[вернуться к содержанию сайта]

САНКТПЕТЕРБУРГСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
ОБЩЕСТВО “ПРИРОДА И МЫ”
ТНЦ СО АН СССР
Серия “Проблемы исследования Вселенной”
Выпуск 15
ПРОБЛЕМЫ ПРОСТРАНСТВА И ВРЕМЕНИ
В СОВРЕМЕННОМ ЕСТЕСТВОЗНАНИИ
2-е издание, исправленное и дополненное
С.-ПЕТЕРБУРГ
1991

    Первое издание настоящего сборника было отпечатано в 1990 г. в серии “Проблемы исследования Вселенной”, вып. 14. Необходимость переиздания его была вызвана тем, что тираж быстро разошёлся.

    Большинство статей, помещённых здесь, противоречат тому, что пропагандировал Эйнштейн и его последователи. В этих статьях излагаются другие подходы к объяснению того круга явлений, которые уже более 80 лет пытается объяснить Теория Относительности. Однако все такие попытки должны считаться бесперспективными, поскольку эта Теория, если понимать её как комплекс специальной и общей теории относительности, противоречит фундаментальным законам природы – законам сохранения энергии, импульса и момента импульса. Настоящее издание дополнено несколькими новыми статьями.

    Сборник переиздается благодаря содействию Боголюбова Валерия Александровича.

    В современной физике большое место занимает учение о гравитационном и электрическом полях. Несомненно, что теории этих полей неполны, так как число известных закономерностей весьма ограничено, но не известно физическое содержание всех констант и определений.

    Например, в теории гравитации известны лишь закон тяготения по Ньютону и константа тяготения Кавендиша, но физическое определение массы недостаточно для понимания её физической природы. В учении об электричестве и магнетизме известно несколько формул, с помощью которых определяются силы взаимодействия между электрическими зарядами, но и здесь математические символы не обеспечены математическим содержанием. Указанные теории носят феноменологический характер, в то время как сущностные модели физических процессов чаще всего отсутствуют. Более того, путь математизированных феноменологических описаний нередко отсекает возможные попытки построения сущностных моделей, что негативно сказывается на развитии фундаментальной теории.

    В истории наук с давнею времени существовали две гипотезы о строении материи, одну из которой можно условно назвать субстанциональной, а другую корпускулярной. Первая предполагает существование неразрывной сплошной среды, изменяющиеся состояния которой составляют содержание физических процессов; вторая предполагает движение частичек в пустоте.

    Последнее серьёзное столкновение этих двух сущностных моделей произошло в начале века при формировании новой электродинамики в форме конкурирующих концепций – эмиссионной концепции В. Ритца, опиравшейся на корпускулярную механику Ньютона, и волновой (эфирной) концепции, опирающейся на уравнения Максвелла. Современная физика пользуется обеими этими гипотезами, хотя делает это довольно эклектично.

    К сожалению, в течение многих десятилетий электрофизика переживает глубокий кризис из-за отсутствия конкретных представлений об электричестве. В теоретической части названной дисциплины доминируют математические методы, в то время как уделом физиков остаются экспериментальные работы. Электротехнику относят к техническим наукам, поскольку исследование электромагнитных явлений считается завершённым. Действительно, математический аппарат учения об электромагнетизме довольно обширен, но физическая база, на которой строятся математические закономерности, чрезвычайно слаба. Так, в частности, ни учёные, ни инженеры не знают:

    а) какова структура электрических зарядов и полей?

    б) каков механизм порождения электрических полей?

    в) каким образом электрические силовые линии, входящие извне в отрицательные электрические заряды, могут “узнать” о конечной цели своего распространения при выходе из положительного заряда наружу?

    г) если у электрического поля есть свои источники (заряды), то что является носителем магнетизма, откуда возникают и куда исчезают магнитные силовые линии?

    Студент энергетического ВУЗа может при желании обнаружить странный эффект, что в учебниках электротехники сосуществуют два противоречащих друг другу тезиса: первый – о справедливости принципа суперпозиции магнитных полей, второй – об его нарушении, поскольку можно навести электрические поля в нулевых магнитных полях, а огромные магнитные поля зачастую оказываются бесплодными. Со времени Максвелла продолжаются споры о том, что такое ток смещения, но до сих пор ни ток смещения, ни многие другие понятия, определения и константы не имеют ясного физического смысла.

    Количество известных электрических парадоксов превышает многие сотни, но здесь достаточно ограничиться лишь одним практически важным вопросом: все ли электрические силы уже обнаружены или какие-то ещё ждут своего открытия? Из таблицы 1 следует, что известны по крайней мере четыре физические силы, которыми инженеры-электротехники умеют управлять с помощью разнообразных технических ухищрений.

Таблица 1

    Уже выявлена в экспериментах особая группа магнитных сил, продольных направлению тока, но “забывшие” о ней электрофизики не могут найти ей места в учении, изменить или разрушить которое не хотелось бы [1]. И действительно, теория электромагнетизма является весьма совершенной, хотя и нуждается в частичной переделке ради совершенствования электротехники.

    Основной путь выявления физики электричества – создание наглядных представлений о динамике их взаимодействия. Параллельно с эмпирическим познанием электрических эффектов и их математическим оформлением создавались модели электричества силами многих физиков. До сих пор в учении об электричестве и магнетизме используются геометрические представления теории поля, предложенные Максвеллом в прошлом веке (циркуляция, градиенты, дивергенция, роторы), которые подталкивают мышление к образному восприятию электрических эффектов, хотя эта процедура считается запрещённой из-за несоответствия математических и наглядных представлений. Так, математики отказывают магнитному полю в реальности, но по мнению инженеров это поле окружает провода с токами, концентрируется в ферромагнетиках, течёт по магнитопроводам, его потоки расщепляются, а при пульсации из них каким-то образом выделяются электрические вихри.

    Сегодня с запозданием, но всё-таки появились и всё более широко пропагандируются десятки гипотетических моделей электричества (волновых, корпускулярных, физико-вакуумных, вторичного квантования и т.п.), но здесь достаточно привести лишь сводные данные по эмиссионной модели, особенно простой и вполне пригодной для инженерных целей.

    В эмиссионной модели электрические явления рассматриваются подобно явлениям механическим. Электрические заряды – это электрические массы двух знаков, материя и антиматерия. Заряды создают и воспринимают силы, которые передаются механическим массам. Вот почему законы взаимодействия механических и электрических масс подобны по форме записи, что соответствует глубокому родству этих явлений, различие которых связано только с крупностью и частотой излучения частиц конкретного взаимодействия. В таблице 2 приведены формы записей некоторых законов механики и электричества.

Таблица 2

Примечание: в законе Ньютона принято γ₀= 1/4πG

    О сходстве в проявлении механических, электрических и магнитных эффектов можно судить по таблице 3.

Таблица 3

Примечание: в гравистатике диполи неизвестны.

    Анализ таблицы 3 позволяет обосновать следующие утверждения:

    – так называемые “статические поля” по природе являются динамическими, ибо их действия исходят из “масс” и распространяются сферически вокруг них;

    – термин “статические” принято относить к неподвижным массам, но он неправомерно расширен на поля, которые есть образования динамические, но неизменные во времени;

    – по аналогии с тяготеющими массами электрические заряды и магнитные полюса логичнее именовать электрическими и магнитными массами;

    (все они схожи тем, что порождают сферические поля вокруг себя);

    – различия в механизмах создания полей и в интенсивности излучений отражаются различием фундаментальных констант;

    – подобие механизмов создания разных полей маскируется тем, что однотипные показатели обычно носят совершенно разные названия и истолковываются по-разному из-за разработки разными людьми в разное время в рамках различных теорий. Так, поток электрического поля называют потоком электрической индукции, плотности потоков – массорасходами, электрической и магнитной индукциями;

    – напряжённость гравитационного поля объективно существует и без пробной массы, воспринимающей действие этого поля, но для измерения напряжённости приходится использовать контрольную массу; по той же причине напряжённости тяготеющих, электрических и магнитных полей соответствуют размерностям [м/с²], [В/м] и [А/м], соответственно, а потому их можно истолковать как ускорения соответствующих воздействий на заряды и полюса.

    Продолжая осмысление полевой парадигмы, давно известное предкам, но зачастую некорректно истолкованной потомками, предположим, что массы, заряды и полюса взаимодействуют своими излучениями, субчастицы которых называют гравитонами, элонами (?), магнонами (?). Массы этих субчастиц, частоты и скорости излучения соответствуют природе своего типа распада материи.

    Для расчёта динамических характеристик всех этих полей приходится пользоваться единственно существующим расчётным аппаратом, т.е. математическим аппаратом механики. При этом значения зарядов и магнитных полюсов приходится формально переводить в фиктивные массы соответствующих знаков. Следует помнить, что расчётный формализм механики не совершенен, ибо: существование масс одного знака противоречит философскому принципу бинарной оппозиции; потерям энергии должны непременно сопутствовать потери импульса (ΔW=рΔр); не всегда учитывается вторая сила при взаимодействии масс; для равномерного вращения тел, когда нужно изменять их скорости по направлению, тоже нужны затраты энергии для совершения работы и т.д.

    Заметим ещё, что теория магнитостатики также не доведена до конца, быть может, из-за преждевременного “прозрения” Ампера о “порождении всех магнитных эффектов исключительно движущимся электричеством”.

    Наконец, известные из электродинамики понятия векторного потенциала естественно расширить на грави- и магнитодинамику, если трактовать эти потенциалы как удельные импульсы, вызываемые смещением излучающих масс (таблица 4).

Таблица 4

    В эмиссионной (баллистической, корпускулярной, пустотной) модели электричества ЭЗЭЧ рассматриваются как сферические оболочки, наполненные субчастицами (условно, ритцонами) с зарядами того же знака. Ритцоны излучаются наружу во все стороны равномерно, а их поток носит название электрического потока. В частности, напряжённость и потенциал электрического поля измеряются в (В/м, Н/Кл) и (В, Дж/Кл) соответственно, стало быть, они описывают силу и энергию из расчёта действия на единичный заряд. При ударе в заряд-мишень на своём пути ритцоны поля передают механические импульсы соответствующего знака. Универсальный закон взаимодействия ЭЗЭЧ посредством ударов ритцонов поля в форме представлений дальнодействия имеет вид

F=(q₁q₂/4πε₀r²)u²/c²,

где q₁q₂/4πε₀r² – сила Кулона, c – скорость истечения ритцонов из заряда-источника, и — скорость удара ритцонов поля в заряд-мишень.

    Пусть в оболочку электрона с зарядом e и с массой m_e плотно упакованы N ритцонов с массой m и зарядом q каждый. Если они излучаются со скоростью c и с постоянной времени τ, то при расходе N/τ (шт/с) соответствующая доза ритцонов Ndt/τ (шт) за время dt на расстоянии r от заряда займёт объём пространства 4πr²cdt (м³).

    За секунду каждый ритцон-мишень принимает на себя все летящие ритцоны поля из пространства объёмом Su (м³/с), где S – сечение единичного коридора удара (м²), и – скорость удара (м/с). При ударе каждый ритцон поля отдаёт импульс mu. Допустим, что удары воспринимаются только частью β ритцонов заряда-мишени на облучаемой полем его поверхности.

    Теперь с учётом всех этих доводов итоговую силу со стороны поля первого электрона на второй электрон можно свести к традиционному для теории дальнодействия виду:

где e= Nq, e₀= τq²/mcSβ.

    Если учесть, что эффективное сечение удара ритцон-ритцон находится как

где r_p радиус ритцона, а доля ритцонов на поверхности заряда мишени, подвергаемой ударам ритцонов поля, равна

β=0,5·4πr_e²/Nπr_p²= 2r_e²/Nr_p²,

то выражение для электрической постоянной можно упростить.

ε₀= τqe/mc4πr_e².

    Из этого выражения домножением обеих частей на N непосредственно следует уравнение массорасхода из электрона

Mc/τ= eE,

где M= Nm – полная масса излучения, E= e/4πε₀r_e² – напряжённость электрического поля на поверхности электрона.

    Теперь можно оценить параметры ритцонов по следующей системе уравнений:

а) условие динамического равновесия ритцона на поверхности электрона....mm_e/4πγ₀r_e²=qe/4πε₀r_e²

б) уравнение электрической постоянной.........................................................ε₀= τqe/mc4πr_e²

в) уравнение массорасхода из электрона........................................................Mc/τ= eE

г) закон сохранения массы излучения............................................................M = Nm

д) закон сохранения заряда..............................................................................e = Nq

e) условие плотной упаковки ритцонов в электроне.......................................4πr_e³/3=N4πr_p³/3

    Первые три уравнения системы сводятся соответственно:

откуда можно поочередно найти q/m= 4,1·10^–32 Кл/кг, затем массу излучения M= 38·10¹² кг и τ= 3,9·10¹⁹ с. Для справки напомним, что время существования Солнечной системы – 10¹⁷ с, а гипотетический период полураспада протона – 10³⁷ с.

    Нахождение параметров N, m, q, r_p затруднено из-за нехватки экспериментальных сведений, однако если принять массу ритцона равной массе покоя электрона (9,1·10^–31 кг), то из электрона излучается 1,1·10²³ шт/с ритцонов с зарядом 3,8·10^–62 Кл/шт, что эквивалентно току излучения 3,8·10^–39 А. В общей сложности в электрон упаковано ритцонов 4,4·10⁴² шт, при радиусе 1,7·10^–29 м и при β= 10^–14.

    При расчётах принято, что:

    ε₀= 8,85·10^–12 Ф/м,

    γ₀= 1,2·10⁹ кгс²/м³,

    e= 1,6·10^–19 Кл/эл,

    m_e= 9,1·10^–31 кг/эл,

    r_e= 2,8·10^–15 м,

    E= 1,84·10²⁰ В/м,

    q= 9,7·10^–8 кг/с,

    W= 8,9·10⁹ Вт/эл.

    На основе эмиссионной модели можно решить целый ряд вопросов, связанных с электричеством, природой магнетизма и магнитных эффектов, объяснить возникновение сил Сенсбери, гравито-динамики и т. п. При этом не возникает необходимости ради призрачной простоты математического описания неоправданно усложнять те или иные модельные представления. В частности, отпадает необходимость в релятивизации понятий пространства и времени, на что справедливо указывал в своё время В. Ритц: “Что касается дальнейших преимуществ эмиссионной гипотезы по отношению к Лоренц-Эйнштейновской теории, то мне представляется, что к ним не в меньшей степени примыкает преимущество экономии нашего мышления. Очень тягостным является то, что при обсуждении какой-либо проблемы постоянно даёт о себе знать противоречие между нашими представлениями и законами новой кинематики” ([2], с. 526).

ЛИТЕРАТУРА

1. Николаев Г. В. Современная электродинамика и причины её парадоксальности. Деп. рук. УДК 537.6/8.550.38. Томск, 1966.

2. Ritz W. Gesammelte Werke. Paris, 1911.

Дата установки: 23.10.2010
[вернуться к содержанию сайта]

W