Спустя десятилетия, опыты Лебедева могли быть повторены в условиях, гораздо более благоприятных для устранения радиометрических сил. В баллоне Лебедева давление остаточных газов было несколько ниже, чем 10-4 мм.рт.ст. [7]. Для сравнения: при поточном производстве радиоламп, их колбы откачивали до давления 10-7 мм.рт.ст. [9], а в экспериментальных технических установках достигается давление ещё на несколько порядков ниже. Кроме того, могли быть использованы лазерные источники света, которые не только давали бы гораздо более мощный, чем у Лебедева, поток световой энергии, но и, при подходящем выборе рабочей длины волны, практически исключали бы действие света на остаточные газы. Однако, про сообщения о подобных опытах нам неизвестно. Не связано ли это с тем, что, при избавлении от радиометрических сил, пропадает и наблюдаемый эффект?
Впрочем, нам известна одна статья [10], посвящённая демонстрациям давления лазерного света. В первом из описанных там экспериментов, лазерный луч слабо фокусировался в кювете с жидкостью, в которой были взвешены мелкодисперсные полупрозрачные диэлектрические шарики. В створе светового луча наблюдались два типа движений шариков: вдоль луча – сонаправленно с потоком световой энергии – и поперёк луча. Едва ли можно сомневаться в том, что движение шариков вдоль луча не вызывалось световым давлением, а представляло собой фотофорез, обусловленный более высокой температурой жидкости с освещённой стороны шарика – автор [10] и не оспаривает этот тезис. Поперечные же движения шариков считались следствием светового давления, согласно следующей модели. Рассматривался случай, когда шарик находится в створе светового гауссова пучка, на некотором удалении от его центральной оси. Испытывая преломление на поверхностях шарика, лучи света изменяют свои направления, отчего шарику, якобы, передаются импульсы отдачи. Ввиду радиального уменьшения интенсивности в гауссовом пучке, на половину освещённой полусферы шарика, находящейся ближе к центральной оси пучка, падает больший световой поток, чем на другую половину – отчего суммарная отдача в радиальном направлении не равна нулю. Странным образом, в этой модели не учитывается отражение падающих на шарик лучей – а ведь тогда, при тех же исходных предпосылках, суммарная отдача имела бы прямо противоположное направление. Вновь, ни о каком подтверждении наличия светового давления говорить не приходится.
Второй эксперимент, описанный в [10], это «оптическая левитация»: удержание на весу в воздухе крупинки вещества, подсвечиваемой лазерным лучом снизу. Опять же: где доказательства, что крупинка удерживается световым давлением, а не радиометрическими силами? Второй из этих вариантов, на наш взгляд, гораздо правдоподобнее. Плохи дела с экспериментальным подтверждением наличия светового давления, если журнал УФН перепечатывает подобные бездоказательные статьи.
Добавим, что УФН напечатал ещё статью [11] – «Резонансное световое давление». Это многообещающее название обманчиво, т.к. статья [11] имеет чисто теоретический характер.
Об эффекте Комптона.
Эффект Комптона, как полагают, является первым экспериментальным свидетельством о том, что отдельные фотоны переносят импульс.
Этот эффект заключается в увеличении длины волны рентгеновских лучей, рассеянных на мишенях из лёгких химических элементов. Комптоновский сдвиг не зависит от атомного номера элемента рассеивателя, он зависит лишь от угла, на который происходит рассеяние, причём в выражение для комптоновского сдвига входит, в качестве константы, комптоновская длина волны электрона. Ввиду этого последнего обстоятельства считается, что комптоновское рассеяние происходит при неупругом соударении рентгеновского фотона со «слабо связанным» атомарным электроном – отчего фотон передаёт часть своей энергии этому электрону, выбивая его из атома и превращая в «электрон отдачи». Законы сохранения энергии-импульса, применённые к подобному неупругому соударению, дают подтверждаемое опытом выражение для комптоновского сдвига длины волны.
Однако, такой подход объясняет отнюдь не все главные особенности рассеяния рентгеновских лучей. Так, в рассеянном на любой угол излучении присутствует компонента с не изменённой длиной волны. Полагают, что эта компонента порождается при таком рассеянии фотона на атомарном электроне, при котором электрон из атома не выбивается – т.е. фотон соударяется, фактически, с атомом, импульс отдачи которого ничтожен. Но до сих пор нет разумного объяснения тому, что фотон с энергией, на три порядка большей энергии связи атомарного электрона, в одних случаях выбивает электрон из атома, а в других случаях не выбивает его – рассеиваясь при этом на один и тот же угол. Уничтожающим же доводом против квантовой теории комптоновского рассеяния является наличие, в рассеянном на любой угол излучении, анти-комптоновской компоненты, длина волны которой уменьшена на величину комптоновского сдвига.
Между тем, названные и некоторые другие особенности феномена, малопонятные с позиций комптоновского подхода, находят естественное объяснение [12]. Мы полагаем, что комптоновская и анти-комптоновская компоненты порождаются в результате обработки навигатором (см. выше) задачи рассеяния не на атомарном электроне, а на комплексе «нейтрон-протон-нейтрон» в ядре, причём в таком комплексе рассеивающий центр совершает циклические «скачки» в пространстве – на расстояние, равное как раз комптоновской длине волны электрона. Результирующие комптоновский и анти-комптоновский сдвиги длины волны оказываются тривиальным геометрическим эффектом работы навигатора – без «соударения» рентгеновского кванта с рассеивающим центром и, соответственно, без выбивания электрона отдачи. Эти представления отнюдь не противоречат результатам экспериментов, призванных проиллюстрировать разлёт продуктов комптоновского рассеяния – а именно, доказать, что рассеянный фотон и электрон отдачи вылетают одновременно, и что направления их разлёта находятся в согласии с законами сохранения энергии-импульса. В [12] дан критический обзор экспериментов подобного рода, и показана их полная бездоказательность.
В итоге, более адекватное объяснение особенностей рассеяния рентгеновских лучей даёт наша модель [12], согласно которой рентгеновские кванты не переносят импульс.
Об эффекте Мёссбауэра.
Эффект Мёссбауэра считается свидетельством о переносе импульса g-квантами. До открытия Мёссбауэра, наблюдение резонансного ядерного поглощения было затруднено – как считалось, из-за эффекта отдачи: g-квант, якобы, передаёт часть своего импульса как излучающему его ядру, так и поглощающему, отчего их совпадающие невозмущённые линии «разъезжаются» на величину, превышающую их ширины. Доказательством справедливости такого подхода считалось увеличение вероятности резонансного поглощения при допплеровской компенсации рассогласования линий излучателя и поглотителя. И, когда Мёссбауэр обнаружил резонансное поглощение при отсутствии допплеровской компенсации, а при условиях, когда ядра-излучатели и ядра-поглотители входили в состав кристаллических структур, находившихся при достаточно низкой температуре – был сделан вывод о том, что здесь отдача от g-кванта воспринимается не одиночным ядром, а всем кристаллом в целом, становясь при этом, практически, нулевой.
Однако, наш анализ [13] показал, что в не-мёссбауэровских случаях резонансного ядерного поглощения имела место селекция опытных данных: та их часть, которая не согласовывалась с концепцией отдачи от g-кванта – несомненно, замалчивалась. В лучшем согласии с опытными данными оказывается наша модель [13] – согласно которой, резонансному ядерному поглощению в обычных условиях препятствует не «эффект отдачи», а допплеровские смещения, обусловленные тепловыми колебаниями ядер в твёрдых телах. При достаточно низких температурах, когда размах тепловых колебаний ядер становится меньше длины волны g-излучения, допплеровские смещения становятся нулевыми из-за эффекта Лэмба-Дика – и имеет место мёссбауэровский режим. Из нашего подхода следует, что, у конкретного кристалла, переход в мёссбауэровский режим для различных длин волн g-излучения происходит при различных температурах – а не при одной и той же, дебаевской, как это следует из традиционного подхода. Именно наш подход лучше согласуется с опытом: чего стоит один лишь факт мёссбауэровского поглощения для перехода 14.4 кэВ у железа при температурах вплоть до 1046оК, хотя дебаевская температура у железа равна 467оК. Кроме того, из нашего подхода следует, что мёссбауэровские ширины определяются не естественными ширинами ядерных линий, а параметрами кристаллической решётки, которая в мёссбауэровском режиме является высокодобротным интерференционным фильтром. Следствием этого вывода является предсказание об анизотропии эффекта Мёссбауэра для монокристаллических образцов – что действительно имеет место. Любое объяснение этой анизотропии с позиций традиционного подхода является противоречивым, поскольку здесь для кристаллической решётки подразумевается абсолютная жёсткость, при которой отдача от g-кванта воспринимается «всем кристаллом» одинаково во всех направлениях.
В итоге, резонансное ядерное поглощение гораздо адекватнее объясняется на основе нашей модели [13], в которой g-кванты не переносят импульс, так что никакой «отдачи» у излучающих и поглощающих их ядер не происходит.