Баллистическая



жүктеу 8.2 Mb.
бет12/99
Дата04.03.2018
өлшемі8.2 Mb.
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   99

Электромагнитные волны

В целом же, обе теории [теория Максвелла и баллистическая теория] дают для колебаний Герца идентичные результаты.



Вальтер Ритц, "Критический анализ общей электродинамики" [8]
Как было показано в предыдущих разделах, Ритц был первым, кто смог наглядно и доходчиво объяснить природу света. Для этого ему не понадобился ни противоречивый эфир, ни парадоксальные фотоны. Ритц сумел нащупать тонкую грань между двумя этими крайностями. Будучи бескомпромиссным революционером, он отверг как эфир с фотонами, так и двойную бухгалтерию волн-частиц квантовой механики. В баллистической теории Ритц представил свет в виде потока частиц-реонов, которые, радиально разлетаясь от электронов со скоростью света c, несут электромагнитные воздействия и колебания от заряда к заряду. Поясним это на модели простейшего излучателя – пульсирующего диполя (диполя Герца), в котором два разноимённых вибрирующих заряда, периодично сходясь-расходясь, меняют дипольный момент.

Испускаемые концами диполя реоны будут попеременно толкать заряд Q то в одну, то в другую сторону, по мере прибытия "волн" реонов из сменяющих друг друга состояний диполя (Рис. 29). Это переменное электрическое воздействие сопровождается магнитным, вызванным движением зарядов. Два эти колебательных действия на заряд, будь то электрон в приёмной антенне или в молекуле зрительного пигмента сетчатки, мы и называем светом, электромагнитными волнами. Тем самым Ритц, сохранив представление Демокрита, Галилея и Ньютона о световом луче как потоке частиц-корпускул, сумел объяснить и волновые свойства света: интерференцию, дифракцию, поляризацию. Так, при интерференции воздействия на заряд двух пульсирующих диполей взаимоуничтожатся (Рис. 29). Фотонная же модель света не поясняла ни волновых свойств, ни того, как вибрация зарядов рождает свет и фотоны.



Рис. 29. Быстрое чередование состояний 1 и 2 пульсирующего диполя рождает волнообразный поток реонов, колеблющий заряд Q.

Интересно, что у самого Демокрита, впервые выдвинувшего идею о том, что свет переносится посредством источаемых светящимися телами частиц, модель света во многом напоминала ритцеву. Ведь по верному замечанию С.И. Вавилова Демокрит в созданной теории истечения объяснял и волновые свойства света. По Демокриту источаемые светящимися телами светоносные частицы образовывали в пространстве периодичные быстро следующие скопления, плёнки, аналогичные волновым фронтам [31, с. 101]. Точно так же и в модели Ритца реоны образуют в пространстве периодичные распределения, что объясняет волновые свойства света. И так же как в БТР эти частицы следуют стройными рядами, волнами, порядок которых не нарушается даже при прохождении через прозрачные тела (см. Часть 1., эпиграф). Это даже позволило Демокриту объяснить или предсказать интерференцию света, когда он отмечал, что за счёт спутывания, перемешивания, наложения этих периодичных плёнок, свет может погаситься, исчезнуть, создав ложное ощущение [31, с. 104]. То есть свет, сложившись со светом, может дать не только свет, но и тень - а это и есть интерференция! Он же, как показывает Лукреций [77], считал, что белый свет есть смешение цветов, а сам цвет - это не собственное свойство частиц (реонов), но пространственная характеристика образуемых ими скоплений, плёнок (периода волновых фронтов). Говорить же о собственных красках, о теплоте отдельных атомов и светонесущих частиц столь же бессмысленно, сколь о событиях, картинах истории, словно свойствах отдельных людей. Интересно, что эти древние атомисты, открыв молекулярно-кинетическую природу теплоты и давления, утверждали, что подобно тому как мы не чувствуем тепла, ударов отдельных атомов, мы не различаем ударов отдельных световых волн, оказываемых частицами (реонами), и глаз воспринимает их лишь усреднённо, в совокупности, за счёт высокой частоты следования частиц [77].

В противоположность этим теориям истечения, полевая, волновая теория света, отвергнув эфир как свою материальную основу, уже не позволяла понять, как распространяется свет, ибо не поясняла, что это за материя – электромагнитное поле, каковы её свойства, раз уж это не эфир. Даже такой находчивый физик как Р. Фейнман не нашёл способа представить поле, иначе как набором чисел, приписанных каждой точке пространства. Поэтому надо признать, что поле – это не физический объект, а чисто математическая абстракция, вроде несуществующих силовых линий. Поле лишь задаёт параметры системы в каждой точке пространства. Не зря говорят о поле скоростей, давлений, температур, то есть о распределении данного параметра в пространстве. Так и мы будем понимать под электромагнитным полем не субстанцию, но исключительно распределение плотности и скорости потока реонов в пространстве.

Точно так же, говоря в БТР об электромагнитных волнах, мы имеем в виду не физическое понятие волны – возмущения, движущегося в некой неподвижной среде, будь то поле или эфир, а подразумеваем лишь периодичное, волновое распределение концентраций и скоростей реонов, смещающееся вместе с их потоком. И волна тут имеет лишь математический смысл. Ведь и называя волнами волнистые линии-синусоиды, волны дороги, гребни дюн, никто не вкладывает в слово "волна" физический смысл. Проблема физиков прошлого века в том и состояла, что свои абстрактные математические построения они наделяли физическим смыслом, реальностью. Такое формальное описание природы и привело к бессмыслице. Ритц был первым, кто счёл эфир и поле математической абстракцией, фантомом [6]. Ведь даже Эйнштейн, абсолютизируя движение света и незримо сохраняя эфир в своих уравнениях, не отвергал его открыто и был по сути "эфиристом".

В целом с точки зрения классической физики и с позиций БТР о свете можно сказать следующее:

1° Движение света не абсолютно и имеет скорость с лишь относительно испустившего его источника и связанной с ним инерциальной системы отсчёта. Относительно прочих тел скорость света в вакууме есть векторная сумма скорости источника V в момент испускания и луча света с.

2° Свет представляет собой процесс переменного электромагнитного воздействия, переносимого от заряда к заряду потоком летящих со скоростью c частиц-реонов, скорости и концентрации которых распределены в потоке периодичным, волновым образом.

3° Генерация света, электромагнитных волн имеет непрерывный характер и всегда вызывается колебанием зарядов с частотой равной частоте излучения. А все "квантовые" эффекты, дискретный характер излучения, спектра вызваны прерывистым строением материи, атомов, но не света.

Эти положения, идущие вразрез с теорией относительности и квантовой физикой, по сути ничего от них не сохраняющие, и составляют революционизирующую основу теории Ритца и его модели атома. И это неизбежно, поскольку БТР базируется на наглядном классическом подходе, представляя последний его оплот. Идеи Ритца возродились в 1960-х годах, доказав своё превосходство. Некоторые, например Р. Фейнман, вернулись к этим идеям, не ссылаясь на него. А сегодня БТР, выбираясь из глухой обороны и форсируя все препятствия, выходит на огневой рубеж, снова и снова доказывая своё превосходство как в микромире, так и в космосе.

Итак, Вальтер Ритц показал, что свет – это всё же волна, но волна особая. Если обычно под волнами понимают возмущение, расходящееся в неподвижной среде, то по теории Ритца свет - это волна, движущаяся вместе со средой – с потоком частиц-реонов, испущенных колеблющимися зарядами источника и потому заимствующих скорость источника. Поток частиц имеет волновое распределение концентрации и скорости в пространстве, смещающееся вместе с потоком. Этот экзотический вид волн, сопровождаемых переносом среды, встречается также в плазме, в СВЧ-приборах клистронах [36, Ч.II; 103]. Да и пресловутые волны де Бройля, как считают, движутся вместе с материей, частицами. Выходит, квантовая механика в чём-то повторила ритцеву модель света, но лишь эта последняя дала свойствам света наглядное рациональное объяснение. Только Ритц сумел при объяснении свойств света пройти по лезвию бритвы, ни на йоту не уклонившись ни в сторону частиц, ни в сторону волн, оставшись на высоте здравого смысла. Все другие кренились в стороны и падали в бездну мистики или обскурантизма. Так возникли сотни НИИ ЧАВО (ЧАстиц-ВОлн § 4.2., § 4.10., § 4.11.), занятых вместо науки нелепыми выдумками.

До сих пор мы рассматривали электромагнитные волны в БТР качественно. Теперь же для лучшего уяснения процесса испускания и распространения света разберём их количественно на примере всё той же простейшей антенны (диполь Герца) – металлического стержня, по которому течёт переменный ток I(t). Такой стержень излучает электромагнитные волны с частотой равной частоте f колебаний тока. Поскольку ток представляет собой движение зарядов, то антенну можно представить в виде колеблющихся зарядов разного знака, периодично меняющихся местами. По сути, это электрический диполь с переменным дипольным моментом. Соответственно на заряд, помещённый рядом, диполь будет оказывать периодично меняющееся с частотой f воздействие. Распределение реонов в этом случае приведено ниже (Рис. 30) и является тривиальным, поскольку отражает случай квазистатического воздействия антенны на заряд.



Рис. 30. Колеблющийся электрон, последовательно занимая положения a, b, c, d, e, создаёт волнообразный поток свободно летящих реонов, идущий со скоростью света и колеблющий другой электрон.

Этот случай, правда, хорошо демонстрирует бессилие фотонной модели. Ведь фотон, обладая энергией hf, несёт информацию о частоте колебаний f. Однако не понятно, как непрерывное колебание зарядов с частотой f порождает фотоны вида hf, раз эта величина задаётся по квантовой теории лишь разностью энергий до и после излучения. Тем более неясно, как такие фотоны могут заставить пробный заряд колебаться с частотой f. Учёные легко манипулируют с фотонами, когда те излучаются и поглощаются атомом – ведь никто толком не знает механизма этого излучения и можно отделаться туманными квантовыми переходами. Но учёные сразу теряются, едва их просят объяснить, как возникают и поглощаются фотоны радиочастотного диапазона в устройствах типа антенн, где всё прозрачно и нельзя нагнать тумана. Гипотеза фотонов мигом бы отпала, стань ясен и механизм атомного излучателя (§ 3.1.).

Но вернёмся к анализу антенны и рассмотрим её излучение уже не в зоне квазистатики, а в волновой зоне – когда заряд находится далеко от антенны и время движения света до пробного заряда становится много больше периода колебаний тока. Именно в волновой зоне возникает то, что называют светом, электромагнитными волнами. Ведь в зоне квазистатики электровоздействие, хоть и велико, но быстро спадает с удалением r: поле диполя убывает пропорционально r3. В волновой же зоне электрическое E и магнитное H поля спадают как 1/r, а интенсивность света EH – как 1/r2. Но как же это возможно, если даже у одиночного покоящегося заряда поля спадают пропорционально r2, а у системы зарядов – ещё быстрее?



Рис. 31. Эффект Ритца. Движение заряда с ускорением a наращивает плотность n потока испущенных им реонов, частоту их ударов о другой заряд и силу отталкивания F.

Всё дело в том, что в БТР имеет место ранее неизвестный эффект Ритца. Суть его в том, что при движении заряда с переменной скоростью (с ускорением a) тот придаёт реонам разную добавочную скорость, отчего реоны группируются – скучиваются или расходятся, причём тем сильнее, чем дальше они ушли (именно так и клистрон формирует в изначально однородном потоке электронов сгустки, узлы [36, Ч.II; 103], см. § 2.11.). Соответственно и сила воздействия реонов растёт или падает пропорционально плотности их потока n'=n(1+ra/c2). Град пуль-реонов барабанит по заряду чаще (Рис. 31). А если заряд колеблется (проекция его ускорения a меняется), то это ведёт к группировке реонов, испущенных с положительным лучевым ускорением, и разрежению испущенных с обратным – антенна производит модулирование потока реонов по плотности. В пространстве возникают периодичные сгустки-разрежения реонов, движущиеся с их скоростью c. По мере движения плотность сгустков растёт (Рис. 32). Колебания концентрации реонов в потоке ведут к колебаниям электрического поля пропорциональным ra/c2. Эти колебания и регистрирует приёмник, тогда как постоянная составляющая поля подвижных электронов нейтрализуется таким же полем неподвижных положительных ионов металла.

Рис. 32. а) клистрон модулирует плотность потока n электронов, придавая им разные скорости, б) аналогично колебания заряда или звезды, меняющие скорость запуска реонов, формируют периодичные сгустки-разрежения потока реонов, рождающие колебания электрической силы, частоты и яркости света.

Поле неподвижного заряда q находится как E=q/4πε0r2, а у колеблющегося амплитуда колебаний поля будет Era/c2= qa/4πε0rc2 (Рис. 33). Поскольку амплитуда ускорения гармонически колеблющегося заряда a=ω2l, где ω=2π/T – циклическая частота колебаний, l – длина антенны, то амплитуда колебаний электрического поля в волновой зоне ΔE= qω2l/4πε0rc2. Но qω – это амплитуда тока I, а c2=1/ε0μ0. Отсюда ΔE=Iωμ0l/4πr. Именно так находится электрическое поле излучателя в волновой зоне [88]. Как видим, поле действительно убывает как 1/r. Аналогичный расчёт легко провести для магнитного поля H, тоже спадающего как 1/r. Ведь магнитное воздействие, как электрическое (точнее как частная его разновидность), пропорционально концентрации реонов в потоке. А плотность мощности излучения (интенсивность света), равная произведению E и H, спадает, как положено, пропорционально r2, причём мощность излучения растёт с его частотой ω. Даёт БТР и верную диаграмму направленности антенны. Отметим, что движение электронов в антеннах могло бы приводить к искажению формы волны. Ведь движущиеся электроны сообщают свою скорость свету и потому половину периода реоны запускаются со скоростью большей c, а половину с меньшей, поэтому одни реоны, догоняя другие, могли бы сильно изменить синусоидальную форму волны, как это предполагали у двойных звёзд (§ 2.10.), чего никогда не наблюдалось у радиоволн. Однако такие искажения совершенно незаметны ввиду того, что скорости электронов в антенне много меньше скорости света, а потому неоднородность электронов по скоростям может приводить лишь к малым волновым периодичным возмущениям однородного потока реонов.

Рис. 33. Колебания тока в диполе Герца соответствуют переменному ускорению зарядов, что приводит к периодичному изменению поля возле пробного заряда.

Стоит отметить, что рассмотрение электромагнитных волн по Максвеллу и привело к теории относительности Эйнштейна, когда тот пытался понять, что увидит наблюдатель, оседлавший световую волну и движущийся со скоростью света. Получалось, он зарегистрировал бы неизменные значения электрического и магнитного поля волны в отсутствие поблизости зарядов и токов, что невозможно по Максвеллу. Отсюда Эйнштейн заключил, что наблюдатель не может двигаться со скоростью равной или большей c. На деле же проблема не в механике, а в теории Максвелла, ошибочно дающей одни и те же значения поля вне зависимости от движения наблюдателя. А по Ритцу поля меняются, и наблюдатель, летящий со скоростью световой волны, просто её не увидит, поскольку реоны, переносящие волну, не догоняют и не обгоняют его, и оттого не оказывают воздействия. Так и на воздушном шаре, летящем в потоке ветра, наблюдатель не ощущает дуновений, поскольку шар летит со скоростью ветра, атомов воздуха. Это можно понять и не обращаясь к БТР, а вспомнив эффект Доплера: чем быстрее наблюдатель удаляется от источника, тем меньше частота и энергия принимаемых им световых сигналов. При световой скорости наблюдателя энергия и частота света обращаются в нуль: наблюдатель ничего не регистрирует, и рассуждение Эйнштейна бессмысленно. И вот на таких-то некорректных мысленных экспериментах, без привлечения каких-либо реальных фактов, опытов, и строилась вся теория относительности. Уже из этого можно сделать заключение о степени её законности.



    1. Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   99


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет