Последняя тайна бога (И. Мисюченко). И. Мисюченко Последняя тайна
 Скачать 6.4 Mb.
|
|
Глава 8. Электромагнитные волны § 8.1. Колебания и волны. Резонанс. Общие сведения Колебаниями называются движения или процессы, которые характеризуются повторяемостью во времени. Колебательные процессы происходят и в механике (качание маятника), и в электродинамике (колебания электрического тока), и даже в химии (колебательные реакции вроде реакции Белоусова-Добронравова). Физическая природа колебаний может быть различной, но колебательные процессы описываются одинаковыми характеристиками и уравнениями. В физике разработан единый подход к таким процессам. Колебания называются свободными (или собственными), если они совершаются за счёт первоначально сообщенной энергии при последующем отсутствии внешних воздействий на колебательную систему (систему, совершающую колебания). Простейшим типом колебаний считаются гармонические колебания – колебания, при которых колеблющаяся величина изменяется во времени по закону синуса (косинуса). Любые периодические процессы можно представить в виде совокупности гармонических колебаний. Гармонические колебания величины s описываются уравнением вида: (8.1) ) cos( 0 ϕ ω + = t A s , где A - максимальное значение колеблющейся величины, называемое амплитудой колебания ; 0 ω - круговая (циклическая) частота. Периодически изменяющийся аргумент косинуса ) ( 0 ϕ ω + t называется фазой колебания . Она определяет смещение колеблющейся величины от положения равновесия в данный момент времени t . Величина ϕ - называется начальной фазой колебания. Она определяет смещение колеблющейся величины в начальный момент времени ) 0 ( = t Состояние колеблющейся системы повторяется через некоторое время T , называемое периодом колебаний . За это время фаза колебания получает приращение π 2 . Отсюда вытекает связь: (8.2) 0 2 ω π = T Величина, обратная периоду колебаний называется частотой колебаний: (8.3) T 1 = ν , т.е. число полных колебаний, совершаемых системой в единицу времени. Сравнивая (8.2) и (8.3), получаем: (8.4) πν ω 2 0 = Единица частоты герц (Гц). Путём несложной подгонки устанавливается уравнение колебаний : И. Мисюченко Последняя тайна Бога 165 (8.5) 0 2 0 2 2 = + s dt s d ω На самом деле это уравнение будет описывать не только гармонические колебания, но и, например, экспоненциальные процессы. Иногда колеблющуюся величину удобно представлять в виде комплексных чисел: (8.6) ) ( 0 ϕ ω + = t i Ae s При такой записи очевидно: ) cos( ) Re( 0 ϕ ω + = = t A s s . Выделение действительной части часто опускают при записи, это полезно иметь в виду, читая физическую литературу. Механические колебания принято описывать на основе колебаний материальной точки. Пусть некоторая материальная точка совершает прямолинейные гармонические колебания вдоль оси координат x около положения равновесия, принятого за начало координат. Тогда x s = и справедливо: (8.7) ) cos( 0 ϕ ω + = t A x Тогда скорость и ускорение можно выразить, дифференцируя (8.7): (8.8) ⎩ ⎨ ⎧ + = + − = ) cos( ) sin( 0 2 0 0 0 ϕ ω ω ϕ ω ω t A a t A v Зная ускорение a и массу колеблющейся материальной точки m , по 2-му закону Ньютона можем записать для силы, действующей на тело: (8.9) x m F 2 0 ω − = Следовательно, сила пропорциональна смещению и направлена в противоположную сторону (к положению равновесия). Если вычислить кинетическую и потенциальную энергию колеблющегося тела, то получим: (8.10) ⎪ ⎪ ⎩ ⎪⎪ ⎨ ⎧ + = Π + = ) ( cos 2 ) ( sin 2 0 2 2 0 2 0 2 2 0 2 ϕ ω ω ϕ ω ω t mA t mA T Полная энергия материальной точки представляет собой сумму кинетической и потенциальной, соответственно: (8.11) 2 2 0 2 ω mA T E = + Π = Полная энергия, как видим, остаётся постоянной. Кинетическая же и потенциальная энергии меняются с удвоенной частотой 0 2 ω и сдвинуты во времени одна относительно другой по фазе на 90 градусов. Отметим, что это общее свойство колебаний. Это крайне важный момент: рассматривая колебания пружинного маятника, физического маятника, так называемого математического маятника, обнаруживают эти же базовые свойства. И. Мисюченко Последняя тайна Бога 166 Рассмотрим теперь электрическую систему, состоящую из индуктивности и емкости. Такая схема называется колебательным контуром. В идеализированном контуре нет потерь энергии, и, следовательно, омическое сопротивление отсутствует (рис. 8.1). Рис. 8.1. Электрический идеализированный колебательный контур Для возбуждения колебаний в контуре конденсатор C предварительно заряжают, сообщая его обкладкам заряды Q ± . Тогда энергия поля между обкладками конденсатора в начальный момент времени C Q 2 2 . Если замкнуть заряженный конденсатор на катушку индуктивности L , то он начнёт разряжаться, создавая нарастающий со временем ток I . Когда конденсатор полностью разрядится, ток в цепи достигнет максимума и станет равен C Q L 2 2 & . Поскольку потерь энергии нет, то полная энергия сохраняется: (8.12) const Q L C Q W = + = 2 2 2 2 & Достигнув максимума, ток не может остановиться мгновенно и продолжает течь после полной разрядки конденсатора. Следовательно, он теперь заряжает конденсатор напряжением противоположной полярности. По мере заряда конденсатора будет нарастать электрическое поле, стремясь ослабить ток. И, в конце концов, ток будет остановлен окончательно, а напряжение на конденсаторе достигнет максимума, но уже при полярности конденсатора, противоположной начальной. Затем процесс повторится. Такова общепринятая в физической литературе трактовка [1]. На наш взгляд, процессы в колебательном контуре можно описать столь же просто, рассматривая поведение электронов. Вначале какое-то количество электронов e Q было перенесено с одной обкладки конденсатора на другую. Избыточные заряды на обкладках отталкиваются, создавая электростатическое «давление» электронов. Затем к конденсатору была присоединена индуктивность. Электроны под действием этого «давления» пытаются вернуться на своё изначальное место, восстанавливая электронейтральность пластин конденсатора. При этом им придётся пройти через индуктивность. Движущиеся электроны – это ток. Но ток электронов нарастает, поскольку каждую пикосекунду времени всё большее количество электронов переходит из пластины конденсатора в проводник индуктивности. Значит ток электронов переменный. А переменный ток вызывает явление самоиндукции, зависящее от величины индуктивности L . Самоиндукция препятствует нарастанию тока. Электроны разгоняются, но разгоняются с ограниченным ускорением. Оно тем меньше, чем больше величина индуктивности. К моменту, когда на пластинах конденсатора восстановится электронейтральность, большое количество электронов проводника катушки индуктивности оказывается вовлечено в движение. Электроны – материальные частицы, имеющие массу. Они не могут теперь мгновенно остановиться. Кроме того, мгновенно остановиться - означает мгновенно прекратить ток, а этому вновь воспрепятствует И. Мисюченко Последняя тайна Бога 167 явление самоиндукции. Следовательно, электроны будут продолжать двигаться, несмотря на то, что электронейтральность пластин конденсатора уже восстановлена. И, следовательно, электронейтральность их вновь нарушится. Нарастающее электростатическое давление будет препятствовать поступлению новых электронов из проводника индуктивности. И, в конце концов, ток будет остановлен. Процесс повторится. Уже из этого рассмотрения видно, что индуктивность в контуре играет роль массы (инерции), а конденсатор - роль возвращающей силы пружины (упругости). Такая аналогия приходила на ум настолько часто, что стала даже традиционной [1], [2]. Но никому, по всей видимости, не пришло в голову, что сходство простирается значительно дальше, чем простая аналогия. В случае, если в системе имеются потери энергии (энергия необратимо уходит в тепло, излучение или другие формы), процесс несколько видоизменяется. Амплитуда колебаний становится всё меньше и меньше с каждым периодом и, в конце концов, колебательный процесс прекращается. Это называется затуханием колебаний. В большинстве реальных процессов участвует затухание. Затухание в электрическом контуре выражается в виде эквивалентного омического сопротивления, включённого в цепь последовательно (рис. 8.2). Рис. 8.2. Электрический контур с потерями Чем выше сопротивление R в контуре, тем быстрее затухнут колебания. Скорость затухания колебаний принято характеризовать добротностью колебательной системы Q . Для электрического контура справедливо: (8.13) C L R Q 1 = Кроме того, затухание влияет на величину периода свободных колебаний контура а, значит, и на частоту собственных колебаний: (8.14) 2 2 4 1 L R LC − = ω При 0 = R (8.14) переходит в более простую формулу Томсона: (8.15) LC 1 = ω Если колебательный процесс происходит под воздействием регулярно изменяющейся внешней силы, то такой процесс называется вынужденным колебанием. Амплитуда таких вынужденных колебаний зависит не только от вынуждающей силы, но и от частоты изменения этой силы. Когда частота вынуждающей силы приближается к частоте И. Мисюченко Последняя тайна Бога 168 собственных колебаний системы, амплитуда колебаний возрастает и достигает максимума при совпадении частот вынуждающей силы и собственной частоты колебательной системы. Как видите, колебательная система способна накапливать энергию специфическим, избирательным образом. Это явление называется резонансом. Колебаться может не только сосредоточенная колебательная система, но и сплошная среда. Понятно, что если возникают колебания в одной части среды, например, воздуха вблизи движущегося диффузора громкоговорителя, то в сплошной среде они не могут остаться локализованными, ибо нет границ, которые могли бы остановить распространение колебаний. Колебания распространяются в среде не мгновенно, а с конечной скоростью, зависящей от свойств среды. Фаза колебаний частиц среды и источника тем больше отличаются друг от друга, чем больше это расстояние. Процесс распространения колебаний в сплошной среде называют волновым процессом, или волной. § 8.2. Структура и основные свойства электромагнитной волны Как отмечал Дж. К. Максвелл в работе «Динамическая теория электромагнитного поля»: «Распространение колебаний состоит в непрерывном преобразовании одной из этих форм энергии в другую попеременно, и в любой момент количество энергии во всей среде разделено поровну, так что половина энергии является энергией движения, а другая половина – энергией упругого натяжения». Здесь речь идёт о потенциальной (электрической) и кинетической (магнитной) энергиях. Именно так распространяются все волны, изученные наукой. Кроме электромагнитных. Сам Максвелл считал, что в эфире должны распространяться волны, и эти волны именно он назвал электромагнитными. Он считал, что энергия электрического поля переходит в энергию магнитного поля и наоборот. Но он не знал тогда, что на практике окажется, что фазы изменения электрической и магнитной компонент электромагнитной волны одинаковы. Знай он результаты опытов Герца, то весьма бы удивился. Возвращаясь к волнам, отметим, что среди разнообразных типов встречаются волны на поверхности жидкости и упругие волны. Упругими называются волны, распространяющиеся в упругой среде. Упругие волны бывают продольными и поперечными. В продольных волнах частицы среды колеблются в направлении распространения волны, а в поперечных – поперёк этого направления. В жидкостях и газах возникают только продольные волны, а в твёрдых телах - и продольные, и поперечные. И только «электромагнитные волны» носят строго поперечный характер. Ни тогда, ни теперь не обнаружено никаких продольных электромагнитных волн. Именно это в своё время поставило в тупик многих исследователей свойств эфира. Поскольку не давало полностью ассоциировать эфир ни с газом, ни даже с упругим телом, наподобие кристалла. Но, действуя последовательно и логически, следовало бы сначала выяснить другое: а с волнами ли мы имеем дело, когда изучаем электромагнитные явления? Этот вопрос пришёл в голову очень и очень немногим, но всё-таки он приходил. Например, Н. Тесла задавался этим вопросом [6, c. 165]. В частности, насколько мы можем судить по его работам, Н. Тесла считал «волны Герца» вовсе не волнами, притом сам заявлял, что возбуждает в Земле именно волны и это принципиально другое явление по отношению к излучению Герца-Максвелла. Мы теперь понимаем, какого рода волны возбуждал или пытался возбудить Тесла – это электронные волны в проводящей коре Земли. Периодически «выкачивая» и «вкачивая» электроны из грунта в сферический уединенный конденсатор, поднятый на солидную высоту (башня Wardenclyffe в 1903 г.), он создавал самые настоящие поверхностные волны электронной плотности, разбегавшиеся во все стороны по поверхности Земли, как волны от лопнувшего пузырька по поверхности воды. И. Мисюченко Последняя тайна Бога 169 Конечно же, волны электронной плотности неотделимы от изменений напряжённости электрического поля, ибо само поле неотделимо от электрона. По этой причине волны Н. Тесла могли быть приняты не только его «башней», но и любой обычной антенной. Этот факт, видимо, и позволил учёным того времени не услышать гениального Н. Тесла и счесть его волны «обычными» электромагнитными. Похоже, волны Тесла принимаются одинаково как антеннами горизонтальной поляризации, так и вертикальной. Но вернёмся же к общепринятому на сегодня пониманию «электромагнитных волн» и посмотрим, что это такое, вернее, чем это принято считать и на основании каких фактов. Электромагнитной волной называют [1] переменное электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью. Переведем с русского на русский: т.е. полагается, что если в абсолютной пустоте, где доселе не было никакой материи и никаких полей, вы вдруг создали электромагнитное поле (например, включили вибратор Герца), то это поле начнёт распространяться на всё пустое пространство и процесс его распространения называют электромагнитной волной. Буквально следуя такому определению, мы должны были бы сказать, что электромагнитное поле подобно не волне (волна – это всегда распространение возмущения в уже существующей среде) а скорее осколкам и газам от взрыва, разлетающимся в разные стороны. Если же полагать, как полагаем мы, что само пространство создано бесчисленными полями всех элементарных материальных частиц Вселенной, которые нигде не кончаются, то тогда можно было бы говорить, что электромагнитная волна – это именно волна. Но пришлось бы сказать, волной чего именно она является. То есть каких именно параметров материальной среды (эфира, вакуума, пленума). А мы не так уж много параметров вакуума знаем. У простейшей электромагнитной волны принято выделять два параметра: электрическую E r и магнитную B r компоненты. Причём экспериментально установлено, что (рис. 8.3) эти компоненты перпендикулярны друг другу и синфазны. Рис. 8.3. Структура плоской электромагнитной волны с вертикальной поляризацией Кроме того, они перпендикулярны направлению распространения волны (вектору её скорости vr ). Более сложные волны всегда можно представить в виде суперпозиции плоско поляризованных простейших волн. Расстояние между максимами векторов E r или И. Мисюченко Последняя тайна Бога 170 B r называется длиной волны λ . Экспериментально установлено, что «электромагнитная волна» переносит через площадку S энергию и импульс. Объемная плотность энергии равна: (8.16) 2 0 0 0 0 0 E EB EH w ε μ ε μ ε = = = Импульс же есть полная энергия, делённая на скорость распространения волны (в данном случае в вакууме), равную 0 0 1 μ ε = c : (8.17) ∫ = = V EH c W p 0 0 μ ε Умножив плотность энергии на скорость распространения электромагнитной волны, получим плотность потока энергии: (8.18) H E S r r r ⊗ = Эта векторная величина называется вектором Умова – Пойнтинга и показывает, в каком направлении распространяется электромагнитная волна и какой величины её плотность потока энергии. Установлено многочисленными экспериментами, что в вакууме электромагнитная волна распространяется со скоростью с км c / 300000 ≈ Установлено также экспериментально и выведено из уравнений Максвелла соотношение между электрической и магнитной компонентами электромагнитной волны в каждый момент времени: (8.19) cB B E = = 0 0 μ ε Это соотношение именно в такой форме, как его привели мы, нечасто приводят в физической литературе. А между тем оно настолько показательно, что только одно его вдумчивое созерцание уже может привести к более правильному пониманию природы «электромагнитной волны». § 8.3. Парадоксы электромагнитной волны Процитируем некоторые, весьма характерные, определения, даваемые в современной научной литературе [7] касательно электромагнитных волн: «Существуют электромагнитные волны, то есть распространяющееся в пространстве и во времени электромагнитное поле. Электромагнитные волны поперечны – векторы их перпендикулярны друг другу и лежат в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны...» Здесь смешаны факты и предположения. Фактом является поперечность магнитной и электрической компонент явления, а предположением - волновой характер явления. И. Мисюченко Последняя тайна Бога 171 «Электромагнитные волны распространяются в веществе с конечной скоростью...» Это, несомненно, факт. «В электромагнитной волне происходят взаимные превращения электрического и магнитного полей. Эти процессы идут одновременно, и электрическое и магнитное поля выступают как равноправные «партнеры». Поэтому объемные плотности электрической и магнитной энергии равны друг другу...» Фактом является наличие для неподвижного наблюдателя электрической и магнитной компонент явления, а также их синфазность во времени. Предположением, причём весьма странным, является взаимное превращение этих компонент. В самом деле, если E r и H r синфазны, то для внешнего неподвижного наблюдателя процесс во времени разворачивается так, как если бы изначально отсутствовавшая энергия, пропорциональная 2 E и 2 H , вдруг начала бы нарастать в точке наблюдения, а потом опять же синфазно спала до нуля. О взаимном превращении можно было бы говорить, если бы энергия одной из компонент уменьшалась бы, при увеличении другой компоненты и, наоборот, при сохранении некоторой суммарной энергии. Но ведь достаточно взглянуть на стандартный рис.8.3, чтобы увидеть, что заявление о взаимном превращении энергий магнитного и электрического полей - фикция. Немедленно встаёт вопрос о том, в какой форме энергия (несомненно, присущая "электромагнитной волне") пребывает в узловой точке, где и 0 = E и 0 = H ? Классическая электродинамика, насколько нам известно, вообще не ставит этот вопрос и не считает нужным на него отвечать. Это и является, на наш взгляд, одной из причин по которой некоторые учёные и лжеучёные XXI века усиленно ищут третью (продольную) компоненту «электромагнитного поля», и даже «находят» её с завидной периодичностью. «Электромагнитные волны переносят энергию. При распространении волн возникает поток электромагнитной энергии...» Это также - экспериментальный факт. «Давление электромагнитного излучения объясняется тем, что под действием электрического поля волны в веществе возникают слабые токи, то есть упорядоченное движение заряженных частиц. На эти токи действует сила Ампера со стороны магнитного поля волны, направленная в толщу вещества. Эта сила и создает результирующее давление...» В данном случае фактом является наличие давления электромагнитных волн, а предположением является механизм возникновения давления на среду, состоящую из заряженных частиц. Заметим, что описанный механизм в точности таков же, как хорошо известный механизм индукционного ускорения/торможения тел. В частности, широко известный опыт с разгоном токопроводящего кольца, изначально лежавшего на верхнем краю вертикально стоящего соленоида при резком изменении тока этого соленоида. Причём для объяснения указанного опыта исследователю доселе не требовалась никакая «электромагнитная волна». Достаточно законов индукции и магнитостатики. Внимательный читатель заметил уже, что в вакууме электромагнитная волна однозначно описывается всего одной характеристикой – либо напряженностью электрического поля, либо магнитной индукцией (напряжённостью магнитного поля). Все остальные величины полностью определены, как только известна первая. Это означает, что традиционное описание электромагнитной волны избыточно. Странно говорить о И. Мисюченко Последняя тайна Бога 172 взаимном преобразовании электрической и магнитной компонент, когда они в реальности оказываются жёстко связаны соотношением (8.19) и к тому же синфазны. Надеюсь, нам удалось показать читателю, что современные представления о сущности «электромагнитной волны» запутанны, противоречивы и парадоксальны. § 8.4. Летающие заборы и седые профессора Так чем же на самом деле является (или хотя бы может являться) эта самая «электромагнитная волна»? Чтобы наш ответ не был бы совсем уж полной неожиданностью, предположим на миг, вопреки нашим убеждениям, что магнитное поле реально существует в природе. И пусть «электромагнитная волна» из рис. 8.3 содержит изначально только магнитную компоненту. И пусть нам ничего не известно про электрическую компоненту. Эдакий летающий «магнитный забор». Это означает, что мы воспринимаем такую электромагнитную конструкцию как неизменную структуру магнитного поля, движущуюся со скоростью vr . Мы расположим в пространстве поперёк B r и vr небольшой плоский конденсатор с расстоянием между пластин d (рис. 8.4). И с помощью осциллографа будем наблюдать за напряжением на пластинах конденсатора. Рис. 8.4. ЭДС индукции в конденсаторе при движении периодического магнитного поля Конденсатор у нас неподвижен, а поле B r движется. То есть имеет место взаимное движение поля и конденсатора. Эта ситуация эквивалентна тому, что поле стояло бы, а конденсатор двигался в противоположную сторону к движению поля. Тогда было бы понятно и очевидно, что действие силы Лоренца B v e F r r r ⊗ = на электроны пластин привело бы к появлению на обкладках конденсатора ЭДС равной: (8.20) d v B U ⋅ ⊗ = r r r Тогда напряжённость электрического поля между обкладками была бы равна: (8.21) v B d d v B d U E r r r r r r ⊗ = ⋅ ⊗ = = Но, поскольку скорость движения «электромагнитной волны» в вакууме равна c , то получим для абсолютной величины напряжённости: И. Мисюченко Последняя тайна Бога 173 (8.22) Bc E = Что полностью соответствует экспериментальному факту (8.19). Читатель может самостоятельно рассмотреть случай, когда периодическая магнитная структура заменяется на аналогичную ей электрическую, разместить мысленно магнитометр вместо конденсатора и получить выражение c E B / = . Таким образом, мы только что установили, что «забор» из периодически изменяющейся напряжённости E r , летящий со скоростью света c неотличим для наблюдателя от «электромагнитной волны». Летящий «магнитный забор» точно также неотличим от неё. Но поскольку с реальностью магнитного поля мы уже разобрались, то остаётся единственный вариант: электромагнитная волна представляет собой периодическую структуру электрического поля, движущуюся прямолинейно и равномерно со скоростью света в вакууме . Неподвижный наблюдатель воспринимает «магнитную компоненту», которая на самом деле есть просто отражение факта движения периодической структуры электрического поля относительно наблюдателя. Т.е. и здесь, как обычно, «магнитное поле» проявляется там, где есть движение поля электрического. Итак, возможно, что «электромагнитная волна» вообще не является волной! Она является движущейся периодической структурой электрического поля. Т.е. она действительно подобна осколку, пуле или корпускуле с той разницей, что может излучаться непрерывно, пока работает излучатель, т.е. иметь неопределённую длину. Возможно, в случае излучения микрочастицами, длина такой корпускулы ограничена, и тогда «электромагнитная волна» становится совсем уж похожа на частицу. Когда такая «ребристая» частица движется сквозь вещество, электроны вещества совершают колебательные движения. Эти колебания в веществе могут распространяться, и тогда они уже больше похожи на настоящую волну. Вот где причины многовековой путаницы! Энергия «волны» складывается из энергии электрического поля периодической структуры (её никто не отменял!) плюс кинетическая энергия движущейся структуры (она равна массе этой структуры, умноженной на квадрат скорости света, делённой пополам). Но энергия потенциальная в «электромагнитной волне» равна энергии кинетической, что мы установили ранее. Нетрудно подсчитать, что с учётом (8.19) полная энергия равна 2 2 2 2 2 mc mc mc = + . Так вот что означает на самом-то деле знаменитая формула Эйнштейна! Она означает, что если мы со скоростью света запустим «кусок» электрического поля массой m , то полная энергия этой штуки будет равна 2 mc . Таким образом, мы сразу же можем догадаться, что электрон (и вообще все элементарные заряды) представляет собой в определенном смысле кусок электрического поля, движущийся со скоростью света. § 8.5. Итак, это не волна…. А волна-то где? Ну что же, с «электромагнитной волной» мы, кажется, разобрались. Волной эта штука не является. И В. Ритц был катастрофически прав, создавая свою баллистическую гипотезу света. Мы уже видели, что настоящие волны (со всеми атрибутами волны) в науке об электричестве существуют: это электронные волны на поверхности Земли, это волны плотности электронов в проводнике колебательного контура, в антеннах и т.д. и т.п. Интересно понять, а существуют ли истинные волны в эфире? Например, в вакууме, вблизи излучающей антенны? Как ни странно, но похоже, что существуют. И о них знали уже очень давно. Правда, зона их существования ограничена и носит название индукционной зоны. Вот в этой-то зоне вблизи антенны существуют решения злосчастных уравнений Максвелла, для которых напряжённость электрического поля сдвинута по фазе И. Мисюченко Последняя тайна Бога 174 относительно напряжённости магнитного поля на 90 градусов. Но эти решения быстро затухают! Поэтому-то настоящими волнами в эфире никто не интересуется. Примером истинных волн являются волны, распространяющиеся в волноводах и длинных линиях. Взгляните на рис. 8.5, где изображена бегущая волна H-типа в прямоугольном волноводе: видно, что продольное магнитное поле перпендикулярно электрическому, и его напряжённость достигает нуля именно там, где напряжённость электрического максимальна, т.е. сдвинута на 90 градусов. Рис. 8.5. Волна H-типа, распространяющаяся в волноводе прямоугольного сечения Рис. 8.6. Распределение тока и напряжения в штыревой антенне § 8.6. Излучение неволн. Весь механизм рождения «электромагнитной волны», то есть направленного движения пространственной полевой структуры,легко видеть на примере дипольного излучения. Обратившись к определению скорости движения поля из главы 1, мы видим, что при изменении зарядов на концах электрического диполя во времени, параллельные диполю компоненты поля приобретают скорость, перпендикулярную им: И. Мисюченко Последняя тайна Бога 175 (8.23) E E r v & 2 1 = Эта скорость растёт с ростом расстояния от диполя и достаточно быстро, на длине меньше одной длины «волны» достигает скорости света. В этой зоне можно видеть сгущения и разрежения электрического поля, отражающие состояния диполя на момент его (фрагмента поля) формирования, движущиеся друг за дружкой перпендикулярно E r в направлении от диполя, с возрастающей, в среднем, скоростью. При приближении скорости v к скорости света c электрическое поле теряет связь со своим источником. Ибо поле - это поляризованные участки вакуума (эфира), состоящие из связанных зарядов, а всякий заряд теряет взаимодействие с неподвижными зарядами при достижении им скорости света. Это выглядит так, как если бы масса ускоряющегося «куска поля» росла бы по мере роста скорости. Понять причину, по которой это происходит, можно только зная, как устроены элементарные заряды, а об этом мы поговорим чуть позже. Дальнейшее движение поляризованного вакуума (электрического поля) происходит инерциально и более не связано с процессами, его породившими. Разумеется, при распространении его в среде невозмущённого вакуума (эфира) результирующая средняя по объёму поляризация уменьшается, так как возмущённый эфир в процессе движения «растворяется» в изначально невозмущённом вакууме (эфире). Так происходит пространственное затухание «электромагнитной волны». Но для отдельно взятого «фотона» такого явления, по-видимому, нет. «Растворение» выражается лишь в том, что между «фотонами», которые есть возмущённый эфир, становится всё больше невозмущённого эфира, ибо «фотоны» расходятся, разлетаются друг от друга, не будучи идеально параллельными в своём движении. Ради полноты изложения, мы хотели бы сказать, что всё-таки есть один способ спасти представления о волновой природе света, указанный нам А. А. Солуниным: если предположить, что при распространении электромагнитной энергии происходит переход из потенциальной энергии электрического поля в кинетическую энергию электрического тока в эфире (вакууме, пленуме) и обратно. Тогда процесс выглядит как естественное стремление частично «разделённых» зарядовых континуумов вакуума сблизится, которое порождает движение, ток этих континуумов. Ток, в свою очередь, нарастая производит индукцию в окружающем, недеформированном вакууме (эфире, пленуме). Когда изначально «растянутые» заряды эфира полностью сблизятся, мы перестаём видеть поле. Нам кажется что ничего в этом месте и нет. Тем не менее, заряды продолжают движение, хотя и невидимы. И, проскакивая положение полной электронейтральности, снова изображают нам нарастающее электрическое поле, но уже противоположной полярности. Нарастанию теперь препятствует взаимоиндукция с соседними участками вакуума. Всё выглядит вполне осмысленно, стоит лишь признать существование незримых и неощутимых для нас токов. Впрочем, такое признание было бы логично в нашей системе взглядов, ведь признаём же мы незримые (при полном равновесии) зарядовые континуумы. Возможно, такое «волновое» описание ничем не противоречит вышеприведенному «корпускулярному» описанию, а просто является взглядом из другой системы координат. Подобно тому, как для стоящего на берегу моря наблюдателя волна кажется волной, волновым движением воды, а несущемуся на её гребне серфингисту волна представляется как прямолинейное движение «куска» воды. Здесь мы подходим к древнейшему и обширнейшему вопросу философии: что есть движение вообще, и движение материи в частности? Ведь зная строение элементраных частиц, зная, что их Кулоновское взаимодействие - это взаимоиндукция криволинейных токов смещения в вакууме, мы можем уже прийти к выводу, что движение элементарных зарядов есть лишь последовательность актов взаимоиндукции эфирных токов. Получается, что движущаяся частица на самом деле никуда не движется. Движение частицы – лишь иллюзия! Просто криволинейный ток затухает в одном месте и И. Мисюченко Последняя тайна Бога 176 индуцируется в другом. Следовательно, делая шаг, я каждый раз исчезаю бессчётное число раз и снова появляюсь. Но это уже не тот я, что был до того, как шагнул. Каждая частица моего тела стала иной. Не так ли и буддийские учителя понимали движение?! Мы могли бы вспомнить здесь и о том, что Инь и Ян, составляющие древнекитайский Космос так похожи на наши зарядовые континуумы. И то, что элементарные частицы действительно оказались похожи на вихри праны. Но это уже, скорее, темы для другой литературы. Более общей и менее конкретной. Хотя мы здесь с почтение склоняем голову перед даром предвидения и силой разума наших далёких предков. Как видите, абсолютная уверенность в существовании механического эфира привела к тому, что предсказанные уравнениями Максвелла различные решения были рассмотрены предвзято, без должного анализа. Некоторые из них признаны волновыми а затем благополучно «обнаружены» в опытах Герца. Человеку свойственно видеть только то, на что он смотрит и что ожидает увидеть. Если вы ожидаете появление кролика из шляпы, а появится жаба – в первое мгновение даже она покажется вам кроликом. Но первое мгновение электродинамики уже прошло, и пора отделить жаб от кроликов. Литература 1. Т.И.Трофимова. Курс физики. 9-е издание. – М.: Издательский центр «Академия», 2004 г. 2. Б. М. Яворский, Ю. А. Селезнев. Справочное руководство по физике. Для поступающих в вузы и для самообразования. М.: «Наука», 1989 г. 3. Голин Г.М. Хрестоматия по истории физики. Классическая физика. Мн.: Выш. школа, 1979. 4. Э. Уиттакер. История теории эфира и электричества. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика». 2001. Перевод с англ. 5. Дж. Максвелл. Избранные сочинения по теории электромагнитного поля. М., 1954. 6. Thomas Valone, Ph.D. Harnessing the Wheelwork of Nature. Tesla`s Science of Energy. Kempton, IL. ISBN 1-931882-04-5 7. http://www.college.ru/physics/courses/op25part2/content/chapter2/section/paragraph1/th eory.html - top |