Модель волн материи

npduel писал(а): Академик Д.И. Блохинцев(1983) так определил соблюдение в квантовой механике принципа причинности:"Переходы, несовместимые с принципом причинности, невозможны. Квантовые же переходы, совместимые с условием причинности, управляются законами вероятности." В условия причинности входят не только последовательность причин и следствий, которую имел в виду Блохинцев, но и отсутствие в материальной природе беспричинных явлений.
В квантовой механике, как это верно отражено в определении Блохинцева, случайный характер квантовых переходов определяется не случайным характером взаимодействий материальных микрообъектов, а математическими законами вероятности.

Поль Дирак в своей книге "Принципы квантовой механики" так объяснял интерференцию фотонов от двух независимых лазеров:

Фотон, который находится в определённом состоянии поступательного движения, не обязательно связан с одним пучком света, а может быть связан с двумя или несколькими пучками, на которые расщепился исходный пучок. Невозможно предсказать, в каком из двух будет найден фотон. Можно рассчитать лишь вероятность каждого из результатов.
Если бы два разных фотона могли интерферировать между собой, то иногда они бы уничтожались, а иногда превращались бы в четыре фотона. Это противоречило бы закону сохранения энергии. Новая теории, которая связывает волновую функцию с вероятностью для одного фотона, преодолевает эту трудность, считая, что каждый фотон интерферирует лишь сам с собой.

Конечно, такая трактовка не позволяет преодолеть рассмотренную Дираком трудность. Более того, именно такая трактовка противоречит закону сохранения энергии, т.к. утверждает, что интерференция фотона с самим собой приводит к беспричинному учетверению средней интенсивности потока фотонов из лазера.
Чтобы хоть как-то "свести концы с концами", Дираку пришлось нарушить основной принцип квантовой механики - безраздельность корпускулы. В его трактовке фотон "входит отчасти в каждую из двух компонент", причём его "отчасти" означает, что фотон полностью входит "в каждую из двух компонент". Именно поэтому, мол, при синхронной интерференции двух компонент амплитуда поля удваивается, а энергия учетверяется.
Эта до сих пор не преодолённая трудность копенгагенской трактовки квантовой механики порождена тем, что это гибридная теория, пытающаяся соединить в себе корпускулярный подход к фотону и классический - к измерительному прибору (в данном случае к фотодетектору). Из-за этого в квантовой механике полагается, что излучение фотонов подчиняется статистическим закономерностям, а их поглощение - детерминированное. Дирак оправдывает этот недостаток квантовой механики таким аргументом:

Главная задача физической науки состоит не в том, чтобы снабжать нас наглядными картинками, а в том, чтобы формулировать законы, управляющие явлениями, и использовать эти законы для открытия новых явлений.

Законы, управляющие наблюдаемыми явлениями, в квантовой механике, действительно. сформулированы блестяще, чем объясняется непревзойдённая пока точность квантовомеханических расчётов явлений микромира. Но искусственное исключение из теории квантово-волновых свойств измерительных приборов резко ограничило количество новых явлений, предсказываемых этой теорией. И для снятия этого ограничения, и для построения конструктивной модели механизма, приводящего к учетверению числа фотонов при их когерентной интерференции, следует использовать модель волн материи. учесть корпускулярно-волновые свойства измерительных приборов, учесть, что фотоны интерферируют не как самостоятельные объекты в пустом мире. что действительно приводило бы к нарушению закона сохранения энергии, а вместе со своими излучателями и "поглотителями". Если фотодетектор не зафиксировал потока фотонов на своём входе, это означает, что лазеры их не излучили, если он зафиксировал удвоение средней интенсивности потока фотонов от двух лазеров - это означает, что лазеры удвоили интенсивность своего излучения.

Код ссылки на тему, для размещения на персональном сайте | Показать

Код: выделить все

<div style="text-align:center;">Обсудить теорию <a href="http://www.newtheory.ru/physics/model-voln-materii-t4034-200.html">Модель волн материи</a> Вы можете на форуме "Новая Теория".</div>


npduel писал(а): ...Именно поэтому, мол, при синхронной интерференции двух компонент амплитуда поля удваивается, а энергия учетверяется.

Особого парадокса здесь нет ни со стороны КЭД, ни Классики.
Ведь по обоим теориям фотон не одиночное колебание, а протяженное конечное, с локализацией взаимодействия энергии в центре этой области. В результате интерференции амплитуда умножается на количество фотонов, но сокращается во столько же раза длина пакета по уровню 72% от амплитуды максимума.
Например A=N/(√(1+Nn^2)*e^iώt, N- количество фотонов, n - количество периодов от центра локализации (максимума).
С уважением Овод

alexandrovod писал(а):Особого парадокса здесь нет ни со стороны КЭД, ни Классики.

В классической теории электромагнетизма фотонов нет вообще, в КЭД же фотон не имеет ни пространственно-временных размеров, ни "центра", ни амплитуды. Он обладает только квантом энергии , которая безраздельно полностью передаётся поглотившей фотон структуре. При интерференции двух когерентных фотонов в свободном от источников и поглотителей пространстве они, для согласия с результатами экспериментов, должны были бы превратиться в четыре фотона. Это было бы явным нарушением закона сохранения энергии, что и смутило Дирака. Но он не нашёл лучшего "выхода", как воспользоваться постулированной в КЭД неопределённостью числа фотонов и заявить о интерференции фотона самого с собой. Модель же Симулика, показавшая, что фотон - это когерентный комплекс волн де Бройля источника и стока, объяснившая,, почему энергия фотона квантуется и почему число фотонов неопределённое, раскрывает этот парадокс вполне логично: не два фотона в "пустоте" превратились в четыре, а лазеры излучили в два раза больше фотонов. Если бы в однофотонных экспериментах была возможность измерить энергию, затраченную на излучение фотонов, этот факт был бы доказан экспериментально.

Добавлено спустя 1 день 5 часов 11 минут 50 секунд:

npduel писал(а):Из уравнения (2) в статье https://yadi.sk/i/AkcJJUoaeCDQL видно, что поле де Бройля вещественной частицы в каждой пространственно-временной точке образуется суперпозицией сферических волн, излучённых этим полем в более ранние моменты времени t - R/c.

П.Дираку не была известна эта форма уравнения Клейна-Гордона, поэтому он не получил наглядную модель превращения движения ненаблюдаемых волн материи в наблюдаемые перемещения вещественных тел. Однако математический анализ своего уравнения для электрона позволил ему разработать, пусть и ненаглядную, но полностью эквивалентную (2) модель. В книге "Принципы квантовой механики" (1960) он писал:

Мы должны заключить, что измерение проекции скорости свободного электрона всегда приводит к результату +c или -c. Легко убедиться, что это заключение остаётся в силе также в присутствии поля... мы имеем здесь противорече с экспериментом. Это, однако, не является действительным противоречием, поскольку теоретическая скорость в вышеприведенном заключении есть скорость в определённый момент времени, тогда как наблюдаемые скорости всегда являются средними скоростями по конечному интрвалу времени.
...проекция скорости на ось x... состоит из двух частей: постоянной части..., связанной с импульсом классической релятивистской формулой и осциллирующей части... Частота флуктуирующей части равна... по меньшей мере . Только постоянная часть может наблбюдаться в действительном измерении скорости, поскольку такое измерение даёт среднюю скорость за за интервал времени... Осциллирующая часть и приводит к тому, что мгновенная [скорость] будет иметь собственные значения +c и -c.

Только зря Дирак в этой модели применил слово "флуктуирующая". Его анализ уравнения для электрона, отнюдь, не демонстировал случайность флуктуаций волн материи со скоростью света, а, наоборот, выявил детеминированную периодичность этих колебаний.

Добавлено спустя 2 дня 5 часов 31 минуту 12 секунд:

npduel писал(а): Скорее всего, модель волн материи впоследствии позволит описать все виды взаимодействий.

Этот вывод впервые сформулировал в 1974 г. академик М.А. Марков (Будущее науки, вып. 7):

С самого начала появления в науке спиноров возникла и живёт идея фундаментальности именно спинорных полей, которые, возможно, опредепляют структурно и все другие поля.

За это сообщение автора npduel поблагодарил:

alexandrovod (12 апр 2017, 08:47)

npduel писал(а):В классической теории электромагнетизма фотонов нет вообще, в КЭД же фотон не имеет ни пространственно-временных размеров, ни "центра", ни амплитуды. Он обладает только квантом энергии , которая безраздельно полностью передаётся поглотившей фотон структуре

До появления КЭД физики успешно на основе классики описывали через фотоно подобную ЭМ волну для объяснения линейчатого спектра излучения-поглощения, а с появлением КЭД встал вопрос не для классики, а для КЭД описание двух щелевой интерференции при сверх малой интенсивности (опыт Юнга по 2х щелевому от отраженного света свечи кончиком иглы). То есть принять и классическое понятие ЭМ волны - ...ни "центра", ни амплитуды. И опять интерференция со сверх длинной базой корректно (без дополнительных модельных допущений) описывается классикой, а не КЭД, Привлечение для последней ЭПР парадокса, только сглаживает неувязку - когерентность теплового мм излучения на 2-10 тысяч км. Так как объект излучения (квазары - активные галактики) сотни парсек то ЭПР на этих расстояниях?

alexandrovod писал(а): До появления КЭД физики успешно на основе классики описывали через фотоно подобную ЭМ волну для объяснения линейчатого спектра излучения-поглощения

Линейчатый спектр спектр классической электродинамики не имеет ничего общего с фотоноподобной волной. Когда в одной области пространства две моночастотные э.м. волны интерферируют синфазно, в некоторых других областях эти же волны интерферируют в противофазе, т.е. интерференция двух моночастотных волн в классической электродинамике просто приводит к перераспределению в пространстве суммарной энергии двух волн, но эта суммарная энергия остаётся неизменной. Фотон же квантовой электродинамики не распределён в пространстве-времени, не способен в одном месте своего пространства-времени увеличиться в четыре раза по энергии, а в другом месте - исчезнуть до нуля.

...а с появлением КЭД встал вопрос не для классики, а для КЭД описание двух щелевой интерференции при сверх малой интенсивностих

С двухщелевой интерференцией КЭД справляетсяч без труда, т.к. в этом случае фотон интерферирует сам с собой, и то, что в классике сводилось к пространственно-временному перераспределению энергии волн, в КЭД сведено к перераспределению вероятностей регистрации фотона в пространстве-времени. Парадокс возник, когда в реальных экспериментах со сверхслабыми потоками фотонов от двух независимых лазеров наблюдалось такое же перераспределение вероятностей, как и в двухщелевых экспериментах. Вот и пришлось Дираку придумывать, будто фотон вылетает сразу из двух разных лазеров.
Это мне напомнило, как в далёкие вузовские годы профессор кафедры математики Николаев учил нас решать два типа задач 1. Дано: сковородка висит на гвоздике, яйцо, масло, соль. Требуется пожарить яичницу. Решение: ставим сковородку на плиту, разбиваем яйцо, жарим яичницу. 2.Дано: сковородка стоит на плите, яйцо,масло, соль. Решение: вешаем сковородку на гвоздик и решаем задачу как предыдущую. Вот Дирак зря послушался проф. Николаева: не удалось ему свести задачу с двумя лазерами к двухщелевой задаче.

За это сообщение автора npduel поблагодарил:

Андрей Р (15 апр 2017, 15:28)

npduel писал(а):Если бы два разных фотона могли интерферировать между собой, то иногда они бы уничтожались, а иногда превращались бы в четыре фотона. Это противоречило бы закону сохранения энергии. Новая теории, которая связывает волновую функцию с вероятностью для одного фотона, преодолевает эту трудность, считая, что каждый фотон интерферирует лишь сам с собой.

Фотоны являются одними из основных составляющих любого тела. В условиях термодинамического равновесия тела с окружающей средой потенциальная энергия связи между атомами и молекулами конкурирует с кинетической энергией фотонов. прямо или косвенно разрушающих эти связи. Но что такое фотон остаётся загадкой. Если фотон имеет массу. то он - частица. Аналогия с частицей выявляется, например, при отражении света. при передаче энергии импульсом. при сложении энергии по формуле Планка. Если фотон - волна, ЭМ волна, волна де Бройля - то классический физический смысл понятия "частица" теряется. Волна - это процесс, математически описываемый как гармоническая функция, характеризующая взаимодействие, по крайней мере, двух тел. двух частиц. Дуализм - это не свойство частицы, это противоречие в понятиях. Может ли частица иметь свойство волны? Нет, не может.Для этого обязательно нужна вторая частица, взаимодействие с которой создаёт в пространстве колебательное движение. Примеров - море. И колебание маятника,и колебания пары заряженных частиц. и Ленгмюровские колебания плазмы, и бегущие страты. Общим признаком гармонического движения является отсутствие динамического равновесия в природе и стремление к нему. Но это не даёт основания объявлять частицу волной. Дифракция, интерференция - эти понятия лежат в основе доказательства волновой природы света и, прости Господи, тел. Это неправильно и вредно, так как не только препятствует раскрытию механизма этих явлений,но и претендуют на всеобщность. распространяя понятие "волна" в области, где взаимодействия практически отсутствуют.

alexandrovod писал(а):уважаемый npduel
ваши модели частично подтверждают эксперименты - см.
ФЕМТОСЕКУНДНАЯ ОПТИКА
books.ifmo.ru›file/pdf/741.pdf

Я рассматриваю здесь не свои модели, а модели современной математической физики, основанной на линейных дифференциальных уравнениях для волн материи. О физической природе явлений, рассматриваемых в данной теме, более наглядно говорят не эксперименты с электромагнитоными импульсами, а однофотонные эксперименты, описанные в теме "Существуют ли фотоны".

kulikov писал(а):Фотоны являются одними из основных составляющих любого тела.

Радикальное, но тем не менее туманное заявление(что же такое это понятие "тело", а тем более его составляющие).

kulikov писал(а): Но что такое фотон остаётся загадкой. Если фотон имеет массу. то он - частица.

Он и останется загадкой, пока не утвердится какая либо адекватная модель, и она непременно должна включать в себя адекватную же модель массы(я пытался в своей статье дать вариант). И в этом случае можно дать определение понятию "частица". Уже сейчас понятно, что понятие "частица" должно быть связано с понятием "система"(яркий пример-протон, и связанная с ним теория КХД), тогда и с волновыми представлениями можно разобраться.

kulikov писал(а): Волна - это процесс, математически описываемый как гармоническая функция, характеризующая взаимодействие, по крайней мере, двух тел. двух частиц.

Важно только заметить, что эти "тела" могут представлять что угодно, начиная от молекул, и переходя к булыжникам и т.п.(главное чтобы был непосредственный контакт).

Добавлено спустя 8 минут 29 секунд:

npduel писал(а):Я рассматриваю здесь не свои модели, а модели современной математической физики, основанной на линейных дифференциальных уравнениях для волн материи.

Ну и к чему тогда прилагать столько усилий, дайте ссылки на эти модели, и кому интересно ознакомятся с ними(зачем находиться на позиции тривиального адепта).

bocharov писал(а):Радикальное, но тем не менее туманное заявление(что же такое это понятие "тело", а тем более его составляющие).

В теме " от силовых линий электрона к электрону, от электронов - к фотону" я попытался изложить гипотезу объединения явлений на базе силовых линий электрона, то есть частиц, непрерывно излучаемых электроном и составляющих понятие "электростатическое поле". Совершенно очевидна связь между электроном и фотоном. Известна возможность расщепления фотонов. Я предполагаю, что компановкой "силовых линий" можно добиться спектрального эффекта, создаваемым фотонами. При торможении быстрых электронов уже сегодня получен широкий спектр излучения, от гамма-лучей вплоть до видимого. Для меня остаётся открытым вопрос процесса конденсации фотонов в электроне,что можно выявить по поглощению их при сверхнизких температурах. Что касается понятия "волна", то её можно сделать и на булыжниках, но она, как правило, создаётся при наличии неравновесных условий, как Вы сказали, в системе.