En se basant sur l'approche semi-classique, tachons d'évaluer la -dépendance par analogie avec l'optique. En fait c'est une des
hypothèses éventuelles de la propagation des oscillations dans le vide.
Décrivons le vide comme un système consistant de paires virtuelles (qui
n'existent pas en réalité) "particule-antiparticule". Quand les particules
réelles sont absentes, les particules virtuelles ne se manifestent pas
(n'existent pas en réalité) dans le vide. Des oscillations des paires virtuelles
apparaissent dans le domaine de la propagation de la lumière. La propagation de
la lumière peut être décrite comme un processus de l'interaction consécutive
avec des paires virtuelles (l'excitation vibrationnelle). Des paires virtuelles
les plus légères positron - électron exercent la plus grande influence (des
oscillations s'excitent facilement). C'est pourquoi on ne prendra en compte que
ces paires-là.
Vu que des oscillations dans un atome ou un positronium sont des exemples des
oscillations des particules réelles, elles ne peuvent pas déterminer la
fréquence propre des oscillations des paires virtuelles. Il existe la seule
fréquence pouvant correspondre à une paire virtuelle (qui n'existe pas hors de
l'excitation). La fréquence propre peut être déterminée comme une fréquence,
correspondant à la naissance d'une paire électron-positron ,
où
est
la masse d’un électron. En se basant sur cette description il est raisonnable de
supposer que et l'électron et le positron dans le paire virtuel localisés dans
le même point (le paire n'existe pas en réalité, ce qui provoque l’annihilation
complète). En utilisant le modèle classique des oscillateurs, on peut inscrire
la formule de la vitesse de la lumière de phase suivante:
![]() |
(B.1) |
Il reste de déterminer les grandeurs ,
et
. Quant au choix de la grandeur
,
tout est claire: elle se détermine par le freinage de l'émission (l'unique choix
possible dans le vide):
Mais nous ne pouvons étudier que les domaines, où l'électrodynamique
classique n'est pas intérieurement contradictoire et les effets des quanta de
sont pas considérables, c'est-à-dire et
cm
, où
est le rayon de l'électron. La
grandeur
signifie le nombre de paires virtuelles dans une unité de volume, qui
est satisfaisant pour assurer le processus de la propagation de la lumière. En
effet il s'agit de la détermination des dimensions d'un quantum de la lumière et
du nombre de paires virtuelles, qui y ont lieu. Il est évident que le degré des
dimensions longitudinales d'un quantum
. Pour assurer la continuité des
changements des champs
et
, on peut supposer que la "substance" d’une paire
virtuelle est "étalée" le long d’un quantum (à voir la Figure B.1) et tourne
autour de l'axe local (perpendiculaire à l'axe du dessin et traversant l'axe
) avec la
fréquence
.
Le domaine, occupé par une paire a des dimensions: , où
,
est le
nombre de paires "étalées". Etant donné que l'énergie cinétique moyenne
(l'énergie du champ magnétique) est égale à l'énergie potentielle moyenne
(l'énergie du champ électrique), le nombre
peut être trouvé de l'égalité
. Alors
et la formule approximative finale pour la vitesse non dimensionnelle de
phase de la lumière s'inscrit sous la forme suivante:
![]() |
(B.2) |
D'où est évident que . La vitesse de la lumière de phase diminue avec
l'augmentation de la fréquence.
Faisons des certaines évaluation (à voir (B.2)). Pour le domaine ultraviolet:
(dans le domaine visible l'effet a une valeur
négligeable). Avec
secondes l'effet
. A cause de l'effet Doppler l'influence du mouvement de
la Terre même pour le domaine ultraviolet provoque l'effet
(à une valeur négligeable); à la frontière du domaine de l'application
de cette description (
) recevons:
. En utilisant la formule
, pour la vitesse collective
recevons:
La vitesse collective diminue aussi avec l'augmentation de la fréquence,
presque coïncidente avec la vitesse de phase. Leur divergence la plus
considérable est atteinte à la limite de l'application de cette description
(pour ) et est égale à 0.01 de pour-cent (par rapport à
environ
). Notons aussi que des petites dimensions d'un quantum de la lumière
utilisées ci-dessus, sont bien argumentées (selon des idées contemporaines). Un
tel objet compact coopérera comme un tout et presque immédiatement avec
n'importe quel objet du micro-univers, et en effet on est obligé de conditionner
ces particularité dans la mécanique quantique (par exemple pour l'explication du
photo-effet ou de l'effet Compton).
Les possibilités expérimentales généralement admises pour aujourd'hui sont
insuffisantes pour la détermination de la -dépendance de la vitesse de la
lumière dans le domaine visible (comme et pour l'influence du mouvement de la
Terre). Néanmoins, présentons certaines idées générales concernant des
expériences. Il faut choisir l'objectif: découvrir la
-dépendance
. Des
mesurages doivent être directs, parce que n'importe quelle réévaluation entraîne
des représentations théorétiques du processus considéré. En particulier, les
expériences doivent être faites dans le vide, parce qu'un calcul purement
théorétique de l’interaction de la lumière et de la substance ne peut pas être
faits d’une manière exacte. Dans le cas général l'interaction avec la matière
dépend de la fréquence de la lumière
. En particulier, des miroirs
doivent refléter des ondes aux fréquences différentes
différemment (de
plus, la réflexion n'est pas un processus instantané). La démultiplication, liée
avec la transformation de la lumière, ne prend pas en compte la
-dépendance
éventuelle de la vitesse de la lumière. Dans le cas général l'interruption d'un
rayon de la lumière transforme un groupe d'ondes et, par conséquent, sa vitesse.
Comme des particules chargées libres peuvent influer sur l'effet, il est
nécessaire d'éviter la protection métallique.
Le départ simultané des rayons avec des fréquences différentes et
l'exactitude adéquate des laps de temps, auxquels une onde enveloppe passera une
certaine distance, sont nécessaires pour la méthode des interruptions. Ou
alternativement on peut exclure la ligne du spectre du mélange des deux lignes
du spectre (des lasers) à l'aide de l'interruption. Vu que la réflexion n'est un
processus immédiat et dépend de la fréquence de la lumière, la méthode
habituelle de l'allongement de la distance à l’aide des miroirs ne convient pas,
ou les nombres de réflexions pour chaque rayon de la lumière (pour chaque
fréquence différente) doivent être égaux. La dernière remarque concerne aussi la
méthode d’interférométrie. Divisons le rayon () en deux rayons. Le premier
rayon se transforme (en
) à au début de la distance
; et le deuxième à la fin de la
distance
. Supposons que
peut être changée. Si la dépendance
existe, le
champ d'interférences doit changer avec le changement de
. Pourtant il existe des
difficultés techniques de changement de
hors des fluctuations.
Des études spatiales d’un spectre assez large peuvent aider à découvrir la
-dépendance. On peut observer d'un spoutnik l'apparition et la
disparition non simultanées des formes spectrales caractéristiques dans deux
systèmes pendant une éclipse totale. Cependant, quant aux grandes distances, on
n'est pas réellement sur que la lumière passe à travers le vide (sans gaz,
poussière, plasma etc.). Pour découvrir la
-dépendance
il faut faire
l'analyse mathématique complémentaire
pour
.
La comparaison de pour le domaine visible et pour des rayons X et des
rayons gamma représente le plus grand intérêt. Autant qu'il est connu, il n’y a
pas de donnés expérimentales pour ces domaines-là. Cependant il existe une série
de difficultés des expériences avec des rayons gamma (à voir [7,59,67] pour la
méthode des mesurages de
et
la plus exacte pour le modèle d'ondes de la lumière), de
plus, on n’est pas absolument sur de la nature ondulatoire de la lumière).
La question la plus générale de cette annexe est suivante: restent des
particularités du vide sans changements lors de l'introduction des particules
(des photons)? Si les particularités du vide changent, l'influence réciproque
(le principe de l'interaction) sur le processus de la propagation des quanta (de
la lumière) doit avoir lieu. La dépendance de est une certaine manifestation
de ce principe.
Donc, dans les annexes l'auteur a déduit les formules correspondant aux
conséquences de la -dépendance, se rapportant à la TRR, à l'électrodynamique
de quantum, à l'optique etc. La découverte de la
-dépendance elle-même nécessite
des études spéciales. L'effet maximal doit être observé dans un domaine à haute
fréquence. Malgré des difficultés expérimentales graves, des éventuels résultats
sont aussi importants qu'intéressants.
Un des mécanismes possibles, conduisant à la -dépendance pour le modèle
d'ondes de la lumière a été analysé dans cette annexe. Mais notons qu'il n'y a
pas d'expériences cruciales, démentant la loi classique de l'addition des
vitesses même pour le modèle corpusculaire de la lumière, sans parler du modèle
ondulatoire. C'est que pour la lumière trois dépendances suivantes sont sans
doute liées dans le modèle ondulatoire de la lumière: la
-dépendance, la
loi Doppler et la loi de l'addition des vitesses. Et seule la connaissance des
deux de ces trois dépendances sans doute détermine la troisième. Pour le modèle
d'ondes le processus de la propagation des oscillations électromagnétiques (de
la lumière) dans le vide peut être décrit comme l'apparition consécutive des
oscillations des particules virtuelles - des paires), causée par la lumière
diffusée elle-même. (Pour le bon, pour le modèle, analysé dans cette annexe,
surgit la question des différences des particularités de la lumière,
apparaissant lors de l'annihilation, des particules plus lourdes, et du rôle des
autres paires virtuelles ou du "caractère élémentaire" des particules
élémentaires).