Кривая дисперсии для электромагнитных волн

В физ. вакууме существует определенная зависимость скорости электромагнитных волн от их длины (не путать с длиной волнового пакета-цуга). Для электромагнитных волн А-типа на существует зависимости скорости от длины волны. Так ровная кривая идет до гамма излучения включительно. Далее с ростом частоты появляются волны де Бройля.

После лучей появляются волны де Бройля, у которых сначала ~ , но при приближении к скорости света, скорость волны, с ростом частоты и уменьшением , уменьшается из-за релятивистского возрастания массы, которая растет значительно быстрее, чем скорость В-волны.

                                              - импульс

А длина волны и импульс связаны отношением ,

Поэтому кривая плавно стремится к скорости света.

До релятивистских скоростей существует линейная зависимость, но по мере приближения к , она становится кривой, асимптотически приближающейся к . Такая форма кривой носит лишь общий характер, не учитывая зависимость ~ , а массы разных частиц сильно различаются.

Одно из условий существования В-волн – это нелинейность физ. вакуума, поэтому только при определенных условиях может образоваться устойчивый солитон. Остальные волновые пакеты должны распадаться с учетом той же дисперсии. В данном случае дисперсия приводит к тому, что солитоноподобная В-волна распадается на отдельные волны. Весь «зоопарк» короткоживущих частиц мюонов,   и с, мезонов  c, гиперонов  и пр. Время жизни резонансов, самых короткоживущих частиц, составляет  с.

Сделаем небольшое отступление в сторону волн де Бройля. После опытов, доказывающих наличие волновых свойств у частиц, была попытка объяснить природу частиц, как узких волновых пакетов, как бы состоящих из волн де Бройля. Тем более, что скорость распространения центра волнового пакета (групповая скорость) совпадала со скоростью частицы. Однако, представление частицы в виде волнового пакета оказалось несостоятельным из-за сильной дисперсии волн де Бройля, которая де должна приводить к быстрому (порядка  с.) расплыванию волнового пакета или разделению его на несколько волновых пакетов. Обратим внимание, что время жизни резонансов , и они самые короткоживущие частицы.

Устойчивость узких волновых пакетов-солитонов, В-волн может иметь только одно объяснение – это нелинейность физ. свойств пространства, когда дисперсия компенсируется образованием некоей границы «стенки кластера», которая, обладая более высокой электромагнитной проницаемостью, чем внутренняя область кластера, не дает выйти электромагнитным волнам наружу из-за полного внутреннего отражения или преломления. То есть электромагнитная волна «заперта» из-за особой оптической структуры кластера. Поскольку волны де Бройля «оказались» электромагнитными волнами (солитонами) особой структуры в физ. пространстве, то логично было бы искать и электромагнитную природу устойчивости (частичной или полной при с.) В-волн.

В нелинейной оптике есть физический эффект – самофокусировка оптического луча в диэлектрике с определенной зависимостью коэффициента преломления от амплитуды полей фотонов. Когда луч света попадает в такой диэлектрик, происходит такое изменение коэффициента преломления по сечению оси, что луч света преломляется к оси самофокусируясь. Это происходит из-за того, что диэлектрическая проницаемость среды изменяется под действием луча света так, что область, занятая пучком света, становится оптически более плотной, и периферийные лучи заворачиваются к центру. При этом самофокусировка полностью компенсирует дифракцию и расходимость (рассеяние) луча света. Этот простой пример показывает, что при определенных условиях оптически нелинейная среда (физ. вакуум) может обладать свойствами, при которых дисперсия и дифракция полностью компенсируются оптической анизотропией среды.

В случае В-волн, как раз нелинейность электромагнитной проницаемости физ. вакуума и приводит к тому, что В-волна оказывается «запертой» в узкой области пространства, «бегая по кругу» в кластере.

При аннигиляции пары частица-античастица, происходит разрушение стенок границ В-волн, и электромагнитная энергия волн вытекает наружу в виде фотонов (А-волн). Можно логично утверждать, что одна форма энергии электромагнитного поля перешла в другую. Одна форма электромагнитных волн перешла в другую. Никакого преобразования «материи» в энергию нет, это одна и та же электромагнитная энергия, только в разных внешних формах. Солитоноподобные электромагнитные волны – это просто особая нелинейная форма существования электромагнитной волны (поля) в физ. пространстве. Из формулы Хэвисайда  следует  ,  отсюда:

~

В такой формуле массы нет ничего, кроме электромагнитных параметров. Логический анализ формулы  показывает, что в массу входят только электромагнитные параметры, и ее можно объяснить только как объемную энергию поля. Нужно только учесть, что кроме электрического поля есть еще , которая может быть различной для разных частиц. Например, мюон более чем в 200 раз тяжелее, чем электрон, хотя имеет тот же заряд. Долгое время считалось, что этот пример доказывает, что массу частиц нельзя свести только к энергии их электромагнитного поля, ведь заряд у мюона и электрона одинаков. Так то оно, так, но внутренняя  мюона может сильно отличаться от  электрона. Кроме того, мюон и электрон обладают разной длиной волны и, возможно, объемом и объемной плотностью электромагнитной энергии даже при одинаковом заряде и магнитном моменте (спине).

Разница масс может быть достаточно просто объяснена с позиций энергетики электромагнитного поля. Ведь волна де Бройля с ~  у мюона в 200 раз меньше, чем у электрона при одинаковой скорости. Распад мюона на электрон и пару нейтрино еще раз доказывает, что его масса – по сути дополнительная плотность физического вакуума. Нейтрино – это микроволны плотности физ. вакуума образующихся после «схлопывания» В-волн. Избыток массы выделяется в виде локальных микроволн плотности физ. вакуума, -нейтрино. Такие микроволны плотности не имеют электромагнитной структуры В-волны и поэтому должны обладать огромной проникающей способностью, они почти не взаимодействуют с В и А-волнами.

В отличие от нейтрино, нейтрон – это В-волна, «состоящая» и электрона в одном объеме. Наличие магнитного момента у нейтрона доказывает, что «внутри» него циркулирует электромагнитная волна В-типа. Нейтрон нейтрален только в целом, как диполь. Он распадается на протон и электрон с выделением энергии фотонов. По сути – это волна из двух В-волн.

Будущие теоретики создадут на базе теории электромагнитной анизотропии детальные физ. модели всех частиц: их структуру, динамику полей и пр. В книге дан только общий обзор физики, дана та физ. основа, на которой смогут строить правильные модели частиц. Важное следствие теории анизотропии: существует лишь несколько стабильных форм В-волн, остальные сильно подвержены дисперсии и являются в разной степени неустойчивыми солитоноподобными В-волнами. Это просто объясняет весь «зоопарк» короткоживущих частиц, получаемых в ускорителях. Решится проблема классификации и объяснится их подозрительное разнообразие. Неустойчивых, малоустойчивых волновых пакетов может быть великое множество, как и спектр В-волн достаточно широк и еще не изучен полностью. В нем отличие от А-волн (фотонов), могут быть разрывы, связанные с нелинейными свойствами физ. вакуума, но в целом этот спектр целиком заполнен. Массы известных частиц лежат в интервале от массы электрона до 175000 электронных масс. Например, масса мюона – 200 , масса - мезона - 300 , k-мезона – 1000 , нуклонов – 1800 , гиперонов – 2200 3300 , тау-лептонов – 3500 , т.н. очарованных и прелестных частиц - 3300 10000 . Масса -бозона - 100000 175000 . Как видно, этот набор масс почти полностью перекрывает весь спектр В-волн. Из всех этих частиц устойчивы только электрон, протон и нейтрино. Нейтрон живет 15 минут. Остальные В-волны неустойчивы: время их жизни тоже занимает весь спектр интервалов. Частицы и их античастицы – это В-волны с правовинтовым и левовинтовым вращением. Для фотонов только «правовинтовое вращение». То есть у фотонов и электромагнитных волн А-типа нет антиподов, антиволн. Но у В-волн есть «антиподы». Аннигиляция пары частица-античастица – это как раз распад В-волн в F-волны (гамма-фотоны). Два солитоноподобных кластера взаимно разрушают «границы устойчивости» В-волн и они превращаются в фотоны, свободно разлетающиеся в пространстве. Таков, возможно, в общем виде механизм аннигиляции частиц и античастиц. По физ. природе это процесс перехода одной формы электромагнитной энергии в другую. Это логически следует из того факта, что вся материя «состоит» из фотонов, как доказывает аннигиляция. Никаких «карпускул» неэлектромагнитной природы после аннигиляции не остается.

Более детальный анализ на основе теории анизотропии физ. вакуума позволит получить полное представление о физике строения всех В-волн на базе электромагнитной теории и анизотропии физического вакуума как диэлектрика с нелинейными свойствами. Это абсолютно самодостаточная теория, не требующая введения каких-то новых физических «сущностей» и пр., в которых математическое описание параметров заменяет физ. понимание и онтологию. Это истинная теория!