Квант массы и квант времени

Категория: Физика Простого Мира

Если мы принимаем, что масса – это количество квантов, а масса покоя – это количество квантов, совершающих движение частицы на месте, то можно найти минимальное деление, на которое может изменяться масса. Так же если время – это последовательность моментов времени, то можно найти, сколько таких моментов времени в секунде.

Размер одного дискретного деления для времени должен численно совпадать с размером одного дискретного деления для массы и энергии. Почему? Потому что и то и то по сути своей – натуральные числа. Время – это число прошедших моментов времени, массу можно рассмотреть, как количество моментов времени, в течении которого кванты из m0 совершают полный цикл в рамках обеспечения массы покоя.

Представьте, что подбрасывая монету выпадения орлов и решек вы считаете в суммарной высоте столбиков монет – в метрах. Независимо от того знаете ли вы, что вы подбрасываете монеты или нет, высота любого столбика монет всегда будет кратна некому натуральному числу, а значит проводя опыты вы можете подобрать высоту одной монетки и эта высота будет одинакова, что бы вы не измеряли в выпадениях – количество решек, орлов или количество бросков.

Таким образом если в каком-то мире принять секунду такую, что в каждой секунде будет например по миллиону моментов времени, то время будет каждый раз изменяться на одну миллионную. Но тогда и масса в этом же мире будет изменяться на одну миллионную. Так как эта одна миллионная – это момент времени необходимый для того, чтобы узнать, есть масса или есть энергия.

То есть для того, чтобы найти размер дискретного деления времени, достаточно найти размер дискретного деления массы/энергии.

Минимальная энергия частицы – энергия частицы с 1 квантом. Ей соответствует энергия E=ℏ*1=ℏ. Этой энергии соответствует масса E=mC². Тогда масса, соответствующая 1 кванту m=ℏ/C² – минимальная масса.

Тогда это же значение численно должно быть равно минимальному времени в секундах. То есть минимальное время в секундах Δt = ℏ/C²

Тогда в одной секунде C²/ℏ моментов времени. Порядок этого числа – больше 10^50. Опять же попробуйте эмулировать..

Конкретные цифры я писать не могу, так как реальная скорость света минимум в корень из 3 раз больше, чем мы ее знаем. И тут надо еще разобраться, что именно на что надо делить. Я пока не готов.

Константа ℏ – не только энергия одного кванта, но и энергия одного момента времени. Энергия, которая может быть отдана частицей за 1 момент времени – когда эта частица передаст другой частице свой квант и этим ускорит вторую частицу в необходимом направлении. Тот самый множитель, переводящий высоту столбика в массу/энергию/время. Но НЕ в пространство. Про пространство – в следующей статье.

Так же стоит отметить, что при таком подходе масса покоя всегда будет четной. Потому что для того, чтобы появилась масса покоя, необходимо совершить одинаковое количество движений вперед и назад.

Независимость скорости излучаемого света от скорости источника

Категория: Физика Простого Мира

Как я показывал ранее, энергия частицы – это преобладание в частице квантов определенного направления. С ростом энергии частицы при неизменном m0 количество квантов в частице растет, а значит растет количество моментов времени, за которое частица, а значит и m0 совершит один цикл. Если принять 1 цикл частицы за 1 тик часов, то мы будем наблюдать обратное линейное “замедление времени”. Чем больше скорость, тем меньше циклов будет происходить за то же количество моментов времени.

То есть частота тиков часов будет линейно падать при линейном росте скорости тела.

Как же тогда может быть так, что “скорость света не зависит от скорости источника”? Ответ только один. Значит свет, излучаемый движущемся источником, так же замедляется относительно источника, как и часы движущегося источника. В таком случае за то же время часы движущегося источника отсчитают меньшее количество тиков, а свет движущегося источника удалится на меньшее расстояние. При вычисления скорости света линейное замедление будет и в числителе и в знаменателе – сократиться. И в результате скорость своего света для системы отсчёте всегда равна С.

Тогда формула будет иметь вид

|Vc| + |Cc| = C.

Vc – абсолютная скорость источника, Cc – абсолютная скорость света, излучаемого этим источником. С – скорость света в абсолютной системе отсчета.

Суммарная скорость источника света и света, излучаемого этим источником, равна C.

Если направление движения источника совпадает с направлением излучаемого им света, то скорость относительно абсолютной системы отсчета будет С. Во всех остальных случаях скорость будет меньше С относительно абсолютной системы отсчета, но будет С в системе отсчета самого источника.

Почему именно так? Потому что свет источника формируется из квантов источника и если большинство квантов источника имеют одинаковое направление, то и свет, формируемый источником статистически будет иметь то же самое направление.

Тогда в зависимости от скорости источника пучек света для наблюдателя в абсолютной системе отсчета будет выглядеть как по разному. При скоростях до пол скорости света это будет шар – свет будет излучаться во все стороны от источника но с разной интенсивностью. С ростом скорости шар будет уменьшаться, излучаемый против направления движения свет будет все медленнее передвигаться относительно абсолютной системы отсчета и когда скорость источника достигнет 0.5C, свет, излучаемый против направления движения, перестанет передвигаться относительно абсолютной системы отсчета. Будет выглядеть, как странная частица с массой. То что мы называем нейтрино.

С дальнейшим ростом скорости свет относительно наблюдателя в абсолютной системе отсчета будет излучаться только по направлению движения источника, будет выглядеть как все более сужающийся конус, так как скорость света, излучаемого им, будет всё меньше. При скоростях, близких к скорости света, свет от источника превратиться в луч для наблюдателя из абсолютной системы отсчета. При этом наблюдатель в ускоренной системе отсчета все еще будет измерять скорость света равной С по своим замедлившимся часам. Но только своего света. Свет, излучаемый источниками, имеющими скорость относительно данного источника будет иметь скорость больше / меньше, чем скорость света источника и будет больше/меньше отклоняться в 2-х щелевом эксперименте, а потому мы будем говорить про смещение частоты излучения.

Вполне себе предсказание, вполне можно проверить в эксперименте, в отличии от Теории Относительности и постоянства скорости света.

Но.. Уже проверено. Свет, излучаемый электроном при синхротроном излучении, именно так себя и ведет (излучение имеет форму конуса, сужающегося с ростом энергии).

Таким образом мы получили частичную относительность, как частный случай Простого Мира. Почему частичную? Потому что она работает только для света, изучаемого самой ускоренной системой отсчета, а не для любого света.

В ускорителях так же наблюдается замедление распада частиц, что является доказательством специальной теории относительности. В Простом Мире это так же происходит по той причине, что в разогнанной частице просто гораздо больше квантов, чем в обычной (это кванты энергии). А значит и процесс распада растянут во времени, так как проход по квантам происходит синхронно в цикле.

Теория Относительности утверждает, что пространство и время относительны. В Простом Мире они абсолютны. Относительна – скорость. Чем больше абсолютная скорость, тем меньше внутренняя, в том числе скорость часов и света.

Имитационные модели:

Имитационная модель: Распространение света в зависимости от скорости источника.


Эффект Комптона

⬆️

“Эффект Комптона (комптон-эффект, комптоновское рассеяние) — некогерентное рассеяние фотонов на свободных электронах, некогерентность означает, что фотоны до и после рассеяния не интерферируют. Эффект сопровождается изменением частоты фотонов, часть энергии которых после рассеяния передается электронам.”

Практически прямо описано, что происходит в данном случае. электрон и фотон обменялись квантами. При этом так как электрон в основном содержит противоположно направленные кванты (так как обладает массой), то любой такой обмен в среднем уменьшает скорость фотона, наделяя его массой. Потому его энергия уменьшилась, значит уменьшилась частота.

В любом случае эффект Комптона подтверждает, что частицы могут обмениваться квантами по каким-то алгоритмам. Хорошо бы эти алгоритмы заполучить.

Длина волны де Бройля

⬆️

В данном примере демонстрируется то, что очевидно для Простого Мира, но не так уж очевидно для мира, в котором мы живем. Кванты частицы, составляющие ее массу покоя – цикл движения на месте – не влияют на направление абсолютного перемещение частицы – по определению, а потому длина волны зависит только от частиц, составляющих его “массу движения” – md. Просто так уж совпало, что mv = md*C. md – масса движения и одновременно мера импульса частицы. А потому мы говорим что длина волны де Бройля зависит от импульса частицы (в Простом Мире – вклад в скорость частицы каждого кванта, передвигающего частицу зависит от количества таких передвигающих квантов – от md)

Из-за наличия массы покоя тело окажется там же где оказалось бы и без массы покоя, только оно окажется там позже. Так как частица синхронна и может выполнять только одну операцию в один момент времени – моменты времени тратятся на движение на месте.

Больше про длину волны де Бройля в соответствующей статье третьего раздела.

Так же увеличивая или уменьшая скорость частицы за счет изменения энергии/массы мы получаем то, что в физике называется Эффектом Доплера – “смещение спектра при относительном движении”.

Да-да, в Простом Мире длина волны де Бройля и Эффект Доплера – два разных описания одного и того же.

Длина волны де Бройля

⬆️

В 1923 году французский физик Луи де Бройль предположил, что каждой частице, передвигающейся со скоростью v, соответствует некий волновой процесс с “длиной волны”, определяющейся по формуле

λ = 2𝝅ℏ/p = 2𝝅ℏ/mv – постоянная планка, деленная на импульс

Потом это предположение было подтверждено в опыте. Электроны, протоны интерферировали так же как фотоны. Можно сказать это стало началом корпускулярно-волнового дуализма.

В Простом Мире все частицы состоят из квантов и “вклад каждого кванта” в перемещение частицы обратно пропорционален количеству квантов, дающих перемещение частице. Потому не удивительно, что в Простом Мире частицы с массой покоя интерферируют так же, как частицы без массы покоя. Ведь наличие или отсутствие массы в Простом Мире – это просто конфигурация квантов частицы.

Для того, чтобы частица передвигалась со скорость v и обладала массой m, в ней должно быть ровно m₀ квантов, сумма векторов которых равна 0. Если частица перемещается со скоростью v, имея массу m, значит это соотношение выполняется:

m₀/m+v/C = 1

Тут важно отметить, что для длины волны (вклада каждого кванта в скорость частицы) важно только количество квантов, отвечающих за движение частицы, а не направление – если направления не противоположны и не компенсируют друг друга. Важно то, на сколько один дополнительный квант сможет отклонить частицу, а не куда он сможет ее отклонить. Потому для одномерной и трехмерной модели модуль отклонения скорости, даваемого одним дополнительным квантом, одинаков.

Именно по этой причине я взял линейное уравнение, а не квадратичное.

m₀С + mv=mC

mv=C(m-m₀) (1)

m-m₀ – мера количества частиц, отвечающих за перемещение частицы.

Так как сумарное перемещение частиц из m0=0, то частицы из m0 не имеют своей “доли” в скорости частицы, а потому не вносят вклад в ее “длину волны”.

Пример. 1000 квантов имеют направление “вправо”, 1010 квантов имеют направление “влево”. Получается только 10 квантов отвечают за скорость частицы. Не 2010, а только 10. Если изменится направление одного из квантов, то скорость частицы изменится не на 1/2010, а на 1/10-1/12.

Таким образом на “длину волны” практически влияют только количество квантов в m-m₀. количество таких квантов:

w=(m-m₀)C²/ℏ

подставим (1) и получим:

w=mvC/ℏ – количество квантов, отвечающих за движение частицы, а C/ℏ – коэффициент пропорциональности между импульсом и количеством квантов, задающих этот импульс.

Еще раз напомню, что это не все частицы тела, а только частицы из (m-m₀).

Соответственно

λ=С/𝛎=2𝝅С/w=2𝝅ℏ/mv

Таким образом в Простом Мире мы __вывели длину волны де Бройля логически__.

Стоит так же напомнить, что m в данном случае – общее количество квантов в частице. И квантов из m0 и квантов не из m0.

Дисперсия

Категория: Алгоритм Простого Мира

Конечно, нельзя обойти дисперсию света на щели. Я просто создал набор частиц, наделив каждую частицу энергией, кратной энергии фотона видимого диапазона. И просто добавил случайное горизонтальное смещение в каждую частицу. Конечно же в результате у меня получился эффект радуги.

Дифракция: энергия/частота/количество квантов

⬆️

В данном примере можно запустить 2 пучка частиц на определенном расстоянии друг от друга и убедиться, что угол отклонения зависит от количества квантов в частице. Чем больше в частице квантов, отвечающих за движение, тем меньше на движение частицы влияет каждый дополнительный квант.

Так же учтите, что если все так как я пишу, то для реального фотона количество квантов энергии – это его частота (смотрите соответствующую статью). Для видимого спектра это число с 12 знаками. Такое количество вполне способно обеспечить более плавный результат. Так же обратите внимание, что с ростом энергии все это дело превращается в 1 пучек. Все как в настоящей физике

Дифракция

⬆️

Напомню, что дифракция – это разложение луча света на полосы/круги при прохождении узкой щели.

В физике дифракция, интерференция, дисперсия – доказательства волновой природы света да и всех остальных частиц.

В Простом Мире дифракция – прямое следствие алгоритмов элементарных частиц.

Представьте себе, что у вас есть набор одинаковых фотонов или любых других элементарных частиц, а значит частиц с примерно одинаковым набором квантов. Одинаковых в том смысле, что у них одинаковые mo, скорость, направление движенние. А теперь представьте себе, что такие частицы проходят мимо материала щели и взаимодействуют с ним. При этом частицы получают/теряют определенное более-менее фиксированное количество (края щели ведь узкие, а значит количество взаимодействия ограничено сверху) квантов. В результате общее направление движения частицы изменяется на определёное значение, обратно пропорционально зависящее от начального количества квантов частицы – её энергии. Физики называют это длиной волны. Получаем “волновой эффект”.

В примере ниже все частицы получают одинаковый набор квантов в количестве Power штук.

Потом они получают одинаковое количество случайно направленых квантов, указаное в “Shift power”. Частицы равномерно распределяются на 2 пучка на расстоянии Distance один от другого. То есть то что вы видите в примере – происходит уже после взаимодействия со щелью.

В конце строится гистограмма, чтобы показать распределение частиц. Те самые загадочные полосы дифракции.

Count – общее количество частиц.

Delay – средняя задержка вылета частицы (задержка задается как случайное число от 0 до Delay). Данный параметр можно выставить, чтобы увидеть “лучи света”, как результат наложения частиц с различной задержкой.

То есть в Простом Мире дифракция, интерференция, дисперсия – это не результат переизлучения волны, но результат дискретного отражения частицы от материала щели.

Комптоновская длина волны

⬆️

По определению комтонавская длина волны для покоящейся частицы – это длина волны, которая соответствовала бы длине волны фотона с такой же энергией.

Формула компоновкой длины волны:

λ=2ℏ/m₀С

Имеем:

C = νλ = wλ/2𝝅

Тогда

С/w=λ/2𝝅 = ℏ/(m₀C)

wℏ=m₀C²

w=m₀C²/ℏ

Напомню, что w в Простом Мире – это число квантов в частице. Соответственно m₀C²/ℏ – число квантов частицы, входящих в m0 – целочисленное число квантов в покоящейся частице. Обозначим их как w0

w0=m₀C²/ℏ

аналогично

w=mC²/

wd=mdC²/

w =w0 +wd

общее количество квантов частицы равно количеству квантов, задающих массу покоя + количество квантов, задающих движение

Ускорение с ростом релятивистской массы. Замедление времени при движении. Постоянство скорости в разных системах отсчета.

⬆️

В данном примере демонстрируется зависимость поведения частицы от того, сколько квантов определенного направления в ней присутствует. Все частицы в данном примере имеют одинаковое сгенерированное случайно m0. Отличаются они только тем, сколько квантов с направлением “вверх” к ним присоединено. Чем больше квантов присоединяется, тем ближе скорость частицы к скорости С. Но скорость C никогда не будет достигнута – этому мешает m0, так как кванты из m0 продолжают свое циклическое движение, которое с ростом энергии идет все медленнее.

Скорость работы часов относительно абсолютной системы отсчета будет обратно линейно падать с ростом энергии – вот вам и замедление времени. Так же линейно будет падать скорость частицы, разогнанной вместе с часами. Потому скорости, измеренные в абсолютной системе отсчета и в движущейся системе отсчета будут отличаться обратно квадратично – все на тот же коэффициент Лоренца.

Обратите внимание, что в системе отсчета частицы падает не только скорость работы часов, но и скорость всех разогнанных тел, потому скорость перемещения разогнанной частицы, измеренная разогнанными часами не меняется (замедление скорости сокращается при делении на время замедленных часов). Вот вам и относительность. Которая следует из абсолютности..

Соответствующие статьи Простого Мира:

Преобразования Лоренца.
Путь и время