Дальнодействие

Сообщение №5160 от А.Шляпников 31 января 2002 г. 15:14
Тема: Дальнодействие

А то что-то вы затихли.

Обычно, когда из уравнений Максвелла выводят волновое уравнение, просто выполняют ряд математических операций, не придавая им физического смысла. У нас (в технике вообще) бессмысленную математику не уважают. А эти математические операции таковы, будто два уравнения Максвелла описывают прямую и обратную связи между двумя объектами - воздействие первого объекта на второй и второго - на первый, а волновое уравнение - это т.н. "характеристическое уравнение" замкнутой системы обратных связей. Так их и можно понимать (при желании, конечно).
Такие системы обычно сначала исследуют в разомкнутом виде. Если можно, то размыкают физически, если нельзя - то лишь теоретически, в воображении. Рассматривают действие одной связи так, будто второй нет вовсе. Тогда первое уравнение Максвелла (при отсутствии второго) говорит о том, что движение электрического поля в некоторой точке А воздействует сразу на всё пространство без всякого запаздывания, вызывая в нем магнитное поле. Ведь никого ограничения скорости в уравнении не записано. Аналогично можно понимать и второе уравнение. Но, когда действуют оба уравнения, то появление магнитного поля в пространстве вызывает электрическое поле тоже сразу и везде во всем пространстве, включая точку А, с которой мы и начали. В этой точке и вокруг нее появляется некая противо-ЭДС, которая препятствует начальному изменению поля. Так замыкается контур обратной связи.
Если уравнения Максвелла описывают пару воздействий, образующих контур обратной связи, то волновое уравнение описывает переходный процесс в этой системе. Воздействия (связи) мгновенны, а процессы в системе относительно медленны. Связи и процессы - вовсе не одно и то же, хотя процессы (те же волны) могут становиться связями в других системах.
Когда свойства Епсилон и Мю относят к числу свойств пространства или физического вакуума, то дальнодействие никакого изменения в математической теории поля не производит. Просто вакуум, "эфир" или пространство понимается как среда, замедляющая скорость волн до конечной величины, так, как их замедляют вещественные среды. Остаётся вопрос о том, какому объекту принадлежат эти свойства. Если это физический вакуум, то возникают вопросы, как он искривляет свет, чем объясняется гравитация и т.д. Таких вопросов много. Особенно нехорош вопрос о том, как попадает информация, содержащаяся в законах природы, к объектам природы, которые эти законы выполняют, и почему они их выполняют.
Однако есть другой вариант - дальнодействие в более полной мере. Он соответствует философии, полагающей, что все свойства принадлежат только материи, а пространство - это пустое место, в котором эти свойства дальнодействуют. Тогда Епсилон и Мю следует относить к свойствам вещества, в пространстве это звёзды, планеты и т.д., а электромагнитные волны в пространстве понимать как замедленные окружающей материей. Подобно тому, как они замедляются вблизи ферромагнетиков и диэлектриков. Тот же феррит состоит из ферромагнитных зерен, между которыми есть материал, не замедляющий волны, но волны между зернами не идут быстро.
В этом варианте нужна электродинамика двух сред (не весьма простая). Тогда волновые уравнения действуют только внутри материи, а в пустоте - уравнения медленно меняющихся статических полей, которые движутся не прямолинейно, и ход которых определяется процессами в окружающей материи. Зато гравитация электромагнитных объектов получается как эффект.
Возможно, утерянная теория единого поля Хевисайда была такой же, т.к. подобные его мысли перешли к теории авторегулирования. Но сегодня такой теорией никто заниматься не будет, т.к. нужно переосмысливать всю теорию электромагнетизма, придавая новый смысл даже первым экспериментам по взаимодействию зарядов. Труд неподъёмный. Но самое забавное, что доказать отсутствие такого дальнодействия вряд ли в принципе возможно.
Однако только дальнодействие способно решать глобальные вопросы физики о происхождении законов природы, их единстве и средствах их исполнения, т.к. представляет мироздание в виде глобальной системы мгновенных обратных связей, под непрерывным контролем которых идут в ней все процессы. Хаос с обратной связью - уже не хаос. Может быть, оттуда и взялись законы природы?


Отклики на это сообщение:

И современным физическим концепциям в целом не противоречит.

Конечно, вопросы о том, что является "первопричиной" - электрическое поле или магнитное, дальнодействие или противодействие, сродни вопросу первичности курицы или яйца.

Возможен подход, согласно которому быстрое перемещение заряда из одной точки в другую сразу меняет электростатическое поле во всем пространстве, просто в результате такого изменения возникает магнитное поле, изменение которого в свою очередь создает электрическое поле, "нейтрализующее" изменения исходного поля.

А возможен подход, согласно которому заряд создает "запаздывающий потенциал", который сначала существует только в непосредственной близости от заряда, но распространяется со скоростью света в силу некоторых "внутренних" причин.

Можно говорить, что эти "причины" объясняются свойствами "материальной среды", а можно говорить, что они объясняются свойствами пространства.

Например, свет в стекле распространяется медленнее, чем в вакууме. Что же ему "мешает"? С точки зрения молекулярного устройства стекла, э/м волна постоянно поглощается отдельными молекулами и переизлучается уже с некоторой задержкой. Но можно говорить и о том, что просто изменились "свойства окружающего пространства".

Собственно, для современной физики это не имеет значения. "Фиктивная" частица, наблюдаемая в полупроводнике p-типа и называемая "электронной дыркой", ведет себя точно так же, как "реальная" частица, обладающая определенными физическими характеристиками. Есть еще "фиктивная" частица, называемая "фонон", которая представляет собой не что иное, как квант акустической волны, распространяющейся в среде.

С другой стороны, частицы, традиционно считающиеся "реальными" могут возникать буквально из ничего и в ничто обращаться. И оказывается, что иногда они могут двигаться со скоростью, больше скорости света в вакууме (полностью аналогично "мгновенному" распространению электростатического поля). Но, конечно, такие частицы, "нарушающие законы", долго не живут. К реально длительному существованию способны только "добропорядочные" частицы, честно соблюдающие ограничение на максимальную скорость передвижения.

Можно сказать, что "окружающая среда" под названием "вакуум" создает такое же препятствие дальнодействию, какое стекло создает быстрому распространению света.

Так что можно говорить о том, что физика изучает "законы природы", а можно говорить о том, что физика изучает свойства вакуума. Вот так.


> А то что-то вы затихли.

Сразу и так много интересного. Вероятно лучше покороче...
А так все очень интересно. Но здесь выскажусь только о том, что близко лежит.
Дальнодействие невозможно объяснить без ближнедействия. Если есть возможность передавать в среде близко, то это близкое ведет к далекому.
А вообще хорошая задачка - определить структуру "магнитного" континуума, зная формулы Максвелла. Они для макромира, но их основа лежит в микромире, как и полагал Максвелл.
Гипотеза гравитации существует.

Начала натурной физики


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100