Коллега. Из предыдущих бесед понятно, что весь Космос заполнен силовыми полями. Однако в центрах этих полей присутствует и вещество (планеты, звёзды). Энергия, как мы уже выяснили, имеется и в поле, и в веществе. Какая энергия появляется вначале?
Мой друг. По-моему, это самый замечательный Ваш вопрос.
Сначала, в результате флуктуаций, появляется потенциальная и кинетическая энергия, то есть – потенциальное поле.
Флуктуацией мы называем случайные отклонения наблюдаемых физических величин от их средних значений.
Что является средним значением для
энергии в данном случае? Конечно же – ноль. То есть, отсутствие энергии. В расчёте на это отсутствие некоторые и «видят» вакуум (физический вакуум) и даже эфир. Однако, реально мы ощущаем среду, обладающую энергией. И эта реальная энергия является
потенциальной энергией (энергия взаимодействия – отрицательна) и сопутствующей кинетической энергией (энергия вихря или просто движения – положительна).
Сумма этих энергий действительно равна НУЛЮ. Полной энергии как бы и нет. Но, благодаря флуктуации, энергия существует в виде силового (потенциального) поля и в виде вихря.
Ясно, что само поле уже есть энергия в полевой форме, а вещество (материальный объект в поле), всего лишь уплотнение полевой энергии в данной части поля.
И всё же, коллега, математики и многие «физико-математики» считают, что поле всего лишь математическая абстракция.
Вы правы, мой друг. Есть масса «авторов», создающих собственные представления об окружающем мире. Но, есть главный автор – Фарадей, который своим мысленным оком видел силовые линии, пронизывающие всё пространство. Вспомните, к примеру, его термин «диэлектрики» (от греч. diá – через и англ. electric – электрический), введённый им для обозначения веществ, через которые проникают электрические поля.
Там, где математики видели лишь центры напряжения сил дальнодействия, Фарадей видел промежуточный агент. Где математики не видели ничего, кроме расстояния, удовлетворяясь тем, что находили закон распределения сил, действующих на электрические флюиды, Фарадей искал сущность реальных явлений, протекающих в среде.
Не будучи математиком, Фарадей, тем не менее, с помощью силовых линий мог разобраться в самых сложнейших вопросах электродинамики.
Коллега, мне тоже хотелось бы в этом разобраться. И желательно – наглядно.
Могу предложить к рассмотрению весьма приближённую, но близкую по аналогии модель силового поля. Представьте растянутую в разные стороны резиновую плёнку огромных размеров. Продавливаем эту плёнку в её центре и получаем впадину. Самая большая глубина этой впадины (соответственно и сил упругой деформации) в месте надавливания, то есть – в центре плёнки и нисходит на «нет» у её краёв.
Всё сущее скатывается к центру впадины, образуя там вещество. Для солнечной системы таким веществом является Солнце.
Откладываем от центра радиус орбиты Земли и в этом месте тоже продавливаем плёнку, получая впадину, в центр которой затем тоже скатывается вещество вплоть до земной массы.
Казалось бы, что Земля вместе со своей впадиной должна скатиться к главному центру плёнки, то есть – к Солнцу. Но не скатывается, ибо кинетическая (вихревая) энергия заставляет земную впадину двигаться по эквипотенциальной поверхности (поверхность одинакового потенциала), образуя колебания с периодом движения по земной орбите.
Аналогично создаём впадины для Меркурия, Венеры, Марса и других планет солнечной системы. Думаю, что такая мысленная модель довольно проста для понимания.
Коллега, но всё это имеет отношение к макромиру. А как можно применить полевую модель к элементарным частицам?
Здесь тоже нет особых проблем. Всё в микромире для нас началось с электрона – первой элементарной частицы в истории Физики. Сначала Макс Абрахам, затем Хендрик Лоренц предположили, что масса электрона имеет тоже полевую природу.
Абрахам считал, что весь заряд электрона равномерно распределён по поверхности некой сферы, либо по объёму и разница в выражении массы для первого и второго случаев заключается только в численном коэффициенте. В результате он получил (1902) такое же выражение для кажущейся массы движущегося заряда, какое Томсон вывел ещё в 1881 году.
Вместе с понятием электромагнитной массы формировалось и понятие электромагнитного импульса или электромагнитного количества движения.
Уже в 1894 году Герман Гельмгольц подчеркнул, что эфир не может находиться в покое и даже вывел уравнения, определяющие движение эфира, подобно уравнениям гидродинамики, определяющим движение жидкой среды.
В 1900 году Анри Пуанкаре, предложил, наряду с количеством движения заряженных частиц, ввести и количество движения эфира (читай – электромагнитного поля) которое должно быть пропорционально вектору потока электромагнитной энергии (вектору Умова – Пойнтинга). Заметьте, Анри Пуанкаре, наряду с Николой Тесла, уже тогда воспринимали эфир, как ПОЛЕ.
Несомненно, что этой идее способствовали и экспериментальные исследования Петра Лебедева, которые устанавливали факт давления электромагнитных волн на отражающую и поглощающую поверхности. Из факта давления света уже следовала возможность введения понятия электромагнитного количества движения.
Таким образом, понятие электромагнитного количества движения поля, так же, как и понятие энергии электромагнитного поля, было тогда совершенно естественным. Заметьте, речь, однако, шла тогда лишь о движении (следовательно, о кинетической энергии) и никто в то время не задумывался о взаимодействии и связанной с ним потенциальной энергии поля.
Затем Пуанкаре пришёл к выводу, что электрон, состоящий из одинаково заряженных и, значит, отталкивающихся частиц, немедленно взорвался бы. Значит, должны существовать иные силы, создающие внутреннее
давление, которое в данном случае должно быть отрицательным.
Получилось, что для «спасения» полевой модели электрона пришлось вводить неизвестные тогда силы, природа которых затем ещё долго оставалась невыясненной. Ведь тогда мало кто знал, что
потенциальная энергия может быть отрицательной. Более того, лишь единицы понимали, что
сила тяготения является всего лишь градиентом потенциальной энергии. Ну а то, что, кроме электромагнитного поля в атоме действует ещё и гравитационное поле, практически уже никто не знал (до
объединения электрического и гравитационного полей оставалось ещё около ста лет).
Поэтому, постепенно эта первая теория электрона отошла в тень. Однако, в наши дни происходит возрождение идеи Пуанкаре на новой, квантовой (волновой), основе. Более того, теперь ясно, что полуволнами (или «частицами»), обладающими энергией, массой, импульсом и конкретными размерами, являются не только фотоны и электроны, но и протоны, и нейтроны. То есть, все
элементарные частицы имеют полевую основу. Об этом чуть позже мы поговорим подробнее.
