2T - t)::::::::::::::::.(3)
E=h[y' - Kt(2T-t)]::::::::::::::::.(4)
л= c/[y' - Kt(2T-t)]:::::::::::::::...(5)
T=(y'/K)^1/2..............................................(6)
Что и требовалось доказать.
(Продолжение следует.)
(Продолжение. Начало см.usachevvm Дата 13.12.2007, 21:40 ; usachevvm Дата 13.12.2007, 22:20 и usachevvm Дата Вчера, 20:14.)
Очевидно, что формулы (3) и (4) представляют собой степенные функции второго порядка частоты y и энергии Е от времени t. Графики этих функций в прямоугольных координатах являются 'лежащими на боку' ветвями парабол (второго порядка), вершины которых лежат на оси абсцисс (времени t или расстояния, равного произведению ct) в точке T=(y'/K)^1/2. (Это время, за которое полностью будет рассеяна энергия фотона свободно движущегося в жидкости пространства от момента рождения до полного исчезновения.) Максимальные значения величин этих функций находятся на оси ординат при t = 0.
Так же очевидно, что формула (5) это обратная степенная функция длины волны л от времени t. Ее график представляет собой гиперболу (второго порядка). При t=0 длина волны 'новорожденного' фотона л'=с/y'. При T=(y'/K)^1/2 'длина волны' фотона л=с/0, то есть, стремится к бесконечности. (Математиков прошу извинить меня, если названия рассматриваемых здесь функций принятые в математике отличаются от моих дилетантских формулировок. Буду признателен за подсказки по исправлению на точные названия.)
Заметим, что проверка формул (3) - (5) 'на размерность' в абсолютной физической системе единиц дает, соответственно: y - в герцах; E - в эргах; л - в сантиметрах; t - в секундах.
Этим кратким анализом формул (3) - (5) полностью объясняются фактически наблюдаемое 'галактическое красное смещение' и чернота ночного неба. Ведь если бы энергия и частота свободного фотона не уменьшались с течением времени (как полагалось теоретической физикой до появления основополагающих работ автора), то все небо (а не только Солнце) всегда сияло бы нестерпимым солнечным светом, так как количество звезд и
галактик на небесной сфере увеличивается соответственно третьей степени расстояния от наблюдателя, а их сила света уменьшается в зависимости лишь от второй степени этого расстояния.
(Продолжение следует.)