ПОЛЕВАЯ МОДЕЛЬ ВСЕГО

Всё началось с электрона – первой элементарной частицы в истории физики. Сначала Макс Абрахам, затем Хендрик Лоренц предположили, что масса электрона имеет полевую природу.

Абрахам считал, что электрон является недеформируемой сферой и весь заряд его равномерно распределен либо по её поверхности, либо по объему и разница в выражении массы для первого и второго случаев заключается в численном коэффициенте. В результате он получил (1902) такое же выражение для кажущейся массы движущегося заряда, какое Томсон вывел еще в 1881 году.

Лоренц отверг модель недеформируемого электрона и предположил (1904), что электрон, будучи, как и у Абрахама, сферическим, при движении изменяет свою форму и превращается в сплюснутый эллипсоид вращения, сжимаясь в направлении своего движения. Еще в 1892 году, пытаясь дать объяснение «отрицательному» результату в опыте Майкельсона, Лоренц ввел гипотезу о сокращении, согласно которой всякое тело сокращает свои размеры в направлении движения (движение берется по отношению к неподвижному эфиру). Продолжая развивать указанную идею, Лоренц применил данную гипотезу и к структуре электрона.

Дополнение: На рубеже 19-20 веков у физиков не было сомнений в существовании неподвижного эфира. Распространению электромагнитных волн нужна была некая среда, но мало кто тогда догадывался, что этой материальной средой является потенциальное поле, каждая точка которого характеризуется (в отличие от эфира) такими параметрами, как потенциал, и его градиент – напряженность поля. Эти параметры легко рассчитать и измерить.
Майкельсону тоже не было известно, что в его опыте источник и приёмник света, среда, в которой этот свет распространяется, и даже наблюдатель имеют одинаковую скорость движения. То есть, в системе отсчета, связанной с центром потенциального поля Земли, сам Майкельсон, его интерферометр и «неуловимый эфир» находились друг относительно друга в «состоянии покоя».
Поэтому, знаменитые преобразования Лоренца, фактически связанные с запаздыванием потенциала (взаимодействием между объектами), не следовало применять к «результатам» опыта Майкельсона.

Для справки: Запаздывающие потенциалы учитывают запаздывание изменений (возмущений) поля в той точке, в которой находится приёмник данного возмущения. Это запаздывание заметно при скоростях движения приёмника, близких к скорости света. Причем, если приёмник уже движется со скоростью света, то данное возмущение вообще не может его догнать. Именно это и вытекает из преобразований Лоренца.

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, то есть, 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, тот же Пуанкаре пришел к выводу, что электрон, состоящий из одинаково заряженных и, значит, отталкивающихся частиц, немедленно взорвался бы. Значит, должны существовать иные, неэлектромагнитные силы, удерживающие электрон в виде сферы.

«Эти силы, – писал Пуанкаре, – очевидно, могут быть уподоблены давлению, господствующему внутри электрона; всё происходит так, словно каждый электрон является полым пространством, находящимся под внутренним давлением, работа которого была бы пропорциональна изменению объёма… однако… это давление отрицательно».

Вот, так и получилось, что для «спасения» полевой модели электрона пришлось вводить неизвестные тогда силы, природа которых затем ещё долго оставалась невыясненной.

Тогда не все знали, что давление является объёмной плотностью энергии и лишь некоторые понимали, что потенциальная энергия может быть отрицательной. Более того, лишь единицы знали, что сила тяготения является всего лишь градиентом потенциальной энергии. Ну а то, что, кроме электромагнитных сил, в поле атома действует и гравитационное поле, практически 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 имеющими конкретные размеры, являются не только фотоны и электроны, но и протоны и нейтроны. То есть, все элементарные частицы имеют полевую основу.

Итак, всё, что нас окружает, образовано полем. Значит, вещество и поле отличаются друг от друга не качественно, а только количественно – значением плотности энергии (или массы).

Такое понимание устройства окружающего нас мира, даёт простые ответы на вопросы, связанные с:
- Природой гравитации;
- Природой электрического заряда;
- Постоянной тонкой структуры;
- Силой тока;
- Броуновским движением и многими, многими другими проблемами.

Более того, теперь мы можем без особых проблем создавать компактные энергетические установки на основе холодного «термояда». А это уже не мало.


на главную

Пивоваров Валерий Иванович
Пивоваров Олег Валерьевич
Пивоваров Всеволод Валерьевич

Кишинев, 2009 год.

Литература:
Фундаментальная структура материи. М. 1984.
Птолемей К. Megiste Syntaxis (Великое построение). Базель. 1538.
Пуанкаре А. О науке. М. Наука. 1983.
Шпольский Э. В. Атомная физика. 7 издание, том I и II. М. Наука, 1984.
Газиорович С. Физика элементарных частиц, пер. с англ. М. 1969.
PSSC. Физика. Перевод с английского под редакцией Ахматова. М. Наука. 1965.
Милликен Р. Электроны "+" и "-". М. 1939.
Боголюбов Н. Н., Ширков Д. В. Введение в теорию квантованных полей, 3 изд. М. 1976.
Спасский Б. И. История физики, ч. 1 и 2. МГУ. 1964.
Марков М. А. О природе материи. М. 1976.
Логунов А.А., Петров В. А. Как устроен электрон? М. Педагогика. 1988.
Фейнман Р. Фейнмановские лекции по физике. Выпуск 3-9. М. Мир. 1978.
Ампер А.-М. Электродинамика. Издательство АН СССР. 1954.
Элементарные частицы и компенсирующие поля, пер. с англ. М. 1964.
Планк М. Введение в теоретическую физику, ч. 1. М. – Л. 1932.
Нерсесов Э. А. Основные законы атомной и ядерной физики. М. Высшая школа. 1988.
Жуковский Н. Е. Теоретическая механика. М. – Л. 1950.
Дуков В. М. Электрон. М. 1966.
Прохоров А. М. Физический Энциклопедический Словарь. М. СЭ. 1983.
Спиридонов О. П. Фундаментальные физические постоянные. Высшая школа. 1991.