полная версия

Александр Бакулин
Гравитация и эфир

Короче: сейчас мы будем вынуждены показать школьнику, как может с помощью атома возникать волновой процесс, который Планк и физики-спектроскописты называли просто «излучением», а последующие физики назвали «квантом энергии» или «фотоном». При этом мы утверждаем, что никакие исследователи не раскрыли пока ту действительную физику процесса, которая происходит не только с атомом – как с системой «электрон-протон», но с этой системой, находящейся в реальном электромагнитном эфире, который служит в излучательном процессе тем третьим телом, которое: во-первых, производит в атоме непосредственную работу по удержанию системы в этом резонансе, называемом «атомом»; во-вторых, эфир служит тем непосредственным строительным материалом, из которого системой атома создаётся колебательный процесс под названием «фотон».

Физики не поняли ни того, ни другого: они не поняли того, что атом является у Природы Резонансом; они же не поняли и того, из чего у Природы сделан фотон.

Поскольку мы приступили к разговору о сути фотона, то начнём этот разговор с экзотического выражения физиков. Итак, здесь и сейчас мы ещё раз (в который раз в нашей философии) скажем о «массе покоя фотона, равной нулю». Школьнику (в отличие от обманутых физиков) надо хорошо понимать, что последнее выражение справедливо лишь для одной теории, которая называется «Специальной теорией относительности» (СТО) в редакции Эйнштейна. Потому что есть эта же теория в других редакциях других учёных. Физики 20-го века навязали всем, в том числе и школьникам, неверную философию этой теории. Эта философия неверна хотя бы потому, что подобными, экзотическими с точки зрения классической физики, выражениями она фактически налагает запрет на проникновение в физическую суть явлений Природы. То есть философия СТО является прямым тормозом в деле дальнейшего развития физики. Инерция же мышления обманутых физиков способна продолжаться лишь до тех пор, пока школьники, которым надо (хочешь – не хочешь) развиваться (в отличие от боязливых физиков), пока школьники не станут над этой философией, сдерживающей их развитие, смеяться. Не над математической физикой СТО они будут смеяться, но над философией этой физики.

Однако вернёмся к парадоксальности выражения «масса покоя фотона равна нулю». Мы, здесь и сейчас, смеем утверждать, что эту парадоксальность не понимают и не понимали абсолютно все физики, включая самого Эйнштейна. Они эту парадоксальность не понимали по одной лишь причине: они не знали о чём говорят. Физики никогда не знали того, чем у Природы является их «фотон». Они и сейчас ещё продолжают это не знать.

Итак, мы твёрдо стоим на поле классики физики, а потому, независимо от физиков говорим о частице Природы, а не о частице в теории физиков. Если свет состоит из частиц материи, как мыслил об этом ещё Ньютон, то каждая такая частица обязана иметь массу – как количество того вещества, из которого состоит частица. Любому ребёнку это понятно. Далее: физики знают (проверили на многих опытах), что свет движется в пространстве с постоянной скоростью, так и называемой – «скорость света». Математическая кинематика СТО Эйнштейна построена так, что, исходя из математических преобразований Лоренца, запрещает любой материальной частице достигать скорости света. Уже одно только это требование СТО делает эту теорию парадоксальной и никак не соответствующей классике физики. Потому что опыт (а он главнее любой теории) говорит о том, что частица материи не только может двигаться со скоростью света, но и движется в реальном физическом вещественном пространстве именно с той скоростью, с которой СТО запрещает ей это движение.

Но вот далее многие критики СТО остаются на поле сравнений кинематики СТО и опыта классики, не ступая при этом на поле ещё одной теории физиков – «квантовой механики». То есть эти критики сравнивают СТО и классику по признаку «массивности» любой реальной материальной частицы, а следовательно, по признаку её инерционности. И тогда они говорят о том, что, мол, «фотон всегда находится только в движении и никогда – в покое». То есть они говорят о том, что «фотон нельзя остановить в пространстве» и поэтому у него не может быть никакой «массы покоя» (кстати, мы абсолютно уверены в том, что физики в будущем, если того захотят, то будут уметь останавливать выделенный фотон до нулевой скорости). То есть физики в своих подобных объяснениях сильно упрощают змеиную парадоксальность СТО. Но эта парадоксальность является потому «змеиной», что она выскальзывает из одной области физики (из кинематики) и тут же вползает (чтобы её не прибили на поле «инерционной» классики) в математическую (то есть опять не в физическую) «квантовую механику». А там фотон – это просто колебательный процесс. Причём опять: не природный колебательный процесс, но чисто модельный – математический. Там, в этом математическом колебательном процессе, речь не идёт ни о каких физических массах, но лишь об «энергиях» этих колебаний. Вот для чего, неосознанно предвидя будущие атаки на себя с этой «инерционной» стороны, Эйнштейн заблаговременно заэквивалентил энергию и массу своих виртуальных (ну не классических же) частиц. У «классических» масса всегда есть, а у эйнштейновских виртуальных (математических) её может и не быть. У виртуальной частицы нет массы тогда, когда у неё нет энергии. А энергии у неё нет тогда, когда она не колеблется. То есть никак не колеблется: ни как продукт колебания атомного «маятника» (осциллятора) Планка, вылетающий из атома в виде осторожного пока у Планка «излучения, несущего энергию»; ни как уже наглая частица материи – фотон («квант энергии» Эйнштейна), несущая опять ту же энергию. «Масса» же Ньютона здесь уже ни зачем не нужна. Где она здесь может присутствовать в формуле Планка,

Здесь её действительно не видать. Излучение (фотон) есть, а массы – нет.

Но и здесь не всё так просто. Если бы было так просто, то теория о фотоне хотя бы как-то, но развивалась. Но она (эта теория) просто стоит на одном и том же не понятом физиками «месте» вот уже 100 лет подряд.

Для того чтобы сильно не ссориться с классикой, Эйнштейн оставил-таки фотону импульс. А импульс, как говорит механика, это – «количество движения»,

– произведение массы частицы (ньютоновой массы) на её скорость. Да и лебедевские опыты чётко доказали физикам, что свет давит на вещество, а следовательно, имеет массу. Хитрый же Эйнштейн, играя в свои любимые математические формулы, основой для своей теории выбрал знаменитую формулу:

Эту формулу до сих пор никто из физиков не понимает, но не в этом суть. Главное, из неё Эйнштейн быстренько сварганил свою какую-то «массу»:

где это не «скорость света в квадрате», но это просто такой математический коэффициентик Для фотона же частицы в формуле для импульса этой частицы скорость и поэтому:

То есть: «Мы не спорим с классикой, у фотона импульс тоже есть, но он у нас просто вычисляется через нашу любимую и вездесущую энергию частицы, а также через скорость света (возродившуюся невесть откуда). Вот и ладненько: классике всегда надо угождать».

То есть и здесь змеиная изворотливость СТО позволяет обойтись как бы без «инерционности» массы частицы, давая энергии право отвечать за всё на свете.

Но и эти наши последние пояснения – лишь предтеча к сути парадоксального выражения «масса покоя фотона равна нулю». Настоящую же причину парадоксальности надо искать через теорию «квантовой механики», которую Эйнштейн явно недолюбливал, может быть потому, что ему казалось, что надо стараться изо всех сил оставаться на поле классики. Кстати, анекдотом тут надо считать тот, что Эйнштейн всерьёз старался думать о том, что именно из его теории относительности можно и нужно выводить классику. Настолько честолюбивым (в худшем понимании этого слова) был этот человек.

Значительно более серьёзно к классике относился Нильс Бор, который своим принципом соответствия фактически прямо говорил физикам о том, что как бы ни старались они уйти в своей микро-атомной физике от классики, но при переходе к макро-физике вещества всё равно от классики никуда не денешься, а потому в пределе все законы микро-физики обязаны стремиться к классике, насколько это для них (для этих «законов») возможно.

Итак, для Эйнштейна, а следовательно, и для физиков 20-го века, нехотя признавших его теорию (мы не говорим тут про ярых «релятивистов»), фотон, как и всё на свете для этих физиков, превратился на целый век в «энергию». В чистую энергию, хотя физики, хорохорясь, вроде бы продолжают, по старой привычке классики 17–18 веков, думать о веществе – как о материи, движущейся в пространстве. Со всеми вытекающими для этой материи классическими последствиями этого движения. Но если фотон – это «квант энергии» (наглое выражение физиков по отношению к материальной частице вещества), то по отношению к квантовой механике этот фотон – это просто некий колебательный процесс. А далее совсем просто: если, допустим, нет колебательного процесса, то нет и энергии колебаний. Не важно, что там конкретно (у Природы) колеблется. У нас же, у физиков 20-го, а теперь уже – и 21-го века, колеблется наша любимая «энергия». Короче, если в пространстве нет никакого колебания (то есть отсутствует энергия того, что «летит по пространству и колеблется»), то нет и того, что является «квантом энергии», то есть нет фотона. То есть нас больше не интересует никакая «материя» этого бедолаги фотона. Мы говорим теперь только о колебательном процессе. Но поскольку понятие массы нехорошо совсем выкидывать из физики, то мы её заменили (благо – Эйнштейн подсказал) энергией. То есть там, где масса (вспоминая почти забытую классику) должна быть, мы её (как бы) помним, но называем «энергией». И поэтому если фотон не колеблется, то он как бы есть, но просто находится (как колебание) – в покое. Не колеблющийся фотон – это полностью успокоенный фотон. Успокоенный со всей его (не важно уже какой для нас в квантовой механике) массой, как и не важно какой (в теории относительности и квантовой механике) энергией. Даже Максвелл тут нас поддержит. Он ведь говорил своими формулами только об энергиях. У него вообще в электродинамике по пространству распространяются сплошные векторы – Е и Н. Какая уж тут масса. Векторы и их масса – это готовый анекдот.

Итак, «масса покоя фотона» – это «масса полностью успокоенного фотона» – как успокоенного (без энергии) колебательного процесса. И поэтому: если энергия такого «успокоенного фотона» равна нулю, то и масса его (привет тебе – Эйнштейн!) тоже равна нулю. Кому что не ясно? «Масса покоя фотона всегда равна нулю». Это – закон, как для СТО, так и для квантовой механики, хотя для последней все эти «массы» вообще по фигу. Потому что там – сплошные вероятности событий. Там – чистая математика. Физики превратились в математиков. Физика в 20-ом веке выродилась («вырядилась») в математику. А мы про что долдоним школьникам в нашей «философии» в каждой её главе?

Но теперь ото всей этой виртуальщины мы вернёмся к нашей «Философии здравого смысла» – как к теории классической квантовой физики. У нас фотон – это прежде всего электромагнитная «частица». Она у нас (как и у всех серьёзных физиков) – составная, то есть длинная – протяжённая. Она состоит из многих-многих частиц вещества. Эти «частицы вещества» – это элементарные кванты (частицы) электромагнитного эфира Нашей Метагалактики, как и Нашей Вселенной. Поэтому любой фотон – это поток-череда-цепочка следующих друг за другом этих квантов- частиц. Уже о том, что мы только что озвучили с начала абзаца данного текста, физикам пока неведомо. Но ещё более неведомо будет для них то о фотоне, что мы озвучим прямо сейчас. Фотон – это чисто продольная «волна», поскольку он является потоком квантов-частиц, следующих через пространство со скоростью света. Каждая из тысяч или даже из миллионов частиц, составляющих какой-либо «фотон», имеет массу такую же (для физиков это будет шоком!), какую имеет электрон-частица. А следовательно, даже какой-нибудь фотон видимого света имеет массу, допустим, миллиона электронов. И вот именно эту массу имеет в виду теория относительности (как «массу покоя» фотона), когда она, говоря о фотоне, переходит на поле квантовой механики. То есть теорию относительности не интересует и никогда не интересовал вопрос о том, из чего сделан (у Природы) фотон. Теория исследует фотон только с одной его стороны – энергетической: «какая энергия в нём заключена». И только поэтому её, теорию, не интересует вопрос о массе того «чего-то», из которого (из этого «чего-то» у Природы всё же сделана – куда от неё денешься – эта частица материи. А от этой «материи» – куда от неё денешься в современной физике? Мы не закоренелые идеалисты. Пусть уж эта частица, коли она материальная, передаёт-несёт «на себе» какую-то энергию. Поэтому выражение «масса покоя фотона равна нулю» можно понимать так: «отстаньте от нас с массой того, что в фотоне для нас не существенно; мы её, эту там «массу» просто обнуляем за ненадобностью; мы её никак не исследуем, её исследование – это дело будущих веков».

Но так, хотя бы как-то – для приличия, относится к фотону теория относительности. Квантовая же механика к выражению «масса покоя фотона равна нулю» вообще никак не относится. Она это выражение никак не понимает: для неё оно просто постулируемое теорией относительности. Ведь сам Эйнштейн, оставив Планка в покое с его «излучениями» и «квантами действия», смело перешёл к «фотону» как к «кванту энергии». Фотон – это чистая энергия. Это какое-то (через 100 лет поймём) колебание, излучаемое (спасибо Планку) атомом. Думал-думал Эйнштейн 30 лет кряду – так и не придумал, какое это колебание (у Природы). Но он, Эйнштейн, хотя бы думал об этом, за что физики и школьники должны сказать ему спасибо. Потому что даже это «думание» принесло для них много чего-то нового, о чём физики до сих пор не вполне понимают. Но сами они, «современные», вообще перестали думать о фотоне так, как пытался о нём думать Эйнштейн.

Однако вернёмся к квантовой природе фотона (мы остановились пока только на его массе тогда, когда он, фотон, существует, то есть уже «излучился» атомом). Но любой нейтральный атом, как мы утверждаем в нашей философии, всегда излучает гигантскую массу (гигантское количество) фотонов в каждую секунду своего «атомного» существования. Физики же просто не видят этих фотонов. Не видят только потому, что (при том, что размещают любой свой пробный заряд невдалеке или вдалеке от атома) никак не видят реакции этого заряда от нейтрального атома. Хотя по этому «заряду» ежесекундно бьют миллионы фотонов от каждого единичного атома. Каждый из этих фотонов – это действительный колебательный природный процесс. Более того, это, в первом приближении, «синусоидальный» волновой колебательный процесс.

Итак, любой орбитальный электрон, как и любой протон ядра атома, – всегда излучают свои поля в виде потоков квантов эфира. Электрон, как «отрицательный» заряд, излучает-направляет-поляризует от себя в разные стороны, в плоскости своей поляризации, потоки «отрицательных» квантов-частиц эфира. Протон излучает от себя, в той же что и электрон плоскости поляризации, потоки «положительных» квантов эфира. За каждый период обращения электрона по стационарной орбите атом суммарно излучает в сторону любого пробного заряда (рис. 21.8) некоторое колеблющееся поле E, состоящее из двух полей: положительного статического поля протона и динамического отрицательного поля электрона . Суммарное же поле в точке пробного заряда будет динамическим с нулевым средним значением и амплитудой, изменяющейся около нуля по синусоидальному закону с частотой колебаний в точности равной частоте обращения электрона по стационарной атомной орбите (). Эта частота поля попадает в рентгеновский диапазон длин волн, что должно позволять такому полю проникать в неметаллическом веществе через довольно значительную толщу этого вещества, о чём мы прекрасно знаем благодаря использованию излучения такой частоты в рентгеновской технике. Амплитуда колебаний такого поля в энергетических единицах должна составлять плюс-минус единицы электронвольт, что обязано приводить к заметному возбуждению соседних атомов даже внутри атомной решётки материала металла. Подобные же колебания в атомах газа обязаны приводить к заметному возбуждению соседних атомов газа, приближающихся к атому-излучателю на расстояние, сравнимое с размерами атомов газа.

Заметим, что на рисунке 21.8 представлена лишь огибающая того реального процесса, который происходит в атоме. На самом деле в точке пробного заряда действует конечно же не непрерывное (синусоидальное) поле, но импульсное, заполняющее показанную синусоиду по типу высокочастотной «несущей» в радио-сигнале, но опять – не непрерывной несущей, но импульсной. Причём по пробному заряду бьют одновременно: короткие импульсы («кванты энергии») положительной и отрицательной полярности. Частота следования этих импульсов определяется собственными частотами вращений частиц: орбитального электрона и протона. Величина частот повторения этих импульсов – порядка - Гц, как о том говорится в главе «Неразгаданная тайна фотона» второго тома Философии. Длительность каждого короткого импульса (положительного или отрицательного «кванта энергии») – порядка секунды. В течение этого времени орбитальный электрон, вращая кольца своей конструкции с частотой Гц, успевает «посмотреть» на протон в течение секунды и принять со стороны протона цепочку-серию его «положительных» квантов эфира, несущих энергию одного единичного «кванта энергии», характерного для данной орбиты электрона – как для того расстояния, на которое от протона удалён данный орбитальный (или он же – возбуждённый) электрон.

Нейтральный атом в стационарном режиме «не излучает» энергию (так думают физики)

Рис. 21.8

Однако физики до сих пор никак не видят эти законные излучения нейтрального атома в его стационарном режиме и поэтому считают, что такой атом, поскольку он не возбуждён, то не излучает никакой энергии. Об этом же (о том, что физики не видят этих законных излучений атома) говорит один из двух фундаментальных постулатов Бора: «в стационарном режиме атомных орбит атом не излучает электрическое поле» (второй посулат Бора говорит об излучении атомом фотона при переходах электрона с более верхних орбит на более нижние).

Таким образом, квантовая физика видит, что даже те фотоны, которые современные физики «в упор не видят», имеют на самом деле ту «массу-энергию», которую, если бы эти физики очень захотели, то смогли бы запросто обнаружить в специальных опытах, и уже сейчас. Но они не мыслят в этом нужном для них направлении, а потому вообще не понимают с помощью своей любимой квантовой механики – а что там происходит с динамическими полями в ближней зоне каждого атома. Здесь «ближней зоной» можно даже считать размер атома газа по уровню, скажем, его сотой и даже тысячной орбиты, то есть по тем уровням, на которых электрон становится свободным от атома даже при весьма малом облучении последнего супер-мало энергичными фотонами, не говоря уже об облучении фотонами с энергиями в десятые или даже сотые доли электронвольта.

А теперь мы перейдём, наконец, к тем фотонам, которые уже «видел», но не знал пока действительной физики их излучения Макс Планк, перейдём к тем фотонам, которые Релей, Джинс, Вин и старинные спектроскописты воспринимали в виде интенсивностей «излучений», наблюдаемых ими в приборах-спектроскопах и для которых Бором была развита теория атомных переходов. Физики-спектроскописты естественным образом начинали свои исследования атомных спектров с тех фотонов, которые, во-первых, относились к видимому диапазону частот, во-вторых, имели аккурат те длины волн (порядка микрона), которые запросто можно было обнаруживать в дифракционных и интерференционных картинках с помощью простейших микроскопов.

Темы возбуждения атома мы уже касались (рисунки 21.5 и 21.7). На рисунке 21.9 показан процесс возбуждения двух атомов. Эти атомы возбуждаются из одного и того же состояния стационарного вращения электрона по первой круговой орбите. В обоих атомах начальной точкой возбуждения электронов является точка 1. Направление орбитального вращения электрона в левом атоме – правое (по часовой стрелке), в правом атоме – левое (против часовой стрелки), что, впрочем, не принципиально для сути процессов возбуждения. Пусть оба атома возбуждаются ударным способом короткими фотонами, следующими из точек 4, ускоряющими электроны по первоначальным дугам 1–2–3.

Мы можем уточнить, что из точек 4 на электроны точек 1 налетают не столько именно «фотоны», сколько «кванты энергии», причём в обоих случаях – «отрицательные» кванты энергии, отталкивающие электроны «вперёд» по их курсу, то есть положительно их ускоряющие. Энергия возбуждающих фотонов одинакова и такова, что в максимуме удалённости от ядра электроны касаются уровня второй атомной орбиты в точках 2.

Поскольку мы утверждаем, что электроны и протоны излучают кванты их полей всегда, где бы и когда бы они ни находились, то, следовательно, во время всего переходного процесса возбуждения атомов, в точку пробного заряда 5 будут следовать последовательные потоки квантов эфира, сгруппированные в короткие «кванты энергии» соответствующих полярностей. Причём от протонов в точку 5 будут следовать потоки положительных квантов энергии поля положительного «заряда» (протона) по лучу 0–5. Одновременно с этим, от движущихся электронов в точку 5 будут следовать потоки отрицательных квантов эфира, излучённых отрицательными «зарядами» (электронами) из всех точек сектора угла 1–5–3. Все эти потоки, как и сами электронные орбиты, жёстко поляризованы в плоскости книжного листа. Поскольку время движения электрона по дуге 1–2–3 составляет величину порядка секунды (около половины периода обращения электрона по первой орбите, ), а частота собственного вращения электрона вокруг своей оси составляет величину порядка Гц (), то это значит, что, следуя по дуге 1–2–3, электрон «посмотрит» в сторону точки 5 около раз, посылая в каждый такой раз в точку 5 короткий отрицательный «квант энергии», состоящий из нескольких последовательных квантов эфира поля электрона. То есть если мы посмотрим на нижние временные диаграммы рисунка 21.9, то эти короткие отсчёты – «кванты энергии» представлены там вертикальными линейками, заполняющими полупериод между точками 1 и 3 на оси времени. То есть на самом деле таких линеек-отсчётов между этими точками будет штук (сто миллионов «квантов энергии»). Математически каждый такой отсчёт представляется δ-функцией («дельта-функцией»), умноженной на величину соответствующей амплитуды (смотри главу «Неразгаданная тайна фотона» второго тома Философии). Дельта-функция в математике – это отсчёт нулевой длительности и бесконечной амплитуды, но имеющий, однако, конечную «единичную» площадь (как аналог конечной и единичной энергии в радиотехнике).

Процесс разнополярного возбуждения двух атомов

Рис. 21.9

Фактически на нижних диаграммах рисунка 21.9 представлена структура фотона, излучаемого атомом во время всего переходного (излучательного) процесса. В качестве огибающей этого сигнала мы выбираем закон изменения усреднённой напряжённости суммарного поля, излучаемого атомом (электроном и протоном). Если представить как , то выражение для «радиотехнического сигнала» (фотона), излучаемого атомом, будет следующим:

То есть в качестве мы имеем последовательность «отсчётов» сигнала в точках Амплитуда каждого такого отсчёта равна значению функции в этой точке отсчёта.

Последнее выражение определяет характер не сигнала, принимаемого в точке 5, но только сигнала излучаемого атомом «в точке излучения», то есть как бы «на выходе из атома». Но в точку приёма 5 этот сигнал придёт ослабленным пропорционально радиусу удалённости точки 5 от атома (R). Мы утверждаем, что закон изменения напряжённости поля по мере удаления фотона от источника (от атома) будет обратно пропорциональным не квадрату радиуса удалённости R, но обратно пропорциональным первой степени этого радиуса:

Все эти наши объяснения по поводу формул для излучаемых фотонов – это, грубо говоря, «объяснения на пальцах». В данной главе мы не ставим задачу досконального (математически грамотного) вывода – показа каких-то формул, но здесь впервые (и вот это «впервые» мы жёстко утверждаем) показываем школьнику (а заодно и профессионалам) примерную физику настоящего процесса излучения настоящих (эфирных) квантов, излучаемых атомом и называемых «фотоном». Про диаграммы можно приводить ещё очень много всяких подробностей. Но скажем сейчас главное. Мы утверждаем, что если временной сигнал усреднённой огибающей

как функцию времени, подвергнуть далее преобразованию Фурье, то мы получим тот спектр того фотона, который излучил атом в данном его переходном процессе. И именно этот спектр видят всегда физики-спектроскописты, исследующие, например, нагретый газ водорода. В реальности они видят спектр, излучаемый не одним атомом (формулы Бора или Бальмера говорят о спектре единичного атома), но сразу многими атомами. То есть они видят как бы сумму многих и многих огибающих В частности, если предположить, что все эти атомы возбуждаются точно так, как показано у нас на рисунке 21.9, то они увидят лишь одну линию этого спектра, примерно соответствующую линии перехода в атоме водорода между орбитой 2 (Бор говорит – «между уровнем энергии квантового числа n = 2») и орбитой 1 (на этой последней терминологии – «орбита 1» – мы можем уже настаивать в нашей квантовой физике). То есть время переходного процесса огибающей () обязано соответствовать той планковской частоте ν в знаменитой формуле Планка,

где частота ν будет соответствовать конкретной единичной спектральной линии, которую видят в микроскопы спектроскописты в виде-образе «длины волны». Эта «длина волны» – это расстояние между последовательными светлыми линиями (именно эти «светлые линии» видят в микроскоп исследователи). Измерив же это расстояние – как длину волны колебательного процесса, воспринимаемого «на глаз» в виде светлых и тёмных полосок в окуляре микроскопа, они вычисляют частоту этого процесса (как какого-нибудь светового луча данной частоты, падающего на экран – «измерительную дифракционную решётку»), по формуле:

Ниже по тексту мы приведём конкретную методику вычисления конкретной спектральной линии.

Ещё раз, но уже – более понятно для школьника, то есть – без обращения к фурье-преобразованиям. Глядя на нижнюю диаграмму рисунка 21.9, мы видим то, как атом, быстро возбудившись, затем «медленно» успокаивается. При этом электрон движется по эллипсо-подобной орбите, медленно приближаясь «круг за кругом» к первой круговой атомной орбите. В переходном процессе левого атома электрон большую часть времени смещён в сторону пробного заряда точки 5, то есть атом суммой двух «зарядов» (электрона и протона) излучает всегда усреднённую отрицательную амплитуду поля E. В правом атоме электрон в среднем смещён дальше от точки 5, чем «стоящий на месте» положительный протон. Поэтому здесь атом излучает усреднённое положительное поле для точки 5. То есть в среднем за весь переходный процесс левый атом будет излучать в точку 5 только сплошь отрицательные кванты энергии, а правый атом – только положительные кванты энергии. Но спектроскописты никогда не видят излучение отдельного атома. Они воспринимают процесс излучения сразу многих атомов. А эти возбуждения большого количества атомов всегда подчинены закону больших чисел. Который говорит о том, что, например, в газе число «положительных» атомов, излучающих в данное мгновение положительный квант энергии в точку наблюдения за газом, с большой степенью точности равно числу «отрицательных» атомов, излучающих в эту же точку в это же мгновение «отрицательные» кванты энергии.

Поэтому общий поток фотонов, падающих на измерительный прибор физиков (например, на дифракционную решётку) будет состоять из большого количества положительных и отрицательных полуволн – как отдельных положительных и отрицательных «квантов энергии». И поскольку этих положительно-отрицательных пар квантов энергии будет, с большой степенью точности, одинаковое количество, то их сумму можно выстраивать-рассматривать в виде некоторого непрерывного (а на самом деле – чётко прерывного) синусоидального сигнала. Частота этой суммарной синусоиды будет соответствовать двум полу-периодам огибающей переходного атомного процесса. То есть полупериод этой синусоиды (именно полупериод, а не полный период) будет говорить о том, за какое время успокаивается переходный процесс после каждого возбуждения каждого конкретного атома.

Но чем могут быть вызваны те источники возбуждений в газе, которые в виде квантов энергии у нас на рисунке налетают на электроны точек 1 из точек 4? В простейшем случае они могут быть вызваны, например, процессами столкновений отдельных атомов в газе водорода. Атомы сталкиваются друг с другом своими отрицательными «электронными облаками». То есть к орбитальному электрону данного атома сначала приближается орбитальный электрон другого атома, который излучает в сторону первого (в ближней зоне между двумя близкими почти соприкасающимися атомами) свой «квант энергии» отрицательной полярности, то есть тот квант, о котором мы говорили в самом начале пояснений, касающихся рисунка 21.9.

Примерно такая же качественная картина возбуждений атомов будет и в любом нагретом веществе, включая вещество, например, металлов. Только там атомы, грубо говоря, «стоят на месте». Но между ними постоянно бегают внутри металла гигантское количество всевозможных квантов энергии (фотонов), всегда поддерживающих абсолютно все атомы металла в тех или иных возбуждённых состояниях. Причём при данной температуре эти возбуждённые состояния атомов по любому выделенному там линейному направлению носят строго периодический характер. То есть в любом выделенном направлении излучается свой определённый поток своих особых квантов энергии, говорящих об особых переходных процессах атомов металла в данной цепочке данного направления в структуре металла.

Таким образом, мы видим, что квантовая физика (как классическая теория) способна вернуть физиков из их вероятностной квантовой механики к временнóму описанию всех процессов, происходящих в любом участке любого вещества. Причём она может это выполнить досконально точно для любого выделенного дискрета времени изучаемого процесса.