О скорости распространения некоторых видов электромагнитных излучений Текст научной статьи по специальности «Физика»

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

О СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ Рыбин В.В.1, Торба А.А.2

1 Рыбин Виктор Вячеславович - дипломированный инженер;

2Торба Александр Алексеевич - кандидат технических наук, доцент, профессор,

кафедра ЭВМ,

Харьковский национальный университет радиоэлектроники, г. Харьков, Украина

Аннотация: рассмотрен механизм возникновения излучений, скорость распространения которых превышает скорость света или равна ей. Отмечается целесообразность экспериментальной проверки изложенных результатов математических расчетов.

Ключевые слова: электромагнитные излучения, скорость света, рентгеновские излучения, гравитационные излучения.

УДК 629.783.527.6

Введение

Глубинные процессы, происходящие в окружающем материальном мире, носят «электромагнитный» характер, проявляющийся не только в микромире. Можно предположить, что в основе всего сущего лежит электромагнитная материя (ЭММ), проявляющаяся в виде полей, уплотнений материи (устойчивых и неустойчивых), из которых образуются частицы, из последних образуются атомы и т.д.

Все проявления ЭММ обладают массой, характеризующей количество ЭММ в рассматриваемом объёме. Устройства, созданные человеком, реагируют и взаимодействуют только в рамках проявлений ЭММ.

Возможно, существуют и другие виды материи, развивающиеся по отличным (от ЭММ) законам, и не вступающие во взаимодействие с ЭММ, что исключает разрушение образований из ЭММ.

Заявления об обнаружении других видов материи приборами, реагирующими на проявления ЭММ, - по меньшей мере, некорректны.

Проведенные в 1900-1901 П.Н. Лебедевым измерения «давления света» убедительно показали, что ЭММ, распространяющаяся со скоростью «света» не вызывает тяготения. Можно предположить, что в «электромагнитном» мире все излучения (в том числе и гравитационные) имеют электромагнитную природу.

Целью работы является определение значений скорости распространения гравитационного и рентгеновского излучений. В диапазоне рентгеновских излучений скорость распространения вообще не измерялась. Скорость распространения гравитационных излучений пытаются измерить по скорости изменения огибающей процесса.

1. Скорость распространения гравитационного излучения Для определения скорости распространения гравитационного излучения воспользуемся двумя зависимостями: Законом всемирного тяготения И. Ньютона и гипотезой М. Планка, определяющей энергию излучения частицы через частоту пульсации её массы и постоянную, названную его именем. Для элементарных частиц справедливо равенство:

И • /„ = ше • с2, (1)

где: И - постоянная Планка,

/„ - частота пульсаций массы электрона «ше»,

с - скорость «света».

Рассмотрение произведем для системы, состоящей из двух электронов. Закон И. Ньютона запишем в виде:

те1 • те 2

^ = к- у- е\ е2. (2) 2

я2

Коэффициент размерности «к» выведен отдельно, чтобы подчеркнуть то, что «к» изменяется в зависимости от выбранной системы единиц измерения, гравитационная постоянная: у ~ 6,67259-Ш-8 отображает интенсивность взаимодействия масс, Я -расстояние между электронами, равные массы которых записаны с отличающимися обозначениями специально. Запишем выражение (2) следующим образом:

^у т , ^ ,Гг т - ^ у - е1 • те2 + к• у- е2

^ = к-

Я 2

те1. (2')

,2 Я2,

В скобках находятся выражения для масс излучений каждого из электронов в месте расположения противоположного электрона. Излучения происходят через элемент поверхности с радиусом К Масса излучения через всю поверхность определится из выражения:

4ж • Я2-У-т = 2ж-у-те. (2") 2 Я2 / е

Электрон является источником гравитационного и электростатического воздействия. Предположим, что в течение половины периода пульсаций массы электрон, достигая максимального значения своего объёма, вследствие возникновения «тормозного» излучения, генерирует (в основном) гравитационное излучение. Во второй половине периода пульсаций электрон стремится к минимальному значению своего объёма, возникающее при этом отражение и порождает электростатическое излучение.

Эти излучения в силу своего однонаправленного воздействия воспринимаются как статические. Предположим равенство энергий, излучаемых электроном в течение полупериодов пульсаций. Для кинетической энергии гравитационного излучения допустимо выражение [1]:

V 2 2

2ж-У-те^р = (3)

откуда: ур = с - 4,63 • 1011 м / сек, (4)

гр фжу

или ¥гр ~ 1544,4 • с.

2. Скорость распространения рентгеновских излучений

Для электрона (в частности), движущегося со скоростью V, Луи де Бройль предположил, что в области некоторых значений V возможна зависимость: И • Л = те •

V?.

Проверку этой гипотезы возможно произвести при измерении скорости распространения рентгеновских излучений в зависимости от ускоряющего напряжения в рентгеновской трубке.

По аналогии с выводом выражения (4) можно записать:

V ~ ^ (5)

' рент — гт-5

V 2ж-у

где: Урент - скорость распространения «тормозного» излучения;

V - скорость электрона, движущегося под действием ускоряющего поля.

3. Природа гравитационного излучения

Учитывая малое значение массы гравитационного излучения (2п^уте), представим электрон в виде неэффективного сферического излучателя. Из условий устойчивости

электрона следует, что его эффективный диаметр равен: ёфе << Х„, где длина волны пульсаций массы электрона может быть определена из выражения: И • /п = ше • с2 ; Хп ~ 2,42631 • 10-12 м ; /п ~ 1,23559 • 1020 Гц. Воспользуемся выражением для полной мощности излучения диполя Герца. Примем, что для величины массы излучения электрона допустимо выражение:

^ л

М,„„ = т ■ —

изл е ^

а

эф.е

(6)

В системе, состоящей из 2-х электронов, расположенных на расстоянии Я = 1см друг от друга, плотность потока массы излучения в области локализации другого электрона равна:

М 1 = Мизл = 1

М изл 4л 12

( а гЬ ^

эф.е Дп

■ т„

(7)

Коэффициент 1 12

(а А ^

эф.е

у

характеризует (как и — в выражении (2'))

интенсивность воздействия одного электрона на другой, что позволяет записать:

(а

12

л

2

К

=у или 2

эф.е

2

= У и Мшл =у те ■

(8)

Из выражения (8) следует, что эффективный диаметр электрона dэф.е = 1,5352-Ш-м. Длина волны гравитационного излучения: Дгр = Д-.

С

Противоположный электрон системы воспримет излучение с массой М^. движущейся со скоростью Угр в соответствии с выражением:

М11 = М1 ■ —

(а гЬ ^

эф.е

Дгр

У 1

= !— т--

2 те 12

(а

эф.е

Л2 2

С _ лу

V

т

(9)

гр

Масса МЦ

, двигаясь со скоростью «с» внутри противоположного электрона, при торможении порождает «тормозное» излучение по направлению излучения с массой МХтл. Масса «тормозного» излучения (см. (2")), движущаяся со скоростью «Угр»,

определяется из выражения:

Мт =

_л ■у

те ■ 2лу = л ■у ■ те.

(10)

Т 2

При этом МТ «излучается» по направлению воздействия. Кинетическая энергия

массы МТ равна:

Т^2 3 2 2

ем =мт ■ ^=лу_ ■ = 0,4667 ■ю-21 м~ т 2 2 2 2

(11)

т

Масса кванта такого излучения распространяется со скоростью ¥гр и определяется из выражения:

т

_ МТ _ л2уАте

е = 1,44 ■Ю-78 кг.

(12)

'кв.гр~ Ип Ип

Это неполярная масса с зарядом равным нулю («гравитон»). Предположим, что эта неполярная масса кванта образована двумя полярными, тогда минимальная масса

2

2

2

1

кванта равна 0,72-10 78 кг. Объёмная плотность кванта т}кв гр при объёме его в «момент» генерации, равном объёму электрона, определяется из выражения:

т1

рт=-квгр = 0,7615-10"33 кг / м3, (13)

эф.е

где: Уэф,е = 1,8945^10-45 м3 - эффективный объём электрона.

Предположим, что объёмная плотность непрерывной материи в виде поля может быть определена из выражения:

ртп = 2ж-у- рт/2 = 1,595- 10"40 кг / м3. (14)

Так как в течение одной секунды электрон генерирует излучение с массой 2куте и кинетической энергией тес2/2, то, поскольку масса электрона больше массы излучения в 1/2ку раз, то внутреннюю энергию электрона можно оценить из выражения:

Евн —= 2,3852-106 т^. (15) 2ж-у 2 2

При этом предполагается перевод массы электрона в массу гравитационного излучения.

Проведенное рассмотрение позволяет сделать заключение о том, что «тормозное» излучение, являясь электромагнитным по своей природе, порождает гравитационное излучение той же природы. Следует отметить, что воздействие на противоположный электрон излучения с кинетической энергией ЕМТ вызывает силовое воздействие по направлению к источнику воздействующего излучения (при Я = 1 см):

^ тг dMт у 2 F ,= Угп—Т = к ут2, (16)

возд гр dt 2 е

где: dMТ ^ к' = к

dt 1сек 2\/п\' 1ст2

Из этого выражения следует:

п = 0,82908; г^ =^ = 0,4145 Тп.

Таким образом «тормозное» излучение формируется в течении времени, меньшем половины периода частоты пульсаций массы электрона.

Следует отметить, что и рентгеновские излучения при скорости распространения Урент > с вызывают тяготение.

4. Электростатическое поле

При достижении электроном минимального объёма (внутри электрона масса ЭММ движется со скоростью, не превышающей скорости «света») возникает отраженная волна, движущаяся со скоростью «с» («тормозное» излучение гасится в центре электрона). При стремлении массы электрона к минимальному объёму эта масса испытывает «вращение», что отражается на структуре электростатического поля. Скорость распространения электростатического поля, образованного излучаемыми полярными фотонами, как и скорость протекания процессов внутри объектов, на которые поле воздействует, не превышает скорости «света».

Электростатическое воздействие значительно превышает воздействие излучений, распространяющихся со скоростями V > с, образованных излучаемыми электронами неполярными фотонами, зато последние распространяются на большие расстояния.

Представим кинетическую энергию электростатического поля (Я = 1 см) в виде:

=Ц. т^, (17) к 4я 2 '

где: - указывает на излучение через элемент поверхности. 4ж

Известно, что электростатическое взаимодействие превышает гравитационное взаимодействие в 4Д6688-1042 раз. Эквивалентное гравитационное взаимодействие (при Я = 1 см) имеет вид:

Щгр.экв = к' г( теу] Щк / Щгр )•( теу[ЩЩР), (18)

где: / Егр = 4,16688-1042 - соотношение кулоновского и гравитационного взаимодействий.

Поскольку воздействие - это «половинка» взаимодействия, то отношение масс воздействующих излучений кулоновского и гравитационного (см. (2')) можно представить в виде:

П. т /V т = I ¡К (19)

4^ ПЧ 2 т 2)1 '

из этого выражения следует, что: = 0,476298.

Кинетическая энергия электростатического воздействия определится из выражения:

2

Е = 0,476298 . (20)

к ' 2

В системе, состоящей из 2-х электронов (Я = 1 см), происходит отражение квантов, излучаемых противоположными электронами. Предположим, что воздействие электромагнитных полей, распространяющихся со скоростью «с», на электроны антенных устройств возможно при образовании электромагнитных полей полярными фотонами. Тогда «ток смещения» является током переноса.

5. Измерение скорости распространения излучений в рентгеновском диапазоне частот

Измерения проводятся при известном расстоянии между антеннами передатчика и приёмника. Сигнал передатчика амплитудно манипулировал. Приёмник (в качестве антенны) содержит на входе экранированную кварцевую пластину.

Поскольку излучения со скоростью распространения Ураспр > с вызывают тяготение, то проводимость кварцевой пластины будет изменяться (за счет пьезоэффекта) с частотой манипуляции амплитуды принимаемого излучения (экран отражает излучения с ¥распр = с).

Диаграмму направленности передатчика можно измерить по значениям амплитуды сигнала на выходе приёмника.

По измеренной разности фаз между принятым и опорным колебаниями на частоте манипуляции можно вычислить скорость распространения излучения по выражению:

360°

V = Я360 Щ (21)

' распр ман''

где: Я - известное расстояние между приёмной и передающей антеннами;

Рман - известное значение частоты манипуляции;

Аф° - разность фаз на выходе приёмника между принятым и опорным сигналами на частоте манипуляции. Опорные сигналы с частотой манипуляции в приёмнике и передатчике синхронизированы по фазе.

Источником сигнала передатчика является рентгеновская трубка с плоским анодом (передающей антенной) через который проходит также поток «свободных» электронов от внешнего источника тока. Ускоренные электроны воздействуют (в основном) на «свободные». В обычных рентгеновских трубках ускоренным электронам для воздействия на электроны оболочек атомов нужно преодолеть энергию связи электронов оболочек с ядрами атомов. Анод трубки равномерно возбуждается ускоренными электронами. Возможно, в этом случае излучающая способность анода будет приближаться к свойствам антенны с равномерным распределения поля по апертуре, для которой справедливо равенство:

12

(22)

Я =

^изл

где: I - максимальный размер (для квадратного анода I - длина его стороны);

Хивл - длина волны излучения;

Я - расстояние, на котором сечение диаграммы направленности равно площади анода (антенны).

Применение источника тока, возможно, будет способствовать повышению коэффициента полезного действия рентгеновского источника сигнала.

Выводы

1. Распространение электромагнитных излучений (гравитационного и рентгеновского) происходит со скоростями, превышающими скорость «света». Эти излучения вызывают тяготение.

2. Измерения (по п. 1) позволят определить границы применимости приведенной в тексте гипотезы Луи де Бройля.

3. Измерения (по п. 1) должны сопровождаться измерениями диаграмм направленности генерируемых излучений и величины тяготения.

4. Упрощённая схема рентгеновской трубки приведена на рисунке 1 (устройство фокусировки потока электронов не показано).

5. Расстояние, проходимое ускоренными электронами, должно быть минимальным, что способствует максимальному значению коэффициента полезного действия. Дополнительный источник тока должен ослабить проявления «характеристических частот Мозли».

Источник тока

опорное

Рис. 1. Упрощённая схема рентгеновской трубки

Список литературы

1. Рыбин В.В. Об электромагнитной природе гравитационного взаимодействия // [Текст]. Радиоэлектроника и информатика: научн.-техн. журнал. Харьков, 2014. Вып. 1. С. 17-19.