Симметрийно-физический переход в полеволновом процессе.
Наблюдаемая симметрия объектов и природных явлений есть проявление свойств материального мира. Одно из этих свойств заключается в том, что из одинаковых объектов можно составить более симметричное образование.
Как следует из анализа центрально-симметричной магнитостатики [1] стационарные магнитные поля способны к симметризирующему наложению, сопровождаемому переходом от циркуляционного свойства к потенциальному в общем магнитном поле.
Вторая часть рукописи посвящена изложению понимания автором результата симметризирующего наложения полей волнового процесса.
Две одинаковые поперечные электромагнитные волны (ЭМВ) накладываются противофазно так, что векторы электрического и магнитного полей образуют в итоге геометрические нуль-векторы по всему периоду общего полеволнвого процесса.
Автором предлагается следующая теоретическая интерпретация происходящего.
С одной стороны, при наложении полей двух ЭМВ их суммарная электромагнитная энергия в другие формы не переходит. Общий полеволновой процесс сохраняет свою реальность.
|
|
С другой стороны, геометрические нуль-векторы теоретически свидетельствуют об отсутствии у поля общей ЭМВ исходных поляризационных (поперечных) и структурных (вихревых) свойств. Взаимной компенсации электрического и магнитного векторов тождественно исчезновение всех свойств поля, регистрируемых в опыте.
С учётом первого пункта никак нельзя согласится с тем, что образование нуль-векторной ситуации сопровождается приданием полеволновому процессу статуса ненаблюдаемого в принципе. Ненаблюдаемость объекта в физике запрещена
При противофазном наложении двух одинаковых ЭМВ, образующиеся в теоретическом описании геометрические нуль-векторы, свидетельствуют не о взаимной
компенсации накладывающихся электромагнитных полей, что нарушало бы принцип сохранения энергии, а лишь их исходные свойств.
Теоретически описывается лишь расчистка места для других свойств. Но не для других вообще, а для принадлежащих той же сущности.
Математически корректные нуль-векторы с физической точки зрения иррациональны. Ввиду своей непригодности для теоретического описания электромагнитного поля, неизбежна их замена другими математическими величинами. Этим актом отображается неизбежность введения новые физические свойства.
В качестве замены подходят модули взаимно скомпенсировавщихся векторов.
Модули не могут быть выведены из вновь строящейся теоретической модели, поскольку они продолжают описывать в ней локальную плотность сохранившейся полевой энергии. В использовании исходных скалярных модулей усматривается акт наследованиия прежнего электромагнитного качества.
|
|
Спектр других своих же свойств взамен скомпенсировавшихся предельно ограничен.
Кроме разомкнутых силовых линий вместо замкнутых, кроме продольного полеволноового процесса вместо поперечного в природе ничего другого не известно.
Имеющегося набора достаточно для разрешения противоречия между иррациональностью нуль-векторной полевой ситуацией и реальностью суммарного полеволнового процесса. Нет причины обращаться к экзотическим идеям.
Конкретная замена математических величин и наполняющих их физических свойств осуществляется в ходе построения математической модели безвихревой электродинамики [2].
В науке о симметрии имеются четыре основополагающих правила, охавтывающих все известные природные явления [3].
Вихревое электромагнитное поле с взаимно ортогональными векторами , , подчиняется двум правилам - правой (левой) руки и правого (левого) винта.
Явления, описываемые отношением трёх векторов, характеризуются правилом гироскопа.
Безвихревое электромагнитное поле подчиняется четвёртому правилу – правилу масштаба, которое характеризует все природные явления, описываемые произведением вектора на скаляр.
Согласно математической модели [2], в свободном пространстве и в плосковолновом приближении векторы напряжённости электрического и магнитного полей продольной ЭМВ взаимно коллинеарны и ортогональны плоскости её фронта
. (1)
Лучеподобный вектор S однозначно задаёт в (1) продольную ориентацию связанным с ним электрическому и магнитному векторам. Скалярные составляющие есть следствие заимствования модулей векторов от соответствующих геометрических нуль-векторов.
Предлагается скалярные компоненты графически отображать в виде геометрического нуль-вектора, выполняя следующее правило для знаков. При расходящихся векторах – положительный, при сходящихся - отрицательный.
То же и для центрально-симметричных токов. Расходящимся эквивалентен положительный условный магнитный заряд (m ≡ i r). Сходящимся – отрицательный.
Вихревая ЭМВ занимает в 4-мерном пространстве-времени две поперечные пространственные координаты. Свободными для полевых компонент напряжённости безвихревой ЭМВ остаются одна пространственная (продольная) и временная (скалярная) координаты, которые она и занимает.
Поэтому безвихревую ЭМВ следовало бы называть продольно-скалярной. Автор придерживается упрощённого варианта.
Опытная регистрация электрических свойств в условиях нуль-векторного полеволнового образования.
В выполненных автором опытах проверялось свойство безвихревого электрического поля не наводить ЭДС в замкнутом электропроводнике.
На рис 1 показана схема первой серии опытов.
Вначале возбуждаемая генератором 1 обычная поперечно-векторная ЭМВ разводится
на две равные части (S 1 = S 2) так, что синфазные векторы напряжённости обоих полей в них равны и одинаково направлены (Е 1= Е 2, Н 1= Н 2).
Затем обе части сводятся синфазно по всему волновому периоду в общую обычную вихревую ЭМВ, обладающую теми же свойствами полей, что и её составляющие ЭМВ.
Регистрация проверяемого эффекта осуществлялась посредством использования устройства 2, являющегося коаксиальным вставным участком с увелченным по отношению к кабелю диаметром. Увеличенный волноводный объём позволял расположить в
|
|
указанном устройстве многовитковый замкнутый электропроводник, соединённый с
цифровым вольтметром 3. Факт прохождения общей ЭМВ через устройство 2 контролировался цифровым амперметром 4.
В первой серии опытов обычная общая поперечно-векторная ЭМВ наводила электродвижущую силу в замкнутом проводнике своим вихревым электрическим полем.
Был определён коэффициент связи между наводимой ЭДС и током в конце кабеля.
1 3 2 4
S 1 = S 2, Е 1 = Е 2, Н 1 = Н 2 Н 1 Е 1
S = E х Н Н 2 Е 2
Н 1 + Н 2
Е 1 + Е 2
Рис.1
На рис.2 показана схема второй серии опытов.
1 3 2 4
. Н 1
Е 1
S 1 = S 2, Е 1 = Е 2, Н 1 = Н 2
L
S = E х Н Н 1 Е 1
|
|
L+ 0,5l Е 2 Н 1 + Н 2 = 0
Н 2 Е 2 Н 2 Е 1 + Е 2 = 0
S1 + S 2 ¹ 0
Рис.2
От предыдущей она отличается тем, что парой двух разнодлинных кабелей (различаются на длину полуволны) разведённые части сводятся противофазно по всему периоду в общую ЭМВ, теоретически характеризуемую в суммирующем кабеле электрическим и магнитным нуль-векторами.
Экспериментально подтвердилось ожидаемое изменение полевого свойства. Во второй серии опытов наводимая в замкнутом электропроводнике ЭДС существенно не со-
гласовывалась (в 3…5 раз) с ранее установленным коэфициетом связи между ЭДС и током в конце суммирующего кабеля.
Вследствие образования в системе коаксиальных кабелей стоячей ЭМВ взаимная компесация полевых векторов в суммирующем кабеле была не полной. Поэтому практи-
чески в суммирующем кабеле наряду с продольными имелось некоторое количество (15% …35%) поперечных ЭМВ.
В случае частичной нуль-векторной полевой ситуации общая электромагнитная энергия переносится поперечными и продольными ЭМВ, занимающими в пространстве-
времени четыре координаты. Если комбинированная ЭМВ входит в резонансный контур, то образующийся в замкнутом контуре замкнутый ток инициирует рассимметризацию продольной составляющей. Силовые линии вслед за током замыкаются.
Например, при установке между телевизионным кабелем и телевизором фазосмещающей вставки из двух разнодлинных коаксиальных кабелей, различающихся на длину полуволны шестого канала, не наблюдается заметного уменьшения сигнала, или его ис-
кажения, как на шестом канале, так и на других, потребляющих комбинированные продольно-поперечные ЭМВ.
Схема коаксиальных кабелей второго опыта является основой устройства для излучения продольных ЭМВ. Необходимо лишь вместо амперметра подсоединить к свободному концу суммирующего кабеля диэлектрический стержневой излучатель для вывода общей ЭМВ в открытое пространство.
Вместо разнодлинных кабелей целесообразно применить фазовращающее электронное устройство, что позволит получать комбинированные продольно-поперечные ЭМВ с активно изменяемой векторной диаграммой.
Для излучения сантиметрового диапазона вместо коаксиальных кабелей следует использовать систему из трёх волноводов (Рис.3).
Е 1
Поперечная ЭМВ S 1 Е 1 S 1 + S 2
Н 1 Н 2 Продольная ЭМВ
Н1 Е 2
Н 2
Поперечная ЭМВ S 2
Е 2
Рис.3
На рис.3 выделена активная составляющая общего электромагнитного поля. Реактивные составляющие в виде падающих на стенки волновода и отражённых от них ЭМВ условно вычленены.
Известный полуволновой вибратор с U-коленом модернизируется следующим образом (Рис.5).
Рис.5
|
Применяемый в нём отрезок коаксиального кабеля длинною в три четверти волны заменяется на пять четвёртых.
Разнозарядные и однонаправленные токи в плечах исходного вибратора в модернизированном заменятся на однозарядные и протвонаправленные. Учитывая принцип сохранения электрических зарядов, излучатель необходимо составить из двух синфазно разнозарядных пар вибраторных плечей.
Расстояние между плечами и их пространственная ориентация определяется поставленными целями.
Синфазно центрально-симметричные токи в паре полуволновых вибраторов аналогичны стационарным токам в паре рамок, использовавшихся в опытах с потенциальным магнитным полем.
Вместо стержней можно применить полудиски, в которых центрально-симметричные токи становятся осевыми.
Световой диапазон продольных ЭМВ не выходит за рамки универсального объяснения образования других свойств у той же природной сущности, изменяющей свою геометрическую симметрии.
Симметрийно-физический переход действует и в микромире. В качестве примера приведём явление сверхпроводимости. При принудительном движении электронов в проводнике под воздействием ЭДС часть их кинетической энергии превращается в тепло, количество которой пропорционально омическому сопротивлению.
В охлаждённом до критической температуры проводнике образуются связанные пары электронов (куперовские пары), векторы механических моментов которых образуют геометрический нуль-вектор. Эти пары приобретают другое свойство, обуславливающее эффект сверхпроводимости.
Кантовой механики даётся своё объяснение явлению сверхпроводимости. Симметрийно-физическое толкование с ним не конкурирует, а лишь дополняет его.
Предполагается, что фотоны так же могут объединяться в нуль-векторные пары по аналогии с куперовскими, приобретая при этом другие свойства.
Отметим, что в теории Салама – Пати традиционный фотон представляется как результат определённого наложения векторных глюонных полей. В рамках идеи о симмет-
рийно-физических переходах естественно предположение о возможности теоретического синтезирования нуль-спинового фотона при условии нуль-векторного результата наложении глюонных векторов.
Для всестороннего анализа двойственности симметрии и свойств света необходимо создать теоретическую базу – соответствующую нуль-векторным фотонам квантовую электродинамику.
В принципиальном плане возможно непосредственное излучение нуль-векторного фотона атомом при переход электрона между центрально-симметричными S-орбиталями без инверсии его спинового механического момента.
Опытная регистрация нуль-векторных фотонов требует освоения фиксируемых фотохимических, или фотолюминесцентных реакций, активизируемых обратным процессом -выбрасыванием продольным фотоном непереворачиваемого электрона с одной
S–орбитали на другую (более высокую), вследствие чего атом становится химически активным.
Предполагается, что «продольные фотоны» имеются в лазерном пучке и в солнечном луче. Их можно отделить от обычных двумя, или тремя парами поляризационных пластин (турмалиновых, или из исландского шпата). Регистрировать следует по тепловому нагреву ими тонкой алюминиувой пдастинки.
Идея симметрийно – физических переходов позволила с единых позиций логически обосновать возможность существования в природе потенциального магнитного поля, безвихревого вида электромагнитной индукции, продольных ЭМВ, нуль-векторных фотонов.
Выполнен ряд опытов, которые, по мнению автора, дают практические подтверждения полученных логических выводов.
Выражается надежда на привлечение профессионального подход к экспериментальному установлению истинности, или ошибочности предлагаемой безвихревой электродинамики.
В случае положительного результата откроются перспективы научного и практического использования продольных и комбинированных продольно-поперечных ЭМВ во всём частотном диапазоне. В том числе – и в световом.
Литература
1. Кузнецов Ю.Н. Безвихревая электродинамика.Часть1.Потенциальное магнитное поле.
2. Кузнецов Ю.Н. Безвихревая электродинамика.Часть3.Математическая модель.
3. Желудев И.С. Физика кристаллов и симметрия. М., «Наука», 1987 г.