Исторически фотон был введён как квант электромагнитного излучения, это отражает круг проблем, решаемых в то время. В таком же качестве он выступает в виртуальной ипостаси. Но это слишком узкое толкование роли фотонов в микромире. Этот квант присутствует во многих реакциях, сопровождающихся преобразованиями субстанции, участвует в формировании объектов и появляется при распаде объектов. Его можно определить как фундаментальный материальный квант. Такое определение шире, но в двух определениях нет противоречий. Фотон имеет структуру универсальную для всех субстанциальных образований — структуру, подобную структуре электромагнитного поля взаимодействий. В такой структуре выделяются составляющие субстанции коллинеарные и ортогональные направлению переноса масс.
Фотон существует в непрерывном поступательном движении. Это не просто его свойство, это обязательное условие устойчивого существования любого кванта. Движение фотона самоформирующееся, оно формируется собственным движением субстанции, скорость его равна субстанциальной в системе источника излучения, с этой скоростью фотон отрывается от источника.
Трудно волну определённой длины, характеризующую свойства фотона, разместить в точечном объекте, приходится обращаться к объёмной структуре фотона.
Реакции образования и аннигиляции пар с зеркально отражаемыми структурами электромагнитных зарядов свидетельствуют о том, что в структуре фотона имеются две волновые составляющие разной спиральности. Это результат того, что непрерывными фундаментальными преобразованиями субстанции в каждой точке движущегося кванта образуются две волны — бегущая в направлении движения и обратная стоячая, разных направлений вращений и сдвинутые на половину фундаментальной длины волны. Структура фотона оформляется через взаимодействие этих двух волн.. Незначительное расщепление этих волн (с малой разницей их длин) образует цуг волн, ограниченный в пространстве. Понятия частота. длина волны, введённые из многочастичных световых волн, имеют ограниченный, условный смысл.
Направление вращения фотона вцелом, как цуга взаимодействующих волн, его спиральность определяются структурой; фотоны разной спиральности это фотоны разной структуры. Нельзя разные спиральности трактовать как разные состояния одной структуры.
Незначительное расщепление волн разного направления вращения, получающееся набегание длин и фаз взаимодействующих волн отвечают за всю форму кванта-фотона: конечную длину, фронт нарастания, фронт спада, количество условных квазипериодов. Последнее можно представить как приведённую безразмерную константу, характеризующую волновую форму подобных друг другу квантов разной энергии.
Составляющие с характеристическими волнами разного направления вращения могут выделяться из общей структуры фотона. Например, при взаимодействии двух фотонов достаточной энергии принадлежащие им волновые структуры одного направления вращения объединяются, образуя пару новых структур, несущих свойства электромагнитных зарядов двух знаков. (Из двух цугов волн получаются две циркулирующие замкнутые волны, безразмерный параметр приобретает определённый смысл числа периодов волны.)
При разделении составляющих фотона энергия их связи уносится в виде объектов, неких структурно не оформленных сгустков субстанции различного направления вращения, несущих фундаментальные волновые свойства (как и любые объекты), имеющих возможность перестраиваться и меняться. Вероятно, они не обладают всеми возможностями «кванта действия», чтобы образовать объекты другого и знакомого вида, неопределённость их структур приводит к неопределённости скорости движения или массы покоя каждого из этих объектов, различию этих параметров у разных объектов.
Механизмом квантования характеристические вращательные волны фотона выстраиваются вдоль направления движения. Поперечный размер кванта мал, он определён задержкой в обратной связи при последовательном образовании элементарных вихрей и соизмерим с фундаментальной длиной волны. Этим определяется расстояние на котором действует механизм, объединяющий составляющие фотона, Это взаимодействие «работает» внутри объектов и объединяет как-то различимые части их структур. (Сильное, электромагнитное и гравитационное взаимодействия «работают» между объектами, ими формируются составные структуры). Реализации этого взаимодействия — распад или объединение — требуют определённого времени: должен пройти процесс вдоль кванта, по направлению его движения. Значительное время распада (оно связано с характеристической длиной волны объекта) — это участь практически одномерной структуры с многопериодным вращательным волновым движением. (Сложные задачи приходится решать бозонам, представляющим модельный точечный мир, и насколько же вид этих моделей может отличаться от реально происходящего.)
Естественно, что движения составляющих при их выделении из фотона имеют пространственную направленность. Это распространяется на все кванты, имеющие подобные расщепляющиеся структуры. (Эта идея не для точечных объектов.) Пространственная ориентированность процессов распада квантов может в составе поляризованных структур привести к пространственно нечётным эффектам.
Замедление во времени и пространственная ориентация слабого взаимодействия является результатом вида участвующих структур.
Фотон сопровождает малое поле рассеяния, приводящее к взаимодействию фотонов в пучке излучения. В соответствии с соотношением между плотностью субстанции и плотностью субстанциальной энергии, энергия взаимодействующих фотонов выше энергии одиночных за счёт энергии связи. Снижение интенсивности светового потока должно вести к сдвигу энергии и частоты фотонов в сторону меньших значений — красное смещение. Существенно: это должно проявляться при низких значениях интенсивности потока.
Структура фотонов позволяет обратить внимание на шкалу энергий материального мира.
Движение по шкале энергий фотонов к максимально возможной плотности субстанциальной энергии означает изменение соотношения между характеристическими и фундаментальной длинами волн, в пределе до их равенства. Структуры квантов перестают быть подобными, теряет смысл понятие приведённых волновых параметров квантов.
Близконаблюдаемый мир находится на шкале энергий в очень узком диапазоне малых значений энергии. Граница этого диапазона на много порядков ниже энергий, где подобие квантов-фотонов теряет смысл. (Это порядки, соответствующие соотношению плотностей энергий протона и его гравитационного поля). Мир этот ограничен допустимыми вариантами структур элементарных объектов, что определено свойствами субстанции (речь не идёт о бесконечном количестве структур, наблюдаемых в промежуточных состояниях реакций).
Объекты и их ансамбли при изменении структур квантов (это уже не привычные фотоны) должны существовать по законам отличным от близконаблюдаемых, теряют смысл константы, полученные из явлений близконаблюдаемого мира, введённые для ограниченного диапазона энергий. ( Некоторые константы, оказывается, являются квазифундаментальными.) Но выраженного барьера, разделяющего «разные физики», на этом пути не предвидится, это плавное движение.
Для максимальной плотности энергии вероятно объединение субстанции в объекты малых размеров большой массы и неизвестной структуры. Если такие объекты формируются без структурных волновых уровней, связанных с переходами уровней энергии, то они не должны излучать. Гравитационное поле, выполняющее определённые «функции» по обеспечению устойчивости объекта путём создания граничных условий, не может препятствовать излучению квантов с энергией, соответствующей плотности энергии объекта.
В диапазоне между предельной плотностью энергии и обычными, знакомыми квантами-фотонами находится непонятным образом организованная материя.