Geum.ru

Санкт-петербург

Вид материалаДокументы
2. Движение луча света в пространственной среде
Первое состояние.
Третье состояние.
3. Преломление луча света при его переходе
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20

2. ДВИЖЕНИЕ ЛУЧА СВЕТА В ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СРЕДЕ

Для дальнейшего понимания темы, рассмотрим, что происходит при движении луча света в пространстве. В данном изложении предполагается, что фотоны представляют собой корпускулы, и не проявляет волнового фактора. Дальнейшее изложение данной темы, даёт представление о сущности фотонов. В главе «Фотоны», фотоны представляется не корпускулой и не волной, а иной сущностью. Рассмотрение в излагаемой главе фотонов корпускулами не отражается на характере проявления фотонов по отношению к его истинной сущности. Для удобства изложения, движение фотонов рассматривается не в пучковой совокупности, как это происходит в природе, а в составе луча света, представляющего собой последовательный ряд движущихся фотонов относительно геометрической оси луча.

На основании предлагаемой гипотезы, представляется, что при движении луча света в пространстве происходит событие, которое определяет характер движения фотонов, связанный с их сущностью. Это особого рода движение фотонов в дискретном пространстве, вызывающее последовательное локальное уплотнение элементарных пространств. Характер движения фотонов приводит к ограничению скорости движения светового луча. Должно быть понятно, что если бы световой луч мог двигаться в пределах объёма абсолютной пустоты, без её дискретной сущности, то ограничения скорости движения светового луча в ней не могло бы быть, как не могло бы быть и самого движения.

Итак, луч света движется в пустом пространстве (в физическом вакууме) с максимальной в природе скоростью С @ 300000 км/сек, а в пространстве, заполненном такими материальными средами, как воздух, вода, стекло, алмаз и тому подобное, имеет место уменьшение скорости движения, хотя это ему, световому лучу, представляющему собой последовательный ряд движущихся фотонов, не разрешено. Но такой вывод может сделать только наблюдатель, следящий за происходящими событиями со стороны. Если бы наблюдатель двигался в пустой пространственной среде вместе с фотоном, то он бы отметил у фотона постоянную максимальную в природе скорость С@300000 км/сек. Причиной этого может быть только то, что каждый движущийся фотон взаимодействует с элементарными пространствами с одной и той же скоростью, независимо от состояния пространства. Для выяснения этого, рассмотрим три состояния пространства.


Первое состояние. Здесь имеет место такое уплотнение (сжатие) пространства, при котором скорость движения светового луча между двумя точками в пространстве равна С@300000 км/сек.

Второе состояние. Здесь имеет место такое уплотнение (сжатие) пространства, которое превышает его значение в первом состоянии на некоторую величину.


Третье состояние. Здесь имеет место такое уплотнение (сжатие) пространства, которое меньше его значения в первом состоянии на некоторую величину.


Возьмём три одинаковых по длине участка пространства между точками A и B. Изобразим эти участки графически на рисунке №3.

Предположим, что в первом состоянии между точками А и В содержится n элементарных пространств, а во втором состоянии, между точками A и B, содержится kn элементарных пространств. Понятно, что во втором случае n элементарных пространств будет содержаться где-то между точками А и C. Следовательно, можно сделать вывод о том, что уплотнение пространства второго состояния больше первого в k раз: kn : n = k.

Назовём значение k коэффициентом относительного уплотнения (концентрации, деформации) пространства, коротко – КОУ.


1-ое состояние (k=1)


n элементарных пространств



k=1

Vk = C:k = C

A B tk = kt0 = t0

Lk = kL = L

2-ое состояние (k>1)


kn элементарных пространств

k > 1

Vk = C:k < C

tk = kt0 > t0

Lk = kL > L

A C B

n элем. пространств




3-ье состояние (k<1)

n элементарных пространств






A B D

n/k элементарных пространств k< 1

Vk = C: k > C, tk= kt0 < t0

Lk= kL< L

Рис.3


Исходя из того, что скорость движения фотонов в среде первого состояния соответствуют уплотнению пространства, при котором между точками А и В находится n элементарных пространств, а во втором состоянии уплотнение пространства соответствует количеству элементарных пространств, равное kn, то для стороннего наблюдателя скорость прохождения луча света расстояния от точки A к точке B во втором состоянии будет в k раз меньше, чем от точки А к точке В в первом состоянии, в связи с возрастанием количества событий в k раз.

Следовательно, можно написать зависимость: Vk=C:k, где

Vk – скорость света между точками А и В второго состояния;

С – скорость света между точками А и В первого состояния;

k– коэффициент относительного уплотнения пространства.

Для пространства, в первом состоянии, коэффициент k=1. Эта величина k характеризует такое состояние пространства, в котором скорость движения фотонов между любыми двумя точками пространства, и от элементарного пространства к элементарному пространству, одинакова и равна С.

Аналогично, решается и изменение течения времени в зависимости от состояния пространства. Примем за t0 – время совершения событий в пространстве между точками А и В первого состояния, при k=1, и при скорости, равной Vk=С:k=С, а за tk – время совершения событий в пространстве второго состояния между точками А и В при k>1 и при скорости Vk=С:k<С. В этом случае время совершения события можно выразить равенством tk=kt0, то есть, если события в k-пространстве второго состояния совершаются со скоростью в k-раз меньшей, то это означает, что они совершаются в k - раз дольше, чем в первом состоянии.

Если пространство между двумя точками находится в третьем состоянии, при k<1, то в этом случае при зависимости Vk=C:k, скорость движения светового луча будет Vk >C. В этом состоянии n элементарных пространств будет находиться между точками А и D, а между точками А и В будет находиться n/k элементарных пространств. В этом состоянии при tk=kt0, время совершающихся событий будет меньше, чем в первом и втором состояниях.

Внешний наблюдатель не видит состояния пространства в первом и во втором случае. Для него это чёрный ящик. Он видит только точки начала и конца движения светового луча. Поэтому, внешний наблюдатель оценивает скоростные и временные характеристики светового луча формально, не видя истинной физической картины происходящих событий.

Из всего изложенного следует, что скорость движения светового луча в дискретном пространстве может быть, для стороннего наблюдателя, больше или меньше скорости С @ 300000 км/сек, и носит относительный характер, так как зависит от состояния пространства. Это же относится и к временному фактору.

Состояние пространства оказывает влияние не только на скорость совершения событий между двумя точками в пространстве и на течение времени совершения этих событий. Изменение состояния пространства, то есть показателя его состояния – коэффициента относительного уплотнения пространства k, отражается и на других факторах материального мира. К этим факторам относятся: расстояние между двумя рассматриваемыми точками, масса материального тела и его энергия.

В данном случае будет обращено внимание на одном факторе – это на изменении расстояния между двумя точками, в зависимости от состояния пространства. Здесь правильнее будет говорить не о расстоянии, а о протяжённости. Это обусловлено тем, что между двумя точками может находиться разное число элементарных пространств, которое зависит от значения k, а не от внешнего замера граничных точек. Следовательно, если протяжённость между двумя точками (при k=1) равна L, то при k>1 протяжённость между этими точками будет равна Lk=kL. В этом случае, одинаковую протяжённость будут иметь пространство между точками А и В и между точками А и С (Рис.3).

Из всего следует, что протяженность пространства изменяется в зависимости от значения k: при k=1, k>1, k<1. При k<1 пространство находится в состоянии растяжения, а при k>1 пространство находится в состоянии уплотнения (сжатия).

Таким образом, получены три выражения, зависящие от состояния пространства: Vk=C:k, tk=kt0, Lk=kL. Эти выражения дают возможность оценивать все события, происходящие с лучом света при его движении в пространстве.

Рассмотрим теперь, как ведёт себя луч света при следующих условиях:


Первое условие. Луч света движется в среде, где k принимает значения: k>1 или k<1.

Полученное равенство tk=kt0 означает, что чем больше k среды, в котором движется фотон, тем большее значение получает tk, то есть, чем больше уплотнено пространство, тем медленнее совершаются события, определяемые сторонним наблюдателем. Подобный вывод следует и из равенства Vk=C:k, который показывает, что чем больше k среды, тем скорость движения светового луча в этой среде меньше.

Таким образом, в среде, где значение k>1, имеет место замедление течения времени и уменьшение скорости совершения событий. Но следует заметить, что здесь проявляется в полной мере фактор относительности, присущий всем событиям, происходящим в пространственной среде. Этот фактор проявляется в том, что события можно рассматривать, как относительно совокупности элементарных пространств, и тогда оценка происходящего видится относительно состояния пространства, то есть значения его k, так и в общепринятом, привычном аспекте, когда не учитывается состояние пространства, а расстояния между объектами оцениваются по внешним замерам, без понятия пространственной протяжённости. Именно поэтому у луча света воспринимаются разные значения скорости его движения, одна скорость – в среде, при k=1, а другая – в среде, при k>1 или при k<1. И это тогда, когда мы знаем, что фотон может существовать только при одной скорости движения, максимальной в природе, равной С @ 300000 км/сек. Здесь следует понимать, что фактор относительности в природе – есть результат состояния пространственной среды.

Если в каком-то месте Вселенной имеется область пространства с коэффициентом относительного уплотнения k<1, то согласно равенству Vk=C:k, парадоксальная (относительная) скорость движения луча света в таком пространстве будет Vk>C. Такое событие может быть между материальными телами, ввиду стягивания пространства к этим телам (смотри главу «Гравитация»), или позади движущегося материального тела. И, вообще, вряд ли в пространстве Вселенной найдутся такие области, где k пространства был бы одинаковым, так как вряд ли найдётся в пространстве Вселенной два одинаковых по массе материальных скопления.

В подтверждение вышеизложенных выводов, рассмотрим два примера. Если среда имеет уплотнение пространства при k=1,33, то луч света, движущийся в такой среде, будет иметь скорость движения Vk=C:k=(3´105):1,33=2,2´105 км/сек, а это скорость движения луча света в воде. Аналогично, если k=2,42, то Vk=(3´105):2,42=1,25´105 км/сек, то это скорость движения луча света в алмазе.

Придавая значения k для разных агрегатных состояний материи, можно построить график зависимости скорости света Vk от коэффициента относительного уплотнения пространства k (Рис.№4). Если отложить на графике значения Vk и k для всех прозрачных для луча света сред, то будут определены границы зависимости этих значений. Это границы пространственного вакуума, газовой среды, жидкой среды и прозрачных для светового луча твёрдых тел.


k

k=1



2,42 k >1 k<1




1,33 Граница состояний

пространственной совокупности

1,00

0 Vk

1,25×105 2,2×105 3,0×105

Рис. 4


Из графика видно, что кривая зависимости асимптотически приближается к оси Vk и к оси k. Это означает, что скорость движения луча света, и уплотнение пространства, стремятся к значению бесконечности. Бесконечную величину скорости движения фотон должен получать при k=0, то есть в зоне абсолютной пустоты, если бы она имела место. Нулевое значение скорости фотон должен получать при k=∞, то есть, при максимальном сжатии пространственной совокупности. Эти два значения относятся только к математическому выражению предельных значений, но не к реально возможному в природе материального мира состоянию пространства.


Второе условие. Луч света движется в пространстве, имеющем значение k=0.

При этом условии, если k=0, то tk=kt0=0. Это означает, что событие может происходить только в абсолютной пустоте, и происходить мгновенно, а скорость совершения событий, или движение фотонов в этом случае, равна бесконечности: Vk=C:k=C:0=¥. Близкое к такому состоянию возможно только в зоне Чёрной Дыры (см. главу №9), то есть в зоне максимально возможного растяжения пространственной совокупности, где материя разрушается и переходит в состояние элементарных пространств.


Третье условие. Луч света движется в пространстве, имеющем значение k =1.

Обратимся опять к полученным равенствам. Так как tk=kt0, а Vk=C:k, то при k=1 будем иметь: tk=t0 и Vk=C. Это – принятое исходное состояние пространства, в котором луч света движется между заданными точками в пространстве со скоростью С@3×105 км/сек и с временем t0.


Четвёртое условие. Луч света движется в пространстве, имеющем k=¥.

При k=¥ пространство должно находиться в состоянии максимально возможного в природе уплотнения (Сингулярное состояние). Это означает, что пространство стянуто в точку (Полюс). В соответствии с уже известными равенствами для скорости и времени, при коэффициенте относительного уплотнения пространства, равном бесконечности, скорость движения луча света в пространстве должна быть равна нулю, а течение времени должно быть равно бесконечности: Vk=C:k=C:¥=0; tk=kt0=¥´t0=¥. Такое состояние единого пространства, при максимальном значении k, оценивается, как результат гравитационного коллапса, как мгновенно-критическое состояние, вызывающее цепную реакцию образования материальной сущности. Громадная концентрация материи, а, следовательно, и гравитационного фактора в Полюсе (полюс-Вселенная), должна привести к Большому Взрыву, с образованием звёздно-галактической Вселенной.

3. ПРЕЛОМЛЕНИЕ ЛУЧА СВЕТА ПРИ ЕГО ПЕРЕХОДЕ

ИЗ ОДНОЙ СРЕДЫ В ДРУГУЮ СРЕДУ

Одним из следствий движения луча света в пространственной среде, представляющей собой дискретную структуру, является его переход из одной среды в другую среду. Под разными средами в рассматриваемом случае имеется в виду единое в своей протяжённости пространство с разными значениями k. Для удобства обозначения такие участки пространства можно называть k-пространство. Для рассмотрения, луч света представляется, как совокупность последовательного ряда фотонов, движущихся в пространстве. Поэтому причины преломления луча света, при его переходе из одной среды в другую, следует рассматривать на элементарном уровне. Это означает, что будет рассматриваться взаимодействие с пространственной средой, каждого фотона светового луча в отдельности. Характер взаимодействия фотонов с пространственной средой, а точнее, характер движения фотонов, связан с образованием фотонов и их сущностью. Это будет рассматриваться в главе «Фотоны». На данном этапе рассмотрения фотоны представляются, как корпускулы, что не отражается на характере их преломления при переходе из одной среды в другую.

На рисунке №5 изображён луч света. Луч света движется прямолинейно в однородном пространстве, то есть в пространстве, имеющем некоторую постоянную величину уплотнения (k), или, как принято называть, оптическую плотность.


Ось луча Фотон

m/2

Направление движения

луча света

m/2



Рис.5


Фотоны расположены своими полумассами симметрично относительно оси движущегося светового луча. Это означает, что их полумассы m/2 и совокупность элементарных пространств, в пределах этих масс, расположенные по обе стороны от оси луча, равны между собой. Не следует забывать, что фотон также представляется дискретной материальной совокупностью, включающей в себя совокупность элементарных пространств, являющихся частью пространственного континуума. Поэтому, фотоны, через находящуюся в их границах совокупность элементарных пространств, испытывают одинаковое воздействие однородного пространства с обеих сторон, относительно оси движущегося светового луча, что и определяет совокупность фотонов, как световой луч.

При переходе светового луча из среды, имеющую пространственную характеристику k1 в среду, имеющую пространственную характеристику k2 (Рис.№6), луч света не испытывает преломления, если входит в эту среду под прямым углом.





m/2 Граница сред