اجازه دهيد يک نگاه جديد به رفتار الکترومغناطيسي در ميدان گرانشي بيندازيم، اين نگرش مي تواند در حل اين معما که فوتون از چه ذراتي تشکيل شده، مفيد واقع گردد. همچنانکه مي دانيم يک موج الکترومغناطيسي از دو ميدان الکتريکي و مغناطيسي عمود بر هم تشکيل شده است که با سرعت خطي برابر با سرعت نور حرکت مي کنند. شکل زير

با توجه به توصيف امواج الکترومغناطيسي و نظريه هيگز و ترکيب اين دو نظريه به نتيجه بسيار جالبي خواهيم رسيد.

در اينجا دو ميدان داريم، يکي ميدان الکتريکي و ديگري ميدان مغناطيسي که با توجه يه نظريه هيگز، اين ميدانها توسط ذرات هيگز ايجاد مي شوند. اما در اينجا ميدانها متفاوتند، يکي ميدان ابکتريکي که توسط ذراتي ايجاد مي شوند که از خود، خواص الکتريکي بروز مي دهند و با سرعت خطي برابر سرعت نور منتقل مي شوند. اما علاوه بر سرعت خطي که در موج الکترومغناطيسي دارد، روي محور عمود بر آن نيز داراي حرکت است. لذا مجموع مسيري که اين ذرات در واحد زمان طي مي کند، بيشتر از سرعت نور است.

در اينجا سه نکته کاملاً مشهود و قابل تعمق است

 با توجه به اين اطلاعات به تعريف سي. پي. اچ. پرداخته و اصل سي. پي. اچ. را بيان مي کنيم. لازم به ذکر است که:

Vc>c   c, is speed of light

بنابراين سي. پي. اچ. داراي اندازه حرکت خطي برابر  mVc  مي باشد. شکل زير:

CPH اصل

پي. اچ. يک ذره بنيادي با جرم ثابت است که با مقدار سرعت ثابت حرکت مي کند. اين ذره داري لختي دوراني است. در هر واکنش بين اين ذره با ساير ذرات يا نيروها در مقدار سرعت آن تغييري داده نمي شود، بطوريکه:

gradVc=0 in all inertial frames and any space

When CPH has Spin, It calls Graviton

تشريح

بنابراين هر مقدار که از سرعت آن روي يک محور مختصات کاسته مي شود، به همان ميزان بر مقدار سرعت روي دو محور ديگر افزوده مي شود. يعني:

بعبارت ديگر مجموع مقدار شتاب هاي سي. پي. اچ. روي سه محور مختصات برابر با صفر است. حال دو سي. پي. اچ. را در نظر بگيريد که متوجه بار- رنگي و مغناطيس - رنگي يکديگر شده اند. شکل زير:

انرژي و جرم فوتون افزايش ميابد. شکل زير حرکت يک فوتون در حال سقوط در يک ميدان گرانشي را نشان مي دهد که با ورود گراويتونها به آن انرژي (جرم)، فرکانس و شدت ميدانهاي الکتريکي و مغناطيسي آن افزايش مي يابد.

بنابراين يک فوتون از تعدادي گراويتون تشکيل مي شود که داراي اسپين هستند. شکل زير:

همچنين فوتون داراي اسپين است. بنابراين هنگاميکه فوتون با سرعت نور حرکت مي کند، گرايتون هايي که فوتون را تشکيل داده اند داراي حرکتهاي زير مي باشند:

حرکت انتقالي برابر سرعت نور، زيرا فوتون با سرعت نور منتقل مي شود و اجزاي تشکيل دهنده آن نيز الزاماً با همين سرعت منتقل مي شوند.

حرکت دوراني (اسپين)، زيرا طبق اصل سي. پي. اچ. مقدار سرعت سي. پي. اچ. بيشتر از سرعت نور است و هنگاميه سي. پي. اچ. ها با يکديگر ادغام مي شوند و ساير ذرات را تشکيل مي دهند، مقداري از سرعت انتقالي آنها به اسپين تبديل مي شود.

و حرکت ناشي از اسپين فوتون، زيرا گراويتون ها در ساختمان فوتون هستند و از حرکت اسپيني فوتون سهم مي برند.

زير کوانتوم انرژي، جرم و نيرو

در فرآيند بالا نشان داده شد که چگونه گراويتونها وارد ساختمان فوتون شده و انرژي آنرا افزايش مي دهند. از طرفي ديگر مي دانيم که گراويتونها حامل نيروي گرانشي هستند. لذا بسادگي مشاهده مي شود که نيرو قابل تبديل به انرژي است. گراويتونهايي که به اين ترتيب تبديل به انرژي مي شوند.

در يک ميدان گرانشي، هنگاميکه فوتون بسمت آبي جابجا مي شود، گراويتون ها تبديل به انرژي مي شوند و زمانيکه فوتون بسمت قرمز جابجا مي شود، انرژي فوتون به گراويتون تبديل مي شود و و سرانجام با تباه شدن انرژي ، ماده و پادماده پديد مي آيد.  شکل زير:

اين زير کوانتوم داراي جرم است، پس جلوه ي ماده است، داراي اندازه حرکت است که بيان کننده ي انرژي است. همچنين داراي خواص بار-رنگي و مغناطيس - رنگي است. يک کوانتوم انرژي از تعدادي سي. پي. اچ. تشکيل مي شود و امواج الکترومغناطيسي ظاهر مي شوند.

 بار-رنگ و مغناطيس رنگ در امواج الکترومغناطيس معادلات

gradVc=0

داراي اسپين خواهند شد و مي توان نوشت:

gradVc=0 => a_xi+a_yj+a_zk=0

a_x=0

a_yj+a_zk=0

هنگاميکه:

a_y=0 => a_z is maximum. And a_y is maximum when a_z=0

فرض کنيم يک بار- رنگ در ساختمان فوتون همراه با يک پرتو الکترومغناطيسي روي محور y در حرکت است. اين بار-رنگ تحت تاثير ميدان مغناطيسي موجود (مغناطيس-رنگها) دائماً در حال شتاب روي اين محور است. بهمين دليل اسپين بار-رنگها دائماً در حال تغيير است و اين تغييرات از مقدار سرعت آنها روي همين محور تامين و تبديل مي شود. با افزايش اسپين، از مقدار سرعت روي محور y کاهش مي يابد و با کاهش اسپين بر مقدار سرعت روي همين محور افزوده مي شود و در صورتي که شدت ميدان گرانشي ثابت باشد، مانند فضاي بين ستارگان، سرعت نور ثابت خواهد ماند. بهمين دليل مشاهده مي کنيم که همانطور که نسبيت خاص تصريح کرده، مقدار سرعت نور در فضاي تهي نسبت به همه ي دستگاه هاي لخت ثابت و برابر c است.

Bc=BcmCosw(t-x/c)

که در آن Bc  مقدار مغناطيس-رنگ است و Bcm  مقدار ماکزيمم مغناطيس رنگ است. فرض کنيم يک فوتون شامل n بار - رنگ و  mمغناطيس - رنگ است که معادله ميدانهاي الکتريکي و مغناطيسي آن بصورت زير خواهد شد:

E=nEcmCosw(t-x/c)

B=mBcmCosw(t-x/c)

همجنانکه در بالا تشريح شد، هنگام سقوط فوتون در ميدان گرنشی، گراويتون ها خواص بار-رنگی و مغناطيس-رنگی از خود نشان می دهند. بهمين دليل بر شدت ميدانهای الکتريکی و مغناطيسی فوتون افزوده می شود. بنابراين يک رابطه ی تنگاتنگ بين گرانش و امواج الکترومغناطيسی وجود دارد. اما می دانيم که امواج الکترومغناطيسی از معادلات ماکسول پيروی می کنند. لذا وابستگی گرانش و امواج الکترومغناطيسی نيز بايد از معادله ای شبيه معادلات معادلات ماکسول تبعيت کند. سئوال اين است که اين معادله را چگونه می توانيم به دست آوريم؟

يکبار ديگر سقوط  فوتون را در ميدان گرانشي مورد بررسي قرار مي دهيم. محور قائم را در جهت شتاب گرانش در نظر مي گيريم. جهت حرکت نور بطرف پايين و با شتاب گرانش همجهت است. بنابراين جهت ميدان الکتريکي افقي (عمود بر جهت حرکت فوتون) خواهد بود. با سقوط فوتون، شدت ميدان الکتريکي افزايش مي يابد و بنابر نظريه سي. پي. اچ. همان مقدار تغييرات روي ميدان گرانش ايجاد خواهد شد. يعني تعدادي بار-رنگ از ميدان گرانش وارد ساختمان فوتون خواهند شد(شکل زير). توجه شود که مجموع انرژي فضايي که فوتون در آن حرکت مي کند و انرژي فوتون مقدار ثابتي است. بنابراين هر تغييري روي يکي از آنها برابر است با همان مقدار تغيير روي ديگري با علامت مخالف.

در اينجا دو تابع برداري داريم. يکي شدات ميدان گرانشي و ديگري شدت ميدان الکتريکي:

g and E

حال اگر عملگر

را بصورت ضرب برداري روي ميدان برداري گرانش اعمال کنيم، نتيجه يک ميدان برداري عمود بر جهت حرکت فوتون به دست مي آيد و خواهيم داشت:

هنگام سقوط فوتون، شدت ميدان الکتريکي نسبت به زمان افزايش مي يابد و به همان ميزان از تعداد بار-رنگهاي موجود در ميدان گرانش کاسته مي شود. جدول زير را که با توجه به شکل بالا تنظيم شده  ملاحظه کنيد:

Point A; Photon contains k₁ CPH

Point B; Photon contains k₂ CPH

k₂ > k₁

لذا به همين مقدار که بر تعداد سي. پي. اچ. هاي فوتون افزوده مي شود، از تعداد بار-رنگهاي ميدان گرانشي کاسته مي شود. اما اين تمام فرايند انجام شده نيست، زيرا ميدان الکتريکي تغيير مي کند و اين تغيير ميدان الکتريکي موجب تغيير ميدان مغناطيسي نيز مي شود، يعني:

لذا به همين ميزان نيز که بر شدت ميدان مغناطيسي افزوده مي شود، از تعداد گراويتوننهاي ميدان گرانشي کاسته مي شود.

اين پديده فرايند معکوسي نيز دارد، و آن مربوط به زماني است که فوتون در حال فرار از ميدان گرانشي است. هنگام فرار فوتون در ميدان گرانشي، جابجايي بسمت سرخ است که انرژي و در نتيجه شدت ميدان الکتريکي فوتون کاهش مي يابد. لذا تعدادي از بار-رنگها از ساختمان فوتون خارج شده و بر تعداد گراويتون هاي ميدان گرانشي افزوده خواهد شد. لذا خواهيم داشت:

در حالت کلي اگر بخواهيم معادلات ماکسول را براي فضاي واقعي که در آن آثار گرانشي نيز وجود دارد بنويسيم، بايد معادلات شش گانه ي زير را بکار ببريم:

هر فضايي که آثار گرانشي داشته باشد و امواج الکترومغناطيسي از آن عبور کند، شدت ميدانهاي گرانشي و مغناطيسي و در نتيجه انرژي آن تغيير خواهد کرد.