niedziela, 27 stycznia 2019

19. Co się dzieje podczas bezpośredniego kontaktu elektronu z fotonem?


    Pod koniec poprzedniego postu napomknąłem o zderzeniach. Kontynuujmy ten motyw.
Interesujace z punktu widzenia psychologicznego jest to, że w ogóle rozważa się coś takiego (odbicie doskonale sprężyste w zerowym zasięgu), jakby to naprawdę miało miejsce w przyrodzie. Przykład szczególny stanowić mogą zderzenia swobodnych elektronów z pojedyńczymi fotonami, traktowane jak zderzenia sprężyste centralne kul. Tak w każdym razie odbierają rzecz zaineresowani nauką młodzi ludzie. Tak też często interpretowany jest efekt Comptona w szkołach (oczywiście niesłusznie, ale z nieco innego powodu). A jednak  fizycznie (odbicie doskonale sprężyste w zerowym zasięgu) to przecież absurd. „To jednak tylko rodzaj przybliżenia” – rzekłby ktoś... Przybliżenia oddalającego od rzeczywistości także wyobraźnię, którą chcemy u młodych rozwijać tak, by tę rzeczywistość przybliżała. Jeśli już w szkole wychodzi się z takich i podobnych założeń a priori, to nic dziwnego, że pojawiają się, nawet dosyć często, automatycznie i bezrefleksyjnie, sądy niezbyt poprawne nawet u ludzi nauki. Stereotypy ukształtowane w młodości żyją własnym życiem i są tym mocniejsze, im są bardziej irracjonalne. Już nie chcę podawać przykładów spoza fizyki.
    Ad rem. Spróbujmy opisać (jakościowo), co się może stać, gdy elektron zbliży się do fotonu. [Spróbujmy opisać to, nie bazując na mechanice kwantowej, w sposób jakby mechanistyczny. To nie znaczy, że lepiej. To znaczy, że trzeba spróbować.] Prędkość elektronu względem innych ciał nie ma tu zupełnie znaczenia. Inne ciała nie mają z tym nic wspólnego, są daleko poza naszym układem, a nawet o elektronie nic nie wiedzą. W dodatku zbiór ich prędkości względem naszego elektronu [0,c) wyklucza sens zajmowania się jego energią kinetyczną, której wartość zależy od układu odniesienia – o jednoznaczności nie ma tu mowy. A jednak, wśrod astronomów są tacy (Celowo nie przytaczam nazwisk, bo są dosyć znani i cytowani – stąd wiem o nich.), którzy kosmiczne promieniowanie rentgenowskie tłumaczą tym, że „elektrony wysokoenergetyczne podczas zderzenia z fotonami promieniowania reliktowego przekazują im energię, czyniąc z nich fotony promieniowania rentgenowskiego, a nawet gamma.” Co znaczy: „wysokoenergetyczne”? Mowa przecież o energii kinetycznej, która zależy od układu odniesienia. Foton nie rozpoznaje energii kinetycznej elektronu poruszając się przecież z właściwą mu prędkością niezmienniczą.
Elektron spotkał się z fotonem. Zatrzymajmy kadr w momencie największego ich zbliżenia. Prędkość elektronu względem otoczenia nie stanowi tu żadnego faktoru.] Obaj gracze są elsymonami. Pole grawitacyjne elektronu w momencie jego zbliżenia do fotonu, powoduje deformację wzajemną obydwu. Następuje polaryzacja w układzie drgań plankonów tworzących je – indukcja grawitacyjna). Tym samym, foton staje się źródłem nieskompensowanego pola grawitacyjnego. Przyciąga elektron (i sam jest przyciągany). [Z tego też powodu bieg światła odchylany jest w silnym polu grawitacyjnym (nie koniecznie za sprawą zakrzywienia przestrzeni).] Mamy tu analogię w odniesieniu do elektrostatyki – indukcja elektrostatyczna (jak skrawki papieru w polu potartego przedmiotu). W naszym układzie ma miejsce oddziaływanie grawitacyjne. Jak wiadomo, w polu grawitacyjnym zwiększa się długość fali promieniowania (wbrew powszechnemu przekonaniu, bynajmniej nie z powodu grawitacyjnej dylatacji czasu, w każdym razie tak śmiem sądzić), ale to tylko na moment kontaktu*. 
Zaraz po tym promieniowanie, a więc i foton, powraca do swego stanu pierwotnego, do pierwotnej energii. W doświadczeniu nie może to być uchwycone. Możliwe do uchwycenia jest jednak rozproszenie, zgodnie z zasadą zachowania pędu. Już to sugeruje, że model grawitacyjności fotonu jako elsymonu jest niesprzeczny. Sama zmiana pędu świadczy o tym, że uczestniczy on w oddziaływaniu. Jakim? Oczywiście grawitacyjnym.
     Z opisu tego absolutnie nie wynika, że w wyniku takiego oddziaływania zmienia się sam foton (jego częstotliwość). Już strukturalność fotonu taką rzecz wyklucza. Zmienić się może co najwyżej kierunek jego ruchu (także elektronu).
     Tak na marginesie, wracając do oddziaływania fotonu, warto zauważyć, że zakłócenia zachodzących w nim drgań wewnętrznych, a tym indukcyjne wywołanie jego grawitacyjności, spowodować mogą tylko cząstki masywne (nawet elektron). Foton samotny nie jest źródłem pola grawitacyjnego. Nic dziwnego, że wiązki świetlne ze sobą nie oddziaływują. Model plankonowy wyjaśnia również ten fakt. [A jeśli cząstka posiada masę ujemną? To foton odchyla się w przeciwną stronę. Sądzę, że w przyszłości zaistnieje szansa sprawdzenia tego. Rozpraszanie światła na neutrinach? Być może tak będzie można odkryć, że rzeczywiście neutrina mają masę ujemną... O neutrinach w eseju im poświęconym.]
Choć wszystko to brzmi raczej logicznie, nieodzowne są badania... nawet jeśli to wszystko skwitujesz Czytelniku jako „fantazjowanie dla ubogich”. Jeśli tak skwitujesz, to albo nie czytałeś wszystkiego, albo już jesteś zaprogramowany. Decydujące znaczenie ma eksperyment, a ten, jak na razie nawet nie próbował obalić modelu, który ze sporą dozą arogancji przedstawiam w swych pracach. Przy tym fakty znane, raczej potwierdzają go (w każdym razie nie falsyfikują). 

*) Wyjaśnienie sprawy dylatacji czasu – w następnym poście.

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz