Фотон и его масса – вымысел

УДК. 530. Фотон и его масса – вымысел. Рябусов Григорий Николаевич. Введение. В физике принято считать , что свет состоит из элементарных частиц фотонов. Фотон — элементарная частица, квант электромагнитного излучения, обладающий массой только при скорости движения равной скорости света в вакууме. Сколько ложных теорий создано учёными всего мира на ложных трактовках физических процессов. Удивительно как учёные не видят ошибок в предлагаемых теориях. Целью данной статьи является найти ошибки в доказательствах существование самого фотона и его массы. Поставленная цель достигается путём анализа рассмотренных авторами физических процессов и правильность применяемых формул. Вывод о существовании частицы электромагнитного поля - фотона -; берёт своё начало с работы М. Планка . Предположив, что энергия электромагнитного излучения абсолютно чёрного тела квантована, Планк получил правильную формулу для спектра излучения. Фотон – это «оживленный» Платковский квант света, т. е. квант света, несущий импульс. В ходе решения этой проблемы Макс Планк высказал свою знаменитую гипотезу. Гипотеза Планка: Нагретое тело испускает и поглощает свет не непрерывно, а определенными конечными порциями энергии – квантами. Электромагнитная энергия излучается и поглощается квантами пропорциональными частоте излучения: Е = hc / λ. Предложенная формула это энергия не одного кванта, а энергия луча света в течении 1 сек., так как с /λ есть частота излучения, т. е. количество волн излучения в течении 1 сек. Свет (или вообще электромагнитное излучение) распространяется в пространстве как волна, но он взаимодействует с веществом как частицей, которую физики называем фотонами. В своих расчётах Планк высказал гипотезу о существовании фотона, т. е. нет доказательств существования фотона. Ошибка Планка заключается в том, что одна волна электромагнитного излучения лежит на поверхности сферы с радиусом равным расстоянию до источника света и с увеличением его площадь волны увеличивается, при этом энергия источника света равномерно распределяется по площади сферы. Во - вторых нет обоснований, каким образом фотон ловит один электрон из всех электронов находящихся на поверхности тела и вращающиеся по своим орбитам или автор ошибочно принимает условие, при котором на каждый электрон падает свой фотон. Если допустить, что фотон вблизи Солнца на расстоянии 1000000 м. имеет одну площадь, то на Земле она увеличится в (150*10^9)^2 / (1000000)^2 = 150^2*10^6 раз и будет падать не на один электрон, а на большую площадку, при этом фотон должен увеличивать своё поперечное сечение, т. е. фотон постоянно растягивается по поверхности сферы. Из этого следует, что постоянная Планка не является величиной постоянной, а зависит от мощности источника света и расстояния до источника света. Развивая идею Планка, А. Эйнштейн постулировал, что электромагнитное излучение (свет) в действительности является потоком отдельных квантов (фотонов), и на этой основе объяснил закономерности фотоэффекта. Если фотон передает электрону энергию hv, которая является больше или равной величине работы А по удале¬нию электрона с поверхности металла, значит, электрон покидает поверхность этого металла. Разность между hv и А приводит к образованию кинетической энергии электрона. Следствие из закона сохранения энергии: hv = А + mv^2 / 2. Из этой формулы следует существование красной границы фотоэффекта , то есть существование наименьшей частоты hvmin = A , ниже которой энергии фотона уже недостаточно для того, чтобы увеличить скорость движения электрона достаточную для выхода его с орбиты. Тогда постоянная Планка будет равна h = mv^2 / 2. В этой формуле значение работы выхода электрона с орбиты для различных металлов не постоянная величина, так для алюминия А= 3,74эВ, а для меди А = 4,47эВ., и следовательно значение постоянной Планка по расчёту Эйнштейна не будет является постоянной или необходимо увеличить время облучения tc / λ;. В данной формуле энергии электрона допущена ошибки: 1.Электрон имеет начальную скорость движения v0 , а после облучения его в течении 1 сек.скорость движения увеличится на Δv; и следовательно кинетическая энергия электрона будет равна е = m(v0 + Δv;2с / λ)^2 / 2 = mv0^2 / 2 +mv0Δv2с / λ + m Δv^24с^2 / λ^2 *2, где 2с / λ - число полуволн излучения за 1 сек., так как волна состоит из двух полуволн. 2.Величина кинетической энергии электрона полученной после облучения будет равна Δ;е = m(v0 + Δv;2с / λ)^ 2 / 2 - mv0^ 2 /2= mv0^2 / 2 + mv0 Δv2с / λ +m Δv^24 с^2 / λ^2* 2 - mv0 2 /2 = mv0 Δv2с / λ + m Δv^2*4 с^2 / 2λ^2/ В этой формуле значение m Δv^2 *4с^2 / 2λ^2 состоит из m Δv^2 *2с / 2 λ - есть кинетическая энергия электрона за один импульс -m Δv^2 / 2 умноженной на количество импульсов излучений за 1 сек.- 2с / λ и кинетическая энергия электрона равной m Δv^2*4 с^2 / 2λ^2 - m Δv^2 2с / 2λ - есть кинетическая энергия электрона полученная в результате математических преобразований в зависимости от числа импульсов света. Так как значение увеличения скорости движения электрона Δv значительно меньше единицы то значением увеличения кинетической энергии электрона полученной при облучении можно пренебречь. Например, при Δv = 2*10^-10 м. / сек. кинетическая энергия излучения падающая на один электрон в течении 1 сек. будет равна m Δv^2 2с / 2λ = m2^2*10^-20 *2*3*10^8 / 2* 5*10^-7 = m 0,4*10^-5 , a величина кинетической энергии полученной в результате математических преобразований при наличии начальной скорости движения электрона будет равна mv0 Δv2с / λ = m1*10^6 *2*10^-10*2*3*10^8 / 5*10^-7 = m2,4*10^11, где v0 = 1*106 м. / сек = средняя скорость движения электронов на орбитах для алюминия. Из этого следует, что величину постоянной Планка определяет значение кинетической энергии mv0 Δv2с / λ,, т. е. не энергия излучения кванта света, а кинетическая энергия электрона, полученная в результате математических преобразований при наличии начальной скорости движения электрона . 3. В опыте Эйнштейна применяется искусственный источник света, а следовательно определяемое значение постоянной Планка могло быть определено для этого источника света и не может применяться при расчётах всех видов излучения. 4. Один фотон падает на один электрон. Это условие противоречит известному факту, что одна волна света расположена на поверхности сферы и следовательно нет её деления на отдельные площадки, т. е. фотоны. Вопрос из чего может, образована масса фотона? В теории Эйнштейна нет доказательств существования фотона, а высказано предположение о его существовании, которые нельзя считать доказательством. Эффектом Комптона называется упругое рассеяние коротковолнового электромагнитного излучения (рентгеновского и γ-излучений) на свободных (или слабосвязанных) электронах вещества, сопровождающееся увеличением длины волны. Фотон ведёт себя и как частица, которая излучается, или поглощается целиком объектами, размеры которых много меньше его длины волны (например, атомными ядрами), или вообще могут считаться точечными (например, электрон). Если же считать пучок рентгеновских лучей состоящим из отдельных частиц — фотонов, летящих со скоростью света и способных испытывать столкновения с другими частицами, то следует допустить возможность обмена с ними энергией и импульсом. Тогда результаты опытов Комптона легко объяснить. Рентгеновский фотон с частотой v обладает энергией е = hv - Это не энергия кванта, а энергия волн падающих на один электрон за 1 сек., массой: m = e / c^2 = h v / c2. Эта масса определена из равенства энергии кванта hv и энергии покоя в массе фотона m c^2. Автор не даёт обоснований этого равенства , а если принять это за факт тогда за одну секунду все поверхностные электроны покинут вещество, что не наблюдается в действительности, а следовательно принятое допущение есть ошибка и импульсом: p = mc = e / c = h v / c. Ошибка будет приведена ниже. Рассмотрим упругое столкновение двух частиц; налетающего фотона, обладающего импульсом p;=hv/c и энергией ξ = hv, с покоящимся свободным электроном (энергия покоя W0=m0c^2; ; масса покоя электрона). Фотон, столкнувшись с электроном, передает ему часть своей энергии и импульса и изменяет направление движения (рассеивается). Уменьшение энергии фотона означает увеличение длины волны рассеянного излучения. При каждом столкновении выполняются законы сохранения энергии и импульса. Согласно закону сохранения энергии W0 + Ԑ = W + Ԑ’, а согласно закону сохранения импульса p = pe +p’, гдe W0=m0c^2 ; энергия электрона до столкновения,ξ=hv - энергия налетающего фотона, W = (p^2c^2 + m^2c^4)^1/2 - энергия электрона после столкновения (используется релятивистская формула, так как скорость электрона отдачи в общем случае значительна ε’=hv’ - энергия рассеянного фотона. Рассмотрим допущенные ошибки: 1Физический процесс распространения волны неверный, так как волна света распространяется в виде поверхности сферы и следовательно она располагается на всей её поверхности, но не так как предлагает автор, волна есть фотон падающий на электрон, т. е. одна волна должна состоять из множества (фотонов). Возможно только вариант, часть волны излучения падает на электрон, т.е. часть фотона. 2. В опыте применяется рентгеновское излучение, для которого значение постоянной Планка не может применяться, так как эта величина не является величиной постоянной. Постоянная Планка зависит от мощности источника света и расстояния до него, т. е. одна волна при своём движении постоянно увеличивает свою площадь при этом, не уменьшая начальную энергию источника излучения. Так, например значение постоянной Планка для солнечного излучения на Венере, Земле и Марсе не равны, также рука, поднесённая к лампе накаливания на расстояние 0,1 м. почувствует её тепло, а на расстоянии 1 м.- тепло не почувствует. При увеличении мощности электрической лампочки увеличится расстояние, на котором будет ощущаться её тепло. Отсюда следует, что принятое автором значение постоянной Планка не соответствует действительности. 3.Значения импульса налетающего «фотона» p;=hv / с и энергией ξ=hv; с покоящимся свободным электроном (энергия покоя W0=m0c^2; m0- масса покоя электрона). Принятые значения энергииξ=hv - есть энергия за время равное 1 сек. так как v - есть количество импульсов электромагнитного излучения, т. е. волн за 1 сек. Таким образом, рассчитанная энергия «фотона»- есть энергия волн излучения за 1 сек., а значение h - энергия одного;фотона/. Значение импульса;фотона; p;=hv / с выведено ошибочно согласно предложенному расчёту. Из специальной теории относительности Эйнштейна известны формулы энергии и импульса, выведенные на основе ошибочных преобразований Лоренца, в котором скорость движения света с при подвижной системе отсчёта со скоростью u перпендикулярной направлению света. В этом случае начало первой волны света будет направлено вверх и за время одного периода волны Т пройдёт расстояние равное с Т, а за это время конец волны света пройдёт расстояние равное uТ по направлению перпендикулярно расстоянию с Т. Таким образом волна света будет растянута на расстояние равное , по правилу Пифагора, Т (с2 + u2)1 /2. В результате луч света будет отклоняться в сторону противоположную направлению движения системы отсчёта. Время движения в подвижной и неподвижной системах отсчёта будет определяться вертикальной составляющей скоростью, которая в обоих случаях одинаковы, а следовательно и время движения света для этих систем отсчёта будет одинаково. Так для неподвижной системы отсчёта время равно t = L / c, а для подвижной – t = (L2 +v2 t2)1/2 / (с2 + u2)1 /2 = t(c2 + v2)1/2 /(с2 + u2)1 /2 = t, т. е. время одинаковое. Связь энергии и импульса предложенная Эйнштейном. Если частица с массой (покоя) движется со скоростью u, то её энергия и импульс имеют следующую зависимость от скорости:E = mc^2 /(1 – u^2 / c^2)^1/2, p – mu / (1 – u^2 / c^2)^1/2 Данные формулы выведены на основе преобразований Лоренца для двух систем отсчёта подвижной и неподвижной. В предложенном примере отсутствует подвижная система отсчёта и формулы не соответствуют физическому процессу, а именно тело движется в одной системе отсчёта со скоростью u. Далее предлагают из уравнения импульса p – mu / (1 – u^2 / c^2)^1/2 найти скорость u. Подставив в формулу энергии значение u получим E = mc^2 / (1 – p^2c^2 / (m^2c^2 + p^2)c^2)^1/2 : Отсюда Е = с (p^2+m^2 c^2 )^1/2 или E^2 - p^2c^2 = m^2 c^4. Таким образом, получено инвариантное выражение, связывающее энергию и импульс. Связь энергии с импульсом подобных частиц дается формулой (как пишет автор) E= pc , которая получается из формулы Е = с (p^2+m^2 c^2 )^1/2 при подстановке m=0. При значении такой связи энергии и импульса энергия будет равна Е = pc = muc /(1 – u^2 / c^2)^1/2 , что не равно исходному значению. Известно, что связь двух величин определяется путём деления одной на другую, т. е Е = pc2 / u или Е == mc^2 / (1 – u^2 / c^2)^1 / 2, что соответствует исходному значению. Следовательно, применяемые формулы дают ошибочные результаты. 4.Энергия покоя W0=m0c^2; m0 - масса покоя электрона . Применение данной формулы в науке не допустимо, так как она не доказана до сих пор и во - вторых эта энергия никогда не была получена, а следовательно принимать её в расчётах нельзя, так как её нет. Эту энергию автор принимает равной энергии излучения за 1 сек., падающей на один электрон. Доказательств равенства этих величин не приводится, а следовательно это допущение есть ошибка. Так в предложенном примере масса электрона и позитрона исчезают, создавая два кванта излучения. При аннигиляции электрона и позитрона образовалось два одинаковых γ-кванта. Найти длину волны, пренебрегая кинетической энергией частиц до реакции. p+ + e → 2 γ λ = с / ν = ch / E = ch / mc^2 = h / mc = 6?626*10^-34 / 9,1*10^-31*3*10^8 = 2,4*10^-12 м. В этой формуле принятое значение Е = ch /λ ; - есть энергия не одного кванта, а энергия излучения за 1 сек., а mc^2 - энергия покоя электрона или позитрона, до сих пор не доказанная. Возникает вопрос на каких основаниях автор принимает решение о их равенстве , и на этой основе определяет длину волны? Доказательств этому нет, а следовательно утверждение, что масса электрона и позитрона превратились в энергию не обоснованы. Обоснованием возникновения электромагнитного излучения является известное свойство при движении зарядов. »Электромагнитные волны создаются зарядами, изменяющими свою скорость (хоть по величине, хоть по направлению)». В приведённом примере под действием сил электромагнитного излучения электрон увеличивает скорость движения, а следовательно должен излучать электромагнитные волны, но не рассеянный фотон. В эффекте Комптона нет доказательств существования фотона. Допущенные ошибки в приведённых расчётах авторов не только не могут доказать наличие фотона в электромагнитном излучении, но и не должны приниматься в науке.

Заключение.

Электромагнитное излучение распространяется в виде отдельных волн, каждая из них целиком находится на поверхности сферы с радиусом равным расстоянию до источника света. Энергия источника света равномерно распределяется по поверхности сферы и следовательно на единицу площади тела её величина обратно пропорциональна квадрату расстояния до источника света. Таким образом, энергия излучения зависит от расстояния до источника света и не является величиной постоянной для любого источника света. Электромагнитное излучение это движение электрических и магнитных полей, которые не имнют массы и следовательно нет фотонов.Электромагнитные излучения создают силу действующую на электроны импульс которой за время полупериода волны равен FT / 2. Простая замена этого импульса на импульс тела mv не может служить доказательством существования массы в волне. Не один из авторов не предоставил этого доказательства. Как утверждает Эйнштейн, масса фотона без движения равна нулю, и она существует только при движении его со скоростью света. Откуда появляется масса фотона объяснений нет и как учёные всего мира соглашаются с появлением массы из ничего. В оправдание придумали не существующую релятивистскую массу формула которой не подчиняется закону математики» ноль делённый на любое чисто всегда даёт ноль. Таким образом, на электроны вещества действуют силы движущихся переменных электрических и магнитных полей. Эти силы за время равное полупериоду волны создают импульсы силы равные FT/2. Под действие этого импульса силы электрон получает импульс тела mv, это свойство учёные использовали путём замены импульса силы на импульс тела для доказательства существования фотона. Электромагнитное излучение имеет импульс силы, который нельзя заменять на импульс тела, так как импульс тела действует на другое тела путём столкновения двух тел, а сила способна изменять скорость движения тела. Таким образом, фотона и его массы не существует, так как нет доказательств.