|
"ВДОЛЬ ИЛИ ПОПЕРЕК"...?
Ряд ученых показали теоретически и экспериментально, что в электромагнитном поле, кроме уже известных поперечных волновых компонент Е и Н, имеется дополнительная продольная составляющая с уникальными свойствами, позволяющими объяснить ряд "парадоксальных" особенностей эниологических явлений. С одной стороны, в теоретическом аппарате ЭМ поля этих волн нет, и они невозможны. Более того, сами предложениями их получения рассматривались ранее как некая форма физического невежества и прямо не обсуждались в теоретической литературе. Лишь после работы В.А. Бунина [419] продольные ЭМ колебания стали "волнами в законе". С другой стороны, продолжаются попытки опытного их получения, а также модификации некоторых формул аппарата уравнений Максвелла с целью поиска надлежащего места для продольных волн в теории.
В классической электродинамике вопрос о форме волн связан с представлениями о формах скалярного и векторного потенциалов.
При этом волны бывают свободные, направляемые и ка н ал иро ванные.
Свободными называются волны, распространяющиеся в неограниченной однородной изотропной среде (вакууме, диэлектрике и т.д.) и потерявшие в процессе распространения связь с источником излучения. Стоячие волны, волны в резонаторах и в неоднородных или нелинейных средах к свободным волнам не относятся.
Направляемыми волнами называются волны, распространяющиеся вдоль тел с особыми электрическими свойствами, определяющими направление и параметры волнового процесса: полые волноводы, коаксиальные и многопроводные линии, открытые поверхности, провода, биологические системы.
Канал ированными называются волны, распространяющиеся в ограниченной нелинейной среде, свойства которой и степень направленности (каналированности) определяются амплитудой, частотой, формой импульса и т.д., например: самофокусированный лазерный канал, некоторые виды солитонов и.т.д., тесловские процессы.
Свободные волны, как правило, являются поперечными. Все, что писалось о невозможности продольных волн, написано авторами, имевшими дело, в основном, с абстракцией "плоской волны" в дальней зоне волны сферической, оторванной от реалий источников излучения. Даже обычный электрический переменный ток в направляющей системе, называемой проводом, есть некая форма продольной волны Поперечными называются волны, у которых отсутствуют (или пренебрежимы), в направлении распространения составляющие векторов напряженностей электрического и магнитного полей, а расположены эти векторы в плоскости, перпендикулярной направлению распространения. Таковые волны существуют обычно только как свободные и обозначаются ТЕМ.
Электрическими или поперечно- магнитными называются волны, у которых вектор напряженности электрического поля, помимо поперечной, имеет и продольную составляющую в направлении распространения волны. Обозначение: ТМ или Е-волна.
Аналогично магнитными или поперечно-электрическими волнами называются те, у которых есть продольная магнитная составляющая в направлении распространения, а вектор электрического поля — только поперечную. Обозначение: ТЕ или Н-волна.
В соответствии с концепцией В.А. Бунина [419] продольные волны были в первоначальной редакции уравнений Максвелла, а впоследствии им была принята более упрощенная модель, восхищавшая поколения ученых своим совершенством и ведущая лишь к поперечным волнам. В уравнениях, предлагаемых В. Буниным, есть место и для тяготения, и для торсионных волн, и для волн продольных.
По концепции JI.H. Рыжкова [420] при конструировании максвелловских уравнений статические законы распространены на все динамические явления, поэтому обобщенные на динамику уравнения имеют дополнительные члены, в которых содержатся и продольные волны, и волны опережающие, и волны запаздывающие.
- где правая часть есть полный ток вместе с одним из известных видов тока смещения. Остальные слагаемые — токи называются "токи возмущения". Токи возмущения могут служить, в зависимости от формы, источниками квзизарядов, опережающих и запаздывающих волн, иных форм зарядовых, токовых и волновых явлений, включая продольные. Эти уравнения есть новая обобщенная форма первого уравнения Максвелла для процессов с существенной нестационарностью. Каждый коэффициент а„ в общем случае представляется суммой электронной (зарядовой), поляризационной и вакуумной составляющих.
Подобным образом выглядит обобщенное выражение и для второго уравнения Максвелла. Для динамики магнитного поля записывается аналогичное уравнение:
Из уравнений следует, что каналиро- вание среды, любые иные ее изменения имеют частотно-амплитудную область существования и зоны перекрестного параметрического влияния, когда структурирование среды квазизарядами и квазитоками может вызывать появление новых форм поляризации, появление в среде каналов, новых форм проводимости в виде структурированных линейных областей частотной и статической проводимости и т.д. Т.е., можно найти для конкретных условий зону существования определенных электродинамических форм и проследить переход от макроуравнений к микроскопически-структурной электродинамике.
divE=p + Ip\ divН = Ец' ; (1а)
где р' и ц' - плотности динамических и иных зарядовых эквивалентов электрического и магнитного полей. Вот почему, до появления такого обобщения, даже экспериментально доказанные изменения в формулах, — основах для ЭМ уравнений, — не встречали теоретического понимания.
Предлагаемые Г.В. Николаевым, В.И. Докучаевым, А.В. Чернетским и рядом других авторов концепции также основываются на модификации или обобщении максвелло-фараде- евских уравнений поля.
Например, как известно, в традиционной электродинамике на электрон, находящийся в электромагнитном поле, действует сила Лоренца
F = eE + ±[VH],
т.е. со стороны магнитного поля на заряженную
частицу е действует сила — [ун|, перпендикулярная направлению ее движения. При этом два параллельных тока могут или притягиваться, или отталкиваться, т.е. между ними действуют лишь поперечные силы.
Оказывается, что имеются экспериментальные результаты, указывающие на существование продольного силового взаимодействия токов. Из них наиболее чистым и доказательным можно считать эксперимент Г.В. Николаева. Заключается он в следующем. В ртутной ванночке, на которую подано напряжение, плавает скобообразный проводник. Сверху над проводником расположена токонесущая шина. При подключении шины к источнику тока проводник в ванночке начинает двигаться вдоль собственного направления, т.е. возникает продольное взаимодействие токов. Попытки ввести в электродинамику продольное взаимодействие предпринималось еще Ампером, однако его начинание в свое время не было доведено до конца.
Для объяснения результатов экспериментов Г.В. Николаев вводит новое однокомпонентное поле Нм = -divA , где А — векторный потенциал, и называют его, в отличие от векторного магнитного поля Йх = rotA , скалярным или вторым магнитным полем. Сила, действующая на заряд в таком поле, определяется им как
F = —HnV ,
С 11
где V — вектор скорости частицы. Эта сила действительно коллинеарна скорости заряда, и именно она ответственна за продольное взаимодействие токов.
|