ПРИЧИНА СТАГНАЦИИ ФИЗИКИ В ИСКАЖЕНИИ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ

Б.Ф. Полторацкий

ВВЕДЕНИЕ
Об опыте и откровении

Естествознание вообще и физика в частности могут иметь в своей основе две противоположных концепции, которые отличаются разным отношением к роли эксперимента (опыта) в процессе познания.

Первая концепция – традиционная (Аристотель, Фома Аквинский, Ньютон, Максвелл и пр.). Первичность опыта является её основой. Все элементы индукции и дедукции, включая математику и т.д. относятся к средствам, которые помогают достичь понимания Природы. Здесь все виды откровений принадлежат религии. Гипотезы допускаются только «в смысле побуждения к опытам» (Ньютон).

Вторая концепция – современная. В современной концепции право инициативы принадлежит именно откровению, которое принимает форму «принципа» или «модели». Его компонентами являются всевозможные гипотезы и постулаты (предполагается, что Природу и её законы можно постулировать). Здесь явно превалирует дедукция от гипотетического начала. Роль эксперимента сводится только к иллюстрации преимущества того или иного откровения (соответственно «научной школы»).

Поясним сказанное чуть более внятно.

Всё начинается с Аристотеля.

Он определил такие последовательные ступени познания: опыт, умение, подлинное знание и мудрость.

У Аристотеля было много сторонников. Наиболее последовательный – Фома Аквинский (1221-1274 гг.), который не только утверждает идеи Аристотеля, но и далее развивает их. Во-первых, Фома Аквинский сокращает (наверное, в педагогических целях) число ступеней познания до трёх: опыт, ремесло и мудрость. Во-вторых, он разделяет естествознание и теологию. Причём это делается так фундаментально, что и до нашего времени ничего более дельного (практичного) в этой области и не придумано. Критерий раздела один: наука о Природе начинается исключительно с ОПЫТА, а религия - с ОТКРОВЕНИЯ. Из этого появилось много следствий. Одно из них особо примечательно (это не цитата, а пересказ Фомы Аквинского на память): если мы наказываем фальшивомонетчиков за подмену настоящих денег фальшивыми, то мы должны также судить и учёных, которые подменяют свою работу (см. ступени познания) откровениями. Когда-то, я осуждал эту идею. Но теперь думаю иначе.

Вот Вы, уважаемый читатель, подумайте сами, как Вы можете судить о пейзаже за окном, если не видели этого пейзажа? Действительно, и здесь ОПЫТ в виде восприятия изображения является базой для знакомства с действительностью. Однако вы легко можете порассуждать о совокуплении богов на Олимпе, поскольку эти боги не действительность, но плод воображения, "постулата", "принципа", т.е. ОКРОВЕНИЯ. Обратим внимание: воображение не ограничено Природой или ещё чем-то внешним.

Теперь осталось только заметить, что в рамках первой концепции были построены две теории: механика Ньютона и электродинамика Максвелла. Напрямую от опыта идут также открытия Планка. И ничего более фундаментального у нас в физике пока нет.

Современная ситуация в механике

Известно, что классическая механика начинается с законов Ньютона, основанных исключительно на опытных данных (вспомним его «гипотез не измышляем»). Методологически (с изобретением новой математики) механика Ньютона записывается в виде системы дифференциальных уравнений второго порядка относительно координат движущихся тел или их частей (основные уравнения динамики). Одним из решений (интегралов движения) является закон сохранения механической энергии, который потом физики сформулировали, как всеобщий. И поскольку отклонений от этого закона пока не найдено, мы им пользуемся повсеместно. Особо ценные результаты получены статистическими методами – это уже статмеханика. Статмеханика унаследовала также методы из механики непрерывной среды, в частности закон сохранения материи в виде уравнения Лиувилля. Далее из основных уравнений динамики легко получаются уравнения Лагранжа, которые оправдывают введение в оборот принципа наименьшего действия Мопертюи-Лагранжа. Если заведомо известно, что исследуемая механическая система потенциальна, то уравнения Лагранжа можно привести к другому виду, который называется каноническим или гамильтоновым. С гамильтоновой трактовки механики многих тел начиналась квантовая алгебра Дирака и т.д.

Мы очень бегло продемонстрировали плодотворность механики Ньютона. Она начинается с ОПЫТА и через вычислительные средства, включая МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ, приводит к фундаментальным следствиям.

Теперь присмотримся к другой концепции механики уже в изложении приверженца второй концепции – Ландау.

Он и сейчас развлекает студентов тем, что всё поставил с ног на голову, заставив учить механику, начиная с ПРИНЦИПА наименьшего действия. Ньютон с его опытами и математикой теперь вроде и не при деле. Так у Ландау всё перемешалось - прямое следствие стало причиной. Истоки такого ОТКРОВЕНИЯ можно найти только в психологии этого беспринципного, мягко говоря, автора. Но нас должны больше интересовать следствия. Поэтому заметим, что интеллектуальное извращение в науке не новость. И, как известно, именно извращение – самый надёжный путь к бесплодию. Поэтому читатель, увлечённый сюрреалистичной логикой Ландау, рискует навсегда остаться в «зоне риска» и никогда не вернуться к нормальному естествознанию. Система грёз его просто так не отпустит.

Так проявила себя разница концепций в механике.

О месте электродинамики в современной физике.

Поскольку теория Максвелла относительно новее механики, то и возможностей для её фальсификации оказалось больше. Недобросовестные интерпретаторы их реализовали.

Во-первых, из уравнений электродинамики выкинули параметры среды, что равносильно исключению массы из законов Ньютона.

Во-вторых, целостную теорию подменили частным примером и забыли про вращательную степень свободы волн. Это случилось так.

Максвелл оставил нам не только теорию новой физической реальности – электромагнитного поля, которую он оформил в виде системы дифференциальных уравнений математической физики. Он также привёл пример их решения для идеальной плоской волны. Пример отличался наглядностью и убедительностью. Однако такие идеальные волны в природе отсутствуют (см., например, теорию частичной когерентности в учебнике М. Борна и Э. Вольфа). Более того, их невозможно получить даже искусственно с помощью когерентного лазерного излучения. Поэтому любая попытка использовать частное решение задачи о плоских волнах для поиска других решений уравнений Максвелла или для их интерпретации требует крайней осторожности. Например, манипуляции с подвижной системой координат, предпринятые Х. Лоренцем, основаны на гипотезе о существовании некоей определённой и единой скорости распространения электромагнитных волн. Несомненно, эта гипотеза прямо следовала из частного примера Максвелла. Но в общем случае она никак не соответствует действительности, т.е. является в принципе несостоятельной. Дело в том, что в природе электромагнитные волны обладают кроме поступательной ещё и вращательной степенью свободы (как пресловутые «фотоны»). В этом можно убедиться, если рассматривать эволюцию волнового фронта в естественной световой волне, используя, например, современную технику голографии. Но сам процесс поворота виден лучше всего на примере распространения электромагнитных волн в замкнутом тороидальном диэлектрическом волноводе и открытой среде, который проиллюстрирован на www.realphys.com.

В-третьих, не учли наличия в электромагнитных волнах 4-х неравных между собой скоростей электрической и магнитной составляющих поля (см. www.realphys.com).

Все перечисленные принципиальные положения полученной из ОПЫТОВ электродинамики были заменены неуместными ОТКРОВЕНИЯМИ. Теперь это привело к тому, что электродинамика используется только в технике. Физики проигнорировали её практически всю.

А полезные для физики факты давно (100 лет!) были рядом. Например, многое можно выяснить, анализируя особенности уже известных решений для электромагнитных сферических волновых систем. В частности получится, что ЛЮБЫЕ пространственные электромагнитные дислокации создают во внешней среде переменные поля, амплитуды и фазы которых имеют угловую зависимость, которая описывается присоединёнными полиномами Лежандра. А их радиальная зависимость однозначно имеет форму соответствующих функций Бесселя. На этой основе можно показать, что, если эти дислокации имеют вращательную степень свободы (например, содержат в себе электромагнитные вихри), то мы столкнёмся со следующими неопровержимыми фактами:

• Дислокации имеют механический момент (спин).

• Дислокации содержат сами в себе сильный стабилизирующий фактор – внутреннее давление, препятствующее безграничному сжатию (коллапсу).

• Изучение свойств дислокаций сопряжено с проблемой нелинейности среды или полевых уравнений с учётом того, что принципиально нелинейность в природе является общим правилом, но не исключением.

• Нелинейные дислокации могут иметь электрический заряд и магнитный момент.

• Нелинейные дислокации взаимодействуют между собой: на малых расстояниях проявляется зонный характер сильного взаимодействия, а на больших расстояниях имеет место усреднение взаимодействий, но вокруг минимума общей энергии - это уже гравитация (взаимодействие постоянных зарядов и моментов удобнее рассматривать отдельно).

Процесс перехода, например пары дислокаций, от одного устойчивого состояния до другого с изменением полной энергии довольно интересен, потому что его свойства ведут нас прямо к основам квантовой механики. Конечно, его можно исследовать прямыми расчётами на мощных компьютерах. Но есть и уже готовые аналитические методы изучения колебаний в нелинейных системах, которые давно стали содержанием учебников. Они сразу же дают результат, свидетельствующий об обязательном обмене энергией с окружающим полем через излучение или поглощение. Причём частота первой гармоники излучённых или поглощённых волн должна быть пропорциональна разности начальной и конечной энергий. А Макс Планк, как известно, уже вычислил коэффициент пропорциональности по экспериментальным данным. Высшие гармоники, которые имеют место при очень больших амплитудах процессов, вероятно ответственны за те энергетические сюрпризы, которые приписываются сейчас появлению разного рода нейтрино. Так же легко объясняется и происхождение сил Казимира.

Таким образом, мы видим следующие принципиальные качественные вклады, которые вносит классическая электродинамика Максвелла в фундамент теоретической физики.

Во-первых, она делает полностью неактуальной проблему объединения силовых полей, поскольку коллективные свойства нелинейных вращающихся дислокаций кроме обычных электромагнитных свойств (взаимодействуют электромагнитным образом) в полной мере обладают всеми известными квантовыми свойствами элементарных частиц, включая в себя все нюансы сильного взаимодействия, и, кроме того, дислокации подвержены ещё и гравитации.

Во-вторых, она устанавливает естественную связь между миром непрерывных и миром дискретных физических процессов, обусловленных принципиально простой нелинейной интерференцией обычных электромагнитных волн, которые всегда могут быть рассчитаны с любой степенью точности.

В третьих, она приводит к выводу: главное свойство дислокаций – взаимодействие с электромагнитным полем, которое присутствует всегда и везде в известном нам мире.

Выводы

Из давно доказанных фундаментальных свойств абсолютно любых электромагнитных дислокаций следует простое объяснение устройства этого мира: его элементами являются только электромагнитные дислокации, а электромагнитное поле осуществляет все связи между ними. Никаких других элементов, никаких других связей в природе нет. В этом суть единства природы.

И нет никакой нужды в чудовищном нагромождении гипотез и фантастических образов, с которыми так свыклись физики 20-го века. Всё вытекает логично и самым естественным образом из теории Максвелла, построенной на всем известных результатах множества убедительнейших экспериментов. Просто для понимания и развития этой даже сейчас революционной теории нужна другая, новая математика, овладеть которой может теперь любой желающий школьник.

Возвращаясь к исходным концепциям физики можно констатировать: современная теоретическая физика далеко отошла от ОПЫТНОГО начала и теперь явно перенасыщена самыми нелепыми ОТКРОВЕНИЯМИ. Примером может служить заведомо ложная интерпретация теории Максвелла. Такая противоестественная ситуация удерживается исключительно искусственно через монополизированные средства научной информации и фактический запрет на открытые дискуссии. Т.е. речь идёт совсем не о массовом заблуждении, но о насильственном внедрении заблуждения в научную среду. Это уже не физика, а этика, философия или какая-то религия.

Более подробный анализ проблемы фальсификации классической электродинамики представлен на www.realphys.com.

НАПИСАТЬ ПИСЬМО АВТОРУ ПУБЛИКАЦИИ

Версия для печати
Авторы: Б.Ф. Полторацкий
Дата публикации 14.01.2008гг

Назад