Что такое гипер волновые колебания

Что такое гравитационные волны?

Гравитационные волны не только представляют собой окончательное подтверждение общей теории относительности, они предоставят нам новый способ увидеть космос. Но что это за рябь в пространстве-времени и откуда они берутся?

Это событие стало революционным по двум направлениям: во-первых, оно успешно подтвердило предсказание, сделанное в общей теории относительности Альберта Эйнштейна почти за столетие до этого. Предсказание о том, что указанные события, происходящие во Вселенной, не только искривляют пространство-время, но в некоторых случаях действительно могут вызывать рябь в этой космической ткани.

Таким образом, открытие гравитационных волн действительно открыло совершенно новое окно в космос, но что такое гравитационные волны, что они говорят об объектах, которые их создают, и как мы обнаруживаем такие крошечные колебания в самой реальности?

Гравитационные волны: Основы

Теоретические основы

Представьте, что вы сидите на берегу озера, спокойно наблюдая за безмятежной поверхностью воды, ненарушаемой ни природой, ни ветром, ни даже малейшим дуновением ветерка. Вдруг мимо пробегает маленький ребенок и бросает камешек в озеро. Спокойствие на мгновение нарушается. Но, даже когда спокойствие возвращается, вы наблюдаете, как рябь распространяется от центра озера, уменьшаясь по мере того, как они достигают берегов, часто расходясь или отражаясь обратно, когда они сталкиваются с препятствием.

И Пуанкаре, и Эйнштейн видели возможность распространения гравитационных волн в пространстве-времени со скоростью света

Гравитационные волны были впервые предсказаны Анри Пуанкаре в 1905 году как возмущения в ткани пространства-времени, распространяющиеся со скоростью света, но потребовалось еще десять лет, чтобы эта концепция действительно была воспринята физиками. Это произошло, когда Альберт Эйнштейн предсказал то же явление как часть своей революционной геометрической теории гравитации 1916 года, более известной как общая теория относительности.

Хотя эта теория наиболее известна тем, что предполагала, что объекты с массой будут вызывать искривление пространства-времени, она также пошла дальше, предположив, что ускоряющийся объект должен изменить эту кривизну и вызвать пульсацию в пространстве-времени. Такие нарушения в пространстве-времени были бы недопустимы при ньютоновском представлении о гравитации, которое рассматривало ткань пространства и времени как отдельные сущности, на которых просто разыгрываются события Вселенной.

Но на динамичной и изменчивой стадии единого пространства-времени Эйнштейна такие колебания были допустимы.

Гравитационные волны возникли из возможности найти волнообразное решение тензорных уравнений, лежащих в основе общей теории относительности. Эйнштейн считал, что гравитационные волны должны массово генерироваться при взаимодействии массивных тел, таких как двойные системы сверхплотных нейтронных звезд и сливающиеся черные дыры.

На самом деле такая рябь в пространстве-времени должна создаваться любыми ускоряющимися объектами, но связанные с Землей ускоряющиеся объекты вызывают возмущения, которые слишком малы, чтобы их можно было обнаружить. Вот почему наши исследования должны быть обращены к областям космоса, где природа предоставляет нам гораздо более массивные объекты.

Поскольку эти пульсации распространяются от своего источника во всех направлениях со скоростью света, они несут информацию о событии или объекте, который их создал. Но не только это, гравитационные волны могут многое рассказать нам о природе самого пространства-времени.

Откуда берутся гравитационные волны?

Существует ряд событий, которые могут запустить гравитационные волны, достаточно мощные для того, чтобы мы могли обнаружить их с помощью невероятно точного оборудования здесь, на Земле. Эти события являются одними из самых мощных и бурных, какие только может предложить Вселенная. Например, самые сильные волнения в пространстве-времени, вероятно, вызваны столкновением черных дыр.

Другие столкновения связаны с производством сильных гравитационных волн; например, слияние черной дыры и нейтронной звезды или столкновение двух нейтронных звезд друг с другом.

Моделирование гравитационных волн, излучаемых двойным пульсаром, состоящим из двух нейтронных звезд.

Теория Эйнштейна предполагает, что подобная система должна терять энергию за счет излучения гравитационных волн. Это означает, что орбитальный период системы должен уменьшаться вполне предсказуемым образом.

Звезды сближаются, поскольку в системе остается меньше энергии для сопротивления их взаимному гравитационному притяжению, и в результате скорость их орбиты увеличивается, а значит, импульсы радиоволн излучаются через более короткие промежутки времени. Это означает, что время, необходимое для того, чтобы радиоволна оказалась непосредственно перед нашей линией видимости, уменьшится, что мы можем измерить.

Именно это и наблюдалось в системе Халса-Тейлора (PSR B1913±16), открытой в 1974 году и состоящей из двух быстро вращающихся нейтронных звезд. Это наблюдение принесло Расселу А. Халсу и Джозефу Х. Тейлору-младшему из Принстонского университета Нобелевскую премию по физике 1993 года. Нобелевский комитет объяснил это следующим образом: «за открытие нового типа пульсара, открытие, которое открыло новые возможности для изучения гравитации«.

Хотя это, безусловно, впечатляющее и важное научное достижение, это все же было лишь косвенным доказательством существования гравитационных волн. В то время как предсказанный Эйнштейном эффект укорочения вращения пульсара определенно присутствовал, это не было фактическим прямым обнаружением.

Несмотря на то, что Эйнштейн не был свидетелем этого выдающегося достижения, он предсказал, что это единственный способ получить хоть какой-то намек на гравитационные волны. Великий физик считал, что эти пространственно-временные пульсации будут настолько слабыми, что их невозможно будет обнаружить никакими технологическими средствами, которые только можно было представить в то время.

К счастью, Эйнштейн ошибался.

Как обнаружить гравитационные волны?

Но не любой лазерный интерферометр подойдет. Физикам понадобится интерферометр настолько большой, что он станет настоящим достижением инженерной мысли. На помощь приходит лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO).

Схема, показывающая принцип работы LIGO.

Детектор LIGO использует два лазерных излучателя, расположенных в обсерваториях Хэнфорд и Ливингстон, которые разделены тысячами километров и образуют невероятно чувствительный интерферометр. От этих излучателей лазеры направляются вниз по «рукавам» интерферометра, которые на самом деле являются вакуумными камерами длиной 4 км.

В результате получилась настолько чувствительная система, что она может измерить отклонение в пространстве-времени размером в 1/10 000 размера атомного ядра. В астрономическом контексте это эквивалентно наблюдению звезды на расстоянии 4,2 световых лет и определению ее местоположения с точностью до ширины человеческого волоса! Это самое маленькое измерение, которое когда-либо практически пытались провести в каком-либо научном эксперименте.

И в 2015 году эта кропотливая работа окупилась.

Сигнал, названный GW150914, стал не только первым наблюдением гравитационных волн, но и первым случаем, когда человечество «увидело» двойную систему черных дыр со звездной массой, доказав, что такие слияния могут существовать в современную эпоху Вселенной.

Различные виды гравитационных волн

С момента первого обнаружения гравитационных волн исследователи сделали ряд важных и откровенных открытий. Они позволили ученым классифицировать различные типы гравитационных волн и объекты, которые могут их порождать.

Непрерывные гравитационные волны

Считается, что одиночный вращающийся массивный объект, такой как нейтронная звезда, может вызывать непрерывный сигнал гравитационных волн в результате несовершенства сферической формы этой звезды. Если скорость вращения остается постоянной, то и гравитационные волны, которые она излучает, будут постоянно одинаковой частоты и амплитуды, подобно тому, как певец держит одну ноту. Исследователи создали симуляцию того, как будет звучать приходящая непрерывная гравитационная волна, если сигнал, обнаруженный LIGO, преобразовать в звук.

Звук непрерывной гравитационной волны, подобной той, которую производит нейтронная звезда, можно услышать ниже.

Компактные бинарные спиральные гравитационные волны

Все сигналы, обнаруженные LIGO до сих пор, подпадают под эту категорию как гравитационные волны, создаваемые парами массивных вращающихся объектов, таких как черные дыры или нейтронные звезды.

Эти источники подразделяются на три отдельные подкатегории:

«Стрекот» возможного слияния нейтронных звезд был переведен в звуковые волны, которые можно услышать ниже.

Стохастические гравитационные волны

Небольшие гравитационные волны, которые даже LIGO не в состоянии точно определить, могут проходить над Землей со всех сторон в любое время. Эти волны известны как стохастические гравитационные волны из-за их случайного характера. По крайней мере, часть этого стохастического сигнала, вероятно, возникла во время Большого взрыва.

Если нам удастся обнаружить этот сигнал, он позволит нам «заглянуть» дальше в историю Вселенной, чем любой электромагнитный сигнал, вплоть до эпохи, когда фотоны еще не могли свободно перемещаться в пространстве.

Смоделированный звук этого стохастического сигнала можно услышать ниже.

Новая эра астрономии

GW150914 точно соответствует предсказаниям общей теории относительности, подтверждая самую революционную теорию Эйнштейна почти ровно через шесть десятилетий после его смерти в 1955 году. Это не означает, что гравитационные волны больше не учат нас о Вселенной. На самом деле, эти пульсации в пространстве дали нам совершенно новый взгляд на космос.

До открытия гравитационных волн астрономы ограничивались представлением о Вселенной, окрашенной электромагнитным излучением, и поэтому наши наблюдения ограничивались только этим спектром.

Однако, несмотря на успехи, которые традиционная астрономия позволила нам сделать в понимании космоса, использование электромагнитного излучения сильно ограничено. Оно не позволяет нам непосредственно «увидеть» черные дыры, из которых свет не может выйти. Оно также не позволяет нам увидеть небарионовую, несветящуюся темную материю, преобладающую форму материи в галактиках, составляющую около 85% от общей массы Вселенной. Термин «несветящаяся» означает, что темная материя не взаимодействует с электромагнитным спектром, она не поглощает и не излучает свет. Это означает, что наблюдения только в электромагнитном спектре никогда не позволят нам увидеть большую часть материи во Вселенной.

Очевидно, что это проблема. Но ее можно избежать, используя спектр гравитационных волн, поскольку и черные дыры, и темная материя обладают значительным гравитационным эффектом.

Гравитационные волны также имеют еще одно значительное преимущество перед электромагнитным излучением.

Эта новая форма астрономии измеряет амплитуду бегущей волны, в то время как астрономия электромагнитных волн измеряет энергию волны, которая пропорциональна квадрату амплитуды волны.

Поэтому яркость объекта в традиционной астрономии определяется как 1/расстояние², в то время как «гравитационная яркость» уменьшается всего на 1/расстояние. Это означает, что видимость звезд сохраняется в гравитационных волнах на гораздо большем расстоянии, чем тот же фактор сохраняется в электромагнитном спектре.

Источник

Волновые технологии

Интервью профессора Грачева Д.Н.

— Расскажите о себе и о приборе.

— Боюсь, мне придется вам поведать историю непрерывной войны. Войны, затянувшейся более, чем на 80 лет. Я родился и вырос в г. Томске. Сколько себя помню, всегда интересовался природой вещей — физикой. В 8 лет собрал свой первый детекторный радиоприемник из картошки, кусков проволоки и самодельного кристалла сульфита железа.

Из него и услышал это «Говорит Москва…» – началась Великая Отечественная Война. Через неделю отца призвали на фронт связистом… А через 4 с небольшим месяца мать получила извещение о том, что папа « погиб смертью героя при исполнении…» Ночью она умерла от инсульта.

В 1950 я поступил в Томский государственный университет на физ – мат. В1961 защитил докторскую, в 1973 мне присвоили звание профессора.

Однажды на посту управления СВЧ – антенной мой коллега забыл бутерброд. Белый медведь выломал дверь и разнес половину высокоточного оборудования, добираясь до своего обеда. На второе он получил разряд в 6000 Вольт, зацепив своей «кормой» сборку конденсаторов. Он вылетел оттуда наподобие ракеты, с дымящейся задницей. Дверь доломал, вышиб ее наружу вместе с косяками.

Однажды романтику как-то поотшибло, когда я, приехав с очередным отчетом в НИИ увидел как мои технологии волнового воздействия испытывали на заключенных. Ну, наука – не место для сантиментов, и слава всему миру, что мне довелось в 1983 начать заведовать исключительно лабораторией волновой защиты организмов. Я был задействован в чисто оборонном проекте, задачей которого была защита личного состава от стороннего волнового воздействия.

Перед нами стояла загадка посложнее, чем уход от прослушки. На наших глазах под прицелом различных « HAARP»-ов стояли миллионы ни в чем не повинных людей.

Для модуляции ответной волны нужны были сверхбыстрые контроллеры. Ни один компьютер по сей день не подходит для этих целей ни по скорости, ни по компактности. Компьютер оказался «за бортом». На помощь пришли уловки, сравнительно недавно появившейся, квантовой физики уже в 2002 была создана опытная партия упреждающих квантовых микрочипов. Они оказались в разы проще в устройстве и производстве, чем обычный компьютерный процессор.

Как работает – мало кому интересен будет набор квантовых терминов. Вкратце – устройство крайне простое, и для его работы достаточно одного электрона. На его основе был создан и успешно прошел испытания армейский персональный защитный прибор «ЩИТ-8м».

В 2004 проект был спешно закрыт без объяснения причин. Все материалы было приказано уничтожить. Но, в большой семье клювом не щелкай. И опытную партию чипов-контроллеров мне удалось увезти в обычном холодильнике.

Шум улегся, я совершил ряд экспедиций в заполярье, изучал электрические, волновые и структурные свойства древнего льда, работал в программе составления карты дна.

Стали изнурять адские головные боли, село зрение, перестал чувствовать левую руку. Эвакуировался из экспедиции. Думал, что это просто старость и последствия обморожений. Врачи поставили диагноз: глиобластома головного мозга 4-й степени. И отмерили мне год жизни. Я прекрасно понимал, что все, что мне может предложить современная медицина это « крайне увлекательно» провести это время в больничных очередях, кабинетах и палатах. Десяток лет проживания под боевыми антеннами не прошел бесследно.

2-я мировая война была последним в истории «механическим» конфликтом. Холодная война привнесла более наукоемкие, изощренные, скрытные, эффективные методы ведения боя. Информационные, психологические, психохимические, волновые, психотронные технологии.

Однажды у себя дома я упал в обморок и в довольно странном коматозном состоянии, из кусочков мозаики в моем сознании вдруг сложилась целостная картина. Радиоволны, микрочипы, реликтовая вода.

Все внезапно обрело смысл и целостность. То, что было моим предназначением, лежало прямо передо мной.
Очнувшись, я собрал свой первый резонатор на кухонном столе обычным паяльником из ампулы с образцом воды, куска проволоки и того самого микрочипа. Установил его у изголовья кровати, позже спаял второй прототип и носил его во внутреннем кармане пиджака.

Через год МРТ, МКТ, ЭЭГ исследования подтвердили идеальное состояние головного мозга.
Я жив и здоров и мне за 80. Самочувствие прекрасное.

– То есть вы изобрели лекарство от рака?

– Я не врач и никаких лекарств не изобретал. Я – военный физик и чудом выбрался из ямы, которую сам вырыл. Резонатор – это не физиотерапевтический прибор и не универсальное лекарство. Универсальное лекарство от всех ваших болезней это вы сами. Наши защитные механизмы не могут адекватно работать в новой враждебной волновой среде. Нас пронизывают целые водопады различных волн. Постоянно. Мой прибор – лишь защитное средство, средство индивидуальной гигиены, предназначенное для реалий нового мира, забитого радиоволновым мусором. Чтобы излечиться от большинства заболеваний, вам достаточно просто создать среду, позволяющую вашему организму синхронизироваться и самовосстановиться.

– Каковы ваши дальнейшие планы?

– Знаете, попадание пули приводит к серьезным изменениям в мозге, даже если она попала в …основание ноги. Мне основательно надоела вся эта история. Сегодня вечером я уезжаю на Алтай разводить пчел. Все чипы и материалы для создания резонаторов я продал людям, которым я лично доверяю. Так называемое НПО «СВЕТОЧ». Жизнь меня научила разбираться в людях, и я верю, что проект не уйдет в небытие и сможет спаси тысячи жизней. Война не прекратилась, она эволюционировала. Пожалуйста, будьте внимательнее. Это ваш личный выбор: защищать себя и своих близких или опустить руки.

– В чем отличие вашего устройства от уже существующих нейтрализаторов?

– Пожалуйста! Я не могу запретить людям быть идиотами! Вера, конечно, великая сила. Но это сила людей и в мире людей она творит чудеса. А еще в мире людей правит беспредел. В мире взаимодействия волн и частиц, слава всему! Правят строгие, иногда загадочные законы физики. Они незыблемы! Все эти карточки – психологические напоминалки о проведенном перед их приобретением психологическом воздействии.

Мое устройство – средство поддержания чистоты, а не еще большего забивания мозгов.

Статья профессора Грачёва Д.Н. для “Популярной Механики”

ТЬМА

«Темнота, в действительности, есть отсутствие света» (А. Эйнштейн)

Добро- приятное, Зло- не приятное. Двоичный код, присущий серотаниновой системе мозга и основа общественной морали. Любое явление для осмысления требует персонификации, требует быть как- то названо, даже если это и не явление вовсе, а самый обычный вакуум. А вот это уже психология. Мозги существуют и желают работать только с тем, что существует, или хотя бы имеет имя. К тому же психологами и физиологами доказано, что различий между двумя этими вещами люди совершенно не видят. Со времен первых людей принято считать, что есть наличие и отсутствие чего- либо, и чтобы сомневаться в этом нужно быть дзен- буддистом, хиппи, психом и прочим. (Действительно, сомневаться в наличии того, что у тебя под носом… странно, но не менее странно, чем видеть то, чего нет) Осваивая мир «наличий и отсутствий» человеку приходилось все инвентаризировать- давать им имена. И если речь шла о материальных предметах- тут все просто: наличие предмета- его название, отсутствие- название соответствующей пустоты. Ну а вот с освоением абстрактных понятий и описанием психических переживаний вышло куда сложнее.

Не смешно и кощунственно? А по– моему смешно и познавательно. Мне 82 и большую часть этого времени я прожил в «глупости», « бедности», «разрухе», а в довесок меньше 2х лет назад у меня диагностировали глиобластому головного мозга 4-й степени. Сейчас всего этого просто НЕТ! На нынешний момент существует лишь информация об этом, а реальные проблемы решены. У меня все прекрасно: cнова веду активную половую жизнь, употребляю спиртное, курю и матом ругаюсь. А мои приборы уже спасли ни одну тысячу жизней. Это нужно знать каждому: ОТСУТСТВИЯ НЕ СУЩЕСТВУЕТ! СУЩЕСТВУЕТ СВОБОДНОЕ ПРОСТРАНСТВО.

Осознание вымышленности вашей проблемы само по себе не решит ничего, оно лишь повернет вас лицом к проблеме реальной, имеющей материальную природу, а значит и решение. Если вы считаете тьму материальной, то почему бы вам не попытаться выгрести ее из темного подвала лопатой? Скоро надоест? Считаете материальным свет – вкрутите там лампочку, наконец, или возьмите фонарь! Считаете болезни материальны- лечите болезни сколько хотите… Считаете может существовать здоровье (слаженность функций систем организма)- возьмите резонатор и исцелите себя. Для выполнения любой задачи достаточно одного хорошо подобранного инструмента.

Помните- если вы все еще живы, все не так уж запущено.
Нерешаемые проблемы есть только потому, что их нет.

P.S.
Искренне переживаю за ребят из «СВЕТОЧА», купивших мою технологию. Не представляю как они собираются все это окупать. Одно дело продать тысяче бабушек, хватающихся за последнюю возможность, по тысяче натуральных сибирских бесполезных меловых таблеток, а совсем другое- растолковать хотя бы одному средне –технически –грамотному человеку, что капсулка с водичкой, проволочкой и чипчиком, не имеющая к тому же ни одной мигающей лампочки является одним из самых передовых квантовых приборов, способных к тому же чуть ли не всю их жизнь исправить. Ничего не понимаю в этой рыночной экономике. Как- то делают, ну и в добрый путь.

Нет ада, кроме того, что рядом.

Уже ни для кого не секрет, что мы живем в крайне засоренной и зашумленной среде. Ладно, научились вывозить мусор и следить за личной гигиеной, экология стала трендом современной субкультуры. Поднимешь свой взор от битых бутылок на асфальте в небеса, подумаешь «чистота, благодать на небе»…

Но нет. При ближайшем рассмотрении здесь все еще противнее, только эти нескончаемые водопады волнового мусора, льющиеся с небес прямо в наши головы не увидеть глазом. Чего не сказать о их последствиях.
У обычного мусора есть одна очень хорошая черта- он имеет массу. ДА! Масса, присущая простому мусору помогает гравитации удерживать его на поверхности земли. А МЫ- Люди по природе своей практически не живем на поверхности земли (врут учебники школьные). Мы соприкасаемся с поверхностью Земли практически только подошвами ботинок. Так что живем мы не на земле, а в атмосфере. А если по-Русски, то в небе.

На данный момент различные средства связи используют все возможные частотные диапазоны. Это уже даже не волновой смог, это плотно утрамбованная мусорная куча, господа! И это там, где раньше была ноосфера! Кладезь древних знаний и, по некоторым данным, обитель коллективного бессознательного вместе с загробным миром. Если верить ряду простейших расчетов и экспериментов, то все мы теперь после смерти станем навозными червями, корчащимися в электромагнитных полях. А также расчеты показывают, что если даже покрыть всю поверхность суши резонаторами с шагом в 20 км, либо местами набрать их критическую плотность на поверхности, то некий просвет появится обязательно. Так что я верю, что распространению резонаторов необходимо предать глобальный масштаб.

Источник

Полный спектр колебаний

Существующая классификация волн разделена на две основные группы, как бы очень далёкие по своей природе — электромагнитные и механические (упругие, звуковые). Но есть и другой подход. Фономенталия рассматривает все колебания, распространяющиеся в пространстве, как единые по своей природе, и что классифицировать их необходимо в первую очередь по физическому размеру источника колебаний.

Семимильные успехи технического прогресса порождают в нас почти слепую веру в устоявшиеся научные формулировки. Но как далеко нам с вами идти до края Познания? Совсем близко! Достаточно дойти до лампочки. Без кавычек. Ибо, как она светит, достоверно не знает никто.

Что собой представляет глобальная вселенская среда? Стесняясь вернуться к понятию светоносного эфира, кулуарно признаёмся в наличии материальных свойств вакуума. В учебниках продолжает тиражироваться планетарная модель атома, а в это время учёные растерянно ищут место в распухающих на глазах каталогах для внесения всё новых вариантов «полевозмущённых суперпозиционных энерго-спино-цвето-струно-вихревых» частиц.

И всё же, в последнее время на знаменитый распевный вопрос: «Что наша жизнь?» — всё чаще мы слышим ответ — «Волна!».

Взгляд с волновой точки зрения на то, что же может происходить за пределами ощущаемого нами и нашими приборами материального мира, признаётся сейчас самым плодотворным, своеобразным универсальным ключом к многочисленным дверям, скрывающим тайны мироздания. В таком случае взгляд этот следует начинать с источников колебаний волн.

Самые маленькие источники колебаний — элементарные частицы. Теперь их называют «не истинно элементарные», потому как при возмущениях они испускают некие ещё более элементарные (энерго-материальные?) частицы — кванты (уже неделимые?). Будем считать, что, как минимум, такие кванты — входят в состав «элементарных» частиц, несмотря на возможные возражения, что зачастую такие кванты являются не субэлементарными частицами, не составными частями элементарных, а только временными полевыми возмущениями, градиентами напряжённости и т.п. В научной литературе встречаются даже такие определения, как «доли энергии и импульса, отданные одними частицами и ещё не принятые другими, принадлежащие в течение этого времени переносящим их возмущениям электромагнитного поля».

Наличие субэлементарных частиц по отношению к адронам сейчас не оспаривается — это кварки. В рамках излагаемой модели лептоны (например, электроны) также являются составными частицами.

Квант (в нашем понимании субэлементарной неделимой структурной частицы мироздания) — единичная, замкнутая, вихревая волна. Волна электромагнитно нейтральная (а значит, стоячая), поляризованная (а значит, не шароидная), в пространстве распространяющаяся прямолинейно, без заметной потери энергии (а значит, квант перемещается сам, а не в виде возмущения, передающегося между некими подструктурами поля, что было бы весьма энергозатратно). Энергия таких волн строго дискретна (а значит, определяется конечным числом видов источников колебания).

В зависимости от вида и местоположения в атоме (или вне атома) источника колебания (элементарной частицы), самой природой определяется дискретность силы воздействия на него, чтобы вывести его из текущего состояния (приняв и испустив при этом различные кванты, как переносчики взаимодействия).

На каждом этаже архитектуры материи — свои дискретные силы взаимодействия частиц и субчастиц. От силы удара, прорывающего силу взаимодействия, зависит и сила вылета кванта из элементарной частицы. Эта сила определяет скорость и диаметр следующего за испусканием развёртывания кванта в соответствующую вихревую волну. Для квантов их диаметр вращения принимается за длину их волны. Отсюда и возникает дискретность (и разнообразие) длин (и частот) квантов.

Итак, субэлементарные частицы — кванты, однотипные энерго-материальные вихревые волны, которые могут быть соединены друг с другом в разных количественно-пространственных вариантах, в волновых пакетах разного состава, и создавать разнообразные элементарные частицы, включая энергетические подвиды каждой из них (например, будем считать электроны разных орбитальных уровней в атоме — энергетическими подвидами электрона).

«Энерго-материальные» кванты — это значит, что они являются переходной формой от потенциальной энергии единого поля, через возмущение и потенциальную массу, к истинным частицам с массой покоя.

Кванты являются первичными неделимыми энерго-материальными вихреобразными возмущениями некоего единого поля мироздания (космоса, эфира, электромагнитного поля, физического вакуума, тёмной энергии, тёмной материи и т.п.).

Именно в изложенном выше значении и будем далее употреблять слово «квант».

Кванты, находясь в связанном состоянии в составе элементарной частицы, имеют кардинально (на порядки) меньший диаметр вихря, нежели находясь в свободном движении. Только этим можно объяснить огромное разнообразие длин их волн при достаточно однотипном размере элементарных частиц и атомов.

Кванты либо поглощаются потенциальными приёмниками-преградами целиком, либо целиком «отскакивают», либо целиком пролетают насквозь. Отсюда можно сделать вывод, что вихри квантов имеют системообразующие узлы.

Именно наличие локализованных в пространстве узлов плотности и объясняет корпускулярные свойства квантов. Поэтому же и линейный размер приёмника кванта (диметр атома — около 10 –10 м) может быть хоть в 1000 раз меньше размера самого кванта, диаметра его вихря, то есть длины его волны (ультрафиолет — около 10 –7 м). В таком случае элементарные частицы в составе атома всё равно соразмерны небольшим энергетическим узлам на большой окружности вихря и могут с ними взаимодействовать.

Эти узлы представляют из себя максимумы амплитуды встречных волн: так как квант электрически и магнитно нейтрален, то он, видимо, образован стоячей круговой волной, и в нём, как минимум, две встречные волны и два таких узла (если длины встречных волн равны длине огибающей окружности самого вихря, образующего квант). Тем самым обеспечивается и электромагнитная нейтральность кванта.

Квант — уже энерго-материален, а образующая его волна — ещё не материальна, то есть не содержит ещё более мелких частиц в среде своего колебания. Что же тогда колеблется в этой «среде»?

Нам придётся смириться и принять на веру, что есть некие мельчайшие структурные элементы всеобщего пространства, то есть единого поля, то есть физического вакуума, то есть эфира и т.д.

Современная академическая наука признаёт, что это некое поле — физический вакуум — является некой (квази) физической реальностью, что это (квази) материальная среда, представляющая квантовое поле с наименьшей энергией, и что в этой среде наблюдаются флуктуации, возникают (квази) элементарные частицы (возбуждённые состояния квантов поля), распространяются электромагнитные волны, текут токи электрического смещения поля. Но доступно и простыми словами говорить на эту тему никто не хочет, получается сплошное «квази».

Эти структурные элементы поля могут находиться в виде невозмущённых трёхмерных сферических участков. Это первичные элементы полевой среды мироздания. Они же — потенциальные, ещё не возбуждённые, не рождённые кванты. Назовём эти первичные элементы полевой среды — квантоиды.

В массиве квантоидов образуются пустоты (как в любом плотном массиве шаровидных тел). Естественное стремление заполнить эти пустоты вызывает постоянно меняющуюся картину отрицательных и положительных деформаций поверхности смежных квантоидов. Логично, что динамика распределения на поверхности квантоидов выпуклостей и вогнутостей иногда приводит к возникновению резонанса и запуску поверхностных волн.

Таким образом, мельчайший структурный элемент поля перестаёт быть «невозмущённым» и превращается в квант, субэлементарную частицу.

Возмущённый, закрученный образовавшейся волной квантоид преобразуется в квант и становится из-за вращения: а) значительно меньше диаметром, чем невозмущённый квантоид (на порядки) и б) не шароидным, а поляризованным (сплюснутым).

Такая разница в размерах позволяет кванту свободно проникать сквозь квантоиды, не вступая с ними во взаимодействие.

Скорость распространения квантов среди квантоидов при прочих равных условиях постоянна и соответствует скорости света. Почему она такова, не известно. Кванты не имеют энергии покоя и массы покоя — то есть могут существовать только в этом сверхскоростном движении. Классическое «либо быстрый, либо мёртвый».

Итак, самый маленький источник колебаний в природе, запускающий самую маленькую волну — это элементарная частица, испускающая из себя под влиянием внешнего воздействия одну из своих составных частей (квант).

Эта элементарная частица (источник колебаний) может входить в состав относительно больших источников массового испускания квантов (например, молекулы, испускающие инфракрасные волны), а также в состав очень малых источников единичного испускания квантов (например, внутриядерные элементарные частицы, испускающие гамма-волны).

Что же с более крупными источниками колебаний?

Рассказ о бароне Мюнхгаузене, вытащившем себя за волосы из болота, даже изложенный в версии периодического подтаскивания себя то за бороду, то за усы, с целью межзвёздных путешествий, выглядит ни чуть не более фантастичным, чем современная общепринятая версия сущности электромагнитных волн. Эта версия — распространения ничего в ничём — всем знакома из учебников.

Менее противоречивой нам представляется концепция, определяющая, что электромагнитная волна (ЭМВ) — это множество взаимоупорядоченных единичных квантов, сорганизованных излучателем в единую волну.

Именно последовательное волнообразное изменение электромагнитной напряженности в определённой части пространства, обусловленное последовательным волнообразным прохождением через неё множества пространственно-энергетически упорядоченных квантов, мы и называем электромагнитной волной.

Совместное волнообразное движение квантов в ЭМВ достигается за счёт волнообразного изменения напряжённости в излучателе. Источник колебаний, образующий электромагнитную волну, в общем случае соразмерен длинам волн (от миллиметров до тысяч метров. Наименьший источник таких ЭМВ — атом, наибольший на Земле — сама планета Земля, а между ними есть ещё множество рукотворных.

Типичный источник-излучатель ЭМВ — антенна. Оговорив, что всё равно никто до конца не понимает, как работает антенна, рассмотрим вопрос дальше. Антенна представляет собой совокупность множества источников-излучателей — электронов, задействуемых перепадом напряжённости волнообразно (как болельщики на стадионе, поочередно вскидывающие руки).

Чем больше электронов (то есть чем больше вещества) участвуют в совместном колебании, тем больше по размеру этот коллективный источник колебания, тем больше его инерция (ёмкость излучателя), то есть тем большее время требуется для «организации» совместного движения электронов, тем длиннее волна, тем меньше её частота. Поэтому, чем длиннее и толще антенна, тем больше в ней масса задействуемых электронов, тем длиннее волна.

Чем крупнее колебатель, тем длиннее колебание.

Под воздействием удара напряжённостью по электронам в проводнике, они начинают двигаться, испуская кванты. Длина перемещения электронов — это полдлины волны. Количество и скорость движения электронов при этом возрастают от ноля до максимума к середине проводника (к середине пути своего перемещения) и затем снова падают до ноля.

При этом на максимуме электрического тока на уровне середины проводника образуется максимум электрического поля (поток его при этом сонаправлен движению электронов). Электрическое поле — это не непонятное нематериальное поле, а поток квантов, разлетающихся естественным образом вперёд и вширь вдоль и вокруг проводника, соразмерно силе удара (величине разности потенциалов).

Далее. Эти образующие электрическое поле, сонаправленно летящие кванты, в пропорциональном интенсивности своего потока количестве возбуждают встреченные на пути невозмущённые квантоиды единого поля. Возмущённые квантоиды преобразуются в кванты, при этом они: а) уменьшаются в размерах; б) сдвигаются с места по направлению движения электрического потока. Два этих фактора способствуют образованию разреженности квантоидного поля, которая компенсируется перпендикулярным к движению электрического потока потоком квантоидов, устремлённых извне к зоне пониженного полевого давления. При этом движении, приобретая импульс, квантоиды превращаются в кванты, представляющие из себя уже магнитное поле. Электрическое и магнитное поле, таким образом, абсолютные близнецы: просто «смотрят» в разные стороны.

Ну а дальше — уже проще: этот магнитный поток возбуждает электрический, тот, в свою очередь — опять магнитный — и так далее, по тексту учебника. Электромагнитная волна движется вперёд и вширь в среде квантоидов. В общем случае ЭМВ при этом распространятся по направлению ударов источника колебания, постепенно расширяясь в пространстве. Если взять, например, антенну в виде прямого отрезка проволоки, то волны пойдут по прямой через ось проводника в одну и другую сторону расширяющимися конусоидальными диаграммами направленности.

По мере удаления от излучателя, энергия и согласованность волны уменьшается: во-первых, соразмерные квантам препятствия выбивают отдельных «бойцов» из строя, а крупные препятствия существенно поглощают энергию волны и рушат её целостность; во-вторых, накапливаются деформирующие волну погрешности в согласованных движениях вновь и вновь возбуждаемых квантов; в-третьих, на больших расстояниях волна всё более редеет от растяжения в пространстве и превращается в волну удалённых квантов, вплоть до утраты своей идентичности (два кванта на дециметр пространства уже не могут представлять сантиметровую волну). С распространением волны общее количество задействованных в ней квантов уменьшается.

Скорость распространения ЭМВ, как и квантов, из которых она состоит, в общем случае, естественно, также равна скорости света.

Следующий «типоразмер» источников колебаний.

На крайне малых длинах волн на первый план выходят их квантовые характеристики, и поэтому в таких случаях нет четкой границы между их электромагнитной или упругой природой.

Источник колебаний при гиперзвуковой волне соразмерен молекулам и атомам, а механизм распространения наиболее высокочастотного гиперзвука в твердых средах является чисто квантовым. И хотя источником колебания здесь выступают атомы, а не элементарные частицы, длина такой звуковой волны соразмерна межатомному расстоянию и даже диаметру атома. Поэтому классического для акустики сжатия среды в виде уплотнения многих атомов (молекул) не происходит. Вся «упругость» такой волны заключается лишь в упругой деформации двух электромагнитных полей двух соседних атомов (для простоты не будем рассматривать возможность некоторого рассеивания энергии волны на другие соседние атомы). А передаётся эта деформация электромагнитных полей атомов исключительно с помощью энергии испускания и приёма квантов. Поочерёдно вышибаемые из внешних электронов соседних атомов кванты, продвигающиеся из одного соседнего атома в следующий по направлению волны — это и есть гиперзвуковая упругая волна.

Отсюда — главное отличие гиперзвука от электромагнитных волн. Его источник колебаний — атом — на одну ступеньку крупнее, чем у ЭМВ (элементарная частица). Поэтому гиперзвук рождается и существует только в плотном веществе. Квант в твёрдом веществе, в отличие от квантоидного поля, лететь не может, поэтому и создаёт упругую волну: кванты «толкают» в цепной реакции впередистоящих «соседей», продвигая импульс вперёд. И хотя скорость движения самих квантов по-прежнему равна скорости света, пошаговый гиперкоротковолновый процесс последовательной деформации атомных электромагнитных полей занимает слишком много времени. Поэтому скорость гиперзвука, как и всех упругих волн в твердых телах, в среднем на пять порядков меньше скорости света.

Звуковые волны сверхмалых длин квантуются так же, как и волны электромагнитные. То есть каждой длине волны соответствует своя минимальная амплитуда, меньше которой волна не может существовать (хотя теоретически — вполне могла бы). Такие квантованные звуковые волны ещё называют тепловыми, а сами кванты — квазичастицами фононами, по аналогии с фотонами.

Кванты звуковых и электромагнитных волн абсолютно соразмерны и поэтому доказанно влияют друг на друга и порождают друг друга (это предмет акустооптики).

Самый распространённый пример перетекания единой природы волны из электромагнитного состояния в упругое на границе двух сред: кванты электромагнитного излучения повсеместно поглощаются атомами вещества и придают им колебания, которые преобразуются в упругие тепловые волны.

Более крупные источники колебаний, чем при гиперзвуке, образуют ещё более «грубые» с механистической точки зрения волны. Такие источники колебания бьют уже не по отдельным атомам, а по группам атомов и молекул. Это уже классические упругие волны сжатия-разряжения среды.

ЭМВ — это упорядоченное движение квантов, а упругая волна — атомов или молекул. И точно так же, как с ЭМВ, чем массивнее (то есть инерционнее) источник звуковых колебаний, тем больше времени и энергии надо на его «раскачку», тем длиннее и длиннее волна, постепенно уходящая в инфразвук.

И самую длинную инфразвуковую, и самую короткую электромагнитную волны объединяет единая природа передачи волновой энергии — квантовая природа. Атомы — не бильярдные шары и не бьются друг о дружку боками. Упругое взаимодействие происходит на уровне деформации их электромагнитных полей в процессе сжатия-разряжения среды. А электромагнитные поля имеют квантовую основу.

Для генерации упругой волны источник колебания формирует соответствующую разность потенциалов — разность концентрации атомов (молекул) в пространстве генерации волны.

Для генерации электромагнитной волны источник колебания формирует в пространстве генерации разность концентрации электрических зарядов (электронов).

Для генерации волны-кванта, источник колебания — элементарная частица — формирует в своём пространстве разность концентрации составляющих её квантов.

Именно дискретность размеров источников колебаний обуславливает дискретность размеров носителей волновой энергии и дискретность длин волн в представленной ниже единой шкале распространяющихся колебаний.

В целом, доводя идею единой природы колебаний до метафорической сути, можно смело сказать, что космические лучи — это самый пронзительный крик Вселенной.

Источник