Текст книги "Теория физического вакуума в популярном изложении"

Автор книги: Г. Шипов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 9 страниц)

3.6. Скалярное электромагнитное поле и передача электромагнитной энергии по одному проводу.

Уравнения вакуума, как это и положено уравнениям единой теории поля, переходят в известные физические уравнения в различных частных случаях. Если мы ограничимся рассмотрением слабых электромагнитных полей и движением зарядов с не слишком большими скоростями, то из уравнения вакуума (B.1) последуют уравнения, подобные уравнениям электродинамики Максвелла. Под слабыми полями в данном случае понимаются такие электромагнитные поля, напряженность которых удовлетворяет неравенству Е, Н << 10 ^-16 ед. СГСЕ. Такие слабые электромагнитные поля встречаются на расстояниях порядка r >> 10 ^-13 см. от элементарных частиц, т.е. на таких расстояниях, где действие ядерных и слабых взаимодействий становится незначительным. Можно считать, что в нашей повседневной жизни мы всегда имеем дело со слабыми электромагнитными полями. С другой стороны, движение частиц с не слишком большими скоростями означает, что энергии заряженных частиц не слишком велики и, из-за недостатка энергии, они не вступают, например, в ядерные реакции.

Если ограничится случаем, когда заряды частиц постоянны ( е = const), то слабые электромагнитные поля в теории вакуума описываются векторным потенциалом (так же, как и в элекгродинамике Максвелла), через который определяются шесть независимых компонент электромагнитного поля: три компоненты электрического поля Е и три компоненты магнитного поля Н.

В общем случае потенциал электромагнитного поля в вакуумной электродинамике оказывается симметричным тензором второго ранга, что порождает дополнительные компоненты у электромагнитного поля. Точное решение уравнений вакуумной электродинамики для зарядов, у которых е № const, предсказывает существование нового скалярного электромагнитного поля вида:

S = – de(t) / rc dt

где r– расстояние от заряда до точки наблюдения, с– скорость света, e(t)– переменный заряд.

В обычной электродинамике такое скалярное поле отсутствует из-за того, что потенциал в ней является вектором. Если заряженная частица едвижется со скоростью Vи попадает в скалярное электромагнитное поле S, то на нее действует сила F _S:

F _S= eSV = – е [de(t) / rc dt] V

Поскольку движение зарядов представляет собой электрический ток, то это означает, что скалярное поле и порожденная эти полем сила должны обнаружить себя в экспериментах с токами.

Приведенные выше формулы были получены в предположении, что заряды частиц меняются со временем и, казалось бы, не имеют отношения к реальным явлениям, поскольку заряды элементарных частиц постоянны. Тем не менее, эти формулы вполне применимы к системе, состоящей из большого количества постоянных зарядов, когда число этих зарядов меняется во времени. Эксперименты такого рода проводил Никола Тесла в начале 20-го века. Для исследования электродинамических систем с переменным зарядом Тесла использовал заряженную сферу (см. рис.29 а). При разрядке сферы на землю вокруг сферы возникало скалярное поле S. Кроме того, и по одному проводнику протекал ток I, не подчиняющийся законам Кирхгофа, поскольку цепь оказывалась незамкнутой. Одновременно на проводник действовала сила F _S, направленная вдоль проводника (в отличие от обычных магнитных сил, действующих перпендикулярно току).

Существование сил, действующих на проводник с током и направленных вдоль проводника, было обнаружено еще A.M. Ампером. В последствии, продольные силы были экспериментально подтверждены в опытах многих исследователей, а именно в опытах Р. Сигалова, Г. Николаева и др. Кроме того, в работах Г. Николаева впервые была установлена связь скалярного электромагнитного поля с действием продольных сил. Однако Г. Николаев никогда не связывал скалярное поле с переменным зарядом.

^{Рис. 29 а. В электродинамике с переменным зарядом ток течет по одному проводу.}

Однопроводная передача электрической энергии получила свое дальнейшее развитие в работах С.В. Авраменко. Вместо заряженной сферы С.В. Авраменко предложил использовать трансформатор Тесла, у которого вторичная обмотка на выходе из трансформатора имеет только один конец. Второй конец просто изолируется и остается внутри трансформатора. Если на первичную обмотку подать переменное напряжение с частотой несколько сот Герц, то на вторичной обмотке возникает переменный заряд, который порождает скалярное поле и продольную силу F _S. С.В. Авраменко ставит на одном проводе, выходящем из трансформатора, особое устройство – вилку Авраменко, которое из одного провода делает два. Если теперь подключить к двум проводам обычную нагрузку в виде лампочки или электромотора, то лампочка загорается, а мотор начинает вращаться за счет электроэнергии, которая передается по одному проводу. Подобная установка, передающая по одному проводу 1 кВт мощности, разработана и запатентована во Всероссийском научно-исследовательском институте электрификации сельского хозяйства. Там же ведутся работы по созданию однопроводной линии мощностью 5 и более кВт.

3.7. Торсионное излучение в электродинамике.

Мы уже отметили, что нейтрино представляет собой торсионное излучение, которое, как это следует из решения уравнений вакуума, сопровождает выход электрона из торсионной ямы, при распаде нейтрона. В связи с этим тотчас возникает вопрос, а не существует ли торсионное излучение при ускоренном движении электрона, порожденное его собственным спином?

Теория вакуума отвечает на этот вопрос положительно. Дело в том, что излученное ускоренным электроном поле связано с третьей производной координаты по времени. Теория вакуума позволяет учесть в классических уравнениях движения собственное вращение электрона – его спин и показать, что поле излучения состоит из трех частей:

Е _rad= E ^e+ T ^et+ T ^t

Первая часть излучения электрона E ^eпорождена зарядом электрона, т.е. имеет чисто электромагнитную природу. Эта часть достаточно хорошо изучена современной физикой. Вторая часть T ^etимеет смешанную электро-торсионную природу, поскольку порождена как зарядом электрона, так и его спином. Наконец, третья часть излучения T ^tсоздана только спином электрона. Относительно последней можно сказать, что электрон во время ускоренного движения излучает нейтрино, но очень малых энергий!

Несколько лет назад в России были созданы и запатентованы приборы, подтверждающие теоретические предсказания теории вакуума относительно существования торсионного излучения в электродинамике, порожденного спином электрона. Эти приборы были названы торсионными генераторами.

^{Рис. 30.Принципиальная схема торсионного генератора Акимова.}

На рис. 30изображена принципиальная схема запатентованного торсионного генератора Акимова. Он состоит из цилиндрического конденсатора 3, на внутреннюю обкладку которого подается отрицательное напряжение, а на внешнюю положительное от источника постоянного напряжения 2. Внутри цилиндрического конденсатора помещен магнит, который является источником не только статического магнитного поля, но и статического торсионного поля. Это поле порождено (так же как и магнитное) суммарным спином электронов. Кроме того, между обкладками конденсатора происходит чисто спиновая (статическая нейтринная) поляризация вакуума, созданная разностью потенциалов. Для создания торсионного излучения заданной частоты на обкладки конденсатора податся переменное электромагнитное поле (управляющий сигнал) 1.

^{Рис. 31. Торсионный генератор Акимова.}

Под действием переменного электромагнитного поля 1 заданной частоты изменяется ориентация спинов (с такой же частотой) электронов внутри магнита и поляризованных спинов между обкладками конденсатора. В результате возникает динамическое торсионное излучение, обладающее высокой проникающей способностью.

На рис. 31представлено внутреннее устройство генератора Акимова. С точки зрения электромагнетизма устройство торсионного генератора выглядит парадоксально, поскольку его элементная база строится совершенно на других принципах. Например, торсионный сигнал может передаваться по одному металлическому проводу.

Торсионные генераторы типа того, который изображен на рис. 31широко используются в России в различных экспериментах и даже технологиях, о которых речь пойдет ниже.

3.8. Найдена квантовая теория, о которой мечтал Эйнштейн.

Современная квантовая теория материи также относится к классу индуктивных. По мнению нобелевского лауреата, создателя теории кварков М. Гелл-Манна, квантовая теория это наука, которую мы умеем использовать, но не понимаем до конца. Подобного мнения придерживался и А. Эйнштейн, считая, что она неполна. Согласно А. Эйнштейну, «совершенная квантовая теория» будет найдена на пути совершенствования общей теории относительности, т.е. на пути построения дедуктивной теории. Именно такая квантовая теория следует из уравнений физического вакуума.

Основные отличия квантовой теории от классической состоят в том, что:

а) теория содержит новую константу h – постоянную Планка;

б) существуют стационарные состояния и квантовый характер движения частиц;

в) для описания квантовых явлений используется универсальная физическая величина – комплексная волновая функция, удовлетворяющая уравнению Шредингера и имеющая вероятностную трактовку;

г) имеется корпускулярно-волновой дуализм и оптико-механическая аналогия;

д) выполняется соотношение неопределенности Гейзенберга;

е) возникает гильбертово пространство состояний.

Все эти свойства (за исключением конкретного значения постоянной Планка) появляются в теории физического вакуумапри исследовании проблемы движения материи в полностью геометризированных уравнениях Эйнштейна (B.1).

Решение уравнений (B.1), которое описывает стабильную сферически симметричную массивную (заряженную или нет) частицу, приводит одновременно к двум представлениям о плотности распределения ее материи:

а) как плотности материи точечной частицы и

б) как полевого клубка, образованного комплексным торсионным полем (полем инерции).

Дуализм

поле-частица, возникающий в теории вакуума, совершенно аналогичен дуализму современной квантовой теории. Тем не менее, существует разница в физической интерпретации волновой функции в теории вакуума. Во-первых, она лишь в линейном приближении удовлетворяет уравнению Шредингера, причем с произвольной квантовой постоянной (обобщенный аналог постоянной Планка). Во-вторых, в теории вакуума волновая функция определяется через реальное физическое поле – поле инерции, но, будучи нормированной на единицу, получает вероятностную трактовку подобно волновой функции современной квантовой теории.

Стационарные состояниячастиц в теории вакуума являются следствием расширенного толкования принципа инерции при использовании локально инерциальных систем отсчета. Как было отмечено ранее (см. рис. 6), в общерелятивистской электродинамике электрон в атоме может двигаться в кулоновском поле ядра ускоренно, но без излучения, если связанная с ним система отсчета является локально инерциальной.

Квантованиестационарных состояний в теории вакуума объясняется тем, что в ней частица представляет собой чисто полевое протяженное в пространстве образование. Когда полевой, протяженный объект находится в ограниченном пространстве, его физические характеристики, такие как энергия, импульс и т.д., принимают дискретные значения. Если же частица свободна, то спектр её физических характеристик становится непрерывным.

Основные трудности современной квантовой теории порождены непониманием физической природы волновой функции и попыткой представить протяженный объект как точку или как плоскую волну. Точка в классической теории поля описывает пробную частицу, которая не имеет собственного поля. Поэтому квантовую теорию, следующую из теории вакуума, необходимо рассматривать как способ описать движение частицы с учетом ее собственного поля. Это невозможно было сделать в старой квантовой теории по той простой причине, что плотность материи частицы и плотность поля, создаваемого ею, имеют различную природу. Не существовало универсальной физической характеристики для однообразного описания обеих плотностей. Сейчас такая физическая характеристика появилась в виде поля инерции – торсионного поля, которое оказывается действительно универсальным, поскольку явлению инерции подвержены все виды материи.

На рис. 32показано, как поле инерции определяет плотность материи частицы с учетом её собственного поля.

^{Рис. 32. Вакуумная квантовая механика отказывается от понятия пробной частицы и описывает частицу с учетом ее собственного поля, используя универсальное физическое поле – поле инерции.}

Что касается конкретного значения постоянной Планка, то его, по-видимому, надо рассматривать как эмпирический факт, характеризующий геометрические размеры атома водорода.

Интересным оказалось то обстоятельство, что вакуумная квантовая теория допускает и вероятностную трактовку, удовлетворяя принципу соответствия со старой теорией. Вероятностная трактовка движения протяженного объекта впервые в физике возникла в классической механике Лиувилля. В этой механике при рассмотрении движения капли жидкости как единого целого выделяется особая точка капли – ее центр масс. По мере изменения формы капли меняется и положение центра масс внутри ее. Если плотность капли переменна, то центр масс наиболее вероятно находится в области, где плотность капли максимальна. Поэтому плотность вещества капли оказывается пропорциональной плотности вероятности найти центр масс в той или иной точке пространства внутри капли.

В квантовой теории вместо капли жидкости мы имеем полевой сгусток, образованный полем инерции частицы. Так же как и капля, этот полевой сгусток может менять форму, что, в свою очередь, приводит к изменению положения центра масс сгустка внутри его. Описывая движение полевого сгустка как единого целого через его центр масс, мы с неизбежностью приходим к вероятностному описанию движения.

Протяженную каплю можно рассматривать как набор точечных частиц, каждая из которых характеризуется тремя координатами х, у, z и импульсом с тремя компонентами р _x, р _y, р _z. В механике Лиувилля координаты точек внутри капли образуют конфигурационное пространство(вообще говоря, бесконечно мерное). Если дополнительно связать с каждой точкой конфигурационного пространства капли импульсы, то мы получим фазовое пространство. В механике Лиувилля доказана теорема о сохранении фазового объема, которая приводит к соотношению неопределенности вида:

D pDx = const

Здесь Dxрассматривается как разброс координат точек внутри капли, а Dpкак разброс соответствующих им импульсов. Допустим, что капля принимает форму линии (вытягивается в линию), тогда ее импульс строго определен, поскольку разброс Dp= 0. Зато каждая точка линии становится равноправной, поэтому координата капли не определена из-за соотношения Dx= Ґ, которое следует из теоремы о сохранении фазового объема капли.

В теории поля для полевого сгустка, состоящего из набора плоских волн, теорема о сохранении фазового объема записывается в виде:

DpDx = p

где Dx– разброс координат полевого сгустка, а Dp– разброс волновых векторов плоских волн, образующих полевой сгусток. Если умножить обе части равенства на hи ввести обозначение р = h k, то мы получаем известное соотношение неопределенности Гейзенберга:

DpDx = p h

Это соотношение выполняется и для полевого сгустка, образованного набором плоских волн поля инерции в квантовой теории, следующей из теории физического вакуума.

3.9. Квантование в Солнечной системе.

Новая квантовая теория позволяет нам расширить наши представления об области действия квантовых явлений. В настоящее время считается, что квантовая теория применима только к описанию явлений микромира. Для описания таких макроявлений, как движение планет вокруг Солнца все еще используется представление о планете, как о пробной, не имеющей своего собственного поля, частице. Однако более точное описание движения планет достигается тогда, когда учитывается собственное поле планеты. Именно эту возможность предоставляет нам новая квантовая теория, использующая в качестве волновой функции в уравнении Шредингера поле инерции.

Таблица 3.

Простейшее квазиклассическое рассмотрение задачи движения планет вокруг Солнца с учетом их собственного поля приводит к формуле квантования средних расстояний от Солнца до планет (и астероидных поясов) по формуле:

r = r ₀(n + 1/2), где n = 1, 2, 3 ...

Здесь r ₀= 0,2851 а.е. = const – новая «планетарная константа». Напомним, что расстояние от Солнца до Земли равно 1 а.е. = 150000000 км. В таблице № 3дано сравнение теоретических расчетов, полученных с помощью приведённой выше формулы, с результатами эксперимента.

Как видно из таблицы, вещество в Солнечной системе образует систему дискретных уровней, достаточно хорошо описываемых формулой, полученной из нового представления о природе волновой функции квантовой теории.

Глава IV. Экспериментальные проявления торсионных полей.

4.1. Эффект формы.

С древних времен было замечено, что форма предмета оказывает сильное воздействие на его восприятие. Этот факт относили к проявлению одной из сторон искусства в нашей жизни, придавая ему смысл субъективного эстетического видения реальности. Однако оказалось, что любой предмет создает вокруг себя «торсионный портрет», представляющий собой статическое (или динамическое) торсионное поле. Например, на рис. 17изображено статическое торсионное поле конуса, помещенного в вакуум. Это поле создается формой конуса.

Для того чтобы убедиться в существовании торсионного поля, создаваемого конусом, был проведен эксперимент, изображенный на рис. 33. В этом эксперименте перенасыщенный раствор соли КСl, находящийся в чашке Петри, был помещен над вершиной конуса. Одновременно такой же раствор находился в контрольной чашке, которая не подвергалась воздействию торсионного поля.

^{Рис. 33.Статическое торсиоиное поле конуса воздействует на процесс кристаллизации соли KCl}

На рис. 34представлены результаты эксперимента. Кристаллы соли в контрольном образце крупные и величина их различна. В середине облученного образца, куда попало торсионное излучение, кристаллы мелкие и более однородны.

^{Рис. 34. Результат воздействия торсионного поля на процесс кристаллизации соли KCL: а) – контрольный образец; б) – образец облученный торсионным полем.}

В настоящее время российским ученым В.Т. Шкатовым создан прибор для измерения статических торсионных полей плоских изображений: геометрических фигур, букв, слов и текстов, а так же фотографий людей. На рис. 35приведены результаты измерений статических торсионных полей некоторых плоских геометрических фигур, полученные с помощью торсиметра Шкатова.

^{Рис. 35.Результаты измерения торсионного контраста (ТК) плоских геометрических фигур: равностороннего треугольника, обратной свастики, пятиконечной звезды, квадрата, квадрата с петлями, прямоугольника с золотым соотношением сторон (соотношение сторон, равное D=1,618), креста с золотым соотношением, шестиконечной звезды, креста с фракталиями (т.е. с частями, подобными целому), прямой свастики и окружности.}

Была разработана специальная методика, позволяющая определять интенсивность и знак (левое или правое) торсионного поля фигуры. На рис. 35в нижней строке приведены значения измеренной торсионной контрастности, которая характеризует величину и знак торсионного поля фигуры по отношению к фону, в качестве которого выбиралось торсионное поле белого листа бумаги. Фигуры 5, 7, 8, 9, 10 и 11 создают правые торсионные поля, а 1, 2, 3, 4 левые.

^{Рис. 36. Измеренные с помощью торсиметра Шкатова значения торсионного контраста букв русского алфавита.}

На рис. 36представлены измерения торсионных полей, создаваемых буквами русского алфавита. Из этих данных видно, что буквы С и О, больше всего похожие на окружность, создают максимальный правый торсионный контраст, а буквы А и Ф максимальный левый. Прибор Шкатова позволяет измерять торсионный контраст отдельных слов, при этом ТК слова как правило равен сумме ТК букв, составляющих его. Иначе говоря, торсионное поле слова равно сумме торсионных полей составляющих его букв, правда это утверждение подтверждается с точностью 10-20%. Например, используя данные, представленные на рис. 36, легко подсчитать, что ТК слова Христос равен +19.

4.2. Изменение структуры металлов под действием торсионного излучения.

После того, как было обнаружено, что торсионные поля могут изменять структуру кристаллов (см. рис 34), были проведены эксперименты по изменению кристаллической структуры металлов. Эти результаты впервые были получены украинским ученым В.П. Майбородой путем воздействия динамического излучения генератора Акимова на расплавленный металл, который плавился в печи Таммана. Схема экспериментальной установки представлена на рис. 37.

^{Рис. 37. Установка по изменению кристаллической структуры металлов, путем воздействия на расплав торсионным полем}

Печь Таммана представляет собой вертикально установленный цилиндр 1, изготовленный из особой тугоплавкой стали. Сверху и снизу цилиндр закрыт крышками, охлаждаемыми водой. Металлический корпус цилиндра, толщиной 16,5 см. заземлен, поэтому никакие электромагнитные поля не могут проникнуть внутрь цилиндра. Внутри печи в тигель 3 закладывается металл 4 и плавится с помощью нагревательного элемента 5, в качестве которого использовалась графитовая трубка. После того, как металл расплавится, отключается нагревательный элемент 5 и включается торсионный генератор 2, расположенный на расстоянии 40 см. от оси цилиндра. Торсионный генератор облучает цилиндр в течении 30 мин., потребляя при этом мощность 30 мВт. За время 30 мин. металл охлаждался с 1400° С до 800° С. Затем его вынимали из печи, охлаждали на воздухе, после чего слиток разрезался и производился его физико-химический анализ. Результаты анализа показали, что у облученного торсионным полем металла менялся шаг кристаллической решетки или металл имел аморфную структуру по всему объему слитка.

На рис. 38и представлен образец олова, который был подвергнут торсионному облучению в расплавленном виде.

^{Рис. 38. Изменение структуры олова (увел 6000) а) – контрольный образец, б) – облученный торсионным полем.}

Важно отметить то обстоятельство, что торсионное излучение генератора прошло сквозь заземленную металлическую стенку толщиной 1,5 см. и воздействовало на расплавленный металл. Этого невозможно добиться никакими электромагнитными полями.

^{Рис. 39. Микроструктура литой меди (увел 100): а) – контрольный образец; б) – после облучения торсионным полем.}

На рис. 39 показано изменение структуры меди под действием торсионного излучения.

Таблица 4.

Воздействие торсионного излучения на расплав меди повышает прочность и пластичность металла. В табл. 4приведены сравнительные данные исследования пластичности и прочности меди после торсионного воздействия.