Возникающие электрические силы соответствуют закону Кулона

5. Возникающие электрические силы соответствуют закону Кулона

В разделах 2 и 3 были смоделированы силы притяжения и отталкивания электрически заряженных пластинок. Т.к. эти силы возникают в результате воздействия P- и E-частиц на указанные пластинки только тогда, когда эти частицы вступают в контакт последовательно сперва с одной пластинкой, а затем со второй, то эти силы должны быть пропорциональны телесному углу, под которым одна пластинка видна со стороны второй. Это означает, что эти силы должны быть пропорциональны обратному квадрату расстояния между пластинками.

Рис. 6. Возникающие электрические силы подчиняются закону Кулона

Движение отраженных от электрона E в теле A (рис.6) или прошедших сквозь него P- и E-частичек совершенно не зависит от наличия в пространстве других электронов или протонов, по крайней мере, до столкновения с ними. Это означает, что электрическое взаимодействие электрона E в теле A с протоном P в теле B не зависит от наличия других протонов или электронов в телах A и B при условии, что они не заслоняют собой электрон E или протон P. (Последнее условие можно считать практически всегда выполненным, так как нам известно, что электроны и ядра атомов занимают ничтожную часть пространства.) И наоборот, электрическое взаимодействие протона P в теле B с электроном в теле A не зависит от наличия других протонов или электронов в телах A и B. Отсюда следует, что все отдельные взаимодействия независимы друг от друга и что при расчете взаимодействия двух тел необходимо складывать все отдельные взаимодействия элементов одного тела с элементами другого тела. Другими словами, сила взаимодействия между двумя телами пропорциональна произведению зарядов этих тел. (На рис.6 два электрона одного тела взаимодействуют независимо друг от друга с тремя протонами другого тела. В результате со стороны каждого тела в сторону другого направлены 2∙3=6 одинаковых по величине и направлению сил, т.е. пропорционально произведению двух отрицательных на три положительных заряда. Расстояние между телами следует считать большим по сравнению с размерами тел, тогда направления действия сил можно считать одинаковыми.)

Таким образом показано, что смоделированные электрические силы подчиняются закону Кулона. Так как в настоящее время принято считать, что магнитные силы и поля вызваны движением электрических зарядов, то можно утверждать, что и магнитные силы вызываются потоками P- и E-частиц. Однако представляется маловероятным доказать это с помощью наглядного рисунка. Скорость P- и E-частиц можно определить из сущности метода построения отклонения от основного нулевого потока, т.е. электрического поля. Любые изменения электрического поля в результате перемещения зарядов распространяются со скоростью перемещения электромагнитных волн. Эта скорость должна соответствовать скорости P- и E-частиц.

Моделирование ядерных сил

Если таким же образом, как взаимодействие двух P-пластинок, рассмотреть взаимодействие двух протонов, которые, как обычно, представлены в форме двух шарообразных тел, то возникающие отталкивающие их друг от друга силы особенно наглядно заметны, когда протоны уже почти соприкасаются друг с другом (рис.7а,б). Они возникают, в основном, в самом узком месте между шарами за счет многократного отражения попавших в это пространство P-частиц.

Рис. 7. Силы отталкивания возникают в самом узком месте зазора между двумя одноимённо заряженными шарами (например, между двумя протонами): а) уменьшено; б) увеличено

Положение меняется, если предположить, что протоны соприкасаются (сдавлены) друг с другом, причем так, что образуют сравнительно большую площадь соприкосновения (рис.8). E-частицы могут только тогда образовать силы отталкивания, если, пройдя через один из протонов и превратившись в P-частицы, столкнутся с поверхностью второго протона. Совершенно очевидно, что с ростом поверхности соприкосновения протонов, резко уменьшается число подобных E-частиц. Зато резко возрастает результирующая сил прижатия протонов друг к другу, возникающих за счет отражения от поверхности протонов P-частиц (рис.8). Сравнивая рис.7а и 8, можно с уверенностью сказать, что при достаточной величине площади контакта силы прижатия (притяжения) во много раз превышают по величине максимально возможную силу отталкивания двух протонов.

Рис. 8. При достаточно большой площади контакта между двумя протонами действуют, в основном, только силы притяжения (сжатия) – т.е. ядерные силы

Исходя из этого можно утверждать, что выравнивание по величине сил отталкивания с силами притяжения происходит уже при незначительной площади контакта двух протонов. По мере роста площади контакта происходит быстрый рост результирующих сил притяжения (сдавливания). При достаточной площади контакта они могут по сравнению с максимально возможной величиной электрической силы отталкивания (в момент до соприкосновения протонов) достичь величин сравнимых с ядерными силами. Само по себе приходит на ум предположение, что, возможно, полученные силы сжатия как раз и есть ядерные силы.

Ядерные силы при расстоянии в 10^–13см (1Ферми) в 35 раз сильнее электрических сил отталкивания и в 10³⁸ раз больше гравитационных сил [6]. 1Ферми соответствует примерно радиусу протона. Ядерные силы имеют очень малый радиус действия. Они существуют на расстояниях от 2 до 0,7Ферми [6]. На показанной схеме (рис.7а и 8) силы притяжения между двумя протонами также имеют очень малый радиус действия того же самого порядка величины. Уже при малейшем просвете между протонами силы ядерного притяжения переходят в электрическую силу отталкивания. К сожалению, на основе предположений 1...3 невозможно более точно определить радиус действия ядерных сил, т.к. для этого надо было бы знать плотность основного потока и массу P- и E-частиц. С другой стороны, при более точном знании радиуса действия ядерных сил можно было бы получить более точные сведения о параметрах основного потока P- и E-частиц.

Цель данной статьи – найти возможную причину возникновения сил различного знака при взаимодействии заряженных тел в зависимости от знака зарядов, причину взаимодействия заряженных тел друг на друга на расстоянии.

Анализ изменения полученных электрических сил при приближении двух протонов друг к другу показывает, что эти силы при контакте протонов с последующим их частичным слиянием переходят в силы, по всем своим параметрам соответствующие ядерным силам. Таким образом, найдена не только возможная причина взаимодействия электрически заряженных тел друг с другом на расстоянии, но и возможная непосредственная связь возникающих электрических сил с силами ядерными. Другими словами, электрические и ядерные силы, возможно, являются следствиями одного и того же процесса, но при (резко) различных расстояниях между протонами.

Качественное совпадение радиуса действия ядерных сил по представленной модели с уже известной величиной может служить признаком правильности сделанных предположений 1...3. Причем очевидно, что полученный теоретический результат ни в коей мере не поддается манипулированию (подгонке под известный результат). Это же самое можно сказать и о найденной связи между электрическими и ядерными силами.

Моделирование сил гравитации

При рассмотрении взаимодействия двух параллельных разноименных пластинок в газовой среде, состоящей из P- и E-частиц (эту среду можно назвать и эфиром со вполне определенными свойствами составляющих его частиц), было обнаружено, что между ними образуется своего рода вакуум, который, естественно, тем больше, чем ближе пластинки друг к другу. При практически полном прижатии пластинок друг к другу получилась бы пластинка нового рода, которая наблюдателю казалась бы электрически нейтральной и ему казалось бы, что все P- и E-частицы от нее отражаются, и он не мог бы отличать их друг от друга. Можно было бы сказать, что этим получена модель гравитационной пластинки. Однако по современным представлениям электрон в простейшем атоме вращается вокруг протона и притом они находятся очень далеко друг от друга и потому надо сказать, что подобная модель неприемлема. Поэтому задача для принципиального (качественного) рассмотрения вопроса должна быть поставлена иначе:

может ли проявиться эффект притяжения двух тел друг к другу при условии, что эти тела находятся в однородной среде частиц, не сталкивающихся друг с другом, но зеркально отражающихся от поверхности указанных тел?

Рис. 9. Реакции частиц, летящих в двух противоположных направлениях, уравновешивают друг друга на обеих сторонах пластинок

Только:

частицы, летящие параллельно оси Y, оказывают давление в сторону другой пластинки;

частицы могли бы привнести вклад в создание притягивающей силы между двумя нейтральными пластинками.

При такой постановке задачи можно рассмотреть взаимодействие указанных частиц с двумя нейтральными одинаковыми параллельными пластинками. Из рис.9 видно, что реакция частиц летящих не под прямым углом к пластинкам в некотором определенном и ему противоположном направлении, в результате отражения от обеих пластинок, всегда уравновешивается на каждой из пластинок. (Рис.9 показывает, разумеется, только частицы, летящие под одним из двух противоположных направлений, однако легко убедиться, что это условие выполняется для любого из двух противоположных направлений). Не уравновешиваются только реакции частиц, летящих под прямым углом к поверхности пластинок, или параллельно оси Y, т.е. внутри телесного угла, равного нулю. Только реакция этих частиц могла бы создать силу притяжения или гравитационную силу.

После усвоения вышеприведенного раздела о моделировании ядерных сил можно себе представить, что силы реакции частиц, действующие на пластинку с одной ее стороны, примерно соответствуют по величине известным ядерным силам. Какова же по нашей модели доля гравитационной силы по сравнению с ядерной? В случае равномерного потока частиц со всех сторон, доля частиц, летящих внутри телесного угла, равного нулю, также равна нулю, это ясно. Гравитационная же сила по сравнению с ядерной мала, но не равна нулю. Чтобы получить в соответствии с рассматриваемой моделью гравитационную силу, отличную от нуля, нужно учесть величину диаметра гравитонов (т. е. P- и E-частиц). О диаметре гравитонов до сих пор не было речи потому, что при моделировании электрических и ядерных сил в этом не было необходимости. Представим теперь эти частицы в виде маленьких шариков радиуса r (рис.10). Мы тотчас увидим, что гравитоны не при любом малом угле α могут отражаться от нижней пластинки. Угол должен быть про крайней мере настолько большим, чтобы шарик-гравитон, пролетев вплотную от верхней пластинки (т.е. на расстоянии r, где r радиус гравитона) и, ударившись о край нижней пластинки, отразился вверх, а не вниз.

Рис. 10. Гравитоны, имеющие радиус r, не могут отразиться от нижней пластинки в сторону верхней, при условии, что направление их полёта по отношению к оси Y составляет угол менее α

Из рис.10 видно, что минимальный угол α соответствует равенству:

tgα=r/L,

где L – расстояние между нейтральными пластинками. Так как угол α весьма малая величина, то это равенство можно упростить: α=r/L.

Летящие внутри телесного угла2α (рис.10 и 11) гравитоны действуют на верхнюю сторону верхней пластинки, не создавая противодавления на нижнюю сторону этой пластинки. При малых α давление гравитонов на верхнюю пластинку внутри этого угла пропорционально произведению площади S пластинки и квадрату телесного угла (2α)².

Рис. 11. Только гравитоны, летящие внутри телесного угла 2α, могут привнести вклад в создание притягивающей силы между двумя нейтральными пластинками

Другими словами, сила притяжения G между нейтральными пластинками (гравитация) равна

G=kSα²,

где k – коэффициент пропорциональности. Если учесть, что α=r/L, получим:

G=kSr²/L².

Так как L – расстояние между пластинками, то мы тотчас видим, что гравитация, как это и положено, обратно пропорциональна квадрату расстояния. Так как соотношение между ядерной и гравитационной силой известно, то мы могли бы теперь определить радиус гравитонов (т.е. P- и E-частиц). Однако, так как наша модель нейтральной пластинки очень условна, то мы можем получить только очень отдаленное представление о размерах гравитонов. Но нашей целью было вовсе не получение размеров гравитонов, а только доказательство того, что с помощью P- и E-частиц можно моделировать не только электрические и ядерные силы, но и гравитационные.

Возможно ли движение без сопротивления в среде P- и E- частиц?

На расстоянии в два радиуса протона, под действием электрических сил отталкивания, протоны получают ускорение порядка 10²⁹м/сек². Это число может дать представление о том, насколько огромны силы, действующие на протоны при их соприкосновении. Ядерные силы примерно еще в 35 раз больше. При плотности потока P-частиц, соответствующей известной величине вызываемых ядерными силами, ядра, разумеется, еще могут существовать. Но могут ли они обладать скоростью перемещения в пространстве? Не будут ли они немедленно остановлены?

Можно сказать, что здравый смысл подсказывает нам: при подобной плотности потока P- и E-частиц равномерно во всех направлениях ничто в их среде перемещаться не сможет. Малейшая скорость приведет к возникновению огромного встречного давления, и любое тело будет немедленно заторможено. А это означает, что изложенная выше гипотеза не может соответствовать действительности, так как вся вселенная состоит из тел, движущихся относительно друг друга с огромными скоростями.

Примерно такими аргументами оперировали многие ученые и тогда, когда было установлено, что мы живем на дне воздушного океана, давление которого составляет примерно 1кг/см² (чему никто не хотел верить «ввиду абсурдности такого предположения»). И уж наверняка никакая жизнь, никакое движение невозможно на дне океана, на глубине 10⁴м, где давление еще в тысячу раз выше. Но Даламбер доказал, что в среде идеального газа любой предмет может двигаться с постоянной скоростью, не испытывая сопротивления. Ввиду абсурдности такого результата это положение получило название парадокса Даламбера [6]. Но и в обычном газе или жидкости любое тело могло бы двигаться без сопротивления, если бы точки на его поверхности двигались со скоростями, соответствующими скорости обтекания его поверхности в идеальной жидкости или газе [6]. Это означает, что есть или нет сопротивление движению, определяет не давление частиц на поверхности, не величина скорости движения тела и даже не свойства среды, а только условия вблизи ограничивающей тело поверхности.

Идеальный газ отличается от рассмотренной среды только конечной длиной свободного пробега его частиц. Условия на поверхности электронов и протонов, в рассматриваемой среде, вполне соответствуют условиям на поверхности тела, находящемся в идеальном газе. Поэтому нельзя бездоказательно утверждать, что огромная плотность потока P- и E- частиц исключает возможность длительного движения тел в их среде.

Аргументы в пользу правильности предложенной гипотезы

1. Малое число сделанных предположений для создания возможности построения модели (всех) сил природы и обнаружения связи между (тремя), казалось бы, совершенно различно проявляющими себя силами природы говорит в пользу возможной правильности сделанных предположений. (В квантовой физике все эти силы порождаются различными частицами, т.е. они имеют различную природу и не связаны друг с другом.)

2. Обнаружение связи между силами природы явилось побочным продуктом попытки теоретического объяснения возникновения различного знака электрических сил и их дальнодействия.

3. Простота гипотезы и следствий. Все силы природы плавно переходят одна в другую. При создании непосредственного контакта между протонами электрическая сила отталкивания переходит плавно в силу ядерного притяжения. При объединении элементарных частиц – протонов и электронов – в электрически нейтральные атомы, на достаточном удалении от атомов вместо электрических сил наблюдаются только гравитационные силы.

4. Выводы, сделанные на основании принятых предположений, позволяют дать естественное объяснение малому радиусу действия ядерных сил. До сих пор малый радиус действия ядерных сил не имел теоретического объяснения.

5. Из представленных моделей очевидно, что силы гравитации должны быть пренебрежимо малыми по сравнению с ядерными и электрическими силами. До сих пор это было доказано только экспериментально.

6. Возможно наглядно показать, что ядерные силы могут во много раз превышать по величине электрические силы. До сих пор это следовало только из того соображения, что ядерные силы каким-то образом могут прочно удерживать вместе два протона, стремящихся на основе закона Кулона оттолкнуться друг от друга.

7. Получена качественно иная картина механизма отталкивания однородных частиц по сравнению с механизмом притяжения разнородных, не связанная с представлением электрического поля и различной заряженностью тел. Рассмотрение механизма электрического отталкивания при сближении двух однородных частиц вплоть до их взаимной деформации позволило осуществить переход к силам ядерного притяжения.

8. Величина радиуса действия ядерных сил связана только с радиусом протона (или, другими словами, с необходимостью наличия непосредственного контакта между протонами) и никак не может быть подогнана изменением каких-либо параметров.

Силы природы являются следствием нарушения нулевого потока эфира при столкновении с элементарными частицами

Введение силового поля Фарадеем не могло решить проблему дальнодействия. Уже тот факт, что силовое поле можно делать сильней или слабей, указывает на то, что здесь должно нечто втекать и вытекать. Идея потока была высказана совершенно открыто при рассмотрении электрических полей от зарядов. Позитивный заряд был объявлен источником, а отрицательный – стоком электрических потоков. Однако трехмерный источник или сток невозможны в трехмерном пространстве (на эту невозможность ученные, похоже, просто закрыли глаза. Ее не упоминают). При ограниченном объеме источника и стока невозможно вечное вытекание или втекание в него или из него какой-либо субстанции. Идея электрического поля неразрывно связана с идеей существования вечных трехмерных источников и стоков. Понятная идея невозможности дальнодействия была заменена идеей невозможных трехмерных источников и стоков.

Понятию того, что электрический заряд должен быть источником чего-то, недоставало мысли о том, что электрический заряд является только средством, своего рода лакмусовой бумажкой, для обнаружения наличия невидимого мощного потока. Так воздушный поток становится заметным с помощью какого-либо препятствия в этом потоке. Это может быть дерево, с которого ветер (воздушный поток) срывает листья, или же крыло ветряной мельницы, приводимой потоком воздуха во вращательное движение. Препятствие не порождает потока, но оно изменяет его. Определенным образом сконструированное препятствие, изменяя поток, может служить измерителем скорости или мощности потока. При этом потребляется часть энергии потока. Именно возможность потребления части энергии потока приводит к неоспоримому пониманию его существования.

Нулевой поток эфира не может быть использован для непрерывного потребления части его энергии. По-видимому, именно это обстоятельство способствовало тому, что этот поток так долго оставался необнаруженным. Однако этот поток способствует автоматическому всеобщему наведению порядка. Того порядка, который определяет устройство вселенной. Однонаправленные (имеется в виду, не имеющие равного по величине в каждой точке противонаправленного потока) потоки воды, воздуха, песка или того же электричества в природе являются силами разрушающими.

Электроны и протоны вызывают отклонение от основного нулевого потока. Это отклонение (или электрическое поле) становится наблюдаемым и измеряемым. Так как основной нулевой поток мы не можем заметить и измерить, электрические заряды кажутся нам источниками и стоками некоего потока. Можно сказать, что посредством введения нулевого потока найден способ симулирования в трехмерном пространстве трехмерных источников и стоков. С другой стороны, так как кажущиеся трехмерные источники и стоки в виде электрических зарядов нам хорошо известны, то, ввиду невозможности их действительного существования, они являются доказательством существования нулевого потока эфира.

Идея нулевого потока и отклонение от основного нулевого потока напоминают ставшую ныне популярной мистическую идею вакуума, из которого беспричинно появляются и в котором беспричинно исчезают различного рода частицы. Рассматриваемая в данной статье идея имеет решающее отличие – в ней нет мистики. Здесь есть причина появления P- и E-частиц из ничего: они появляются только при столкновении нулевого потока с протоном или с электроном. И они не исчезают беспричинно, а рассеиваются в пространстве при удалении от точки появления. Таким образом, данное объяснение связи между силами природы позволяет надеяться на постепенное возвращение в ясный и понятный мир причины и следствия.

Список литературы

Elektrodynamik. – Frankfurt: Moritz Diesterweg am Main, 1996.

OesterleO. Goldene Mitte: Unser einziger Ausweg. – Rapperswil am See: Universal Experten Verlag, 1997.

ЭстерлеО. Стратегия «золотой середины». НиТ, 2000.

SztatecsnySt. Altes und neues zur Gravitation. – Wien: Dr. Herta Ranner, 1968.

КошкинН.И., ШиркевичМ.Г. Справочник по элементарной физике. – М.: Наука, 1980, стр.178.

ЛойцянскийЛ.Г. Механика жидкости и газа. – М.: Наука, 1973.