Аксайский Владимир Александрович. Гравитация или каждому бозону свой квант действия

Гравитация или каждому бозону свой квант действия

В рамках модели черного тела Планка сделана оценка параметров фонона, фотона и гравитона в предположении, что каждый из них имеет свою предельную скорость и квант действия.

Для тех, у кого блестят глаза.

Фонон, фотон и гравитон входят в семейство бозонов. Бозонов, конечно, больше, но эти три в сегодняшнем научном сообществе наиболее привычные.

Универсальную формулу для мощности излучения бозонного газа в состоянии теплового равновесия сконструировал Макс Планк. График формулы - кривая с максимумом в координатах плотность мощности (Вт/м^3) - частота (Гц). Мне больше нравятся координаты плотность мощности (Вт/м^3) - длина (м). Длина и частота связаны универсальным, пригодным на все случаи жизни, соотношением скорость=длина*частота. Уинстону Коку, умевшему видеть звук - в свете, и свет - в звуке, тоже больше нравилась длина волны, он утверждал - '...Линза, на диаметре которой укладывается определенное число длин волн (линза с данной апертурой), дает один и тот же луч независимо от звуковой или электромагнитной природы волнового движения' [1].

В формуле 5 параметров. Два из них мы называем переменными: частота (длина) и температура, их мы можем изменять и измерять. И три называем постоянными: постоянная Больцмана, скорость и квант действия, их нам изменять не удается. Два последних в применении к фотону называем скоростью света и постоянной Планка.

Постоянную Больцмана принимаем одинаковой для всех бозонов - сейчас все согласны, что она пригодна для любого газа из любых частиц или квазичастиц в тепловом равновесии.

Температуру выбираем 309 К. Это ~36 С, температура человеческого тела. Её заставляет выбирать инстинкт самосохранения, шкурный интерес, человек - мера всех вещей.

Привожу для максимума кривой Планка тройку остальных параметров для каждого бозона.

Фонон:

частота 5.2*10^3 Гц (~ 6.8 см), скорость 3.53*10^2 м/с, квант действия 4*10^-24 Дж*c.

Фотон:

частота 3.2*10^13 Гц (~ 9.37 мкм), скорость 2.998*10^8 м/с, квант действия 6.626*10^-34 Дж*c.

Гравитон:

частота 7.02*10^35 Гц (~ 0.013 пм), скорость 9*10^21 м/с, квант действия 3*10^-56 Дж*c.

Со скоростью фонона и фотона все понятно - они входят во все справочники.

Для скорости гравитона есть только оценки из самых разных соображений, доступных человеку.

Обычно доверяют, сделаю акцент, не верят, а доверяют оценкам, зафиксированным в рейтинговых журналах планетарного научного сообщества. Поэтому привожу, замаскированную под нонсенс оценку из статьи Бориса Болотовского и Виталия Гинзбурга в УФН [2]. По наблюдательным данным для пульсара NP 0532 в Крабовидной туманности скорость перемещения "сверхсветового зайчика" 12*10^21 м/с .

Попутно отмечу интересный мне факт внимания Бориса Болотовского к творчеству Оливера Хевисайда [3]. А у того были весьма оригинальные и похоже, живучие представления о гравитации. Впрочем, это не удивительно для гения.

Мне больше импонирует оценка из соображений "здравого смысла" в сочетании с максимально широким взглядом на проблему типа ...всё дискретно и связано со всем здесь и сейчас... Можно привести еще много высказываний на эту тему - от Гермеса Трисмегиста до Бенуа Мальденброта. Такой взгляд на вещи культивируют мудрые системотехники, ну и конечно философы, но они ничего не умеют измерять, выражать в числах. Из российских системотехников манерой изложения, мироощущением, эмоциональностью привлекают Давид Конторов [4], Владимир Артюхов [5]. Есть, конечно, много других интересных, но не со всеми удается резонировать.

Я использовал оценку из следующей логики "здравого смысла":

Звезда - структурный элемент нашей Галактики, аналогично клетке земного организма.

Число звезд в нашей Галактике на 3 порядка меньше числа клеток человека весом 70 кг.

Следовательно, человек по сложности не уступает Галактике и заманчиво использовать его как аналоговую модель Галактики, тем более что в некотором смысле он, то есть мы, её часть

Время переноса возмущения по нервной сети от пятки до головы человека примерно 0.1 секунды. Поэтому, тот же промежуток времени нужен коммуникативному, управляющему возмущению в Галактике для преодоления расстояния, равного её диаметру. Поделив диаметр Галактики на 0.1 секунды, получим оценку скорости гравитона, которую я использовал.

Мне нравится утверждение ... в сложной системе, любой сигнал по необходимости коммуникативный, управляющий..., на другие просто нет ни сил, ни энергии, ни возможностей. Хотя, конечно, силы, энергия и возможности могут найтись у какой-нибудь другой, преследующей свои цели, системы. Достаточно вспомнить дерганье отрезанной лягушачьей лапки в опыте Луиджи Гальвани.

Теперь о массах бозонов. Оценка массы m по уравнению m*u^2=h*f, в котором частота f, скорость u и квант действия h свои для каждого бозона, - они приведены выше.

Масса фонона 1.672*10^-25 кг. Это примерно масса кластера из 3 молекул воздуха.

Масса фотона 2.359*10^-37 кг.

Масса гравитона 2.6*10^-64 кг. В наиболее авторитетном на сегодняшний день, если судить по рейтингу цитирования, обзоре [6] приводится диапазон оценок 10^-55 - 10^-64 кг. На рис.1 приведен фрагмент mathcad-файла расчетов по формуле Планка для гравитона. Рисунок 1 [Аксайский В.А.]

Можно надеяться, - уже в недалеком будущем будут предприняты попытки освоить диапазон частот (длин волн) гравитона. Способ известен в акустическом и радиодиапазоне - трансформация и модуляция. Несущая частота нам пока не по зубам, точнее не по глазам и ушам. Генератор несущей частоты, похоже, придется конструировать на накачке внутриядерных переходов - всё как для оптического лазера, только внутри ядра.

Изумляет взаимная согласованность человеческих чувств восприятия между собой и нашим Миром, - диапазоны видимого света и слышимого звука, окна прозрачности атмосферы. Пример согласования диапазонов видимого света и слышимого звука в [7]. Подобные оценки для гравитона приводят к выводу, что ему при 309 К соответствует фотон с частотой 741 МГц ( ~40 см) и фонон с частотой 1 мГц (~ 350 км). Частота 740 МГц и удвоенная, 1480 МГц - удивительные. Морис Метерлинк, если ориентироваться на заключительные фразы в его изумительной книге [8] сказал бы, что мы на Земле строим 'соты' - GPS, GLONASS - не только для себя.

И еще в связи с гравитацией. Единственный известный сегодня человеку природный процесс, в котором масса "изменяется", "трансформируется" - это радиоактивный распад. Единственный совместимый с человеком радиоактивный изотоп - калий-40. Ионы калия и натрия обеспечивают нервную проводимость, так называемый калий-натриевый насос. Интересно, если рацион питания человека сконструировать так, чтобы в нем были соединения калия, очищенные от примеси калия-40, как изменится нервная проводимость, как откликнется организм, наше восприятие Мира? В общем, интересно поэкспериментировать с ядерными часами внутри нас. При распаде калия-40 образуется много нейтрино с массой почти такой же, как у гравитона. Возможно, между нейтрино и гравитоном сходства больше, чем различий.

Вопросы радуют, не дают скучать, зато дают много поводов посмеяться, в первую очередь над собой.

Вот мы смеёмся над Древними, над их представлением о плоском Мире. А ведь мы сами живём, в каком-то смысле плоском мире, достаточно взглянуть со стороны хотя бы на нашу плоскую солнечную систему с её астероидным поясом-скорлупой и тогда остается только улыбнуться себе и продолжать крутится безостановочно, изо всех доступных нам сил. А может быть под действием недоступных нам сил? ... Теорема Гёделя, доктор Ватсон...

Литература

1. Кок У. Звуковые и световые волны (1966) стр.23 http://techlibrary.ru/

2. Болотовский Б.М., Гинзбург В.Л. Эффект Вавилова-Черенкова и эффект Допплера при движении источников со скоростью больше скорости света в вакууме, УФН, Т.10, Вып.4, 1972 г. стр.580. https://ufn.ru/ru/articles/1972/4/a/

3. Болотовский Б.М. Оливер Хевисайд (1985).

4. Дружинин В.В., Конторов Д.С. Системотехника (1985)

5. Артюхов В.В. БОЖЬЯ КОРОВКА или Субъект, познающий Материю (2004-2005)

6. Photon and Graviton Mass Limits. A.S. Goldhaber, M.M. Nieto (2010) http://arxiv.org/pdf/0809.1003v5.pdf

7. О связи длин волн видимого света и слышимого звука. А. Бендицкий, А. Ковалев (2008). http://www.photonics.su/files/article_pdf/2/article_2635_131.pdf

8. Морис Метерлинк. Жизнь пчел (1901) последняя стр. http://az.lib.ru/m/meterlink/text_0170.shtml

Оставить комментарий © Copyright Аксайский Владимир Александрович (vladimir.aksayskiy@mail.ru) Размещен: 16/05/2016, изменен: 28/05/2021. 9k. Статистика. Статья: Естествознание Иллюстрации/приложения: 1 шт. Скачать FB2		Ваша оценка:
Аннотация: В статье представлены оценки параметров фонона, фотона и гравитона - представителей семейства бозонов, полученные в предположении, что каждый из них имеет свой набор констант в формуле Планка для бозонного газа в тепловом равновесии.

Аксайский Владимир Александрович : другие произведения.

Гравитация или каждому бозону свой квант действия