Холографският модел на Вселената. Произходът на материята - 3

Вълнова интерференция. Свойства на интерферентните среди

Говорейки за факта, че светът е холограма, трябва да кажем няколко думи за това какво имаме предвид под този термин. Оптичната холография се основава на явлението интерференция на светлинните вълни, което ви позволява да създавате фиксирани обемни изображения. Самата холограма е материален носител или плоча, върху който се записва триизмерно оптично изображение, получено в резултат на интерференция на вълни. Когато казваме, че светът се разглежда като холограма, имаме предвид, че реалността е картина под формата на добавяне (интерференция) на много вълни.
Но първо, нека поговорим малко за самата интерференция и за свойствата на средата, в която се наблюдава моделът на интерференция. Интерференцията се наблюдава в резултат на добавянето на две или повече вълни, чиито честоти съвпадат. Ако в тази картина възникнат редувания на височини и понижения, които не се променят с времето, тогава говорим за стояща вълна. Тя възниква поради факта, че наслагващите се вълни имат еднакъв период и постоянно изместване на фазите на трептенията във всяка точка (кохерентни вълни). Стабилната интерференция може да се осъществи само при условие на кохерентност на вълните и това е най-важното условие за получаване на модел на интерференция на вълната. В стоящата вълна има точки, които остават неподвижни през цялото време. Такива точки се наричат възли на вместването.
Изображението по-долу показва различни модели на интерференция на две вълни в зависимост от честотата на трептенията и разстоянията между центровете на трептенията. Тъмните места на тези картини са свързани с точките, в които настъпва затихване на трептенията, а светлите - с усилване на амплитудата поради усилване на трептенията. Затихването на вибрациите на някои места и усилването на други по време на интерференцията на вълните не са свързани с преобразувания на вибрационната енергия. В точки, в които вибрациите от две вълни се отменят взаимно, енергията на вълните не се превръща в други форми,  например в топлина. Всичко се свежда до преразпределението на енергийния поток в пространството, така че минимумите на вибрационната енергия на някои места се компенсират от максимумите в други, напълно в съответствие със закона за запазване на енергията.
Наблюдението на интерференцията от две вълни, както е на фигурата по-долу, е най-простият случай на увеличаване на трептения. Много по-сложни и красиви модели на интерференция се получават, когато се добавят три или повече трептения.
Тези фигури показват картина на възлови линии, разчленяващи повърхността на плочата по време на нейните вибрации. Появата на фигурите зависи от формата на плочата и позицията на неподвижните точки, както и от това къде прекарвате лъка.

Интерференции на две вълни в зависимост от честотата на трептенията и разстоянието между центровете на трептене. Тъмните места се образуват поради затихването на вибрациите, а светлите места се свързват с усилването на амплитудата в резултат на наслагване на вълни.

Малко по-късно д-р Ханс Йени подобрил експеримента на Хладни. Той наблюдавал интерференция не само в плоскости, но и в обемни варианти. За да проведе експериментите си, Йени създава специален апарат, който той нарича тоноскоп. Той получил геометрията на звуковите вибрации, използвайки тънки контейнери, пълни с различни неща: пясък, мокър гипс и различни видове течности, състоящи се от фино разделени среди. Докато е в покой, суспензията от най-малките частици се разпределя равномерно по целия обем на течността и водата става мътна. Когато контейнерът бил приведен във вибрационно движение с различни честоти и амплитуди, частиците в течността се сгъват в подредени и ясно видими геометрични шарки с двумерна и триизмерна структура. А интерференцията на вълните Йени получил във вибрираща капчица вода, съдържаща малки частици суспендирана материя. Тези частици образуват триизмерни звезди, двойни тетраедри в кръгове и много други фигури. Колкото по-висока е честотата на трептене, толкова по-сложни са фигурите.
Съвременните изследователи на явлението интерференция допълнително усложняват експериментите. Вместо големи твърди частици сега се използват различни суспензии от фино дисперсирани вещества, потоци пара или дим и др.
И винаги се получават невероятни модели, представляващи картина на интерференционни полета, като на долната фигура.
Нека да видим как се получават такива красиви модели на интерференция. Както вече споменахме, феноменът на интерференцията се наблюдава по време на наслагването на кохерентни (идентични) вълни. Източникът на вибрации са звуковите вълни. В нашия случай, независимо дали става въпрос за плоча или капка вода, пространството е затворено. Следователно вълните, участващи в интерференцията, се образуват поради вълната, разпространяваща се от източника на трептене и вълните, отразени от границата на пространството. Изграждането на правилните геометрични шарки зависи от честотата на трептенията и големината на пространството, но само когато цяло число от полувълни се подрежда в пространството, наблюдаваме явлението интерференция.
Осцилациите в плочата или вътре в пространството създават вълни, които, интерферирайки помежду си, създават стабилни вълнови модели. Разглеждайки получените картини, виждаме, че частици се натрупват на места, където няма вибрация. Такива региони се образуват поради затихването на вибрациите и съответстват на минималните стойности на енергията. Обратно, регионите на пространството, в които се получава усилване на амплитудата в резултат на наслагване на трептения, не съдържат частици. Самото пространство сякаш ги изтласква от тези места. Следователно, благодарение на най-малките частици, можем да наблюдаваме сложна картина на интерференция, създадена от вибрационни процеси.
Така установяваме, че интерференционните минимуми, при които се натрупват малки частици, са енергийно по-изгодни. Следователно, частиците са склонни да заемат областта с минималната потенциална енергия. На местата на максимуми на интерференция се появяват потенциални бариери, които не позволяват на частиците да се движат свободно в пространството. При липса на трептения, малките частици могат свободно да проникват в пространството, като запълват равномерно целия обем. Но максимумите на интерференцията създават „непреодолима“ бариера за проникналите частици, следователно те се натрупват само на местата на минимуми на интерференция.

Енергийната структура на сложните интерференционни полета

Още веднъж искам да обърна внимание на факта, че затихването на трептенията на някои места и усилването на други по време на интерференцията на вълните не са свързани с никакви трансформации на енергията на трептенията. В точки, в които вибрациите от две вълни се неутрализират взаимно, енергията на вълните не се превръща в други форми. Всичко се свежда до преразпределяне на енергийния поток в пространството, така че минимумите на вибрационната енергия на някои места се компенсират от максимумите на други, в съответствие със закона за запазване на енергията.
По този начин интерференционният модел в резултат на най-малките частици отразява енергийната структура на пространството или средата. Следователно, когато в средата възникват вибрационни процеси, тогава в същото време възниква пространствена структура в нея, т.е. появяват се области с различни потенциални енергии. Тази структура оказва значително влияние върху разпределението на чужди частици в средата.
А сега си представете, че в такава вибрираща среда ще се разпространяват чужди частици или вълни. Естествено, енергийната структура на такова пространство ще има значително влияние върху тяхното движение. Досега изследвахме ефекта на вибрационна среда върху неподвижни или дифузни частици. В същото време видяхме, че светлите места или местата на натрупване на частици съответстват на потенциалните минимуми. А тъмните места са потенциални максимуми, в които частиците не могат да бъдат в покой. Следователно, на "светли" места (линия от възли) движеща се частица ще премине без загуба на енергия. В същото време, в тъмните зони на интерференционния модел частицата ще се забави и ще се измести към потенциални минимуми, т.е. местата на максимумите на интерференция създават „препятствия“ за нея, нещо като триене. В този случай линиите на възлите могат да се разглеждат като вълноводи, по които частицата се разпространява без загуба на енергия. А тъмните зони представляват потенциални бариери за преминаването на частиците. Подобна картина ще се наблюдава в такава вибрираща среда и при преминаването на вълните. Чрез вълноводите (линия от възли) вълната преминава без загуба на енергия, а преминавайки през енергийните максимуми, вълната ще загуби енергия.
Така виждаме, че интерференцията сама по себе си е доста интересно явление. Но от особено значение е появата в пространството на енергийната структура за сметка на вътрешните полета на вибрация. Тъй като тази структура е в състояние да окаже влияние върху всички обекти, разположени или движещи се в нейното пространство. Сега, знаейки свойствата на интерференционните полета, можем да разгледаме как реалността на света се формира под формата на холограма, каква роля играят структурата на пространството и материята в нея.