Уважаемый Борис. Вы утверждаете
Борис Шевченко писал(а):В моем примере ЭМ энергия возникает в результате кванта действия на поле, вызывающего колебания среды.
, но помимо математического и колличественного обоснования, наверное, должна быть логика процесса, корректность использования терминов, ясность механизмов взаимодействий, соответствие общепринятым концепциям или обоснование собственной.
Анализ утверждения будет разбит на ключевые понятия:
1."ЭМ энергия" (Электромагнитная энергия):
Корректность: Понятие электромагнитной энергии является фундаментальным в физике. Она описывает энергию, запасенную в электромагнитном поле или переносимую электромагнитными волнами (фотонами). Источниками ЭМ энергии могут быть ускоренные заряды, переходы в атомах/молекулах, распад частиц и т.д.
Заключение: Термин используется корректно.
2."возникает в результате":
Корректность: Энергия не возникает из ничего, а преобразуется из других форм или передается. Фраза подразумевает процесс преобразования или генерации, что в целом допустимо в контексте описания источника энергии.
Заключение: Фраза приемлема, но требует уточнения механизма возникновения.
3."кванта действия":
Корректность: "Квант действия" — это историческое название постоянной Планка (h). Это фундаментальная физическая константа, имеющая размерность действия (энергия × время). Она является мерой квантования, а не самостоятельной физической сущностью или частицей. Само по себе действие (S) — это физическая величина, используемая в принципе наименьшего действия (интеграл от лагранжиана по времени).
Проблема: Говорить о "кванте действия" на поле как о причине возникновения энергии некорректно. Постоянная Планка (h) — это константа, характеризующая масштаб, на котором проявляются квантовые эффекты. Она не является агентом, который "действует" на поле.
4. Заключение: Термин используется некорректно. "Квант действия" не является причинным агентом.
Корректность: В квантовой теории поля (КТП) фундаментальные частицы (включая фотон) являются квантовыми возбуждениями соответствующих полей (электромагнитного поля для фотона). Взаимодействия описываются как воздействия одних полей на другие.
Проблема: Связка "квант действия на поле" усиливает проблему пункта 3. Квант действия (h) не действует на поле. Кванты поля (частицы) могут взаимодействовать друг с другом и с другими полями.
Заключение: Фраза "на поле" сама по себе корректна в КТП, но в сочетании с "квантом действия" становится бессмысленной.
5."вызывающего колебания среды":
Корректность: В классической электродинамике электромагнитные волны действительно описываются как колебания электрического и магнитного полей, распространяющиеся в пространстве. Исторически предполагалось, что эти колебания происходят в гипотетической среде - "эфире".
Проблема:
Отсутствие среды: Ключевой результат теории относительности Эйнштейна (подтвержденный многочисленными экспериментами, например, Майкельсона-Морли) — отсутствие эфира. Электромагнитные волны (и их кванты - фотоны) распространяются в вакууме без какой-либо материальной среды. Они являются колебаниями самого электромагнитного поля.
Квантовый контекст: В квантовой электродинамике (КЭД) фотон — это безмассовая элементарная частица, квант электромагнитного поля. Его поведение описывается законами квантовой механики и специальной теории относительности. Понятие "колебаний среды" для фотона в вакууме неприменимо. Фотон не колеблет среду; он представляет собой возбуждение квантованного поля.
Заключение: Концепция "колебаний среды" для описания ЭМ энергии, особенно в квантовом контексте, является некорректной. Это ошибка с точки зрения современной физики.
Общий вывод
Утверждение "В моем примере ЭМ энергия возникает в результате кванта действия на поле, вызывающего колебания среды" содержит фундаментальные ошибки с точки зрения современной физики:
1.Некорректное использование "кванта действия": Постоянная Планка (h) — это константа, а не причина или агент.
2.Устаревшая концепция "среды": Электромагнитные волны и фотоны не требуют и не вызывают колебаний материальной среды; они являются проявлениями электромагнитного поля в пространстве-времени.
3.Неясность механизма: Утверждение не описывает физически обоснованный механизм генерации ЭМ энергии.
Энергетические характеристики первичного вихря в ВММП
В рамках вихревой модели пространства-материи энергия первичного вихревого возбуждения определяется следующим выражением:
E = (πħ²ρ₀/m) * n² * ln(R/ξ)
Где использованы следующие физические параметры:
ħ = 1.05×10⁻³⁴ Дж•с - приведенная постоянная Планка
ρ₀ = 10¹⁹ кг/м³ - плотность сверхтекучего конденсата пространства-времени
m = 2.18×10⁻⁸ кг - эффективная масса кванта пространства (планковская масса)
n = 1 - топологический заряд для первичного вихря
R = 1.6×10⁻³⁵ м - характерный размер системы (планковская длина)
ξ = 10⁻¹³ м - длина когерентности конденсата
Проведем пошаговый расчет энергии первичного вихря:
1. Вычисляем квадрат постоянной Планка:
ħ² = (1.05×10⁻³⁴)² = 1.1025×10⁻⁶⁸ Дж²•с²
2. Рассчитываем числитель:
πħ²ρ₀ = 3.14 × 1.1025×10⁻⁶⁸ × 10¹⁹ = 3.46×10⁻⁴⁹ кг•м²/с²
3. Определяем знаменатель:
m = 2.18×10⁻⁸ кг
4. Находим коэффициент перед логарифмом:
3.46×10⁻⁴⁹ / 2.18×10⁻⁸ = 1.59×10⁻⁴¹ Дж
5. Вычисляем логарифмический член:
R/ξ = 1.6×10⁻³⁵ / 10⁻¹³ = 1.6×10⁻²²
ln(1.6×10⁻²²) ≈ -50.19
6. Получаем итоговое значение энергии:
E = 1.59×10⁻⁴¹ × 1 × (-50.19) = -8.0×10⁻⁴⁰ Дж
Физическая интерпретация результатов:
Отрицательное значение энергии (-8.0×10⁻⁴⁰ Дж) свидетельствует об энергии связи, обеспечивающей устойчивость вихревой структуры.
Малый абсолютный масштаб энергии (8.0×10⁻⁴⁰ Дж) по сравнению с энергией покоя электрона (8.2×10⁻¹⁴ Дж) указывает на субчастичную природу возбуждений.
Устойчивость структуры дополнительно обеспечивается фрактальными свойствами пространства-времени с размерностью D ≈ 2.7.
Космологические следствия модели:
На масштабах галактик (n ∼ 10¹²) вихревые образования создают гравитационный потенциал, количественно описывающий наблюдаемые кривые вращения без привлечения концепции темной материи. Эффективная гравитационная постоянная в этом случае имеет вид:
G_eff(N) = G₀ / [1 + (N²ħ)/(m_pcΛ_eff)]
где N - топологическое число, характеризующее масштаб системы.
p/s
Плотность сверхтекучего конденсата ρ₀ = 10¹⁹ кг/м³ в ВММП обосновывается следующим образом:
Масштабная увязка
Значение находится между:
Планковской плотностью (∼10⁹⁶ кг/м³)
Ядерной плотностью (∼10¹⁷ кг/м³)
Оптимально для описания вихревых структур на квантово-космологических масштабах.
Согласование с наблюдаемыми параметрами
Позволяет получить:
Правильный порядок энергии вихрей (∼10⁻⁴⁰ Дж)
Реалистичные значения длины когерентности (ξ ∼ 10⁻¹³ м)
Естественное объяснение кривых вращения галактик без темной материи.
Теоретическая непротиворечивость
Обеспечивает:
Квантование циркуляции ∮v·dl = h/m
Устойчивость топологических дефектов при D ≈ 2.7
Асимптотическую безопасность в квантовой гравитации.
Параметр ρ₀ выступает ключевым масштабным фактором, связывающим микро и макродинамику в единой вихревой картине.
С Уважением
Добавлено спустя 5 часов 55 минут 48 секунд:Re: Вихревая модель материи: топологические основы, энергетика рalexandrovod писал(а):В жидкости поперечные волны не существуют. Можно ли решить этот парадокс?
Наверно можно, например; Жидкость для объекта/явления движущегося со сверх скоростью ведет себя как твердое тело. И если поперечные компоненты кванта движутся со сверхсветовой скоростью. Но из за отсутствии энергии-импульса в явном виде не возмущают пустоту. В этом случае квант в явном вите проявляется только там, где все его компоненты (продольная и две поперечные) совпадают по фазе
Уважаемый Овод, этот подход согласуется с основными постулатами вихревой модели, где материя и её свойства возникают из динамики и топологии сверхтекучего конденсата.
С Уважением