Природа носителя радиантной энергии по Эткину В. А.

Теперь, т.е. после формулирования общефизических требований к параметрам, определяющим радиантную форму энергии, целесообразно перейти к выяснению природы её носителя. Данный выше перечень специфических свойств радиантного излучения показывает, что единственным претендентом на эту роль может быть всепроникающий эфир, отброшенный за ненадобностью СТО и вновь признанный необходимым в ОТО. При этом мы исходим из достаточно общего понимания эфира как безчастичной формы материи, заполняющей все пространство внутри и вне вещества и отличающейся от него сплошностью (на мега, макро, мезо и микроуровне его структурной иерархии). Это соответствует делению материальной среды на дискретную и континуальную формы (вещество и эфир). При этом поле понимается лишь в его абстрактно-математическом смысле как совокупность каких-либо величин в различных точках пространства в один и тот же момент времени, а не как нечто материальное, объективно существующее вне вещества и обладающее способностью переносить его воздействие на другие материальные объекты. Иными словами, в этой концепции излишней сущностью становится не эфир, а поле.

Наиболее серьезные возражения против эфира базировались на ошибочном представлении о том, что он должен был бы оказывать сопротивление движению тел и приводить к диссипации энергии. Между тем явления трения и диссипации энергии не свойственны микромиру. Действительно, с позиций энергодинамики диссипативный характер процесса трения обусловлен тем, что перемещение в какой-либо дискретной среде связано с разрывом старых молекулярных связей (выведением системы "тело + окружающая среда" из состояния внутреннего равновесия) и образованием новых связей (релаксацией упомянутой системы). Первый процесс носит упорядоченный характер (ибо силы связей всегда имеют определенное направление) и потому требует затраты некоторой работы на выведение системы из равновесия, второй - самопроизвольный, осуществляется бесконтрольно, неупорядочено (без совершения полезной работы), при этом энергия, подведенная к системе в форме работы разрушения связей, выделяется уже в виде тепла. Этот суммарный процесс сводится к превращению энергии из упорядоченной в неупорядоченную форму и потому возможен только в системах, обладающих хаотической (тепловой) формой энергии. Как показано в энергодинамике [5], тепловая энергия представляет собой синтез кинетической энергии хаотического движения частиц, составляющих вещество, и потенциальной энергии их взаимодействия. Там, где любая из этих форм движения вырождается, исчезает и теплота как синтетическая форма этого движения. Это происходит, например, в процессе коллапса звезд, когда плотность вещества достигает таких величин, что длина свободного пробега частиц становится исчезающее малой. Возможен и противоположный случай, когда после взрыва сверхновой вещество разлетается настолько, что его плотность становится ничтожной, равно как и взаимодействие разлетевшихся частиц. Иными словами, тепловая энергия не является чем-то данным свыше раз и навсегда. Естественно поэтому, что в микромире и в особенности в эфире, где такой формы энергии нет, нет и диссипации энергии!

Менее серьезное возражение против эфира связано с крушением надежд принять его за абсолютную систему координат. Однако, как показано в энергодинамике [5], это и не требуется: эту роль может выполнять само пространство, точнее, те реперные точки в нем (звёзды и их скопления), которые не меняют заметным образом положения в пространстве за характерное время исследуемого процесса. В остальном же эфир идеальным образом соответствует роли универсального переносчика взаимодействия в любой теории, продолжающей, подобно энергодинамике, классическую линию развития естествознания. Диапазон частот колебаний эфира и возникающих при этом сил Х_в способен объяснить его взаимодействие с веществом, обладающим самыми разнообразными свойствами. В частности, в диэлектриках и магнетиках это воздействие воспринимается как работа поляризации или намагничивания. Это и является причиной, по которой такие тела при применении их в качестве детекторов воспринимают это излучение как электромагнитное. В других телах оно вызывает ионизацию, фотоэффект, фотосинтез, флуоресценцию, фотоядерные реакции и т.д., включая процессы "самоорганизации" биологических систем. С этих позиций свет - это лишь часть радиантного излучения, проявляющаяся в телах в виде оптических эффектов. Еще меньшая его часть (в определенном, чрезвычайно узком диапазоне длин волн от 0.4 до 4 мк) воспринимается телами как теплота, т.е. рассеивается. Такое излучение называют тепловым. В этом частном случае потенциал волны оказывается функцией температуры тела Т. Однако считать температуру потенциалом лучистого энергообмена "вообще" было бы большой ошибкой. Таким образом, нет никакой необходимости наделять эфир как носитель радиантной энергии какими-либо свойствами, характерными для вещества, за исключением единственного свойства, присущего всем формам материи - его плотности.

Одним из шагов к обоснованию этой точки зрения явилось доказательство неприменимости к электромагнитному полю уравнений Максвелла [9]. Это доказательство основано на том факте, что сами по себе эксперименты, на которых базировались эти уравнения, проводились отнюдь не с пустотой, так что их следует рассматривать как экстраполяцию их результатов на электромагнитное поле, введенное в 1864 г. Максвеллом [10]. Впоследствии его представление об электромагнитном поле как о некой единой субстанции было закреплено Пойнтингом, предложившим единое выражение для вектора его потока E×H. При этом от внимания исследователей ускользнуло, по-видимому, то обстоятельство, что параметры E и H являются функциями состояния, а не процесса, и, следовательно, не могут описывать процесс переноса энергии, как это делают потоки J_i . Достаточно того факта, что E и H относятся к интенсивным параметрам, в то время как потоки J_i являются производными от экстенсивных величин [11]. Поэтому вектор Пойнтинга П = E×H может быть отличен о нуля и в стоячей волне, которая вообще не переносит энергии. В нем не больше смысла, чем в абстрактно-математическом понятии "потока вектора".

Однако главная ошибка при экстраполяции уравнений Максвелла состоит в том, что в действительности из четырех параметров E, D, H и B, характеризующих в теории Максвелла "электротоническое" состояние материальной системы, независимым является только один ввиду наличия трех уравнений связи между ними. Два из них известны как уравнения состояния диэлектриков и магнетиков: D = ε_rε_оE и B = μ_rμ_оH, где ε_о,μ_о - диэлектрическая и магнитная постоянные вакуума, ε_r, μ_r - их относительные значения для среды. Третье соотношение H = H(E) отражает факт синфазного изменения векторов H и E. Поскольку же для описания любого процесса взаимопревращения энергии (в том числе электрической в магнитную) требуется как минимум два независимых параметра (характеризующих соответственно преобразуемую и преобразованную формы энергии), наличие единственного независимого параметра означает отсутствие таких процессов в электромагнитном поле как претенденте на светоносную среду. Это свидетельствует о различии параметров вещества и поля (на что недвусмысленно указывал и сам Г.Герц), и как следствие - о неудовлетворительности концепции электромагнитного поля в вакууме как носителя лучистой энергии. Единственность параметра, изменяющегося в процессе взаимодействия вещества с этим полем, указывает на необходимость замены его средой, которая сохраняла бы присущую ей форму энергии в процессе её переноса в пространстве. Такой средой и является эфир, взаимодействующий с источником и приемником электромагнитной энергии путем преобразования в неё энергии эфира. Именно такую трактовку экспериментов Г.Герца дал Н.Тесла, особо подчеркнувший, что "было бы большой ошибкой считать, что в моей системе передается электроэнергия" [1]. С этих позиций отказ от эфира и его замена электромагнитным полем явились серьезной ошибкой, негативные последствия которой становятся ясными при ближайшем рассмотрении (к сожалению, далеко не всем).

Характерно, что для самого Максвелла (т.е. до проведения экспериментов Г.Герцем) основанием для отождествления света с ЭМВ послужило совпадение коэффициента преломления n с квадратным корнем из диэлектрической проницаемости ε_r [10]. Между тем можно показать, что коэффициент преломления n вообще не имеет отношения к электромагнитному полю в вакууме. Действительно, по определению коэффициенты диэлектрической и магнитной проницаемости представляют собой отношение электрической D и магнитной B индукции в веществе и вакууме, где они равны ε_оЕ  и μ_оН, так что их произведение ε_rμ_r ~ DЈB/ЕЈН в концепции Максвелла характеризует соотношение величины электромагнитной энергии в веществе и вакууме. В таком случае снижение скорости света в веществе объясняется затратой части электромагнитной энергии ЕЈН вакуума на их поляризацию. Поэтому нет ничего удивительного в том, что и коэффициент преломления  n = с/с_о , представляющий собой соотношение скорости света в веществе и вакууме, оказался связанным с коэффициентами диэлектрической и магнитной проницаемости вакуума ε_о и μ_о. Однако это явилось непосредственным следствием самого предположения Максвелла о наличии электромагнитной энергии в вакууме! Иными словами, распространяя связь между оптическими и электромагнитными свойствами вещества на вакуум, мы допускаем в наших рассуждениях порочный круг! Между тем для вакуума сами понятия диэлектрической и магнитной проницаемости лишены смысла ввиду отсутствия у пустоты электрических и магнитных свойств! Иными словами, совпадение скорости света, измеренной в экспериментах в веществе и эфире, никоим образом не может служить основанием для приписывания ему, а тем более вакууму электромагнитных свойств.

Особенно очевидным становится это с признанием лучистого и радиантного энергообмена как независимых его видов, не сводимых к теплообмену. Если выразить потенциал волны ψ_в через коэффициент её формы k_ф = А_в/λ соотношением ψ_в = А_вν = k_фλν = k_фс [6], то при k_ф = const коэффициент преломления n = ψ_в′/ψ_в″, т.е. характеризует отношение потенциала волны в веществе и эфире и одновременно - соотношение скорости света в этих средах. Таким образом,  коэффициент преломления n может быть выражен через диэлектрические и магнитные свойства вещества и без приписывания тех же свойства эфиру! 

5. Элементы теории равновесия эфира с веществом. Поскольку радиантное излучение является всепроникающим, его следует считать одним из непременных компонентов системы, имеющим собственную ("парциальную") энергию. Эта энергия является функцией состояния тела, наравне с другими компонентами многокомпонентной системы. Это дает основание применить к равновесию излучения с веществом известный термодинамический метод установления условий равновесия. Это несложно сделать на основе уравнения (1), если учесть, что при наступлении внутреннего равновесия в изолированной системе (dЭ = 0) совершение в ней работы ?W^е = Σ_iF_iЈdr_i  становится невозможным. Кроме того, поскольку радиантный энергообмен является не зависимым от других его видов, при поиске условий лучистого равновесия все другие координаты  Θ_i , кроме Θ_в, будем считать неизменными. Тогда, исключая эти члены из (1) и разбивая систему на две части, потенциалы ψ_в и координаты Θ_в которых обозначены одним и двумя штрихами, имеем:

dЭ = ψ_в′ dΘ_в′ +  ψ_в″dΘ_в″ = 0.                                                            (6)

Поскольку dΘ_в′ = - dΘ_в″, из (6) следует условие равенства в равновесии амплитудно-частотных потенциалов волны ψ_в′ = ψ_в″. Как видим термодинамические условия равновесия для радиантной энергии ничем не отличаются от таковых для других форм энергии. Как и в других случаях, они соответствуют обращению в нуль термодинамической силы, порождающей радиантный энергообмен Х_в = - grad (A_вν).

6. Причины возникновения радиантного энергообмена. Найденные выше условия радиантного равновесия показывают, что нарушить это состояние можно, искусственно понизив амплитуду или частоту собственных колебаний (либо то и другое вместе) в одном из взаимодействующих тел. Это относится и к случаю взаимодействия эфира с веществом.

В соответствии с одним из основополагающих положений энергодинамики - принципом противонаправленности процессов [12], и одним из его следствий - принципом Лн Шателье-Брауна, любое воздействие на систему, нарушающее её равновесие, вызывает в ней ответную реакцию, стремящуюся вернуть равновесие. В поливариантной системе (со многими степенями свободы) характер возникающих релаксационных процессов зависит от скорости процесса релаксации отдельных степеней свободы. Если возмущение квазистатичное или достаточно медленное, в релаксации будут участвовать все утратившие равновесие степени свободы. В противном случае будут преобладать те процессы, скорости релаксации которых выше других (т.е. коэффициенты проводимости типа L_в в феноменологических законах (6) выше). Поэтому характер релаксационных процессов зависит не только о природы возмущающего воздействия, но и от свойств системы. Поскольку эфир является непременным компонентом любой материальной системы, сказанное относится и к скорости релаксации радиантной энергии (равной скорости света). В связи с этим роль радиантной энергии в общей скорости релаксации системы возрастает с увеличением скорости возмущающего воздействия. Именно поэтому наиболее распространенным способом нарушения равновесия после экспериментов Н.Тесла является импульсное электрическое воздействие на систему с применением различного рода разрядников, ускоряющих процесс релаксации. При этом скорость релаксации запасенной в системе электромагнитной энергии возрастает, и при соответствующих условиях порождает поток радиантной энергии из эфира в систему. Он-то и вызывает "избыточное" тепловыделение в ней.

Как показывает опыт, нарушение равновесия вещества и эфиром может быть достигнуто также возбуждением в жидкости кавитационных процессов, как в теплогенераторе Потапова [13], быстрым нарушением кристаллической структуры металлов, как при ударе бронебойными снарядами или в эффекте Ушеренко [14], импульсном разрывом молекулярных связей, как в ячейке Мэйера [15] и т.п. Есть основание полагать, что такой эффект может породить и ядерный взрыв, о чем свидетельствует превышение примерно на пять порядков энерговыделения при испытаниях водородной бомбы мощностью 50 Мт на Новой Земле в 1961 г. Использование энергии упорядоченного колебательного движения эфира, в отличие от анергии хаотических флуктуаций виртуальных (нематериальных) частиц физического вакуума, не противоречит термодинамике.

Остается надеяться, что постепенное накопление "критической массы" экспериментальных данных вынудит научную общественность пересмотреть установившиеся взгляды на природу отличной от вещества формы материи. Это откроет человечеству доступ к эфиру как поистине неисчерпаемому источнику возобновляемой энергии.

---

Эткин конечно голова, но тему не раскрыл. Эфир это понятно, что носитель всего, но нужно бы конкретизировать. Как например на картинке, на которой показан газовый аналог электрона. А так получается обыкновенное умничание на формулах, которые о физической сути процессов не говорят ровным счетом ничего.

Что такое звук? Спектр акустических упругих волн. Фононика.

<

^Свернуть^

>

Электрон не вращается вокруг ядра. Премия по фундаментальной физике