Если задаться вопросом: почему фотоны всех частот движутся в вакууме с одинаковой скоростью? То получается следующий ответ.

Потому что изменением массы фотона и его радиуса управляет закон локализации таким образом, что при увеличении массы фотона его радиус уменьшается и наоборот. Тогда для сохранения постоянства константы Планка при уменьшении радиуса частота должна пропорционально увеличиваться. В результате их произведение остаётся постоянным и равным . При этом скорость центра масс фотона (рис. 23) изменяется в интервале длины волны таким образом, что её средняя величина остаётся постоянной и равной (рис. 23).

Таким образом, постоянством константы Планка управляет один из самых фундаментальных законов классической физики (а точнее - классической механики) - закон сохранения кинетического момента. В современной физике его называют законом сохранения момента импульса. Это - чистый классический механический закон, а не какое - то мистическое механическое действие, как считалось до сих пор. Поэтому появление постоянной Планка в математической модели излучения абсолютно черного тела не даёт никаких оснований утверждать о неспособности классической физики описать процесс излучения этого тела. Наоборот, самый фундаментальный закон классической физики - закон сохранения кинетического момента как раз и участвует в описании этого процесса. Таким образом, планковский закон излучения абсолютно черного тела является законом классической физики. Существует и классический вывод формулы (205) Планка. Он базируется на корпускулярных представлениях о структуре фотонов.

Так как излучение абсолютно черного тела представляет собой совокупность фотонов, каждый из которых имеет только кинетическую энергию , то мы должны ввести в математическую модель закона максвелловского распределения кинетическую энергию фотона и тепловую энергию совокупности излученных фотонов

. (207)

Далее, мы должны учесть, что фотоны излучаются электронами атомов при их энергетических переходах. Каждый электрон может совершать серию переходов между энергетическими уровнями , излучая при этом фотоны разной энергии. Поэтому полное распределение объёмной плотности энергий излученных фотонов будет состоять из суммы распределений, учитывающих энергии фотонов всех энергетических уровней. С учетом изложенного, закон Максвелла, учитывающий распределения энергий фотонов всех ( ) энергетических уровней атома, запишется так

, (208)

где - главное квантовое число, определяющее номер энергетического уровня электрона в атоме.

Известно, что сумма ряда (208) равна

. (209)

Умножая правую часть формулы (209) на константу Планка мы получим главный множитель в формуле (205) Планка, описывающий закономерность изменения плотности фотонов в полости чёрного тела (рис. 107, a) от частоты фотонов или их длины волны (рис. 107, b)

. (210)

Таким образом, мы вывели закон излучения абсолютно черного тела, основываясь на чистых классических представлениях и понятиях, и видим полное отсутствие оснований полагать, что этот закон противоречит классической физике [1]. Наоборот, он является следствием законов этой физики. Все составляющие математической модели закона (210) излучения абсолютно черного тела приобрели давно присущий им четкий классический физический смысл.

Обратим особое внимание на то, что в спектре абсолютно чёрного тела присутствуют фотоны (рис. 20, 104) разных радиусов , а максимумы температур (2000 и 1500 град. С, рис. 104) формирует совокупность фотонов с определёнными радиусами, величины которых достаточно точно определяет формула Вина

. (211)

Например, максимум температуры 2000 С формирует совокупность фотонов с радиусами

. (212)

Это - невидимые фотоны инфракрасного диапазона и у нас сразу возникает возражение. Опыт подсказывает нам, что температуру 2000 С формируют видимые фотоны светового диапазона. Такая точка зрения - яркий пример ошибочности наших интуитивных представлений. Поясним её суть на следующем примере.

Солнечный морозный зимний день с температурой минус 30 град. Цельсия с хрустящим снегом под ногами. Обилие солнечного света формирует у нас иллюзию максимального количества световых фотонов, окружающих нас, и мы готовы уверенно констатировать, что находимся в среде фотонов со средней длиной волны (точнее теперь со средним радиусом) светового фотона (табл. 2). Но закон Вина (211) поправляет нас, доказывая, что мы находимся в среде фотонов, максимальная совокупность которых имеет радиусы (длины волн), равные (табл. 2).

(213)

Как видите, наша интуитивная ошибка более двух порядков. В яркий солнечный зимний день при морозе минус 30 градусов мы находимся в среде с максимальным количеством не световых, а инфракрасных фотонов с длинами волн (или радиусами) . Попутно отметим, что длины волн (радиусы) фотонов изменяются в интервале 15 порядков (рис. 20). Самые большие радиусы ( ) имеют фотоны реликтового диапазона (табл. 2), формирующие минимально возможную температуру вблизи абсолютного нуля, а самые маленькие ( ) - гамма фотоны (табл. 2) вообще не формируют никакую температуру. Формированием структуры фотонов и их поведением управляют 7 констант.

Представленная информация убеждает нас в справедливости формулы Вина (211) и мы можем найти радиусы фотонов, совокупность которых формирует второй максимум температуры (рис. 104).

. (214)

Как видно (212 и 214), с уменьшением температуры радиусы фотонов, совокупность которых формирует температуру, увеличиваются. Это значит, что температуру вблизи абсолютного нуля формируют фотоны, имеющие самые большие радиусы и мы сейчас убедимся в этом.

Считалось, что формула Вина (211) справедлива только для замкнутых систем (рис. 104). Однако, мы сейчас увидим, что она идеально описывает не только излучение абсолютно черного тела (рис. 104), как замкнутой системы, но и Вселенной – абсолютно незамкнутой системы (рис. 105).

Теоретическая зависимость плотности излучения Вселенной (рис. 105 – тонкая линия) подобна зависимости плотности излучения абсолютно черного тела (рис. 104, a) описываемого формулой Планка (205).

Максимум излучения Вселенной зафиксирован экспериментально при температуре (рис. 105, точка А) и имеет длину волны . Формула Вина (211) даёт такой же результат

(215)

Это яркое доказательство того, что закон Вина справедлив не только для замкнутых систем, таких, как абсолютно чёрное тело (рис. 107, a), но для абсолютно незамкнутых, таких, как Вселенная (рис. 105).

Рис. 105. Зависимость плотности реликтового излучения Вселенной от длины волны:

теоретическая – тонкая линия; экспериментальная – жирная линия

Чтобы найти источник максимума излучения Вселенной (рис. 105, точки А и 3), обратим внимание на то, что наблюдаемая нами Вселенная состоит из 73 процентов водорода, 24 процентов гелия и 3 процентов более тяжелых элементов. Это значит, что спектр Вселенной формируют фотоны, излучаемые в основном рождающимися атомами водорода. Известно также, что рождение атомов водорода сопровождается процессом сближения электрона с протоном, в результате которого электрон излучает фотоны.

Совпадение теоретической величины длины волны (рис. 105, точка 3) с её экспериментальным значением (рис. 105, точка А), доказывает корректность использования формулы Вина (208) для анализа спектра излучения Вселенной.

Фотоны с длиной волны обладают энергией

. (216)

Энергия соответствует энергии связи электрона с протоном в момент пребывания его на 108 энергетическом уровне (Приложение -1). Она равна энергии фотона, излучённого электроном в момент установления контакта с протоном и начала формирования атома водорода.

Процесс сближения электрона с протоном протекает при их совместном переходе из среды с высокой температурой в среду с меньшей температурой или, проще говоря, при удалении от звезды. Сближение электрона с протоном идёт ступенчато. Количество пропускаемых ступеней в этом переходе зависит от градиента температуры среды, в которой движется родившийся атом водорода. Чем больше градиент температуры, тем больше ступеней может пропустить электрон, сближаясь с протоном.

Естественно, что после формирования атомов водорода наступает фаза формирования молекул водорода, которая также должна иметь максимум излучения. Известно, что атомарный водород переходит в молекулярный в интервале температур .

Радиусы фотонов, излучаемых электронами атомов водорода при формировании его молекулы, будут изменяться в интервале:

; (217)

. (218)

Таким образом, у нас есть основания полагать, что максимум излучения Вселенной, соответствующий точке С (рис. 105), формируется фотонами, излучаемыми электронами при синтезе молекул водорода.

Однако на этом не заканчиваются процессы фазовых переходов водорода. Его молекулы, удаляясь от звезд, проходят зону последовательного понижения температуры, минимальная величина которой равна Т=2,726 К. Из этого следует, что молекулы водорода проходят зону температур, при которой они сжижаются. Она известна и равна . Поэтому есть основания полагать, что должен существовать ещё один максимум излучения Вселенной, соответствующий этой температуре. Длина волны фотонов, формирующих этот максимум, равна

. (219)

Этот результат почти полностью совпадает с максимумом в точке на рис. 109 и доказывает, что спектр излучения Вселенной формируется процессами синтеза атомов и молекул водорода, а также - сжижения молекул водорода. Эти процессы идут непрерывно и не имеют никакого отношения к так называемому Большому взрыву.

Как видно (211- 215), формула Вина (211) справедлива не только для замкнутых систем, каким является полость абсолютно чёрного тела (рис. 104, а), но и для незамкнутых, подобных Вселенной.