Фотон. Щелевой опыт Юнга. Человеческий фактор

1. Аннотация

Анализ оптического опыта Юнга с двумя щелями в плане расширения научного представления о фотонах.
Попутно рассмотрен аспект отрицательного воздействия человеческого фактора на научный прогресс.

2. О метрологии, и её свойстве искажать сущность измеряемого объекта

2.1. Общие замечания

Одним из основных факторов, влияющих на эффективность научной деятельности в целом, является качество научного инструментария, придуманного и разработанного человеком для повышения продуктивности труда исследователей и изобретателей.
Назначение и качество научного инструментария влияет, как на добротность, так и на количество добытых и классифицированных знаний о природе.
Качества и свойства научного инструментария изучаются профессионалами специальной науки – называемой метрология. Азы метрологии создают впечатление нарочито примитивных, скучных и не достаточно полных. Видимо, поэтому предмет  метрология в школе отсутствует; о метрологии ученикам сообщается мельком, походя и очень кратко - всё обучение ограничивается усвоением представлений о погрешностях инженерных измерений.
Если воспользоваться стилем изложения антропного принципа, то можно сказать, что метрология обижена человечеством, и мстит ему за явное к себе пренебрежение. Мстит, не соизмеряя свою месть с масштабом пренебрежения.
Смысл настоящего отступления в предупреждении и оповещении читателя: метрология увлекательна, сложна и коварна, если в неё не вникают.

2.2. Математический аппарат и косноязычие в терминологии

Одной из наиважнейших составляющих научного инструментария является математический аппарат.
Математика призвана своими средствами (своим специфическим инструментом, называемым математическим аппаратом) описывать выявленные законы природы – и она неплохо с этим справляется. Настолько хорошо, что многие исследователи ею просто очарованы. Всё чаще приходится выслушивать высказывания о том, что законы природы созданы для человека, и подчиняются математическим законам.
Такие высказывания совершенно естественны в контексте лектора популяризатора. Но и в этом случае они должны быть оговорены лектором, как исключительно образные, которые никоим образом нельзя воспринимать буквально, - природа не может следовать инструментальным законам, которых она не знает. Тем более, математические законы, как правило, являются идеализацией, которая достигается методом усреднения вводимых и прогнозируемых данных, а также методом пренебрежений, производимых автором без аргументации. К тому же, исследователи-первопроходцы зачастую не указывают область применения выведенных или подобранных подгонкой математических формул. При выводе формул это связано с недостатком знаний изучаемого явления, а в дальнейшем эта обуза попросту забывается или откладывается в долгий ящик
Математические формулы, представленные без сведений о их погрешности и их области применения, как-то исподволь  стали восприниматься в антропном стиле, т.е. как бы объектами интеллектуального бытия, которые управляют миром.
В рамках академических изданий утверждается, что каждое математическое выражение, оформленное как описание некоего абстрактного процесса, непременно имеет своё физическое воплощение в природе. Идеалистический абсурд.
Абсурд, но он исходит из-под пера  академиков, и отравляет  сознание начинающих исследователей. С этим влиянием абсурда надо считаться и бороться с ним, т.е. биться до полного изгнания из научной практики.
Повторим, это абсурдное восприятие основано на терминологическом казусе, который на первый взгляд кажется безобидным косноязычием: все природные законы подчиняются законам математическим. Это ж образное сравнение: законы подчиняются. Всего лишь нелепая фигура речи. Разве не так? И это косноязычное извращение наши школьники ежедневно слушат от своих учителей, и без всяких необходимых уточнений. А для того, чтобы это мироискажение прижилось как стереотип - достаточно опубликовать это косноязычие в учебниках, что и происходит из года в год.
Борьба за безупречность научного инструментария и его применения – это дело чести каждого исследователя; выбор инструментария - это маркер уровня квалификации учёного.
К слову сказать, в природе реализуются не только физические законы с разными соответствующими константами, но происходят и более сложные и загадочные процессы, называемые закономерностями и тенденциями; пасуя перед которыми математика вынуждена применять методы приближений и усреднений, зачастую не утруждая себя обоснованием произведённых упрощений, и более того, называя их идеализациями.
В плане описания закономерностей и тенденций в науке наблюдается явный недостаток систематизированного материала, и явно не достаёт требуемых методик.

3. Человеческий фактор

Наука призвана изучать законы природы с целью их применения на практике для обеспечения благосостояния человечества, а также для удовлетворения природной человеческой любознательности.
Наука формируется как общественно значимый продукт, производимый этим самым обезличенным обществом. Однако эта социальная функция реализуется личным участием каждого из армии научных сотрудников.
  Всякая деятельность сопряжена с возможностью свершения не желаемых ошибок. А ошибки в науке обычно персонифицированы, впрочем, как и значимые успехи.
Таким образом, как бы кто ни противился, а человеческий фактор в науке, в образе  закономерно случающихся ошибок, есть неизбежное зло. И чтобы это зло как можно меньше отравляло нашу жизнь и не превращалось в ярмо научного стереотипа, подобного плоской Земле на трёх китах, необходимо влияние этого фактора изучать и учитывать на каждом этапе формирования и внедрения научных моделей мироздания.
Во все времена в человеческом сообществе формировалась и выделялась категория особо любознательных людей, которые посвящали свою жизнь науке, и которые, при удачном стечении жизненных обстоятельств, становились профессиональными учёными. Учёными становились самые разные по своим привычкам и характерам люди. И в судьбах этих людей-учёных можно обнаружить некую устойчивую закономерность: часть из них всегда была бескорыстно предана избранному предназначению; а другая часть все свои научные достижения стремилась использовать в корыстных целях. И это разделение реализовалось во все времена.
Изучая деятельность любого учёного, необходимо учитывать его личные качества и его бытовые обстоятельства, влиявшие на его творчество. Например: Хокинг, который превратился из учёного в  сверхуспешного блогера от науки. И произошла эта коварная метаморфоза под влиянием семейных и личных неурядиц. Хокинг превратился из учёного в добычливого проповедника востребованных публикой идей – это и есть следствие человеческого фактора, без знания о котором легко стать соучастником коллективного заблуждения.
Из корыстных учёных пополнялись касты жрецов, профессиональных знахарей, колдунов и фокусников, - вся эта ушлая братия всегда стремилась, кроме вознаграждения, ещё и к статусному почтению или просто ажиотажному почитанию толпой.
В корыто корысти ушлых учёных шло всё, что можно было использовать: лунные и солнечные затмения, загадочные болезни и эпидемии, химические поражающие воображение опыты, вплоть до гипноза и использования ядов.
Жрецы руководили строительством гигантских пирамид из специального бетона, рецепт которого так тщательно хранили, что, в конце концов, потеряли.  Жрецы рисовали наземные, огромные картинки на плато Наска; они имитировали не постижимую умом полигональную кладку; они, в качестве устрашения, предсказывали солнечные затмения; и ещё делали много другого разного – и всё для того, чтобы произвести желанный эпатаж и обозначить свою причастность к сверхъестественным силам.
Причастность к сверх естественным силам всегда манила ушлых знахарей.
Когда прогресс науки затронул (на практике) область метафизики, а это почти вся квантовая теория; у ушлых представителей науки начался бум производства эпатажного и  прибыльного “научного” продукта - заработок (добыча) пошёл валом.
При этом произошло самое ужасное для науки, что могло произойти: в науку была допущена мистика, и сделано это официально.
К тому же, оказалось, что мистику ажиотажного свойства можно организовывать сознательно, например, поиск бозона Хиггса. Примеров – множество, но в данной работе подробно рассмотрим только один мистический продукт от науки: оптический опыт Юнга с двумя щелями.
Этот опыт никто не планировал в качестве мистически-ажиотажного, но он стал именно таковым в силу стечения обстоятельств и в соответствии с духом времени.

4. Анализ опыта Юнга

Не будем тратить силы и время на описание опыта, который описан уже много раз,  а сразу обратимся к сути проблемы. (Кто не знаком с описанием опыта, тот сможет легко найти его в интернете.)
Примем к сведению, что во времена Юнга в научном мире преобладала (но не господствовала) корпускулярная точка зрения Ньютона, с которой Юнг был знаком, но был с нею не согласен. Точка зрения Ньютона, коротко, сводилась к следующему.
Свет состоит из особых частиц (корпускул) малого объёма, которые не имеют массы, и распространяются в свободном пространстве по прямой линии, с неизменной скоростью «С». Эти корпускулы, в некоторых ситуациях проявляют волновые свойства, но не по причине смены своего фазового состояния, т.е. смены сути своей природы, а просто проявляют свои исконные волновые свойства, и проявляют по неизвестной пока причине.
Дуализм Ньютона принципиально отличается от дуализма современных квантовых теоретиков. Его дуализм предполагал, что природа света в разных ситуациях остается неизменной, и, естественно, не зависит от присутствия наблюдателя. Ньютон, в отличие от современной академической науки, не стеснялся признаваться в своём неведении в некоторой обозначенной области знаний. Знаменитое изречение Ньютона: «гипотез не измышляю» - это явно результат плохого, формального перевода. Фразу видимо следует понимать как «гипотез не предлагаю».
Луч света для Ньютона был, прежде всего, реальной физической сущностью, но с виртуальными, не поддающимися непосредственному наблюдению параметрами, которые относились к материальным объектам, называемым световыми корпускулами. Свет - объект явно метафизического свойства, что проявляется в его полном, не восстановимом исчезновении при любых измерениях и в процессе естественного поглощения.
Что о природе света думал Юнг, в противовес и в возможное расширение точки зрения Ньютона?
Нас это интересует именно как проявление человеческого фактора. Попытаемся восстановить ход мыслей Юнга об объекте нашего исследования, вне зависимости от истинности его представлений. А в нашем случае этим объектом является луч света, специальным образом преобразованный. Акцентируем ещё раз: не просто свет исследовал Юнг, а конкретным образом сформированный луч света. О фотонах ещё ничего не было известно, даже слова такого ещё не было.
В волновом представлении, во времена Юнга, свет наделялся частотой и фазой колебаний, а также способностью к дифракции и интерференции. Причём, дифракция света уже наблюдалась и исследовалась, а интерференция ещё только предполагалась гипотетически.
Юнг знал, что свет демонстрирует разную (не полную) проницаемость сквозь вещество твёрдых и жидких тел, причём некоторые свойства луча света зависели от частоты волны света, а некоторые – не зависели. Были уже известны законы отражения и преломления луча света. Скорость света внутри прозрачных тел всегда меньше, чем в свободном пространстве.
Если световой луч рассматривался как монохроматическая волна, то это значит, что световые волны наделялись некоторыми дополнительными свойствами, а именно: волны такого луча характеризуются своей фазой. Если все волны имеют одну общую фазу, то они называются когерентными. Кроме того, волновой луч должен удовлетворять условиям непрерывности волнового потока. Это требование обеспечивает применимость математического волнового формализма Гюйгенса-Френеля, и является обязательным. Но странно, ни в каких волновых опытах со светом непрерывность светового потока не обосновывается.
Световая волна, как и любая другая, не мыслится вне среды распространения волн. В качестве такой среды Гюйгенсом был предложен светоносный эфир, свойства которого описывались им как гипотетическая метафизическая сущность. Однако сам автор эфира, вместе со своими единомышленниками, воспринимал метафизичность эфира следствием временной неосведомлённости.
С некоторых пор терминологической нормой в науке стало называть гипотезы научными теориями, если эти гипотезы предъявлены в математическом оформлении, не имеющем внутренних противоречий.
Считалось, что частицы, составляющие эфир Гюйгенса, колеблются параллельно направлению хода луча света, т.е. волны света мыслились продольными, по аналогии со звуковыми волнами.

Эффект интерференции, обнаруженный Юнгом, был обнаружен закономерно, всё-таки это случилось в результате усердного поиска, и случилось впервые. Однако событие воспринималось как случайное, т.к. не было предсказано, т.е. это была удачная находка. И находка сразу пригодилась.
В качестве весомого аргумента, она была использована в научной дискуссии. Эффект пристрастно демонстрировался и интерпретировался как наглядное свидетельство в пользу волновой природы света.
На основе утвердившейся волновой природы света последовало бурное развитие оптики, а затем и квантовой механики; на её основе действуют интерферометрические и лазерные методы измерений.
И вот тут начинаются загадочные странности.
Автору статьи пришлось прочесть множество описаний различных опытов. И всякий раз я восхищался изобретательностью и скрупулёзной точностью описания исследовательских установок.
Однако при чтении описаний воспроизведенных опытов Юнга я восторга не испытал. При чтении описания двухщелевого опыта Юнга возникает ощущение перемещения в глубокое прошлое, в другую, кустарную и неряшливую эпоху. Создается непроизвольное впечатление, что авторы описаний хотят скрыть от читателей нечто умышленно недосказанное.
Википедия: «Если исходить из того, что свет состоит из частиц (корпускулярная теория света), то на проекционном экране можно было бы увидеть только две параллельные полосы света, прошедшие через прорези ширмы. Между ними проекционный экран оставался бы практически неосвещенным.»
Это лишь одно из лукавств современного описания, в котором корпускулярную модель самопроизвольно подменяют геометрической оптикой, что совсем не одно и то же.
Или вот следующее лукавство: «… Особенность прорезей — их ширина приблизительно равна длине волны излучаемого света» - источник тот же.
Справка: длина волн света красного диапазона равна от 0,625 до 0,740 микрон, это более чем в 100 раз меньше толщины человеческого волоса. Какой же экран, и какие прорези в этом экране были в установке Юнга? Зачем этот лукавый обман о ложном, несуществующем равенстве.
В качестве параллельных щелей Юнг использовал два отверстия диаметром 0,1 мм каждое. В масштабе длин волн это около 14 волн. При этом известно, что щель шириною в полволны уже не проходима для волнового светового луча. Это из той же Википедии.
Только в одном из описаний опыта Юнга автор натолкнулся на предупреждение о некой капризности эффекта. Эффект интерференции возникает (получается) не всегда, а с кажущейся «неохотой». Чтобы эту капризность ублажить, в той статье рекомендовалось расстояние между щелями выбирать кратными длине волны используемого источника света. Таким образом, исподволь был сделан намек на некую резонансную зависимость.
После внедрения в интернет искусственного интеллекта (ИИ), Википедия предлагает делать толщину щелей как можно ближе к длине используемой волны света, т.е. фактически предлагает ширину щелей делать предельно равной длине волны.
Выяснение характера и причин данной капризности, и всех других возможных нюансов и тонких зависимостей, является обязанностью истинных исследователей.
Чтобы выявить все интересующие нас возможные тонкие зависимости, логично начать с варьирования параметрами щелей и параметрами самого экрана, следя при этом за соответствующими изменениями наблюдаемой интерференционной картинки.
Можно, например, медленно увеличивать расстояние между щелями; можно медленно увеличивать ширину щелей; можно менять длину одной щели, сохраняя вторую; можно менять частоту фотонов источника света; можно менять толщину щелевого экрана; можно менять проводимость или сам материал щелевого экрана; можно плавно увеличивать и уменьшать расстояние от щелей до фиксирующего экрана. Можно ещё много чего. Но отчёты о проделанной работе такой направленности отсутствуют.
Хотя уже с 1871 года известно о рассеянии фотонов на электрически заряженных неподвижных препятствиях (неоднородностях). Это так называемое рэлеевское рассеяние. По причине, о которой можно догадаться, но не указанной, название явления сопровождается уточнением-пояснением: рассеяние на неподвижном электроне. Кто, и как сумел в 1871 году остановить электрон, чтобы исследовать на нём рассеяние фотонов – остаётся загадкой. Однако электрон никто не останавливал. Просто это пояснение необходимо воспринимать образно, т.е. в смысле того, что скоростью электронов в этом эффекте исследователи сознательно пренебрегают. Перл косноязычия.
Только одного знания о существовании такого рассеяния достаточно, чтобы начать исследование обнаруженной Юнгом интерференции в аспекте исключения рэлеевского рассеяния. Но пока никто это явление к опыту Юнга не примерил.
Суть новых, дополнительных предположений состоит в том, что фотоны в зоне параллельных щелей, испытав рэлеевское рассеяние, образуют пространственно-угловую структуру направления своего перемещения, которую мы и наблюдаем. После зоны щелей фотоны уже без помех перемещаются в воздушном пространстве по прямолинейным траекториям. Результат этого рассеяния пока не предсказуем, т.к. исследовался только в волновом аспекте.
Задачей профессионального экспериментатора является выявление и установление истинной природы нюансов исследуемого явления.
В случае совершения невольной и необнаруженной ошибки – метрологические особенности измерительной установки непроизвольно приписываются измеряемому объекту или процессу. Так видимо и случилось.
Причиной случившейся недоработки в исследовании эффекта Юнга послужила предложенная физическая модель (гипотеза) рэлеевского рассеяния, опирающаяся на произвольно введённый постулат о виртуальных узких уровнях атомных орбиталей электронов, взаимодействующих именно с волновым фотоном.
Следствием отсутствия необходимых исследований стало закрепление общего заблуждения о волновой природе фотонов, и постепенное превращение его в стереотип мышления. Этот стереотип так окреп (закостенел), что даже после проведения опытов Антона Цайлингера с вырожденным потоком одиночных фотонов в двухщелевом опыте Юнга, ушлые академики не отказались от мистической материализации волновой функции, и от её мнимой способности коллапсировать именно в момент измерения.

5. Расширение возможностей двухщелевого опыта Юнга

Рассмотрим проект мысленной модернизации опыта Юнга, ориентированной на опровержение мистического эффекта наблюдателя.
Из самых общих положений, можно утверждать, что всякая гладкая поверхность любого твёрдого тела представляет собой тонкий слой электронов, состоящий из двух фракций.
Первая фракция – это электроны внешней оболочки атомов, перемещающиеся практически параллельно поверхности плоского экрана во всех возможных направлениях. Вторая фракция – это поверхностный туман «подскакивающих» электронов, относящихся к проводящему электронному облаку, если оно есть. Эти электроны проводимости очень слабо связаны с атомами вещества экрана, но удерживаются на поверхности тел потенциальной интегральной ямой, создаваемой ионной решёткой (основой) данного тела.
Фотонный поток, сформированный щелью первого экрана, падает на экран с двумя щелями, и естественно, с этим экраном взаимодействует. Ни Юнг, ни его современники-единомышленники этого взаимодействия не заподозрили. Не странно ли? А ведь наши фотоны (корпускулы в представлении Юнга) и поглощаются экраном, и отражаются от него, а ещё они рассеиваются краями щелей, и ещё могут проходить щели с малыми искажениями. Вот, сколько неучтённых, неисследованных возможностей.
Во всех перечисленных взаимодействиях найдётся место эффекту Доплера. Каждое единичное отражение фотона реализуется не неподвижной поверхностью экрана, а движущейся с некоторой скорость группой электронов. При этом отражении энергия фотона (его цвет) незначительно меняется, и никто не озаботился измерением изменений энергии элементов световой волны, и их влиянием.
Рассмотрим особенности движения электронов в области кромок щелей. А щели – это же возмутители поверхностного относительно стабильного движения электронов плоского экрана. Эти щелевые возмущения могут создавать тонкую связь (корреляцию) между сторонами наших экранов, а так же между самими щелями, и эта корреляция может быть чувствительна к нюансам формирования фотонного потока через наши щели (но в эти возможности надо вникать на основании проведённых опытов).
Часть этих необходимых данных Юнг мог знать по работе с дифракцией, и часть которых он наверняка знал: корпускулы (или световые волны), проходящие через щель, отклоняются от своей прямолинейной траектории. Степень отклонения корпускул тем сильнее, чем ближе к краю щели пролетает данная корпускула, т.е. степень рассеяния у корпускул прошедших через щель, разная, и зависит от удаленности корпускул от края щели.
Кроме того, отклонение фотона может зависеть от слабых событий, происходящих в потоках поверхностных электронов в области щелей, и сопровождаться изменением (малым) энергии фотонов. Изменение направления полёта отраженного от прорези фотона может быть не регламентированной. И опять, требуется непредвзятое экспериментальное исследование.
Если перечисленные исследования не произведены, то у оповещаемых создаётся впечатление, что предъявитель открытия пытается что-то скрыть от общественности.
Вот с этим впечатлением мы и должны будем начать изучать нюансы реального прохождения щелей фотонами, сравнивая их наблюдаемую реакцию, с прогнозами двух различных представлений. Однако прежде чем начать воплощать наши задумки на практике, сделаем небольшое самообразовательное отступление.
Дело в том, что почти всё обоснование волновой природы эффекта Юнга построено на явлении когерентности. Но физически, оптическая когерентность в природе практически не реализуется. Ни у Юнга, ни у любого другого, даже современного, исследователя навыки работы с когерентными источниками света - отсутствуют. Чтобы не впасть в возможное в такой ситуации заблуждение, проведём мысленный обучающий эксперимент.
Представим устройство, которое создает когерентный световой луч с квадратной апертурой 1 м ; 1 м. Встанем в этот луч на расстоянии 1 м от излучателя, и посмотрим в его раскрыв. Как думаете, что мы увидим?
Мы увидим чёрный квадрат с ярким светящимся, как звездочка, пятнышком. Это пятнышко, с не точечным размером, находится прямо перед нашими глазами. Если мы начнем перемещаться в луче, то пятнышко будет отслеживать наши действия, т.е. действия наблюдателя. Когда наблюдатель выйдет из луча, то пятнышко переместится за ним, и как бы тоже выйдет из квадрата апертуры, став невидимым.
Мнимое влияние наблюдателя на исследуемый объект налицо.
Войдём опять в луч, и начнем удаляться от раскрыва излучателя.
Со светящимся пятном на удаляющемся и уменьшающемся чёрном квадрате, ничего происходить не будет – его размер и яркость будут сохраняться; квадрат как бы висит в воздухе, и наблюдателю не понятно – далеко от него до квадрата или близко. Можно отойти так далеко, что тёмный квадратик скроется за неизменным светящимся пятном. Однако при боковых перемещениях, чтобы вывести светящееся пятно за апертуру, необходимо сдвинуться на тот же самый один метр.
Вернемся к излучателю, и поставим вплотную перед ним экран с квадратным раздвигающимся в ширину прямоугольным отверстием высотой 5 см. С помощью задвижки сделаем ширину щели равной 1см. Возьмем подзорную трубу, бинокль или теодолит, и отойдём от излучателя не менее чем на 5 м, и будем ширину щели постепенно уменьшать, сканируя при этом изменения в светимости щели в зависимости от величины боковых смещений. Сначала мы обнаружим эффект дифракции на краю экрана, яркость рисунка которого будет постепенно уменьшаться с увеличением контрастности, а затем начнет приобретать радужную окраску с последовательными полосами цветов радуги. По мере уменьшения ширины щели ширина полос будет увеличиваться, а сами полосы как бы отодвигаться от щели, но суммарная угловая ширина  наблюдаемого эффекта дифракции будет меняться мало.
При некоторой малой ширине щели вся зона эффекта будет занята одной цветовой радугой, которая продолжая расширяться будет выдавливаться из зоны наблюдения эффекта, пока вся эта зона ни станет одного красного цвета, но с разными оттенками.
Если сзади щелевого экрана перед нашим источником света поставить цветовой фильтр, то радуги во всех наблюдениях естественно исчезнут, а от них останутся только линейные одноцветные спектры (сравнительно узкие полосы), которые будут видны под теми же углами, под которыми они наблюдались в составе радуг.
Поскольку когерентный белый луч сформировать невозможно, то мы должны сопоставить гипотетический когерентный образ цветных радуг с фото 1, на котором представлена якобы дифракционная картинка, созданная белой осветительной лампой дневного света, установленной на уличном столбе. Фотография сделана с расстояния около ста метров, через синтетический тюль с ячейкой менее 1 мм (около 0,3 мм).
Фотография сделана автором статьи, и может быть приобщена для анализа к тем самым будущим опытам, которые должны быть выполнены для переосмысления эффекта Юнга в аспекте рэлеевского рассеяния.
Для этого сообщаю данные об условиях съемки, которые могут пригодиться.


      

Фото 1. Фотография уличного фонаря, сделанная мобильным телефоном.

Тюль выполняет  роль дифракционной решётки из синтетических ниток. На солнечном свете тюль зеркально бликует. Самые мелкие ячейки тюля просматриваются (увеличенными) на фотографии непосредственно в ореоле фонаря: квадрат из 9 ячеек – это примерно 1 кв. мм.
Без тюля радужные лучи исчезают.
Через тюль глаза воспринимают радужные лучи точно так же, как они отображены на фото 1. Мнимые лучи воспринимаются глазом как исходящие непосредственно от фонаря, и совершенно не меняются при удалении или боковом смещении наблюдателя. Шевеление тюля  при неподвижном положении глаз на радужные лучи влияет слабо.
При этом совершенно очевидно, что поток фотонов, формирующих радужные лучи, образуется именно на тюле.
Нити тюля геометрически явно не идеальны и явно не совсем параллельны, так что ни о какой когерентности виртуальных источников Гюйгенса речи быть не может.
Кроме того, если занавеску приподнять несколько выше видимого фонаря, то лучи от фонаря исчезнут. Однако остаток вертикального луча на тюле над фонарем сохранится без искажений.
Красный маркер на тюле, фото 1, соответствует 4 см. Тюль кроме мелких ячеек имеет более крупную структуру, которая чётко видна на вставке в фотографию.
Кроме заснятого фонаря на улице из окна было видно ещё несколько таких же, но отстоящих метров на 200 дальше; и недалеко от них ещё два светофора. Картинки лучей на тюле, создаваемые дальними фонарями светофоров, смотрелись относящимися к фонарям, и были раза в три меньшими по сравнению с диаметром картинки от ближнего фонаря, но сохраняли поперечную полосатость с тремя максимами; в картинках от белых дальних фонарей радужная расцветка едва угадывалась.
Википедия. Если взять две узкие щели, отстоящие друг от друга на 0,5 мм, осветить их лазером с длиной волны 0,6 мкм, то на дистанции 1 м от экрана, расстояние между полосами интерференционной картины составит 1,2 мм. При этом каждая из полос будет маркером полной цветной радуги в случае использования источника белого света. Но где в этом случае разместится полная радуга, ведь для неё совершенно нет места, т.к. минимумы монохроматического потока (луча) занимают не более 10 % общей ширины цветной полосы.
Это обстоятельство и создаёт затруднение в обосновании дифракции формализмом Гюйгенса.
Убедительно и толково эти картинки, с помощью формализма Гюйгенса-Френеля объяснить сложно. Если ещё учесть, что ширина конуса, где наблюдались лучи, по неизвестной пока причине практически не меняется. На представленном фото 1 в зону наблюдения, т.е. в этот конус, попадает три радуги, а это менее 0,5 градуса. Однако что-то смутно похожее на волновую оптику проглядывается, это и возбуждает фантазию интуиции обескураженных исследователей.
При обосновании волновой концепции, принято щель (достаточно широкую) представлять (имитировать) только двумя виртуальными когерентными источниками, т.е. двумя виртуальными нитями по краям щели. Но в этом случае мы получаем уже не дифракцию волнового потока, а нечто напоминающее интерференцию двух точечных источников, если рассматривать их проекции на плоскости. А это уже не совсем принцип Гюйгенса-Френеля.

Формула для максимумов интерференции прогнозирует уменьшение дистанции между максимумами при увеличении расстояния между двумя щелями. Таким образом, плотность радуг, маркированных в нашем случае красными полосками, должна увеличиваться. А это несовсем согласуется с фото 1.
 
В зависимости от принятой модели природного устройства фотонов, мы увидим один из двух вариантов оптических образов наших щелей: или два смешанных, но не взаимодействующих , потоков цугов волн от каждого края щели; или однородный поток когерентных цугов, формирующих расплывчатый образ одной мнимой щели, которая находится точно между реальными щелями. Максимум светимости полосы будет точно между щелями, и с абсолютной параллельностью всех цугов-фотонов в этой точке (это если происходит волновая интерференция).
Экспериментальное выяснение этого несомненного различия достаточно сложно. По отражениям от белого экрана это практически невозможно Таким образом, пока это обстоятельство не будет выяснено окончательно, нет никаких оснований отвергать точку зрения Ньютона.
В случае рэлеевского рассеяния зависимость неравномерной светимости вдоль дорожки щелей должна определяться тем, как зависит отклонение каждого фотона от близости их пролёта к потоку поверхностных электронов в щелевых экранах. В любом случае, при любой зависимости угла отклонения конкретного фотона от первоначального направления полёта этого фотона, мы должны поискать возможность рассмотреть в центральной световой присутствие именно двух точечных разнесённых источников, которые не могут быть искажены влиянием суммарной интерференции.
Рассматривание светящихся щелей непосредственно глазами или через оптику существенно отличается от рассматривания сиюминутной картинки, создаваемой отражёнными фотонами на третьем экране. На картинке с отражёнными фотонами, два потока фотонов попавших на экран под разными углами – различить невозможно. Использование этой методики провоцирует мнимый эффект влияния наблюдателя, т.к. все ухищрения исследователей  не дают действенных результатов, и могут сопровождаться только ухудшением качества картинки, или её сохранением.
Дополнительные возможности при исследовании опыта Юнга с применением прямого наблюдения за щелями мы рассмотрим несколько позже. А пока мы должны осознать, что при интерференции распространение фотонов предполагает точное соответствие направления фотона перпендикуляру к фронту волны, который в каждой конкретной точке пространства имеет единственное конкретное значение, что и необходимо подтвердить экспериментально.

Ограничим на этом наш ликбез и вернемся к исследованию методики Юнга (не установки, а именно методики) и, заодно, к анализу деятельности его исторических последователей, склонных к почитанию квантовой мистики.
Если бы Рэлей провел непредвзятое корректное исследование открытого им рассеяния, то, похоже, научному сообществу пришлось бы вновь усомниться в волновой природе света. Но только усомниться, а не отказаться от неё. Исследования, которые  провёл Рэлей, выявили такие особенности и нюансы в рассеянии света на заряженных неоднородностях, которые были необъяснимы уже принятой волновой моделью.
Однако исследования Рэлея не отменяли результаты экспериментов с дифракцией, что только внесло бы смуту.
Рэлей был загипнотизирован массовым эффектом волнового восприятия светового луча. И случилось – как случилось.
Для того, чтобы истина получила неопровержимое опытное подтверждение, пришлось ждать до 2023 года, когда был произведён эксперимент Юнга-Цайлингера с вырожденным потоком раздельных фотонов.
Эксперимент однозначно продемонстрировал очевиднейшую непричастность интерференции света к формированию реальной псевдо интерференционной картины последовательности светящихся параллельных щелей. После данного опыта, для объяснения полученного Юнгом эффекта у непредвзятых физиков осталось только рэлеевское рассеяние, да ещё услужливая мистика. И в этом необходимо надёжно убедиться – или же, при отрицательном исходе, изыскивать иные возможности и иные физические процессы.   
 
5. Двухщелевой опыт Юнга, с расширенными возможностями

Рассмотрим проект мысленного эксперимента с его перспективой на практическую реализацию, для исключения мистического эффекта наблюдателя.
Соберем двухщелевую установку Юнга в таком варианте, чтобы три параллельных экрана стояли вертикально, каждый. Третий (последний) экран сделаем из прозрачного стекла с накладной белой бумагой.
Настроим установку, чтобы возникла псевдо интерференционная картинка, постаравшись получить её при максимальном значении расстояния между щелями.
После чего запишем значение всех параметров установки в протокол испытаний; туда же запишем наше намерение узнать, через какую конкретно щель проходят наблюдаемые нами фотоны. Это - чтобы проинформировать мистические квантовые сущности о наших земных намерениях.
Разрежем бумагу экрана с картинкой на две равные половинки так, чтобы линия разреза прошла вдоль полосатой дорожки.
Убедимся, что на разрезанном экране интерференционная картинка с дорожкой полос не исчезла, и опять запротоколируем это. Ведь мы в качестве наблюдателей хотим (намерены), в конце концов, узнать через какую щель проходят наши фотоны (волновые  или не волновые).
Раздвинем немного (на четверть длины щелей) половинки разрезанного экрана, чтобы в нём возник прозрачный прогал. Снова убедимся, что картинка интерференции не исчезла.
Убедимся, что на стекле картинки нет.
Слегка припудрим стекло в области прогала.
Убедимся, что на слое пудры картинка имеется (появилась после припудривания).
Отметим маркером на бумажном экране место, находящееся точно против перегородки между щелями
Заменим отодвинутый нами бумажный экран на полупрозрачную кальку, подобрав прозрачность кальки таким образом, чтобы картинка на ней наблюдалась с двух сторон. Перенесём маркер перегородки между щелями на кальку.
Займём положение, из которого своими глазами увидим через прозрачный прогал светящиеся параллельные щели второго экрана.
Перемещая положение своих глаз, совместим видимый глазами образ щелей с центральной световой полоской на кальке. Зарисуем или сфотографируем наблюдаемую картину, не забывая протоколировать сохранность предполагаемой интерференции.
Если свет это волна, то глазом мы должны увидеть одну несколько размытую светящуюся полоску (щель) без всякого намёка на её раздвоение. Максимум светящейся полоски должен быть точно против перегородки между щелями, отмеченной нами на кальке. Это наше априорное знание.
Если же луч света состоит фотонов, которые не взаимодействуют между собой, то у нас есть возможность выявить сдвоенный максимум от двух источников света (щелей), контрастность максимумов можно увеличивать, уменьшая яркость освещающего луча.
Меняя своё положение, просканируем видимый образ щелей вдоль всей полосатой картинки на кальке. Убедимся, что при сканировании светимость щелей будет мерцать в процессе нашего перемещения, в зависимости от совпадения видимого нами образа щелей с освещёнными полосками на кальке, т.е. от положения глаз наблюдателя. При этом не забываем всё записывать в протокол, стараясь не пропустить момент, когда пропадёт полосатая дорожка интерференции.
В случае исчезновения интерференции, постараться восстановить её всеми доступными в опыте способами – и продолжить исследование.
Вернёмся в позицию, при которой щели наблюдаются напротив центральной полосы на кальке. Сохраняя данную диспозицию, удалимся от экрана на максимальную дистанцию. Вооружимся доступной оптикой (бинокль, теодолит, подзорная труба), и постараемся обнаружить (разглядеть) две светящиеся щели, уменьшив при этом светимость источника до предела.
Если две щели удастся разглядеть при наличии псевдо интерференционной картинки, то это значит, что эффекта интерференции нет, и мы имеем дело с потоком независимых друг от друга, не когерентных фотонов, которые в силу не известных нам причин создают наблюдаемую картинку, очень похожую на интерференцию.   
При наличии приспособления Цайлингера для получения последовательности одиночных фотонов и наличии достаточно чувствительной видеокамеры, можно заснять (зафиксировать) на щелях точку прохождения отдельного (штучного) фотона, т.е. узнать – через какую щель и в каком месте прошёл данный фотон. (Это для опыта с единичными фотонами.)
Если приспособление для получения потока отдельных фотонов достать затруднительно, то можно попытаться использовать длинный тонкий коллиматор, который достаточно легко изготовить кустарным способом. Для этого надо скрепить две прямые рейки, предварительно сделав в одной из них требуемую канавку, и зачернив её. Наблюдая две светящиеся щели с большого расстояния через коллиматор, можно убедиться, что каждый фотон проходит свою щель в цельном виде, и при этом картина псевдо интерференции на экране не исчезает.
Если прогноз нашего мысленного эксперимента подтвердится на практике, а он непременно подтвердится, то, как сами понимаете, в этом случае никакого эффекта наблюдателя не существует. А существует эффект малых, но разрушающих реальных помех, которые можно воссоздать.
Рэлеевское рассеяние в этом случае (в условиях опыта Юнга) должно иметь, в обязательном порядке, ту корреляцию с неявной длиной волны, которую традиционно интуитивно приписывали фотонам. Такая корреляция может быть природой реализована с помощью параметра крутизны вырожденной волны, для этого в структуре фотона должен быть элемент с параметром пропорциональным энергии фотона. и такой параметр у фотона есть, и наш глаз его чувствует и анализирует, а наш мозг раскрасил его цветами радуги, которые в квантовом масштабе привязаны физически к условной крутизне фотона.
Фотон в этой интерпретации допустимо (с осторожностью) гипотетически рассматривать в качестве вырожденного волнового цуга длиною в полволны. В этом случае крутизна этого цуга будет связана с энергией фотона именно в соотношении с применяемой формулой Планка, E = h•f.
Физический смысл полуволнового цугового представления будет более убедительным и понятным, если атом протия рассмотреть в рамках модели Резерфорда с небольшим уточнением: электрон движется по круговой орбите, но эта орбита не является замкнутой. И не замкнута она таким образом, что ось траектории электрона вокруг протона не сохраняет ориентацию в пространстве, а несколько смещается определённым образом за каждый оборот электрона вокруг ядра.
Такая орбиталь электрона сформирует сферу, похожую на координатную сетку глобуса. В этом орбитальном облаке, подобном сумке-авоське, ядро атома взвешено в пространстве, и ни с каким веществом не контактирует. Все свои внешние толчки атом принимает на себя своей электронной оболочкой, которая бережно несёт вибрирующее ядро с информацией, диктующей свойства атома.
Это орбитали атомов сцепляются в молекула и кристаллы, и образуют прочные вещественные решетки.
При этом, в течение времени одного не замкнутого оборота электрона, атом можно считать условно неподвижным, парциальным (частью целого) магнитным гироскопом.
В момент температурного соударения атомов, их орбиталь получает импульс, в результате которого формируется напряжённый диполь - ядро/поле/орбиталь. Диполь существует лишь полпериода возникшего вырожденного колебания, за время которого и происходит излучение фотона (без увеличения диаметра орбитали).
Для вещества лазеров излучение откладывается. Но эта затяжка возбуждённого состояния атома является исключением от нормы.
Формально, согласно официально принятой модели света, у фотона и в фотоне нет и не должно быть колебаний. В фотоне ничто колебаться не может, т.к. любое движение внутри фотона приведет к превышению скорости света.
Неявная частота фотона пропорциональна крутизне градиента некоего внутреннего параметра фотона  - параметра, который нам пока неизвестен.
В предложенной концепции, фотон – это нечто торообразное с диаметром порядка диаметра атома и с толщиной, позволяющей фотонам перемещаться между атомами.  Это фотонное образование перемещается в пространстве параллельно вектору плоскости тора. Внутренний диаметр фотонного тора позволяет нуклонным ядрам прозрачных веществ проникать сквозь фотон, корректируя при этом направление фотона. Конструкция фотона позволяет некоторым атомам проникать сквозь него, что обеспечивает существование эффекта прозрачности. Чем больше энергия фотона – тем меньше диаметр сечения тора, и тем больше внутренний диаметр тора, отвечающий за проницаемость фотонов.
Возникает вопрос: что же такое, в этом случае, поляризация? Похоже, что поляризация связана с левым и правым винтом электрона, который сгенерировал этот фотон (но не с винтовым вращением самого фотона).
Фотон может изменять свое направление при взаимодействии с градиентом электрического поля, а именно: при перемещении в веществе и при отражении от его поверхности. Чтобы обеспечить известные характеристики отражений, элементы конструкции фотона не должны иметь инерции.
Энергия, переносимая фотоном, не может быть воспринята сторонним объектом в формате одиночного импульса; энергия может быть воспринята приёмником только в формате двух импульсов разной направленности, сумма которых равна нулю (так уж устроено). Каким образом это устроено – нам не дано узнать, но факт такого поведения проверен экспериментально российским исследователем Костюшко В.Е., см. [1].
Однако мы можем предложить любое устройство модели фотона с набором таких же возможностей. И если наши прогнозы на основе предложенных моделей подтвердятся, то мы можем делать следующий прогноз. И в случае его правильности мы получим право надеяться на истинность своего первого предположения.
Таким способом познается метафизическая сущность.
Гипотеза тороидального фотона, создаваемого вздрогнувшим от удара атомом в среде физического вещества, имеет существенное достоинство, состоящее в том, что позволяет не только предположить габариты фотона, но и проверить концепцию экспериментально. Надо только придумать комплекс описывающих нашу концепцию экспериментов.
Прежде чем изобретать новые эксперименты, необходимо пересмотреть старые архивы. Например, исследовать, как связана конструкция решёток разных веществ с двойным лучепреломлением - с параметрами и характеристиками преломляющихся потоков фотонов.
Один эксперимент из этого разнопланового комплекса придумал Стефан Маринов, но не успел его провести (недели за две до демонстрации он выпал из окна общественной библиотеки, в результате чего расстался с жизнью).
Вполне возможно, что полезным для понимания устройства фотона опытом может оказаться и повторное расширенное исследование эффекта, обнаруженного Юнгом.
Предложенное выше дополнительное исследование двухщелевой установки Юнга, будучи корректно проведённым, надеемся, поможет выявить нюансы метафизической концепции природного фотона. Ведь устройство фотона, несмотря на его метафизичность, вполне конкретно.

Заключение

Если наша гипотеза и наши предположения, выходящие за её рамки верны, то перед нами реальное фотонное рассеяние рэлеевского толка. Картинка рассеяния безмассовых фотонов именно корпускулярного толка, реализованная на краях двух щелей, которые создают чередующееся в пространстве и времени возмущение электрического поля электронов, организованных в мало устойчивые, около щелевые потоки.
Фотоны, которые инициировали возникновение этих возмущений (по примеру куперовских) покидают  поле действия созданной электрической индукции, предоставляя ей возможность подействовать на следующие за ними фотоны – и тем самым формируют световой образ щелей (картинку Юнга), который очень слаб и очень не устойчивый.
Таким образом, перед нами проявление достаточно сложной и очень тонкой самоиндукции.
Псевдо куперовские пары связаны между собой вовсе не квантовой мистикой волновой функции (запутанностью), а реальной естественной очерёдностью случайных, но практически неизбежных обменных событий. Вот только необходимо понять (выяснить), за счёт, какой энергии это делается.
Эффект лазерного охлаждения подсказывает, что видимо за счёт понижения температуры окружающей среды, т.е. щелевого экрана.
Это сложное, можно сказать хлипкое, явление не скрывало бы более 200 лет свою истинную сущность, если бы в науке поддерживался должный порядок.
Смотрите, если мироустройство Вселенной гармонично (что всеми признано), то о какой световой интерференции может идти речь, если мировой науке не известно ни одного случая фотон-фотонного взаимодействия.
Если фотон-фотонное взаимодействие невозможно, то фотонная интерференция тоже принципиально невозможна. Поэтому, будем надеяться, что эффект Юнга создаёт рэлеевское рассеяние, непредвзятое исследование которого поможет продвинуться в познании мироздания.
Это не заумная логика. Это логика научной дисциплинированности и научной корректности.

Нижний Новгород, февраль 2026 года.

Источники информации

1  Костюшко В.Е., Экспериментальная ошибка П.Н. Лебедева – причина ложного вывода о существовании давления света.
http://www.rusphysics.ru/files/Kostyuschko.Ex.oschybka.pdf, vekos42@mail.ru .

2  Леонович В.Н., Фотон как ключ в мир метафизики.  http://proza.ru/2022/10/07/1128 .

С другими публикациями автора можно ознакомиться на странице
http://www.proza.ru/avtor/vleonovich  сайта ПРОЗА.РУ.