Какое из утверждений о свойствах фотона правильны
Фотон и его свойства | |
Фотон – материальная, электрически нейтральная частица, квант электромагнитного поля (переносчик электромагнитного взаимодействия). | |
Основные свойства фотона
| |
Энергия фотона:. Согласно теории относительности энергия всегда может быть вычислена как , Отсюда – масса фотона. Импульс фотона . Импульс фотона направлен по световому пучку. | |
Наличие импульса подтверждается экспериментально: существованием светового давления. | |
Давление света | |
В 1873 г. Дж. Максвелл, исходя из представлений об электромагнитной природе света, пришел к выводу: свет должен оказывать давление на препятствие(благодаря действию силы Лоренца; на рисунке v – направление скорости электронов под действием электрической составляющей электромагнитной волны). |
|
Квантовая теория света объясняет световое давление как результат передачи фотонами своего импульса атомам или молекулам вещества. Пусть на поверхность абсолютно черного тела площадью S перпендикулярно к ней ежесекундно падает N фотонов: . Каждый фотон обладает импульсом . Полный импульс, получаемый поверхностью тела, равен . Световое давление: | |
При падении света на зеркальную поверхность удар фотона считают абсолютно упругим, поэтому изменение импульса и давление в 2 раза больше, чем при падении на черную поверхность (удар неупругий). |
|
Это давление оказалось ~4.10-6 Па. Предсказание Дж. Максвеллом существования светового давления было экспериментально подтверждено П. Н.Лебедевым, который в 1900 г. измерил давление света на твердые тела, используя чувствительные крутильные весы. Теория и эксперимент совпали. Опыты П. Н. Лебедева — экспериментальное доказательство факта: фотоны обладают импульсом | |
Эффект Комптона (1923) | |
А. Комптон на опыте подтвердил квантовую теорию света. С точки зрения волновой теории световые волны должны рассеиваться на малых частицах без какого-либо изменения частоты излучения, что опытом не подтверждается. При исследовании законов рассеяния рентгеновских лучей А. Комптон установил, что при прохождении рентгеновских лучей через вещество происходит увеличение длины волны рассеянного излучения по сравнению с длиной волны падающего излучения. Чем больше угол рассеяния, тем больше потери энергии, а следовательно, и уменьшение частоты (увеличение длины волны). Если считать, что пучок рентгеновских лучей состоит из фотонов, которые летят со скоростью света, то результаты опытов А. Комптона можно объяснить следующим образом. Законы сохранения энергии и импульса для системы фотон – электрон: |
|
где m0c2 – энергия неподвижного электрона; hv – энергия фотона до столкновения; hv‘ – энергия фотона после столкноВЕНИЯ, P и p’ – импульсы фотона до и после столкновения; mv – импульс электрона после столкновения с фотоном. | |
Решение системы уравнений для энергии и импульса с учетом того, что дает формулу для измерения длины волны при рассеянии фотона на (неподвижных) электронах: | |
где – так называемая комптоновская длина волны. | |
Корпускулярно-волновой дуализм | |
Конец XIX в.: фотоэффект и эффект Комптона подтвердили теорию Ньютона, а явления дифракции, интерференции света подтвердили теорию Гюйгенса. | |
Таким образом, многие физики в начале XX в. пришли к выводу, что свет обладает двумя свойствами: | |
| |
Чем больше v, тем ярче выражены квантовые свойства света и менее – волновые. | |
Итак, всякому излучению присущи одновременно волновые и квантовые свойства. Поэтому то, как проявляет себя фотон – как волна или как частица,—зависит от характера проводимого над ним исследования. | |
Источник
Доброго дня, друзья!
Сегодня расскажу о своих идеях по поводу свойств фотона и объясню эффект отсутствия эфирного ветра, который не был обнаружен в опытах Майкельсона-Морли, что стало одной из причин возникновения специальной теории относительности (СТО), за авторством А. Эйнштейна.
Альберт Майкельсон и Генри Морли, пытавшихся определить скорость эфирного ветра.
Чтобы не ходить вокруг да около, сразу дам два определения, материального пространства и собственно самого фотона.
Материальное пространство – это трехмерная пространственная структура, в которой могут формироваться компактные объекты (материя), представляющие собой локальные скопления неоднородностей (сжатий и растяжений) этой пространственной структуры. Материальное пространство может выступать в качестве основной системы координат для всех объектов и частиц. Следует отметить, что в рамках своей гипотезы, я отвергаю идею расширения Вселенной, а все полученные данные связанные с этим явлением, считаю неверно интерпретируемыми. Поэтому, чтобы определить скорость материального тела в данной системе координат, можно использовать фоновое реликтовое излучение. Для этого нужно измерить его дипольную составляющую, то есть синее смещение Доплера в направлении движения и красное смещение в обратном направлении. Например, для солнечной системы это значение равно примерно 370-400 км/сек, а для нашей галактики примерно 600 км/сек.
Рисунок 1. Векторы скоростей относительно реликтового излучения. Источник: Студопедия
Теперь опишем самое важное в этой статье.
Согласно общему представлению, фотон– это квант электромагнитного взаимодействия, который в любой инерциальной системе отсчета движется со скоростью света. Я согласен с этим определением, поскольку в предлагаемой мной интерпретации эти принципы не нарушаются.
Как-то давненько, я публиковал статью про то, что все материальные частицы можно рассматривать как крохотные варп-движители, с энергетической точки зрения, выглядящие как грушевидные образования. Если сделать мгновенный снимок этой частицы, то по форме этого образования можно определить все характеристики частицы: тип, массу, энергию, скорость и направление движения относительно материального пространства. Каждое материальное тело состоит из кварков, электронов и энергетических связей, которые удерживают их вместе. Согласно гипотезе, все эти частицы имеют грушевидные формы, которые ориентированы в направлении своего перемещения. Еще можно сравнить движение частиц в пространстве со стаей дельфинов, у которых форма коррелирует с вектором скорости перемещения в воде.
Рисунок 2. Грушевидная форма частиц, движущихся относительно материального пространства (реликтового излучения). Стрелочки показывают направление перемещения.
На данном представлении о частицах рассмотрим движение фотона, отражающегося от зеркальной поверхности.
Важным свойством фотона является постоянство скорости перемещения относительно материального пространства 299 792 458 м/сек.
Вторым важным свойством фотона является энергия и частота.
Если фотон ударяется об удаляющуюся от него поверхность, то при отражении фотон теряет энергию, при набегании на приближающуюся поверхность, наоборот обретает дополнительную. При этом изменяется не только его энергия, но и направление отражения. Это связано с тем, что грушевидность каждой частицы разная в зависимости от направления и фотон получает или теряет свою энергию, в зависимости от того, с какой стороны происходит взаимодействие, скорость при этом остается неизменной.
На рисунке ниже представлена интерпретация того, как ведет себя фотон, отражаясь от движущейся зеркальной поверхности.
Рисунок 3. Отражение фотонов от движущихся зеркал. Внутри зеркала схематически показаны грушевидные формы энергетических полей частиц.
Поскольку зеркала движутся слева направо, энергетическая грушевидная форма каждого атома ориентирована по направлению перемещения. В связи с этим зеленые фотоны будут по разному реагировать на отражение. В системе неподвижных координат, связанных с реликтовым излучением, фотоны будут отражаться от поверхности зеркал так, что угол отражения в большинстве случаев не будет равен углу падения. Это несоответствие будет скомпенсировано изменением энергии фотона (цвета). При этом если до момента отражения, цвет фотона для неподвижного наблюдателя был зеленым, а для наблюдателя, связанного с системой зеркал был смещенным в красную и синюю сторону спектра соответственно, то после отражения и для неподвижного и для подвижного наблюдателя фотоны будут восприниматься примерно одного цвета (см. рис. 3).
Представленная концепция отражения света от движущихся в пространстве зеркал позволяет объяснить отсутствие эфирного ветра, который не был обнаружен в опытах Майкельсона и Морли. Кроме этого данное явление распространяется не только на отражение, но и на излучение. Например, если вы возьмете лазер и будете его вращать в движущейся относительно реликтового излучения системе отсчета, то неподвижный наблюдатель будет констатировать, что луч света из вашего лазера будет исходить не всегда по направлению геометрической оси лазера.
При этом энергия фотонов, а значит и цвет, будет немного отличаться, в зависимости от направления.
Эта концепция показана на примере зеленых лазеров ниже.
Рисунок 4. Система зеленых лазеров, движущихся слева направо. Картинка, которую видит неподвижный наблюдатель-энергия (цвет) фотонов будет немного разной, в зависимости от направления излучения.
В системе наблюдателя, связанного с лазерами, все фотоны будут восприниматься зелеными, а треки фотонов будут происходить по геометрическим осям лазера. На рисунке 4 равными красными отрезками показано смещение точек системы за то время, пока фотон лазера проследовал от лазера до воображаемой сферы, показанной на рисунке.
Скорость света, которая измеряется в системе отсчета подвижного наблюдателя будет оставаться неизменной, ввиду того, что ход времени будет отличаться от хода часов неподвижного наблюдателя согласно СТО. Думаю, что на эту тему еще будут публикации на моем канале.
Спасибо за прочтение, надеюсь, было интересно!
На вежливые вопросы стараюсь отвечать.
Михаил Н. Бровкин 14 апреля 2020 г.
Особая благодарность читателям, всячески поддерживающих канал!
Источник
Ïîñêîëüêó ñòàòüè íà òåìó ïåðå÷èñëåííûõ òåîðèé ïîÿâëÿþòñÿ òóò ñòàáèëüíî, è ñòàáèëüíî çàïóòûâàþò ìîçãè âñåì æåëàþùèì ïðèîáùèòüñÿ, ðåøèëà ïðîÿñíèòü ïàðó ìîìåíòîâ.
Ïîæàëóé, ëó÷øå âñ¸-òàêè íà÷àòü ñ òîãî ìåñòà, îòêóäà íîãè ðàñòóò. Äà, ñ òîé ñàìîé áîëüøîé Æ, â êîòîðîé ôèçèêè îêàçàëèñü â êîíöå 19 âåêà. Êîíêðåòíî: âåëèêèì óìàì îò íàóêè áûëî áàíàëüíî íå÷åãî äåëàòü: âñå çàêîíû îòêðûòû, îïèñàíû, à òî, ÷òî íåïîíÿòíî íîâàÿ îáëàñòü ïîä íàçâàíèåì «ýëåêòðîäèíàìèêà», íó íèêàê íå âïèñûâàåòñÿ â ñóùåñòâóþùèå óðàâíåíèÿ. Íå õî÷åò ýëåêòðè÷åñòâî Ìàêñâåëëà äðóæèòü ñ Íüþòîíîâñêîé ìåõàíèêîé.
 äâóõ ñëîâàõ, îñíîâíàÿ ôèãíÿ çàêëþ÷àëàñü â òîì, ÷òî ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû áûëè âîëíàìè. Îïèñûâàëèñü êàê âîëíû, âåëè ñåáÿ êàê âîëíû, ðàñïðîñòðàíÿëèñü êàê âîëíû. Íî ïðèâû÷íûì îáðàçîì äóìàÿ î âîëíàõ, ôèçèêè òóò æå âñïîìèíàëè ïðî òîò ôàêò, ÷òî âîëíû êîëåáàíèÿ íåêîåé ñðåäû. Íàïðèìåð, çâóê âîëíû, ðàñïðîñòðàíÿþùèåñÿ â âîçäóõå è ÿâëÿþùèåñÿ äâèæåíèåì âîçäóõà. Ìîðñêèå âîëíû äâèæåíèå âîäû. Íî ÷òî òîãäà ÿâëÿåòñÿ ñðåäîé äëÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí? ×òî òàêîå êîëåáëåòñÿ, ÷òî íåñ¸ò ÷åðåç ñåáÿ ýëåêòðîìàãíåòèçì? «Çíà÷èò ÷òî-òî, òàêè, åñòü!» óäóìàëè óìíåéøèå è çàìóòèëè ýôèð. Òî åñòü íåêóþ íåçàâèñèìóþ îò ìàòåðèè ñðåäó, â êîòîðîé ïðîèñõîäèò ðàñïðîñòðàíåíèå ýëåêòðîìàãíèòíûõ êîëåáàíèé: ñâåòà, ðàäèî è âñåãî òîãî ïðèâû÷íîãî, ÷òî óæå âîøëî â æèçíü. Êîíå÷íî æå, òåîðèÿ òåîðèåé, íî å¸ íàäî æå ïîäòâåðæäàòü: ýôèð ñòàëè èñêàòü. Òóò íàøèõ ìîçãîâèòûõ æäàë ñåðü¸çíûé îáëîì: íèêàêîãî ýôèðà îáíàðóæèòü íå óäàëîñü. Ñâåò ðàñïðîñòðàíÿëñÿ âî âñå ñòîðîíû ñ îäèíàêîâîé ñêîðîñòüþ, íåçàâèñèìî îò ñêîðîñòè íàáëþäàòåëÿ, íèêàêîé àíèçîòðîïíîñòè èëè âíåøíåãî âîçäåéñòâèÿ íà äâèæóùèéñÿ îáúåêò ñî ñòîðîíû ýôèðà íå áûëî.
Ïîëó÷àëàñü ñòðàííàÿ ëàæà: âîò ìû âðîäå ñòîèì íà ìåñòå, ìåðÿåì ñêîðîñòü ñâåòà. Ïîëó÷àåì ðåçóëüòàò. Áåæèì âïåð¸ä, îïÿòü ìåðÿì ñêîðîñòü ñâåòà, êîòîðûé ñàìè èçëó÷àåì. Òîò æå ðåçóëüòàò. Ñòîèì, ìåðÿåì ñêîðîñòü ñâåòà, êîòîðûé äà¸ò ôîíàðèê áåãóùåãî ÷åëîâåêà Ñíîâà òå æå öèôðû! Öèìåñ îêàçàëñÿ â òîì, ÷òî ñêîðîñòè íå ñêëàäûâàþòñÿ! Òðàäèöèîííàÿ ìåõàíèêà íå äåéñòâóåò! Íüþòîí ïåðåâîðà÷èâàåòñÿ â ãðîáó, ôèçèêè ÷åøóò ðåïêó è íà÷èíàþò óñèëåííî äóìàòü. «Øîçàõåðíÿ?! ÷èòàåòñÿ ó íèõ íà ëáàõ. Åñëè òðàäèöèîííûå óðàâíåíèÿ íå ðàáîòàþò, êàê æå òîãäà íàì îïèñûâàòü ýëåêòðîìàãíåòèçì??»
Òóò ïîñëå íåêîòîðûõ îòíîñèòåëüíî íåäîëãèõ ïîïîëçíîâåíèé â ïëàíå àíàëèçà ìàêñâåëëîâñêèõ óðàâíåíèé ñî ñòîðîíû Ëîðåíöà è Ïóàíêàðý íà ñöåíå ïîÿâëÿåòñÿ âñåì èçâåñòíûé òîãäà åù¸ íåèçâåñòíûé ÷óâàê ñ åâðåéñêîé ôàìèëèåé è èìåíåì Àëüáåðò. «Ðåáÿòà, âû âñå ëîõè! Ãîñïîäà, ìû ïîäõîäèì íå ñ òîé ñòîðîíû! ß âñ¸ ïðèäóìàë!», ïîñëå ÷åãî íà÷èíàåò âòèðàòü âðîäå áû ñòð¸ìíóþ äè÷ü îäíàêî íàðîä ñëåäèò çà ðàññóæäåíèÿìè (èëè äåëàåò âèä, ÷òî ñëåäèò), âïå÷àòëÿåòñÿ, à çàòåì ïðèçíà¸ò: íàñëåäíèê õèòðîãî íàðîäà, òàêè, ïðàâ. Ñî ñâîåþ òåîðèåé îòíîñèòåëüíîñòè.
 ÷¸ì ñóòü: Ýéíøòåéí çàìåòèë îäíî èç ãëàâíûõ ñâîéñòâ óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà. Îíè ñïðàâåäëèâû äëÿ èíåðöèàëüíîé ñèñòåìû îòñ÷¸òà. Ëþáîé. Èõ âèä íå ìåíÿåòñÿ. À ÷òî åñëè ñèñòåìû ðàçíûå? À ïîôèã, óðàâíåíèÿ âñ¸ ðàâíî òå æå. È äëÿ ñòîÿùåãî ÷åëîâåêà è äëÿ áåãóùåãî ñ ôîíàðèêîì. Ýòîò ôàêò ñòàë «ïåðâûì ïîñòóëàòîì» òåîðèè îòíîñèòåëüíîñòè.
Âòîðûì ïîñòóëàòîì ñòàëî òî, ÷òî ó âçàèìîäåéñòâèé ñóùåñòâóåò ìàêñèìàëüíàÿ ñêîðîñòü ðàñïðîñòðàíåíèÿ. Ìàãíèòíîå ïîëå ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ íå áûñòðåå îïðåäåë¸ííîé ñêîðîñòè. Êàê è ýëåêòðè÷åñêîå. Êàê è ãðàâèòàöèîííîå. Âîîáùå âñå âîçäåéñòâèÿ îñóùåñòâëÿþòñÿ íå áûñòðåå îïðåäåë¸ííîãî çíà÷åíèÿ. Çíà÷åíèÿ ñêîðîñòè ñâåòà â âàêóóìå (ïîêà áóäåì ñ÷èòàòü, ÷òî ñîâïàëî).
Îòñþäà âûëåçëà íåõîðîøàÿ ôèãíÿ, êîòîðàÿ ÿâíî íå óêëàäûâàëàñü â ìîçãè íå òîëüêî îáûâàòåëåé, íî è âåëèêèõ: ñâåò ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ ñ îäíîé ñêîðîñòüþ îòíîñèòåëüíî ñòîÿùåãî è îòíîñèòåëüíî áåãóùåãî. Ñêîðîñòü íå ñêëàäûâàåòñÿ è íå âû÷èòàåòñÿ. Åñëè ñèå çàïèñàòü â âèäå óðàâíåíèé íà áóìàãó, ïîëó÷èòñÿ, ÷òî ó ñòîÿùåãî è áåãóùåãî ðàçíûå ìàñøòàáû âðåìåíè. Âðåìÿ! Òå÷¸ò ïî-ðàçíîìó! «Íî ýòî æå áðåä!» – äóìàëè îáû÷íî ôèçèêè è âûêèäûâàëè ñâîè íàðàáîòêè íà ìîðîç. Êðîìå Ýéíøòåéíà.
Ìóæèê, íå äîëãî äóìàÿ, ðåøèë: «à ïî÷åìó íåò?». Äåéñòâèòåëüíî, ÷èñòî ìàòåìàòè÷åñêè ìû âåäü ìîæåì äîïóñòèòü ïîäîáíûå ìîäåëè, òàê ïî÷åìó íå ïîïðîáîâàòü? Íî äëÿ ýòîãî íàäî èçìåíèòü ïîíèìàíèå ñàìîãî ïîäõîäà ê àíàëèçó çàêîíîâ, ïðîÿâëÿþùèõñÿ â ìèðå: íèêàêîãî ãëîáàëüíîãî ïðîñòðàíñòâà-âðåìåíè íå ñóùåñòâóåò, êàæäûé îáúåêò æèâ¸ò â ñâîåé ñîáñòâåííîé ñèñòåìå îòñ÷¸òà. Äà, èç îäíîé ñèñòåìû ìîæíî ïåðåéòè â äðóãóþ, âûïîëíèâ íåêîòîðûå ïðåîáðàçîâàíèÿ, íî ñóòè ýòî íå ìåíÿåò. «Âñ¸ îòíîñèòåëüíî» ïîÿâèëîñü èìåííî íà ýòîì ýòàïå: ó êàæäîãî ñâîÿ ñèñòåìà îòñ÷¸òà.
Ïîáåäîé òàêîãî ïîäõîäà ñòàëî íå îáúÿñíåíèå «ïî÷åìó òàê ïðîèñõîäèò?» (íà ýòî âîïðîñ òåîðèÿ îòíîñèòåëüíîñòè êàê ðàç íå îòâå÷àåò), à âîçìîæíîñòü ñàìîãî îïèñàíèÿ ïðîöåññîâ: êàê ïîñ÷èòàòü. Ïîëó÷èëîñü íå÷òî âðîäå «ãîëîãðàôè÷åñêîãî» ïîäõîäà ê ðàññìîòðåíèþ ïðîáëåìû ýëåêòðîìàãíåòèçìà: åñëè ìû çíàåì, êàê ðàáîòàåò îáû÷íûé ïàòåôîí è êàêîé çâóê ïîëó÷àåòñÿ íà âûõîäå, òî ñ mp3 ïëååðîì ìîæíî äîïóñòèòü ïðèìåðíî òî æå îïèñàíèå ïðîöåññà âîñïðîèçâåäåíèÿ çâóêà. Õîòÿ áû îò÷àñòè. È ðåçóëüòàò (çâóê) áóäåò òàêîé æå.
Âïðî÷åì, òåîðèÿ îòíîñèòåëüíîñòè (îáùàÿ è ñïåöèàëüíàÿ) ïîçâîëèëà, ðàçâèâ ñîáñòâåííûå ìàòåìàòè÷åñêèå ìîäåëè, çàãëÿíóòü â íåêîòîðûå àñïåêòû âçàèìîäåéñòâèÿ ìàòåðèè è óñïåøíî ñïðîãíîçèðîâàòü ìíîãèå ÿâëåíèÿ. Íî, êàê ãîâîðèòñÿ, ãëàâíûé êîñÿê îñòàëñÿ. À èìåííî: êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà.
Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà ñîâåðøåííî íå õîòåëà äðóæèò ñ ÒÎ. Êàìíåì ïðåòêíîâåíèÿ ñòàë òðåòèé ïîñòóëàò òåîðèè îòíîñèòåëüíîñòè, êîòîðûé ãîâîðèë, ÷òî ïðîñòðàíñòâî «ãëàäêîå» – îäíîðîäíî è îäèíàêîâî âî âñåõ íàïðàâëåíèÿõ. Êàê, âïðî÷åì, è âðåìÿ. Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà ñåé ïîñòóëàò îáíóëèëà, óòâåðäèâ (è ïîäòâåðäèâ) òî, ÷òî íà ñàìîì äåëå â ïðîñòðàíñòâå èä¸ò àêòèâíîå øåáóðøåíèå: ïîñòîÿííî ðîæäàþòñÿ è óìèðàþò ïàðû âèðòóàëüíûõ ÷àñòèö-àíòè÷àñòèö ñ ðàçíûìè ýíåðãèÿìè. Ïîëó÷èëîñü, ÷òî ñàìî ïî ñåáå ïðîñòðàíñòâî âðîäå êàê íèõðåíà è íå îäíîðîäíîå.
Åù¸ ðàç: â òåîðèè îòíîñèòåëüíîñòè ïðîñòðàíñòâî-âðåìÿ ýòî ÷òî-òî âðîäå ðåçèíîâîãî ëèñòà, êîòîðûé ñàì ïî ñåáå âçàèìîäåéñòâóåò ñ âåùåñòâîì, èñêàæàÿ ñâîþ ãåîìåòðèþ. ×èñòî ïîäõîä ê ðàññìîòðåíèþ òàêîé.  êâàíòîâîé ìåõàíèêå ïðîñòðàíñòâî-âðåìÿ êîíòåéíåð äëÿ ÷àñòèö, íå áîëåå. Íè ñ ÷åì íå âçàèìîäåéñòâóåò. Ñïðàâåäëèâûå ðåçóëüòàòû âûäàþò îáå òåîðèè. Îäíà íà áîëüøèõ ìàñøòàáàõ, äðóãàÿ íà ìàëûõ.
È êàê, ïàäøàÿ æåíùèíà, âñ¸ ýòî ñîâìåñòèòü?
Âîò òóò-òî è ïîÿâèëàñü òåîðèÿ ñòðóí. Íå ñàìà ïî ñåáå, êîíå÷íî, è íå òàê ñðàçó, íî  1968 ãîäó ôèçèêè âäðóã çàìåòèëè, ÷òî ñâîéñòâà ÷àñòèö, ó÷àñòâóþùèõ â ñèëüíîì âçàèìîäåéñòâèè îòëè÷íî îïèñûâàþòñÿ ìàòåìàòè÷åñêîé ôóíêöèåé Ýéëåðà, êîòîðàÿ ïðèìåíÿëàñü äëÿ îïèñàíèÿ êîëåáàíèé ãèòàðíûõ ñòðóí. «Àààà, òàê âîò â ÷¸ì áûëî âñ¸ äåëî-òî!!» âîñêëèêíóëè ìîçãîâèòûå è êèíóëèñü, äëÿ íà÷àëà, ïåðåïðîâåðÿòü ðåçóëüòàòû. Ïðåäñòàâüòå ñåáå, ðåçóëüòàòû áûëè òå æå.
Ïî âñåìó âûõîäèëî, ÷òî äâèæóùàÿñÿ ÷àñòèöà (à êàêàÿ ó íàñ ÷àñòèöà íå äâèæåòñÿ?) ýòî è íå ÷àñòèöà âîâñå, à êîëåáàíèå, ïåðåäàþùååñÿ ïî íåêîåé îäíîìåðíîé ñòðóíå. Ñ ïåðåíîñîì ýíåðãèè, êîíå÷íî. Âûãëÿäèò êàê ãðåáåíü âîëíû íà âîäå: âîò îí ãðåáåíü, íî ïî ñóòè ýòî âîëíà íà ïîâåðõíîñòè æèäêîñòè, êîòîðàÿ õîòü è ïåðåíîñèò ýíåðãèþ, íî íå ñàìó æèäêîñòü.
Äàëüíåéøèé àíàëèç ìàòåìàòè÷åñêèõ îïèñàíèé ïðèâ¸ë ê íåêîòîðûì î÷åíü õîðîøèì âûâîäàì. Âî-ïåðâûõ, ñàìè ñîáîé ïîëó÷èëèñü çíà÷åíèÿ îñíîâíûõ êîíñòàíò ìèêðîìèðà. Âî-âòîðûõ, ñîãëàñíî ìîäåëÿì, òàê íàçûâàåìûå ñîáñòâåííûå êîëåáàíèÿ ñòðóí ïîëíîñòüþ óðàâíîâåøèâàëè êâàíòîâûå ôëóêòóàöèè, òî åñòü çàñòàâëÿëè äðóæèòü òåîðèþ îòíîñèòåëüíîñòè è êâàíòîâóþ ìåõàíèêó. Ýòî áûë epic win. Íî, êîíå÷íî æå, íàøëèñü è ïðîáëåìû òèïà íå íàáëþäàâøåéñÿ â ýêñïåðèìåíòàõ ñóïåðñèììåòðèè ÷àñòèö èëè ïðåäñêàçàíèÿ òàêèõ èç íèõ, êâàäðàò ìàññû êîòîðûõ áûë îòðèöàòåëåí (ìíèìàÿ ìàññà – òàõèîíû).
Ïî ðåçóëüòàòàì äàëüíåéøåãî àâòîìîçãîêëþéñòâà, ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü ñòðóííîé òåîðèè îêàçàëàñü ñîãëàñóåìîé ñ ðåàëüíîñòüþ, åñëè ïîñòðîèòü å¸ íå íà 4 èçìåðåíèÿõ (3-ïðîñòðàíñòâî + âðåìÿ), à íà 11.  èòîãå îêàçàëñÿ ìàòåìàòè÷åñêèé ìîíñòð. Îãðîìíûé, íå äî êîíöà îïèñàííûé è íå ïîíÿòíî êàê ê íåìó ïîäñòóïèòüñÿ. Íî, êàê íè ñòðàííî, ñïîñîáíûé îáúåäèíèòü âñå ñóùåñòâóþùèå â ïðèðîäå âçàèìîäåéñòâèÿ â åäèíóþ ñèñòåìó è îêîí÷àòåëüíî ïîäðóæèòü òåîðèþ îòíîñèòåëüíîñòè ñ êâàíòîâîé ìåõàíèêîé. Ìîíñòðèêà íàçâàëè Ì-òåîðèåé, à íà âûÿñíåíèå êîíêðåòíîãî êîëè÷åñòâà çóáîâ âî âñåõ òðóäíîäîñòóïíûõ ìåñòàõ ïîêà ïîëîæèëè áîëò. Íó äåéñòâèòåëüíî, íàäî ñòàâèòü òàêèå ýêñïåðèìåíòû, ÷òî âñåé âñåëåííîé íå õâàòèò.
Îòäåëüíî îò ñåáÿ ëè÷íî îòìå÷ó âîò ÷òî. Îñíîâíîé îñîáåííîñòüþ, îáúåäèíÿþùåé òåîðèþ îòíîñèòåëüíîñòè è Ì-òåîðèþ, ÿâëÿåòñÿ ïîäõîä ê ðàññìîòðåíèþ. È òàì è òàì îïîðà èä¸ò ïðåæäå âñåãî íà ìàòåìàòèêó ñ äîïóùåíèÿìè òèïà «à ïî÷åìó áû è íåò». Àíàëèç àáñòðàêòíûõ ìîäåëåé, çàòåì ïîïûòêà ïîäòâåðäèòü íà ïðàêòèêå (÷òî ÷àùå âñåãî íåâîçìîæíî äëÿ ì-òåîðèè). Òî, ÷òî «êðóãëîå îðàíæåâîå è ïàõíåò êàê ìàíäàðèí» íå âñåãäà ÿâëÿåòñÿ ìàíäàðèíîì, íàøèì ó÷¸íûì åù¸ òîëüêî ïðåäñòîèò ïîíÿòü. Ïðè ïîïûòêå ñàìîñòîÿòåëüíûõ ðàçáèðàòåëüñòâ â îáåèõ òåîðèÿõ âñåãäà ñëåäóåò ïîìíèòü, ÷òî îíè îïèñûâàþò ïîâåäåíèå îáúåêòà ïî ïðèíöèïó «âûãëÿäèò òàê, êàê áóäòî » è äàëüøå ìîäåëü. Äåéñòâèòåëüíîñòü ñëîæíåå.
Источник