Закручений світло і концепція ефіру

В оглядовій статті "Закручений світло і закручені електрони" розглядається зокрема питання про "закрученому світлі". Ось перші рядки цієї статті:

"За останні пару років в різних, навіть далеких від науки ЗМІ стали регулярно з'являтися новини про" закручений світло ". У переважній більшості випадків ці новини сприймаються скоріше як новини технології, оскільки вони стосуються лише одного вузькоспеціального прикладного питання - збільшення інформаційної ємності світлових імпульсів або радіохвиль за рахунок закрученности. Між тим, реальна фізика закрученого світла набагато багатше, в ній є різноманітні завдання як фундаментальної, так і практичної фізики ".

З цієї цитати випливає, що факт "закрученности світла" вже ніхто не бере під сумнів. Залишається пояснити тільки фізичну природу цього явища. Перш за все, пояснимо, чим відрізняється "закручений" світло від просто світла. Почнемо з загальновідомих істин. Світло - це хвиля електромагнітного поля. Будь-яка хвиля має хвильовий фронт. Хвильовий фронт - це поверхня, всі точки якої при коливанні знаходяться в одній і тій же фазі. При порушенні електромагнітного коливання в якійсь точці простору воно поширюється у вигляді розширюється хвилі відразу на всі боки і має сферичну форму. На чималій відстані від точки збудження коливання фронт електромагнітної хвилі практично плоский.

Відомо, що в магнітному полі світло поляризується. Але його хвильовий фронт завжди залишається плоским. Це в звичайному випадку. А в разі "закрученої" хвилі хвильовий фронт гелікоїдальний. На рис.1 показаний гелікоїдальний хвильовий фронт для світла, закрученого в двох протилежних напрямках.

Те, що закручений світло реально відрізняється від плосковолнового світла, переконує наступний досвідчений факт. При опроміненні елементарної частинки закрученим світлом вона починає обертатися навколо осі, що збігається з напрямком променя. Про це згадується в статті "Закручений світло ступив на два порядки вгору за шкалою енергій". При опроміненні елементарної частинки звичайним світлом з будь-яким напрямком поляризації її обертання не спостерігається.

Технологія закручування світла була знайдена дослідним шляхом. Суть методу полягає в тому, що світло проходить через пристрій, який являє собою магніт, який створює сильне поперечне знакозмінні магнітне поле. Його можна уявити собі як послідовність коротких дипольних магнітів, полярність кожного наступного з яких протилежна попередньому. Залежно від деталей конструкції пристрою, його називають ондулятором або вігглером (рис.2).

Таким чином, закручувати світло вже навчилися. Залишається пояснити фізичну природу цього явища. При поясненні фізичної природи закручування світла потрібно виходити з сьогоднішніх уявлень про природу світла. Ось вони:

1. Світловий пучок складається з фотонів;

2. Фотон - це елементарна частинка, квант електромагнітного випромінювання.

Як бачимо, фотон має двояке визначення - з одного боку це частинка, з іншого - квант випромінювання. Це пов'язано з тим, що в одних випадках фотони поводяться як частки, а в інших випадках як випромінювання.

Якщо виходити з того, що в промені світла фотони поводяться як частки, то при обертанні променя вони повинні розбігатися під дією відцентрових сил. Але цього не спостерігається. Значить потрібно виходити з того, що в промені фотони поводяться як випромінювання. Але в цьому випадку, при переході фотонів з однієї області ондулятора в іншу область з іншим напрямком магнітного поля, фотони просто будуть змінювати напрямок поляризації, але фронт всієї світлової хвилі залишатиметься плоским. А в закрученої хвилі він повинен бути спіральної.

Таким чином, виникає нерозв'язна дилема. Для її вирішення потрібно повернутися до подання про ефірі, як середовищі поширення світла.

Ефір, мабуть, багатокомпонентна складне середовище. Про це йдеться в статті "Ефірні теорії гравітації". Про деякі компонентах ефіру (Гравітон) поки можна тільки здогадуватися. Але наявність інших компонентів середовища, а саме існування безмассовой зарядним решітки зануреної в магнітний континуум, логічно отримано А.В. Риковим з давно відомих досвідчених фактів. Про це популярно розказано в статті "Поширення світла у вакуумі космосу" і добірці статей "Властивості вакууму космосу".

Нагадаємо коротко деякі результати А.В. Рикова, необхідні для розуміння явища закрученности світла. Ефір заповнений безмассовой зарядним гратами, зануреної в магнітну середу (рис.3). Величина зарядів в вузлах решітки дорівнює величині зарядів електрона \ позитрона. Розмір сторони решітки 1,3987631 · 10 -15 м, що в 37832 разів менше радіуса атома водню.

В грати в достатку впроваджені елементарні частинки, ядра атомів, атоми і т.д. Якщо який-небудь електрон відчуває коливання, то вони передаються відповідно до закону Кулона зарядів середовища - позитивні заряди до електрону притягуються, негативні відштовхуються. При переході електрона в атомі з одного рівня на інший, в кожному шарі решітки формується відрізок хвилі. На рис.4 показаний стрибок електрона з рівня А на рівень С. Поки електрон проходить шлях АВ, утворюється перша полуволна. Коли електрон проходить шлях ВС, утворюється друга полуволна. І все. Утворився відрізок хвилі з одним максимумом і одним мінімумом піде у напрямку червоної стрілки. Таким чином, фотон - це відрізок електромагнітної хвилі (частіше говорять "цуг хвилі").

Важливо підкреслити, що електромагнітна хвиля не утворилася зарядом одного знаку, а складена з елементарних зарядів протилежних знаків і їх зсувів. Якщо цього не враховувати, то може скластися невірне уявлення, що хвиля обурення утворюється поступовим зростанням або зменшенням зсувів заряду одного знака. Іншими словами, кожна пара зарядів на шляху поширення обурення проходить процес від мінімального до максимального зсуву. Електромагнітне явище пов'язане саме з чергуванням зарядів різного знака. Поширення електромагнітних хвиль описується рівняннями Максвелла.

У реальних умовах, що відбуваються у Всесвіті, можливо підтримку тільки ближнього порядку в кристалічній структурі - на кілька десятків осередків. Далекий порядок порушується вкраплених масами і іншими випадковими впливами. Тому цуг електронної хвилі, що виник в одному місці, поширюється потім на всі боки від нього у вигляді тонкого сферичного збудження з товщиною dR, що дорівнює довжині цуга (рис.5).

Для видимого світла час проходження одиничного відрізка хвилі через прилад спостерігача близько 10 -15 секунд. Для ультрафіолетового, рентгенівського і гамма випромінювань величина цього часового проміжку ще на багато порядків менше. Тому не дивно, що фотон приймають за частку. Фотон не часткою, а відрізок хвилі. Якщо це розуміти, то ніякого парадоксу з проходженням одного фотона відразу через дві щілини не виникає.

Тепер повернемося до з'ясування фізичної природи закрученности світла. Якби в офіційній фізиці не була виключена концепція ефіру, то, ймовірно, вже давно звернули б увагу на деякі досліди, що містять пряму підказку про природу закрученности світла. Перша підказка полягала в тому, що закручування світла якимось чином пов'язано з дислокаціями. Дислокація - це порушення регулярного будови кристалічної решітки. Дислокації бувають двох видів - крайові (рис.6а) і гвинтові (ріс.6b)

Один з дослідів показав, що пропускання лазерного променя через крайову дислокацію дифракційної решітки призводить до розщеплення променя на декілька променів з різним ступенем закрученности (рис.7, зліва - дифракційна решітка з дислокацією, праворуч - картина розщеплення променя).

Підкреслимо, що хвильовий фронт лазерного променя до проходження через дислокацію був плоским.

Було відмічено, що ступінь закрутки променя пропорційна величині магнітного поля ондулятора (величина закрутки може бути, в принципі, як завгодно великий, не просто +1 і -1, а рівною +2 і -2, +3 і -3 і т. Д .). Природно припустити, що ондулятор створює в зарядним решітці дислокації. Але які - крайові або гвинтові?

Проти припущення про крайових дислокаціях говорить результат досвіду, представленого на рис.7. Крайова дислокація створює пучок розбіжних закручених променів з різним ступенем закрутки. А в дослідах з ондулятор вдавалося створювати вузькі закручені промені з постійною закруткою. На рис.2 показана схема прямолінійного ондулятора. Але можливі ондулятор спіральної форми. Так ось, при використанні спірального ондулятора досягається дуже високий ступінь закрутки. Все це говорить про те, що явище закручування світла пов'язане зі скручуванням зарядним решітки. При досить сильному магнітному полі можливе утворення в решітці гвинтових дислокацій. Поширюючись уздовж гвинтової дислокації, світловий пучок стає закрученим.

З плином часу дислокації протилежних знаків можуть зблизитися і взаємно знищитися. Про це розповідається в статті "Про стійкість структури вакууму". Але, тим не менше, дислокації досить стійкі і кожна з новоутворених дислокацій може існувати протягом певного проміжку часу. З цього випливає, що якщо при роботі ондулятора утворилася гвинтова дислокація, то і після вимкнення живлення ондулятора вона деякий час продовжить існувати. В цьому випадку плосковолновой світло, пропущений через ондулятор відразу після відключення ондулятора, повинен стати закрученим.

Виходячи зі сказаного, можлива експериментальна перевірка наступних тверджень:

1. Ефір заповнений зарядним гратами;

2. Багаторазова закрутка світлового променя викликається утворенням в зарядним решітці гвинтових дислокацій. Причому, проведення такої експериментальної перевірки не потребує додаткових матеріальних витрат. На наявному вже гвинтовому ондулятором пропускають промінь світла при включеному харчуванні ондулятора і відразу ж після відключення живлення. Якщо при відключеному харчуванні закрученность світла збережеться, значить, висловлені твердження вірні.

1. Для пояснення фізичної природи явища закрученности світла необхідно повернутися до концепції ефіру;

2. Запропоновано схему експерименту для перевірки справедливості наступних тверджень: 1. Ефір заповнений зарядним гратами; 2. Багаторазова закрутка світлового променя викликається утворенням в зарядним решітці гвинтових дислокацій. Проведення запропонованого експерименту не вимагає додаткових матеріальних витрат.