Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата

Кинетическая энергия также оказалась «нестандартной»:

                                                                                    (1.6)

Из-за множителя, который стоит в форме коэффициента в правой части выражений (1.5) и (1.6), проблема получила название «проблема 4/3». Релятивистская электродинамика тоже не смогла справиться с этой проблемой.

Оказалось, что коэффициент 4/3 зависит от структуры заряда, и он оказывается различным для различных распределений плотности пространственного заряда электрона.

Выход, предложенный Анри Пуанкаре, был следующим. Благодаря кулоновским силам заряд должен неминуемо «разорваться» на части. Чтобы заряд как частица был устойчивым, Пуанкаре выдвинул следующее предположение. Масса заряда должна состоять из электромагнитной массы и массы неэлектромагнитного происхождения. Именно неэлектромагнитная масса, величиной mn = – me/3 должна отвечать за устойчивость заряда как частицы. В сумме эти две массы должны были бы давать «стандартную» инерциальную массу заряда me + mn = m0.

Эта идея, принципиально верная, должна была «убить» также другого «зайца» и, тем самым, уйти от проблемы зависимости электромагнитной массы от структуры. Если считать, что радиус заряда стремится к нулю, структура электромагнитной массы не должна была бы сказываться на самой электромагнитной массе (проблема точечного заряда). И здесь возникла новая проблема: электромагнитная масса точечного заряда обращается в бесконечность.

Правильная идея решения не нашла корректного решения. Фактически мы сталкиваемся с несколькими «массами», имеющими различные свойства: стандартная «механическая» масса, «электромагнитная» масса, масса «неэлектромагнитного» происхождения, к которым необходимо добавить, «продольную» и «поперечную» массы, введенные Эйнштейном («Массовый Ералаш»).

Итак, в основе проблемы электромагнитной массы лежит гносеологическая ошибка, т.е. ошибочное мнение, что поля электромагнитной волны и поля заряда суть одно и то же. Отсюда неправомерное использование вектора Пойнтинга за пределами его применимости, т.е. применение этого вектора к полям заряда.

2. Решение проблемы электромагнитной массы

Теорема Умова произвела большое впечатление на современников. Однако после опубликования Пойнтингом своего закона сохранения о теореме Умова «благополучно» забыли. В западных учебниках вы не встретите имен Н.А. Умова, П.Н. Лебедева (экспериментально обнаружившего давление света, 1899 г.), Ф.Г. Столетова (открывшего фотоэффект, 1889 г.) и многих других русских ученых. В СССР с целью сохранения приоритета Умова закон, сформулированный Пойнтингом, стал именоваться законом сохранения Умова – Пойнтинга.

Справедливости ради следует заметить, что законы Умова и Пойнтинга, сходные по форме, отражают различные явления в физике. Каждый из них имеет свою ценность.

Закон Умова описывает конвективный перенос энергии. Как любому движущемуся телу соответствует импульс, так и движущейся среде соответствует плотность потока энергии, связанная с импульсом. Закон Пойнтинга не связан с движением среды. Вектор Пойнтинга описывает плотность потока электромагнитной волны, которая после излучения распространяется в пространстве со скоростью света. Каждый закон имеет свои границы применимости, и использование закона за пределами границ применимости ведет к ошибкам.

Решение проблемы электромагнитной массы было получено в 1974 г. [4], но тогда это решение было отклонено из-за того, что авторы не представили «релятивистский» вариант доказательства.

Суть решения проблемы электромагнитной массы в следующем. Было доказано, что закон сохранения Умова справедлив для поля заряда, описываемого уравнениям Пуассона. «Релятивистский» результат был найден позже [5].

Итак, плотность потока Умова для поля заряда равна [5], [6]:

                                                                                   (2.1)

Эта плотность потока соответствует представлениям классической механики Ньютона. Более того, был установлен закон баланса кинетической энергии поля заряда. В этом законе установлено, что кинетическая энергия поля заряда равна.

Ek = mev2/2

Сущность этого закона можно проиллюстрировать примером. Вокруг проводника с током возникает магнитное поле. Если ток увеличивается, во всем пространстве, окружающем проводник, возникает поток энергии, направленный от проводника. Этот поток увеличивает магнитное поле и энергию этого поля. Если же ток уменьшается, то возникает поток, направленный к проводнику с током. Поток стремится поддержать ток в проводнике за счет уменьшения магнитного поля, окружающего проводник.

Все классические соотношения, справедливые для механики Ньютона, имеют место для электромагнитной массы.

Pe = mev; E = Ep + Ek = me(c2 + v2 / 2)                                                                            (2.2)

где: Ep и Ek потенциальная и кинетическая энергии, соответственно.

Соотношения (2.2) не зависят от структуры заряда.

Отсюда следует важный вывод: какую бы природу не имела инерциальная масса, она будет всегда иметь стандартные свойства обычной инерциальной массы.

3. Классификация физических законов

Прежде, чем перейти к описанию взаимодействия зарядов, токов и т.д., мы должны разобраться с понятием «взаимодействие» и познакомиться с классификацией физических законов. Понятие «взаимодействие» играет в физике фундаментальную роль. Мы не сможем обнаружить объект до тех пор, пока он не взаимодействует с каким-либо другим объектом. В Большой советской энциклопедии можно прочесть:

«Было доказано, что взаимодействие электрически заряженных частиц осуществляется не мгновенно и перемещение одной заряженной частицы приводит к изменению сил, действующих на другие частицы, не в тот же момент времени, а лишь спустя конечное время. В пространстве между частицами происходит некоторый процесс, который распространяется с конечной скоростью. Соответственно существует «посредник», осуществляющий взаимодействие между заряженными частицами. Этот посредник был назван электромагнитной волной»

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: решебник по геометрии, атанасян решебник.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата