Любомир Т. Пировски, Никола Л. Пировски, Йорданка Стайкова-Пировска
Искам — мога — трябва (30) (Холистичен модел на здравето)

3.3 Светлината и свързания с нея цвят — Теорията на квантовата електродинамика (КЕД)

Светлината и свързания с нея цвят: Днес физическата природа на светлината, на свързания с нея цвят и на взаимодействието между светлината и веществото, или по-точно между светлината и електроните, се дава от Теорията на квантовата електродинамика (КЕД), която описва всички физични и химични явления свързани със светлината, с изключение на гравитацията и радиоактивността (Feynman Richrd P., QED The strange theory of light and matter, Princeton University, New Jersey, 1985; прев. Москва „Наука“, 1988). Според КЕД светлината съществува само във вид на частички и в действителност проявява свойствата на частички — фотони! Белият цвят е смес от различни цветове.

Видимата светлина е само част от редица честоти — γ (Hz), описвани с числа и свързани с дължината на вълната λ (см.) и с енергията на един фотон — Е (ерг) съгласно формулата на Планк: Е = h.γ = h.c / λ, където h = 6,62 × 10^–27 ерг. сек., а С = 3 × 10¹⁰ см/сек. С промяната на дължината на вълната, респективно на честотата, светлината се мени от радиоизлъчване (λ=от 10⁵ до 10 см.) към телевизионно излъчване (λ = 10⁻¹ см), към инфрачервено (топлинно) излъчване (λ = 10^–2 до 10⁻⁴ см.), към светлина с червен цвят (λ = 700 нм), към светлина със син цвят (λ = 450 нм), към светлина с виолетов цвят (λ=300 нм), към ултравиолетова светлина (λ = 250 до 100 нм), последвани от рентгеново излъчване (λ = 10–7 см.), от гама-излъчване (λ = 10⁻⁹ − 10⁻¹⁰см.) и космически лъчи (λ = 10⁻¹¹ − 10⁻¹² см.) И всичко това е „светлина“! При това в посока от λ=от 10⁵ към 10^–12 см., влиянието на светлината върху химическите връзки в молекулите на веществата започва от предизвикване на въртене на молекулите като цяло и вътремолекулярни колебания, преминава през електронно възбуждане и дисоциация на молекулите и стига до йонизация на молекулите и разкъсване на химическите връзки. При λ = 200 — 300 нм. е максимумът на инактивация на биологическите системи, а при λ = 300 — 450 нм. е налице фотореактивация, тоест синята светлина използвана не по-късно от един час след ултравиолетово облъчване, премахва някои от вредните ефекти на ултравиолетовата светлина. Същата фотореактивация се наблюдава и при кратко (над 0,001 сек.) използване на червената светлина, предхождаща инфрачервеното облъчване. При това в сила са двата основни закона на фотохимията: 1. Само погълнатата от молекулата светлина може да предизвика химическа реакция; 2. За химическо изменение на всяка молекула е необходим само един фотон (Smith K. C., Hanawalt P. C., Molecular Photobiology, Academic Press, New York and London, 1969, прев. „Мир“, Москва, 1972).

Според КЕД, освен че светлината се състои от частички, второ нейно важно свойство е частичното отразяване на монохроматичната светлина, като от единична (напр. стъклена) повърхност се отразяват средно 4% от падналите върху нея фотони, а ако има и втора повърхност, частичното отразяване ту се увеличава до 16%, ту съвсем изчезва в зависимост от раздалечеността им. При по-нататъшно увеличаване на отдалечеността между двете отразяващи повърхности, частичното отражение ще се увеличава до 16%, след което ще се връща до 0% — този цикъл ще се повтаря отново и отново без да затихва. Това явление се нарича "интерференция". След Нютон, частичното отразяване от две повърхности се е обяснявало с вълновата теория за светлината, основана на способността на вълните взаимно да се усилват или взаимно да се гасят (интерференция). Днес няма добър модел обясняващ частичното отразяване от две повърхности, а може само да се изчисли вероятността светлината да се отрази от дадена повърхност. Как фотоните „решават“ да се отразят или да преминат през повърхността е неизвестно. Може да се изчисли само вероятността за поведението на фотона, като „светлината върви на там където времето за изминаване на определена траектория е най-кратко, тоест средата на отразяващата повърхност е важната част за отражението на светлината, въпреки че то става от цялата му повърхност“ Ако се наруши (надраска) повърхността на отразяващата повърхност, тоест направи се дифракционна решетка в зависимост от дължината на вълната — λ, респективно от честотата — γ, и върху нея попадне бяла светлина, всеки монохроматичен цвят ще се отрази в различно направление (под различен ъгъл) и ще се възприема в зависимост от най-краткото време за достигане до възприемащото устройство (окото или фото-дедектора). Получава се цветна дъга в зависимост от ъгъла на зрение. При частичното отразяване от две повърхности, всяка повърхност отразява сама за себе си, но ако разстоянието (дебелината на слоя вещество) между тях стане такова, че двете повърхности да дават противоположно насочени отражения, то сумарно отражението изчезва. Природата е създала много и различни типове дифракционни решетки във вид на кристали (например от NaCl). Ако се върнем малко назад в изложението („хипервръзка“), отново се очертава интересна възможна взаимовръзка (водеща до „аура“), между хиперзвук, който възниква в резултат на конформационни изменения на отделните молекули в биохимичните процеси и създава дифракционна решетка в течнокристалното състояние на биомембраните, особено на клетъчните органоиди с характерната за техните мембрани висока електронна плътност, и биохемилуминисцента светлина, излъчвана в процесите на обмяната на вещества и енергия. В действителност фотоните не се отразяват от повърхността на огледалото — те взаимодействат с електроните във веществото като преминават от един електрон към друг, а отразяването или преминаването им е в резултат от това, че електронът поглъща фотон, след което изпуска нов фотон, тоест извършват се три основни действия, от които произтичат всички явления свързани със светлината и електроните: 1. фотонът лети от едно място към друго, тоест фотонът за който е известно, че се намира в дадения момент от времето в даденото място, има някаква резултантна по големина и посока стрелка — амплитуда, по която попада в друго място в друг момент от времето — P(A-B), чиято величина зависи от разликата между пространствените и времевите координати на двете точки; 2. електронът лети от едно място към друго по амплитуда — E (A-B), представляваща резултантна сума от различните пътища по които електрона може да попадне от т. A в т. B, като при това се отчита и неговата поляризация и маса; 3. електронът изпуска или поглъща фотон (извършва се обмен на фотони), като е без значение кое от двете става по-напред, а амплитудата на това взаимодействие е просто число, примерно равно на 0,1; понякога наричано „заряд“. При това е възможно електронът да излъчи фотон, да се предвижи назад във времето за да погълне фотон, след което да се придвижи отново напред във времето. Този движещ се назад във времето електрон има „положителен“ заряд, притегля се от електрона и се нарича „позитрон“. Той е пример за „античастица“. Това е всеобщо явление — всяка частичка в Природата има амплитуда на движение обратно във времето и следователно има античастица. Фотоните не се изменят при движението си назад във времето и затова те сами на себе си са античастици. Когато частица и античастица се сблъскат, те анихилират и образуват други частици. За разлика от фотоните, два електрона с еднаква поляризация не могат да се окажат в една точка на пространство-времето — това се нарича „принцип на забраната“. Той е в основата на разнообразието на химическите свойства на атомите. Протонът удържа „танцуващия“ около него електрон като обменя с него фотони. Когато един протон обменя фотони с един електрон — това е атомът на водорода. Когато два протона от едно ядро обменят фотони с два електрона (поляризирани в противоположни направления) — това е атомът на хелия. Тъй като електрона има само две състояния на поляризация, в атом където три протона от ядрото обменят фотони с три електрона (при литий), третия електрон е разположен по-далече от ядрото (заемайки възможно най-близкото място) и по-рядко обменя фотони. Такъв електрон по-лесно се откъсва от своето ядро под действието на фотоните на другите атоми. Много такива близко разположени атоми, лесно губят своя собствен електрон и се получава цяло „море от електрони“, към което ако се приложи слаба електрическа сила (фотони), него се образува поток от електрони, т.е. протича електрически ток. Водородът и хелият не отдават своите електрони на друг атом — те са изолатори, и т.н. Тези явления са резултат от сложно взаимодействие на огромно число обмени на фотони и интерференции. За най-важните възможности при тях, хората са въвели приближените понятия: „показател на пречупване“, „свиваемост“, „валентност“, „магнитен момент“ (1,00115965221 — характеризира отреагирането на електрона на външно магнитно поле). Ако електрическото или магнитното поле се променят достатъчно бавно, амплитудата на преместване на електрона на големи разстояния зависи от траекторията на неговия полет — най-важни са тези траектории, при малко изменение на които ъглите на амплитудите не се променят. В резултат — частичката не е задължително да лети по права линия. В класическата физика се предполага, че има полета, и че електроните се движат в тях така, щото някаква величина да приеме най-малкото значение. Физиците наричат тази величина „действие“ и формулират този закон като „принципа на най-малкото действие“ Това е пример как КЕД обяснява макроскопичните явления. Всъщност и при големите, и при микроскопичните мащаби, явленията се пораждат от взаимодействията между електроните и фотоните и се описват в крайна сметка от Квантовата електродинамика чрез концепцията за амплитудите. Според нея, вероятността за събитието е равна на квадрата на резултиращата стрелка (показваща какво единствено движение трябва да се извърши за да се попадне на дадено място), чиято дължина се определя чрез сумиране (съединяване)на отделните стрелки показващи всички възможни начини по които може да се извърши събитието, например за фотони — P (A-B) или за електрони — E (A-B). За целта, без да се променят направленията на стрелките, „главата“ на едната стрелка се съединява с „опашката“ на другата стрелка. Практически това се извършва като се рисува амплитудата (стрелката) на всеки начин за осъществяване на събитието, после се съединяват тези амплитуди, вместо обичайното събиране на вероятности, след което се умножават амплитудите, вместо умножаване на вероятностите.

По този начин Квантовата електродинамика (КЕД) обяснява и доказва такива явления като увеличаването и намаляването на вероятностите, отразяването на светлината от всички части на огледалото, разпространяването на светлината не по права линия и със скорост по-малка или по-голяма от обичайната скорост на светлината, движението на електроните назад във времето, внезапното разпадане на фотоните на електрон-позитронни двойки и т.н. (Р. Фейман).

Според нас това е част от съвременната база на Холистичната медицина!