filozofia obiectuala

X.24.3 Fotonul atomic

Definiţia X.24.3.1: FE emis în cursul unei tranziţii de emisie de către un cuplu de PE legate, cu sarcini opuse, aflate pe o pereche de orbitali structurali atomici se numeşte foton atomic.

 

Comentariul X.24.3.1: În filosofia obiectuală noţiunea de foton are cu totul altă semnificaţie decât cea din manualele şcolare, referindu-se exclusiv la fluxurile de energie EM cu secţiune efectivă constantă (izotome), emise în condiţiile specificate în definiţia de mai sus, fluxuri ce au un model diferit de celelalte fluxuri EM cu secţiune variabilă (undele EM obişnuite produse de radiatori macroscopici), cu toate că şi unele şi altele au în compunere aceleaşi elemente, dar diferit structurate spaţial. După cum se poate constata din definiţia X.24.3.1, fotonul atomic este produs de un radiator format dintr-un cuplu de PE legate, aflate la distanţe intraatomice, cuplu ce poate cuprinde fie un proton periferic nuclear şi electronul corespondent de pe păturile electronice periferice, fie un proton neutronic şi electronul său extern. În primul caz vom avea fotonii atomici, iar în cel de al doilea, fotonii neutronici. Între cele două clase de fotoni nu există nici-o diferenţă structurală (de model) ci doar una cantitativă, domeniul energetic al fotonilor atomici fiind cuprins între infraroşu şi radiaţia X, în timp ce fotonii neutronici au energii preponderent în domeniul radiaţiei .

 

Sublinierea din definiţia X.24.3.1 vrea să atragă atenţia supra faptului că fotonul poate fi generat de un cuplu[1] de PE aflate între ele la distanţe intraatomice (adică sub un anumit prag), iar în cazul depăşirii acestei distanţe, fluxul radiat nu mai este fotonic ci un flux cu secţiune efectivă variabilă, o undă EM obişnuită.

Conform clasificării din cap. 7 a componentelor fluxurilor descompuse de SRS a unui SM, fotonul emis de un cuplu de PE legate într-un sistem face parte din clasa fluxurilor reflectate (refluxuri), deoarece nu este emis decât în urma receptării (incidenţei) unui flux exterior (având însă şi o fază de stocare temporară în mediul aflat sub incidenţă – starea instabilă sau metastabilă), iar un foton exterior incident pe cuplul de PE face parte din clasa influxurilor.

Pe noi, în momentul de faţă ne interesează doar acest reflux (fotonul atomic emis) din motive ce vor deveni clare puţin mai încolo. Acest tip de flux energetic (de tip EM) are nişte caracteristici speciale confirmate experimental:

1.    Un foton emis într-o tranziţie TEk (k este numărul de ordine al OE excitat faţă de orbitalul fundamental din relaţia X.24.2.1), într-un atom oarecare ATX, va produce în urma impactului cu alt atom ATY aflat pe direcţia fotonului, o tranziţie de absorbţie TAk urmată de o tranziţie TEk. Aşadar energia conţinută în fotonul emis din atomul ATX se conservă pe tot parcursul, fiind transmisă în întregime atomului ATY, mai exact spus, unei PE de pe un orbital exterior ce poate recepta energia fotonului. Dat fiind faptul că distanţa dintre atomii ATX şi ATY poate fi de milioane de ani lumină, rezultă că fotonul este un flux de arie efectivă constantă (ca orice flux corpuscular). Aria efectivă a acestui flux  rezultă a fi egală cu (sau mai mică decât) aria transversală a volumului în care se înscrie orbitalul particulei receptoare (pentru că doar astfel se poate transmite integral energia fotonului acestei PE). Mai putem spune că există o suprafaţă teoretică cilindrică, de arie transversală  şi lungime  (unde  este durata emisiei fotonului iar c viteza de propagare), în interiorul căreia se va conserva întreaga energie EM stocată în foton, pe toată durata existenţei acestuia. Ordinul de mărime al  este cel mult egal (dacă nu mai mic), conform celor de mai sus, cu ordinul de mărime al secţiunii transversale a atomului emiţător (pentru fotonii atomici) sau cu cel al secţiunii transversale a neutronului (pentru fotonii neutronici).

2.    Conform modelului general de SM, orice tip de mişcare (flux) din interiorul unui astfel de sistem trebuie întreţinută prin alimentarea acesteia (constructiv) cu un FE corespunzător. Mişcarea orbitală şi de spin a PE sunt şi ele astfel de mişcări, iar fluxul menit să le întreţină trebuie să conţină aşadar pe lângă obişnuita componentă de translaţie T specifică tuturor fluxurilor, şi o componentă rotaţională R. De asemenea, fluxul emis (fotonul) de către o PE aflată pe un orbital (deci într-o mişcare de revoluţie) va conţine implicit o componentă R.

 

Comentariul X.24.3.2: Date fiind modelul general de SM propus şi faptul că un asemenea sistem nu se poate menţine decât în cazul interacţiunilor constructive ce presupun sincronism, este clar pentru cititor de ce filosofia obiectuală nu poate susţine ipoteza pur probabilistică (dictată de aşa numitele “unde de probabilitate”) a mişcărilor PE pe orbitalii ocupaţi din structura unui atom. Bineînţeles că orice mişcare deterministă (aşa cum am văzut în capitolul despre fluxuri) are şi un grad de nedeterminare (altfel nu ar fi realizabilă), dar există în mod cert o componentă deterministă (invariantă) ce conferă stabilitatea structurii atomice şi a tuturor obiectelor pe care aceştia le formează.

 

Prin urmare, fluxul fotonic este un flux T+R; componenta T este cea de translaţie cu viteza de propagare, iar componenta R este urmarea compunerii vectoriale a tuturor mişcărilor de rotaţie şi revoluţie a PE emitente.

 

Comentariul X.24.3.3: Fluxurile energetice T+R (din clasa cărora fac parte şi fluxurile fotonice) nu sunt aşa cum ar părea nişte fluxuri “exotice”, întâlnite doar la fotoni, ci sunt mult mai răspândite în lumea noastră obişnuită. Un prim exemplu de asemenea fluxuri, foarte frecvent întâlnite în zona prelucrării materialelor sunt sculele aşchietoare cu mişcare de rotaţie (burghie, freze etc.) la care componenta T a fluxului reprezintă mişcarea de avans axial a sculei iar componenta R mişcarea de rotaţie (de aşchiere) a acesteia. Un alt exemplu iar foarte frecvent este cel al elicopterelor şi avioanelor cu elice, unde fluxul R al elicelor produce fluxul T+R al aerului, flux ce determină atât sustentaţia (în cazul elicopterelor) cât şi înaintarea aparatelor de zbor de acest tip. În final dacă ne gândim bine, majoritatea fluxurilor folosite la propulsia obiectelor prin MN şi care funcţionează pe bază de elice sau turbine, sunt de tip T+R. De asemenea, toate proiectilele trase din arme cu ţevi ghintuite sunt nişte fluxuri T+R, mişcarea de rotaţie imprimată de ghinturile elicoidale servind la stabilizarea giroscopică a poziţiei axei proiectilului pe traiectoria acestuia. Pe lângă aceste exemple din lumea “palpabilă”, am văzut în cap. 6 şi 7 că fluxurile atomice sau moleculare din mediile G sunt tot fluxuri T+R.

 

Fotonul fiind un flux deschis (pe direcţia de propagare), nu poate fi localizat decât dacă propagarea acestuia se face pe o traiectorie închisă, caz în care localizarea este posibilă într-un volum ce include traiectoria, aşa cum am văzut în capitolul despre fluxuri. În virtutea celor afirmate mai sus şi a celor spuse în capitolul despre fluxuri, este evident că un flux de propagare nu poate avea secţiune efectivă constantă decât dacă există o modalitate de închidere a acestuia pe direcţiile diferite de cea de propagare-deplasare, închidere care poate fi pusă în legătură cu componenta rotaţională a fotonului (în capitolul despre fluxuri s-a indicat rotaţia ca una din metodele de închidere).

Aşadar fotonul are un conţinut energetic finit (dat de relaţia lui Plank ), delimitat cum spuneam la pct. 2 de mai sus, de o suprafaţă teoretică cilindrică ce conţine în interiorul său toată această energie.

 

Comentariul X.24.3.4: Acesta este un aspect cuantic pe care îl recunoaşte filosofia sistemică, adică energia unui foton dat este finită şi mereu aceeaşi dacă frecvenţa lui este mereu aceeaşi, dar interpretarea constantei Plank este cu totul alta decât în fizica actuală, pe parcursul acestei lucrări h fiind considerată o densitate energetică spectrală şi nu o cuantă de acţiune (nici nu se putea altfel dacă aţi citit definiţia acţiunii dată în cap. 7). Evident, şi densitatea spectrală energetică are aceleaşi dimensiuni (J×s=J/Hz). Un spectru este un obiect abstract constând dintr-o distribuţie energetică cu domeniu suport frecvenţial. Nu vi se pare mai firească alăturarea dintre o frecvenţă şi o densitate spectrală decât cea dintre o frecvenţă şi o acţiune? Trebuie să ţinem cont de faptul că la etapa elaborării distribuţiei Plank a fotonilor termici nu exista experienţa în analiză spectrală care există astăzi, în schimb gândirea mecanicistă (cu conceptul său de acţiune) era suverană.

 



[1] În acest paragraf nu discutăm cazul fotonilor produşi de PE de acelaşi tip, aflate într-un accelerator de particule (radiaţia de sincrotron de exemplu) şi care au alt proces de generare, dar care au acelaşi atribut specific clasei fotonilor - secţiunea efectivă constantă.

Copyright © 2006-2008 Aurel Rusu. All rights reserved.