Johann Kern, Stuttgart, jo_k@gmx.net
В статье приводятся доказательства в пользу того, что частицы электрического поля являются одной из составляющих эфира
Примерно с тех пор, как свет стали считать волновым явлением, многие исследователи стали пытаться определить свойства светоносного эфира. При этом доисследовались до того, что стали рассматривать варианты эфира, являющегося твёрдым веществом. Свет, видите ли, является поперечной волной, а поперечные волны может передавать только твёрдое вещество. Конечно, свет может проходить сквозь некоторые твёрдые тела. Однако эфир должен передавать не только световые волны. В пространстве, заполненном эфиром, должны перемещаться все небесные тела, причём практически не испытывая сопротивления своему движению. А твёрдое тело препятствует движению в нём других твёрдых тел.
В середине 18-го века Даламбер (Jean le Ronde d'Alembert, 1717–1783) высказал предположение о том, что при движении в идеальной жидкости тело не должно испытывать сопротивления. Справедливость этого предположения была годом позже доказана Эйлером. Эта задача из области гидродинамики. Вряд ли они при этом думали об эфире и движении небесных тел, но одно должно быть абсолютно ясно: эфир должен обладать свойствами, подобными свойствам идеальной жидкости или газа. Только они способны не оказывать сопротивления движению тела. Что касается света, то его свойства нам известны пока ещё недостаточно, чтобы из-за фактов, истолкованных на основе одной из теорий света уделять внимание модели эфира в виде твёрдого тела, явно противоречащей космологии.
Одно из основных отличий жидкости и газа от твёрдого тела – они не могут иметь кривизну. Помещённые в какой-либо сосуд, они принимают форму сосуда. Твёрдое же тело сохраняет свою форму, возможную кривизну своей поверхности. Оно сопротивляется изменению своей формы, проникновению в него другого тела.
Поэтому и пространство, в котором мы живём, пространство, заполненное жидким или газообразным эфиром, не может быть криволинейным. Смешно говорить о криволинейности жидкости или газа.
Галилео Галилей открыл, что тело движется с ускорением, если на него действует некоторая сила. Направление ускорения совпадает с направлением действия силы. Из его закона следует: чтобы тело двигалось с постоянной по величине скоростью, но по кривой линии, на него должна действовать сила, постоянно вызывающая изменение направление движения. Для того, чтобы не изменялась величина скорости, эта сила должна быть направлена перпендикулярно направлению скорости. Почто то же самое можно сказать и наоборот: Если тело движется с постоянной скоростью по окружности, то на него действует сила, направленная по радиусу к окружности. Так как планеты движутся по кривым, близким к окружности, то, исходя из закона Галилея, можно было бы открыть закон о всемирном притяжении. Равномерное движение по окружности – это движение с ускорением, направленным к её центру. Это и будет направлением центростремительной силы, действующей на тело, движущемуся по окружности. Эта сила возникает на основании закона Галилея. То есть, на основании закона Галилея можно понять, что планеты притягиваются Солнцем.
О наличии ускорения при этом движении математики впервые узнали после разработки исчисления бесконечно малых величин (дифференциальное исчисление). Во времена Галилея об этом ускорении, возможно, никто не знал. Поэтому Галилей и не мог догадаться о законе всемирного тяготения на основании этих логических предпосылок.
Наличие силы, действующей на планету при движении вокруг Солнца на основании закона Галилея, могло быть установлено, но какова природа возникновения этой силы? Это оставалось долгих три века неизвестным.
Самым таинственным в этом явлении оставался вопрос, как эта сила может действовать на расстоянии?
Не умея найти схему возникновения тяготения на основе физических представлений, некие математики решили объяснить его на основе „искривления пространства“, приписав при этом пространству совершенно невозможные свойства.
Причиной „искривления пространства“ вокруг массивного тела якобы является масса этого тела. Но совершенно неизвестно, каким образом это происходит, каким образом масса искривляет пространство. Кроме того, это „искривление пространства“ производится массивным телом по-прежнему на расстоянии. Опять-таки, как?
Тайна по-прежнему не раскрыта, но сделана видимость её разрешения. Кроме того, появились новые загадки: как возникает сила, действующая на элементы пространства и приводящая к их искривлению? И из какого материала эти элементы сделаны? Пустое пространство ещё менее способно искривляться, чем пространство, заполненное жидкостью или газом. Упростилась ли этим проблема тяготения или, наоборот, ещё больше затуманилась?
Так как существо всего фокуса состоит в „искривлении пространства“, то естественно, что массивное тело воздействует на другое небесное тело не само, а только посредством искривлённого пространства. Этим якобы избежали дальнодействия и всё свели к близкодействию – к воздействию „искривленного пространства“ на движущееся в нём тело. Но само-то пространство искривляется массивным телом – на расстоянии!
Нам могут ответить, нет, достаточно переместить две точки искривлённого пространства относительно друг друга, как искривится (изогнётся) всё это пространство.
Верно, но тогда речь идёт именно о пространстве, подобном твёрдому телу, а внутри сплошного твёрдого тела другие тела перемещаться не могут.
Обратим теперь внимание на то, что „искривленное пространство“ воздействует не на всё небесное тело целиком, а на каждый его атом или молекулу в отдельности. Каждая молекула вступает во взаимодействие со своим элементом „искривлёного пространства“, а точнее, с бесконечной последовательностью „своих“ элементов. А если это так, то любое сечение „искривленого пространства“ должно представлять из себя нечто вроде дна сита, этакое собрание дырок, жёстко связанных друг с другом. В каждую дырку этого сита может протиснуться только одна молекула, ведь каждая молекула должна иметь свою опору в „искривленном пространстве“? Представьте теперь, что через подобное сито должна протиснуться наша Земля при своём движении вокруг Солнца, непрерывно вращаясь вокруг своей оси! Просто ужас? Добавьте теперь к этому ужасу то, что она должна протискиваться не через одно сито, а через бесконечное число таких сит, плотно прижатых друг к другу вдоль всей траектории движения нашей несчастной планеты.
Вот теперь мы имеем некоторое представление о том, что такое эти „искривлённые пространства“. Сделать такое пространство вместилищем Вселенной могут только математики, так как они обычно предпочитают не изображать в виде рисунков те „прелести“, которые следуют из их „изящных формул“.
Ещё во времена Ньютона некоторые исследователи пытались объяснить тяготение на основе идеи эфира (Georges-Louis Le Sage, 1724 - 1803). Идея простая. Со всех сторон сквозь небесное тело проходят потоки частиц эфира. При этом они несколько ослабевают и за телом поток как бы образует тень (Рис. 1). Вследствие этого два тела, находящиеся в тени друг друга, испытывают действие сил, направленных к другому телу.
Рис.1. Два тела притягивают друг друга [1]
К сожалению, эта идея, появившаяся ещё во времена Ньютона, за прошедшие столетия практически не нашла развития, прежде всего, по той причине, что не были найдены свойства эфира, удовлетворяющие нашей Вселенной.
В то время как (многие) сторонники эфира ищут его свойства, никто из них не замечает, что мы каждый день сталкиваемся если не с самим эфиром, то, по крайней мере, с его составной частью, и, разумеется, мы кое-что знаем о свойствах этой составной части. Этой составной частью эфира являются, очевидно, частицы электрического потока, известного всем нам из электростатики. Они якобы вытекают из положительного заряда и втекают в отрицательный заряд (Рис. 2). Так нас учили в школе в соответствии с воззрениями отцов электростатики.
Рис. 2. Линии потоков частиц электрических полей близко расположенных друг к другу положительного и отрицательного зарядов
В случае одиночных зарядов они уходят в бесконечность и приходят из бесконечности (Рис. 3). Это означает, что эти частицы с определённой плотностью заполняют всё известное нам пространство. Поэтому они явно являются кандидатами на звание эфира или же его составной части.
Рис. 3. Линии потоков частиц электрических полей положительного и отрицательного зарядов
Посмотрите внимательно на рисунок 2. Не кажется ли он Вам очень хорошо знакомым? Знаете ли Вы кого-нибудь, кто бы пытался критиковать этот рисунок? Нет? А ведь на нём изображено вечное перетекание некоего постоянного по величине потока из одного конечного объёма в другой конечный объём.
Абсолютно невозможная ситуация? Но отцы электростатики лучшего объяснения для взаимодействия двух разноимённых зарядов не нашли. Кстати, рис. 3 представляет точно такoе же нарушение логики, как и рисунок 2: из конечного объёма или в конечный объём течёт вечный постоянный по величине поток. Ни то, ни другое из соображений логики не может быть.
Электрические заряды, показанные на рис. 3, принято называть также электрическими монополями. В связи с этим исследователей уже несколько веков интересует вопрос о возможном существовании магнитных монополей. Мало им было невозможной электрической ситуации, так они захотели ещё и магнитную? Трудно сказать, что в этом желании больше выражается, обычно присущее нам отсутствие наблюдательности, или же желание ещё одного чуда?
Автору данной статьи посчастливилось заметить несоответствие рис. 2 и 3 логике. В книге [2] на основе рис. 3 им утверждается (сделано предположение), что мы видим на нём только кажущуюся картину. Из этого следует, что существует нечто, что это кажущееся впечатление вызывает. Это нечто названо порождающим потоком.
Порождающий поток очень похож на поток Лесажа. Единственное отличие его в том, что мы уже знаем составляющие его частицы, и знаем, что они «лояльные граждане» нашей Вселенной, живущие по её законам.
Уверенность автора книги [2] в том, что мы на рис. 2 и 3 видим только кажущуюся картину, стала отправным пунктом поиска свойств порождающего потока и составляющих его частиц. В результате этого поиска выяснилось, что порождающий поток является причиной не только электрических сил, но может вызывать и ядерные силы. Плотность порождающего потока и его давление на каждую элементарную частицу настолько огромны, что давление, например, воды на дне Марианской впадины по сравнению с ним не стоит даже упоминания. Но мы его не замечаем точно так же, как не замечаем давления воздуха, о существовании которого сравнительно недавно тоже ничего не знали. Ввиду огромной величины давления порождающего потока утверждение о том, что частицы электрического поля, очевидно, являются составной частью эфира, приобретает особенный вес.
Разумеется, представление о том, что каждая элементарная частица, в том числе и нашего тела, находится под давлением сил, сравнимых по величине с ядерными, может кое у кого вызвать шок, похожий на тот, какой был у людей в 17 веке, когда они впервые узнали о давлении воздуха. Но это всё ещё лучше, чем представить себя перемалываемым в „криволинейном пространстве“. К счастью, нелинейные пространства существуют только в умах математиков, не умеющих представить себе то, что следует из их формул.
По-видимому, каждый согласится с тем, что кажущаяся нам картина движения Солнца вокруг Земли разительно отличается от действительной картины движения Земли вокруг Солнца. Точно также разительно отличается картина действительных электростатических полей от кажущихся нам. Заинтересованному читателю можно в этом месте только порекомендовать обратиться непосредственно к книге [2], часть 1, или же к её расширенному русскому варианту [3], который далее ещё будет упомянут в связи с волновой теорией света.
После того, как в книге [2] были найдены схемы построения электрических и ядерных сил, автор, естественно, вспомнил о мечте Фарадея представить все силы природы с единой точки зрения, то, что позже стали называть единой теорией поля, которая до сих пор так и не создана. Чтобы попытаться продолжить путь от сил, действующих на элементарные электрические частички, на электрон и протон, к силам гравитации, нужно было построить модель элементарной нейтральной частички, иначе говоря, модель нейтрального атома. Интересна была сама мысль перейти от модели атома к силам гравитации. В этом случае сама собой должна была бы получиться связь между микро и макромиром. Динамическая модель атома Нильса Бора для этого явно не годилась. Автор использовал для этого статическую модель атома, представленную в частях 3 и 4 той же книги [2].
Модель для анализа появилась, но она давала для гравитации абсолютный ноль. Можно было бы сказать, это этот результат соответствовал ожиданиям. Дело в том, что схемы возникновения электрических и ядерных сил представлены в книге [2] на основе наглядных рисунков. Это было возможно, так как электрические и ядерные силы довольно близки друг к другу по величине. Силы же гравитации в 1038 раз меньше сил электрических. Показать и увидеть такую разницу на рисунке представлялось абсолютно невозможным.
В качестве модели нейтрального тела была взята прямоугольная пластинка. Соответственно рассматривалась сила «притяжения», возникающая между двумя параллельными пластинками (Рис. 4). Из этого рисунка можно понять, что для любых противонаправленных потоков эфира силовое воздействие частичек эфира с обеих сторон каждой пластинки уравновешивается.
Рис. 4. При отражении от двух параллельных пластинок частиц одного направления и противоположного направления, их реакции уравновешиваются с обеих сторон каждой пластинки.
Следовательно, и результирующая сила от всех направлений потоков также будет равна нулю. Кстати, можно было бы сказать, что эта схема показывает, что идея Ле Сажа была необоснованной. В подкрепление его идеи работает только поток частиц, направленных абсолютно перпендикулярно пластинкам. Но, с точки зрения математики, поток внутри телесного угла, равного нулю, тоже равен нулю. Кто же прав, Ле Саж или вывод из рисунка 4?
Рисунок 4, не акцентируя этого, исходит из того, что размеры частиц эфира пренебрежимо малы. Обычно на пренебрежимую малость не обращают внимания. Но, если сравнивать по величине электрические силы и силы гравитации, то силы гравитации также пренебрежимо малы. Настолько малы, что показать их на рисунке по сравнению с электрическими силами является совершенно нереальным. Но рисунок служит для того, чтобы пояснить идею. А идея не имеет никакого отношения к масштабам.
Учесть размер частичек эфира можно, но рисунок должен быть совсем иным. Конечно, на самом рис. 4 размеры частиц эфира учесть нельзя. Даже если бы мы увеличили рис. 4 до размеров земного шара, частицу эфира нам бы увидеть не удалось.
Телесный угол, внутри которого потоки частиц оказывают одностороннее давление на пластинки, разумеется, вовсе не равен нулю, хотя он, естественно, очень и очень мал. Сущность допущенной на рис. 4 «ошибки» поясняется рисунком 5. На нём в виде шарика с диаметром 2r представлена частичка эфира, взаимодействующая с двумя параллельными нейтральными пластинками. Стрелка Y показывает направление перпендикуляра к двум параллельным пластинкам, являющимися моделями электрически нейтральных в смысле отсутствия заряда тел. Угол α — это предельный угол с направлением к Y, при котором частица эфира, пролетая вплотную с краем верхней пластинки, ещё может удариться о край нижней пластинки и отразиться внутрь пространства между пластинками. Потоки эфира с направлением к Y больше угла α, отражаются внутрь пространства между пластинками и потому не создают давления на пластинки в направлении друг к другу. Потоки же эфира с направлением к Y меньше угла α, не отражаются внутрь пространства между пластинками и потому создают давление на верхнюю пластинку в сторону нижней пластинки. То же самое происходит с противонаправленными потоками в отношении нижней пластинки. То есть потоки с наклоном в пределах угла α создают так называемую силу гравитации. В книге [2, часть 2] показано, что эта сила пропрциональна обратному квадрату расстояния L между пластинками, как и положено силе гравитации.
Рис. 5. Силы гравитации между двумя пластинками при определённом радиусе r частиц эфира возникают только при отклонении угла их полёта от перпендикуляра к пластинкам на угол не более α.
Таким образом, сила гравитации, также как электрические и ядерные силы, может быть вызванной частицами (той части) эфира, которые являются ничем иным, как частицами электрического поля порождающего потока. Следовательно, можно утверждать, что порождающий поток вызывает все известные нам силы природы. Этим самым в книге [2] была осуществлена мечта Фарадея, желавшего связать все силы природы. Этим же самым показано и то, что порождающий поток является кандидатом на звание эфира или его составной части, что было одной из целей данной статьи.
Микро- и макромир стали единым целым и могут отображаться с единой точки зрения.
В книге [2] не показана схема возникновения магнитных сил. Но так как магнитные силы часто являются следствием взаимодействия электрических токов друг с другом, то можно считать, что и они являются порождением порождающего потока? Увы, это уже будет натяжкой. Все силы, электрические, ядерные и гравитационные удалось показать близкодействующими, контактными. Силы же магнитные пока всюду представляются бесконтактными, т. е. дальнодействующими. Это тоже силы кажущиеся. Их представление через контактные взаимодействия пока не удалось. Но мы имеем право предполагать, что и эти силы вызываются порождающим потоком.
Максвелл в своих уравнениях пытался выразить математическим языком всё то, что посредством экспериментов продемонстрировал Фарадей, а также то, что уже было известно из электростатики. Силы, известные нам из электростатики, являются силами кажущимися, так как основаны на кажущемся дальнодействии. Но и Фарадей описал только кажущиеся явления, также основанные на дальнодействии. Фарадею принадлежит интересное высказывание о гравитации: «Эти силы явно действуют издалека. Их физическая природа нам непонятна». Но ведь все электромагнитные явления, которые изучал Фарадей, тоже действуют «издалека», т. е. бесконтактно. Ведь как раз бесконтактностью эти явления и завораживали как самого Фарадея, так и его современников. Но Фарадей, похоже, настолько привык к ним, что уже не замечал их дальнодействия. Такова сила привычки. Если мы к чему-то привыкаем, то уже не замечаем его необычности или непонятности. (И тем более, когда мы эту непонятность можем «потрогать» и математически рассчитывать!)
Поскольку Фарадей описывал явления кажущиеся, то и уравнения Максвелла являются описанием кажущегося. Возможно, это является причиной того, что в настоящее время многие считают их неправильными.
Закон всемирного тяготения тоже описывает кажущееся явление, не вникая в его физическую сущность. Но означает ли это, что вследствие этого он неправильно описывает последствия действия сил всемирного тяготения?
В закон всемирного тяготения, выраженный математической формулой, входят в числителе массы взаимодействующих тел. Это означает, что если одна из масс будет стремиться к бесконечности, то будет стремиться к бесконечности и сила взаимодействия между этими телами.
Из книги же [2, часть 2] ясно, что сила гравитации вызывается порождающим потоком, который имеет вполне определённую величину. Совершенно очевидно, что силы гравитации могут быть только меньше ядерных сил. Уже отсюда ясно, что они не могут возрастать до бесконечности. Этот вывод чрезвычайно важен для космологии. Для данной же статьи важно то, что на основе кажущегося представления тяготения (Формула Ньютона) и на основе реального представления получаются разные результаты. Это означает, что и уравнения Максвелла, основанные на кажущемся видении электромагнитных явлений, в необычной ситуации могут давать неправильное предсказание.
Как выяснилось, электрический заряд не является особой точкой из-за того, что в него входят или выходят частицы электрического поля. Такими же свойствами обладает каждая точка пространства. Заряд является особой точкой из-за того, что в нём происходит инверсия частиц электрического поля [2, часть 1].
С лёгкой руки Гюйгенса свет стали считать волной. Спор о том, является ли свет волной или потоком частиц надолго склонился в сторону волны. Насколько серьёзен был этот спор? Любая волна (если не путать волну с волновым представлением колебаний точки) является в известном смысле потоком частиц. Поэтому сущность этого спора, возможно, было бы лучше выразить словами: является ли свет потоком частиц или же следствием волнового (колебательного?) движения частиц некоторой среды?
Гюйгенс объяснил волновыми свойствами света разложение света на цветовые составляющие. К сожалению, в то время не было достаточно точно известно как именно и в каком месте разлагается свет. Так как свет разлагался с помощью призмы, то посчитали, что он разлагается при входе в призму, на границе двух сред. Оказалось же всё наоборот. Свет разлагается хотя и на границе двух сред, но не на входе, а на выходе из призмы [3, приложение к части 6, см. рис. 6-2]. Так как в воздухе скорость всех цветовых составляющих света одинакова, то разложение света нельзя объснить ни волновыми, ни корпускулярными свойствами света. Поэтому теряет убедительность и утверждение о том, что, так как свет является поперечной волной, то эфир должен иметь свойства твёрдого тела. Но, как говорилось уже выше, теоретики эфира должны прежде всего помнить о том, что эфир передаёт (пропускает) не только свет, но сквозь него движутся и все небесные тела, а потому идея о том, что эфир должен иметь свойства твёрдого вещества, была с самого начала несерьёзной.
Что из себя представляет свет, мы всё еще не представляем достаточно хорошо, хотя и узнаём о нём всё новое и новое.
Упомянутая литература:
1. Гравитация Фатио-Лесажа http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/877742
2. Johann Kern. Enträtselung der ewigen Naturgeheimnisse, Verlag Alfabet, Stuttgart 2007.
3. Johann Kern. Разгадка вечных тайн природы, Спб., изд-во Политехнического университета, 2010.
|
|
 |
