Сверхдлинные волны. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Сверхдлинные волны, СДВ - электромагнитные волны низкой частоты (ниже 100 кГц), длины которых в вакууме более 3 км. СДВ имеют отличные от радиоволн свойства распространения. Мощным естественным источником СДВ являются молниевые разряды. СДВ широко используются в системах радиосвязи, радионавигации и передачи сигналов эталонных частот и единого времени, а также в геофизических исследованиях электрических свойств Земли, земной ионосферы, и магнитосферы Земли, а также в прогнозе землетрясений.

Освоение диапазона СДВ и исследование закономерностей распространения радиоволн очень низкой частоты было начато в начале XX века.

Характерной особенностью СДВ при их распространении вокруг Земли является слабое затухание поля с удалением от излучателя и высокая его фазовая и амплитудная стабильность (по сравнению с радиоволнами более высоких частот) при регулярных и случайных вариациях свойств трассы распространения (суточные и сезонные изменения ионосферы, сезонные изменения свойств земной поверхности, ионосферные возмущения, изменение метеорологии, условий и т. д.). Это и обусловливает применение СДВ в глобальных радиосистемах высокой точности и надёжности несмотря на необходимость использования излучающих антенных систем больших размеров и более низкую скорость передачи информации. Кроме того, радиоволны этого диапазона обладают большой глубиной проникновения в проводящие среды, что делает возможным их применение для связи с погружёнными в морскую воду и в толщу земли объектами, например, подводными лодками (см. Распространение радиоволн).

Распространение СДВ в земных условиях происходит в сферическом волноводном канале, образованном Землёй и ионосферой (см. Волноводное распространение радиоволн). На отражение СДВ от ионосферы оказывает влияние её нижняя часть - существенная для отражения область располагается на высотах 60-80 км днём и 80-100 км ночью. В этой области высот на очень низких частотах ионосфера представляет собой неоднородную проводящую среду, проводимость которой резко возрастает с высотой и приобретает, начиная с высоты 75 км, заметно выраженный анизотропный характер вследствие влияния магнитного поля Земли. В дневных условиях влияние магнитного поля Земли на отражение СДВ и их распространение в приземном волноводе невелико, однако ночью оно оказывается существенным. При отражении от анизотропной ионосферы в отражённом поле возникают компоненты, отсутствовавшие в падающей волне, что является причиной ошибок в системах радиопеленгации. Наличие анизотропии приводит к зависимости характеристик электромагнитного поля от азимута трассы распространения и к появлению невзаимности - изменению характеристик поля при изменении направления трассы распространения на обратное.

СДВ хорошо отражаются от ионосферы и от земной поверхности, что и приводит к их слабому затуханию при распространении в приземном волноводном канале. При излучении молниевых разрядов основная часть их энергии распространяется в приземном волноводе в виде электромагнитнитного импульса, называемого атмосфериком, а просочившаяся через ионосферу часть электромагнитного излучения образует так называемые свистящие атмосферики, спектр которых лежит в диапазоне 1-10 кГц.

Для описания и расчёта полей СДВ в волноводном канале Земля - ионосфера применяют два их основных представления - разложение в виде суммы земной и однократно и многократно отражённых от ионосферы волн и разложение в виде ряда нормальных волн. Первое из них удобно для расчёта поля СДВ на расстояниях от излучателя не более нескольких сотен км, когда число отражённых от ионосферы волн, влияющих на полное поле, мало (вдна или две волны). Для описания поля СДВ на больших расстояниях используется ряд нормальных волн, число существ, членов в котором уменьшается с увеличением расстояния.

Литература по сверхдлинным волнам

Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция?
Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда".
На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли.
Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма.
Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал:
"Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985]
Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.