Рис. 5. Формирование импульсов электронов вдоль провода и излучение им фотонов в пространство
Если на электроны в проводе воздействовать синусоидальными импульсами напряжения, то электроны будут менять направления своих спинов и векторов магнитных моментов на противоположные в каждом полупериоде и этот процесс тоже будет сопровождаться излучением импульсов фотонов (рис. 6, а, b), в которых можно кодировать информацию.
Рис. 6. Формирование импульсов фотонов электронами, совершающими синусоидальные колебания в проводе
На рис. 6, а и b показаны свободные электроны в проводе, сориентированные под действием электрического поля. Вполне естественно, что импульсное воздействие на свободные электроны в проводе приводит к импульсному изменению их магнитных моментов , которое сопровождается излучением фотонов. Других излучений в этом процессе нет. Из этого следует, что носителями информации в пространстве являются импульсы фотонов, излучаемые свободными электронами антенны, при воздействии на них импульсов напряжения. Есть основания полагать также, что в этом процессе принимают участие и валентные электроны, связывающие атомы в молекулы. Это предположение базируется на известном факте фонового шума, который генерируется фотонами, формирующими температуру антенны, равную температуре среды, окружающей ее.
Известно, что с изменением температуры тела меняется его объем. Обусловлено это тем, что при поглощении и излучении фотонов валентными электронами у них изменяются энергии связи, а значит и расстояния между атомами в молекуле или между молекулами в их кластерах. Из этого следует, что если валентные электроны поглощают и излучают фотоны, формирующие температуру среды, то эти электроны вместе со свободными электронами принимают участие в формировании импульса фотонов при воздействии электрического потенциала на свободные электроны. Возникает вопрос: как велико расстояние между молекулами и достаточно ли оно для того, чтобы свободные электроны могли перемещаться в проводе и менять свою ориентацию? Размер электрона , а размер молекул . Этого вполне достаточно, для движения и изменения ориентации свободных электронов в проводе или антенне.
Свободные электроны в проводе ориентируются под действием электрического поля так, что векторы их спинов и магнитных моментов направлены вдоль провода (рис. 1, a, b). Напряженность магнитного поля каждого электрона связана с его основными параметрами зависимостью.
(5)
где - угловая скорость вращения электрона; - полная энергия электрона.
Самое главное в том, что напряженность магнитного поля электрона зависит от частоты его вращения. С изменением этой частоты изменяется магнитный момент . Импульс изменения магнитного момента передается вдоль провода, а импульс изменения угловой частоты сопровождается излучением фотонов (рис. 5, 6) электронами перпендикулярно проводу (рис. 5, 6). Таким образом, малейшее внешнее воздействие на свободные электроны приводит к передаче ими одной и той же информации в двух направлениях: вдоль провода и перпендикулярно ему.
Мы уже отметили, что температуру окружающей среды формируют фотоны с определенной длиной волны. При этом электроны атомов и молекул всего, что находится в этой среде, в том числе и электроны атомов анализируемой нами антенны, непрерывно поглощают и излучают эти фотоны, поддерживая необходимую температуру. Поэтому они являются передатчиками энергии и информации между всеми объектами среды. Это естественный процесс, благодаря которому существует все живое и неживое в Природе. Но он был полностью проигнорирован при интерпретации процессов передачи энергии и информации искусственными источниками, созданными человеком.
Фотон - локализованное в пространстве магнитное образование, которое движется в пространстве со скоростью света. При этом он имеет такую магнитную структуру (рис. 7), у которой длина волны , равная радиусу фотона . Все его параметры, в том числе и частота, изменяются в интервале 15 порядков.
На рис. 5, 6 импульсы излучаемых фотонов представлены в виде совокупности небольших шариков. Длина волны каждого фотона, входящего в состав импульса фотонов, на много порядков меньше расстояния между импульсами фотонов, называемого длиной волны излучения. У нас есть возможность определить длину волны или радиус каждого фотона, входящего в состав импульсов фотонов.
Длины волн единичных фотонов, излучаемых валентными электронами атомов антенны передатчика, зависят в обычных условиях от ее температуры. Если она равна, например, , то электроны антенны непрерывно излучают и поглощают фотоны с длиной волны, примерно, равной
. (6)
Рис. 7. Схема кольцевых магнитных полей фотона
Это - фотоны инфракрасного диапазона. Мы уже описали, как они генерируют так называемый фоновый шум. Чтобы выделить искусственную информацию, передаваемую фотонами, излучаемыми электронами, необходимо увеличить возбуждение электронов, чтобы они излучали фотоны с большей энергией, чем фотоны, формирующие температуру окружающей среды и антенны. Различие длин волн фотонов, формирующих фоновый шум от длин волн фотонов, передающих информацию, зависит от интенсивности искусственного воздействия на электроны антенны. Но в любом случае, длина волны фотонов (рис. 7), порождаемых искусственными импульсами будет меньше длин волн фотонов, формирующих эти импульсы (рис. 5).
Если передатчик излучает импульсы с длиной волны, например, 0,50 м, в виде фотонов с длинами волн несколько меньшими, тех, что формируют температуру среды вокруг антенны, например с длинами волн , то длина волны несущая информацию в пространстве (расстояние между импульсами фотонов (рис. 5, 6), будет больше длин волн фотонов, несущих эту волну, в раз.
Прием информации из пространства. Если на электроны приемной антенны действуют, только фотоны, формирующие температуру среды, окружающей антенну, а значит и температуру самой антенны, то свободные электроны ориентированы в таком проводе или антенне произвольно (рис. 8). Конечно, на эту произвольность влияют валентные и другие электроны атомов и молекул. Мы уже знаем, что размеры свободных электронов, примерно, в 1000 раз меньше размеров молекул. Это значить, что электроны атомов слабо влияют на ориентацию свободных электронов и даже если это влияние есть, то беспорядочное расположение атомов провода или антенны должно формировать беспорядочную ориентацию свободных электронов в них (рис. 8).
Сразу возникает вопрос: как начнут вести себя свободные электроны антенны, если к ней придет импульс фотонов? Примут ли они ориентированное положение или просто возбудятся и это возбуждение передадут вдоль антенны к устройствам, принимающим их возбуждение?
Мы уже показали, что все отражающиеся фотоны поляризуются в плоскости перпендикулярной плоскости отражения [1]. Из этого следует, что встретившись с проводом антенны, они тоже поляризуются и этим своим процессом ориентируют свободные электроны в проводе, формируя в нем электрический потенциал, распространяющийся вдоль провода к приемному устройству.
Далее, обратим внимание на то, что термопара представляет собой два провода из разных материалов, спаянные между собой. Известно, что если спаянные концы проводов будут иметь разную температуру, то на свободных концах термопары появится ЭДС, то есть по образовавшейся сети потечет ток.
Рис. 8. Схема ориентации спинов свободных электронов
Так как температуру спаянных проводов формируют фотоны, то разную температуру формируют разные фотоны. Это значит, что свободные электроны в каждом проводе термопары возбуждаются с разной интенсивностью. Появление тока в цепи - свидетельство упорядоченной ориентации свободных электронов вдоль провода. Из этого следует, что воздействие импульса фотонов на свободные электроны антенны должно приводить их из хаотического расположения в проводе (рис. 8) в упорядоченное. В любом случае в цепи антенна - приемное устройство пришедший импульс фотонов действует лишь на часть этой цепи. Благодаря этому в такой цепи возникает разность потенциалов, которая ориентирует электроны во всех элементах этой цепи и в ней возникает ток. Этот процесс можно усилить, если приемной антенне, состоящей из совокупности стержней, придать элементы параболичности. Тогда фотонная волна будет возбуждать не все свободные электроны такой антенны одновременно, а возбудит вначале те, которые находятся в стержнях на периферии воображаемой параболической поверхности. В результате уже в самой такой антенне появиться разность потенциалов и по ее электропроводящим элементам пойдет импульс, ориентирующий свободные электроны и появится ток, который усилит приемное устройство.
Поскольку фотоны - локализованные в пространстве образования, то мощность сигнала, который они формируют в антенне приемника, зависит от количества фотонов в каждом импульсе, дошедших до этой антенны и их индивидуальной энергии, определяемой длиной волны каждого фотонf, входящего в импульс. В этом случае напряженность магнитного поля каждого фотона остается постоянной и не зависит от расстояния, которое он проходит от антенны передатчика до антенны приемника или от звезды к Земле.
Если приемная антенна имеет форму стержня, то эффективность приема сигнала из пространства такой антенной невелика, так как импульсы фотонов. несут в себе небольшой потенциал, возбуждающий электроны приемной антенны. Чтобы усилить действие импульсов фотонов, их принимают с помощью, так называемых параболических антенн, поверхность которых не поглощает, а отражает эти импульсы и направляет их в фокус параболы, где и располагается приемная часть такой антенны (рис. 9).
передача прием электронный информация
Рис. 9. Схема передачи электронной информации в пространство и по проводам: 1 - передающая антенна; 2- приемная антенна; 3 - повторная передающая антенна
Вполне естественно, что электроны приемного элемента такой антенны, расположенного в ее фокусе, будут подвергнуты мощному импульсному воздействию сфокусированным потоком фотонов, что способствует значительному усилению приемного сигнала (рис. 9).
Таким образом, импульсное изменение электрического поля передается всем свободным электронам, сориентированным вдоль провода, и одновременно сопровождается излучением фотонов в пространство. В результате формируются продольные волны электромагнитных импульсов вдоль провода и одновременно импульсы фотонов, излучаемых перпендикулярно проводу (рис. 4, 5). Так одна и та же информация передается в двух направлениях: вдоль провода и перпендикулярно ему - в пространство.
Вполне естественно, что для описания фотонной волны (рис. 4, 5, 6, 8) нет нужды вводить в уравнение такой волны напряженности электрических и магнитных полей и не существующие токи смещения. Достаточно написать уравнения изменения напряжения, тока и напряженности магнитного поля (7), (8), (9) и ввести в них необходимые параметры, характеризующие колебательный процесс, излучающий импульсы фотонов (рис. 4, 5).
(7)
(8)
. (9)
Конечно, нам интересно знать детали опытов с радиоволнами, в которых отражена передача радиоинформации. Восемнадцать таких опытов описано в учебном пособии для школьников: Н.М. Шахмаев, С.Е. Каменецкий. Демонстрационные опыты по электродинамике. М. «Просвещение» - 1973. Анализ этих опытов показывает, что в них отразился весь спектр поведения световых фотонов в опытах по оптике. Этого вполне достаточно для заключения о том, что носителями радиоволн являются фотонные (рис. 4, 5, 6) , но не электромагнитные волны Максвелла (рис. 1, с). Вполне естественно, что фотонные радиоволны формируют фотоны невидимых диапазонов, а видимые фотоны используются при передаче информации по, так называемым волоконным волноводам.
Заключение
Импульсное изменение напряжения передается всем свободным электронам, сориентированным вдоль провода, и одновременно сопровождается излучением ими фотонов в пространство. В результате формируются продольные волны электромагнитных импульсов вдоль провода и одновременно импульсы фотонов, излученных в промтранство. Так одна и та же информация передается в двух направлениях: вдоль провода и перпендикулярно ему - в пространство.
Уравнения Максвелла не имеют никакого отношения к описанию процессов формирования и передачи электронной информации.
Литература
1. Канарев Ф.М. Начала физхимии микромира. 12-е издание. Том I. Краснодар 2009. 687 с. http://kubagro.ru/science/prof.php?kanarev