Ямпольский Ю. С. Научно-энциклопедический портал: Russika

Ямпольский Ю. С.
Научно-энциклопедический портал: Russika.Ru
ДВИЖЕНИЕ ЛУЧА СВЕТА В ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СРЕДЕ
Юрий С. Ямпольский
Россия, Санкт-Петербург
30.08.2012
E-mail:[email protected]
Аннотация
В данной статье рассматривается, что происходит при движении луча света в
пространстве и что является причиной изменения скорости движения фотонов.
ТЕКСТ СТАТЬИ
В данной статье, основанной на работе автора «Пространственная среда – единая
основа взаимодействий в природе материального мира», рассматривается, что происходит
при движении луча света в пространстве и что является причиной изменения скорости
движения фотонов. В данном изложении, для удобства изложения, фотоны представляются,
как корпускулы, но не проявляющие волнового фактора. В главе «Фотоны» указанной
работы, фотоны представляется не корпускулой и не волной, а иной сущностью.
Рассмотрение в излагаемой статье фотонов корпускулами не отражается на характере
проявления фотонов по отношению к его истинной сущности. Для удобства изложения,
движение фотонов рассматривается не в пучковой совокупности, как это происходит в
природе, а в составе луча света, представляющего собой последовательный ряд движущихся
фотонов относительно геометрической оси луча.
На основании предлагаемой гипотезы, представляется, что при движении луча света в
пространстве происходит событие, которое определяет характер движения фотонов,
связанный с их сущностью. Это особого рода движение фотонов в дискретном пространстве,
вызывающее последовательное локальное уплотнение элементарных пространств. Характер
движения фотонов приводит к ограничению скорости движения светового луча, которая
зависит от состояния пространства. Должно быть понятно, что если бы световой луч мог
двигаться в пределах объёма абсолютной пустоты, без её структурной сущности, то
ограничения скорости движения светового луча в ней не могло бы быть, как не могло бы
быть и самого движения.
Итак, луч света движется в пустом пространстве (в физическом вакууме) с
максимальной в природе скоростью С = 300000 км/сек, а в пространстве, заполненном
такими материальными средами, как воздух, вода, стекло, алмаз и тому подобное, имеет
место уменьшение скорости движения, хотя это ему, световому лучу, представляющему
собой последовательный ряд движущихся фотонов, не разрешено. Но такой вывод может
сделать только наблюдатель, следящий за происходящими событиями со стороны. Если бы
наблюдатель двигался в пустой пространственной среде вместе с фотоном, то он бы отметил
у фотона постоянную максимальную в природе скорость. Причиной этого может быть только
то, что каждый движущийся фотон взаимодействует с элементарными пространствами с
одной и той же скоростью, независимо от их состояния. Для выяснения этого, рассмотрим
три состояния пространства.
Первое состояние. Здесь имеет место такое уплотнение (сжатие) пространства, при
котором скорость движения светового луча между двумя точками в пространстве равна
С=300000 км/сек.
Второе состояние. Здесь имеет место такое уплотнение (сжатие) пространства, которое
превышает его значение в первом состоянии на некоторую величину.
1
Ямпольский Ю. С.
Научно-энциклопедический портал: Russika.Ru
Третье состояние. Здесь имеет место такое уплотнение (сжатие) пространства, которое
меньше его значения в первом состоянии на некоторую величину.
Возьмём три одинаковых по длине участка пространства между точками A и B.
Изобразим эти участки графически на рисунке №3.
Предположим, что в первом состоянии между точками А и В содержится n элементарных
пространств, а во втором состоянии, между точками A и B, содержится kn элементарных
пространств. Понятно, что во втором случае n элементарных пространств будет содержаться
где-то между точками А и C. Следовательно, можно сделать вывод о том, что уплотнение
пространства второго состояния больше первого в k раз: kn : n = k.
Назовём значение k коэффициентом относительного уплотнения (концентрации,
деформации) пространства, коротко – КОУ.
Исходя из того, что скорость движения фотонов в среде первого состояния
соответствуют уплотнению пространства, при котором между точками А и В находится n
элементарных пространств, а во втором состоянии уплотнение пространства соответствует
количеству элементарных пространств, равное kn, то для стороннего наблюдателя скорость
прохождения лучом света расстояния от точки A к точке B во втором состоянии будет в k раз
меньше, чем от точки А к точке В в первом состоянии, в связи с возрастанием количества
событий в k раз. Следовательно, можно написать зависимость: Vk=C:k, где
Vk – скорость света между точками А и В второго состояния
С – скорость света между точками А и В первого состояния
k– коэффициент относительного уплотнения пространства
Для пространства, в первом состоянии, коэффициент k=1. Эта величина k
характеризует такое состояние пространства, в котором скорость движения фотонов между
любыми двумя точками пространства, и от элементарного пространства к элементарному
пространству, одинакова и равна С.
1-ое состояние (k=1)
n элементарных пространств
A
B
k=1
Vk = C:k = C
tk = kt0 = t0
Lk = kL = L
2-ое состояние (k>1)
kn элементарных пространств
k>1
Vk = C:k  C
tk = kt0 > t0
Lk = kL > L
A
C
B
n элем. пространств
2
Ямпольский Ю. С.
Научно-энциклопедический портал: Russika.Ru
3-ье состояние (k1)
n элементарных пространств
A
B
n/k элементарных пространств
D
k 1
Vk = C: k > C,
tk= kt0  t0
Lk= kL L
Рис. 3
Аналогично, решается и изменение течения времени в зависимости от состояния
пространства. Примем за t0 – время совершения событий в пространстве между точками А и
В первого состояния, при k=1, и при скорости, равной Vk=С:k=С, а за tk – время
совершения событий в пространстве второго состояния между точками А и В при k>1 и при
скорости Vk=С:k<С. В этом случае время совершения события можно выразить равенством
tk=kt0, то есть, если события в k-пространстве второго состояния совершаются со скоростью
в k-раз меньшей, то это означает, что они совершаются в k - раз дольше, чем в первом
состоянии.
Если пространство между двумя точками находится в третьем состоянии, при k<1, то в
этом случае при зависимости Vk=C:k, скорость движения светового луча будет Vk >C. В этом
состоянии n элементарных пространств будет находиться между точками А и D, а между
точками А и В будет находиться n/k элементарных пространств. В этом состоянии при
tk=kt0, время совершающихся событий будет меньше, чем в первом и втором состояниях.
Внешний наблюдатель не видит состояния пространства в первом, втором и третьем
случаях. Для него это чёрный ящик. Он видит только точки начала и конца движения
светового луча. Поэтому, внешний наблюдатель оценивает скоростные и временные
характеристики светового луча формально, не видя истинной физической картины
происходящих событий.
Из всего изложенного следует, что скорость движения светового луча в пространстве
может быть, для стороннего наблюдателя, больше или меньше скорости С = 300000 км/сек, и
носит относительный характер, так как зависит от состояния пространства. Это же относится
и к временному фактору.
Состояние пространства оказывает влияние не только на скорость совершения событий
между двумя точками в пространстве и на течение времени совершения этих событий.
Изменение состояния пространства, то есть показателя его состояния – коэффициента
относительного уплотнения пространства k, отражается и на других факторах материального
мира. К этим факторам относятся: расстояние между двумя рассматриваемыми точками,
масса материального тела и его энергия.
В данном случае будет обращено внимание на одном факторе – это на изменении
расстояния между двумя точками, в зависимости от состояния пространства. Здесь
правильнее будет говорить не о расстоянии, а о протяжённости. Это обусловлено тем, что
между двумя точками может находиться разное число элементарных пространств, которое
зависит от значения k, а не от внешнего замера граничных точек. Следовательно, если
протяжённость между двумя точками (при k=1) равна L, то при k>1 протяжённость между
этими точками будет равна Lk=kL. В этом случае, одинаковую протяжённость будут иметь
пространство между точками А и В и между точками А и С, и между точками А и D. (Рис.3).
Из всего следует, что протяженность пространства изменяется в зависимости от
значения k: при k=1, k<1, k >1. При k<1 пространство находится в состоянии растяжения, а
3
Ямпольский Ю. С.
Научно-энциклопедический портал: Russika.Ru
при k>1 пространство находится в состоянии уплотнения (сжатия).
Таким образом, получены три выражения, зависящие от состояния пространства:
Vk=C:k, tk=kt0, Lk=kL. Эти выражения дают возможность оценивать все события,
происходящие с лучом света при его движении в пространстве.
Рассмотрим теперь, как ведёт себя луч света при следующих условиях:
Первое условие. Луч света движется в среде, где k принимает значения: k>1 или k<1.
Полученное равенство tk=kt0 означает, что чем больше k среды, в котором движется фотон,
тем большее значение получает tk, то есть, чем больше уплотнено пространство, тем
медленнее совершаются события, определяемые сторонним наблюдателем. Подобный вывод
следует и из равенства Vk=C:k, который показывает, что чем больше k среды, тем скорость
движения светового луча в этой среде меньше.
Таким образом, в среде, где значение k>1, имеет место замедление течения времени и
уменьшение скорости совершения событий. Но следует заметить, что здесь проявляется в
полной мере фактор относительности, присущий всем событиям, происходящим в
пространственной среде. Этот фактор проявляется в том, что события можно рассматривать,
как относительно совокупности элементарных пространств, и тогда оценка происходящего
видится относительно состояния пространства, то есть значения его k, так и в общепринятом,
привычном аспекте, когда не учитывается состояние пространства, а расстояния между
объектами оцениваются по внешним замерам, без понятия пространственной
протяжённости. Именно поэтому у луча света воспринимаются разные значения скорости его
движения, одна скорость – в среде, при k=1, а другая – в среде, при k>1 или при k<1. И это
тогда, когда мы знаем, что фотон может существовать только при одной скорости движения,
максимальной в природе, равной С=300000 км/сек. Здесь следует понимать, что фактор
относительности в природе – есть результат состояния пространственной среды.
Если в каком-то месте Вселенной имеется область пространства с коэффициентом
относительного уплотнения k<1, то согласно равенству Vk=C:k, парадоксальная
(относительная) скорость движения луча света в таком пространстве будет Vk>C. Такое
событие может быть между материальными телами, ввиду стягивания пространства к этим
телам (смотри главу «Гравитация»), или позади движущегося материального тела. И,
вообще, вряд ли в пространстве Вселенной найдутся такие области, где k пространства был
бы одинаковым, так как вряд ли найдётся в пространстве Вселенной два одинаковых по
массе материальных скопления.
В подтверждение вышеизложенных выводов, рассмотрим два примера. Если среда
имеет уплотнение пространства при k=1,33, то луч света, движущийся в такой среде, будет
иметь скорость движения Vk=C:k=(3105):1,33=2,2105 км/сек, а это скорость движения
луча света в воде. Аналогично, если k=2,42, то Vk=(3105):2,42=1,25105 км/сек, то это
скорость движения луча света в алмазе.
Придавая значения k для разных агрегатных состояний материи, можно построить
график зависимости скорости света Vk от коэффициента относительного уплотнения
пространства k (Рис.№4). Если отложить на графике значения Vk и k для всех прозрачных
для луча света сред, то будут определены границы зависимости этих значений. Это границы
пространственного вакуума, газовой среды, жидкой среды и прозрачных для светового луча
твёрдых тел.
Из графика видно, что кривая зависимости асимптотически приближается к оси Vk и к
оси k. Это означает, что скорость движения луча света, и уплотнение пространства,
стремятся к значению бесконечности. Бесконечную величину скорости движения фотон
должен получать при k=0, то есть в зоне абсолютной пустоты, если бы она имела место.
Нулевое значение скорости фотон должен получать при k=∞, то есть, при максимальном
сжатии пространственной совокупности. Эти два значения относятся только к
математическому выражению предельных значений, но не к реально возможному в природе
материального мира состоянию пространства.
4
Ямпольский Ю. С.
Научно-энциклопедический портал: Russika.Ru
k
k=1
k 1
2,42
k1
Граница состояний
1,33
пространственной совокупности
1,00
0
Vk
5
5
1,25×10 2,2×10 3,0×10
5
Рис. 4
Второе условие. Луч света движется в пространстве, имеющем значение k=0.
При этом условии, если k=0, то tk=kt0=0. Это означает, что событие может
происходить только в абсолютной пустоте, и происходить мгновенно, а скорость
совершения событий, или движение фотонов в этом случае, равна бесконечности:
Vk=C:k=C:0=. Близкое к такому состоянию возможно только в зоне Чёрной Дыры (см.
главу №9), то есть в зоне максимально возможного растяжения пространственной
совокупности, где материя разрушается и переходит в состояние элементарных
пространств. Именно поэтому в зону Чёрной Дыры может проваливаться любая масса,
создавая своим распадом мощное гравитационное затягивание в свою зону.
Третье условие. Луч света движется в пространстве, имеющем значение k =1.
Обратимся опять к полученным равенствам. Так как tk=kt0, а Vk=C:k, то при k=1
будем иметь: tk=t0 и Vk=C. Это – принятое исходное состояние пространства, в котором
луч света движется между заданными точками в пространстве со скоростью С3×105
км/сек и с временем t0.
Четвёртое условие. Луч света движется в пространстве, имеющем k=.
При k= пространство должно находиться в состоянии максимально возможного в
природе уплотнения (Сингулярное состояние). Это означает, что пространство стянуто в
точку (Полюс). В соответствии с уже известными равенствами для скорости и времени,
при коэффициенте относительного уплотнения пространства, равном бесконечности,
скорость движения луча света в пространстве должна быть равна нулю, а течение времени
должно быть равно бесконечности: Vk=C:k=C:=0; tk=kt0=t0=. Такое состояние
единого пространства, при максимальном значении k, оценивается, как результат
гравитационного коллапса, как мгновенно-критическое состояние, вызывающее цепную
реакцию образования материальной сущности. Громадная концентрация материи, а,
следовательно, и гравитационного фактора в Полюсе (полюс-Вселенная), должна
привести к Большому Взрыву, с образованием звёздно-галактической Вселенной.
Таким образом, движение фотонов в пространственной среде, скорость, время, и
протяжённость пространства, зависят от состояния пространственной среды, - есть
результат деформационных свойств пространства и носят относительный характер.
5