В статье предложена новая гипотеза, согласно которой фотон и электрон представляют собой состояния одной элементарной сущности — завихрений квантового поля различной плотности, что обеспечивает унифицированное объяснение корпускулярно-волнового дуализма. Предмет исследования — фундаментальная природа электромагнитных явлений; цель — устранение противоречий модели свободных электронов в металлах (непрерывность тока без потери частиц) и неясности механизма двойственной природы квантовых объектов.

Методология включает теоретический анализ спектральных характеристик (короткие волны — корпускулярные свойства), аналогии с молнией и искрами (синий/ультрафиолетовый спектр как переход состояний высокой плотности) и концептуальное моделирование: низкая плотность порождает фотон (волновое поведение, излучение при атомных переходах), высокая — электрон (масса, заряд, генерация in situ под магнитным катализатором)

Результаты демонстрируют новизну подхода: дуализм объясняется градиентом плотности без дополнительных постулатов, ток в проводниках — локальным формированием электроноподобных завихрений, переходы фотон ↔ электрон — наблюдаемыми процессами (лампа накаливания). Выводы имеют значение для квантовой теории поля и разработки энергоэффективных технологий преобразования энергии.

Современные технологии обеспечивают эффективную генерацию, накопление и применение фотонов и электрической энергии, однако фундаментальная природа этих явлений остается предметом интенсивных научных дискуссий. Одной из ключевых проблем является неясность онтологии корпускулярно-волнового дуализма: квантовые объекты проявляют как корпускулярные, так и волновые свойства в зависимости от условий эксперимента, но механизм этой двойственной природы не до конца понятен.

Теория свободных электронов в металлах содержит внутренние противоречия: электроны считаются слабо связанными с ядрами, но модель не объясняет бесконечное поддержание тока в проводнике, например в меди, при воздействии магнитного поля без потери электронов. Это ставит под сомнение классическое представление о непрерывном потоке электронов.

В данной статье развивается концепция единства фотона и электрона как состояний одной элементарной сущности — квантового поля с различной плотностью завихрений. Фотон возникает при низкой плотности, проявляя волновые свойства и отвечая за излучение при переходах атомных уровней, тогда как электрон формируется при высокой плотности завихрений, обладая массой и электрическим зарядом, что объясняет ток в проводнике под магнитным воздействием.

Это предложение объясняет корпускулярно-волновой дуализм, непрерывность тока — за счет генерации электроноподобных состояний in situ возбуждёнными атомами в проводнике, — а также переходы фотон ↔ электрон, например в лампе накаливания. Магнитное поле действует как катализатор, а энергия поступает из механического воздействия. Плотность завихрений определяет частоту колебаний: высокая — коротковолновое излучение (синий свет, частица), низкая — длинноволновое (красный свет, волна).

Таким образом, предлагаемая гипотеза устраняет пробелы стандартной модели, объединяя корпускулярно-волновую природу фотона и электрона в единую теоретическую концепцию электромагнитных явлений.

Косвенные подтверждения предложенной гипотезы выявляются при анализе длины волны света фотонов: корпускулярные свойства проявляются особенно ярко при коротких волнах — ультрафиолете, рентгеновском и гамма-излучении, где фотон демонстрирует повышенную "плотность" энергии. Аналогично, цвет молнии или электрической искры для человеческого глаза сдвинут в синий спектр, близкий к ультрафиолету, что отражает сине-фиолетовое свечение плазмы при температурах до 30 000 °C с существенной долей невидимого ультрафиолета. Это наблюдение косвенно поддерживает идею единства фотона и электрона как состояний одной частицы в разных условиях плотности завихрений.​

Дополнительным аргументом служит вопрос о фотонах, испускаемых проводником при генерации электрического тока: в отличие от атомных переходов, где фотоны явно наблюдаются, в металле ток поддерживается непрерывно без видимого излучения, что согласуется с гипотезой in situ формирования электроноподобных состояний высокой плотности. В молнии или искре возбуждение приводит к частичному переходу этих состояний в фотоноподобные с коротковолновым спектром, подтверждая взаимосвязь. Таким образом, спектральные характеристики искр и излучений демонстрируют градиент свойств от волновых (длинные волны) к корпускулярным (короткие волны), устраняя противоречия стандартной модели.

В статье предложена и обоснована новая гипотеза, согласно которой фотон и электрон представляют собой состояния одной элементарной частицы — завихрения квантового поля различной плотности, что устраняет противоречия стандартной модели в объяснении корпускулярно-волнового дуализма и непрерывности электрического тока в проводниках. Полученные результаты подтверждают единство этих явлений: низкая плотность соответствует волновому поведению фотона (длинные волны, излучение при атомных переходах), высокая — корпускулярным свойствам электрона (масса, заряд, генерация in situ под магнитным воздействием). Косвенные подтверждения выявлены в спектральном анализе: корпускулярные свойства усиливаются при коротких волнах (ультрафиолет, рентген, гамма), а цвет молнии и искр (синий, близкий к ультрафиолету) отражает переход состояний высокой плотности в фотоноподобные.​

Гипотеза согласуется с поставленными задачами: объясняет дуализм без дополнительных постулатов, непрерывность тока за счет локальной генерации электроноподобных завихрений атомами проводника и переходы фотон ↔ электрон (например, в лампе накаливания), где магнитное поле выступает катализатором. Новизна подхода заключается в унифицированном описании электромагнитных явлений через градиент плотности завихрений, определяющий частоту колебаний и спектральные характеристики, что устраняет пробелы теории свободных электронов.

Предлагаемая концепция обладает практическим значением для разработки энергоэффективных технологий генерации и преобразования энергии, а также для переосмысления квантовых процессов в плазме и твердых телах. Дальнейшие исследования целесообразно направить на математическое моделирование завихрений квантового поля, экспериментальную верификацию спектральных переходов в проводниках и численное подтверждение гипотезы в рамках квантовой теории поля.