R/NА=k c2=E0/M0 С/D=p
Вечное однообразное состояние покоя не подтверждается видимой Картиной мира. Мир - многообразен. Тогда логично предположить, что непосредственной причиной возникновения многообразия во Вселенной должно быть движение этих первоначально покоящихся первочастиц. Классическая механика Ньютона причиной нарушения покоя и возникновения движения считает внешнее воздействие. Но в Вакууме мы рассматриваем независимую частицу в состоянии покоя, которая не испытывает внешнее воздействие. И если все-таки, вопреки классической механике, там возникает движение, значит, причиной движения является внутренняя энергия самой частицы. Объяснить развитие природы, исходя только из самых простых условий движений самой частицы, ученые стремились с давних времен. Это была мечта Ньютона: «…чтобы по явлениям движения распознать силы природы, а затем по этим силам объяснить остальные явления». Эта программа Ньютона четко, ясно и логично выполняется в СТО и в Квантовой теории.
* * *
В чем же причина начала движения в Вакууме?
Чтобы разобраться в этом вопросе, рассмотрим «Теорию теплового излучения абсолютно черного тела».
Самым распространенным в Природе излучением является тепловое излучение. Тепловое излучение присуще всем телам при любой температуре, отличной от Абсолютного нуля. Первым, кто начал изучать взаимосвязь тепла с излучением, был немецкий физик Г.Кирхгоф в 1859 году. Чтобы понять излучение, он придумал воображаемую модель, получившую название - абсолютно черное тело (Вакуумное излучение Кирхгофа /Макс Лауэ/). Наиболее совершенной моделью черного тела может служить малое отверстие в непрозрачной стенке замкнутой полости. Луч света, попадающий внутрь такой полости, многократно отражается стенками полости и практически не выходит обратно, т. е. абсолютно черное тело может полностью поглощать лучистую энергию. Если нагревать стенки этой полости до некоторой температуры, то возникнет излучение. Это излучение, выходя через малое отверстие и попадая на призму, разлагается; и можно изучать его спектральную (лучеиспускательную) характеристику.
При этом оказалось, что при разных температурах абсолютно черное тело излучает по-разному. При низких температурах (короткие волны) характеристика излучения определяется формулой В.Вина. При высоких температурах (длинные волны) характеристика излучения определяется формулой Д.Рэлея и Д.Джинса. Получилось, что есть два закона для одного и того же явления, которые не согласуются друг с другом. Немецкому физику М.Планку удалось объединить эти два вида излучения. Но чтобы получить совпадение теории с опытом, Планк в 1900г. предложил рассматривать излучение в виде отдельных порций (квантов). Эта идея находится в резком противоречии с представлениями классической физики, которая считает, что излучение – это непрерывный физический процесс. И вдруг оказалось, что излучение состоит из строгих порций, квантов. Это противоречие удивляло.
Планк обозначил отдельную порцию излучения кванта буквой h, и в дальнейшем она получила название постоянной Планка. Эта величина имеет размерность: энергия, умноженная на время (h=Et), и носит название «наименьший квант действия», «внутренний импульс частицы».
Как наглядно понять возникновение этого внутреннего импульса частицы?
В Вакууме частица покоится. Её внутренний импульс равен нулю: h=0.
Если частица совершает колебательные движения вокруг своей точки равновесия (как маятник), то ее внутренний импульс: h=1/2.
Но пребывать в вечном состоянии покоя - «скучная картина». Вечное однообразие - ужасно. Вакуум не оказывает никакого влияния на частицу. Поэтому причина выхода из состояния покоя и возникновения движения скрыта в самой частице. Сама частица должна совершить какое-то активное действие, чтобы изменить свое состояние покоя. Какое самое простое действие может совершить частица? Форма частицы - круг. Из всех простых геометрических фигур круг имеет самую оптимальную и симметричную форму. В каждой своей точке круг устроен одинаковым образом. Так что, если послать достаточно сильный импульс в какую-то точку круга, то это вызовет его вращение. Это напоминает вращение колеса, когда толчок с определенной силой по краю окружности приводит в движение все колесо. Именно такой феномен совершает частица в Вакууме. В какой-то момент времени первочастица переносит весь свой внутренний импульс в одно направление - на край и вдоль окружности. Перенос внутреннего импульса связан с изменением центра тяжести частицы. Если раньше масса, присущая частице, была распределена равномерно, то теперь центр ее тяжести под действием внутреннего импульса сместился к краю окружности. Прежний импульс h=0(h=1/2) изменился. Теперь импульс частицы становится целым и равным единице: h=1. Этот импульс выводит частицу из состояния равновесия и сообщает ей равномерно-прямолинейное движение с постоянной скоростью с=1 в направлении импульса. Схематично все три состояния частицы отобразим так:
