Гравитон как ядро фотона

Гравитон как ядро фотона: внутренняя природа, динамика и роль в рождении материи

Русанов А.А.

Аннотация
В рамках модели составного фотона гравитон рассматривается как элементарное ядро, неразрывно связанное с фотонной оболочкой. В данной статье детально описываются собственные характеристики гравитона, его положение в системе, внутренняя динамика и инвариантные свойства. Фотон движется гравитоном вперёд и имеет каплеобразную форму; его ось симметрии горизонтальна и совпадает с направлением движения. Все внутренние колебания происходят в плоскости, перпендикулярной этой оси, и имеют вид синусоид: у гравитона — сжатых по амплитуде и длине волны, у оболочки — растянутых, с запаздыванием по фазе. Волна является строго поперечной и в естественном состоянии не поляризована; поляризация возможна только вдоль оси симметрии при прохождении через вещество. Частота гравитона остаётся практически неизменной при смене среды, а корректировка длины волны происходит за счёт оболочки. Колебания гравитона порождают электромагнитную волну; колебания пары гравитонов порождают материю. Особое внимание уделено механизму лобового столкновения фотонов, при котором гравитоны закручиваются в пару со спином два, а геометрия пересечённых оболочек образует скрещенную восьмёрку. Динамика пары объясняет постоянную тонкой структуры, последовательное рождение нейтрино всех поколений, лептонов и, в конечном счёте, нейтронов. Показано, что вся материя образуется в пересечённых фотонных оболочках, искривление пространства-времени нарастает при формировании материи, а вся антиматерия заключена в материи. Гравитон и его абсолютный конфайнмент задают начало всему.

Введение
Фотон традиционно считается бесструктурной элементарной частицей. Однако в предлагаемой модели фотон представляет собой составную систему, образованную гравитоном и фотонной оболочкой, находящимися в состоянии абсолютного конфайнмента. Гравитон заперт внутри оболочки и не может существовать отдельно от неё, равно как оболочка не существует без гравитона. Цель настоящей статьи — дать развёрнутое описание гравитона как ядра этой системы, сосредоточившись на его внутренней природе, динамических характеристиках, поведении в различных условиях и его фундаментальной роли в процессах рождения материальных частиц.

1. Статус гравитона: неразрывность с оболочкой
Гравитон в предлагаемой модели не является самостоятельной свободной частицей. Он существует исключительно внутри фотонной оболочки и ни при каких условиях не может её покинуть. Это состояние абсолютного конфайнмента. Всякое рассмотрение гравитона есть одновременно и рассмотрение фотона как целого, поскольку оболочка без гравитона не существует, а гравитон без оболочки не реализуется. Тем не менее, сосредоточив внимание именно на ядре, можно описать его собственные характеристики и его роль в динамике фотона и в процессах рождения более сложных структур материи.

2. Положение в системе, ось симметрии и форма движения
В свободном движущемся фотоне гравитон всегда находится на переднем крае системы, образуя острый конец каплеобразной формы. Фотонная оболочка тянется за ним, образуя «фотонный шлейф». Центр масс системы смещён к гравитону, что делает фотон продольным диполем. Гравитон никогда не покоится: состояние, при котором он находился бы точно в геометрическом центре сферической оболочки, является чисто абстрактным и соответствовало бы нулевой скорости, которая для гравитона недостижима.

Ось симметрии системы — горизонталь, совпадающая с направлением движения. Эта ось проходит через гравитон и фотонную оболочку. Вся система вращается вокруг оси симметрии, и гравитон как бы ввинчивается в пространство, совершая одновременно поступательное и вращательное движение.

3. Два масштаба колебаний и иерархия «гравитон — оболочка»
Все внутренние колебания системы — как гравитона, так и оболочки — происходят в плоскости, перпендикулярной оси симметрии. Если сделать мгновенный срез вдоль оси симметрии, картина колебаний и для оболочки, и для гравитона представляет собой синусоиду или косинусоиду, распространяющуюся вдоль этой оси.

Различие между ними — в масштабах:

Гравитон совершает колебания с очень малой амплитудой и очень короткой длиной волны. Его синусоида сильно сжата и по горизонтали, и по вертикали.

Фотонная оболочка совершает колебания с гораздо большей амплитудой и большей длиной волны. Её синусоида растянута по сравнению с синусоидой гравитона.

При этом оболочка повторяет колебания гравитона, но делает это с запаздыванием — между двумя синусоидами существует фазовый сдвиг. Причина запаздывания — инерция оболочки: она массивнее и не может откликаться мгновенно на движения лёгкого и быстрого ядра. Таким образом, гравитон задаёт весь динамический процесс, а фотонная оболочка повторяет его колебания, но с задержкой по фазе и с усилением амплитуды.

4. Частота гравитона как фундаментальный инвариант
Наиболее важной собственной характеристикой гравитона является его частота. Эта частота остаётся практически неизменной при любых изменениях внешних условий, включая переход фотона из вакуума в среду. Именно частота гравитона является носителем неизменной энергии фотона. В то время как скорость движения системы в среде падает, а длина волны оболочки корректируется, внутренний ритм гравитона сохраняется. Это делает гравитон своего рода «абсолютным хронометром» фотона, задающим его энергетическую индивидуальность.

5. Поведение в среде: первенство реакции и запаздывание оболочки
При входе фотона в среду первым на новые условия реагирует именно гравитон — как наиболее лёгкий и подвижный элемент системы. Его скорость изменяется практически сразу. Фотонная оболочка, будучи более инерционной и обладая большим периодом собственных колебаний, перестраивается с запаздыванием. Корректировка происходит за счёт оболочки, которая сжимается или растягивается, изменяя свою длину волны. Инерция оболочки и фазовый сдвиг относительно гравитона обусловливают характерное запаздывание этой перестройки.

Это запаздывание носит принципиальный характер и полностью согласуется с принципом причинности: быстрая подсистема откликается раньше, медленная — позже. Именно гравитон выступает здесь в роли «ведущего» элемента, а оболочка — в роли «ведомого», подтягивающегося вслед.

6. Гравитон при внешнем гравитационном воздействии
При пролёте фотона вблизи массивного тела гравитон смещается относительно центра масс системы. Это смещение происходит по горизонтали, в направлении возмущения. Центр масс системы при этом остаётся строго неизменным, что автоматически обеспечивает сохранение импульса. Смещение гравитона вызывает растяжение оболочки по горизонтали и её сжатие по вертикали. Вертикальное сжатие порождает силу отталкивания, горизонтальное растяжение — силу притяжения к центру масс. Таким образом, гравитон является не только носителем внутреннего ритма, но и непосредственной причиной деформационных сил, действующих внутри фотона.

7. Роль гравитона в столкновении фотонов
При лобовом столкновении двух фотонов их каплеобразные формы (гравитон впереди, раздутая оболочка сзади) ориентированы навстречу друг другу острыми концами — гравитонами. Когда оболочки перекрываются, гравитоны попадают в общую зону пересечения и вступают в прямое взаимодействие. Они закручиваются в пару, приобретая противоположные спины вращения. Суммарный спин этой пары равен двум.

Пара находится в пересечённых фотонных оболочках. Впадина между гравитонами увеличивается, и вся система принимает форму скрещенной восьмёрки. Гравитоны расположены в центре пересечения оболочек, а по бокам от них раздуты фотонные оболочки, принадлежащие каждому из гравитонов.

Именно гравитоны, а не оболочки, являются первичными агентами закручивания. Их высокая частота и малая инерционность позволяют им быстро образовать устойчивую вращательную пару, в то время как оболочки лишь оформляют эту пару геометрически, раздуваясь по бокам.

8. Электромагнитная природа фотона: от колебаний гравитона к электромагнитной волне
Фотон представляет собой диполь каплеобразной формы, движущийся гравитоном вперёд вдоль оси симметрии. Система вращается вокруг этой оси, а колебания оболочки отстают по фазе от колебаний гравитона. Когда это отставание составляет пи пополам, то есть девяносто градусов, возникает принципиально важная динамическая картина.

В начальный момент колебания оболочки в вертикальной плоскости порождают электрическую составляющую. После поворота системы на девяносто градусов вокруг оси симметрии возникает магнитная составляющая. Таким образом, вращение системы и поперечные колебания оболочки совместно создают электромагнитную волну, в которой электрическая и магнитная компоненты ортогональны друг другу и колеблются с фазовым сдвигом в девяносто градусов.

В классической физике электромагнитную волну создаёт электрический заряд, колеблющийся с высокой частотой. В данной модели носителем заряда является гравитон. Он вращается и колеблется с огромной частотой, и именно его движение порождает электромагнитное поле. Фотонная оболочка при этом оформляет волну, придавая ей наблюдаемые амплитуду и длину.

Из этого следует фундаментальный вывод: гравитационное поле порождает электромагнитное поле. Гравитон, будучи первичным ядром фотона, своим вращением и высокочастотными колебаниями создаёт электромагнитную волну, которая и воспринимается как свет. Электромагнетизм, таким образом, оказывается не самостоятельным фундаментальным взаимодействием, а прямым следствием динамики гравитона внутри фотонной оболочки.

9. От электромагнитной волны к рождению материи
Колебания гравитона с высокой частотой и малой амплитудой порождают за собой шлейф — электромагнитную волну, то есть фотонную оболочку. Поскольку амплитуды гравитона и оболочки различны, в месте нахождения гравитона возникает впадина. Эта впадина есть не что иное, как начало искривления пространства-времени, создаваемое присутствием гравитона.

При сближении двух гравитонов они попадают в пересечение оболочек и начинают совместное вращение с огромной частотой. Между парой «гравитон + гравитон» провал возрастает, образуя воронку. Шлейфы по бокам гравитонов имеют огромную амплитуду колебаний по сравнению с амплитудой колебаний самих гравитонов. Пара начинает совершать колебания в ортогональных плоскостях, и здесь проявляется фундаментальная асимметрия: сила отталкивания оказывается больше силы притяжения.

Когда гравитоны с разными спинами расходятся на максимальное расстояние, сила притяжения между ними максимальна. Они начинают сближаться к общему мнимому центру масс; сила притяжения падает, и гравитоны попадают в асимптотическую пустоту. При сближении их спины меняются, но сами гравитоны остаются гравитонами. Затем возникает максимальная сила отталкивания, и гравитоны расходятся по вертикали. Амплитуда колебаний по вертикали больше, чем по горизонтали. Именно эта асимметрия даёт численное отношение: сила отталкивания превосходит силу притяжения в сто тридцать семь раз. Это и есть постоянная тонкой структуры, выведенная из динамики пары гравитонов.

Когда гравитоны разошлись силами отталкивания, каждый из них зеркально захватывает ещё по два гравитона. Образуются электронные антинейтрино и нейтрино. Концы первичных гравитонов сохраняются. Вращение пары не останавливается. При прохождении вертикального положения, где над гравитонами находятся ямы, а фотонные оболочки раздуты по бокам, захватываются новые гравитоны. Последовательно образуются мюонные нейтрино и антинейтрино, затем таонные нейтрино и антинейтрино, и, наконец, позитрон и электрон. Теперь концы первичных гравитонов с разными спинами держат по бокам позитрон и электрон.

На этом этапе пара может распасться: позитрон аннигилирует на фотоны, а электрон остаётся стабильным. Если же вращение пары продолжается, процесс идёт дальше, и конечным продуктом становится пара «нейтрон + нейтрон», связанная всё теми же начальными гравитонами. Провал между нейтронами достигает максимальной глубины.

Дальнейшая эволюция включает нейтронные звёзды, распад одиночных нейтронов и образование водорода, гелия, лития и всех последующих элементов.

Таким образом, колебания одиночного гравитона порождают электромагнитную волну. Колебания пары гравитонов порождают материю. Вся материя образуется в пересечённых фотонных оболочках. Искривление пространства-времени, начавшееся с малой впадины вокруг гравитона, постоянно нарастает при формировании материи. Вся антиматерия заключена в материи и может существовать только в относительном покое. Начало всему этому задал гравитон и его абсолютный конфайнмент.

10. Зарядовая природа гравитона
В рамках модели гравитону приписывается условный положительный «заряд», в то время как фотонная оболочка несёт условный отрицательный «заряд». В свободном фотоне эти заряды полностью скомпенсированы. При смещении гравитона возникает мгновенный дипольный момент, однако суммарный заряд системы всегда остаётся равным нулю. Положительный заряд гравитона, таким образом, никогда не проявляется изолированно — он всегда уравновешен отрицательным зарядом оболочки. Именно эта парность и обеспечивает глобальную нейтральность Вселенной, унаследованную от каждой отдельной фотон-гравитонной структуры.

11. Волновые свойства, поляризация и объяснение оптических явлений
Поскольку все колебания происходят в плоскости, перпендикулярной оси симметрии, волна, порождаемая фотоном, является строго поперечной. В естественном состоянии она не поляризована: колебания равномерно распределены по всем направлениям, перпендикулярным оси симметрии.

При прохождении через вещество фотон может поляризоваться. Поляризация возможна только вдоль оси симметрии: из всех поперечных направлений выделяется одно, и колебания концентрируются в соответствующей плоскости.

Описанная геометрия и динамика естественно объясняют ключевые оптические явления:

Интерференция — результат суперпозиции двух систем с разными фазами колебаний оболочек.

Дифракция — следствие деформации и переориентации оси симметрии при прохождении вращающейся системы через отверстия и решётки.

Дисперсия — зависимость отклика инерционной оболочки (степени сжатия или растяжения) от частоты гравитона при взаимодействии с веществом.

Поляризация — выделение одного поперечного направления колебаний при прохождении через поляризующую среду.

Заключение
Подводя итог, можно сформулировать следующие ключевые положения относительно природы и роли гравитона в предложенной модели.

Гравитон — это вечно движущееся ядро, не знающее покоя. Он всегда находится на переднем крае фотона, образуя острый конец каплеобразной формы. Ось симметрии системы горизонтальна и совпадает с направлением движения; вся система вращается вокруг этой оси, и гравитон как бы ввинчивается в пространство. Гравитон совершает колебания с очень малой амплитудой и короткой длиной волны; его синусоида сжата. Фотонная оболочка повторяет эти колебания, но с запаздыванием по фазе и с гораздо большей амплитудой и длиной волны — её синусоида растянута. Частота гравитона является фундаментальным инвариантом и практически не меняется при смене среды; корректировка длины волны происходит за счёт инерционной оболочки. Все колебания поперечны; волна не поляризована в естественном состоянии, а поляризация возможна только вдоль оси симметрии при взаимодействии с веществом. Модель естественно объясняет интерференцию, дифракцию, дисперсию и поляризацию.

Колебания гравитона порождают электромагнитную волну. Гравитационное поле порождает электромагнитное поле. Электромагнетизм оказывается не самостоятельным взаимодействием, а прямым следствием динамики гравитона внутри фотонной оболочки.

При внешнем гравитационном воздействии смещение гравитона вызывает внутренние деформационные силы. При лобовом столкновении фотонов гравитоны закручиваются в пару со спином два, а геометрия пересечённых оболочек образует скрещенную восьмёрку. Из динамики пары гравитонов выводится постоянная тонкой структуры как отношение силы отталкивания к силе притяжения. Колебания пары гравитонов порождают материю: последовательно образуются электронные, мюонные и таонные нейтрино и антинейтрино, затем позитрон и электрон, а при продолжении процесса — пара «нейтрон + нейтрон». Вся материя образуется в пересечённых фотонных оболочках. Искривление пространства-времени, начавшееся с малой впадины вокруг одиночного гравитона, постоянно нарастает при формировании материи. Вся антиматерия заключена в материи и может существовать только в относительном покое.

Гравитон является носителем положительного «заряда», всегда скомпенсированного отрицательным зарядом оболочки, что на фундаментальном уровне обеспечивает нейтральность Вселенной.

Таким образом, гравитон — это не просто составная часть фотона. Это первичное действующее начало, из динамики которого вырастают все фундаментальные свойства излучения, взаимодействия и структуры материи. Гравитон нельзя оторвать от фотона, но именно он придаёт фотону его сущность, а через фотон — и всему мирозданию. Начало всему задал гравитон и его абсолютный конфайнмент.