Взаимодействие электромагнитных квантов в космосе

ИЗМЕНЕНИЕ ЭНЕРГИИ КВАНТОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В КОСМИЧЕСКОМ ПРОСТРАНСТВЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ.

В статье представлены соображения о природе красного смещения в спектрах далёких галактик и «реликтового излучения основанные на концепции, изложенной в статье «Энергия».

Электромагнитное излучение не нуждается в среде, с помощью которой оно распространяется, как, например, звук в различных средах. Квант электромагнитного излучения движется самостоятельно, сам себя посылая вперед. В чистом вакууме, то есть при отсутствии атомов, частиц, и другого электромагнитного излучения, квант электромагнитного излучения распространяется без потери энергии (частоты). Космическое межзвездное пространство не является абсолютно пустым. Кроме пылевых частиц и газа, концентрация которых очень мала и практически не влияет на распространение электромагнитного излучения, космос буквально нашпигован электромагнитными излучениями широкого спектра. Вот этот космос и является средой в которой распространяются излучения звёзд.

Шкала спектра электромагнитных волн простирается от жесткого гамма излучения с длиной волны менее 2*10 ^-10 м. до радиоволн с длиной волны от 1 миллиметра до 100 километров. Электромагнитное излучение, это форма энергии, а энергия всегда перетекает из места где её в избытке, туда, где этой энергии не хватает. Это всё равно что кастрюлю с кипятком поставить в тазик с холодной водой. В итоге вода в кастрюле остынет, а в тазике нагреется, и температура в обоих сосудах выровняется. Так и с электромагнитным излучением. На протяжении расстояния миллиардов световых лет происходит встреча квантов электромагнитного излучения разной энергии. Два фотона с разной энергией должны двигаться в одном и том же или близком ему направлении, и траектории на протяжении миллионов световых лет, где и происходит обмен энергией.

На рисунке 1 показан процесс взаимодействия энергичного фотона с менее энергичным фотоном. При встрече в точке О происходит передача энергии от фотона к фотону. В итоге частоты и энергии E₁ = E₂ фотонов выравниваются. Этот обмен энергией возможен, если направление их движения близко к параллельному, спин их совпадает и разница в энергиях не велика, как говорится соперники находятся в одной весовой категории. В процессе движения в космическом пространстве такой обмен между различными фотонами может происходить многократно. В итоге энергия электромагнитного излучения из далёких, не доступных нашим наблюдениям участков космоса приходит выравненным в виде так называемого «реликтового излучения». От видимых, более близких к нам источников электромагнитного излучения – галактик, мы видим потерю энергии излучения в оптическом диапазоне при измерении спектров в виде «красного смещения».

На рисунке 2 показано излучение объектов aи b. Объект aпри одинаковой плотности излучения, благодаря бо́льшим размерам, имеет бо́льшую излучающую площадь и поэтому излучает бо́льшее количество электромагнитного излучения в одном направлении по сравнению с объектом bме́ньших размеров. Так же и фотоны от галактик с более высокой интенсивностью излучения имеют более высокую вероятность для обмена энергией по сравнению с галактиками с меньшей интенсивностью. Поэтому «постоянная» Хабла никогда не будет точной. Крупные галактики с бо́льшей интенсивностью излучения будут иметь бо́льшую «постоянную» Хабла. Космос безграничен, но наша Вселенная не бесконечна и не имеет чётких границ. Из-за ограниченности размеров нашей Вселенной от того на каком расстоянии от её края находится наша галактика и температура «реликтового излучения» может отличаться. При возможности измерения спектров в радиодиапазоне наблюдалось бы «фиолетовое смещение», т.е. смещение в сторону более коротковолнового спектра.

1. https://sfiz.ru/forums/posts/10878
2. https://drive.google.com/file/d/1GhqWvT3lxErZOXV2ayQqTGOxPsyTAxt9/view?usp=sharing