По современным представлениям поле выглядит, как «нечто», «беспричинным» способом передающее энергию через физический вакуум.
Определение поля, как «особой формы материи» ничего не добавляет к выявлению его сути. Если это материя, то материя, с неограниченным набором точек и бесконечным числом степеней свободы, а из этого следует, что любое поле должно обладать бесконечной энергией.
Автору неизвестен ответ современной науки на вопрос: что находится в точке пространства, в которой электромагнитное поле, например, единичного фотона принимает значения векторов Е и Н равными нулю. Если в этой точке отсутствует электромагнитное поле – то это значит, что материя исчезла т. к. поля считаются особым видом материи. Если там поле есть – то каковы его параметры, например, энергия? Кроме того, неясно как поле «узнает» в каком направлении изменять свои параметры от этой точки далее. Откуда черпается информация о предыдущих его значениях, то есть, где же находится «память» этих значений поля? И как здесь выполняется закон сохранения энергии?
В.2. Взаимодействия
А. Почему силы дистанционного (электрического и гравитационного) взаимодействия мультипликативны по отношению к зарядам и массам, притом, что проявления контактных (механических) сил аддитивны?
В. Почему заряды не взаимодействуют сами с собой, хотя каждый из них является и источником и приемником электростатического поля?
В.2.1. Проблемы скорости взаимодействия
А. Рассеяние гамма-квантов на свободных электронах (эффект Комптона) объясняется корпускулярным взаимодействием фотона и электрона. Однако часть фотонов, попадающих в мишень, не изменяют энергии, что трактуется, как их упругое столкновение со связанными электронами атомов мишени. Это следует понимать так, словно связанные электроны способны мгновенно передать импульс ядру и тем самым приобрести эффективную массу, равную массе ядра. Отсюда возникает предположение о бесконечной скорости передачи импульса либо о не верном понимании этого эффекта.
Б. Считается, что при распаде неустойчивого ядра в определенных условиях (эффект Месбауэра) происходит мгновенная передача импульса отдачи гамма-кванта всему кристаллу, а это возможно только при сверхсветовой скорости передачи импульса.
В. П.-С. Лаплас в знаменитом «Изложении системы мира» показал, что скорость гравитационной взаимосвязи в Солнечной системе, как минимум на семь порядков выше скорости света. Относительно недавно (1998г) американский физик Ван Фландер на основании анализа поведения пульсаров выяснил, что скорость распространения силы тяготения в десять миллиардов раз больше скорости света [1].
Отсутствие времени в формулах небесной механики предполагает неограниченную скорость гравитационного взаимодействия, однако, например, в [2] утверждается, что гравитационный и видимый «образы» космических тел практически совпадают, из чего следует равенство скоростей света и гравитации. Какой из этих вариантов соответствует действительности?
В.3. Основания квантовой механики
В.3.1.Дифракция электронов
Важнейший эксперимент квантовой механики – дифракция электронов на щелях официально нашел лишь одну трактовку: электрон проходит щели одновременно и взаимодействует сам с собой, оставаясь при этом неделимым (!). Но в присутствии «наблюдателя» интерференционная картина исчезает.
Квантовомеханическое объяснение дифракции электронов приводит к отрицанию причинно-следственных связей в микромире, к необходимости введения «понятия – кентавра»: корпускулярно-волновой дуализм и «понятия – провокатора»: наблюдатель, разделяющего материю на два лагеря: наблюдающая и наблюдаемая.
В.3.2.Антикомптоновская компонента
Объяснение эффекта Комптона (распределение энергий рассеянных рентгеновских фотонов) на основе квантовой механики было одним из весомых доказательств правильности её подходов. Однако в спектре рассеянных мишенями рентгеновских фотонов присутствуют компоненты с энергиями большими, чем энергия исходных квантов. Существование этой компоненты полностью игнорируется квантовомеханической моделью эффекта Комптона [3].
В.3.3. Физический вакуум
Спонтанная эмиссия фотона, вакуумная поляризация, лэмбовский сдвиг, эффект Казимира, сила Ван Дер Ваальса и другие физические эффекты квантовой теорией поля объясняются «флуктуациями виртуальных частиц физического вакуума». Однако виртуальные частицы, представляют собой «математический образ», а не физический объект, но, тем не менее, они встраиваются в реальный, наблюдаемый процесс. В частности электромагнитная волна квантовой теорией поля трактуется, как «распространение волны вероятности в физическом вакууме», однако при этом собственно физический вакуум не признается средой – носителем этой волны. Физический вакуум постулируется, как минимум энергии всех физических полей, но значение этой «минимальной» энергии, тем не менее, бесконечно, поскольку существуют бесконечное число степеней свободы квантованного поля.
Отмеченные выше обстоятельства, на наш взгляд, указывают на некорректность модели физического вакуума.
В.4. Гравитация
А. Почему незаряженные тела только притягиваются?
Б. Почему нельзя экранировать гравитационное поле?
В. С какой скоростью распространяется гравитационное воздействие?
Г. Почему гравитационные и электрические силы относятся друг к другу, приблизительно, как диаметр электрона к диаметру галактики?
В.5. Элементарные частицы
В.5.1. Фотон
А. Как известно, у фотонов отсутствует масса покоя, но свет, тем не менее, создает давление на освещаемую поверхность. Как возникает импульс фотона hν/C, (h – постоянная Планка, ν- частота фотона, C- скорость света в вакууме)?
Б. Свет, попадая из воздуха в оптически более плотную прозрачную среду, уменьшает скорость распространения в ней. На границе сред изменение скорости света происходит скачком, причем для фотонов разных энергий этот скачёк разный. Какова физическая природа этого скачка?
В. Почему частота (и, естественно, энергия) фотона не меняется при переходах из одной среды в другую? И каким образом, переход фотона из одной среды в другую сопровождается изменением скорости без изменения энергии?
Г. Как отдельный фотон «узнает», что ему надо отразиться или преломиться под определенным углом? Для одиночного фотона выполнить построение направленного светового фронта на основе принципа Гюйгенса невозможно.
Д. Если фотоны с разными частотами попадают в стекло, то почему-то они сразу «знают», что противоположная сторона стекла наклонена и, необходимо раскладываться в спектр?
Е. Почему поляризованные параллельные световые лучи взаимодействуют между собой?
Ж. Как свет «узнает», когда ему проявлять волновые свойства, а когда свойства частицы? Расширенно этот вопрос можно сформулировать так: в чем заключается физический смысл «карпускулярно-волнового дуализма» элементарных частиц?
З. Почему расположение цветовой гаммы в дифракционном и дисперсионном спектрах разнонаправлены?
И.Электроны в возбужденном атоме имеют скорость заведомо меньшую скорости света, но фотоны, рожденные переходами электронов, уходят от него именно с такой скоростью. Почему?
К. Почему фиксирована величина скорости фотонов в вакууме?
Л. Почему луч света выбирает путь, который минимизирует оптическую длину пути между двумя точками в пространстве?
В.5.2. Электрон
А. В постоянном электростатическом поле ускорителей Ван дер Графа обеспечивается ускорение электронов пропорционально напряженности поля. Из этого следует, что электрон обладает свойством одновременно взаимодействовать с миллионами других электронов. Какие параметры электрона позволяют ему обладать такими возможностями?
Б. Как заряды «находят» друг друга в пространстве, а силовое взаимодействие точечных зарядов осуществляется при этом по прямой линии?
В.6. Атом
Почему электроны с электронных оболочек атома не падают на ядро?
Утверждение существующей теории атома о том, что есть стабильные «орбиты», на которых электроны при движении не теряют свою энергию, представляется сомнительным, поскольку требует предположения, что соседние со стабильной «орбиты» должны обладать невероятными свойствами. С одной (от электрона) стороны «орбита» должна возвращать электрону энергию, а с другой стороны от его «орбита» энергию должны поглощать [5]. Без такой внутренней обратной связи и нелинейности пространства в пределах атома электрону на «орбите» никак не удержаться, поскольку он, несомненно, находится под возмущающим случайным воздействием окружающих электронов и фотонов.
В.7. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Дискуссия по существу отмеченных здесь (и множества других) физических понятий и явлений идет уже немало лет, но приемлемых ответов пока не найдено. Подтверждением этому может служить высказывание замечательного французского ученого Л.Бриллюэна: «…эти тождества: энергия ≡ масса ≡ частота
E = mc2 = hν, (В1)
с точностью до двух констант C и h - итог всех законов физики, и их невозможно вывести ни из одной существующей в настоящее время теории или модели. Это не результат, а исходный пункт".
Сделаем попытку выяснения сути разнородных физических проблем, перечисленных во введении, на общей основе, в качестве которой, на наш взгляд, может выступать плодотворная гипотеза материального эфира.
Эфир формально не учитывается современными теориями. Теории относительности он не нужен, поскольку «искривляющееся» пространство фактически наделено его функциями, а квантовая теория поля заменила его набором виртуальных объектов, названных «физическим вакуумом».