квантование, масса

(Без специальных оговорок для сокращения будет использоваться термин «квант» для обозначения материального кванта, субстанциального образования в виде элементарного объекта.)

Квантованность не следует рассматривать как первородное свойство материи: первородна непрерывность материи. Образование в разных условиях, в разных реакциях одинаковых объектов, преобразования, перестроения структур с возникновением новых но «стандартных» объектов говорят о наличии воспроизводимых каждый раз механизмов квантования, связанных с процессами в единой непрерывной материи. Исходным квантованием будем считать образование элементарных объектов, слабосвязанных с непрерывной материей, но не изолированных от неё (таковы факты). Волновыми свойствами этих первичных объектов формируются затем все наблюдаемые квантовые эффекты.

Понятие «квантование» включает не только образование объекта, но и поддержание его структуры за всё время жизни.

Но как квантуется непрерывная материя?

Механизмом, формирующим и удерживающим объём элементарного объекта, выступает баланс двух собственных движений субстанции — распада, ведущего к расширению объёма, и стягивания, тормозящего это расширение. Это определяется тем, что логика последовательного во времени образования элементарных вихревых полей соответствует логике возвращения сигнала в исходную точку в виде отрицательной обратной связи с задержкой. Задержкой формируется поперечный размер объёма. Одновременно за счёт задержки, соизмеримой с периодом фундаментальных волн, непрерывно формируется поле рассеяния, уходящее из объекта, поэтому устойчиво квант может существовать только при непрерывном поступательном движении.

За счёт такого преобразования собственными свойствами субстанции любой «сгусток» субстанции преобразуется в определённую регулярную волновую структуру. Поле рассеяния можно оценить как погрешность, с которой «сгусток» формируется в конечном объёме, или как граничные условия, которые обеспечивают существование «сгустка» в этом объёме.

Непрерывными вихревыми преобразованиями субстанции в каждой точке движущегося кванта образуются две волны — бегущая в направлении движения и обратная стоячая. Это волны разных направлений вращения. Длины волн различаются на половину фундаментальной длины волны. Два исходных направления вращения волн равноправны. Нет ничего, кроме внешних условий и «исходного материала» при образовании кванта, что бы выделило одно направление как предпочтительное. Две сдвинутые волны взаимодействуя формируют общую волновую структуру кванта как ограниченного в пространстве цуга волн: нарастающий фронт, спадающий фронт и определённое число квазипериодов вращательного движения. Направление вращения самого кванта определяется направлением вращения ведущей (бегущей) волны.

Два фактора — пропорциональная связь скорости распада субстанции (скорости изменения плотности субстанции во времени) с плотностью субстанциальной энергии, а также неизменность поступательной и вращательной скоростей элементарного преобразования (образования вихрей), взаимодействуя приводят к формированию квантов, волновые свойства которых определённым образом связаны с энергией. Параметры этих волн, связанные с энергией, определяются как характеристические для конкретного кванта. Фундаментальная частота при этом выступает в структуре кванта как своего рода несущая.

Инвариантом в структурах таких подобных квантов разной энергии выступает количество субстанции — интеграл от плотности субстанции по объёму кванта. Эту величину можно сопоставить с квантом действия.

Материальный квант любого вида — это объект, «корпускула», при этом структура его, формирующаяся через движения субстанции, является волновой и непрерывно динамически воспроизводящейся. Это не волны, распространяющиеся в среде, это среда (субстанция), сформированная в виде волн. Взаимодействия в движении таких «корпускул» с другими объектами могут описываться волновыми процессами. В дуализме свойств этих объёмных объектов нет ничего парадоксального, но точечным частицам в этом плане приходится значительно труднее.

Особенностью того, что квант формируется в движении, является его геометрическая форма: он вытянут в направлении движения, поперечный размер мал и соизмерим с длиной фундаментальной волны, так как ограничивается действием обратной связи. Учитывая соотношения фундаментальных и характеристических волн, в некотором приближении его можно считать одномерным объектом.

Обязательное поступательное движение кванта разделяет элементарные объекты на два вида.

Первый вид — свободно летящий квант, определяемый в моделях как «безмассовый» объект (правильно — условно безмассовый). Таковым является фотон, исторически названный квантом электромагнитного поля, правильно его определить просто как материальный квант. Его движение самоформирующееся, оно не зависит от движения источника: на фронте работает собственное движение субстанции. Это движение пространственно трёхмерно — поступательно-вращетельное, описываться скоростью только поступательного движения оно может лишь в первом приближении. Фотон — это цуг материальных волн, движение которых описывается суперпозицией вращательного и поступательного двихений.

Второй вид представляют объекты, обладающие массой покоя (здесь уместно такое понятие), которые образуются, если поступательное движение подходящего кванта сворачивается в пространственную циркуляцию. (Просто и спокойно без математических упражнений с дополнительными внешними полями и их квантами.) Естественно, что циркулирует не цуг волн, полностью соответствующий кванту первого вида, а некая преобразованная однородная волновая структура, которая получается, например, при соединении фотонов, слиянии их цугов волн. Устойчиво циркуляция может существовать лишь при согласовании фаз волн по всей её длине. Такая циркуляция может характеризоваться безразмерным параметром — числом периодов волнового движения.

Интегральные «корпускулярные» свойства таких массивных объектов связаны с внутренними волновыми движениями, дуализм свойств при этом сохраняется.

Внутреннее движение может наблюдаться как вращение объекта, но это не инерциальное вращение, оно отражает объёмное движение субстанции, скорость которого во всех точках объёма одинакова. Конкретное значение спина характеризует определённый вид структур. Преобразования составляющих спина заложены в объёмных взаимодействиях структур.

Таким образом, имеющий массу покоя элементарный объект (если он не является точечным), представляет собой замкнутую материальную систему, обладающую какой-то энергией E, с внутренним циркулирующим со скоростью С импульсом P, причём P = E/C. Эта система отличается от других систем тем, что её энергия и импульс связаны однозначно. (Идея о внутреннем циркулирующем импульсе не для точечного объекта.)

Очевидно, что наблюдаемая скорость такого объекта не может достигнуть скорости внутреннего движения С, приближаясь к ней как угодно близко. Из этого следует и вид формулы оператора Лоренца (об этом на другой странице).

Попытки придать ускорение системе с циркулирующим квантом наталкиваются на тот факт, что С является предельной скоростью в природе, это скорость движения субстанции, являющегося системообразующим для любой структуры. По Лоренцеву сложению скоростей изменению внешней наблюдаемой скорости системы должно сопутствовать изменение скорости движения циркулирующего кванта. Ускорение системы должно быть обеспечено изменением её внутреннего импульса, внутренний импульс сопротивляется изменению состояния элементарной субстанциальной системы. Такой процесс изменения внутреннего состояния системы протекает во времени и с задержкой по отношению к причине — импульсу воздействия на систему. Такова суть и происхождение параметра «масса материального объекта».

Получается, что возможность ускорения системы определяется соотношением импульса воздействия на систему и внутреннего импульса. Значение массы как параметра, определяющего ускорение системы при определённом воздействии, выражается производной внутреннего импульса по внутренней скорости — в виде E/C². Таково реальное значение известной формулы, которую можно записать в красивом виде: E = mC². Энергия здесь первична, а значение параметра «масса» вычисляется через неё.

Масса вводится через понятия субстанции, внутреннего движения, внутреннего импульса, которые недоступны точечным объектам. Ускоряться элементарному объекту мешает не какое-то внешнее поле, а внутренний импульс. Масса реальных объектов — это собственное внутреннее свойство объектов, происходящее из их объёмных субстанциальных структур, существующих динамически.

Внешнее поле, участвующее в формировании массы каких-то элементарных объектов, — это модельная абстракция. Основой материального мира являются локальные события и действия. Из них вырастают масштабы микро-, макро- и космо- событий. В материальном мире не существует управляющих «сверху» всеми явлениями мировых эфиров и полей.

Скорость субстанции С является системообразующей для всех материальных структур, поэтому такое объяснение массы как внутреннего свойства материальных объектов, и такое выражение для значения массы справедливы для всех материальных систем

Скорость циркулирующего кванта равна предельной скорости С в неподвижной системе, для неё эта скорость суть системообразующая. С такой скоростью из неподвижной системы излучается свет. Масса, действующая в этой системе, есть масса покоя.

В движущейся системе меняется скорость циркуляции (системообразующая), энергия, импульс, масса. Эти вопросы относятся к релятивистским эффектам.

Значение массы формально может быть рассчитано и для летящего фотона, но происхождение понятия массы связано с циркулирующим квантом, объектом неподвижным в какой-то системе отсчёта.

В установившейся циркуляции поле рассеяния кванта окончательно формируется как гравитационное поле объекта, энергия этого поля составляет определённую долю полной энергии. Полная энергия объекта и энергия связанного с ним гравитационного поля связаны однозначно.

Две массы, характеризующие два явления, — инерционная, связанная с внутренним импульсом и полной энергией объекта, и гравитационная, связанная с тем, что определённая доля полной энергии объекта трансформировалась в структуру гравитационного поля, эквивалентны. Эквивалентность двух масс — это не просто наблюдаемый факт, а внутреннее свойство объектов, восходящее к механизмам квантования элементарных объектов.

Объект, имеющий структуру циркулирующего кванта, подобен «тору без отверстия»: в его центре сходятся составляющие субстанции одного направления и плотность субстанции равна нулю. Расходимостей при движении к центру такого объекта не наблюдается.

Циркулирующий квант представляет собой осесимметричную структуру. Такие «гладкие» осесимметричные структуры при бомбардировке частицами могут представляться составными, так как характер взаимодействий налетающих объектов с различными областями структуры различен. Но разделяться на «партоны» такие структуры не имеют возможности. Модельно возможно представлять единые сложные структуры составленными из точечных бесструктурных объектов, если изобрести механизм, «объединяющий придуманные части единой структуры». Кварки и глюоны — это объекты не природные, а модельные, позволяющие выстроить красивую таблицу частиц с внешне похожими структурами и оформить это как теорию. В основе этого миф о точечности элементарных объектов.

Объекты двух видов представляют собой объёмные субстанциальные образования. Во всех взаимодействиях, перестроениях, реакциях различного вида субстанция преобразуется в другие виды объектов, но не исчезает.

В ансамблях объектов отдельные массы суммируются, и к ним присоединяются дополнительные массы квантов взаимодействий.

Вышеприведённые примеры описывают основы, принципы образования и существования «безмассовых» и «массивных» элементарных объектов. Реализуются эти принципы во множестве объектов с различными свойствами.

Элементарный объект представляет собой сгусток субстанции, сформировавшийся в конкретную структуру. Иного содержания в объекте нет. Значение субстанциальной энергии и вид структуры полностью определяют все свойства объекта.

Воспользовавшись понятием субстанции можно попытаться описать структуры различных объектов или характерные черты структур, ответственные за различные свойства. В основе этого может лежать, например, значение спина. Набор возможных классов структур при этом не должен быть велик. К этому могут добавиться параметры пространственного квантования, за которые отвечают ориентированные волновые движения структур. Темы для того чтобы заняться структурами найдутся.

P.S.

Точечным объектам трудно понять, что происходит у них внутри, что такое масса, и почему они обязаны вести себя определённым образом.

Не следует дуализм свойств объектов считать мистикой квантовой механики, он определён видом структур. В макромире корпускулярно-волновой дуализм свойств проявляет простая пружина: от стены отскакивает как частица, проведёшь пальцем — взаимодействует как волна, взвесишь — частица, ввинтишь сквозь малое отверстие — волна.