Представляю замечательную и интересную статью А.И. Лаптухова, в которой показано , что электромагнитная волна и фотон — это два разных состояния электромагнитного поля, имеющие две разные функции зависимости плотности энергии от векторов поля. Получены частные аналитические решения для фотона (который есть локализованный в пространстве сгусток энергии электромагнитного поля), распространяющего со скоростью света только в одном (в отличие от электромагнитной волны) направлении.
Электродинамика фотона и его структура как сгустка одного из многих состояний электромагнитного поля
Существующий в природе дуализм волна−частица есть простое и естественное следствие того, что фотоны, электроны и другие неточечные частицы представляют собой компактные сгустки поля и энергии. При этом сгусток проявляет себя (при определeнных условиях) как частица, а поле конечного объeма — как волна.
Вывод о существовании в природе различных состояний ЭМ поля чрезвычайно важен для будущего развития физики, так как открываются огромные возможности для корректного описания удивительно богатого многообразия наблюдаемых ЭМ явлений (в частности, разных типов шаровых молний), которое невозможно описать в рамках ныне существующей слишком упрощeнной теории электродинамики на основе уравнений Максвелла с необоснованным и примитивным предположением, что в вакууме возможны только простейшие связи полей в виде: D = E и B = H. Такое состояние ЭМ поля в вакууме действительно реализуется в природе и соответствует ЭМ волнам, но у нас нет оснований считать, что оно единственно возможное. Более того, известная способность фотона, излученного Солнцем или далeкой звездой, вызывать фотоэффект и эффект Комптона в земных условиях однозначно указывает на то, что фотон — это компактный сгусток ЭМ поля, в котором плотность энергии поля сохраняется внутри его объeма, перемещающегося в пространстве со скоростью света в одном выделенном направлении. Это кардинально отличается от ЭМ волны, которая распространяется от области еe генерации во всех направлениях.
На примере фотона простым способом показано, что существует метод построения новой электродинамики поля в вакууме только на основе гипотезы существования в природе фундаментальных законов сохранения электрического заряда, энергии, потока энергии (импульса) и его момента. Применение этого метода к протону, электрону и другим заряженным частицам тоже возможно.
С учeтом того, что структура фотона, понимаемого как частицеподобный сгусток энергии ЭМ поля, не описывает система уравнений Максвелла в вакууме с D = E и B = H, но естественным образом описывается новой электродинамикой вакуума с D = E и B = H, мы приходим к важному выводу, а именно ЭМ поле может находиться в разных состояниях, с разными уравнениями состояния. Отсутствие в системе уравнений Максвелла в вакууме со связями E = D, H = B частицеподобных решений фотонного типа показывает, что эти уравнения не являются универсальными, что существуют ЭМ процессы, которые они не описывают. Реальная нелинейная электродинамика вакуума несравненно разнообразнее, богаче, чем примитивная линейная электродинамика со связями D = E и B = H.
При этом общеизвестные уравнения Максвелла для электромагнитных полей E и B при новом подходе являются точным, но лишь частным случаем описания поля в состоянии электромагнитных волн, для которых верны связи E=D и B=H. Но в этом случае фотонных решений уравнения Максвелла просто нет!. Для описания фотонов, распространяющихся в вакууме подобно частицам строго в одном направлении (в отличие от электромагнитных волн !!!) нужны другие нелинейные связи между E, D, H и B, т.е нужно другое состояние электромагнитного поля. В статье найдены эти связи для фотонов и получены аналитические решения, описывающие разнообразные структуры фотонов. Для электронов, протонов и других частиц тоже есть свои иные нелинейные связи между векторами E, D, B и H, есть своё состояние электромагнитного поля, своя нелинейная электродинамика.
