Краткий ответ о квантовой природе света

Один читатель-писатель прислал мне письмо со своими мыслями о дуализме света и о квантовой природе.

Он процитировал одну фразу из моей статьи, а далее зачем-то стал комментировать.

Пытливого исследователя заинтересовала моя статья «Корпускулярно-волновая дилемма и ее противопоставление дуальности».

Статья имеется в Киберленинке

https : / / cyberleninka. ru / article /  n /  korpuskulyarno - volnovaya - dilemma - i - eyo-protivopostavlenie-dualnosti / viewer

Чтобы ссылка работала, надо убрать все пробелы в ней.

Цитата:

«На основе рассмотренных соображений можно сказать, что квант – это искусственно выделенная доля энергии электромагнитных колебаний (в частности, света), увязанная с частотой этих колебаний известным соотношением. Физических подтверждений его неделимости нет. Зачастую теоретики квантовой теории сами допускают деление кванта. Фактических подтверждений (а тем более доказательств) квантовой природы какой-либо энергии нет».

Пытливый читатель-писатель на основании этой фразы обвинил меня в том, что я дескать «таким заявлением» объявляю «Эйнштейна и Нобелевский комитет, присудивший ему премию за теорию фотонов в объяснении фотоэффекта, дилетантами».

Ну, во-первых, писать научную статью и объявлять оппонентов дилетантами - это не одно и то же.

Галилей не объявлял Птолемея дилетантом. Он просто не согласился с его теорией. Хотя Птолемей прекрасно знал «матчасть» (то есть фактические результаты наблюдений и экспериментов, без чего теорию выводят только дилетанты) и составил вполне работающие уравнения для расчёта траекторий небесных тел. Эти уравнения ПРАВИЛЬНЫЕ. Следовательно, Клавдий Птолемей уж всяко был НЕ дилетант.

Но наряду с правильными уравнениями могут присутствовать ОШИБОЧНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ТОЛКОВАНИЯ.

Это не одно и то же. И никогда никакая наука не вправе запрещать сомневаться в теоретическом толковании фактов.

Если теория укладывается во все известные факты, она может оказаться более правильной, чем общепринятая.

Если распространённая и наиболее известная, то есть общепринятая теория критикуется, это не значит, что критик презирает, не уважает или объявляет некомпетентными, или дилетантами её создателей. Он просто идёт дальше.

Признаю заранее, опережая возможных хэйтеров, что далеко не каждый критик предлагает что-то лучшее, чем то, что он критикует. Даже, возможно, таковых среди критиков очень мало. Может быть один на тысячу, а может быть один на миллион. Не считал. Не наводил статистику.

Но едва ли мои читатели будут спорить с тем, что каждая новая теория всегда была ересью, что всякое развитие науки начинается с несогласия с какими-то догмами.

Следовательно, любая физическая догма – это и полезное новшество на каком-то этапе развития науки, и всего лишь препятствие для её развития – на другом этапе.

А вот если ещё некоторые факты общепринятая теория не объясняет, а новая теория их объясняет, и при этом намного ПРОЩЕ, ЛОГИЧНЕЕ и ПОЛНЕЕ, тогда к новой теории прислушаться, как минимум, стоит.

Но это отнюдь не исключает, а даже предполагает, как обязательное явление – возражения не просто отдельных читателей, а возражение ВСЕХ.

Невозможно, чтобы как только какой-то новый Галилей опубликовал свои труды, тут же нашёлся хотя бы один читатель, который бы восхитился этой книгой и согласился со всем прочитанным. Такого просто НЕ БЫВАЕТ, потому что НОВОЕ ВСЕГДА ОПЕРЕЖАЕТ СВОЁ ВРЕМЯ.

Но мне кажется, что если вы с чем-то не согласны, и хотите высказать возражения, тогда ХОТЯ БЫ ПРОЧИТАЙТЕ то, что критикуете.

Иначе просто неприлично.

Возражения моего далеко не юного читателя как раз неприличны. Ведь он далее приводит ещё пару цитат, которые, казалось бы, дают объяснения первой процитированной им мысли.

А имменно:

«Кроме того, само предположение о том, что энергия состоит из квантов, категорически не вяжется с предположением о том, что квант может иметь различную энергию»


Ну прочитал он, но не понял.

Скажу ему только, что присуждение нобелевской премии ни в какой степени не является научным доказательством чего бы то ни было.

Например, в отношении нобелевской премии мира, для меня очевидно, что далеко не все, кто её получил, являются пацифистами и миротворцами. Скорее даже наоборот.

Можно не буду приводить примеры?

Нобелевская комиссия – это люди. Как говорил Грибоедов устами Чацкого:

«Чины людьми даются,
А люди могут обмануться».

А Шопенгауэр объяснил, что авторитет и авторитетность не имеет ничего общего с научной истиной. Поскольку авторитет – понятие, зависящее от времени, от места и от сообщества, в котором он имеет место. А истина не может зависеть от времени, от географии, от убеждений и предпочтений.

Когда-то для кого-то Калигула был авторитетом. И семейка Борджиа. И «святая инквизиция». Профессор Лепешинская, получившая Сталинскую премию за создание живых существ из неживой материи, тоже была когда-то авторитетна. Так что не надо на меня давить авторитетами. Для меня это ничто, прах, пепел, дым, туман. 

Итак, мой краткий ОТВЕТ.


Тот факт, что под влиянием света может происходить ионизация вещества (то есть что свет может выбивать атомы со стационарных орбит) НИКАК, то есть НИ КАКИМ ОБРАЗОМ не доказывает, что свет имеет квантовую природу. Если бы критик прочитал статью внимательно, он понял бы, что это обосновано статьёй, и далее добавлять к этому нечего и незачем.

Глупость о том, что энергия состоит из неделимых порций опровергается тем ФАКТОМ, что величина кванта энергии до сих пор не стала и НИКОГДА НЕ СТАНЕТ фундаментальной физической константой.

Сие означает, что минимальная порция энергии не является константой, и, следовательно, она не существует в виде объективного свойства энергии, и это не следует принимать как догму в физическую науку.

Уравнение, связывающее энергию кванта с частотой и постоянной Планка при том несомненном факте, что частота не является дискретной величиной, доказывает, что и квант не является дискретной величиной.

Мне нет смысла обсуждать с кем бы то ни было так называемый «дуализм» света, поскольку таковой родился лишь в не вполне ясно мыслящих головах теоретиков. Они не имели последовательной системы и не знали основных правил логики. 

Моя статья показывает, что природа характеристик света, которые условно можно назвать «дискретными», предопределена не природой энергии как таковой, а природой осциллятора, который эти порции энергии из себя испускает.

Если мы с помощью ковшика черпаем воду из огромного бака и выливаем её в другой бак, который хотим наполнить, то вода будет поступать порциями.  Наблюдатель мог бы заметить и вполне обоснованно утверждать, что вода во всех подобных экспериментах имеет чёткую структуризацию на порции.

Если каждый бак имеет при себе прикованные на цепочки ковшики разных объёмов, тогда из каждого бака кто бы ни был черпальщиком, будут выливаться всегда строго одинаковые порции воды (в предположении, что ковш можно опустошать только если он перед этим будет полным). Из бака №1, например, будут поступать порции по 1 литру, так как к нему придаётся ковш такого объёма, из бака №2, например, порции по 1,5 литра, а из бака №3 порции по 1,6 литра. Это – свойства ковшика или если хотите – свойства бака с прикреплённым к нему ковшиком.

Точно также атомы – это системы, имеющие внутри себя энергию. Эта энергия распределена в виде кинетической энергии электронов на всех орбитах этого атома. Каждый электрон имеет устойчивую орбиту, а также некоторые электроны могут иметь квазиустойчивую орбиту, то есть такую орбиту, на которой он может некоторое время существовать, но потом срывается с неё и переходит на устойчивую орбиту с меньшим энергетическим уровнем.

Допустим, один какой-то электрон Э1 какого-то атома, например, калия, имеет две орбиты, устойчивую с энергией e1 и квазиустойчивую с энергией e2, разница энергий которых равна h1. Это относится ко всем электронам на такой же орбите любого атома калия.

Также допустим, что какой-то другой электрон Э2 какого-то другого атома, например, лития, имеет две орбиты, устойчивую с энергией e3 и квазиустойчивую с энергией e4, разница энергий которых равна h2. Это относится ко всем электронам на такой же орбите любого атома лития.

Если тепловая энергия разгоняет электрон Э1, он слегка отклонится от своей орбиты, но затем вернётся обратно, излучив ту же самую энергию. То есть атом, получивший малую порцию энергии тепла, вернёт её же обратно. Тепло будет возвращено в виде тепла – то есть он передаст эту энергию другому электрона другого атома. Светового излучения не будет.

Но если электрон получит несколько порций тепловой энергии, которых окажется достаточно, что электрон перейдёт на квазистационарную орбиту, тогда он некоторое время будет двигаться именно по этой квазистационарной орбите. Если он получил чуть больше энергии, то излишек он отдаст в виде тепла.

Итак, картина теперь такая: электрон Э1 имеет энергию e2 и некоторое время её сохраняет. Во всяком случае, он сохраняет её значительно дольше, чем избыточную тепловую энергию, так как любое движение, отличающееся от движения по стационарной или по квазистационарной орбите очень неустойчивое.

Но потому орбита и называется квазиустойчивой, что электрон рано или поздно её покинет и перейдёт обратно на свою устойчивую орбиту. И в этот момент электрон испустит вовне порцию энергии, равную h1. Эта величина энергии излучения будет характерна для любого атома калия. И любой атом калия будет при подобном переходе электрона Э1 с орбиты e2 на орбиту e1 всегда будет излучать именно такую энергию. А эта энергия породит колебание с частотой f1. То есть электрон Э1 любого атома калия всегда будет излучать минимальную порцию света на частоте f1.

Аналогично любой электрон Э2 любого атома лития будет излучать свет минимальной порции на частоте f2, которая соответствует энергии h2.

Добавим только, что у каждого атома может быть несколько орбит нескольких электронов не только стационарных, но и квазистационарных. Даже, возможно, что для одной стационарной орбиты может существовать две и более квазистационарных орбиты, так что очень сильно разогретый атом того же калия или лития может излучать несколько частот излучения, в соответствии с разными переходами соответствующих атомов с соответствующих квазистационарных орбит на стационарные.

Итак, для объяснения так называемой квантовой природы излучения атомов не только достаточно отказаться от квантовой природы энергии, но это необходимо сделать. Ведь без отказа от идеи квантовой природы энергии такое рассуждение станет НЕВОЗМОЖНЫМ. И тогда, действительно, тот факт, что любое вещество (атомы и молекулы) имеет строго индивидуальные спектры излучения, но при этом все одинаковые атомы или все одинаковые молекулы имеют совершенно одинаковые спектры излучения, становится чудом, необъяснимым явлением. А когда наука не может что-то объяснить, она, как минимум, обязана расписаться в своём бессилии в этом вопросе. И в этом случае она должна внимательно рассматривать гипотезы, которые таковое объяснение предлагают.

Точно так, как две одинаковые гитары с одинаковой настройкой всех струн при ударе о струны любыми предметами будут издавать звуки всегда одних и тех же частот, так как свойства резонанса в них определены структурой и параметрами гитары, также точно и одинаковые атомы излучают наборы света строго фиксированных частот, а разные атомы – разных частот. Потому что по-разному настроенные гитары звучат по-разному. А не потому, что энергия звука по своей природе имеет квантовый характер.