Электродинамика вакуума

Электродинамика физического вакуума

Электродинамика вакуума

Рассмотрим случай, когда скорость распространения возмущений в физическом вакууме имеет произвольное направление, задаваемое единичным вектором . Решение системы уравнений физического вакуума будем искать в виде:

Для определения функций ρ(ξ,t),v(ξ,t),w(ξ,t) получим систему уравнений
которую назовем системой уравнений электродинамики физического вакуума.

В частном случае поперечных колебаний физического вакуума постоянной плотности (ρ(ξ,t)=ρ0=const) и распространения этих колебаний в продольном направлении с постоянной скоростью v(ξ,t)=c система уравнений электродинамики физического вакуума сводится к одному уравнению относительно одной комплексной переменной w(ξ,t) Если теперь ввести в рассмотрение векторы напряженностей электрического и магнитного полей по формулам:

и применить к уравнению для функции w(ξ,t) последовательно операторы сrot и c( •∇) то получим классическую систему уравнений Максвелла, описывающую распространение электромагнитных волн в так называемой пустоте (вакууме)
Решением системы уравнений Максвелла являются функции вида  =  0  ei(ωt — kξ), Принято считать, что физический смысл имеют вещественные части их комплексных выражений, определяющие синфазную плоскую поперечную электромагнитную волну, распространяющуюся со скоростью света c в произвольном направлении, задаваемом единичным вектором  . Единственной характеристикой такой волны является ее частота ω (или однозначно зависящая от нее длина волны λ=2πc/ω). Заметим, что синфазные векторы напряженностей электрического и магнитного полей периодически одновременно обращаются в нуль, что противоречит закону сохранения энергии и вызывает сомнение в справедливости классической интерпретации электромагнитной волны, при которой изменение электрического поля вызывает изменение магнитного поля и наоборот.

В свою очередь система уравнений электродинамики физического вакуума имеет своим решением спиральную волну w(ξ,t)   = (w * +  w0 ei(ωt — kξ))  , ω = kс, распространяющуюся со скоростью c в физическом вакууме в направлении вектора с сохранением переносимой волной энергии и имеющую произвольный постоянный сдвиг w* в направлении вектора . В такой постановке скорость света c в пустоте имеет ясный физический смысл — это скорость распространения колебаний физического вакуума постоянной плотности при отсутствии вещества (см. элементарные частицы). А так как в рассматриваемом случае векторы и классической плоской электромагнитной волны являются производной по направлению и ротором вектора ρ0w(ξ,t) , то можно сделать вывод, что классическая электромагнитная волна является искусственным образованием и полностью определяется спиральной волной распространения возмущений в физическом вакууме (рис.1).

Рис.1. Распространение классической плоской электромагнитной волны (а) и спиральной волны физического вакуума (б).

Сравним спиральную волну в физическом вакууме, полученную из системы уравнений, инвариантной относительно преобразований Галилея, и классическую электромагнитную волну, полученную из системы уравнений Максвелла.

Обе волны имеют произвольные частоты и соответствующие им длины волн, поэтому оба решения описывают все существующие в природе плоские поперечные электромагнитные колебания.

Однако, как уже было отмечено выше, векторы классических электрического и магнитного полей являются искусственными векторами, а именно, производными одного и того же истинного вектора скорости распространения возмущений в физическом вакууме.

В связи с этим среди решений системы уравнений Максвелла в принципе нет решений, отвечающих постоянному сдвигу w* поперечной волны физического вакуума. Это является основной причиной того, что уравнения Максвелла не инвариантны относительно преобразований Галилея, и, более того, их невозможно модифицировать таким образом, чтобы они оказались инвариантными относительно этих преобразований.

Кроме того, вид классической электромагнитной волны (рис. 1а) не дает возможности корректно определить понятие кванта электромагнитных колебаний (фотона), так как для этого кроме длины волны λ требуется также знание амплитуды колебаний.

Вид спиральной волны распространения возмущений в физическом вакууме дает возможность однозначного определения фотона — это часть цилиндрического объема физического вакуума под спиралью волны длиной λ и радиусом r0=c/ω.

Движение волны по спирали внутри данного объема происходит с постоянной угловой скоростью ω, а линейная скорость достигает своего максимального значения (скорости света c) на боковой поверхности цилиндра.

Именно такой фотон, сталкиваясь с препятствием и сжимаясь, способен порождать элементарные частицы и античастицы в виде шаров радиуса r0(см. элементарные частицы).

Рассмотрим теперь общий случай распространения спиральных волн в физическом вакууме переменной плотности. Применяя к сумме второго и третьего уравнений системы уравнений электродинамики физического вакуума последовательно операторы сrot, c ( •∇) и вводя в рассмотрение линейную плотность заряда ρch и плотность тока по формулам

получим для векторов напряженностей электрического и магнитного полей систему уравнений

Заметим, что вектор напряженности электрического поля имеет отличную от нуля продольную составляющую даже в случае v=c=const, при котором последняя система уравнений переходит в классическую систему уравнений Максвелла в присутствии зарядов и токов.

Отсюда следует, что током в смысле классической системы уравнений Максвелла является не движение зарядов, а вторая производная (оператор Лапласа) от распространяющейся со скоростью света продольной волны периодических сжатий-растяжений плотности физического вакуума, и что заряды и токи могут существовать в физическом вакууме даже при отсутствии в нем вещества (материи).

Таким образом, из справедливости постулата о существовании физического вакуума (эфира) следует, что: 1) уравнения Максвелла описывают распространение плоских электромагнитных волн в движущихся инерциальных системах отсчета только приближенно при малых скоростях движения таких систем относительно скорости света; 2) существуют более общие уравнения, выведенные из уравнений физического вакуума и законов классической механики, инвариантные относительно преобразований Галилея и точно описывающие распространение плоских электромагнитных волн в любых движущихся инерциальных системах отсчета; 3) выводы современной физики об абсолютизации системы уравнений Максвелла, о некорректности уравнений классической механики, а также основной постулат специальной теории относительности о постоянстве скорости света в любых инерциальных системах отсчета являются ошибочными.

Источник: http://newinflow.ru/vacum.htm

Электродинамика вакуума

Электродинамика вакуума

Основы электродинамики формировались еще в середине XIX и начале XX столетия, а в первой половине прошлого века данное научное направление считалось уже как важнейший элемент всей современной физики. Поэтому, за столь длительный период времени существования устоялись достаточно консервативные представления, ярых сторонников которых в науке было предостаточно.

Рисунок 1. Концепция физического вакуума. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Вполне естественно, что в подобной противоречивой и парадоксальной ситуации, решиться на создание новой концепции было достаточно трудно.

Однако находились такие физики-теоретики, которые смогли пойти «против всех» и представить общественности свои уникальные идеи.

С материалистической точки зрения, теории о свойствах материальной среды вполне хорошо решали вопросы о материальности самих электромагнитных полей. Указанное явление было заложено в основе самого носителя.

Замечание 1

Давление света на физическое тело объяснялось механизмом моторного взаимодействия электромагнитной волны с атомами, а не воздействием за счет наличия у света так называемой «массивности движения».

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Представления о вакууме в электродинамике и о наличии инерционной массы у фотона, полностью противоречит общепринятому определению данного показателя как меры общего количества материи.

Кроме того, если учитывать, что «масса движения» одного фотона имеет собственные инерционные свойства, то о наличии у этого же вещества гравитационных признаков ни о чем определенном сказать не может, что ставит под сомнение реальность выполнения более фундаментального принципа эквивалентности.

В доэйнштейновский период «масса» рассматривалась учеными как одна из главнейших сохраняющихся специфик материи, которая определяет ее количество. В законе сохранения массы вещества нашла свое отражение новая материалистическая идея о стабильности самой материи и видоизменении ее основных форм.

Трудности при использовании электродинамики вакуума

В общем понятии главного принципа относительности заключено два основополагающих утверждения:

  • одинаковость и абсолютность законов механики, электродинамики и оптики в постоянно движущихся относительно друг друга инерциальных концепциях отсчета;
  • инвариантность формул электродинамики и механики, в нестабильно движущихся относительно друг друга системах отсчета.

В реальной среде физического вакуума первое утверждение принципа относительности, которое заключается в грамотном выражении законов электродинамики, применимо исключительно для не связанных между собой физически эквивалентных принципах отсчета, между тем как второй закон (инвариантность общих уравнений) вообще неприменим в действии физического вакуума, так как одна и та же точка пространства в сфере физического вакуума находится только в спокойном состоянии.

Учитывая вышесказанное, исследователям крайне тяжело использовать и совмещать два противоположных метода в изучении свойств физического вакуума в электродинамике, поэтому этот вопрос и на сегодняшний день остается открытым.

Электростатика среды физического вакуума

Определение 1

Электрический заряд – одно из главных свойств вещества элементарных частиц, который формируется в пространстве возле электрического поля.

Каждый покоящийся электрический элементарный заряд не индуцирует в окружающей его среде собственное электрическое поле Е, которое простирается до бесконечности.

Согласно современным идеям, электромагнитное поле $E1$ заряда $e1$ представляет собой уникальный вид материи, который характеризуется, как определенный физический объект, что на деле может оказывать силовое влияние на другой пространственно-удаленный заряд $e2$.

Таким образом, законы классической электродинамики, находящиеся в хорошем взаимодействии с проверенными экспериментально доказательствами в сфере макроскопической физики, имеют вполне значимую применимость и при переходе к более уменьшенным расстояниям.

Обнаруживающиеся же сложности не являются результатом ограниченности самих предположений электродинамики применительно к микропроцессам, а обусловлены в первую очередь, ограниченностью идей об истинной и конечной по структуре элементарных заряженных частиц.

Превращения материи и физический вакуум

В длительном процессе становления представлений человека об окружающей его действительности и в поисках единой концепции строения мира сформировалось понятие целостности материи. В развитии частных и философских наук материальное единство вне субъективной реальности выразилось в стремительном развитии материалистического течения в философии.

Замечание 2

Материалистическая философия только констатирует познаваемость окружающего людей мира в процессе его постоянного взаимодействия с познающим объектом.

В соответствии с этим вся материя определяется как исключительно объективная реальность, которая существует вне человеческого сознания. Объективный мир и превращения материи в нем закрепляются в более существенных признаках, отражающие наиболее общие свойства.

Основными характеристиками материи в любой ее форме являются:

  • движение;
  • сохранение энергии;
  • дискретность;
  • непрерывность.

Эти свойства материи функционируют в непрерывном единстве и рассматриваются учеными раздельно только в абстрактном отвлечении с тем, чтобы глубже понять их ограниченностью.

С объективной точки зрения, неразрывная целостность материи и движения выступают одним из главнейших философских определений, которое в действительности находит свое отражение в законах комплексного сохранения количества энергии в виде массы материи.

Однако современные физики-теоретики определяют взаимосвязь понятий «массивности» и ее движения, определяемой из экспериментальной функциональной зависимости, в смысле вероятности ее дальнейшей трансформации.

В реальности возможны такие процессы, когда масса m, как одна из основных количественных характеристик объективно движущейся материи может полностью исчезать, превратившись в иную порцию энергии W.

А чтобы не оказаться в неожиданном противоречии с главным материалистическим понятием философии о стабильном единстве материи и движения, необходимо более детально исследовать свойства вакуума в электродинамике.

Рассмотренные выше сложности в правильном определении взаимодействии между количественной особенностью материи и ее движением возникли в физике в начале ХХ века и были обусловлены формальным допущением, что реальная среда является абсолютно пустой и что любые движения в таком пространстве будут безотносительными.

Если же учитывать физическую точку зрения по поводу существования во всем окружающем мире физического вакуума, то известные экспериментальные доказательства кажутся полностью пересмотренными с позиции стабильности, а в результате представлены в виде полного исчезновения массы m как количественной характеристики материи.

Физический вакуум представляет собой универсальную материальную среду реального пространства, которая является на сегодняшний день недоступной из-за своей тонкой структуры для непосредственного экспериментального обнаружения.

Источник: https://spravochnick.ru/fizika/elektrodinamika/elektrodinamika_vakuuma/

Booksm
Добавить комментарий