Фридэн Королькевич - Этюды о свете

Присущее пространству свойство переносить энергию проявляется в различных областях — в гравитации, магнетизме и в переносе света.

Скорость света конечна. Это можно рассматривать как следствие соотношения определенной протяженности участка среды, на котором находится субквант, и времени его пребывания на этом участке. Сумма длин таких участков пространства и времен ретрансляции ими субквантов и результирует величину скорости света.

Независимо от того, имеет ли физическое пространство фиксированную зернистую структуру или же оно приобретает характер непрерывно-дискретной среды только при переносе субквантов, в первом приближении его можно рассматривать как клеточное пространство, элементы которого становятся подобными простейшим конечным автоматам — двухполюсникам, передающим импульс со входа на выход на определенное расстояние за определенное время.

Это соответствует известному понятию мгновенной скорости, которое является векторной величиной. Морис Клайн отметил важное значение такого представления скорости, которое может быть полезным при определении разной скорости в одно и то же время. А это обстоятельство связано с ретрансляционными свойствами среды, в которой распространяется свет.

Факты и логика их связи показывают, что скорости света различны в разных средах, что утверждение нынешней теории света о постоянстве его величины в вакууме не соответствует действительности, что скорости света определяются физическими характеристиками среды его переноса.

По Берклеевскому курсу квантовой физики Вихмана, разделение физических констант на фундаментальные константы и производные параметры весьма произвольно. Так, измерение скорости света сводится к сравнению частоты оранжевой линии криптона с цезиевой частотой. А такое измерение выражает произвольный стандарт длины через произвольный стандарт времени.

Как известно, замеры скорости света в вакууме в последние годы не однозначны. Даже с учетом погрешностей измерения ее величина колеблется с разбросом около 100–180 километров в секунду. Поэтому в работах ряда исследователей — Фрума, Эссена и других — величина скорости-света не связывается строго с константой и приводится как наиболее вероятная при данных условиях скорость в вакууме, не исключающая возможность ее изменения в других условиях.

Иное дело — число субквантов в фотонах. Излучение кванта изотопом криптона 86 происходит, согласно расчетам, при 4 948 864 колебаниях плюс-минус несколько. В противном случае он не обладал бы нужной стабильностью для того, чтобы служить базой определения оптического эталона метра. Видимо, только строго постоянное число — 9 192 631 770 периодов излучения атома цезия 113 — послужило базой определения секунды XIII Генеральной конференцией по мерам и весам в 1967 году. Поэтому не лишено оснований предположение, согласно которому число колебаний излучателя и, соответственно число субквантов по крайней мере некоторых фотонов строго постоянно в пределах лишь незначительного их различия.

Из этого следует существенная роль частоты и времени испускания фотона в формировании характеристик излучения, что в общем случае хорошо известно, и возможность постоянства присущего константе числа субквантов в фотонах. В этом случае произвольность определения константы, по-видимому, исключается.

В книге «Фундаментальные физические постоянные» Олег Спиридонов отметил, что они представляют собой одну из крупнейших нерешенных проблем современной науки, поскольку не имеют пока убедительной теоретической интерпретации.

Субквантовое представление сущности света никак не согласуется с застывшим определением скорости распространения излучения в вакууме как константы, вопреки экспериментальным данным о разбросе величин этой скорости в разных условиях. Весьма проблематичной представляется и привычка к применению постоянной Планка — надежно установленной и неизменной величины именно константы, — деленной на два числа «пи». Получается деление неделимого.

В завершение своей нобелевской речи Макс Планк сказал: «Есть в особенности один вопрос, от исчерпывающего ответа на который мы должны… ожидать значительных результатов. Что будет с энергией одного светового кванта после совершившегося полного испускания? Будет ли она, по волновой теории Гюйгенса, расширяться при дальнейшем распространении по всем направлениям, занимая все большее пространство и бесконечно утончаясь? Или, по ньютоновской теории истечения, она полетит, как брошенный снаряд, в одном направлении? В первом случае квант не был бы в состоянии сконцентрировать свою энергию в одном месте пространства настолько, чтобы он смог освободить электрон, связанный с атомом, но во втором — пришлось бы пожертвовать главнейшим триумфом теории Максвелла — непрерывностью между статическим и динамическим полем, а вместе с этим и вполне разработанной до тончайших подробностей теорией интерференционных явлений. И то и другое следствие одинаково печально для теперешних теоретиков».

Развитие теории света Томасом Юнгом, Огюстеном Френелем, Густавом Кирхгофом и их последователями не содержит ответа на вопрос Планка. Не ответили на него и современные теории света — квантовая и волновая. Стали привычными разрывы в логике, связанные с использованием квантовых представлений в описании ряда явлений волновой оптики. Энергоатомарная или субквантовая модель фотона без дополнительных характеристик, очевидно, не имеет достоинств волновой теории света при объяснении интерференции. Следовательно, ни принцип Гюйгенса, ни теория истечения Ньютона сами по себе не соответствуют реальности.

Но ведь в природе естественно сосуществуют в каждом фотоне волновые и корпускулярные качества. Космические кванты света после длинного пути к нам выбивают электроны из атомов вещества и интерферируют, сохраняют способность сложения интенсивностей излучения.

На вопрос Планка, по-видимому, можно ответить, сопоставив субквант и электрон, показывающий удивительную гармонию волновых и корпускулярных качеств.

А допустимо ли их сравнивать, пытаться найти в них нечто общее? Ведь у них совершенно разные параметры и характеристики. И все же их сопоставление обосновано и продуктивно.

В 1833 году Уильям Гамильтон в работе «Об общем методе выражения путей света и планет с помощью коэффициентов некоторой характеристической функции» сравнил вроде бы несравнимое — свет и планеты — и выявил общность между частицами и волнами. Следуя его примеру, вполне определенную общность можно заметить у электрона и субкванта.