Все СИЛЫобразуются только вследствие оказания взаимодействующими телами взаимного СОПРОТИВЛЕНИЯ при их относительном ДВИЖЕНИИ или СТАТИКЕ. В первом случае это проявление механизма ИНЕРЦИИ (определение МАССЫm1a1=m2a2, что справедливо также при ДВИЖЕНИИ ОДНОГО ТЕЛА и НЕПОДВИЖНОСТИ ДРУГОГО ТЕЛА вследствие его ОГРОМНОЙ ИНЕРЦИИ – ТЕЛА ОТСЧЁТА, с которым связана СИСТЕМА ОТСЧЁТА). СФОРМИРОВАННЫЕ таким образом СИЛЫмогут ПОДДЕРЖИВАТЬСЯ в СТАТИКЕ также при оказании СОПРОТИВЛЕНИЯ вследствие наличия ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ взаимодействия НЕОДВИЖНЫХ-ОСТАНОВИВШИХСЯ тел (например, действие сил УПРУГОСТИ). Таким образом, возможно всего ДВА МЕХАНИЗМА образования СИЛ – ДИНАМИЧЕСКИЙ и СТАТИЧЕСКИЙ, причём второй НЕВОЗМОЖЕН без первого.
Как известной, РАБОТА СИЛЫв классической физике определяется как A=F·S, где F – величина СИЛЫ, действующей по НАПРАВЛЕНИЮ ПУТИ S. Очевидно, этот случай не учитывает действия СТАТИЧЕСКОЙ (НЕПОДВИЖНОЙ, ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ) силы, которая также совершает РАБОТУ через ПРЕОБРАЗОВАНИЕ других форм ЭНЕРГИИ: например, держа НЕПОДВИЖНО груз в вытянутой руке, мы совершаем преобразование энергии ХИМИЧЕСКИХ процессов в организме в СТАТИЧЕСКУЮ МЕХАНИЧЕСКУЮ энергию. На самом деле, общеизвестное выражение для РАБОТЫтакже НЕКОРРЕКТНО и при действии сил в ДИНАМИКЕ! Поясним сказанное на примере. Пусть одно тело массой m1=1 кг падает в поле тяжести Земли с высоты h1=10 м, другой тело массой m2=10 кг падает с высоты h2=1 м с нулевыми начальными скоростями, без учёта сопротивления среды. Какова в обоих случаях совершаемая РАБОТА? Для классической ортодоксальной физики ответ очевиден – в обоих случаях РАБОТЫравны A= m1gh1=m2gh2=100 Дж и равны приобретаемой телами КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ A= m1gh1=m2gh2=m1v12/2=m2v22/2. Но давайте посчитаем приобретаемые телами ИМПУЛЬСЫпо известным КИНЕМАТИЧЕСКИМ или ДИНАМИЧЕСКИМ соотношениям для нашего простейшего случая (РАВНОУСКОРЕННОЕ движение с НУЛЕВОЙ НАЧАЛЬНОЙ СКОРОСТЬЮ без учёта СОПРОТИВЛЕНИЯ СРЕДЫ): v=gt, mv=mg·t (F=mg), h=gt2/2, mv=m√(2gh), откуда m1v1=14 кг·м/с, m2v2=45 кг·м/с! Таким образом, приобретаемые телами ИМПУЛЬСЫсущественно РАЗНЫЕ - во втором случае совершаемая РАБОТА будет более чем в 3 раза БОЛЬШЕ! Значит, общепризнанный ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ - НЕВЕРЕН, как полученный чисто МАТЕМАТИЧЕСКИМИ приёмами без учёта ФИЗИЧЕСКИХ соображений. Из приведённых формул видно, что эквивалентом РАБОТЫв СТАТИЧЕСКОМ и ДИНАМИЧЕСКОМ случаях должна быть величина dA=Fdt, A=∫F(t)dt, при этом ДИНАМИЧЕСКАЯ работа A=∫F(t)dt=∫d(mv)=∫mdv+∫udm – частный случай общего соотношения (вторая составляющая – работа РЕАКТИВНОЙ СИЛЫ). Упомянем здесь, что НЕПОЛОН и классический ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА, поскольку не учитывает возможные СВЯЗИ между материальными точками, а значит, возможность взаимных ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ПОСТУПАТЕЛЬНОГО и ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЙ: m1(v1+ω1r1) + m2(v2+ω2r2) = сonst.
|
|
КИНЕТИЧЕСКАЯ энергия, как и ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ, определяется в общем случае в АБСОЛЮТНОЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЁТА, существование которой обусловлено ВЗАИМНЫМ (ОТНОСИТЕЛЬНЫМ) и/или НЕРАВНОМЕРНЫМ движением МНОГИХ ТЕЛ (ЧАСТИЦ) – в частности, таковы соответственно широко распространённые ВРАЩЕНИЕ и КОЛЕБАНИЯ (к последним относится и УПРУГАЯ ДЕФОРМАЦИЯ тел, в реальности имеющая место при ЛЮБОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ). Есть только ОДНО ИСКЛЮЧЕНИЕ из правила - рассматриваемое сегодня в КЛАССИЧЕСКОЙ МЕХАНИКЕ в единственном числе ПОСТУПАТЕЛШЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ тела как ЕДИНОГО ЦЕЛОГО (БЕЗ ДЕФОРМАЦИИ), чего НИКОГДА НЕТ в действительности! Поэтому постулат о принципиальной УСТРАНИМОСТИ РАВНОМЕРНОГО ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ (ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ ИНЕРЦИАЛЬНЫХ СИСТЕМ ОТСЧЁТА) вводится в официальной науке СОВЕРШЕННО НЕОБОСНОВАННО. Например, ПОСТОЯННЫЙ ТОК в проводнике – НЕУСТРАНИМ выбором СИСТЕМЫОТСЧЁТА, поскольку если она НЕПОДВИЖНА относительно ТОКА, то в неё начинают ДВИГАТЬСЯ ИОНЫКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЁТКИ проводника (УСТРАНИМЫМ можно считать только СВОБОДНОЕ ДВИЖЕНИЕ «ЗАРЯЖЕННОЙ» ЧАСТИЦЫили их ПОТОКА как ЕДИНОГО ЦЕЛОГО, чего НИКОГДА НЕТ в действительности). С учётом сказанного нельзя считать АБСОЛЮТНО выполняющимися и все ЗАКОНЫНЬЮТОНА: о ПЕРВОМ ЗАКОНЕ НЬЮТОНА уже было сказано выше, ВТОРОЙ – НЕ ВЫПОЛНЯЕТСЯ относительно ДВИЖЕНИЯ ЦЕНТРА МАСС многих тел, ТРЕТИЙ – НЕ ВЫПОЛНЯЕТСЯ из-за КОНЕЧНОЙ СКОРОСТИ распространения ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ (непосредственно МЕЖДУ ТЕЛАМИ или посредством ВОЛН в некоторой ПРОМЕЖУТОЧНОЙ СРЕДЕ), их следует рассматривать лишь как допустимое в определённых условиях удобное ПРИБЛИЖЕНИЕ (например, при МАЛЫХ СКОРОСТЯХ-УСКОРЕНИЯХ).
|
|
В завершение добавим, что мироздание в его ЦЕЛОСТНОСТИ невозможно понять без признания того факта, что действующие в нём ЗАКОНОМЕРНОСТИ - те же, что присущи ЖИВЫМ организмам (причём это предмет не только БИОФИЗИКИ!). Поскольку Сотворивший всё – Живой. Так, ФРАКТАЛЬНОСТЬ (ВЛОЖЕННОСТЬ) разных УРОВНЕЙ организации аналогична устройству любого ОРГАНИЗМА из живых КЛЕТОК и самих КЛЕТОЧНЫХ СТРУКТУР. В прироже всегда присутствует ПАРНОСТЬ (ДУАЛЬНОСТЬ) однотипных структур-процессов (библейское «каждой твари по паре», что касается например ПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ и ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ). Формы ГЕНОВ, самих ОРГАНИЗМОВ и природных ЯВЛЕНИЙ наводят на мысль о всеобщности ВИХРЕВОГО движения, причём РОСТ и РАЗВИТИЕ живых ОРГАНИЗМОВ связаны с формами-структурой ГЕНОВ (не только общеизвестными механизмами, но и будто некий ПОТОК, проходя через ГЕНЫи обретая определённую ФОРМУ, формирует любой ОРГАНИЗМ путём отложения ВЕЩЕСТВА). Механизм АДАПТАЦИИ вследствие ПЕРИОДИЧНОСТЕЙ процессов (по степени усложнения это КОЛЕБАНИЯ, ВОЛНЫ, ВИХРИ) приводит к ФЛУКТУАЦИЯМ (ШУМАМ) и КВАНТОВАНИЮ на РАЗНЫХ УРОВНЯХ мироздания (не только на МИКРОСКОПИЧЕСКОМ, как сегодня утверждается – например, КВАНТУЮТСЯ орбиты небесных тел, рукава спиральных галактик и др., поскольку они имеют ОПРЕДЕЛЁННЫЕ УСТОЙЧИВЫЕ величины). Причём всё УПРАВЛЯЕМО. В природе нет КОНКУРЕНЦИИ и есть СОТРУДНИЧЕСТВО, поскольку НЕТ АБСОЛЮТНО ОДИНАКОВЫХ объектов, при этом каждый занимает СВОЮ НИШУ. Каждый процесс-явление обусловлен сразу СОВОКУПНОСТЬЮ (точнее, СИСТЕМОЙ) НЕПРОТИВОРЕЧИВЫХ ФАКТОРОВ: например, образования ВИХРЯ (СМЕРЧА) нельзя объяснить каким-то ОДНИМ МЕХАНИЗМОМ - в его ФОРМИРОВАНИИ и РАЗВИТИИ участвуют одновременно ДАВЛЕНИЕ, ТЕМПЕРАТУРА внешней среды, ГРАВИТАЦИЯ, ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ и МАГНИТНОЕ ПОЛЯ и др, причём они могут как ДОПОЛНЯТЬ, так и ОГРАНИЧИВАТЬ друг друга. Такая ТОНКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ и УПРАВЛЕНИЕ свойственны ЖИВОЙ природе, созданной Гениальным Изобретателем и Конструктором.
|
|
Несколько слов о ФАЗОВЫХ СОСТОЯНИЯХ материи (ВЕЩЕСТВА, ПОЛЯ): всякий РАСПАД требует ПОТРЕБЛЕНИЯ энергии извне, а самопроизвольный СИНТЕЗ – ВЫДЕЛЯЕТ энергию, поскольку образуется более УСТОЙЧИВАЯ СТРУКТУРА (возможно, с ВЫДЕЛЕНИЕМ или ПОГЛОЩЕНИЕМ ВЕЩЕСТВА - всё это общеизвестно). Таким образом, САМОПРОИЗВОЛЬНО будут идти процессы КОНДЕНСАЦИИ-ИМПЛОЗИИ (возможно, под влиянием внешнего ДАВЛЕНИЯ среды). При этом ТВЁРДЫЕ фазы (структуры, формы, среды) дают СТАБИЛЬНОСТЬ, ТЕКУЧИЕ (СЖИМАЕМЫЕ или НЕСЖИМАЕМЫЕ – ГАЗ и ЖИДКОСТЬ соответственно) – ИЗМЕНЯЕМОСТЬ и УПРАВЛЯЕМОСТЬ (последнее более выражено). Могут преобладать и ЖИДКО-КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ формы – ИЗМЕНЯЕМЫЕ и УПОРЯДОЧЕННЫЕ (ДИНАМИЧЕСКАЯ РЕШЁТКА). С СОСТОЯНИЯМИ (ФОРМАМИ, СТРУКТУРАМИ, ФАЗАМИ) материи связаны определённые её ТИПЫДВИЖЕНИЯ – ПОТОКОВОЕ или/и КОЛЕБАТЕЛЬНОЕ (соответственно ТВЁРДЫЕ и ТЕКУЧИЕ). Так, СИЛЬНО РАЗРЕЖЕННЫЙ ГАЗ может двигаться лишь ПОТОКОМ (возможны и ПРОДОЛЬНЫЕ ВОЛНЫ, но они СЛАБО распространяются-передаются), ТВЁРДОЕ ТЕЛО – только ПРОДОЛЬНОЙ или/и ПОПЕРЕЧНОЙ ВОЛНОЙ (КОЛЕБАТЕЛЬНО), а в ЖИДКОСТИ сильно проявляются ОБА ТИПА ДВИЖЕНИЯ материи. Вообще, подумайте на досуге, какой из этих ДВУХ ТИПОВ ДВИЖЕНИЯ первичен в мироустройстве, например, рассматривая КОЛЕБАНИЯ-ВОЛНЫсердца и ЗАМКНУТОЕ-КРУГОВОЕ ДВИЖЕНИЕ крови (например, у Шаубергера СЕРДЦЕ выступает как СИНХРОНИЗАТОР движения крови, а НАСОСНУЮ функцию обеспечивают ДРУГИЕ МЕХАНИЗМЫ, поэтому ответ НЕОЧЕВИДЕН!). И не подобны ли КОЛЕБАНИЯ ЧАСТИЦ вещества КОЛЕБАНИЯМ СЕРДЦА вследствие их ПЕРИОДИЧЕСКОГО ЗАПОЛНЕНИЯ-ОТКАЧИВАНИЯ некой ПРАМАТЕРИЕЙ, а не простого СМЕЩЕНИЯ ЧАСТИЦ (есть разница между ТРЯСТИ и НАПОЛНЯТЬ-ОПУСТОШАТЬ – в первом случае имеем ДВИЖЕНИЕ, а во втором ИЗМЕНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ)? Ведь КАЧЕСТВО тел определяется больше их СТРУКТУРОЙ и СОСТОЯНИЕМ - НАБОРОМ и РАСПОЛОЖЕНИЕМ ЭЛЕМЕНТОВ, а не их ВЗАИМНЫМ ДВИЖЕНИЕМ, поэтому СОСТОЯНИЕ (с КОЛЕБАНИЯМИ) может быть ПЕРВИЧНО по отношению ко второму. Ответ тоже НЕТРИВИАЛЕН и может быть напрямую связан с природой ТЕМПЕРАТУРЫтел-среды! То есть является ли причиной ТЕПЛА именно ДВИЖЕНИЕ ЧАСТИЦ ВЕЩЕСТВА, или же это результат действия ДРУГОЙ СУБСТАНЦИИ?. Это не призыв к возрождению теории ТЕПЛОРОДА, а целесообразность рассмотрения явлений СВЕЖИМ (СОВРЕМЕННЫМ) взглядом, учитывая ПРОТИВОРЕЧИВОСТЬ современной науки. В общем, каждый должен сам пройти Шаубергеровским путём – «Понять и Копировать Природу». Тем более что сегодня многое ЗАМАЛЧИВАЕТСЯ или СКРЫВАЕТСЯ в разных целях при характерном МАТЕМАТИЧЕСКОМ подходе к явлениям (на самом деле ПЕРВИЧНА ФИЗИКА, а МАТЕМАТИКА может что УГОДНО, если это по видимости не противоречит ЛОГИКЕ – см. выше; ОДНИ РЕЗУЛЬТАТЫможно МАТЕМАТИЧЕСКИ доказать СОВЕРШЕННО РАЗЛИЧНЫМИ ПУТЯМИ, и задача ФИЗИКИ – ВЫБРАТЬ правильное РЕШЕНИЕ).
ОСНОВНОЙ ВЫВОД: современная ОРТОДОКСАЛЬНАЯ ФИЗИКА находится ещё в начале своего пути, а с учётом множества ЗАБЛУЖДЕНИЙ, требующих исправления – отброшена назад на неопределённое время. Что, впрочем, только на руку многим мошенникам от науки (здесь не говорится о ТЕХНИКЕ и ТЕХНОЛОГИЯХ, развивающиеся в основном ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО с использованием ЭМПИРИЧЕСКИХ, ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИХ теорий и моделей). Нас учат РАБОТАТЬ, не вникая в ПРИРОДУ вещей. Поэтому мы, как РЕМЕСЛЕННИКИ, в итоге имеем то, что имеем – МАЛО СВЯЗАННЫЕ между собой различные ОБЛАСТИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ человека в НЕСВОЙСТВЕННЫХ природе МАСШТАБАХ могут как УСУГУБЛЯТЬ последствия техногенных воздействий на неё, так и иной раз ОГРАНИЧИВАТЬ (но практически БЕСКОНТРОЛЬНО со стороны человека).
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО - ПЕРВЫЕ ЗАГАДКИ И ЛОГИЧЕСКИЕ ОШИБКИ, ДОПУЩЕННЫЕ ПРИ ЗНАКОМСТВЕ С ЭТИМ ЯВЛЕНИЕМ.
Первые серьезные научные работы в области электричества были выполнены Бенджамином Франклином (1706 – 1790). В 1746-54 гг. он осуществил ряд экспериментальных исследований, принесших ему широкую известность [1]. Исходя из своей теории, он объяснил наблюдаемые им явления. Франклин объяснил действие лейденской банки, построил первый плоский конденсатор, состоящий из двух параллельных металлических пластин, разделенных стеклянной прослойкой, изобрел в 1750 г. молниеотвод, доказал в 1753 г. электрическую природу молнии (опыт с воздушным змеем) и тождественность земного и атмосферного электричества. В 1750 г. он разработал теорию электрических явлений – так называемую “унитарную теорию”, согласно которой электричество представляет особую тонкую жидкость, пронизывающую все тела. В каждом незаряженном теле, по представлениям Франклина, всегда содержится определенное количество “электрической жидкости”. Если по каким-либо причинам в теле появляется её излишек, то тело заряжается положительно, когда ее недостает – отрицательно. Таким образом в этой теории Франклина впервые было введено понятие положительного и отрицательного электричества.
Здесь мы видим, что Франклин подходит к явлению электричества с макроскопической точки зрения, т.е. эмпирически, и под “электрической жидкостью” с точностью до знака следует понимать просто ЭЛЕКТРОНЫ- такое название возникло по той причине, что количество этой “таинственной жидкости” в телах можно было плавно изменять: убавлять или прибавлять. В унитарной теории Франклина содержался закон сохранения “электрической жидкости”, или электрического заряда в современном представлении. Это были первые макроскопические, опытные представления об электрических полях. Впоследствии эти макроскопические представления были перенесены на микрочастицы - по аналогии с макроскопическими телами физики стали представлять себе микрочастицы не иначе как заряженные некоторой “электрической жидкостью”, которая до последнего времени оставалась загадкой. Таким образом, мы видим, что исторически понятие “электрический заряд” было введено в то время, когда носители электрических явлений – электроны, позитроны и другие элементарные частицы – ещё не были известны, при этом заряд воспринимался макроскопически как некоторая непрерывная субстанция вроде жидкости, которую можно добавлять или убавлять на поверхности диэлектриков, т.е. как бы “заряжать” или “разряжать” поверхность стекла, янтаря и т.д. Аналогами понятия “электрический заряд” можно назвать“теплород” или “флогистон”, которые были в употреблении в то время, когда физики весьма смутно представляли себе тепловые явления в веществах. Сюда же можно отнести и самую обычную влагу, которую можно также наносить на поверхность твердых тел. Поскольку электрические и магнитные явления до последнего времени до конца не поняты, то и в настоящее время понятие “электрический заряд” воспринимается макроскопически, т.е. этой “жидкостью” физики “заряжают” даже элементарные частицы. Рассматривать электрический заряд на электроне, позитроне или внутри протона и нейтрона – столь же нелепое занятие, как и поиск влаги внутри молекулы воды Н2О! Достаточно вспомнить историю в средних веках с «теплородом», чтобы понять, насколько это абсурдно. Ведь когда мы говорим об электромагнитных явлениях, то речь идет на самом деле не о каких-то «волшебных» ЗАРЯДАХ, а о СИЛОВЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯХ между частицами, которые осуществляются через ПОСРЕДНИКА, которым является «физический вакуум», или более привычно – ЭФИР. В этом случае снимаются какие-либо условности, и мы непосредственно переходим к РЕАЛЬНЫМ механизмам взаимодействий, остаётся только с логической последовательностью проанализировать различные возможные ВАРИАНТЫподобных взаимодействий.
Термин “заряженная частица” был введен Г.Лоренцем в отношении электрона. Получалось так, что электрон, как и другие макроскопические тела, тоже был “заряжен” этой таинственной макроскопической “электрической жидкостью”, т.е. опять же электронами, поскольку под “электрической жидкостью” понимались в дальнейшем именно электроны («электронная жидкость»). Всё это - не более чем школьное или инженерное понятие типа заряженного металлического или диэлектрического шарика! Нетрудно заметить, что при введении терминов “электрическая жидкость” и “заряд” в отношении электрона и других микрочастиц появляется явное как логическое, так и семантическое противоречие, поскольку макроскопическое свойство многих тел (а именно, способность “заряжаться”) было перенесено на отдельный электрон, при этом “заряд”приобрел некую реальность вне зависимости от материальных объектов. Получается так, что любое тело, а в равной степени и электрон можно зарядить “зарядом”. Здесь явно просматривается неверное использование русского ЯЗЫКА, поскольку ЗАРЯДИТЬ материальный объект можно чем угодно, но только НЕ ЗАРЯДОМ! Слово “заряд” при этом очень часто используется как обычный инженерный ЖАРГОН в том случае, когда всем хорошо понятно, что под этим подразумевается.
Чтобы лучше понять это логическое несоответствие, приведем в качестве аналога для “электрической жидкости” обыкновенную ВЛАГУ, как МАКРОСКОПИЧЕСКОЕ свойство тел. Древним аналогом “электричества” можно назвать “теплород” как очень удобное понятие в области теплоты. Избыток влаги делает тела влажными и даже мокрыми, недостаток же ее делает тела сухими. По аналогии с “электрической жидкостью” элементарным носителем влаги является молекула воды. По аналогии с понятием “заряженная частица” можно рассматривать понятие “влажная молекула” как носитель влаги. Здесь мы хорошо видим явный парадокс и логическое противоречие, поскольку некоторое макроскопическое свойство тел перенесено на отдельную молекулу. В случае же электрона вопрос с его “зарядом” оказался более завуалированным, поскольку в области электричества и электромагнитных явлений до сих пор существует масса неясностей.
Более естественным, на наш взгляд, был бы следующий подход: следует обратить внимание не на таинственные “заряды” частиц, а на СИЛОВЫЕ ПОЛЯ, которые возникают вокруг ЭЛЕКТРОНОВ и других «заряженных» частиц. Полезно также обратить внимание на причину возникновения силового поля и на его материальный носитель – эфир, или по-современному, физический вакуум. В этом случае пришлось бы рассматривать не “светоносный эфир”, а эфир как формирователь силового поля, и это могло бы привести, на наш взгляд, к более раннему пониманию ЭФИРА как ПЕРЕНОСЧИКА силовых взаимодействий между частицами. В энциклопедическом словаре [2] понятие “электрический заряд” рассматривается как“внутренняя характеристика” элементарной частицы, что явно не соответствует действительности - реально наблюдаются как раз только ВНЕШНИЕ проявления электромагнитных явлений в пространстве вокруг частиц, а у таких частиц, как электроны и позитроны, мы никогда не имеем дело с их ВНУТРЕННИМИ свойствами, а имеем дело с СИЛОВЫМИ ПОЛЯМИ, окружающими эти частицы! В отношении же протонов, нейтронов, мезонов и других более СЛОЖНЫХ частиц разговор следует вести отдельно, поскольку они обладают вполне ощутимыми РАЗМЕРАМИ и, по всей вероятности, сложной СТРУКТУРОЙ. Когда мы проводим эксперименты с электронами или ионами, у которых недостает одного или несколько электронов до полного атома, то мы имеем дело не с таинственными зарядами, а с непосредственными МЕХАНИЧЕСКИМИ СИЛАМИ, действующими между частицами, которые могут порой достигать огромной величины - эти СИЛЫв физике стали именоваться и описываться ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ и МАГНИТНЫМИ ПОЛЯМИ, однако это мало что меняет в понимании ПРИРОДЫ(ПРОИСХОЖДЕНИЯ) данных сил (слово СИЛА просто заменяется понятием ПОЛЕ, а ЧТО вызывает такую СИЛУ, остается пока СКРЫТЫМ).
Из самых общих соображений понятно, что для реализации СИЛЫ, действующей на РАССТОЯНИИ между двумя объектами, требуется определенный ПОСРЕДНИК. Рассмотрим различные ВАРИАНТЫтакого взаимодействия. Например, частицы могут ОБСТРЕЛИВАТЬ друг друга какими-нибудь маленькими «снарядами» (ЧАСТИЦАМИ), стараясь тем самым оттолкнуть соседа. Однако это не может продолжаться вечно, поскольку рано или поздно ЗАПАС СНАРЯДОВ всё равно иссякнет. Кроме снарядов, частицы могут ОЗВУЧИВАТЬ друг друга, т.е. облучать какими-нибудь ВОЛНАМИ, что может привести к похожему эффекту. Но и на это требуются определенные ЗАТРАТЫЭНЕРГИИ, запасы которой у маленьких частиц не могут быть безграничными. Следует также заметить, что при помощи испущенных СНАРЯДОВ или ВОЛН они могут только ОТТОЛКНУТЬ друг друга, но при этом никогда не будут ПРИТЯГИВАТЬСЯ. Опыт же показывает, что электроны всегда между собой отталкиваются, а между электронами и ядрами в атомах или между электронами и позитронами всегда действуют силы притяжения. Следовательно, предложенные нами версии для объяснения этих сил явно не подходят. Поэтому следует рассмотреть другие варианты. Так, сами ЧАСТИЦЫмогут быть вообще ПАССИВНЫМИ участниками событий, т.е. ничего не генерировать ИЗНУТРИ, а просто подвергаться ВНЕШНЕМУ облучению - это могут быть либо РОЙ более мелких ЧАСТИЦ, которые непрерывно ОБСТРЕЛИВАЮТ электроны, протоны, нейтроны, позитроны и т.д. (см. выше), либо это может быть океан некоторой НЕПРЕРЫВНОЙ (ВОЛНОВОЙ) среды, насыщенной ЭНЕРГИЕЙ в виде УПРУГИХ ВОЛН (ВОЛН ДАВЛЕНИЯ). Первый из этих вариантов был предложен в 1784 г. швейцарским физиком Ж.Л. Лесажем(1724-1803), однако он не принес заметного успеха автору этой гипотезы (можно получить ТОЧНОЕ выражение, например, для СИЛЫТЯГОТЕНИЯ НЬЮТОНА с МАССАМИ m=ρV при учёте ПРОНИЦАЕМОСТИ тел для ИЗОТРОПНОГО ПОТОКА эфира при его ОЧЕНЬ МАЛОМ ПОГЛОЩЕНИИ, но ПОТОК может быть ИЗОТРОПНЫМ только относительно какой-то ОДНОЙ СИСТЕМЫОТСЧЁТА). Второй вариант - а именно, с ВОЛНАМИ, которые непрерывно ОМЫВАЮТ частицы - был рассмотрен норвежскими физиками К.А. Бьёркнесом (1825-1903) и В.Ф. Бьёркнесом (1862-1951), а также русским физиком А.Л. Шаляпиным. В случае ВОЛН в некоторой среде вся роль ЧАСТИЦ будет сводиться, в основном, просто к РАССЕЯНИЮ этих волн - ПАССИВНЫЕ наблюдаемые частицы здесь играют роль ПОПЛАВКОВ (БУЙКОВ) в бушующем ОКЕАНЕ ВОЛН. Этот вариант является наиболее интересным, поскольку как раз и приводит к многочисленным эффектам, которые наблюдаются в ПРИРОДЕ! Подтверждением тому служат КЛАССИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА – ЕДИНСТВЕННЫЙ из хорошо проверенных ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО разделов физики на основе УРАВНЕНИЙ МАКСВЕЛЛА (справедливы всегда за некоторыми ИСКЛЮЧЕНИЯМИ, требующими их КОРРЕКЦИИ), полученных из АКУСТИКИ, что и объясняет СПРАВЕДЛИВОСТЬ введённых ГИПОТЕЗ.
Чтобы яснее представить себе роль ВОЛН в мироздании, рассмотрим СВЯЗЬ РАЗНЫХ ДВИЖЕНИЙ:
Из схемы видно, что всё ЗАМЫКАЕТСЯ через ВОЛНОВОЕ и ПОТОКОВОЕ движение. Ну и для полноты картины покажем универсальную взаимосвязь физических объектов-явлений:
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО и МАГНЕТИЗМ, а также все СОПУТСТВУЮЩИЕ им эффекты являются одними из наиболее необычных и сложных явлений природы, которые гораздо труднее поддаются пониманию и изучению студентами и школьниками по сравнению с простыми МЕХАНИЧЕСКИМИ явлениями. Так с чего же лучше всего начать? Если вы полагаете, что знакомство с электричеством следует начинать с ЗАРЯДОВ, как это обычно принято в учебниках в разделе ЭЛЕКТРОСТАТИКА, то это будет, по всей вероятности, не совсем оптимальный вариант, поскольку о самих зарядах у нас складываются также ВЕСЬМА ТУМАННЫЕ представления, как и в целом об ЭЛЕКТРИЧЕСТВЕ. Ведь рассматривать одну только ЭЛЕКТРОСТАТИКУ в отрыве от других явлений равносильно тому, как если бы мы рассматривали всего лишь мгновенный фотоснимок какого-нибудь сложного процесса, пытаясь угадать, что же там будет дальше! Поэтому лучше всего пройти в экспериментальную лабораторию и начать знакомство с этими явлениями при помощи непосредственных наблюдений. Таким образом, вблизи электрона мы встречаемся с первичными ПРОДОЛЬНЫМИ (ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ) ВОЛНАМИ, которые за счёт ВОЛНОВОГО (РАДИАЦИОННОГО) ДАВЛЕНИЯ способны совершать реальную РАБОТУ над другими ЧАСТИЦАМИ. В ИНЖНЕНЕРНОЙ практике мы называем это РАБОТОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, но физики должны заглядывать глубже в МЕХАНИЗМЫэтих явлений, иначе мы не сможем понять всё многообразие других СИЛОВЫХ ПОЛЕЙ и других физических явлений. То, что это ПРОДОЛЬНЫЕ волны, не нужно и убеждать - достаточно нанести вектора СКОРОСТИ распространения волн и СИЛЫих действия. Именно с помощью ПРОДОЛЬНЫХ электрических волн каждый электрон поставляет энергию в каждую точку поля, где всегда может совершаться МЕХАНИЧЕСКАЯ РАБОТА над частицами, при этом ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ПОЛНОЙ ЭНЕРГИИ нигде не нарушается. ПРОДОЛЬНЫЕ электромагнитные волны широко используются в науке и технике, в учебниках же по физике вы не найдете о них ничего, как будто их и нет в природе! Поэтому многие не верят в существование ПРОДОЛЬНЫХ электромагнитных волн, хотя имеется большое количество статей по этой тематике. В обычном проводе электрический сигнал передается вдоль него именно этими ПРОДОЛЬНЫМИ ВОЛНАМИ от одного ЭЛЕКТРОНА к другому (движущихся с СУЩЕСТВЕННО РАЗНЫМИ СКОРОСТЯМИ). ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ является ЗАПАЗДЫВАЮЩИМ полем, т.е. распространяется НЕ МГНОВЕННО, а постепенно с ОПРЕДЕЛЁННОЙ скоростью (СКОРОСТЬЮ СВЕТА), а это по определению и есть ВОЛНОВОЙ процесс. ПРОДОЛЬНЫЕ волны могут образовывать РЕЗОНАНСЫв ЗАМКНУТЫХ телах (резонаторах СВЧ),.свободно проходят через плоский конденсатор (ТОКИ СМЕЩЕНИЯ) и тоже могут образовать РЕЗОНАНСНЫЕ МОДЫмежду обкладками конденсатора.
Какова же тогда природа ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ? Легко убедиться в том, что это – НЕ ВОЛНА, изучив результаты опытов Герца, где говориться о СИНФАЗНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ и МАГНИТНОЙ КОМПОНЕНТ в ЭМ «волне». Между тем любой КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ (ВОЛНОВОЙ) процесс подразумеывает ВЗАИМНЫЕ ПЕРЕХОДЫПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ в КИНЕТИЧЕСКУЮ и наоборот со СДВИГОМ ФАЗ компонентов на 900 при ПОСТОЯНСТВЕ ПОЛНОЙ ЭНЕРГИИ волны-колебания (если ЗАТУХАНИЕМ можно пренебречь). ОДНОВРЕМЕННЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ или МАГНИТНАЯ компонента ЭМ ПОЛЯ всегда может быть выражена через другую, что говорит об ИЗБЫТОЧНОСТИ описания ЭМ ПОЛЯ двумя компонентами (формула Е=H√μ0/ε0=B/√μ0ε0=c·B, где «с» - скорость света, может навести на мысль о РЕАЛЬНОЙ природе ЭМ ПОЛЯ). ПОПЕРЕЧНЫЕ (ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ) «волны» в жидкости или в газе (в ТЕКУЧЕЙ среде, какой и является ЭФИР) получаются в результате ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ МОДУЛЯЦИИ обычных ПРОДОЛЬНЫХ (ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ) волн эфира. При этом полученный процесс по своей природе не будет СДВИГОВЫМИ ВОЛНАМИ, которые мы привыкли видеть в ТВЁРДЫХ ТЕЛАХ (как известно, ПОПЕРЕЧНЫЕ упругие волны плохо распространяются в ТЕКУЧЕЙ среде).
Сегодня широко известными методами МОДУЛЯЦИИ колебаний-волн являются АМПЛИТУДНАЯ (АМ) и ЧАСТОТНАЯ-ФАЗОВАЯ (ЧМ, ФМ), применяются также ПОЛЯРИЗАЦИОННАЯ и ПРОСТРАНСТВЕННАЯ модуляции ВОЛН (СВЕТА). ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ МОДУЛЯЦИЯ ВОЛН, объясняющая природу ПОПЕРЕЧНЫХ ЭМ «волн», используется очень редко – она заключается в изменении НАПРАВЛЕНИЯ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВОЛН (на ПРАКТИКЕ это обычно сложно и не нужно). Если слегка покачивать зеркало, от которого отражаются волны, то вектор Умова или вектор Умова-Пойнтинга волн будет менять своё НАПРАВЛЕНИЕ, т.е. покачиваться в такт с частотой покачивания зеркала. При этом наряду с ПРОДОЛЬНОЙ составляющей вектора Умова или Вектора Умова-Пойнтинга, совпадающей с направлением распространения волн, появится небольшая ПОПЕРЕЧНАЯ составляющая данных векторов. Сила РАДИАЦИОНОГО ДАВЛЕНИЯ волн также приобретет при этом небольшую ПОПЕРЕЧНУЮ составляющую, изменяющуюся синхронно с покачиванием зеркала. Таким образом, в результате ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ (ПОПЕРЕЧНОЙ) МОДУЛЯЦИИ волн мы получили ПОПЕРЕЧНУЮ составляющую вектора Умова или вектора Умова-Пойнтинга. Вместо качающегося зеркала можно использовать для указанной цели преломляющую призму с модуляцией показателя преломления материала призмы. Кроме того, можно покачивать сам ИСТОЧНИК волн, чтобы получить тот же самый результат выделения ПОПЕРЕЧНОЙ компоненты вектора Умова или вектора Умова-Пойнтинга - для ЭЛЕКТРОНА больше всего подходит именно последний случай, поскольку тот очень легко изменяет свое положение в пространстве. При покачивании электрона ПРОДОЛЬНЫЕ рассеянные электроном ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ(СТАЦИОНАРНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ) приобретают небольшую ПОПЕРЕЧНУЮсоставляющую вектора распространения ПРОДОЛЬНЫХ электрических волн, а это и воспринимается нашими приборами как ПОПЕРЕЧНЫЕ (ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ) волны, характеризуемые вектором Умова-Пойнтинга. Таков механизм излучения всех ВИБРАТОРОВ (АНТЕНН), при этом ВДАЛИ от антенны ПРОДОЛЬНЫЕ волны очень быстро затухают и остаётся лишь их ПОПЕРЕЧНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ. Что касается вектора Умова в случае ЭЛЕКТРОНА, то ему будут соответствовать ПРОДОЛЬНЫЕ квазиупругие волны физического вакуума (так называемые «нулевые» случайные колебания – ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО установленный факт), которые электрон РАССЕИВАЕТ во все стороны при его активном взаимодействии с физическим вакуумом (эфиром), формируя СФЕРИЧЕСКУЮ ВОЛНУ. Можно полагать, что все СИЛОВЫЕ ПОЛЯ вокруг электронов формируются именно по этой схеме.
С этих позиций (КОНЕЧНОЙ СКОРОСТИ распространения волн в эфире) легко объясняется природа МАГНИТНОГО ПОЛЯ. Так, при корректном выводе уравнений КЛАССИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ оказывается, что МАГНИТНОЕ ПОЛЕ не обязательно сопутствует изменениям ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ (ПРОДОЛЬНЫХ ВОЛН). При ДВИЖЕНИИ-УСКОРЕНИИ «заряженной» частицы мы получаем ВДОЛЬ этого направления МОДУЛЯЦИЮ ПРОДОЛЬНЫХ ВОЛН (ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ), которые быстро ЗАТУХАЮТ с расстоянием, а ПОПЕРЁК – МОДУЛЯЦИЮ ПОПЕРЕЧНЫХ (ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ) ВОЛН, распространяющихся ОЧЕНЬ ДАЛЕКО, на чём основана вся РАДИОТЕХНИКА.
Для иллюстрации данного подхода к явлениям в эфире выведем ЗАКОН КУЛОНА. Пусть в ЭФИРЕ на некотором расстоянии r друг от друга находятся две микрочастицы, РАССЕИВАЮЩИЕ случайные волны эфира (рис.2), Ясно, что генерируя СФЕРИЧЕСКИЕ рассеянные волны, они будут ВЗАИМОДЕЙСТВОВАТЬ между собой, т.е. между ними возникнут либо силы ОТТАЛКИВАНИЯ, либо силы ПРИТЯЖЕНИЯ типа «сил Бьеркнеса», возникающих между частицами, находящимися в жидкости в поле ультразвуковых (АКУСТИЧЕСКИХ) волн. Известно, что если ЧАСТИЦЫ- ИДЕНТИЧНЫЕ, то рассеяние волн среды приводит к взаимному ОТТАЛКИВАНИЮ частиц, в соответствии с РАДИАЦИОННЫМ ДАВЛЕНИЕМ (случай ПРИТЯЖЕНИЯ частиц требует отдельного рассмотрения). Итак, пусть ДВЕ ОДИНАКОВЫЕ ЧАСТИЦЫподвержены воздействию случайных волн, характеризующихся интенсивностью Jo:
Средний поток энергии (средняя мощность), рассеиваемый частицей 1, составит величину < N1> = J0 s1, где s1 - полное эффективное сечение рассеяния волн первой частицы (пока можно не углубляться в дебри понятий). Частица 2 рассеивает не только СЛУЧАЙНЫЕ волны, но и СФЕРИЧЕСКИЕ, порожденные частицей 1, при этом средний поток энергии рассеиваемых частицей 1 сферических волн от первой частицы составляет величину < N2> = <N1>s2 /4p r2, где s2 - полное эффективное сечение рассеяния волн второй частицы. Тогда СИЛА давления на частицу 2 со стороны первой (за счёт СФЕРИЧЕСКИХ волн) равна
F = <N2>/c = J0s1s2 /4pc r2 = w0s1s2 /4p r2
где wo - средняя объемная плотность энергии случайных волн. Поскольку полученное выражение симметрично относительно s1 и s2, можно полагать, что силы взаимодействия между микрочастицами будут одинаковы по величине и противоположно направлены в соответствии с 3-м законом Ньютона. В предположении, что кулоновское взаимодействие обусловлено волновыми процессами в эфире, его следует рассматривать не иначе как аналитическое представление закона Кулона:
F = w0s1s2 /4pr2 = q1 q2 /4pe0 r2, (19)
где q1, q2 - заряды взаимодействующих микрочастиц, eo - некоторый коэффициент соответствующий размерности (электрическая постоянная).
Данный вывод интересен прежде всего тем, что представляет собой, по-видимому, первую логически полную и законченную попытку теоретического обоснования закона Кулона, вносящую определенную ясность в такое сложное понятие, как электрический заряд. Поскольку между зарядом частицы и полным эффективным сечением рассеяния имеет место соотношение
,
то можно выполнить некоторые предварительные оценки величины wo. Для этого воспользуемся экспериментально измеренными значениями силы отталкивания между двумя электронами на известном расстоянии и классического радиуса электрона, полученного в опытах по рассеянию поперечных электромагнитных волн. Полагая, что s=pro2, где
r0 = q2 / 4p e0 mc2 » 2,8 10 -15 m,
можно получить результат
w0 = q2 /e0 s 2 = q2 / e0 (p r02)2 » 5· 1030Дж/м3!.
Если принять данную оценку за основу, то оказывается, что электрон рассеивает в эфире (вакууме) средний поток энергии
<N> = J0 s = w0 cp r0 2 » 3·1010 Вт! (23)
Последний результат представляется совершенно неожиданным, однако тем самым вносится ясность в проблематику, которую проще всего охарактеризовать “наивным” вопросом - откуда же электрон черпает столь значительную и практически неиссякаемую энергию, проявляющуюся в различных процессах взаимодействия между частицами, особенно на малых расстояниях? Известен классический пример, приводимый Р.Фейнманом в своем знаменитом курсе лекций, читавшемся в Технологическом институте штата Калифорния (КАЛТЕХе), когда будущий Нобелевский лауреат в области квантовой электродинамики, решив, очевидно, произвести сильное впечатление на аудиторию, позволил себе следующее образное описание: ”...Всё вещество является смесью положительных протонов и отрицательных электронов, притягивающихся и отталкивающихся с неимоверной силой. Однако баланс между ними столь совершенен, что когда вы стоите возле кого-нибудь, то не ощущаете никакого действия этой силы… Если бы в вашем теле или в теле вашего соседа, стоящего от вас на расстоянии вытянутой руки, электронов оказалось бы всего на 1% больше, чем протонов, то сила вашего отталкивания была бы невообразимо большой... Силы отталкивания хватило бы, чтобы поднять “вес”, равный весу нашей Земли!”.
Как продемонстрировать наиболее простым способом, что ПЛОТНОСТЬ ВОЛНОВОЙ ЭНЕРГИИ физического вакуума-эфира, которой обмениваются электроны, действительно ФАНТАСТИЧЕСКИ ВЕЛИКА? Можно более подробно проанализировать пример, приведенный Фейнманом для студентов - вместо людей-собеседников можно взять двух котят, посадить их рядом и потереть их спинки, перезаряжая их электричеством разного знака (точнее, перебрасывая часть электронов с одного кота на другого). Далее, если допустить мысленно, что мы смогли бы перебросить несколько процентов с одного кота на другого, то можно было бы получить результат, аналогичный тому, что привел Фейнман! А ведь эта фантастическая сила, равная весу Земного шара, получается достаточно просто из школьной формулы – из закона Кулона! Сила очень велика не только из-за того, что здесь участвует ОГРОМНОЕ КОЛИЧЕСТВО электронов. Допустим, что электроны взаимодействуют при помощи некоторых продольных электрических волн в соответствии с классической электродинамикой. Какой же фантастической энергией должны обладать эти волны, чтобы развилась такая невероятная сила, давящая на совершенно крошечные электроны, площадь сечения рассеяния волн которых ничтожно мала! При этом многие даже полагают (например, Ландау), что электрон - вообще «точечный», не имеет каких-либо размеров. В таком случае на что же давит эта поистине фантастическая сила? При «нулевых» размерах электронов получается, что эта сила давит на «пустоту»… Здесь есть над чем поразмыслить. Вообще говоря, приведенные оценки (22) и (23) следует считать ориентировочными, поскольку для полного сечения рассеяния принимались результаты по рассеянию поперечных электромагнитных волн, в то время как электрон в эфире рассеивает, скорее всего, волны любого типа в широкой частотной области. Очень скромными (если не сказать больше - несопоставимыми) выглядят оценки плотности энергии эфира, выполненные еще в свое время Д.К. Максвеллом на основании рассмотрения потока солнечной энергии в виде электромагнитных волн с плотностью энергии »1,9 эрг/см3 [5]. Таким образом, ранние представления об эфире как о некоей легкой материи, способной частично увлекаться различными материальными телами, постепенно уступают место представлениям о материальной среде, характеризуемой чрезвычайно высокой энергетической насыщенностью. Приведем некоторые оценки плотности энергии "нулевых" колебаний физического вакуума-эфира в одной из работ Я.Б. Зельдовича: "В современной квантовой электродинамике вполне допускается бесконечная плотность энергии физического вакуума". "Полная плотность энергии (вакуума) с учетом связи между частотой и волновым вектором k (ω = |сk|) расходится, она бесконечна!". "Может быть, где-то есть ошибка, еще не