| Н.А.
Викторов Лауреат Ленинской и Государственных премий. |
Опубликовано: Радиотехнические тетради N13, 1998 г. |
АНАЛИЗ ЯВЛЕНИЙ "КРАСНОЕ СМЕЩЕНИЕ"
И РЕЛИКТОВОЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ"
По мере развития научного познания мира теория вечного существования Вселенной сменила в ряде научных кругов двухтысячелетнюю теорию божественного одноактного творения мира ("за 7 дней").
Отодвинув трудный вопрос о "начале" Вселенной, новая теория активно занялась вопросом ее конца, предсказывая его в виде тепловой смерти за счет накопления энтропии. Однако, вопрос о "начале мира" с учетом представления о его "конце" не мог быть забыт и психологически оставался во власти представлений о божественном акте творения.
Успехи астрономии позволили американскому астроному Хабблу в 1929 году открыть красное смещение линий спектра в излучениях дальних галактик. Так как господствующие теории отрицали возможность "старения" фотонов во время их странствования в космосе, то естественным выводом из факта существования "красного смещения" явилось подтверждение теорий расширяющейся Вселенной и соответствующего доплеровского эффекта для объяснения "покраснения" спектральных линий далеких галактик. Принятая многими физиками и астрономами на "Ура" увлекательная теория "Большого Взрыва", как начала разлетающейся вселенной, так хорошо соседствовала с тысячелетними религиозными представлениями, что была благожелательно принята обществом и его религиозными служителями.
Теория большого взрыва и расширяющейся Вселенной стала ведущей теорией и догмой мироздания для почти всех ученых, за исключением небольшого числа "еретиков", которые задавали "неправильные" вопросы:
-Что и как собрало начальную Вселенную в одну горошину?
- По какой причине она "собравшись" -взорвалась?
- Можно ли законы нашего обычного мира достоверно применять для расчетов в царстве бесконечных плотностей вещества, и энергии только что "взорванного" мира?
Как бы в ответ были созданы объясняющие и дополняющие теории "пульсирующей вселенной", опиравшиеся на. представления о "замкнутых циклах времени" (Курт Гедель 1948 г.), разработанных на базе общей теории относительности (ОТО) А. Эйнштейна.
Из самых "горячих" ранних теорий модели большого взрыва можно вспомнить "Симметричную модель "Наана-Стеннарда (1961 г.) с двумя "половинками" мира, состоявшими из обыкновенной материи и антиматерии.
Модель Голда (1962 г.): расширение вселенной сменяется сжатием с изменением направления "течения времени", превращением вещества в антивещество и "схлопыванием" космоса в точку.
Модель Девиса (1972 г.), которая модифицировала. модель Голда.
Что касается просто "расширения Вселенной", то еще до теории "большого взрыва", ленинградский математик Фридман в 1922 г. показал, что возможность такого расширения вытекает из анализа уравнений ОТО А. Эйнштейна.
И тем не менее англичане Ф. Хойл, Г. Бон-ди, Т. Голд в 1948 г. выдвинули гипотезу "Стационарной вселенной", основанной на тезисе о вечности и бесконечности космоса, однако, все же его пространство в теории "расползалось", и для поддержания его постоянной плотности в галактиках должно было происходить творение вещества "из ничего"...
Еще намного раньше этих теорий Гераклитом была сформулирована идея, что "Мир, единый из всего, не создан никем из людей, а был, есть и будет вечно живым огнем, закономерно воспламеняющимся и закономерно угасающим"
Так как автор этой работы скорее симпатизирует Гераклиту и принадлежит к "еретикам", сомневающимся в "большом взрыве" с его расширяющимися последствиями, то в этом случае обязателен анализ возможных физических причин объективно существующих факторов, "Красное смещение" и "реликтовое электромагнитное поле".
Общие закономерности мира.
При анализе явлений "Красное смещение" и "Реликтовое электромагнитное поле" мы будем учитывать следующие общие представления о закономерностях мира:
* Все существующие объекты Вселенной имеют свою собственную пространственную структуру, которая поддерживается своим внутренним циклическим процессом (движением) составляющих элементов такой структуры.
* Любая структура, обладающая "массой покоя" без ее нарушения является "непроницаемой" для подобных себе структур. Структуры более мелких порядков способны проникать сквозь пространство структур более "крупного" порядка, не разрушая эти структуры.
* После элементарных частиц, обладающих массой покоя, наиболее "тонкими" структурами, в порядке возрастания их способности "проникать не разрушая", являются поля действия сил:
- Электромагнитное поле (ЭМП)
- Гравитационное поле (ГП)
- Пространство (поле первичной структуры)
* Экспериментально зафиксированные в превращениях гамма -кванта ЭМП в эпектрон - позитронную пару и обратное превращение такой пары в гамма - кванты позволяют распространить возможность аналогичных превращений (в определенных условиях и определенной последовательности) и для других элементарных частиц.
По многим расчетам и сторонников теории "большого взрыва" в первых секундах от начала взрыва вследствие большой объемной плотности энергии (и, значит, эквивалентной "температуры") происходило образование частиц с массой покоя:
электронов, протонов, атомов водорода, и даже гелия.
Поэтому логично утверждаемое здесь положение, что и в настоящее время, кроме распада частиц в недрах звезд, может идти обратный процесс превращения всплесков высокой энергии ЭМП в элементарные частицы, обладающие массой покоя.
* Факт существования ограниченного перечня длительно стабильных частиц (электрон, протон), заключающих в малых объемах своей пространственной структуры большие запасы "упакованной" энергии, позволяет выдвинуть положение об ограниченной (не бесконечно большой) "проводимости" пространства для свободных энергий ЭМП или ГП, и о нелинейности свойств пространства в областях больших концентраций энергии.
Это неизбежно приводит к выводу о квантованности (дискретности стуктуры) самого поля "пространство" и непосредственного участия "квантов" его структуры в энергетических процессах, называемых "Электромагнитное поле", "Гравитационное поле" и в структурах элементарных частиц.
* Факт существования различных по действию и энергетической структуре электромагнитных полей Е и Н , активно воздействующих друг на друга при изменениях своей величины (напряженности) или взаимного пространственного расположения, а также слабо, но взаимодействующих с гравитационным полем позволяет предположить наличие как минимум двух раздельных и неодинаковых, но взаимодействующих квантов пространства (условно "Е" и "Н") и субстанции промежутков между ними в виде либо значительно более "мелких" квантов силового взаимодействия между квантами "Е" и "Н", либо, возможно, однородных
квантов суперпространства (пространства 2-го порядка малости - , по аналогии с понятием о бесконечно-малых второго порядка).* Целесообразно предположить, что один из квантов пространства более способен (пригоден) для образования элементарных пространственно -энергетических структур, обладающих "массой покоя" с положительным электрическим зарядом.
* Пространство, лишенное частиц с массой покоя и энергетических полей (ЭМП и ГП), было бы изотропным с равномерной распределенной плотностью квантов "Е", "Н" и отрицательной энергии их связей, так что сумма энергий "невозмущенного" пространства была бы равна нулю.
Основные используемые положения. Для анализа явления "Красного смещения" в спектрах далеких галактик необходимо оговорить основные положения, которые будут использованы в качестве исходных постулатов в логике анализа.
* Скорость распространения электромагнитного возмущения (процесса) в "вакууме" постоянна, равна скорости света "с" и не зависит от движения излучателя (генератора) электромагнитного поля.
* Первым постулатом ОТО принято считать, что все физические процессы в инерциальных системах протекают одинаково и независимо от относительной скорости движения инерциальной системы.
В пределах наблюдаемых космических скоростей материальных тел это утверждение для практики достаточно точно. Однако на значительных скоростях, соизмеримых со скоростью света, такое утверждение противоречит выводам (СТО), приписывающим зависимость "величины массы" и, следовательно, изменений структуры тела от скорости. Мы будем здесь исходить из того, что законы взаимодействия зависят от скорости движения.
* Квант ЭМП за время своего распространения в вакууме при отсутствии взаимодействия с другими квантами ЭМП и гравитационным полем сохраняет свою первоначальную энергию (частоту), полученную при его излучении источником (атомом, генератором). Однако, наличие "покраснения" кванта при движении против сил ГП и существование "Эффекта Комптона" говорят о трансформации частоты кванта в том случае, когда он отдает часть своей энергии.
* "Эффект Доплера" применительно к кванту ЭМП, излученному движущимся источником за время
t , заключается в изменении ( увеличении-уменьшении) длины волны излучаемого кванта в процессе его излучения (иначе - в изменении текущего отрезка пространства (l ), занимаемого процессом перемещения энергии излучаемого ЭМП кванта в направлении его распространения).В пределах обычных скоростей космических тел это изменение возникает от составляющей скорости (+/-
D V) перемещения самого генератора ЭМП вдоль направления пути распространении ЭМП кванта.Таким образом изменение текущего отрезка пространства
l
=(С+/-D V)tДоплеровское изменение изначальной (собственной) энергии излучаемого ЭМП кванта происходит при процессе его "рождения" (генерации) за счет отбора или добавления (+/-) части кинетической энергии от движущегося носителя генератора кванта.
Отсчет линейного перемещения носителя генератора кванта за время генерации ведется относительно точки пространства распространения в момент
t= 0 (начало возникновения ЭМП).* Наличие доплеровского эффекта позволяет предположить, что для излучающего ЭМП сферического равномерно светящегося тела, энергия его торможения, за счет "синеющих" квантов (в направлении движения тела), почти полностью компенсируется энергией от заднего излучения
"краснеющих" квантов. Однако, из-за разной объемной плотности энергии "синеющих" и "краснеющих" квантов будет иметь место эффект торможения линейного движения равномерно излучающего тела.При взаимодействии излученного кванта с объектом, движущимся вдоль направления пути кванта со скоростью +/-
D V возникает "обратный" эффект Доплера, приводящий к сокращению (удлинению) времени взаимодействия объекта с протяженным полем кванта на +/-t , что влечет за собой увеличение ( или уменьшение) энергии взаимодействия, формально заключающимся в кажущемся изменении "частоты" (энергии ) самого кванта на величину
(за счет изменения энергии собственного движения объекта взаимодействия вдоль линии распространения кванта).
Анализ физических причин существования "Красного смещения" в спектрах далеких галактик и ЭМП "Реликтовое излучение".
* Значительное "Красное смещение", открытое Хабблом в спектрах далеких галактик, трактуется как следствие эффекта Доплера в излучениях удаляющихся галактик, подтверждающее теорию "Начального взрыва" и "Расширяющейся вселенной". Этот факт количественно выражается законом Хаббла:
V, км/с =Н . R, мпс,
где коэффициент Н берется примерно равным 54 км/с на один мегапарсек (мпс) расстояния до галактик, R - расстояние от галактики в мегапарселах.
Коэффициент Н определяется экспериментально по совокупности наблюдений за далекими галактиками и имея пока значительный разброс величины продолжает уточняться. Изменение частоты самого кванта во время его путешествия от галактики при этом исключается.
* Допустим пока, что доходящее до нас поле электромагнитной энергии, излучаемой галактикой, содержит в себе все известные частоты: от радиочастот до спектров рентгеновских и космических лучей.
Как известно, форма законов колебании ЭМП в уравнениях Максвелла, может быть любой, но такой, где векторы поля Е и Н взаимосвязаны по фазе и амплитуде. Этому условию, в частности, удовлетворяют гармонические функции sin и cos.
Рассмотрение процесса ударного возбуждения ЭМП при одноактном переходе электрона с орбиты на орбиту позволяет считать отрезок времени процесса этого энергетического перехода (движения) за период рождения "длины волны" ЭМП с последующим существованием ее в виде кванта ЭМП, а при использовании гармонических функций количественно принимать это время за длительность периода частоты fГц , энергетически соответствующей уравнению Пладка:
Wэрг. = h fГц, где t = 1/ fГц
и
t .с соответствует пространственной "протяженности" кванта излученной энергии ЭМП.Конечно, можно представить себе процесс возбуждения и пространственного распространения ЭМП в виде других взаимосвязанных функций изменения компонент полей Е и Н, но все они должны быть связаны с условием стабильного воспроизводства структурного процесаа ЭМП в пределах распространяющегося объема кванта энергии.
По своей частотной "широкополосности" пространство похоже на радиотехническую "Длинную линию без потерь" с распределенными постоянными индуктивности L и емкостью С , но бесконечно ее превосходит по "широкополосности" и минимальной инерционности накопителей запасов энергии распространяющегося "вдоль линии" колебательного процесса.
Отметим, что конкретным носителем (исполнителем) функций "тока" в проводниках считается реальное движение электронов металла, а исполнителем (носителем) поля Н уже считаются только свойства пространства. Однако, конкретным движениям неких исполнителей "тока смещения" в пустом пространстве почему-то отказьшают в существовании, хотя необходимость существования такого тока объявлена Максвеллом.
Будем считать, что динамическими "накопителями" изменяющихся энергий Е и Н распространяющегося в пространстве кванта ЭМП служат структурные перестройки совокупности соответствующих квантов самого пространства. Это может быть учтено при анализе пространственной структуры и динамики внутреннего процесса распространения кванта ЭМП, что было бы невозможным без признания квантован-ности самого поля "Пространство".
* За счет хаотических флуктуаций потока многочастотного ЭМП в Космосе создаются ситуации, когда в некоторых точках пространства могут возникать кратковременные (мгновенные) всплески энергии ЭМП за счет сложения напряженностей электрического (Е) вектора ЭМП квантов разных частот, пересекающих эту точку.
Допустим, что за счет не бесконечной проводимости (проницаемости) пространства для больших энергий ЭМП, в некоторой точке огромной концентрации энергии поля возникают нелинейные условия ограниченной проводимости поля Е и создания элементарной частицы, обладающей массой покоя m в замкнутом объеме уплотненного пространства кольцевых полей Н и Е, например, за счет "исчерпания" вида квантов пространства "используемых" для роста мощности суммарного вектора Е с последующей "перекачкой" кинетической энергии взаимодействующих (участвующих в творении) квантов ЭМП в создание суммарного вектора Н при резком возрастании плотности пространства, его магнитной проницаемости
m и уменьшении скорости перемещения энергии процесса.Энергия созданной таким образом элементарной частицы то будет при этом "вычтена" из энергии поля квантов всех частот колебаний, которые участвовали своими компонентами ЭМП в акте "творения".
Так как интервал времени момента "творения" должен быть (вероятно) равен времени распространения ЭМП на диаметр (или его половину?) рожденной частицы, то доля "вычета" энергии ("отбора мощности") из колебаний разных частот - будет различной.
Она будет крайне малой на частотах радио и "реликтового" излучения (до 10
10 - 1011 Гц) и максимальной на частотах, близких по своему периоду к временному интервалу самого акта "творения".Остатки энергий квантов, последовательно участвававших в многократных "творениях", в конечном счете образуют некий "пепел", повсеместно заполняющий пространство в виде частот "реликтового" ЭМП.
* Момент отбора энергии от некоторого колебания с частотой f
i по отношению к фазе этого колебания - равновероятен. Вследствие множества таких актов на пути излучения (от галактики) в процессе будут статически равновероятно участвовать все фазы частоты fi.Будем полагать, что ЭМП кванта с частотой f
i будет участвовать в создании суммарного поля "творения" только в течение времени t 0 = 1/ F0, где F0 - частота кванта, энергия которого эквивалентна энергии создаваемой частицы m0, так что:
и 
где h - постоянная Планка.
Будем считать для нашего статистического расчета, что энергия кванта h . fi равномерно распределена по всей длительности его периода t i = 1/ fi , а время ее участия в одном акте создания суммарного ЭМП равно
t
0 = 1/ F0 (при fi << F0).Тогда доля участвующей в процессе энергии кванта будет пропорциональна отношению:
а сама энергия этой доли равна:
Энергия кванта после этого события станет равной
что будет соответствовать "покраснению" его частоты на
D fi ,
сек-1.
Процент "покраснения" каждой из частот спектра в каждом из одиночных актов пропорционален самой частоте:
(в то время как процент покраснения при Доплер-эффекте одинаков для всех частот спектра).
Для оценки реальности описанных "актов творения" частиц при прохождении света, от галактики, удаленной на 1 мпс (10
9 световых лет), воспользуемся данными уравнения Хаббла.V км/сек
@ 54 км/с = 54 . 105 см/сДля частот оптического диапазона (3,9
. 1014 - 7,8 . 1014), на которых экспериментально и определялся коэффициент "скорости разбегания" дальних галактик, расчетное "покраснение" этих частот (в герцах) для расстояния 1 мпс:
Гц / мпс
Суммарное и одинаковое для всех частот (по Хабблу) "покраснение" в процентах:
D
fкр.% = 1,8 . 10-2 % на 1 мпс.Для более далеких галактик, расстояния до которых оцениваются в 10
11 ...1012 световых лет (102 ... 103 мпс), процент покраснения (по Хабблу) должен составлять (2 ... 10) %.Если это экспериментально определенное суммарное покраснение в диапазоне оптических частот произошло от их участия (вместе с другими частотами) в актах творения, например протона, то расчетный процент первого одноактного "покраснения" для крайних частот оптического диапазона был бы равен:
и
Тогда:
- Для красного света:
l
=760Мкм , частота 3,9446 . 1014 Гц,процент покраснения равен 1,738
. 10-9 %(D f= 6,8582 . 105 Гц)
- Для фиолетового света:
l
= 380 Мкм, частота 7,8892 . 1014 Гц,процент покраснения равен 3,4774 . 10-9 %
(D f= 27,433 . 105 Гц).
Разница между ними составляет всего 1,7388 . 10-9% или 20,57 . 105Гц.
Экспериментально замеренный процент покраснения в расчете на 1 мпс равный 1,8 . 10-2 % означает, что каждый квант оптического диапазона должен был на своем пути участвовать во многих актах творения. Оценим это число.
3.6. При участии в каждом из актов творения частицы с массой то энергия кванта любой частоты fi будет уменьшаться на величину D Wi= h . D fi; , так что для каждого последующего акта энергия кванта будет:
При взаимодействии в N актах первоначальная энергия кванта W
o= h . fo за время путешествия уменьшится на сумму членов ряда D fi с общим множителем h / Fo . Так что:
При относительно малой величине f
i/F0 no сравнению с "1" можно приближенное решение для небольших N записать как:
где:
N - число актов участия,
-
потеря первичной (максимальной) энергии кванта в
акте участия
Рассчитаем минимальное число возможных актов участия для каждого из квантов частот оптического диапазона на пути в 1 мпс. на основании данных по суммарному "красному смещению", рассчитанному по формуле Хаббла.
Запишем:
f(N+1) - покрасневшая частота по формуле Хаббла
fo -исходная(начальная) частота кванта
f02/F0 - расчетное "покраснение" в первом акте энергии кванта
Гц ,
при m0= массе протона.
По закону Хаббла замеренное для оптического диапазона fi = (3,94 - 7,88) . 1014 Гц красное смещение на 1 мпс составляет (для всех частот):
Гц на 1 мпс
Число актов
Тогда для крайних частот диапазона:
для красного света
для фиолетового света
Мгновенное сложение электромагнитных полей квантов только этого диапазона не дает энергии, необходимой для создания известных частиц, обладающих массой покоя, но возможность добавки ряда энергий квантов высоких частот к энергетическому "фундаменту", создаваемому низкочастотным полем, показывает, что уровни энергии, необходимые для создания электрон -позитронной пары или протона - вполне достижимы.
Итак, первый экспериментально проверяемый критерий правильности выбора между "расширяющейся" и "самовоспроизводящейся" вселенной заключается в одинаковости или неодинаковости процента "покраснения" для разных частот спектра излучения дальних галактик.
* Из предыдущего следует, что разовые потери энергии кванта в актах творения пропорциональны квадрату его текущей частоты и кванты более высоких начальных энергий "краснеет" в актах творения с относительно большей скоростью, чем менее энергетические.
Но это значит, что появляется второй экспериментально проверяемый критерий правильности выбора между "расширяющейся" и "самовоспроизводящейся" вселенной, так как спектр доходящего до нас излучения далеких галактик должен содержать существенно меньшее относительное количество квантов высоких энергий по сравнению с излучением от близких галактик.
Будем считать, что за исключением областей повышенной энергетики близко примыкающих к галактикам и их скоплениям, плотность квантованной энергии относительно низких уровней в просторах вселенной одинакова, и следовательно, возможность участия в актах творения любых сохранившихся квантов луча от далекой галактики не зависит от расстояния.
Из выражения
следует, что по мере роста числа актов участия кванта его частота (энергия) убывает и он переходит постепенно в разряд квантов малой энергии, вплоть до квантов "реликтового поля".
Оценим темп покраснения кванта через число его возможных участии в "актах творения" (N) по мере уменьшения энергии при прохождении его частоты поддиапазонов частот, представленных в табл.1.
Общее число актов участия кванта с начальной частотой "fo" будет равно сумме всех N последовательно частотных диапазонов "покраснения".
Для каждого кванта величина
D fi , равная (fi2/F0) в интервале от f0 до fN (своих для каждого диапазона частот) шагами убывает с ростом числа актов его "участия".Для приближенного расчета N достаточно принять, что в интервале каждого из поддиапазона частот табл. 1 действует среднее значение
D fi , тогда:
и 
где:
f0 - начальная частота интервала (поддиапазона),
fN- конечная частота,
N- число актов "покраснения" кванта в пределах рассматриваемого поддиапазона частот.
Тогда:
Таблица 1
Названия типов излучений |
Переходной |
ИК лучи |
Свет |
Ультрафиолет. |
Рентген. Лучи |
Гамма лучи |
||||||
Длина волны (см) |
10-1 |
10-2 |
10-3 |
10-4 |
10-5 |
10-6 |
10-7 |
10-8 |
10-9 |
10-10 |
10-11 |
10-12 |
Частота верхнего края диапазона х З (Гц) |
1011 |
1012 |
1013 |
1014 |
1015 |
1016 |
1017 |
1018 |
1019 |
1020 |
1021 |
1022 |
При творении протона процент покраснения кванта в "первом акте" х 1,32 |
10-12 |
10-11 |
10-10 |
10-9 |
10-8 |
10-7 |
10-6 |
10-5 |
10-4 |
10-3 |
10-2 |
10-1 |
Для протона: N актов х 1,35 |
1012 |
1011 |
1010 |
109 |
108 |
107 |
106 |
105 |
104 |
103 |
102 |
- |
Для электрон-позитронной пары: N актов х 1,46 |
108 |
107 |
106 |
105 |
104 |
103 |
102 |
101 |
1 |
1 |
1 |
|
Здесь приняты следующие значения:
mпротона=1,67239 . 10-24 г.;
Fo.np= 2,268733 . 1023 Гц
mэлектрона= 9,1083 . 10-22 г.;
Fo.эл= 1,235617 . 1019 Гц.
Для оценки изменений состава спектров от далеких галактик необходимо знать количество квантов в секунду разных частот, излучаемых галактикой на условную единицу частотного диапазона.
Целесообразно принять за теоретическую основу закон Планка с возможными поправками на излучения рентгеновских частот и гамма-лучей на основе замеров интенсивности солнечного излучения во время вспышек его активности.
* Из табл.1 следует, что количество расчетных актов "покраснения" при участии квантов в творении протонов примерно на 4 порядка больше, чем при их участии в творении электрон-позитронных пар. Это определяется тем, что интервал времени отбора энергии от участвующего кванта для создания протона на 4 порядка меньше времени отбора энергии для творения пары "электрон-позитрон". Темп старения квантов, участвующих в рождении этой "пары", на 3-4 порядка выше, чем для протона. Учитывая, что мгновенный коллективный энергетический уровень квантов - участников творения "пары" на 4 порядка ниже уровня, необходимого для появления протона, можно ожидать значительно большего количества рождаемых электрон-позитронных пар по сравнению с числом протонов. Следует обратить внимание, что неизбежные многократные процессы аннигиляции электрона с позитроном рождают дополнительные долгоживущие кванты высоких энергий (1019 Гц), участие которых в процессах создания протона значительно увеличивает вероятность его творения в просторах Вселенной. Получается своеобразный "коллективный" процесс обратной трансформации энергии низких уровней в энергии высоких уровней, повышающий число случаев следующего шага концентрации энергии в образе протона.
Сделаем еще одно замечание: можно предположить, что структура всех квантов с точки зрения "направления" магнитного поля "правовинтовая", структура же позитрона по отношению к электрону имеет менее устойчивый "левовинтовой" характер и рождается, вероятно, в ходе лобового столкновения квантов высоких объемных плотностей энергий на фоне флюктуаций ЭМП, созданных полями квантов малых энергий.
* Конечно, все высказанные предположения можно теоретически подтвердить только при детальном анализе пространственной структуры квантов и их внутреннего процесса, обеспечивающего им существование в движении со скоростью света с.
Ниже высказывается некоторое первичное представление о такой структуре и ее возможностях с учетом объемной плотности энергии ЭМП кванта.
Предположим для простоты, что энергия W=h . f рожденного кванта ЭМП заключена в объеме движущегося конуса с "длиной волны" li = l i = с/ fi и радиусом основания ri, равными t iс , где t i - время возрастания амплитуды энергии ЭМП от нуля в вершине конуса за время продвижения начала кванта на длину своей волны.
Тогда средняя объемная плотность энергии внутри кванта:
(Расчетная плотность энергии цилиндрического или сферического объема поля меньше в 3 и 4 раза соответственно).
Или
Стоит вспомнить, что впервые на пропорциональность интенсивности излучаемого света от 4-й степени частоты было указано Смолуховским в 1908 г.: "Поскольку амплитуда излучаемых электроном вторичных волн пропорциональна его ускорению, а последнее при гармонических колебаниях зависит от квадрата частоты, интенсивность излучаемого при этом света, определяясь квадратом амплитуды, пропорциональна 4-й степени частоты".
P.S. Анализ по разделу III проведен в период 1982-1983 годов с малой надеждой на перспективы экспериментальной проверки, но с запуском и наладкой космического телескопа Хаббл, вероятно, появилась возможность тонкого исследования спектра далеких галактик в диапазонах жестких излучений.
Было бы целесообразно предложить нашему космическому центру и НАСА (от имени журнала) провести в рамках работы телескопа "Хаббл" экспериментальную проверку:
а) зависимости процента покраснения излучения дальних галактик от диапазонов частот излучений, включая самые жесткие.
б) сопоставления распределения относительной плотности излучения дальних галактик и излучений близких галактик на жестких частотных диапазонах.
Литература:
"Собрание научных трудов", Т.П. / А.Эйнштеин // М. Наука, 1966.
"Квантовая физика"/Э.Вихман // М. Наука, 1977.
"Принципы квантовой механики"/ П.А.М. Дирак // М. Госнздат, I960 г.
"Теория относительности" / В.Паули // М. Гостехиздат,1947.
"Феймановские лекции по физике" т. 3 /Р.Фейнман, Р. Лейтон, М.Сэндс // М. Мир, 1967.
Краткий справочник по физике / Н.И.Карякин,К.Н. Быстров, П.С. Киреев // М. Высшая школа, 1984.