Ошибки Максвелла и Герца

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОШИБКИ МАКСВЕЛЛА И ГЕРЦА

Канарёв Ф.М.

Раскрываю главную тайну. Вы нигде не найдёте открытые публикации с детальным описанием методики использования уравнений Максвелла и с демонстрацией работы этой методики при решении конкретных научных задач. Моя научная судьба сложилась так, что я около 20 лет был членом учёного Совета по защите закрытых результатов научных исследований. Ушёл из состава Совета добровольно после того, как понял, что военные секретят немало глубоко ошибочных физических и химических теорий, не понимая их фундаментальной ошибочности. Тщательный анализ ошибок Максвелла показывает, что его заблуждения охватывают наибольшую область научной деятельности человека, поэтому они нанесли самый больший ущерб ведущей фундаментальной науке - физике.

Во времена Фарадея и Максвелла исследователей было меньше и некому было подвергать сомнению результаты объяснения их опытов и теоретических результатов, так как человеческая практика ещё не имела данных о противоречиях в законах электромагнитной индукции [1]. В результате формировались условия для беспредельной веры и в законы Фарадея, и в теоретическое описание их реализации с помощью уравнений Максвелла [1], [2].

Закон Фарадея утверждает, что изменение магнитного поля всегда сопровождается возникновением индуцированного электрического поля. Тщательный анализ процесса реализации этого закона показал, что магнитное поле вокруг проводника с током формируют электроны, движущиеся в нём. Если проводник движется во внешнем магнитном поле, то это поле ориентирует свободные электроны в проводнике так, что они формируют магнитное поле вокруг проводника, которое взаимодействует с внешним магнитным полем. Нет в этих процессах взаимодействия электрического и магнитного полей, а есть только процессы взаимодействия магнитных полей. Из этого следует полная ошибочность закона электромагнитной индукции Фарадея и у нас появляется необходимость сформулировать новый закон [1]. Его отражают два утверждения.

1- Процессы взаимодействия проводников с токами, управляются магнитными полями вокруг проводников, формируемыми ориентированными в них электронами.

2 - Процесс взаимодействия любого проводника с внешним магнитным полем управляется процессом взаимодействия магнитного поля вокруг проводника с током с внешним магнитным полем.

Однако, Фарадей и Максвелл утверждали, что исчезающее магнитное поле порождает электрическое поле. В дополнение к этому Максвелл ввёл в 1865 году в свои уравнения таинственный ток смещения с непонятным физическим смыслом. Запишем его уравнения, описывающие электромагнитные излучения, в дифференциальной форме [1].

физика максвелл ошибка фарадей

(1)

, (2)

, (3)

. (4)

Здесь:

- напряженность электрического поля;

- напряженность магнитного поля;

- ток смещения;

- ток проводимости.

Как видно (1-4), это - уравнения в частных производных, поэтому они автоматически противоречат аксиоме Единства, так как в них отражёны несуществующие в Природе процессы. Суть их в том, что пространственная координата при дифференцировании по времени остаётся неизменной, а при дифференцировании по координате - время останавливается.

Это фундаментальное противоречие усиливается независимостью от . В результате такие уравнения (1-4) не могут описывать корректно движение в пространстве каких-либо объектов, так как процессы движения любых объектов в пространстве - всегда, всегда, всегда - функции времени. Из этого следует, что уравнения Максвелла явно противоречат главной аксиоме Естествознания - аксиоме Единства пространства, материи и времени.

Конечно, приближённые методы решения уравнений Максвелла могут давать результаты, совпадающие с экспериментами. Суть этого совпадения заключается в том, что приближённые методы решения уравнений Максвелла основаны на использовании рядов Фурье. Этот же метод используется и при обработке результатов экспериментальных данных. То есть физическая суть самой электромагнитной волны здесь никак не представлена. А ведь эта волна может иметь разное физическое наполнение, которое не отражают измерительные приборы. В таких условиях возможно совпадение экспериментального результата с расчётным при полной ошибочности интерпретации его физической сути.

Закон Фарадея утверждает, что процесс исчезновения магнитного поля сопровождается появлением (индуцированием) электрического поля. При этом направление вектора напряженности электрического поля должно быть перпендикулярно направлению вектора напряженности магнитного поля (рис. 1).



Рис. 1

А теперь приступим к анализу ошибок Максвелла. Учитывая, что главная область применения уравнений Максвелла - описание процессов излучения и приёма, так называемых электромагнитных волн, попытаемся найти эти волны. Для этого представим часть антенны передатчика в увеличенном масштабе (рис. 2, а).

Рис. 2 а) схема хаотической ориентации свободных электронов в проводе; b) схема ориентации металлических опилок вокруг провода с постоянным напряжением; с) схема упорядоченной ориентации электронов в проводе с напряжением

Итак, импульс электрического потенциала, появившийся в проводе антенны, ориентирует её свободные электроны вдоль провода, и вокруг него возникает магнитное поле (рис. 2, b и с). Это - надёжно установленный экспериментальный факт. Далее, возникает вопрос: как изменится магнитное поле вокруг провода, если действие электрического потенциала в нём прекратится?

Вполне естественно, что строй электронов в проводе нарушится, и они примут прежнюю хаотическую ориентацию (рис. 2, а), формируемую электронами, связанными с атомами и молекулами материала провода. В результате исчезнет магнитное поле вокруг провода (рис. 2, b и с).

Поскольку импульс постоянного напряжения, передаваемый вдоль провода, имеет одну и туже полярность, то невозможно представить синусоидальную форму (рис. 1) сечения цилиндрического импульса магнитного поля вокруг провода (рис. 2, b и с), так как амплитуда синусоиды должна принимать положительные и отрицательные значения. Кроме того, остаётся совершенно неясно, как амплитуда синусоиды связана с длиной провода (с длиной антенны).

Что касается представлений синусоидальности изменения электрических полей, которые, как предполагается, формируются при исчезновении магнитных полей, то здесь ещё больше абсурдности. Ведь в этом случае амплитуды напряжённостей электрического поля не только должны менять свои знаки через каждые пол периода, но они должны быть замкнуты по круговому контуру вокруг провода (рис. 2, b и с).

Но эти противоречия не смущали последователей Максвелла, и они продолжали считать, что его уравнения (1-4) правильно описывают процессы формирования, передачи и приёма всех видов информации с помощью электромагнитных волн Максвелла (рис. 1).

Конечно, надо было задать серию вопросов такому представлению и получить ответы на них. Без этого нельзя было признавать достоверность таких представлений об электромагнитных излучениях, но это не было сделано.

Первый и самый главный вопрос: как рождаются волны, представленные на рис. 1, из цилиндрического магнитного поля, формирующегося вокруг проводника с током (рис. 2, b и с)? Каковы параметры локализации такой волны в пространстве: длина волны, длина совокупности волн, величины амплитуд напряжённостей электрических и магнитных полей? Об этом даже и не подумали, признав такое представление (рис. 1) соответствующим реальности.

Правда, последующие поколения последователей Максвелла начали замечать противоречия в таких представлениях и указанная картинка (рис. 1) исчезла из учебников физики последних изданий. Чтобы усилить незаметность для других этого факта, математики начали распространять тезис: не нужны никакие представления, математика прекрасно обходится без каких - либо представлений в предсказании экспериментального результата.

Грустно становится от такой самоуверенности. Ведь результаты этой самоуверенности очень далеки от реальности. В моей библиотеке есть такие книги, как: А.С. Давыдов. Квантовая механика. «Наука». М. 1972 г. 700с, Д.И. Блохинцев. Основы квантовой механики. «Наука». М. 1976 г. 664 с., С.Р. Грот, Л.Г. Сатторп. Электродинамика. «Наука». 1982 г.560с., Андре Анго. Математика для электро - и радиоинженеров. «Наука». М. 1967г. 770 с. и многие другие. Я покупал их когда - то, надеясь извлечь полезную информацию. Результат нулевой. Все мои многолетние попытки найти в этих книгах ответы на возникающие вопросы оказались тщетными. Они содержат мизерную информацию о физической сути физических процессов и явлений, которая прикрыта плотным туманом математических крючков, поэтому легко предсказать судьбу этих и подобных им теоретических творений - быстрый уход из сферы научных интересов новых поколений исследователей.

Академик Д.И. Блохинцев понимал это и честно выразил свою озабоченность такими словами: "Путь к пониманию закономерностей, господствующих в мире элементарных частиц, еще не найден. Современный физик - теоретик принужден довольствоваться компромиссными концепциями, которые, в лучшем случае, обещают частный успех за счет общности и единства".

Итак, мы показали невозможность формирования синусоидальных магнитных и электрических полей (рис. 1) вокруг провода - антенны (рис. и 2, b и с). А теперь приступим к анализу физической корректности уравнений Максвелла. Прежде всего, надо разобраться с существованием таинственного тока смещения.

Считается, что Герц экспериментально доказал, достоверность описания уравнениями Максвелла процессов распространения электромагнитных волн в пространстве [1]. В ноябре 1887 году он написал статью «О явлении индукции, вызываемой в изоляторах электрическими процессами». Главный вывод этой статьи заключается в том, что облучение диэлектрика электрическими волнами формирует в нём ток смещения. Такой вывод был следствием стремления Герца доказать справедливость уравнений Максвелла, которые без этого тока теряли свой классический вид [1]. С тех пор результаты экспериментов Герца считались непререкаемым научным авторитетом. Но мы усомнимся в правильности интерпретации эксперимента Герца.

Он пишет, что облучал диэлектрик электрическими волнами, но мы не видим эти волны. Искры света можно видеть, а как увидеть электрические волны? - Герцовская тайна.

Для регистрации процесса излучения Герц использовал провод, концы которого завершались сферическими шариками 3 (рис. 3). Он придавал этому проводу форму окружности, квадрата или прямоугольника с регулируемым зазором 3 между шариками. Такое устройство он назвал резонатором 4 (рис. 3). Появление искры между шариками 3 свидетельствовало о появлении электрического потенциала в проводе резонатора 4. В некоторых опытах искра была такой слабой, что он наблюдал её в темноте при использовании увеличительного стекла или подзорной трубы.

Герц использовал в качестве источника высокого переменного напряжения катушку Румкорфа, с помощью которой генерировал искры в искровом промежутке 1 вибратора (рис. 3). Искровой промежуток 3 резонатора 4 регулировался специальным микрометрическим винтом. Резонатор 4 располагался вблизи вибратора 1 в плоскости, перпендикулярной плоскости пластин 2 параллельно стержню вибратора и симметрично относительно уровня пластин.

Рис. 3 Схема опыта Герца: 1 - искровой промежуток вибратора; 2 - пластины; 3 - искровой промежуток резонатора; 4- резонатор; 5- проводящее или изолирующее тело

Когда искровой промежуток 3 резонатора располагался сбоку, как показано на рис. 3, то искр в нём не было в силу одинаковости условий для нижней и верхней половинок резонатора. Если к пластинам вибратора подносилось какое - либо проводящее тело 5, то, как считал Герц, оно деформировало поле вибратора 1, в результате резонатор 4 оказывался не в нейтральном положении, и в его зазоре 3 появлялись искры. При этом искровой промежуток 3 резонатора надо было располагать с той стороны, с которой подносилось проводящее тело 5.

Герц обнаружил, что замена проводящего тела 5 изолированным телом не меняет результат опыта. На основании этого он сделал вывод, о том, что электромагнитное поле Максвелла генерирует ток смещения не только в проводящих телах, но и в диэлектриках [1].

Нам странно воспринимать такой вывод Герца, так как диэлектрики вообще не проводят ток. Кроме того, остаётся невыясненным вопрос о влиянии на результат эксперимента световых фотонов, излучаемых в зазоре 1 вибратора в момент образования искры в зазоре 3 резонатора.

Ближе к реальности другая интерпретация. Фотоны отражаются от проводящих тел или от диэлектриков одинаково и, поглощаясь электронами провода резонатора 4 или отражаясь от него, формируют на его концах разность потенциалов. Разряжаясь, этот потенциал и генерирует искру в искровом зазоре 3 (рис. 3).

Когда зазор 3 резонатора симметричен относительно концов вибратора 1, то симметричный поток фотонов, поглощаемых проводом резонатора, формирует в нём однополярный потенциал и искра отсутствует. Введение проводящего или изолирующего тела 5 в зону лишь нижней части резонатора 4 приводит к тому, что фотоны, излучённые в искровом промежутке 1 вибратора, отражаются от боковой стенки введённого проводящего или изолирующего тела 5 и увеличивают общий поток фотонов на нижнюю часть резонатора 4. В результате, если фотоны поглощаются электронами резонатора 4, то он превращается, грубо говоря, в термопару с разностью потенциалов на шариках, которая разряжается и генерирует наблюдавшиеся Герцем искры.

Уравнения Максвелла, как мы уже отметили, решаются в основном приближенными методами, которые полностью скрывают физическую суть описываемого процесса и делают её недоступной для понимания. Хорошо известно, что они дают приемлемый результат лишь в простейших случаях. Незначительное усложнение эксперимента полностью лишает их работоспособности, так как они описывают распространение не существующих в Природе электромагнитных волн (рис. 1) [1].

Теоретические достижения человека в описании процессов формирования, хранения, передачи и приёма электронной информации - пустыня с небольшими островками математических моделей адекватно описывающих отдельные элементы указанных процессов. Ортодоксы до сих пор считают, что зрительную информацию формируют и передают в пространстве электромагнитные волны Максвелла (рис. 1). И это в условиях, когда хорошо известно, что информацию в наши глаза приносят фотоны, энергия которых определяется по простым формулам . - константа Планка, а в уравнениях (1-4) Максвелла нет этой константы. Это сразу вызывает подозрение в правильности использования уравнений Максвелла для описания процессов передачи информации.

Итак, математики и физики ортодоксы до сих пор считают, что все виды информации передают в пространстве электромагнитные волны Максвелла (рис. 1). Они формируются электрическими и магнитными полями, которые изменяются синусоидально во взаимно перпендикулярных плоскостях (рис. 1).

Известно, что процесс возбуждения электронов антенны идет непрерывно, и он регистрируется как фоновый шум. Генерируют этот шум фотоны, непрерывно поглощаемые и излучаемые электронами молекул и атомов антенны. Сразу возникает вопрос: что произойдет с шумовым сигналом, если к антенне приёмника придут фотоны, отличающиеся от тех, которые поддерживают её температуру в заданном интервале и формируют фоновый шум? Ответ очевидный: сигнал шума будет подавлен и в антенне приёмника и в самом приёмном устройстве появится ток.

Поскольку в процессах формирования, хранения, передачи и приёма информации участвуют не только электроны, но и фотоны, то есть основания назвать подобную информацию электронофотонной. Её формируют импульсы фотонов (рис. 4, а).

Специалисты, использующие уравнения Максвелла утверждают, что уравнения Максвелла дают приемлемые результаты при расчёте самых простых антенн. Малейшее усложнение конструкции антенны и уравнения Максвелла теряют смысл в их проектировании. Приходится все базировать на экспериментальных данных. Такое положение невольно побуждает желание иметь ответы на элементарные вопросы, связанные с формированием, передачей и приёмом электронофотонной информации.

Рис. 4 а) схема модели фотона с хордоидальным взаимодействием 6-ти его магнитных полей; b) схема модели фотона с радиальным взаимодействием 6-ти его магнитных полей; c) схема фотонной волны длиною d) схема поляризации отраженных фотонов: 1 - падающий луч; 2 - плоскость падения; 3-отражающая поверхность; 4 - плоскость отражения; 5 и 6 - отраженные фотоны

Если плоскость поляризации (отражения) падающего фотона 1 (рис. 4, d) параллельно плоскости падения 2, то плоскость 3, на которую падает фотон, не меняет направление плоскости его поляризации. Если же плоскость поляризации падающего фотона 1 не параллельна плоскости падения 2, то отражающая плоскость 3 изменяет её направление так, что она становится параллельной плоскости падения 2 и плоскости отражения 4.

Из описанного следует, что процесс поляризации фотонов в момент отражения от антенны 3 приёмника переводит свободные электроны антенны из хаотического состояния (рис. 2. а) в строго ориентированное направление (рис. 2, с). В результате в приёмной антенне появляется переменный электрический потенциал, который передаёт информацию, принесённую фотонами, в приёмное устройство.

1. Каким образом электромагнитное излучение в виде взаимно перпендикулярных синусоид (рис. 1), следующих из уравнений Максвелла, локализуется в пространстве, изменяя свои главные параметры - длину волны и частоту в диапазоне 24 порядков (табл. 1)? Уравнения (1-4) Максвелла не позволяют получить ответ на этот вопрос.

Таблица 1

Параметры различных участков спектра фотонных излучений

Область спектра	Частота, Гц	Длина волны, м	Масса, кг	Энергия, эВ
1.Низкочастот.	101…104	3•107…3•104	0,7·108..0,7·10-46	4·10-13..4•10-11
2. Радио	104…109	3•104…3•10-1	0,7•10- 46..0,7•10-41	4•10-11..4•10-6
3.Реликт макс.)	3•1011	1•10-3	2,2•10-39	1,2•10-3
4.Инфракрас	1012.3,9•1014	3•10-4..7,7•10-7	0,7•10-38..0,3•10-35	4•10-1..1,60
5.Видимый свет	3,9•1014..7,9•1014	7,7•10-7..3,8•10-7	0,3•10-35..0,6•10-35	1,60..3,27
6.Ультрафиол	7,9•1014..1•1017	3,8•10-7..3•10-9	0,6•10-35..0,7•10-33	3,27..4•102
7.R-излучение	1017..1020	3•10-9..3•10-12	0,7•10-33..0,7•10-30	4•102..4•105
8.г-излучение	1020..1024	3•10-12..3•10-18	0,7•10-30..0,7•10-24	4•105..1011

2. Какая часть синусоидальных волн Максвелла (рис. 1) длиною, например, 2000м, пересекая приёмную антенну длинною, например, 1м, передаёт все детали, которые содержатся в радиосигнале? Ответа нет.

3. Чему равна амплитуда синусоид максвелловской электромагнитной волны длиною 2000м (рис. 1) и какой частью этой амплитуды максвелловская волна должна пересечь приёмную антенну длинною 1м, чтобы передать на неё все детали телеинформации? Ответа нет.

4. Каким образом локализуются в пространстве амплитуды синусоид напряжённостей электрических и магнитных полей? Ответа нет.

5. Длина волнового пакета, представленного на рис. 1, который можно назвать максвелловским волновым пакетом, должна быть ограничена в пространстве. Тогда возникает вопрос: сколько волн в максвелловском волновом пакете? Ответа нет.

6. Как электромагнитная волна Максвелла (рис. 1) переносит в пространстве телевизионную информацию о толщине человеческого волоса на экран телевизора, имея длину волны около метра? Ответа нет.

7. Когда максвелловская волна излучается из вертикально распложенной антенны во все стороны равномерно, то излучение принимает форму полого цилиндра и возникает вопрос: как линейно распространяющиеся синусоиды (рис. 1) трансформируются в круговые синусоиды (рис. 2, b, c)? Ответа тоже нет.

8. Каким образом электромагнитной волне Максвелла удаётся сохранить напряженности своих расширяющихся магнитных и электрических полей на пути от звезды, расположенной от нас на расстоянии, например, световых лет? Ответа на этот вопрос тоже нет.

9. Фотон и электромагнитная волна: одно и то же или это разные электромагнитные образования? Ортодоксы считают, что электромагнитные волны формируются взаимно перпендикулярными электрическими и магнитными полями (рис. 1), которые не имеют параметров локализации в пространстве. Добавим ортодоксам. Они не имеют и константы Планка, которая описывает структуру и поведение электрона главного родителя электронофотонной информации.

Фотон - локализованное пространственное образование из шести кольцевых (рис. 4, b), или линейных (рис. 4, c) магнитных полей замкнутых по круговому контуру. Обе эти модели успешно работают в рамках существующей теории фотона, но какая из них ближе к реальности, окончательно ещё не установлено, так как не завершена ещё электрофотонодинамика фотона.

Анализ процесса излучения фотона электроном и интерпретация большей части экспериментов с участием фотонов указывают на наличие у него замкнутых по круговому контуру шести магнитных полей со сближающимися магнитными силовыми линиями, что и обеспечивает локализацию фотона в пространстве в совокупности с силами инерции, действующими на центры масс этих полей при их вращении и поступательном перемещении со скоростью света. Детали можно прочитать в монографии. Если фотон состоит только из магнитных полей, то проникающая способность радиоволн получает полное объяснение.

10. В каком диапазоне изменяется главный параметр фотона - радиус (рис. 4, b и c)? В диапазоне 16-ти порядков.

11. Каким образом радиоволна длиною в километры передает информацию антенне приемника, размеры которой могут быть несколько сантиметров и даже значительно меньше? Передача информации радиоволной длиною в километры антенне приемника на много порядков меньше длины радиоволны возможна благодаря тому, что эту волну несёт совокупность одиночных фотонов (рис. 4, a). Поэтому для возбуждения электронов антенны приемника в заданной последовательности достаточно, чтобы на нее попало несколько фотонов (рис. 4, b и с) из каждого импульса фотонов (рис. 4, а).

12. Есть ли основания полагать, что математики с чистым, глубоким математическим образованием, но с любительскими физическими знаниями формировали такую совокупность математико-физических знаний, которая впоследствии играла роль мощного тормоза развития физических знаний? Это уже неоспоримый научно-исторический факт, который историки науки опишут детально.

13. Можно ли описать детальнее физику процесса передачи электронной информации вдоль провода? Можно. Для этого используем известную нам информацию об электромагнитной структуре электрона и попытаемся смоделировать процесс ориентации спинов электронов под воздействием приложенного напряжения. Известно, что в каждом кубическом сантиметре медного провода содержится свободных электронов в не ориентированном положении (рис. 5, а).

14. Что происходит в момент приложения напряжения к концам провода? Если к концам провода приложить напряжение (рис. 5, b), то свободные электроны принимают такое ориентированное положение, при котором векторы их спинов то есть константы Планка, характеризующие направления вращения электронов, направляются от плюса (+) к минусу (-). Мы уже показали, что направление суммарного магнитного поля всех свободных электронов формирует вокруг провода магнитное поле (рис. 2, b и с и рис. 5, с), направление которого меняется с изменением знака электрического потенциала на концах провода (рис. 5, b). Это значит, что меняется и направление свободных электронов в проводе. В момент этого изменения все электроны, ориентированные вдоль провода, излучают импульсы поляризованных фотонов (рис. 5, с).



Рис. 5 а), b) - схемы изменения ориентации свободных электронов в проводе под действием электрического потенциала; с) - схема магнитного поля вокруг провода и излучения импульсов поляризованных фотонов F

Процесс перехода электронов в поляризованное состояние завершается формированием вокруг провода магнитного поля (рис. 5, с) и - одновременным излучением импульсов поляризованных фотонов F (рис. 5, с). Оба эти процесса управляются главными законами материального мира: законом сохранения кинетического момента и законом сохранения момента импульса .

15. Каким же образом электроны передают информацию вдоль провода, закодированную в импульсе напряжения? В момент перехода электронов в поляризованное состояние формируется электромагнитный импульс вдоль провода. Скорость передачи этого импульса вдоль провода близка к скорости света (рис. 5, с).

Вполне естественно, что с такой же скоростью передаётся и информация, закодированная в этом импульсе. На этом принципе основана работа всех систем, передающих информацию по проводам и в пространство, в том числе и - работа Интернета. Возникает вопрос: что передаёт информацию, излучаемую проводом (антенной) в пространство: импульсы меняющегося магнитного поля вокруг провода (рис. 2, b и c) или импульсы поляризованных фотонов (рис. 5, с)?

16. Известно, что фотоны излучаются электронами атомов, а что излучается при формировании радиоволны или телевизионного сигнала? Любую информацию, закодированную в импульсе, можно передать вдоль провода продольными волнами импульсного взаимодействия электронов, которые на всем пути движения импульса по проводу излучают адекватные импульсы фотонов в пространство (рис. 5, c).

Импульс фотонов, встретившийся с антенной приемника, поляризуется в момент отражения (рис. 4, d), и таким образом возбуждает в ней электроны, которые формируют импульсы тока, несущие такую же информацию, как и импульсы фотонов (рис. 5, с). Таким образом, радиосигналы и телесигналы в проводе формируют импульсы электронов, а в пространстве - импульсы фотонов (рис. 5, с).

16. Можно ли формировать фотонную радиоволну из световых фотонов? Теоретически это возможно, а практически реализуется в волоконной оптике.

17. Каким образом фотон выполняет функции элементарного носителя информации? Он поглощается электронами атомов молекул, формируя ток в проводнике. Возможно и возбуждение электронов фотонами без их поглощения. При этом фотоны в момент отражения от элементов стержневой антенны поляризуются (рис. 4, d) и таким образом переводят свободные электроны стержня антенны из свободного хаотического состояния (рис. 5, а) в состояние строго ориентированное вдоль стержня (рис. 5, с).

18. Почему дальность распространения поверхностной радиоволны увеличивается с увеличением её длины? Потому, что с увеличением длины радиоволны увеличивается количество фотонов, формирующих эту волну (рис. 4, а и рис. 5, с), и растет вероятность доставки информации такой волной, несмотря на то, что часть фотонов рассеивается средой, а часть - поглощается. При уменьшении длины волны количество фотонов, формирующих её, уменьшается и падает вероятность доставки ими информации до приемника.

19. Если допустить, что интернетовская информация передаётся по проводам продольными импульсными волнами взаимодействующих электронов, то каким образом этот процесс формирует электромагнитные волны Максвелла (рис. 1) для передачи информации в пространство? Ответа нет.

20. Если в момент импульсного воздействия на электрон в проводе он излучает адекватный этому воздействию фотон, то может ли такой процесс передавать одновременно одну и ту же информацию вдоль провода и перпендикулярно ему в пространство? Это - единственно возможный вариант процесса одновременной передачи одной и той же информации вдоль провода и в пространство (рис. 5, с), управляемый главными законами материального мира - законом сохранения кинетического момента, и законом сохранения момента импульса, заложенных в константе Планка.

Мы не задумываемся о том, как наш мобильный телефон передаёт и принимает электрофотонную информацию. Под электрофотонной информацией мы понимаем наш голос, письменный текст или фотографию. Каким же образом кодируется такая информация, и каким образом передаётся в пространство? Мы не будем описывать процесс кодирования информации, но отметим, что её носителями вдоль проводов являются электроны . Провод, представленный на схеме (рис. 5, c), выполняет функции передающей антенны.

Известно, что в каждом кубическом сантиметре медного провода содержится свободных электронов (рис. 5, а). Под действием электрического потенциала, приложенного к проводу, его свободные электроны принимают упорядоченную ориентацию и суммарное магнитное поле, формируемое ими, выходит за пределы провода (рис. 2, b и с, и рис. 5, с). Оно меняется с изменением направления векторов магнитных моментов и спинов электронов. Это твёрдо установленные экспериментальные факты.

Когда свободные электроны в проводе сориентированы вдоль его оси и их спины направлены в одну сторону (рис. 5, с), то вокруг провода формируется магнитное поле, направление силовых линий которого закручено против хода часовой стрелки. Когда же электроны поворачиваются на и их спины оказываются повёрнутыми перпендикулярно оси провода, то магнитное поле вокруг него исчезает. Оно вновь появляется, когда электроны, повернувшись на от исходного положения, вновь ориентируют свои спины и векторы магнитных моментов вдоль провода (рис. 5, c). Направление магнитных силовых линий магнитного поля вокруг провода тоже меняется на . Таким образом, электроны меняют свое направление вдоль провода на с частотой изменения электрического тока. В обычной электрической сети эта частота равна 50Гц, а у мобильного телефона она изменяется в гигагерцовом диапазоне (более 1000 МГц).

Возникает вопрос: будет ли магнитное поле, формируемое электронами вокруг провода (рис. 5, с), излучаться в пространство при смене направления ориентации электронов в нём? Удивительным является то, что физики ХХ века до сих пор не имеют ответа на этот вопрос. Попытаемся найти его.

Можно допустить, что при смене направления магнитного поля вокруг провода (рис. 5, с), оно излучается в пространство и распространяется в нём со скоростью света. Проверим работоспособность такой гипотезы. Если провод передающей антенны имеет радиус 0,01 м и на его поверхности генерируется магнитное поле напряженностью 0,001 Тл, то линейная удельная напряженность магнитного поля на поверхности провода составит

. (5)

При удалении магнитного кольца (магнитного кольцевого импульса) от поверхности антенны со скоростью света его радиус будет увеличиваться. Представим, что такое расширяющееся магнитное кольцевое поле удалилось от передающей антенны на миллион километров и встретилось с антенной приемника. Линейная плотность магнитного кольца, которое пересечет антенну приёмника, составит . Вряд ли такое слабое поле может возбудить электроны антенны приемника, чтобы передать им закодированную информацию.

Но ведь астрофизики принимают сигналы от звёзд, которые, как они полагают, расположены от нас на расстоянии световых лет. Если эту информацию несут магнитные кольца с увеличивающимися радиусами, то напряженность их магнитных полей, приходящих к нам, будет близка к нулевым значениям. Это даёт нам основание утверждать, что магнитное поле, формируемое электронами вокруг передающей антенны (рис. 5, с), никуда не излучается.

Излучение электронами фотонов при их возбуждении - экспериментальный факт, подтверждённый миллионами спектральных линий атомов, ионов и молекул. Импульсное воздействие на электроны в проводе - тоже процесс их возбуждения, который сопровождается излучением импульсов фотонов. Есть основания предполагать, что импульсное воздействие на электроны в начале провода передаётся всем электронам вдоль провода со скоростью близкой к скорости света (рис. 5, а и b).

Вполне естественно, что с такой же скоростью передаётся и информация, закодированная в этом импульсе. На этом принципе основана работа всех систем, передающих информацию по проводам, в том числе и работа Интернета. Представим, что электроны в проводе не только формируют магнитные поля вокруг него (рис. 2, b и с, и рис. 5, с), но и излучают импульсы фотонов (рис. 5, с).

Из этого следует, что носителями информации в пространстве являются импульсы фотонов, излучаемые свободными электронами антенны, при воздействии на них импульсов напряжения. Есть основания также полагать, что в этом процессе принимают участие и валентные электроны, связывающие атомы в молекулы. Это предположение базируется на известном факте фонового шума, который генерируется фотонами, формирующими температуру антенны, равную температуре среды, окружающей её.

Известно, что с изменением температуры тела меняется его объём. Обусловлено это тем, что при поглощении и излучении фотонов валентными электронами у них изменяются энергии связи, а значит и расстояния между атомами в молекуле или между молекулами в их кластерах. Из этого следует, что если валентные электроны поглощают и излучают фотоны, формирующие температуру среды, то эти электроны вместе со свободными электронами принимают участие в формировании импульса фотонов при воздействии электрического потенциала на свободные электроны. Возникает вопрос: как велико расстояние между молекулами и достаточно ли оно для того, чтобы свободные электроны могли перемещаться в проводе и менять свою ориентацию? Размер электрона , а размер молекул . Этого вполне достаточно для движения и изменения ориентации свободных электронов в проводе или антенне.

Свободные электроны в проводе ориентируются под действием магнитного поля так, что векторы их спинов и магнитных моментов направлены вдоль провода (рис. 5, а и b, и рис. 6, а). Напряженность магнитного поля каждого электрона связана с его основными параметрами зависимостью

 (6)

где - угловая скорость вращения электрона; - полная энергия электрона.

Самое главное в том, что напряженность магнитного поля электрона зависит от частоты его вращения. С изменением этой частоты изменяется магнитный момент . Импульс изменения магнитного момента передается вдоль провода, а импульс изменения угловой частоты сопровождается излучением фотонов (рис. 6, a) электронами перпендикулярно проводу. Таким образом, малейшее внешнее воздействие на свободные электроны приводит к передаче ими одной и той же информации в двух направлениях: вдоль провода и перпендикулярно ему.

Рис. 6 а) формирование импульсов электронов вдоль провода и излучение ими фотонов в пространство; b) передача информации с помощью параболических антенн

Мы уже отметили, что температуру окружающей среды формируют фотоны с определенной длиной волны. При этом электроны атомов и молекул всего, что находится в этой среде, в том числе и электроны атомов анализируемой нами антенны, непрерывно поглощают и излучают эти фотоны, поддерживая необходимую температуру. Поэтому они являются передатчиками энергии и информации между всеми объектами среды. Это естественный процесс, благодаря которому существует все живое и неживое в Природе. Но он был полностью проигнорирован при интерпретации процессов передачи энергии и информации искусственными источниками, созданными человеком.

Итак, телеинформация передаётся длинами волн 6,0-0,375м, а телефонная информация - 0,366-0,150м. Картинки телефонной информации позволяют нам видеть толщину человеческого волоса, размер которой 0,008см. Вопрос поклонникам Максвелла: каким образом максвелловская (рис. 1) длина волны 20см приносит на экран нашего телефона объект размером 0,08см?

Да, более 300 лет нет ответа на этот детский вопрос. Но это не смущает почитателей Максвелла с математическим образованием и они с величайшей лёгкостью и величайшей гордостью считают свою дебилизационную деятельность научным подвигом и гордятся этим подвигом.

Фотон - локализованное в пространстве магнитное образование, которое движется в пространстве со скоростью света. При этом он имеет такую магнитную структуру (рис. 4, b и c), у которой длина волны , равная радиусу фотона . Все его параметры, в том числе и частота, изменяются в интервале 16 порядков.

На рис. 6, а импульсы излучаемых фотонов представлены в виде совокупности небольших шариков. Длина волны или радиус каждого фотона, входящего в состав импульса фотонов, на много порядков меньше расстояния между импульсами фотонов, называемого длиной волны излучения. У нас есть возможность определить длину волны или радиус каждого фотона, входящего в состав импульса фотонов.

Длины волн единичных фотонов, излучаемых валентными электронами атомов антенны передатчика, зависят в обычных условиях от её температуры. Если она равна, например, , то электроны антенны непрерывно излучают и поглощают фотоны с длиной волны, примерно, равной.

. (7)

Это - фотоны инфракрасного диапазона. Мы уже описали, как они генерируют так называемый фоновый шум. Чтобы выделить искусственную информацию, передаваемую фотонами, излучаемыми электронами, необходимо увеличить возбуждение электронов, чтобы они излучали фотоны с большей энергией, чем фотоны, формирующие температуру окружающей среды и антенны. Различие длин волн фотонов, формирующих фоновый шум от длин волн фотонов (рис. 4, b и c), передающих информацию, зависит от интенсивности искусственного воздействия на электроны антенны. Но в любом случае, длина волны фотонов, порождаемых искусственными импульсами, будет меньше длин волн или радиусов фотонов, формирующих эти импульсы (рис. 6, a).

Если передатчик излучает импульсы с длиной волны, например, 0,50 м в виде фотонов с длинами волн (радиусами) несколько меньшими тех, что формируют температуру среды вокруг антенны, например, с длинами волн , то длина волны, несущая информацию в пространстве (расстояние между импульсами фотонов (рис. 5, c и 6, b), будет больше длин волн фотонов, несущих эту волну, в раз.

Если приёмная антенна имеет форму стержня, то эффективность приёма сигнала из пространства такой антенной невелика, так как импульсы фотонов несут в себе небольшой потенциал, возбуждающий электроны приёмной антенны. Чтобы усилить действие импульсов фотонов, их принимают с помощью, так называемых параболических антенн, поверхность которых не поглощает, а отражает эти импульсы и направляет их в фокус параболы, где и располагается приёмная часть такой антенны (рис. 6, b).

Вполне естественно, что электроны приёмного элемента такой антенны, расположенного в её фокусе, будут подвергнуты мощному импульсному воздействию сфокусированным потоком фотонов, что способствует значительному усилению приёмного сигнала.

В любом случае, в цепи антенна - приёмное устройство, пришедший импульс фотонов действует лишь на часть этой цепи. Благодаря этому в такой цепи возникает разность потенциалов, которая ориентирует электроны во всех элементах этой цепи и в ней возникает ток. Этот процесс можно усилить, если приёмной антенне, состоящей из совокупности стержней, придать элементы параболичности. Тогда фотонная волна будет возбуждать не все свободные электроны такой антенны одновременно, а возбудит вначале те, которые находятся в стержнях на периферии воображаемой параболической поверхности. В результате уже в самой такой антенне появиться разность потенциалов и по её электропроводящим элементам пойдёт импульс, ориентирующий свободные электроны и появится ток, который усилит приёмное устройство. Параболическая часть антенны может быть сплошной (рис. 6, b). В таком виде она принимает импульсы фотонов и фокусирует их, усиливая таким образом энергетическую мощность каждого импульса фотонов, несущих информацию в антенну из пространства.

Поскольку фотоны - локализованные в пространстве образования, то мощность сигнала, который они формируют в антенне приемника, зависит от количества фотонов в каждом импульсе, дошедших до этой антенны и их индивидуальной энергии, определяемой длиной волны каждого из фотонов, входящего в импульс. В этом случае напряжённость магнитного поля каждого фотона остаётся постоянной и не зависит от расстояния, которое он проходит от антенны передатчика до антенны приемника или от звезды к Земле.

Таким образом, импульсное изменение фотонного поля передаётся всем свободным электронам, сориентированным вдоль провода, и одновременно сопровождается излучением фотонов в пространство. В результате формируются продольные волны электромагнитных импульсов вдоль провода и одновременно импульсы фотонов, излучаемых перпендикулярно проводу. Так одна и та же информация передаётся в двух направлениях: вдоль провода и перпендикулярно ему - в пространство.

Вполне естественно, что для описания фотонной волны (рис. 6, a) нет нужды вводить в уравнение такой волны напряженности электрических и магнитных полей и не существующие токи смещения. Достаточно написать уравнения изменения напряжения, тока и напряжённости магнитного поля

(8)

(9)

. (10)

и ввести в них необходимые параметры, характеризующие колебательный процесс, излучающий импульсы фотонов (рис. 6, a).

Конечно, нам интересно знать детали опытов с радиоволнами, в которых отражена передача радио информации. Восемнадцать таких опытов описано в учебном пособии для школьников: Н.М. Шахмаев, С.Е. Каменецкий. Демонстрационные опыты по электродинамике. М. «Просвещение» - 1973. Анализ этих опытов показывает, что в них отразился весь спектр поведения световых фотонов в опытах по оптике. Этого вполне достаточно для заключения о том, что носителями радиоволн являются фотонные (рис. 6, a), но не электромагнитные волны Максвелла (рис. 1). Вполне естественно, что фотонные радиоволны формируют фотоны невидимых диапазонов, а видимые фотоны используются при передаче информации по, так называемым волоконным волноводам.

Импульсное изменение напряжения передаётся всем свободным электронам, сориентированным вдоль провода, и одновременно сопровождается излучением ими фотонов в пространство. В результате формируются продольные волны электромагнитных импульсов вдоль провода и одновременно импульсы излученных фотонов. Так одна и та же информация передаётся в двух направлениях: вдоль провода и перпендикулярно ему - в пространство.

Уравнения Максвелла не имеют никакого отношения к описанию процессов формирования и передачи электрофотонной информации.

Заключение

Приведенный анализ ошибок Максвелла и Герца показывает невозможность формирования вокруг провода - антенны электромагнитных волн Максвелла. Ток смещения, введённый в его уравнения, не имеет никакого физического смысла и вообще не существует. Уравнения Максвелла описывают мистику, но не реальное излучение.

Уравнения Максвелла не имеют никакого отношения к описанию процессов формирования электромагнитных полей в электродвигателях, электрогенераторах, трансформаторах и других подобных устройствах, а также - к описанию процесса формирования и передачи электронной информации. На фоне изложенных фактов преподавание студентам уравнений Максвелла эквивалентно интеллектуальному насилию над ними, следствием которого является дебилизация их научного мышления.

Источники информации

1. Канарёв Ф.М. Новая Общая физика. Учебник для университетов готовый к изданию и использованию в учебном процессе в интернетовском варианте. http://www.micro-world.su/index.php/2015-06-29-15-02-42/1306-2015-09-01-07-23-06.

2. Канарёв Ф.М. Новая теоретическая механика. Учебник. http://www.micro-world.su/index.php/2013-09-12-04-46-36/1179-2014-11-16-04-57-14.

3. Канарёв Ф.М. Фундаментальные междисциплинарные знания. Учебник. http://www.micro-world.su/index.php/2013-09-12-04-46-36/1162-2014-08-26-13-42-13.

4. Канарёв Ф.М. Актуальные проблемы фундаментальных наук и их решение. http://www.micro-world.su/index.php/2013-05-16-19-02-15/1307-2015-09-07-12-38-14.

5. Канарёв Ф.М. Суть профессиональных научных знаний. http://www.micro-world.su/index.php/2013-05-16-19-02-15/1299-2015-08-11-13-51-38.

6. Канарёв Ф.М. Краткая история российской фундаментальной теоретической физики. http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-44-44/1298-2015-08-04-09-28-12.

Размещено на Allbest.ru

...