Геннадий Ершов - Как рождается гравитация

Моя задача – показать энергию колебательных процессов в кристаллах и переноса ее в виде импульсов от атома к атому.

Прежде чем это сделать, необходимо вкратце описать сущность переноса энергии в современной физике, для этого придется разобраться с фононами.

2.10.2. Фонон

Чтобы как-то объяснить вечный танец атомов, нужна энергия, которую кто-то должен переносить, но, не зная, чем и кем энергия переносится, ученые исхитрились и придумали некую виртуальную квазичастицу и назвали ее – фонон. Наделили ее энергией и импульсом, квантом упругих колебаний, считая, что для переноса энергии эта частица вполне может подойти. После чего внутреннюю энергию кристалла можно рассматривать как суммарную энергию движущихся фононов (квазичастиц).

Фонон ( phone – от греч. «звук») – квант колебаний кристаллической решетки. Термин введен И. Таммом по аналогии с фотоном, квантом электромагнитного поля.

Примечание. Как видите, частицы, не существующие в природе, но необходимые для объяснения происходящих физических процессов, «крутятся» вокруг фотона. Первой частицей является гравитон, и вот вторая квазичастица – фонон.

В «Большом толковом словаре современного русского языка» Д. Н. Ушакова читаем: quasi (лат.) – якобы, как будто. Первая часть сложных слов, имеющих значение: мнимый, ненастоящий, а в некоторых изданиях трактуется как ложный.

Я, в свою очередь, лишь констатирую, что такой частицы, как фонон с его квазиимпульсом, в природе не существует, т. е. фонон – ложный.

Приведу цитату: « Фонон во многих отношениях ведет себя так, как если бы он был частицей с энергией и импульсом. Однако в отличие от обычных частиц (электронов, протонов, фотонов и т. п.) фонон не может возникнуть в вакууме – для своего возникновения и существования фонон нуждается в некоторой среде. Подобного рода частицы называются квазичастицами. Таким образом, фонон является квазичастицей.

Импульс фонона обладает своеобразными свойствами. При взаимодействии фононов друг с другом их импульс может дискретными порциями передаваться кристаллической решетке и, следовательно, не сохраняется. В связи с этим (p) в случае фононов называют не импульсом, а квазиимпульсом » [3, с. 192]..

k – волновое число, соответствующее колебанию частоты ω,

υ – скорость упругих волн в кристалле.

Сравните формулу (2.21) с импульсом фотона p p=hν/c (1.12).

Должен прокомментировать вышеприведенную цитату, так как в литературе сплошь и рядом такие высказывания повторяются.

Первое. В природе энергию и импульс переносят электромагнитные волны (фотоны), в том числе инфракрасного диапазона – крафоны (красные фотоны), которые присутствуют в любом теле (решетке) при комнатной и другой температуре. Крафоны перераспределяют тепловую энергию не только внутри какого-то тела, но между всеми телами, в том числе переносят ее в вакууме. Крафоны охлаждают всякое вещество или тело, выравнивая их температуру с окружающим пространством.

Второе. Импульс фонона якобы наделен своеобразными свойствами и может передаваться квантами кристаллической решетке. Должен сказать, что любой импульс электромагнитной волны передается квантами. Теплота квантуется, это доказано экспериментально американскими учеными [11]. Другое дело, что в любом кристалле есть замедление скорости переноса из-за сопротивления (плотности) электромагнитного эфира.

Третье. Что касается « столкновения фононов в кристалле », в интернете есть даже рисунки, показывающие упругие столкновения фононов между собой. Но позвольте, как могут столкнуться электромагнитные волны между собой? Это даже не вопрос – это непонимание физических процессов. Что касается упругого столкновения с атомами ядер, то здесь вероятность прямого попадания также невелика, если учесть, что межатомные промежутки превосходят в 100 тысяч раз размеры ядер. Попасть в такую мишень – это нужно быть превосходным снайпером, а у фононов не то что мушки, даже дула нет.

Импульсы в кристалле не передаются с помощью грубого или прямого столкновения, до этого дело не доходит. Все взаимодействия между атомами и крафонами происходят на полевом уровне.

Еще одна цитата из указанного источника: « Формально оба представления весьма схожи – и фотоны, и фононы подчиняются одной и той же статистике . Однако между фотонами и фононами имеется существенное различие: в то время как фотоны являются истинными частицами, фононы являются квазичастицами » [3, с. 192].

Что называется, почувствуйте разницу, а вся разница в названии – не иначе, как игра слов. По данному высказыванию хочу еще раз подтвердить свою мысль, что фононы – это крафоны, т. е. те же фотоны, но с меньшей энергией, поэтому никаких квазичастиц, летающих в кристаллах, с упругими столкновениями, не существует. В природе есть только электромагнитные волны (ЭМВ), при комнатной температуре – это крафоны, которые и переносят импульсы движения. Крафонам не требуется особая среда кристаллического или другого содержания, они распространяются в любой среде, материи или в вакууме, была бы энергия.

2.10.3. Крафон (красный фотон)

Ответы на вопросы, поставленные в начале раздела: атомы в кристаллах раскачивают не мнимые частицы фононы, навечно замкнутые в кристалле, а настоящие – крафоны, с настоящими импульсами.

Крафон своим импульсом воздействует на решетку атома дважды: в момент прилета и в момент отлета (см. предыдущие разделы). В случае поглощения крафона атом получает импульс смещения навстречу прилетевшему крафону. Отсюда та средняя частота колебаний атомов относительно своего среднего положения колебания – около 10 13 Гц. Данная частота соответствует инфракрасной области электромагнитного излучения (краснофотонное излучение) (см. гл. 4 «Броуновское движение» ). Опишем ситуацию, показанную на рисунке 2.14.

Лирическое вступление. Вы решили провести романтический вечер при свечах. Поставили свечу на стол и зажгли фитиль. Перед этим при приготовлении ужина на стол просыпалось несколько крупинок соли. Пока не приступили к ужину, на голодный желудок и светлую голову, информация воспринимается лучше и видится глубже, поэтому заглянем в кристаллическую решетку одной из крупинок соли.

Там мы увидим похожую картину, представленную на рисунке. Атомы (шарики стального цвета) в кубической решетке соли распределены симметрично по углам данной решетки. Для нас сейчас безразлично, какие это атомы – Na или Cl. Оранжевые шарики – это фантомы стальных шариков в момент, когда атомы отклоняются от своего стационарного состояния. Красные стрелки – это векторы движения крафонов. Синие векторы – это импульсы, вызывающие смещения атомов относительно своего центра.