Антон Благин: "Я нашёл фатальную ошибку в теоретической физике!"

Так вот, подобным образом была неправильно «застёгнута» однажды и наша теоретическая физика в таких разделах как электротехника и радиоволны! 

Фатальная ошибка вкралась в физику вместе с "Электромагнитной теорией света", созданной британским учёным шотландского происхождения Джеймсом Максвеллом (1831—1879).

Причём, когда он опубликовал эту теорию, а это произошло в 1865 году, другие учёные охарактеризовали её как непонятную, математически нестрогую, логически необоснованную. Лишь после того, как немецкий физик Генрих Герц в 1887 году доказал на практике, что с помощью электричества можно посылать в пространство радиоволны, "непонятную, математически нестрогую и логически необоснованную" теорию Максвелла было решено приспособить для объяснения процесса рождения радиоволн в антеннах радиопередающих устройств. 

Почему так? 

А просто не было на тот момент никакой другой теории, утверждающей экспериментально установленную истину, что явления электромагнетизма и свет могут распространяться в пространстве с одинаковой скоростью в виде волн, и всё их отличие друг от друга только в частоте колебаний.

Создавая свою теорию, Максвелл постарался обобщить все имеющиеся на тот момент научные знания в области электромагнетизма, добытые пионерами этой области естествознания. А это такие классики физической науки как Г.Эрстед, А.М.Амер, Д.Генри и М.Фарадей... Последний из упомянутых, кстати, открыл закон электромагнитной индукции, который безупречно работает сегодня во всех силовых и импульсных трансформаторах переменного тока.

Что это значит, хорошо объясняет вот этот рисунок:

Этот опыт и сегодня может повторить любой человек, даже далёкий от науки. Перемещаемый рукой магнит своим постоянным магнитным полем, пересекающим поверхность замкнутого проводника, обязательно создаёт в нём вихревое электрическое поле, а вместе с ним и индукционный электрический ток. 

Ещё тогда, когда этот опыт проделывал сам Майкл Фарадей, было очевидно, что вне пространства проводника (в котором имеются свободные электроны), перемещаемый рукой или иным способом магнит не образует вихревого электрического поля. 

Этому, прежде всего, не способствует уже сама форма магнитных силовых линий постоянного магнита.

Ну вот скажите, каким боком этот магнит, качаясь, например, на нитке, должен порождать в пустом пространстве вихревое электрическое поле?!

Да никаким боком!

Другое дело, когда открытые Фарадеем магнитные силовые линии этого магнита пересекают поверхность замкнутого проводника, в котором есть свободные электрические заряды! Прямое воздействие на них со стороны меняющегося по силе магнитного поля (мы двигаем магнит взад-вперёд), как раз и вызывает появление вихревого электрического поля (внутри проводника), которое характеризуется электрическим напряжением. 

В случае, если проводник замкнут, то в нём возникает электрический ток, если проводник разомнут, то мы можем обнаружить в нём с помощью вольтметра электрическое напряжение, которое свидетельствует о существовании в теле проводника электрического поля.

Разрабатывая свою "Электромагнитную теорию света", Д.К.Максвелл сделал логически необоснованные допущения, что "всякое изменение магнитного поля порождает в окружающем пространстве вихревое электрическое поле, силовые линии которого замкнуты, а изменяющееся во времени электрическое поле порождает в окружающем пространстве магнитное поле". 

За эти допущения его и критиковали другие учёные, считая их логически необоснованными. 

Графически, без привязки к источнику вихревого магнитного поля и без привязки к объекту, в котором создаётся вихревое электрическое поле, эта максвелловская электромагнитная и магнитоэлектрическая индукция выглядит так:

Максвелл предположил, что всё это же самое может происходить вне объектов (магнита и проводника), то есть в свободном от всего пространстве! 

Использовав весь арсенал высшей математики, которой он владел в совершенстве, Максвелл вывел ряд формул и уравнений, согласно которым выходило, что изменяющееся магнитное поле может (!) порождать в свободном пространстве вихревое электрическое поле, если только это пространство заполнено ...эфиром, ну такой средой, про которую Максвелл написал: "…Исходя из явлений тепла и света, мы имеем основание полагать, что имеется какая-то эфирная среда, заполняющая пространство и пронизывающая все тела, которая обладает способностью приводиться в движение, передавать это движение от одной своей части к другой и сообщать это движение плотной материи, нагревая её и воздействуя на неё различными способами..."

Самое интересное, когда на стыке XIX и XX веков в науке о природе произошла настоящая революция, отделившая старую эпоху от новой и увенчавшаяся созданием  современной физики, то максвелловский эфир был решено в неё не включать, мол, "введение светоносного эфира в науку... является излишним", — сказал в 1905 году Альберт Эйнштейн. (Собр. науч. тр. М.: Наука. 1965. Т.1. С. 7–8. Zur Elektrodynamik der bewegter Korper. Ann. Phys., 1905, 17, 891—921). 

При этом, логически необоснованные допущения, которые сделал в 1865 году при создании своей "Электромагнитной теории света" Д.К.Максвелл с условием, что мировой эфир существует, были перенесены (!) в современную безэфирную физику и с их помощью (!) стал объясняться процесс образования радиоволн и света. 

В итоге мы имеем теперь в современной физике утверждение, гласящее, что придуманное Максвеллом "электромагнитное поле" способно существовать даже в вакууме, причём исключительно за счёт того, что оно само себя поддерживает, причём синфазно, то есть, проходя через нулевые точки синхронно!!! 

И это, мол, и есть суть радиоволн!

Ну а как же иначе то?! Ведь Максвелл написал в своей теории: "всякое изменение магнитного поля порождает в окружающем пространстве вихревое электрическое поле, силовые линии которого замкнуты, а изменяющееся во времени электрическое поле порождает в окружающем пространстве магнитное поле".

Ну и где на этом рисунке, который ввёл в заблуждение уже многие миллионы людей, например, "вихревое электрическое поле"? А где здесь "вихревое магнитное поле"?!

Я повторю сейчас свою главную мысль: Максвелл, создавая свою теорию более 150 лет назад, попытался обобщить все имеющиеся на тот момент научные знания в области электромагнетизма, добытые пионерами этой области естествознания. А тогда ещё не были открыты элементарные электрические заряды — электроны, не были открыты и частицы света — фотоны, ещё не была создана и "квантовая теория", согласно которой энергия прямолинейно движущейся частицы света напрямую связана с таким параметром как частота её гипотетических колебаний.

Сейчас же, когда человечество обладает огромным багажом новых знаний, любые попытки согласовать ту же "квантовую теорию" с максвелловской теорией образования радиоволн в антеннах радиопередающих устройств, откровенно указывают на то, что наша теоретическая физика в таких разделах как электротехника и радиоволны однажды была «застёгнута» не на ту «пуговицу»!

Возможно, только поэтому никто до сих пор не решается рассмотреть в теории сам процесс рождения движущимися электронами квантов света (в лампе накаливания, например) и квантов радиоизлучения (в антенне радиопередающего устройства), и сопоставить, наконец, эти две теории!

Я же расскажу ниже о своём понимании проблем, накопившихся в теоретической физике. Однажды я решил найти различия в принципах работы двух видов устройств, образующих радиоволны. Захотелось, так сказать, понять на теоретическом уровне, как они работают.

С одной стороны, объектом моего изучения стал знаменитый диполь Герца, имеющий  длину, равную 1/2 длины излучаемой радиоволны. С другой стороны, объектом моего изучения стали передающие антенны конструкции Теслы и Харда. 

Будучи изготовленными для работы на одной и той же частоте, они могут различаться в своих наибольших размерах в 100 раз (!) при одинаковой эффективности волнообразования!

Посмотрите на конструкцию современной антенны типа "диполь Герца":

Длина такой передающей антенны для диапазона 40 метров равна 20 метрам (1/2 длины волны).

А вот перед вами модифицированная вертикальная так называемая "EH-антенна" конструкции Т.Харда (аналог антенны Теслы) на тот же диапазон 40 метров, имеющая максимальный размер (высоту) всего 1 метр. 

Почувствуйте разницу: с одной стороны, 20 метров в длину диполь Герца, с другой стороны, 1 метр в высоту "EH-антенна" на тот же частотный диапазон!

Причём сегодня никто не может внятно объяснить (или не хочет?), используя имеющуюся теорию электромагнитного поля, как на таких коротких плечах диполя EH-антенны электроны могут раскачивать радиоволны и посылать их в пространство с такой же эффективностью как это происходит в диполе Герца. Хотя феномен налицо!

Я хочу указать на, казалось бы, очевидное. 

Источником электромагнитных волн является не высокочастотное электрическое поле, имеющее свойство распространяться по телу антенны со скоростью света, как думают некоторые люди. И не просто ускоренно движущиеся по проводнику электрические заряды создают радиоволны, а их создают только те электроны, которые движутся по наружной поверхности проводящего материала антенн под одновременным воздействием напряжения ВЧ-генератора и Кулоновских сил, которые побуждают заряды одного знака (электроны) отталкиваться друг от друга.

В своей ранней статье "Что открыл Антон Благин в науке?", я рассказал: 

"Существует два вида упорядоченного движения одних и тех же электронов по проводнику – медленное (например, гальванический ток) и скоростное (электростатический ток, возникающий при взаимодействии электростатических зарядов).

Когда мы имеем дело, например, с гальваническим током, протекающим по всему объёму проводника (как на приведенном выше рисунке), то скорость упорядоченного поступательного движения электронов составляет всего несколько миллиметров в секунду (или даже меньше).

Когда же электроны движутся по поверхности металлов (так называемый "скин-эффект"), это происходит под воздействием Кулоновских сил, их поступательная скорость может быть очень большой, сопоставимой со скоростью света. 

Взгляните сейчас на этот интересный и чрезвычайно простой опыт:

Этот опыт показывает, что электростатический ток порождает короткую радиоволну без образования в пространстве вихревого магнитного поля!!!

Это как раз то, что в своё время не смог заметить и понять учёный Джеймс Клерк Максвелл (1831—1879), но чётко увидел и осознал учёный Никола Тесла (1859-1943). 

Посмотрите сейчас на конструкцию радиопередающей антенны килогерцового диапазона, построенную в США в начале ХХ века по чертежу Теслы. 

Вы не находите, что "башня Теслы" это увеличенная копия представленной выше лабораторной установки — объёмного конденсатора в виде металлического шара, соединённого с проводником, который нижней частью закреплён на изоляторе?!

Этот нюанс, что скоростной электростатический ток порождает в пространстве радиоволны без образования вихревого магнитного поля, не учитывает ни "Электромагнитная теория света" Максвелла, ни та её компиляция, которую сегодня содержат все учебники современной физики. А так называемый "скин-эффект" объясняется исключительно как ток высокой частоты.

Давайте вернёмся к истокам электротехники и электромагнетизма.

Когда в теле проводника электроны движутся медленно, но упорядоченно, как при гальваническом токе, они порождают только локальное вихревое явление, известное как "магнитное поле". 

Это локальное вихревое явление открыл вместе с электромагнетизмом в 1820 году датский учёный Ганс Христиан Эрстед.

Описывая, как была обнаружена связь между электричеством и магнетизмом, Эрстед написал: «...из сделанных наблюдений можно заключить, что этот [электрический] конфликт образует вихрь вокруг проволоки. Иначе было бы непонятно, как один и тот же участок проволоки, будучи помещён под магнитным полюсом [стрелки компаса] относит его к востоку, а, находясь над полюсом увлекает его к западу. Именно вихрям свойственно действовать в противоположных направлениях на двух концах одного диаметра. Вращательное движение вокруг оси, сочетающееся с поступательным движением вдоль этой оси, обязательно даёт винтовое движение…» (Перевод с латинского работы Г.Х. Эрстеда выполнен Я. Г. Дорфманом. Воспроизводится по изданию: Ампер А.-М. Электродинамика, М., 1954).

Когда движение гальванического тока по проводнику прекращается, связанное с ним вихревое явление стремится также прекратиться. При этом происходит нечто интересное! Теперь уже раскрученный подобно маховику вихрь "магнитного поля", коллапсируя, вызывает в проводнике обратное упорядоченное движение электронов! Это явление называется в науке и в радиотехнике индуктивностью!

Во всех учебниках физики природа этого явления описана "эзоповым языком"!

Справка: "Индуктивность (от лат. inductio — наведение, побуждение), величина (L), характеризующая магнитные свойства электрической цепи. Ток, текущий в проводящем контуре, создаёт в окружающем пространстве магнитное поле, причём магнитный поток Ф, пронизывающий контур (сцепленный с ним), прямо пропорционален электрическому току I: Ф=LI. Если провести аналогию между электрическими и механическими явлениями, то магнитную энергию (Т) следует сопоставить с кинетической энергией тела T=mv2/2 (m — масса тела, v — его скорость), при этом индуктивность будет играть роль массы, а ток — скорости. Таким образом, индуктивность определяет инерционные свойства тока..." Источник."

Можем ли мы каким-то образом применить это знание для объяснения работы передающей антенны Теслы?

Да можем, но лишь для описания работы той части его схемы, которая отвечает за создание высокочастотного и высоковольтного напряжения, которое в конечном итоге создаёт в передающей электростатической антенне высокочастотный электростатический ток! 

Посмотрим ещё раз внимательно на принципиальную схему передатчика Теслы:

В конструкции Теслы имеется резонансная катушка индуктивности (С), повышающая во многие сотни раз подводимое к катушке связи (А) от ВЧ-генератора (В) переменное напряжение. Каждый раз, когда её магнитная энергия находится в фазе убывания, на конце провода, соединённого с верхним ёмкостным излучателем (Е) возникает растущее электрическое напряжение, под воздействием которого свободные электроны из тела провода переходят на поверхность (!) шарообразного ёмкостного излучателя (Е). И тут же в дело вступают Кулоновские силы, работающие на отталкивание между одноимённо заряженными частицами. Эти Кулоновские силы, заставляют со скоростью света перегруппировываться (!) и теснее располагаться по отношению к друг другу все свободные электроны, уже находящиеся на поверхности этого шарообразного ёмкостного излучателя. 

Это движение свободных электронов по поверхности шарообразного ёмкостного излучателя происходит в виде поверхностной волны и начинается от точки присоединения к шарообразному ёмкостному излучателю питающего провода, а завершается в диаметрально противоположной точке на поверхности того же шарообразного ёмкостного излучателя. 

Собственно именно это скоростное движение свободных электронов по поверхности шарообразного ёмкостного излучателя (Е), которые меняют своё направление движения при смене полярности подводимого к ёмкостному излучателю (Е) электрического напряжения, и порождает в пространстве радиоволну, соответствующую частоте колебаний генератора (В). 

А это уже, согласитесь, другая теория создания радиоволн, имеющая мало общего с объяснениями, изложенными Максвеллом в его "Электромагнитной теории света".

Если выше я представил принципиальную схему передатчика Теслы, то ниже я представляю рисунок конкретной запатентованной установки Теслы, предназначенной для передачи высокочастотной электрической энергии без проводов. 

Излучателем радиоволн килогерцевого диапазона является здесь металлическая труба, электрически соединённая в верхней части с грибовидным объёмным электростатическим конденсатором.

Замечу ещё раз: судя по всему, это увеличенная копия лабораторной установки, способной порождать короткий импульс радиоизлучения при поднесении к ней заряженной при трении о волосы расчёски:

Грибовидная верхняя часть установки Теслы — это гигантский объёмный электростатический конденсатор, рассчитанный на напряжение в сотни тысяч вольт. С ним напрямую связана труба-излучатель, обозначенная на чертеже как "B`". К ней снизу подключена индукционная катушка высоковольтного высокочастотного трансформатора собственной конструкции Николы Тесла. С нею связана располагающаяся ниже катушка связи, к которой подключается кабель генератора переменного тока. Так называемый "холодный конец" питающего кабеля заземлён. 

Благодаря последнему обстоятельству данное радиопередающее устройство фактически являлось сильно укороченным четвертьволновым вибратором. Ну а стены башни Теслы были изготовлены, разумеется, из диэлектрического материала.

Любопытно, что...

Радиоуправляемая модель корабля, изготовленная Николой Тесла, так поразила некоторых финансистов, что они вложились в его проект по созданию в США первой беспроводной телекоммуникационной станции коммерческой трансатлантической беспроводной связи и вещания.

Вот такая история!

На фотографии ниже представлены современные передающие радиолюбительские антенны, работающие по принципу антенны Теслы, но собранные по схеме американца Т.Харда. 

Малая антенна из двух конусов рассчитана на волновой диапазон 10 метров, антенна с цилиндрическими ёмкостными излучателями перестраиваемая по частоте. Она рассчитана на волновой диапазон 10-30 метров. Чтобы эти антенные конструкции начали излучать радиоволны, достаточно подключить к ним ВЧ-генератор соответствующей частоты. Источник информации.

Замечу, что с этими антеннами связана другая не менее интересная история!

Оказывается, такой тип антенн с середины 40-х годов с успехом практиковался в войсковой мобильной КВ радиосвязи многих стран, в том числе и СССР, и долгое время эти антенны были секретными! И это естественно, когда налицо такой факт: передающие антенны можно делать в 100 раз меньше стандартных диполей Герца! Непосредственным участником разработки этого типа антенн в армии США был Т. Хард. Он и рассекретил не так давно "ЕН-антенну" для всех радиолюбителей. Источник.

Как сообщил сам Т. Хард, его конструкция антенны — это модификация передающей антенны Н.Теслы. 

Вот мнение тех, кто строил и испытывал такие передающие "EH-антенны" в России:

"В то же время диполь Харда на практике работает почти как полноценный полуволновый диполь Герца, что подтверждает равенство радиоизлучений от электрического и ёмкостного диполя. Несмотря на свои малые размеры (0,015-0,025 от размеров диполя Герца!), диполь Харда прекрасно осуществляет взаимодействие с пространством с помощью ёмкостных излучателей. Они создают в пространстве вокруг излучателя синфазное поле Е и поле Н, из чего следует, что поле диполя Харда в пределах излучателей уже сформировано и имеет «мини-сферу», что приводит к ряду новых выводов о свойствах этого диполя. Таким образом, диполь Харда имеет все основания для практических экспериментов в радиолюбительской службе в диапазонах коротких, средних и особенно длинных волн..." Источник.

"Многочисленные эксперименты показали, что резонансные элементы любого контура можно изменять в разных пределах, и как с ними поступишь, так они и поведут себя. Интересно то, что, если уменьшать излучающую ёмкость открытого контура ЕН-антенны, то для получения резонанса приходится увеличивать индуктивность резонансной катушки, а с этим связано увеличение индукционного электрического напряжения, подводимого к ёмкостным излучателям. Побочным эффектом работы ЕН-антенны на высоком ВЧ-напряжении является то, что на краях ёмкостных излучателей и других неровностях появляются стримеры (от англ. streamer) — тускло видимая ионизация воздуха". 

Так вот, я продолжаю далее свою мысль. Во всём мире технически образованные люди смогли уверовать, что радиоизлучения — это электромагнитные волны, в которых, как сказано Максвеллом, "всякое изменение магнитного поля порождает в окружающем пространстве вихревое электрическое поле, силовые линии которого замкнуты, а изменяющееся во времени электрическое поле порождает в окружающем пространстве магнитное поле". 

А это не совсем так! И никто даже не допускает мысли, что истина может быть иной.

Заблуждение имеется даже в приведенной выше цитате: "Рассматриваемый диполь Харда на практике работает почти как полноценный полуволновый диполь Герца, что подтверждает равенство радиоизлучений от электрического и ёмкостного диполя". 

Электрическим считается диполь Герца, а ёмкостным — диполь Харда.

Кто это написал, просто не понимает, что и полуволновой диполь Герца, и диполь Харда оба являются ёмкостными! В них работает на излучение исключительно скоростной поверхностный электростатический ток!

Как я уже написал ранее, описывая работу передатчика Николы Теслы, каждый раз, когда магнитная энергия резонансной катушки индуктивности (С) находится в фазе убывания, на конце провода, соединённого с верхним ёмкостным излучателем (Е) возникает растущее электрическое напряжение, под воздействием которого свободные электроны из тела провода переходят на поверхность (!) шарообразного ёмкостного излучателя (Е). И тут же в дело вступают Кулоновские силы, работающие на отталкивание между одноимённо заряженными частицами. Они, эти Кулоновские силы, заставляют со скоростью света перегруппировываться (!) и теснее располагаться по отношению к друг другу все свободные электроны, уже находящиеся на поверхности этого шарообразного ёмкостного излучателя. Это движение свободных электронов по поверхности шарообразного ёмкостного излучателя происходит в виде поверхностной волны и начинается от точки присоединения к шарообразному ёмкостному излучателю питающего провода, а завершается в диаметрально противоположной точке на поверхности того же шарообразного ёмкостного излучателя.

Собственно именно это скоростное движение свободных электронов по поверхности шарообразного ёмкостного излучателя (Е), которые меняют своё направление движения при смене полярности подводимого к ёмкостному излучателю (Е) электрического напряжения генератора, и порождает в пространстве радиоволну, соответствующую частоте колебаний генератора (В). 

Основное отличие конструкции антенны Харда от антенны Тесла заключается в том, что Т.Хард применил вместо шарообразного ёмкостного излучателя — цилиндрические. И если Тесла изготовил свою антенну по принципу укороченного четвертьволнового излучателя (с одним ёмкостным излучателем), то Хард изготовил свою антенну по принципу укороченного полуволнового излучателя (с двумя ёмкостными излучателями). 

Теперь самое важное: 

Процесс согласования такой "ЕН-антенны" с генератором высокой частоты заключается в том, чтобы выполнить наиважнейшее условие: волна поверхностного электростатического синусоидального тока должна бежать по поверхности сильно укороченных (!) цилиндрических излучателей от одного их края до другого ровно столько времени, сколько длится четверть периода колебаний напряжения ВЧ-генератора. Ни больше, ни меньше!

Согласование достигается подбором величины индуктивности резонансной катушки и коэффициента трансформации напряжения генератора. Сам принцип согласования прост: чем сильнее укорочены плечи ёмкостного диполя "ЕН-антенны" против размеров плеч стандартного полуволнового вибратора Герца, тем большим должно быть подводимое к ним переменное напряжение ВЧ-генератора. Другими словами, чем меньше ёмкость объёмного электростатического конденсатора, используемого в "ЕН-антенне", тем большим напряжением его надо заряжать, чтобы растянуть процесс его полной зарядки до требуемого времени, равного 1/4 периода колебаний (Т).

А что происходит в теле стандартного полуволнового вибратора? 

Разве не то же самое?

В какой-то момент времени, пока полярность на трансформаторе, питающем полуволновой вибратор, совпадает с изображённой на рисунке ниже, электроны, движимые по поверхности диполя напряжением внешнего ВЧ-генератора и одновременно Кулоновскими силами, начинают на обоих плечах вибратора двигаться-перераспределяться в одну сторону. Когда происходит смена полярности напряжения ВЧ-генератора, электроны начинают также упорядоченно двигаться-перераспределяться в противоположную сторону. И так они бегают то в одну, то в другую сторону, как будто два плеча диполя — это один сплошной проводник.

Спрашивается, что заставляет электроны двигаться по плечам диполя, которые являются электрически не замкнутыми проводниками?!

Ответ только один: всякий проводник обладает погонной электростатической ёмкостью, соответственно, и плечи полуволнового диполя также обладают погонной электростатической ёмкостью. А это значит, что при подключении плеч полуволнового диполя к источнику переменного высокочастотного напряжения (как показано на рисунке), по их поверхности начинает бежать переменный электростатический ток, который распространяется в форме волны по оси диполя то в одну, то в другую сторону, аналогично тому, как это происходит в антеннах Теслы и Харда. А поскольку в идеале волна поверхностного электростатического тока должна бежать по поверхности плеч диполя от одного их края до другого ровно столько времени, сколько длится четверть периода колебаний напряжения ВЧ-генератора, то полуволновой вибратор с плечами, длина которых как раз равна 1/4 длины волны, считается идеальной передающей антенной в плане согласования её с пространством.

Итак, разобрав принцип работы полуволнового диполя Герца, мы увидели, что это не "электрический" диполь, а "ёмкостной диполь", как и "ЕН-антенна" конструкции Т.Харда. В нём радиоизлучение также порождается скоростным поверхностным движением электронов, возникающим под одновременным воздействием электрического напряжения ВЧ-генератора и Кулоновских сил, вынуждающих свободные электроны, обладающие одинаковыми электрическими зарядами, держаться друг от друга на максимально большем удалении.

Теперь давайте рассмотрим, где запутался создатель "Электромагнитной теории света" Д.К.Максвелл. 

С одной стороны, разрабатывая свою "Электромагнитную теорию света", Д.К.Максвелл сделал логически необоснованные допущения, что "всякое изменение магнитного поля порождает в окружающем пространстве вихревое электрическое поле, силовые линии которого замкнуты, а изменяющееся во времени электрическое поле порождает в окружающем пространстве вихревое магнитное поле". Этот продолжающийся во времени и в пространстве процесс он назвал "электромагнитным полем", способным по его расчётам двигаться в пространстве со скоростью света. На этом основании он и сделал вывод, что свет — это электромагнитные колебания.

С другой стороны, когда встал вопрос, как объяснить с помощью этой теории тот установленный в науке факт, что видимый свет обладает пространственной поляризацией, Масвелл, прибегнув к высшей математике, вывел ряд уравнений и сопроводил их интересным комментарием: 

«Другие уравнения дадут то же самое значение скорости, так что волна будет распространяться в любом направлении со скоростью света. Эта волна состоит полностью из магнитных возмущений, причём направление намагничения находится в плоскости волны. Никакое магнитное возмущение, направление намагничения которого не находится в плоскости волны, вообще не может распространяться как плоская волна. Отсюда магнитные возмущения … сходятся со светом в том отношении, что возмущения в любой точке поперечны к направлению распространения и такие волны могут обладать всеми свойствами поляризованного света». (Г.М. Голин и С.Р. Филонович. «Классики физической науки», Москва, «Высшая школа», 1989, с. 487-488. Труд Д.К. Максвелла «Динамическая теория электромагнитного поля», часть VI, «Электромагнитная теория света», п. 96. Перевод с английского выполнен З.А. Цейтлиным).

Это удивительно, но мы здесь видим, что объясняя явление поляризации света, автор теории "электромагнитного поля" в данном случае отступил от своей же теории "электромагнитного поля" и сделал допущение, что "эта волна состоит полностью из магнитных возмущений"!!!

В другом месте своей теории Д.К.Максвелл написал: "Уравнения электромагнитного поля, выведенные из чисто экспериментальных фактов, показывают, что могут распространяться только поперечные колебания. Если выйти за пределы нашего экспериментального знания и предположить определённую плотность субстанции, которую мы могли бы назвать электрической жидкостью, и выбрать стеклянное или смоляное электричество в качестве представителей этой жидкости, тогда мы могли бы иметь продольные колебания, распространяющиеся со скоростью, зависящей от этой плотности. Однако мы не имеем никаких данных, относящихся к плотности электричества, и мы даже не знаем, считать ли нам стеклянное электричество субстанцией или отсутствием субстанции..."  (Г.М. Голин и С.Р. Филонович. «Классики физической науки», Москва, «Высшая школа», 1989, с. 488-489. Труд Д.К. Максвелла «Динамическая теория электромагнитного поля», часть VI, «Электромагнитная теория света», п. 96. Перевод с английского выполнен З.А. Цейтлиным).

Последние процитированные слова Максвелла объясняют, что представив себе волну света, состоящую "полностью из магнитных возмущений", этот учёный сделал очередное логически необоснованное допущение, что мировая среда, в которой распространяются эти плоские "магнитные возмущения" представляет собой некую электрическую субстанцию со свойствами жидкости. 

Когда я визуализировал то, что объяснил в своей теории Д.К.Максвелл, у меня получился вот такой рисунок: 

Сразу возник вопрос: а где же электрическое поле в этой движущейся волне света, состоящей "полностью из магнитных возмущений"?! 

Где вот это поле, обозначенное на нижнем графике красным цветом?!

Ответ: оказывается, Максвелл представил себе электрическое поле как уникальное свойство самой среды, в которой происходит распространение "полностью магнитных возмущений"! 

А это в корне меняет наше отношение к сегодняшним внедряемым в массовое сознания воззрениям современной физики на "электромагнитное поле"! 

Сначала Максвелл честно заблуждался относительно того, что "всякое изменение магнитного поля порождает в окружающем пространстве ВИХРЕВОЕ электрическое поле, силовые линии которого замкнуты, а изменяющееся во времени электрическое поле порождает в окружающем пространстве ВИХРЕВОЕ магнитное поле". Причём уже ясно, что под словами "окружающее пространство" Максвелл подразумевал не пустоту, так называемый "физический вакуум", а мировой эфир, субстанцию, которую, как он сказал, "мы могли бы назвать электрической жидкостью". А потом он вдруг  решил отречься от своих же воззрений на вихревые поля в составе единого "электромагнитного поля" и заявил, что "могут распространяться только поперечные колебания"!

Феноменально! Круговое (вихревое) движение полей Максвелл заменил впоследствии на поперечные колебания в своей теории, а его последователи этого как будто и не заметили!!!

Причём мы, — объяснил Максвелл, — с помощью электричества можем создавать только "плоские магнитные возмущения", которые "сходятся со светом в том отношении, что возмущения в любой точке поперечны к направлению распространения и такие волны могут обладать всеми свойствами поляризованного света". 

И когда эти "плоские поперечные возмущения" распространяются в мировой субстанции со свойствами электрической жидкости, то из-за поперечных напряжений движущегося в пространстве со скоростью света магнитного поля в ней возникают другие знакопеременные поперечные напряжения в виде электрического поля!

Вот оно оказывается как! 

Оказывается, в теории "электромагнитного поля" Максвелла свет и радиоволны — это всё-таки колебания непустого пространства, которое, когда оно испытывает поперечные деформации в одной плоскости (при упорядоченном движении электронов), то мы имеем "магнитное поле", а когда деформации имеют место в другой плоскости пространства, мы имеем "электрическое поле".

Остаётся теперь понять, как "электромагнитная волна", состоящая из максвелловских "поперечных колебаний", может двигаться вперёд, при том что колеблется что-то в двух взаимоперпендикулярных направлению распространения волны плоскостях?! Да ещё синфазно! Да ещё синхронно проходя через нулевые точки! Невероятно!

Ещё раз смотрим на рисунок электромагнитной волны!

Получается, что ни теория "электромагнитного поля" Максвелла, ни современная теория электромагнитного поля, изложенная в учебниках "современной физики" совершенно не может объяснить феномен, как же движется поступательно, да ещё и со световой скоростью волна, колеблющаяся исключительно в двух взаимоперпендикулярных направлению распространения плоскостях?!

Этого никто даже не хочет объяснять! Просто приняли как догму: ну радиоволны же реально движутся со скоростью света!!! Это доказано экспериментально!

Да, движутся! А если существующая теория не может объяснить причину этого движения, то, значит, сама теория содержит в себе какую-то логическую ошибку! Вот и всё!

Мне пытаются возразить, мол, Вы забыли про максвелловский "ток смещения"! Отвечаю: не забыл! Это ещё одно "допущение" Максвелла! Он перенёс представление об электризации диэлектриков на эфир, т.е. он представил, что это эфир тоже диэлектрик! Потому и придумал в нём "токи смещения", какие наблюдаются в диэлектриках! Но проследите за мыслью этого великого фантазёра! Он потом написал про "упругие смещения" в эфире, и где тогда остались те "токи смещения"?! 

Вот почитайте, что Максвелл написал в своей "Электромагнитной теории света": 

"Если выйти за пределы нашего экспериментального знания и предположить определённую плотность субстанции, которую мы могли бы назвать электрической жидкостью, и выбрать стеклянное или смоляное электричество в качестве представителей этой жидкости, тогда мы могли бы иметь ПРОДОЛЬНЫЕ КОЛЕБАНИЯ, распространяющиеся со скоростью, зависящей от этой плотности". 

А позже он написал: "профессор В. Томсон доказал, что эта среда должна обладать плотностью, сравнимой с плотностью обычной материи, и даже определил нижнюю границу этой плотности. Поэтому мы можем как данное, выведенное из отрасли науки, независимой от той, с которой мы имеем дело, принять существование проникающей среды, обладающей малой, но реальной плотностью и способностью приводиться в движение и передавать движения от одной части к другой с большой, но не бесконечной скоростью. Следовательно, части этой среды должны быть так связаны, что движение одной части каким-то способом зависит от движения остальных частей, и в то же время эти связи должны быть способны к определённому роду УПРУГОГО СМЕЩЕНИЯ, поскольку сообщение движения не является мгновенным, а требует времени. Поэтому эта среда обладает способностью получать и сохранять два вида энергии, а именно: «актуальную» энергию, зависящую от движения её частей, и «потенциальную» энергию, представляющую собой работу, которую среда выполнит вследствие своей упругости, возвращаясь к первоначальному состоянию, после того смещения, которое она испытала…» (Г.М. Голин и С.Р. Филонович. «Классики физической науки», Москва, «Высшая школа», 1989, с. 479-480. Труд Д.К. Максвелла «Динамическая теория электромагнитного поля», часть I. Перевод с английского выполнен З.А. Цейтлиным). 

Вот что я скажу по этому поводу. Тогда многие учёные увлеклись поисками объяснения того установленного факта, что свет обладает пространственной поляризацией, открытой в оптике в 1808 году французским военным инженером Этьеном Малюсом. И никто, почему-то, не захотел подумать, что свет как и звук — это упругие колебания сред, только среды, в которых распространяются эти явления, качественно разные! Оттого звуковым волнам не присуща поляризация, а свету и радиоволнам она присуща. 

Сегодня, когда уже открыты элементарные электрические заряды — электроны, а также открыты частицы света — фотоны, и учёные знают уже, что и тем и другим частицам присуще вращение, называемое спином (от англ. spin, буквально — вращение, вращать(-ся)), у нас есть все основания считать именно вращение электронов и частиц света причиной поляризации и света, и радиоволн.

Замечу, что ещё в 1627 году Рене Декарт, великий французский учёный средневековья, сумевший с помощью выведенного им закона преломления света объяснить явление радуги, высказал такую идею. «Природа цвета заключается лишь в том, что частицы тонкой материи, передающей действие света, стремятся с большей силой вращаться, чем двигаться по прямой линии; таким образом, те, которые вращаются с гораздо большей силой, дают красный цвет, а те, которые вращаются лишь немного сильнее, дают жёлтый…» (Рене Декарт. «Метеоры», глава VIII, с 333-334. Процитировано по книге Марио Льоцци «ИСТОРИЯ ФИЗИКИ», издательство «МИР», Москва, 1970, с. 117).

Ну вот же была прекрасная подсказка к тому, чтобы "Электромагнитную теорию света" построить на представлении о вращении частиц среды, в которой распространяется свет, а не на каких-то нелепых "поперечных колебаниях", которые никак не объясняют движение "электромагнитной волны" вперёд, да ещё и со скоростью света! 

А почему бы не представить сегодня, что "поперечная" радиоволна выглядит на самом деле вот таким образом? 

Я уверен, если официальная наука использует все имеющиеся представления о квантовых свойствах света для объяснения природы радиоволн, то всем сразу станет ясно, что радиоволны обладают лишь кажущейся поперечностью, а на самом деле они продольные и при этом обладают поляризацией (из-за вращения частиц той самой вездесущей "особой формы материи", которая, как принято считать, и образует электрические и магнитные поля)!

19 октября 2018 г. Мурманск. Антон Благин

Комментарии:

Вперёд: картинка с синфазными полями, одновременно проходящими через нуль, действительно повсюду распространена, но безграмотна. Она противоречит самому утверждению, что переменное магнитное поле порождает электрическое, и наоборот.

Антон Благин: я нашёл ответ, откуда взята эта широко распространённая картинка перекрёстных полей: магнитного и электрического! Такое происходит в теле приёмной антенны! И только!

Вот изображение, которое визуализирует рассказ Максвелла о создании «полностью магнитных возмущений» в его «электромагнитном поле». 

Даже если бы всё было так, посмотрите на график изменения напряжённости магнитного или электрического полей в приёмном резонаторе Герца.

Такой график, похожий на крылья двух бабочек, можно получить, например, на подключенном к приёмной антенне двухлучевом осциллографе с датчиками магнитного и электрического полей.

Странник: толковая аналитическая статья, но есть, правда, некоторые замечания:

1) Автор слишком много напирает на текстуальный анализ произведений Максвелла; в то же время очевидно, что теория Максвелла — это уравнения Максвелла; в отношении же его текстов общепринято мнение о их крайней сумбурности и непоследовательности в изложении; критерий древних: "кто ясно мыслит — тот ясно излагает!" — это не про Максвелла; тексты о различных моделях того, что он открыл на кончике пера (а их он брал из различных областей: силовые линии Фарадея, теория электрического дальнодействия, гидродинамика и гидростатика, теория упругости ) — это плоды работы ярко выраженного геометрического ума.

2) В конце статьи высказывается определённая гипотеза о природе радиоволн: "... радиоволны обладают лишь кажущейся поперечностью, а на самом деле они продольные и при этом обладают поляризацией...".

Дело в том что, поляризация радиоволн — это факт, который нашёл и зафиксировал сам Генрих Герц в своих знаменитых экспериментах, проводившихся им в 1885-1889 годах, в Карлсруэ.

В целом гипотеза автора интересна, да и соображения о некоей особой роли поверхностных электронов в формировании электромагнитных волн — на уровне.

Наглядный пример того, что тщательное изучение истории физики может быть очень полезно в генерации новых идей. Кстати это не только физики касается!

Антон Благин: благодарю за рецензию! По пункту 2. Возможно, я не доходчиво сформировал свою мысль. Радиоволны обладают поляризацией, в этом нет сомнения, только Максвелл да и многие другие физики видели её в "поперечных колебаниях" чего-то, а я вижу, что поляризацию радиоволн и света образуют вращающиеся "фотоны", оси вращения которых (или "спины", по-научному) при формировании волны оказываются сориентированными в пространстве одинаково.