Явление запаздывания потенциала
И хотя никто до сих пор не хочет замечать, но и первый постулат о постоянстве скорости света (в смысле релятивистской формулы сложения скоростей) давно рухнул. Прямым следствием этого постулата является утверждение о невозможности никакими электромагнитными экспериментами (в частности, имелись в виду эксперименты Майкельсона – Морли) обнаружить движение инерционной системы, каковой можно считать Землю. Это было главным аргументом существования общего принципа относительности.
С самого начала этот постулат был введен с искажением результатов экспериментов Майкельсона – Морли [13], [14]. Результатом этих экспериментов было движение Земли относительно эфира со скоростью от 3 до 7,5км/с, что хотя и оказалось много меньше ожидаемой, но это был совсем не нулевой результат и он, скорее, подтверждал гипотезу Френеля о частичном увлечении эфира, чем показывал его отсутствие.
Однако затем были эксперименты Д.Миллера [15], который обнаружил, что с увеличением расстояния от поверхности Земли скорость эфира растет. На основании своих экспериментов и согласно гипотезе Френеля о частичном увлечении эфира, он пришел к выводу о том, что Земля в составе Солнечной системы имеет суммарное движение на север со скоростью более 200км/с (она может быть 300 и 400км/с).
Вывод Миллера блестяще подтвержден в 1958г. американскими физиками [16], сделавшими замеры анизотропии фонового излучения в космосе, которое релятивисты считают реликтовым. Земля движется относительно фонового излучения в составе Солнечной системы со скоростью ≈400км/с на север.
Обнаружение движения инерционной системы с помощью электромагнитных экспериментов, коими являются замеры анизотропии фонового излучения, опровергают релятивистскую формулу сложения скоростей и, следовательно, постулат о постоянстве скорости света относительно приемника.
Таким образом, исчезли все основания для введения общего принципа относительности. Его не существует в природе. Его введение Лоренцем, Пуанкаре и Эйнштейном ввергло физику на целое столетие в пучину математических формализмов, начиная от общей теории относительности (ОТО) Гроссмана – Эйнштейна, кончая релятивистской теорией гравитации (РТГ) Логунова – Местверишвили и др.
Исследователи планеты попали в ловушку, в бесконечный лабиринт, из которого нет, и не может быть выхода. Ежегодно на почве неудовлетворенности и критического подхода к ОТО возникают 2...3 новых математических формализма, якобы исправляющих и улучшающих ее. Возникло множество новых направлений, типа многомерных пространств, суперструн и других. Методология ОТО наложила свой отпечаток на электродинамику, квантовую механику, на физику элементарных частиц, затормозив их развитие.
* * *
Открытое Гауссом явление запаздывания потенциала – фундаментальный закон природы и распространяется на все виды взаимодействия. И в первую очередь это касается гравитации.
Естественно, что исследователи, понявшие это, сразу же начали делать попытки найти закон гравиодинамики. Но в отличие от электромагнитного взаимодействия, где отдельные свойства электродинамики были найдены посредством экспериментов Эрстедом, Араго, Ампером и Фарадеем, что позволяло проверить ее правильность, в гравитации был всего один единственный наблюдательный факт, открытый Леверье в 1859г. – аномальное смещение перигелия Меркурия, равное 41" за столетие.
Ритц, Цельнер, Тиссеран, Зеегерс, Хольцмюллер, Шейбнер, Леви, Льенар, Шварцшильд, Ритц, Максвелл – вот далеко неполный перечень исследователей пытавшихся открыть закон гравиодинамики. Они представляли физические школы трех государств Европы: Англии, Франции и Германии. Подавляющее же большинство ученых, как и тех, кто выводил свои законы электродинамики, среди которых были Гаусс, Вебер, Клаузиус, Ф.Нейман, К.Нейман, Риман, Гроссман и другие, были из Германии.
Долгое время все попытки создать закон гравитации с запаздывающим потенциалом, учитывающий механизм взаимодействия и дающий правильное значение аномальных смещений перигелиев планет, кончались неудачно. Так Максвелл после нескольких неудачных попыток вывода закона гравиодинамики написал: «Будучи неспособным понять, каким образом среда может обладать таким свойством, я не могу продвигаться дальше в этом направлении в поисках причин гравитации».
Но нашелся исследователь, который обошел трудности моделирования механизма взаимодействия. Им оказался учитель из Штаргарда Пауль Гербер. Он рассуждал так: поскольку взаимодействие передается через среду от точки к точке, то скорость распространения потенциала взаимодействия зависит от свойств среды и имеет конечную величину.
Конечная величина скорости взаимодействия влечет за собой для движущихся относительно друг друга взаимодействующих тел запаздывание потенциала, которое распределено на всем расстоянии между телами, и его величина, в таком случае, обратно пропорциональна скорости тела.
Взяв ньютонов потенциал:
V0 = m1m2 / r, (6)
подставив вместо r расстояние, которое должен пройти запаздывающий потенциал от m1 к m2:
, где: (7)
v – скорость распространения (взаимодействия);
а также введя пропорциональность запаздывания в единицу времени от скорости, которая оказалась равной
, (8)
он получил выражение для потенциала
. (9)
Подставив его в стандартное уравнение Лагранжа
, (10)
он получил закон гравиодинамики из трех членов, подобный закону электродинамики Вебера:
, (11)
который замечателен тем, что, если положить в нем скорость взаимодействия v равной скорости света с, то предсказываемые им смещения перигелиев планет равны наблюдаемым.
Статья Гербера под названием «Пространственное и временное распространение гравитации» [17] была напечатана в математико-физическом журнале Z.Math. Phys., 43, 93...104 в 1898г. за 17 лет до ОТО, появление которой в основном и связывалось с объяснением аномального смещения перигелия Меркурия.
Теперь, когда становится ясным, что общего принципа относительности не существует и ОТО оказалась также без оснований, возникает вопрос: почему ее выводы не противоречат наблюдаемым явлениям? Дело в том, и я писал об этом в статье «Общего принципа относительности не существует» [18], что множитель Лоренца, являющийся ключевым в ОТО, неплохо кореллирует до скорости тел v≤0,85с с множителем запаздывающего потенциала, в чем и убедился Лоренц для экспериментов Кауфмана. Те, кто внимательно читал статью Лоренца, мог бы заметить, что при v>0,85с расхождение с множителем Лоренца становится все большим. Если бы эти скорости приближались в эксперименте к с, то разница стала бы значительной, так как применение множителя Лоренца вело бы к увеличению массы и энергии до ∞, в то время как в эксперименте превысить энергию электрона, равную в (4), не удалось бы. Поперечное магнитное поле просто перестало бы влиять на движение электрона, и он бы двигался прямолинейно.
Все вышеприведенные доводы против общего принципа относительности и в пользу явления запаздывающего потенциала, в силу консерватизма, зачастую оправданного, ученых, воспитанных со школьной скамьи на релятивизме и отказе от здравого смысла, основанного на строгости логических законов, на причинности и познаваемости – главнейших законов развития физики, встречаются возражениями. Можно часто услышать, что поскольку теория относительности согласуется с наблюдаемыми явлениями, она имеет право на существование и тому подобное. На это мне хочется сказать следующее: любая неверная теория или заблуждение тормозили развитие науки. И особенно тогда, когда они становились доминирующими и общепризнанными, как это было, например, с птолемеевской системой. Однако в данном случае появилась возможность предъявить новые аргументы в пользу доказательства верности теории запаздывающего потенциала.
Поскольку в учебниках физики в школе и в университете о явлении запаздывания потенциала практически ничего нет, а то, что говорится – только в смысле мнения Гельмгольца – как о «школе дальнодействия», то мне посчастливилось открыть его для себя заново, независимо от Гаусса. Надо мной не довлел ничей авторитет, что позволило мне продвинуться в исследовании запаздывания потенциала дальше, чем написание законов динамики взаимодействий. Вскоре я обнаружил, что мои попытки написания законов запаздывания не нужны, поскольку над ними поработало много выдающихся физиков, таких как Гаусс, Вебер, Клаузиус, Максвелл, Гербер и других. Но вот, что касается предполагаемого открытия явления продольных колебаний движущихся тел, то эти исследования оригинальны: их никто никогда до меня не делал. Чтобы довести их сейчас до вашего сведения, мне потребовалось пересмотреть все развитие физики с момента появления общего принципа относительности (и ранее) [19], [20], [21], [22], [23].
* * *
Моделируя процесс запаздывания потенциала на движущемся пробном теле [24] с помощью трех переменных: скорости тела, силы взаимодействия и расстояния между телами, я обнаружил, что запаздывание потенциала происходит неравномерно, волнообразно. Это означает, что движение тел под действием любой силы: электрического или гравитационного поля, разницы давлений в атмосфере или жидкости и других, происходит с продольными колебаниями. При расстояниях, когда в нем укладывается хотя бы одна волна, скорость тел должна рассматриваться как фазовая.
Логическое решение, то есть выяснение прямой или обратной пропорциональности длины колебания всем трем переменным, приводит к выражению:
, где: (12)
λ – длина колебаний;
H – коэффициент пропорциональности;
vф – фазовая скорость тела;
R – расстояние между пробным и центральным телами R(t);
F(R) – закон взаимодействия.
Поскольку
λ = vф/v, а (13)
, то (14)
формула (12) преобразуется в:
Eдвиж = Hvф/λ = Hv. (15)
Однако энергию колебания тела можно выразить, как это делается в классической динамике, через vлин. макс.:
Eдвиж.= mv2лин. макс./2, где: (16)
vлин. макс. = vф f – (17)
мгновенная линейная максимальная скорость тела, а f=vлин. макс./vф – коэффициент, зависящий от закона запаздывания потенциала.
И тогда формулу (16) можно записать в виде:
Eдвиж. = mv2ф f 2 / 2 (18)
При малых скоростях v<<u, где u – скорость взаимодействия, отношение f2/2 практически не отличается от 1/2, а при приближении к u значение f нелинейно приближается к некой максимальной величине α, и тогда:
Eдвиж. = αmeu2, где (19)
α – максимальная величина f 2 / 2 при скорости u.
Приравнивая (15) и (18), поскольку они являются выражениями одной и той же энергии движения, получим еще одну формулу длины продольных колебаний движущихся тел:
, (20)
которая является модификацией формулы де Бройля.
Так называемое «соотношение де Бройля для длин волн»:
λ = h / mv, где: (21)
h – постоянная Планка; v – скорость (линейная, гладкая) электрона;
найдено им эвристически, интуитивно и до сих пор не имеет причинного физического объяснения. Однако оно сыграло выдающуюся роль в возникновении волновой квантовой механики.
Обнаружение этого уравнения как волнового, продольных колебаний движущихся тел, позволяет утверждать, что волновая квантовая механика является решением системы двух волновых уравнений для движущегося тела (в частности, электрона – в атоме), из которых одно – продольные колебания, второе – циклическое возле центрального тела. Решением этой системы является резонанс колебаний и, как результат, – устойчивые дискретные орбиты.
Этот вывод подтверждается и анализом уравнения Шредингера, сделанным еще в 1969г. двумя советскими учеными А.А.Соколовым и И.М.Терновым [25]. Они показали, что стационарное (не зависящее от времени) уравнение Шредингера:
(22)
является системой трех уравнений:
1)
, – (23)
является уравнением монохроматической пространственной волны в сплошной среде, где: λ=2πu/ω и тогда:
; (24)
2)
– (25)
выражение дебройлевской длины волны;
3) p2 / 2m0 + V(r) = E = const - (26)
закон сохранения энергии на орбите.
Совместное решение (24) и (26) представляет собой как бы выражение циклической частоты, а [(24), (26)] – с (25) является резонансом двух частот: циклической и дебройлевской. «Как бы» выражением циклической частоты – потому, что циклическая частота присуща лишь для движения твердого тела, в то время как у Шредингера написано колебание среды. Таким образом, мы видим, что в системе уравнений Шредингера неправомерно совмещены уравнения колебаний сред и тел. Именно в связи с этим сразу же возникли трудности с его решением, появились термины «размазанность электрона по орбите», «вероятность нахождения» его и так далее.
Уравнение циклических колебаний мы находим из ньютоновского равенства сил на орбите:
mv2 / R = F(R), где: (27)
mv2 / R – центробежная сила;
F(R) – центростремительная сила (закон взаимодействия).
Из (27) находим циклическую частоту:
; (28)
а из (20) – частоту продольных колебаний:
. (29)
И тогда универсальным уравнением волновой квантовой механики для любого взаимодействия, в зависимости от закона F(R), будет условие резонанса:
v1 = v2. (30)
В заключение необходимо сказать еще о двух важных следствиях предполагаемого открытия явления продольных колебаний движущихся тел.
Первое следствие относится к коэффициенту пропорциональности H в уравнениях (12), (15) и (20). Очевидно, что H не является не только инвариантом, поскольку зависит от вида взаимодействия [уравнение (12)], но и вообще не является постоянной, так как зависит от величины массы тел. Таким образом, «постоянная Планка» является лишь локальной постоянной для электромагнитного взаимодействия и только для массы, равной массе электрона.
Вторым важным следствием является причинное объяснение так называемой ядерной энергии. Мы уже показали выше, что энергия движущейся частицы (тела) выражается формулой (18). В нее входит энергия продольных колебаний, нелинейно зависящая от скорости. Чем меньше орбита частицы (в атоме или ядре), тем выше ее скорость и тем больше ее энергия отличается от энергии, определяемой динамикой Ньютона за счёт нелинейного роста энергии продольных колебаний. При разрушении орбитального движения (при разрушении ядра) и замедлении скорости частицы до средней скорости броуновского движения внешней среды высвобождаемая энергия будет равна:
ΔE = Hv1 – Hv2, (31)
что и подтверждается энергией излучения электрона при перескоке с одной орбиты на другую.
* * *
Проведенные исследования, изложенные выше, а также наблюдения окружающей природы приводят к выводу: явление продольных колебаний движущихся тел, как результата неравномерного запаздывания потенциала, является одним из главных составляющих всех физических явлений природы и буквально наполняет и пронизывает окружающий нас мир. Оно находится в основании устройства и устойчивости ядра, атома, планетных и звездных систем. Оно является главной причиной возникновения звука (в частности, голоса человека, животных и птиц, звука духовых музыкальных инструментов и др.), электромагнитных колебаний и света, вихрей, пульсаций истекающей и текущей воды, порывов ветра. Оно, наконец-то объясняет эллипсное орбитальное движение, при котором центральное тело находится в фокусе, а не в геометрическом центре эллипса. Мало этого, эллипс не может быть произвольным, поскольку при резонансе v1=v2, длины циклических и продольных колебаний имеют разные величины, что и определяет эллипсность в каждом конкретном случае.
Продольные колебания движущихся тел причинно объясняют все эксперименты по дифракции и по интерференции электронов, туннельные эффекты и многое другое.
Эксперименты
Выводы статьи могут быть подтверждены экспериментами на ускорителях частиц и циклотронах.
Так, энергию разогнанных частиц можно определять по формуле (15) Eдвиж.=Hv, где H – постоянная для частиц одной определенной массы, а v – частота продольных колебаний частиц.
Частоту продольных колебаний v можно определить по дифракционным и интерференционным картинам частиц при отражении, либо при пропускании их через кристаллические решетки. Этот метод может привести к созданию стационарных приборов, с помощью которых можно будет почти мгновенно определять энергию и скорость (по формуле (20)) разогнанных частиц.
Подобные эксперименты... достаточно широко известны и были произведены для электронов в 1927г. Дэвиссоном и Джермером в связи с подтверждением взглядов де Бройля. В дальнейшем были произведены эксперименты с дифракцией не только электронов, но и других частиц, атомов и молекул. «Итак, экспериментально было подтверждено, что частицы: электроны, ядра, молекулы, нейтроны – обладают волновыми свойствами» [26].
Кроме этого, Дэвиссоном и Джермером был сделан