Дьюи Б. Ларсон - Структура физической вселенной (том 2)

Глава 21: Электромагнетизм

Термины “электрический” и “магнитный” введены в томе 1 с пониманием того, что они использовались как синонимы для соответственно “скалярно одномерного” и “скалярного двумерного”, а не ограничивались относительно узким значением, которое они имеют в повседневной практике. В данном томе они использовались в тех же смыслах, хотя расширенный объем определений не так очевиден, как в томе 1, потому что сейчас мы в основном имеем дело с феноменами, которые обычно называются “электрическими” или “магнитными”. Мы определили одномерное движение незаряженных электронов как электрический ток, одномерную вибрацию вращения – как электрический заряд, двумерную вибрацию вращения – как магнитный заряд. Конкретнее, магнитный заряд – это двумерное вращательно распределенное скалярное движение вибрационного характера. Сейчас мы готовы исследовать движения, не являющиеся зарядами, но обладающие некоторыми первичными характеристиками магнитного заряда, то есть они являются двумерными направленными распределенными скалярными движениями.

[more]

Давайте рассмотрим короткий отрезок проводника, по которому будем пропускать электрический ток. Материя, из которой состоит проводник, подвергается действию гравитации - трехмерно распределенному скалярному движению вовнутрь. Как мы видели, ток – это движение пространства (электронов) в материи проводника, эквивалентное скалярному движению материи в пространстве наружу. Таким образом, одномерное движение тока противодействует части скалярного движения гравитации вовнутрь, действующей в скалярном измерении пространственной системы отсчета.

В этом примере давайте предположим, что два противоположных движения в отрезке проводника равны по величине. Тогда итоговое скалярное измерение равно нулю. От начального трехмерного гравитационного движения остается вращательно распределенное скалярное движение в двух других скалярных измерениях. Поскольку оставшееся движение скалярное и двумерное, оно магнитное и известно как электромагнетизм. Обычно гравитационное движение в измерении тока лишь частично нейтрализуется потоком тока, но это не меняет природы результата, а просто уменьшает величину магнитного влияния.

Из вышеприведенного объяснения видно, что электромагнетизм – это остаток гравитационного движения, который остается после того, как все или часть движения в одном из трех гравитационных измерений нейтрализуется противоположно направленным движением электрического тока. Следовательно, двумерное скалярное движение перпендикулярно потоку тока.  Поскольку гравитационное движение в двух измерениях не подвергается влиянию движения электрического тока наружу, оно обладает скалярным направлением вовнутрь.

Во всех случаях магнитный эффект проявляется намного больше, чем гравитационный, который убирается, если рассматривается в контексте нашей гравитационно связанной системы отсчета. Это не означает, что ток создает нечто. Происходит следующее. Определенные движения преобразуются в другие виды движений, более сконцентрированных в системе отсчета. И чтобы удовлетворить требованиям новой ситуации, привносится энергия извне. Как указывалось в главе 14, разница, которую мы наблюдаем между величинами движений с разными числами действующих измерений, - это искусственный результат нашего расположения в гравитационно связанной системе, расположения, сильно увеличивающего размер единицы пространства. С точки зрения естественной системы отсчета, системы, к которой реально приспосабливается вселенная, основные единицы не зависят от измерений; то есть 13 = 12 = 1. Но благодаря нашему асимметричному расположению во вселенной, естественная единица скорости, s/t, принимает большую величину, 3 x 1010 см/сек. Она становится коэффициентом измерения, который входит в каждое соотношение между величинами разных измерений.

Например, термин c2 (квадрат 3 x 1010) в уравнении Эйнштейна для отношения между массой и энергией отражает коэффициент, относящийся к двум скалярным измерениям, отделяющим массу (t3/s3) от энергии (t/s). Аналогично, разница в одно измерение между двумерным магнитным влиянием и трехмерным гравитационным влиянием делает магнитное влияние в 3 x 1010 раза больше (если выражено в системе сгс). Магнитное влияние меньше, чем одномерное электрическое влияние на тот же самый коэффициент. Из этого следует, что магнитная единица заряда или электромагнитная единица, определенная магнитным эквивалентом закона Кулона, в 3 x 1010 раз больше, чем электрическая единица или электростатическая единица. Электрическая единица 4,80287 x 10-10   электростатических единиц эквивалентна 1,60206 x 10-20 электромагнитных единиц.

Относительные скалярные направления сил между элементами тока противоположны направлениям сил, создаваемых электрическими и магнитными зарядами, как показано на рисунке 23, который следует сравнить с рисунком 22 главы 19. Электромагнитные движения вовнутрь направлены к нулевым точкам, из которых движения зарядов направлены наружу.  Два проводника, несущие ток в том же направлении, AB или A’B, аналогично одноименным зарядам, движутся друг к другу, как показано линией (а) на схеме, а не отталкиваются друг от друга, как это делают одноименные заряды. Два проводника, несущие ток в направлении BA или B’A, как показано на линии (с), тоже движутся друг к другу. Но проводники, несущие ток в противоположных направлениях, AB’ и BA’, аналогично разноименным зарядам, отталкиваются друг от друга, как указано на линии (b).

 Рисунок 23

 

B’

A

B

A’

(a)

|

     |=>

|

<=|    

(b)

|

<=|    

     |=>

 |

(c)

    |=>

 |

<=|    

 

 Такие различия в возникновении и скалярном направлении между двумя видами магнетизма проявляются и другими способами. В нашем исследовании данных тем будет удобнее рассматривать отношения силы с другой точки зрения. До сих пор наше обсуждение вращательно распределенных скалярных движений – гравитационного, электрического и магнитного – проходило в терминах сил, оказываемых отдельными объектами, по существу, точечными источниками рассматриваемых влияний. Сейчас, в электромагнетизме, мы имеем дело с протяженными источниками. На самом деле они являются протяженными совокупностями дискретных источников, поскольку все физические феномены существуют в форме дискретных единиц. Следовательно, было бы возможно работать с электромагнитными влияниями так же, как с влияниями, возникающими за счет легче определяемых точечных источников, но такой подход к протяженным источникам сложен и труден. Значительное упрощение достигается введением концепции поля, обсужденной в главе 12.

Такой подход применим и к более простым гравитационным и электрическим феноменам. Конечно, сейчас это модный способ иметь дело со всеми (видимыми) взаимодействиями, хотя к дискретным источникам лучше подходит альтернативный подход. Исследуя базовую природу полей, мы можем рассмотреть ситуацию с гравитацией, которая во многих отношениях является самым простым из феноменов. Как мы видели в главе 12, масса А обладает движением АБ по направлению к массе Б, находящейся поблизости. Это движение неотъемлемо неотличимо от движения БА атома Б. В той степени, в какой реальному движению массы А препятствует инерция, движение объекта А появляется в системе отсчета как движение объекта Б, составляющее прибавление к реальному движению этого объекта.

Величина гравитационного движения массы А, приписанного массе Б, определяется как произведение масс А и Б, деленное на расстояние между двумя массами, поскольку является движением массы Б, если скалярное движение АБ рассматривается как движение обоих объектов. Из этого следует, что каждому пространственному положению вблизи от объекта А можно присвоить величину и направление, указывая способ, каким масса размером в единицу двигалась бы под влиянием гравитационной силы объекта А, если бы занимала это расположение. Соединение расположений и соответствующих векторов сил составляет гравитационное поле объекта А. Аналогично, распределение движения электрических или магнитных зарядов определяет электрическое или магнитное поле в пространстве, окружающем заряд.

Математическое выражение объяснения поля массы или заряда идентично тому, которое появляется в ныне принятой физической теории, но его концептуальная основа совсем другая. Традиционная точка зрения такова. Поле – это “нечто физически реальное в пространстве”32 вокруг возбуждающего объекта, а сила физически передается от одного объекта другому этим “нечто”. Однако после критического анализа ситуации П. У Бриджмен пришел к выводу об отсутствии свидетельства, оправдывающего допущение, что это “нечто” реально существует.29 Мы находим, что поле – это не “нечто физическое”. Это просто математическое следствие неспособности традиционной системы отсчета представлять истинный характер скалярного движения. Но осознание истинного статуса как математического приема не лишает его полезности. Полевой подход остается самым простым и наиболее удобным способом математически иметь дело с магнетизмом.

Поле магнитного заряда определяется в терминах силы, действующей на пробный магнит. Поле магнитного полюса, например, одного конца длинного стержневого магнита, радиально. Как можно видеть из описания возникновения магнетизма в предыдущих параграфах, поле провода, несущего электрический ток, тоже было бы радиальным (в двух измерениях), если бы определялось в терминах силы, действующей на элемент тока в параллельном проводнике. Привычно определять магнитное поле на основе электростатики: то есть, силой, действующей на магнит или электромагнит в форме катушки, соленоид, который создает радиальное поле так же, как стержневой магнит посредством геометрической компоновки. Если поле несущего ток провода определяется именно так, оно окружает провод, а не растягивается радиально. Тогда сила, действующая на пробный магнит перпендикулярна полю и направлению потока тока.

Это прямой вызов физической теории, очевидное нарушение повсеместно применяемых физических принципов. Физика никогда не встречалась с таким вызовом. Физики не способны даже выдвинуть правдоподобную гипотезу. Поэтому они просто отмечают аномалию, “странную” характеристику магнитного эффекта. “Магнитная сила обладает странно направленным характером, - говорит Ричард Фейнман. - В каждом примере, сила всегда пребывает под прямыми углами к вектору скорости”.90 Однако перпендикулярная связь между направлением движения тока и направлением силы не казалась бы странной, если бы взаимодействовали магниты с магнитами и токи с токами. В этом случае магнитное влияние тока на ток все еще пребывало бы “под прямыми углами к вектору скорости”, но в направлении поля, а не перпендикулярно к нему, поскольку поле определялось бы в терминах действия тока на ток. В случае взаимодействия тока с магнитом результирующая сила перпендикулярна магнитному полю, то есть, вектору напряженности поля. Пробный магнит в электромагнитном поле не движется в направлении поля, как можно было бы ожидать, а в перпендикулярном направлении.

“Заметьте, какое странное направление силы. Оно не совпадает ни с полем, ни с направлением тока. Вместо этого сила перпендикулярна и току и линиям поля”.91

Использование слова “странный” в данном утверждении – это неявное признание, что причина перпендикулярного направления не понята в контексте современной физической теории. И вновь, развитие вселенной движения предлагает упущенную информацию. Ключ к пониманию ситуации – осознание разницы между скалярным направлением движения (силой) магнитного заряда наружу и электромагнитным движением вовнутрь.

Очевидно, что движение электрического тока происходит в одном из скалярных измерений, отличного от измерения, представленного в пространственной системе отсчета, поскольку направление потока тока обычно не совпадает с направлением движения проводника. Следовательно, магнитный остаток состоит из движения в другом ненаблюдаемом измерении и в измерении системы отсчета. Если магнитное влияние одного тока взаимодействует с магнитным влиянием другого, измерение движения тока А, параллельного измерению системы отсчета, совпадает с соответствующим измерением тока Б. Как указывалось в главе 13, результат – единая сила, сила взаимного притяжения или отталкивания, уменьшающая или увеличивающая расстояние между А и Б. Но если взаимодействие происходит между током А и магнитом В, измерения, параллельные системе отсчета, не могут совпадать, поскольку движение (и соответствующая сила) тока А происходит в скалярном направлении вовнутрь, а движение магнита В происходит в скалярном направлении наружу.

Можно поинтересоваться, почему движения вовнутрь и наружу не могут сочетаться на положительном или отрицательном основании с итоговой результирующей, равной разности. Причина в том, что движение вовнутрь проводника А к магниту В является одновременно движением В к А, поскольку скалярное движение – это обоюдный процесс. Движение магнита наружу похоже на движение В от А и движение А от В. Из этого следует, что два отдельных движения обоих объектов, одно вовнутрь, другое наружу, не являются комбинацией движения вовнутрь одного объекта и движением наружу другого объекта. Из этого следует, что два движения должны происходить в разных скалярных измерениях. Поэтому сила, действующая на элемент тока в магнитном поле (силовой аспект движения в измерении системы отсчета), перпендикулярна полю.

Эти отношения показаны на рисунке 24. Слева находится один конец стержневого магнита. Магнит создает магнитостатическое (МС) поле, существующее в двух скалярных измерениях. Одно измерение любого скалярного движения должно быть ориентировано так, чтобы совпадать с измерением системы отсчета. Мы будем называть наблюдаемое измерение МС движения - А, пользуясь большой буквой, чтобы продемонстрировать наблюдаемый статус, и представляя МС поле жирной линией. Ненаблюдаемое измерение движение обозначается буквой b и представляется тонкой линией. 

Рисунок 24

 

 

Сейчас мы вводим электрический ток в третье скалярное измерение. Как указывалось выше, его ориентация совпадает с измерением системы отсчета и обозначается буквой С. Ток создает электромагнитное (ЭМ) поле в измерениях а и b, перпендикулярных С. Поскольку МС движение обладает скалярным направлением наружу, в то время как ЭМ движение направлено вовнутрь, скалярные измерения движений, совпадающие с измерением системы отсчета, не могут быть одними и теми же. Поэтому измерениями ЭМ движения являются В и а; то есть, наблюдаемый результат взаимодействия между двумя видами магнитного движения находится в измерении В, перпендикулярном к МС полю и току С.

Комментарий о “странном” направлении магнитной силы, процитированный выше, следует утверждению: “Другой странной характеристикой этой силы” является то, что “если линии поля и провод параллельны, тогда сила на проводе равна нулю”. В данном случае ответ на проблему возникает из рассмотрения распределения движений в трех скалярных измерениях. Если измерение тока – это С, и оно перпендикулярно измерению А движения, представленным МС полем, то ЭМ поле пребывает в скалярных измерениях а и В. Раньше мы видели, что наблюдаемые измерения ЭМ движения вовнутрь и МС движение наружу совпадать не могут. Следовательно, ЭМ движение в измерении а не наблюдается. Из этого следует, что движение в скалярном измерении В, измерении под прямыми углами к току и полю, и должно быть измерением, в котором имеет место наблюдаемое магнитное влияние, как показано на рисунке 24. Однако если направление тока параллельно направлению магнитного поля, скалярные измерения движений (наружу) совпадают, и для двух движений требуется лишь одно из трех скалярных измерений. Это оставляет ЭМ движению два ненаблюдаемых скалярных измерения и убирает наблюдаемое взаимодействие между ЭМ и МС полями.

Как видно из предыдущего обсуждения, между магнитостатикой и электромагнетизмом имеются большие различия. Современные исследователи знают, что различия существуют, но не хотят осознавать их истинную значимость, потому что нынешнее научное мнение верит в правомочность гипотезы Ампера (XIX век), что весь магнетизм - это электромагнетизм. Согласно этой гипотезе, в магнитных материалах имеются небольшие циркулирующие электрические токи, “токи Ампера”, существование которых допускается для того, чтобы рассматривать магнитные эффекты.

Это пример ситуации, весьма обыденной в современной науке, когда научное сообщество продолжает принимать и основываться на гипотезе, которая настолько радикально пересматривалась, чтобы приспособиться к новой информации, что суть изначальной гипотезы полностью отрицается. Следует осознать, что гипотеза Ампера не имеет никакой эмпирической поддержки. Существование токов Ампера просто допускается. Но сегодня ни у кого нет представления о том, что именно допускается. Гипотетические токи Ампера являлись миниатюрными копиями токов, с которыми он был знаком. Однако когда обнаружили, что индивидуальные атомы и частицы демонстрируют магнитные эффекты, первичную гипотезу пришлось модифицировать, и сейчас токи Ампера рассматриваются как существующие внутри индивидуальных единиц. Одно время казалось, что этим требованиям удовлетворяло бы допускаемое орбитальное движение гипотетических электронов в атомах, но сейчас признается, что необходимо нечто большее. Современная тенденция – допускать, что электроны и другие субатомные частицы обладают неким видом спина, создающим те же эффекты, что и поступательное движение. Нижеприведенный комментарий из учебника 1981 года показывает, какой неопределенной стала гипотеза “тока Ампера”.

“В настоящее время мы не знаем, что происходит внутри базовых частиц (электронов и так далее), но ожидаем, что их магнитные эффекты будут результатом движения заряда (спина частицы или движения зарядов внутри нее)”.92

Изначально гипотеза Ампера  была притягательна тем, что объясняла один феномен (магнитостатику) в терминах другого (электромагнетизма), тем самым значительно упрощая магнитную теорию. Сейчас ясно, что между двумя магнитными феноменами имеются существенные различия, и как только этот факт стал очевиден, гипотеза Ампера потерпела крах. Отныне какое-либо оправдание уравниванию двух видов магнетизма отсутствует. Продолжающаяся приверженность гипотезе и использованию токов Ампера в магнитной теории – иллюстрация наличия инерции в сфере идей и в физическом мире.

Отсутствие какой-либо теории или даже модели, которые объясняли бы создание магнитостатического или электромагнитного эффекта, удерживает магнетизм в состоянии путаницы, когда противоречия и несогласованности настолько многочисленны, что ни одно из них не принимается всерьез. С подобной ситуацией мы столкнулись в исследовании электрических явлений, особенно в случае проблем, созданных отсутствием осознания разницы между электрическим зарядом и количеством электричества. Намного большее число ошибок и пробелов создало состояние хаоса в концептуальных аспектах магнитной теории. Перед лицом таких препятствий удивительно, что исследователи в этой сфере достигли такого большого прогресса.

Как отмечалось раньше, многие физические величины, вовлеченные в электромагнетизм, совпадают с величинами, входящими в магнитостатические феномены. Они связаны с двумерными скалярными отношениями, невзирая на особую природу феноменов, в которых они участвуют. Следовательно, электромагнитные единицы, относящиеся к этим величинам, те же, что и определенные для магнитостатических феноменов в главе 20. Некоторые соотношения между этими величинами скорее те же, что для двумерных движений в целом, чем характерные либо для магнитостатики, либо для электромагнетизма. Однако обычно соотношения, вовлеченные в электромагнетизм, аналогичны соотношениям в электричестве, поскольку электромагнетизм – это явление потока тока, а не магнитных зарядов.

Один пример – сила между токами. Не существует электромагнитного соотношения, аналогичного уравнению Кулона. В целях анализа теоретики обычно пользуются “элементами тока”, но очевидно, что такие единицы не могут быть изолированными. Отсюда не существует простого взаимодействия между двумя единицами, аналогичного взаимодействию между двумя зарядами. Самое простое электромагнитное взаимодействие, которое используется при определении единицы тока, ампера, – это взаимодействие между магнитными силами параллельных проводов, несущих токи. Воспользовавшись концепцией поля, преимущество которой очевидно при работе с токами, мы определяем магнитное поле тока в терминах плотности потока, B. Было найдено, что величина В равна µ0I/(2s). Пространственно-временные размерности этого выражения t3/s4 x s/t x 1/s = t2/s4, корректные размерности плотности потока. Тогда сила, оказываемая этим полем на единицу длины параллельного провода, несущего ток, равна BIl, с размерностями t2/s4 x s/t x s = t/s2.

Выражения, представляющие два шага оценки силы, можно объединить, тогда сила, действующая на провод В за счет тока в проводе А, равна µ0IAIBl/(2s). Если токи равны, оно становится µ0I2l/(2s). Между данным выражением и выражением вида Кулона имеется некоторое сходство, но на самом деле оно представляет другой вид соотношения. Это магнитное (то есть, двумерное) соотношение, аналогичное уравнению электричества V = IR. В связи с электричеством сила равна сопротивлению, умноженному на ток. В связи с магнетизмом сила на единицу длины равна проницаемости (магнитному эквиваленту сопротивления), умноженной на квадрат тока.

Энергетические соотношения в электромагнетизме представляют значительную трудность для теоретиков. Основная проблема – вопрос о том, что занимает место массы, играющей существенную роль в аналогичных механических отношениях. Растерянность, с которой современные ученые рассматривают эту ситуацию, иллюстрируются комментарием из современного учебника по физике. Автор указывает, что энергия магнитного поля меняется в соответствии с квадратом тока, и что сходство с изменением кинетической энергии в соответствии с квадратом скорости позволяет предположить, что энергия поля может быть кинетической энергией тока. Он говорит, что “кинетическая энергия магнитного поля тока позволяет предположить, что она обладает чем-то вроде массы”.93

Проблема данного предположения в том, что исследователи не способны определить какое-либо электрическое или магнитное свойство, являющееся “чем-то вроде массы”. Конечно, самая поразительная характеристика электрического тока – нематериальный характер. Решение проблемы предлагает наше открытие, что электрический ток – это движение единиц пространства в материи, и что действующая масса материи играет ту же роль в потоке тока, что и при движении материи в пространстве. В случае потока тока мы имеем дело не с “чем-то вроде массы”, а с самой массой.

Как говорилось в главе 9, электрическое сопротивление R – это масса на единицу времени, t2/s3. Произведение сопротивления и времени, Rt, которое входит в энергетические соотношения потока тока – это масса под другим названием. Поскольку ток, I, - это скорость, уравнение электрической энергии, W = RtI2, идентично уравнению кинетической энергии, W = ¹/2 mv2. Магнитный аналог сопротивления – проницаемость, с размерностями t3/s4. Из-за дополнительного термина t/s, который входит в эту двумерную величину, проницаемость – это масса на единицу пространства, вывод, подкрепляющийся наблюдением. Как выразился Норман Фезер, масса “включает произведение проницаемости среды и коэффициента конфигурации, обладающего размерностями длины”.94 В некоторых применениях функция термина массы с размерностями t3/s3 достаточно ясна, чтобы привести к его признанию под названием индуктивности.

Базовые уравнения, имеющие дело с индукцией, идентичны уравнениям, имеющим дело с движением материи (массы) в пространстве. Мы уже видели (глава 20), что уравнение индуктивной силы F = L dI/dt идентично общему уравнению силы F = m ds/dt или F = ma. Аналогично, магнитный поток, размерно эквивалентный моменту, – это произведение индукции и тока, LI, поскольку момент – это произведение массы и скорости, mv. Не всегда возможно таким способом напрямую соотнести более сложные электромагнитные формулы с соответствующими механическими явлениями, но все они могут быть сведены к пространственно-временным терминам и выверены размерно. Таким образом теория вселенной движения обеспечивает законченную и согласованную основу для электрических и магнитных взаимоотношений, ранее отсутствующую.

Открытие, что одномерное движение электрического тока, действующее противоположно трехмерному гравитационному движению, оставляет двумерный остаток, естественно приводит к выводу, что двумерное магнитное движение, действующее противоположно гравитации, будет оставлять одномерный остаток, электрический ток, если проводник надлежащим образом расположен относительно магнитного движения. Этот наблюдаемый феномен известен как электромагнитная индукция. Хотя они делят одинаковое название, процесс индукции не имеет отношения к индукции электрических зарядов. Индукция зарядов создается эквивалентностью скалярного движения АБ и аналогичного движения БА, что ведет к установлению равновесия между двумя движениями. Как указывалось выше, электромагнитная индукция – это результат частичной нейтрализации гравитационного движения противоположно направленным скалярным движением в двух измерениях.

Процесс индукции – еще один из аспектов электричества и магнетизма, необъяснимый традиционной наукой. Вот как это выражается в одном из учебников:

“Фарадей открыл, что когда бы не менялся ток в первичной цепи 1, пока происходит изменение, имеется ток, индуцированный в цепи 2. Этот замечательный результат не является производным от любого из ранее обсужденных свойств электромагнетизма”.95

И вновь, здесь демонстрируется преимущество наличия в нашем распоряжении общей физической теории, теории, применимой ко всем подразделениям физической активности. Как только понимается природа электромагнетизма, из теоретического соотношения между электричеством и магнетизмом ясно, что из него обязательно следует существование электромагнитной индукции.

Поскольку свободно движущаяся магнитная частица, соответствующая электрону, отсутствует, отсутствует и магнитный ток, но магнитное движение можно создать рядом способов, каждый из которых является способом индукции электрического тока или разности потенциалов. Например, магнитное движение можно создавать механически. Если провод, образующий часть электрической цепи, движется в магнитном поле так, что магнитный поток в нем меняется (эквивалент магнитного движения), в цепи индуцируется электрический ток. Подобный эффект создается и посредством изменения магнитного поля, например, если он создается посредством переменного тока.

Силовой аспект одномерного (электрического) остаточного движения, оставляемый магнитным движением в процессе электромагнитной индукции, конечно, можно представить как электрическое поле. Но благодаря способу, каким оно создается, это поле совсем не похоже на поля электрических зарядов. Как указывает Артур Кип, имеется “резкий контраст” между этими двумя видами электрических полей. Он объясняет:

“Индуцированное электромагнитное поле подразумевает электрическое поле, поскольку создает силу на статический заряд. Но данное электрическое поле, созданное изменением магнитного потока, обладает  некоторыми свойствами, сильно отличающимися от свойств электростатического поля, созданного фиксированными зарядами. Особое свойство нового вида электрического поля – поле вихревое или линейный интеграл замкнутого пути не равен нулю. В общем, электрическое поле в любой точке пространства можно разбить на две части. Часть, которую мы назвали электростатической, ее завихрение равно нулю и для нее можно определить электростатическую разность потенциалов. И часть, обладающую ненулевым завихрением, для которого потенциальная функция не применима обычным способом”96.

Хотя современная физическая мысль осознает значимые различия между двумя видами электрических полей, на что указывает цитата, причина существования различий осталась неопределенной. Мы находим, что препятствием на пути обнаружения ответа на проблему явилось допущение, что оба поля возникают за счет электрических зарядов – статических зарядов в одном случае и движущихся зарядов в другом. На самом деле различия между двумя видами электрических полей легко обнаруживаются, если осознается, что способ создания полей абсолютно разный. И лишь один включает электрические заряды.

Подход к данной ситуации разными авторами широко варьируется. Одни авторы учебников игнорируют расхождения между принятой теорией и наблюдениями. Другие упоминают некоторые стороны конфликта, но не развивают их. Однако один из ранее цитируемых авторов в данном томе, профессор У. Дж. Даффин из Университета Галла, критичнее подходит к некоторым конфликтам и приходит к ряду выводов, параллельным выводам данной работы, хотя, конечно, не предпринимает последнего шага к осознанию того, что конфликты обесценивают основы традиционной теории электрического тока.

Подобно Артуру Кипу (ссылка 96). Даффин подчеркивает, что электрическое поле, созданное электромагнитной индукцией, сильно отличается от электростатического поля. Он делает шаг вперед и осознает, что агент, ответственный за существование поля, который он определяет как электродвижущую силу (эдс), тоже должен отличаться от электростатической силы. Далее он поднимает следующую проблему: Что вносит свой вклад в эдс. Он говорит: “Этого не могут делать электростатические поля”.13 Следовательно, описание, которое он дает электрическому току, созданному электромагнитной индукцией, полностью не электростатическое. Эдс не электростатического происхождения вынуждает ток I течь, преодолевая сопротивление R. Электрические заряды не играют никакой роли в данном процессе. “Заряд не аккумулируется ни в какой точке, и нельзя сказать, что между любыми двумя точками существует разность потенциалов”.97

Очевидно, Даффин принимает превалирующую точку зрения на ток как на движение заряженных электронов. Но, как указывается в вышеприведенном цитируемом утверждении (ссылка 13), он осознает, что неэлектростатическая сила (эдс) должна действовать на “носителей зарядов”, а не на заряды. Это делает заряды избыточными. Таким образом, суть его открытий из наблюдения в том, что электрические токи, создающиеся электромагнитной индукцией, - это не электростатические феномены, в которых электрические заряды не играют никакой роли. Это токи нашего повседневного опыта, текущие по проводам наших обширных электрических цепей.

В ходе обсуждения электричества и магнетизма на предыдущих страницах, мы определили ряд конфликтов между результатами наблюдения и традиционной теорией “движущегося заряда” электрического тока, теорией, представленной во всех учебниках, включая учебник Даффина. Конфликты достаточно серьезны для того, чтобы продемонстрировать следующее. Ток не может быть потоком электрических зарядов. Сейчас мы убеждаемся, что обычные электрические токи, с которыми имеет дело теория электрического тока, определенно не являются электростатическими; то есть, в них не играют никакой роли электрические заряды. Таким образом, довод против традиционной теории тока исчерпывающий, даже без новой информации, доступной в результате развития, зафиксированного в данной работе.  


32 Einstein and Infeld, op. cit., p. 158.

29 Bridgman, p. W., The Way Things Are, Harvard University Press, 1959, p. 153.

90 Feynman, Richard, The Feynman Lectures on Physics, op. cit., Vol. II, p. 13-1.

91 Bueche, F. J., op. cit., p. 259.

92 Ibid., p. 267.

93 Rogers, Eric M., op. cit., p. 562.

94 Feather, Norman, Electricity and Matter, Edinburgh University Press, 1968, p. 104.

95 Kip, Arthur, op. cit., p. 278.

96 Ibid., p. 283.

13 Duffin, W. J., Electricity and Magnetism, 2nd edition, John Wiley & Sons, New York, 1973, p. 122.

97 Duffin, W. J., op. cit., p. 210.



Эзотерические консультации он-лайн

Комментарии: (0)   Оценка:
Пока комментариев нет

Все права защищены (с) divinecosmos.e-puzzle.ru

Сайт Дэвида Уилкока

Яндекс.Метрика



Powered by Seditio