Цитата(Марсианин @ 3.05.2008, 14:57)
Насколько устойчиво конкретное состояние? При движении фотона со временем - сотни и тысячи лет - накапливаются ли случайные отклонения? И к чему они приводят?
Спасибо, уважаемый Марсианин. Этот вопрос, наконец, позволяет мне вернуться к тому, на чем меня остановили в изложении темы.
http://forum.dubinushka.ru/index.php?showt...=13597&st=0(Продолжение, начало см. выше, сообщение #17)
До сих пор современная теоретическая физика считает фотоны вечно неизменными в свободном движении от источника до приемника, сколько бы миллиардов лет это движение ни продолжалось. Понимание сущности пространства как идеальной квантовой жидкости требует другого представления о фотонах как непрерывно теряющих свою энергию. Ведь, как бы ни была мала величина вязкости ИКЖ пространства, на гигантских расстояниях между звездами
галактик фотоны должны заметно терять кинетическую энергию на совершение работы против сил ее внутреннего трения. Найдем уравнение зависимости энергии фотона от пройденного пути, учитывающее эту потерю.
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-фотона по винтовой траектории всегда неизменна. Согласно правилу сложения скоростей в классической физике она равна 2^1/2*с=1,414с, так как нами 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 = 3пn(hy/пu)^1/2*2^1/2с.
Составим дифференциальное уравнение бесконечно малой потери энергии дЕ фотоном на бесконечно малом отрезке дL его движения по винтовой линии за бесконечно малый промежуток времени дt. С одной стороны, величина потери энергии дЕ будет равна работе силы трения f на бесконечно малом отрезке длины винтовой линии дL=2^1/2c*дt.
То есть, дЕ = f*дL=2^1/2с*3пn(hy/пu)^1/2*2^1/2c*дt=6п^1/2*с^2*n(h/u)^1/2*y^1/2*дt.
С другой стороны, бесконечно малое изменение величины энергии фотона может быть найдено по формуле Планка как
дЕ = h*дy, где дy - бесконечно малое изменение частоты фотона за бесконечно малый промежуток времени дt . Значит, мы можем записать дифференциальное уравнение вида:
h*дy =6п^1/2*с^2*n(h/u)^1/2*y^1/2*дt , то есть
дt/дy =y^-1/2*(hu)^1/2*(6п^1/2*с^2*n)^-1.
В правой части этого дифференциального уравнения переменная величина множителя (y^-1/2) зависит от изменяющейся частоты фотона . Остальные сомножители [(hu)^1/2*(6п^1/2*с^2*n)^-1] это постоянные величины, произведение которых тоже есть некоторая постоянная величина. Обозначим ее символом K'. Тогда мы получаем дифференциальное уравнение вида
дt/дy =y^-1/2*K'.
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 формулу времени T жизни свободно движущихся в космическом пространстве квантов шкалы ЭМВ:
T = 2y'^1/2*K'=y'^1/2*2K'.
Обратная функции T будет функция: y' = KT^2………….(2),
где постоянная K=(1/2K')^2=9пn^2*с^4*(hu)^-1.
Формула (2) дает 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 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. 7.2.2008, 11:03 Сообщение #18)
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 полагается теоретической физикой до сих пор), 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 (ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ ПАРАДОКС ОЛЬБЕРСА).
Теперь от качественной характеристики процесса движения и потери энергии фотонов ( т.е., квантов шкалы ЭМВ) перейдем к вычислению постоянной K, входящей в формулы (2)-(6), и количественным расчетам времени жизни фотонов и 'галактических красных смещений').
(Продолжение следует.)