8.2. Перемещение фотона в пространстве
Рассмотрим особенности перемещения фотона в пространстве. Причиной движения фотона как системы линейных вихрей является, так же как и для обычного вихревого кольца, создание потоков газа в среде за счет вихревого движения частей самого фотона. В этом смысле законы движения фотона не должны принципиально отличаться от законов движения обычных вихревых колец.
В движении фотона, так же как и в движении вихревого кольца газа (рис. 8.6),
следует различать три этапа. Первый этап движения — это движение фотона сразу же после его образования. Как и для вся-Рис. 8.6. Трансформация вихревого кольца
кого вихревого кольца с турбулентной структурой, в фотоне все основные переходные процессы, связанные с установлением его структуры и скорости, должны окончиться на протяжении 4-5
l (для кольца - на протяжении 4-5 его диаметров), т.е. на пути порядка 5·10-6 м и времени порядка 2·10-14 с.Начальная скорость движения фотона не равна скорости света -
его установившейся скорости, поскольку масса газа, образовавшего фотон, до образования фотона покоилась относительно атома. Эта масса эфира обладает инерционностью, следовательно, разгон фотона должен происходить по экспоненциальному закону:Исходя из изложенного, можно положить, что постоянная времени продольного движения фотона лежит в пределах 10
-15 - 10-14 с. Конечно, для различных длин волн постоянная времени будет разной. В настоящее время эта величина не определена совсем. Учитывая, что фотон, образованный излучающим атомом, представляет собой цуг вихрей, приходится считать, что в одном и том же фотоне во время его образования протекают различные процессы. В той части, которая после вихреобразования отошла от излучающего атома более чем на пять длин волн, все основные переходные процессы уже закончены, в то время как в той части, которая находится вблизи атома, эти процессы еще продолжаются.Постоянную времени продольного движения фотона следует отличать от постоянной времени поперечного смещения фотона при попадании его в поперечную относительно направления движения фотона струю эфира. Эта постоянная времени во много раз больше постоянной времени продольного движения фотона.
Вторым этапом движения фотона является его устойчивое движение на всем основном пути, заключенном в интервале 10
24 - 1025 м, и времени существование порядка 1017 - 1018 с.Радиус вихрей фотона и длина его волны растут со временем по закону [24]
где а —
малый параметр. Для воздушных вихрей эта величина равна 10-2 - 10-3, а для эфира существенно меньше.Учитывая, что фотон в момент образования имел некоторую начальную длину волны и размер, правильнее данное выражение записать в виде [25]
или
Сопоставляя данное выражение с законом Хаббла
где Н = 3·10-18
с-1 -постоянная Хаббла, получаемт.е.
Для
l0= 10-6 м имеем a/l= 10-32. Пройденное вихревой системой газа расстояние определяется выражениемчто применительно к фотону даст, считая
Следовательно, скорость фотона нельзя считать строго постоянной. Эта скорость меняется со временем, хотя если учесть, что фотон является системой линейных, а не кольцевых вихрей, эта зависимость не должна быть такой сильной, как это следует из выражения (7.21),
при точном выполнении которого при Ht = 1 скорость фотона сф = 0,37 с.Отличие свойств фотона от свойств кругового вихря следует искать в разности плотностей тела фотона и среды, в отличии форм потоков среды, создаваемых фотоном, от потоков среды, создаваемых круговым вихрем, в нелинейных явлениях на границах вихрей, в частности в пограничном слое, обусловливающих более высокую стабильность фотона, чем
обычных вихрей.Подставновка выражения закона Планка в выражение закона Хаббла позволяет установить закон потери фотоном энергии .за время второго этапа его движения. Как известно, для спектров звезд далеких галактик характерно наличие так называемого "красного смещения" спектров в сторону уменьшения длины волны. Астрономом Хабблом выведен закон "красного смещения", получивший его имя:
где
l0 - длина волны источника света; l - длина волны света, принятого наблюдателем; r - расстояние от источника света до наблюдателя; с — скорость света; Н= 3·1018 с-1 — постоянная Хаббла (T = 1/H = 3,3·1017 с = 1010 лет).Энергия фотона определяется законом Планка:
Учитывая, что
получаем
или в пределе
Интегрируя и учитывая, что при r = 0
Е= Е0, получаемгде r измеряется в метрах, a t — в годах.
Таким образом, получается естественный экспоненциальный закон убывания энергии фотона, что можно считать не результатом "разбегания Вселенной", как это обычно имеет место, а результатом вязкости эфира, в котором проходит фотон. Время, за которое радиус фотона увеличивается вдвое, определяется из соотношения
откуда
Третий этап движения фотона наступает на последней стадии его существования через время порядка 10
10 лет после его образования. За это время фотон теряет энергию в е = 2,7182 раза, его длина волны становится равной:Потеря энергии фотоном должна сказаться на его устойчивости. По аналогии с кольцевым вихрем на этом этапе должно происходить торможение и в дальнейшем диффундирование и переход материи эфира, образующего фотон, в свободное состояние, не связанное с вихревым движением.
Вероятно, что существование фотонов на третьем этапе их существования воспринимается как так называемое реликтовое излучение космического пространства {26]
и уж по крайней мере является его частью.Приведенные соотношения находятся в качественном согласии с известными представлениями о диффузии вихрей в средах [43].
Для диффундирующего вихря имеет место соотношение
где Г— вихрь скорости, равный; r -
радиус вихря, равный в данном случае l/2; т - время, в течение которого радиус увеличивается в 2 раза; c - кинематическая вязкость.Из приведенного выражения следует, что
Однако для уплотненного вихря вязкость, радиус вихря и время релаксации связаны с отношением плотностей среды и тела отношением
Каждый вихрь фотона имеет структуру, более сложную, чем у обычного газового вихря, что связано с особенностями его образования. Поскольку в момент образования каждого вихря фотона одним или несколькими соседними атомами непосредственная область, в которой образуется вихрь, мала (порядка 10
-10 м), то сжатию внешним давлением эфира будет подвергнута именно та часть будущего вихря фотона. Эта часть (керн) будет нести в себе и основную массу, и основную энергию фотона, а остальная часть вихря окажется следствием процессов, происходящих в керне. Поэтому известные соотношения, связывающие время диффузии вихря с вязкостью и плотностью, могут существенно измениться. Это изменение должно быть связано с уточнением величины показателя k в выражении (8.42).