ELECTROMAGNETIC ENERGY QUANTIZATION: A MECHANICAL INTERPRETATION OF THE DISCRETE NATURE OF RADIATION

ABSTRACT (English)
In standard modern physics the quantization of electromagnetic energy is introduced as a
fundamental postulate through the Planck relation E = h ν.
Within this framework electromagnetic radiation is described as being composed of elementary
particles, photons, whose energy is proportional to the frequency of the radiation.
In the present work an alternative physical interpretation of electromagnetic energy quantization
is proposed based on a model in which space is treated as a real superfluid medium. In this
framework electromagnetic waves are interpreted as elastic perturbations of the medium and their
propagation is described in terms of coupled deformations of polarization and vorticity of the
superfluid.
It is shown that such perturbations may spontaneously organize into stable localized structures,
which can be interpreted as electromagnetic solitons. The quantization of energy then emerges as
a consequence of the dynamical stability of these configurations of the medium.
Within this perspective the photon is not regarded as a fundamental elementary particle but can
be interpreted as an electromagnetic soliton of the superfluid space, i.e. a localized and stable
perturbation of the medium that transports energy and momentum.

ABSTRACT (Italiano)
Nel modello standard della fisica moderna la quantizzazione dell’energia elettromagnetica viene
introdotta come postulato fondamentale attraverso la relazione di Planck: E = h ν.
In questa prospettiva la radiazione elettromagnetica è descritta come composta da particelle
elementari, i fotoni, la cui energia è proporzionale alla frequenza della radiazione.
Nel presente lavoro viene proposta una diversa interpretazione fisica della quantizzazione
dell’energia elettromagnetica basata sul modello dello spazio come mezzo superfluido reale. In
questo quadro le onde elettromagnetiche sono interpretate come perturbazioni elastiche del
mezzo e la loro propagazione è descritta in termini di deformazioni accoppiate di polarizzazione e
vorticità del superfluido.
Si mostra come tali perturbazioni possano organizzarsi spontaneamente in strutture localizzate
stabili, interpretabili come solitoni elettromagnetici. La quantizzazione dell’energia emerge allora
come conseguenza della stabilità dinamica di tali configurazioni del mezzo.
In questa prospettiva il fotone non è una particella elementare fondamentale ma può essere
interpretato come un solitone elettromagnetico del superfluido dello spazio, ovvero una
perturbazione localizzata e stabile del mezzo che trasporta energia e quantità di moto.