Специальная теория относительности – гениальное озарение или математическая фантазия? - Сергей Александрович Гурин
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
В экспериментах с конденсаторами Максвелл обнаружил, что переменный ток может протекать и в незамкнутой цепи. Но при решении уравнения Ампера в этом случае использовались две различные поверхности, натянутых на один и тот же контур: одну провод пересекает, а другая выбрана так, чтобы проходила в разомкнутом пространстве конденсатора и не пересекалась проводом. При этом получились два разных выражения для тока, которые должны быть равны одному и тому же значению циркуляции магнитного поля по выбранному контуру. Через одну поверхность ток течет, а через другую нет, но магнитная индукция в контуре одна. То есть на лицо явное противоречие, которое показывает необходимость исправления формулы Ампера.
И Максвелл нашел способ, ввел ток смещения в тех областях пространства, где тока нет, и переписал формулу ∮Bdl=1/c∫(4πj+∂E/∂t)ds.
Но что гласит утверждение Ампера с физической, а не с математической точки зрения? Внимательно смотрим как связаны «сумма сил токов» и контур, по которому происходит циркуляция магнитной индукции. Сумма сил токов должна именно пронизывать и именно этот контур. А что это значит в реальном пространстве, а то что токи должны пересекать поверхность натянутую на этот контур и имеющую минимальную площадь. Таким образом с физической точки зрения никакая поверхность, выходящая за границы проводника, как в принципе и любая отличающаяся от минимальной по площади для заданного контура не должна рассматриваться в принципе. И тогда никакого противоречия в теореме Ампера даже для переменных токов нет, просто надо принять во внимание то, что даже постоянный ток какое время после включения может течь по проводу до конденсатора и накапливать заряды на его пластине. В общем‑то это же происходит и при изменении направления тока в случае с переменным. При этом надо учесть и то, что за время циркуляции ток меняется по величине.
Вот поэтому и не «обнаружил» Максвелл ток смещения, а именно придумал (прошу прощения за категоричность), чтобы разрешить им же и надуманное противоречие. В конденсаторе фактически тока нет и к данному пространству теорему Ампера применять, ну не корректно что-ли.
ФОТОН – РЕАЛЬНАЯ ЧАСТИЦА, А НЕ ПРОСТО ПОРЦИЯ.
Так как магнитные силы – это не самостоятельное явление, а лишь производное от изменений электрических сил, а сами электрические силы порождаются электрическими зарядами, то электрические и магнитные силы это по сути одно и тоже – взаимодействие электрических зарядов в разных ситуациях. А значит для существования, так называемой, электромагнитной волны, распространяющейся в пространстве, необходимым, да и достаточным тоже, условием является существование перемещающихся электрических зарядов.
Вот и подошли снова к тому же – свет, да и любое электромагнитное излучение – это поток заряженных частиц. И кандидат на эту роль уже есть – тот самый фотон (можно конечно и по новому назвать). И заряд, и масса единичного фотона хоть и малы, но в любом случае не равны нулю.
Наличие отклонения света магнитными силами подтверждает данное предположение.
Также, без необходимости придумывать расширение вселенной, можно объяснить космологическое красное смещение далеких внегалактических объектов. Фотоны, являясь заряженными частицами, очень и очень медленно (но верно) постепенно расталкивают друг друга, из-за чего увеличивается длина волны долго идущего до нас света. Этим же можно объяснить и увеличение длительности светимости более далеких взрывов сверхновых звезд.
Немного в сторону. Более далекие сверхновые ведь взрывались в более ранний период эволюции вселенной, так может у них была другая, как говориться, элементная база. Да и вообще, как ведет себя газ в открытом пространстве? Что-то даже в условиях земной гравитации он не очень-то хочет оставаться в одном и том же объеме, а уж собраться в такую огромную «кучу», которая сможет сама себя сжать до необходимой для начала термоядерных реакций плотности в открытом глубоком космосе?! Весьма сомнительно. Гораздо вероятнее, что какие-то, и скорее всего электрически нейтральные частицы, образовывали сверхплотные относительно небольшие ядра будущих звезд. Ядра эти попадали в разреженные облака газа и уже вокруг них он начинал собираться, постепенно уплотняясь все больше и больше (но это предположение немного не по теме).
Вернемся. Пространственная скорость потока частиц, излучаемых источником, зависит от скорости этого источника (что кстати полностью согласуется с результатом опыта с указкой, и явлением аберрации). И эта скорость есть векторная сумма скоростей источника и скорости частиц относительно источника. При этом скорость частиц относительно источника продолжает оставаться в пределах, установленных скоростью света в вакууме, излученного неподвижным источником и является, характеристикой самого процесса непосредственного излучения фотонов. Так же как скорость звука, в каждой среде она имеет свой предел. А поток фотонов сам себе среда. Естественно фотон из источника не может вылететь быстрее чем определено таким пределом, но пространственная скорость фотона и их потока может превышать этот предел.
Это также объясняет постоянную скорость излучения из ускорителей, при экспериментах с частицами. Скорость излучения, выходящего из устройства, является той самой скоростью выхода фотонов. Весь ускоритель в данном процессе является излучателем, а взаимодействующие в нем частицы – это только источник, создающий эти фотоны. Также как атомы при создании лазерного луча являются лишь источником фотонов, а для внешнего пространства все рабочее тело (в независимости от его состояния) это единый излучающий объект. Тогда зафиксировать увеличение скорости излучения ускорителя возможно только во внешнем пространстве, в котором будет двигаться и сам ускоритель относительно измерителя. Например, в пространстве солнечной системы, в котором ускоритель перемещается вместе с Землей.
Раз уж затронута тема ускорителей. Почему никого не смущает общепринятое убеждение в том, что в них увеличивается масса разгоняемых частиц и поэтому для удержания разгоняющейся частицы необходимо все более сильное магнитное поле.
Вспомним как объясняется увеличение массы:
В системе отсчета, относительно которой частица имеет скорость V, полная энергия E частицы имеет вид:
Энергия движущейся частицы
Формула показывает, что в релятивистской механике энергия свободной частицы E не обращается в нуль при скорости V=0, а остается конечной величиной, называемой энергией покоя Ео и равной соответственно
Энергия покоя частицы
где Mо– масса покоя частицы. При движении энергия понятное дело увеличивается. Так как скорость света постоянна, единственный выход – увеличение энергии происходит из-за увеличении массы движущейся со скоростью V частицы до M. И массу покоя Mо при этом логично связывают с массой М соотношением:
Масса движущейся частицы
Но позвольте, почему полная энергия имеет вид зависимости только от скорости и только в релятивистском виде?. Где учет хотя бы потенциальной энергии частицы в условиях действия на нее электрических и магнитных сил, созданных в ускорителе. А про пресловутый Лоренц фактор вообще говорить не стоит – выше уже показана полная несостоятельность рассуждений, на
