Третий источник - ошибка Максвелла

А) Борьба концепций дально действия и близко действия.

Гениальная ошибка Максвелла требует специального анализа, который был дан в нескольких работах [3], [4]. Здесь мы кратко изложим историю и суть ошибки.

Первый этап. Корпускулярно-волновой дуализм является идеологической основой современной квантовой физики. По этой причине важно еще раз напомнить историю возникновения корпускулярно-волнового дуализма. Она начинается еще в 18 веке. Законы классической механики Ньютона опирались на мгновенное действие на расстоянии. Свет «не очень хотел» вписываться в его механику. Решающую роль тогда сыграл авторитет Ньютона. Его мнение о том, что свет есть поток корпускул, долгое время считалось главным аргументом в пользу корпускулярной теории.

Начало коренным изменениям в представлениях о природе света было положено Томасом Юнгом. Теория интерференции Юнга прекрасно объясняла ряд оптических явлений. Но позиции сторонников корпускулярной теории были еще сильны, поскольку ее математическая основа теории Юнга была слаба. Преодолеть трудности теории помогли работы Френеля

С материалистической позиции теория Ньютона описывала движение материальных частиц и имела опытное подтверждение. Однако с корпускулярным подходом для объяснения световых явлений было «не все гладко». В то же время подход Юнга и Френеля прекрасно объяснял световые явления, но «давал осечку» при описании материальных частиц. Борьба шла, как говорят, «не на жизнь, а на смерть».

Комментарий. Если бы спорящие отказались от философии Конта и умело применили диалектику, они легко разрешили бы это противоречие. Им просто нужно было бы разграничить между собой разделы науки, описываемые мгновенным действием на расстоянии, и разделы, описываемые волновыми процессами. В этом случае каждая теория имела бы свою область применения, которая не пересекалась с областью применения другой теории. Таким образом, все противоречия были бы устранены!  Увы! Физики, опираясь на контовский позитивизм, ценили выше всего свое мнение («свобода!») и игнорировали диалектику. Они, как упрямые бараны «тянули одеяло на себя».

Второй этап. В 1873 г. вышел капитальный труд Максвелла. В нем Максвелл обобщил результаты исследований Фарадея и записал систему уравнений для электромагнитных полей. Из уравнений Максвелла следовало, что все электромагнитные поля являются волновыми, т.е. запаздывающими. Эти поля распространяются со скоростью света в вакууме. Максвелловский результат рассматривался как поддержка концепции близко действия.

Полную уверенность в победе своей точки зрения сторонники близкодействия получили после исследований Генриха Герца по экспериментальному обнаружению электромагнитных волн. Далее на основании поверхностного анализа уравнений Максвелла в калибровке Лоренца ученые сделали заключение о том, что все без исключения поля имеют волновой характер и мгновенного действия на расстоянии в природе не существует.

Развитие техники эксперимента дало ряд новых результатов, которые ученые того времени не могли объяснить, опираясь на классические теории. Как следствие, появилось устойчивое мнение, что вся классическая механика, например механика Ньютона, строго говоря, не является «научной теорией». Критики утверждали, что классические теории «устарели» и их можно рассматривать, как приближенное описание физических явлений. Молодые ученые к началу ХХ столетия выработали устойчивое мнение о состоянии физики и путях ее развития. Не владея теорией познания и игнорируя кумулятивный характер развития науки, они сделали скоропалительные выводы.

Классические теории устарели. Их можно, в лучшем случае, рассматривать, как приближенные теорию

Причиной «непригодности» классических теорий явилось мгновенное действие на расстоянии. Следовательно, мгновенное действие должно быть исключено из научных теорий. Эти выводы оказались фатальной ошибкой.

Итоги к началу ХХ века.  Классическая электродинамика пополнилась к этому времени новыми теоретическими и экспериментальными результатами. Дж.Дж. Томсон (1897) открыл электрон и дал формулу электромагнитной массы заряда. Он высказал идею об электромагнитной природе вещества. В тот период перед учеными стояли три главные задачи:

Необходимо было решить проблему электромагнитной массы.

Необходимо было найти решение проблемы излучения волны зарядами.

Необходимо было дать строгое объяснение магнитным явлениям.

Именно здесь сказалась ограниченность подхода с позиции близкодействия. Ни одна из этих проблем так и не была решена. Позитивистами было решение создать на «пустом месте» новую физику.

 

 

Б) Анализ ошибки Максвелла с позиции материалистической теории познания.

Почему мы вдруг начали искать ошибки уравнениях хорошо экспериментально проверенной электродинамики Максвелла? Почему мы вновь хотим вернуть физике мгновенное действие на расстоянии? Ответ прост. Взгляните на современную технику. Станки, двигатели, самолеты, корабли…. – все это опирается на классические теории, фундамент которых заложил Ньютон. Эти громадные практические результаты деятельности составляют часть базиса современного знания, непротиворечивое описание которого служит теоретической основой современной техники. Так почему мы должны отказываться от этого базиса? В угоду чему мы должны отказываться? Отказаться только из-за того, что несколько агрессивных позитивистов не смогла найти верный путь к научной истине?

Концепция «обругивания» классических теорий может опираться только на игнорирование исторической человеческой практики. Итак, вернемся к уравнениям Максвелла. Максвелл ввел ток смещения, обусловленный изменением электрического поля зарядов во времени. Это было гениальное решение. Но была одна тонкость. Электрическое поле складывается из двух полей: кулоновского поля заряда и фарадеевского индукционного электрического поля. Максвелл сделал гениальную ошибку. Он вместо кулоновского поля использовал сумму двух упомянутых полей [], [].

В результате, уравнения стали «волновыми» по форме. Эта внешняя форма уравнений послужила основой для отрицания мгновенного действия. Как показал анализ, вывод о волновой природе вещества оказался ошибочным. Мгновенное действие на расстоянии сохранилось в уравнениях Максвелла (в скрытой форме). Этого не поняли ни Максвелл, ни его коллеги.

Открытие этого факта позволило:

Решить проблему электромагнитной массы и показать, что электромагнитная масса обладает всеми признаками обычной инерциальной массы.

Доказать законы сохранения Умова и Ленца для полей зарядов.

Дать корректное объяснение магнитным явлениям.

Показать, что квазистатическая электродинамика «полностью вписывается» в рамки классической механики Ньютона.

Однако, решения проблемы излучения пока не получено.

Итак, материалистическая теория познания помогла решить одну из важных проблем физики. Но это не все выводы, следующие из анализа.

Сопоставим свойства полей зарядов и электромагнитных волн.

 

Поля заряда с мгновенным дальнодействием (квазистатичесая ветвь электродинамикии):

Поля Е и Н заряда всегда «привязаны» к заряду и не могут существовать без заряда.

Магнитное поле заряда зависит от скорости перемещения заряда v. Если заряд покоится, магнитное поле равно нулю.

Электрическое поле заряда обладает инерциальными свойствами, т.е. имеется электромагнитная масса (масса покоя), импульс и кинетическая энергия.

Скорость перемещения полей заряда всегда равна скорости движения заряда и может быть равна нулю

Связь между электромагнитной массой, электромагнитным импульсом описывается законом Умова.

Поля электромагнитных волн (волновая ветвь электродинамики):

После излучения волна распространяется и ее поля Е и Н уже не зависит от источника излучения.

Магнитное поле волны всегда жестко связано с электрическим полем. Эти поля не могут существовать раздельно.

Плотности энергии электромагнитной волны нельзя поставить в соответствие плотность инерциальной массы. Плотность массы покоя электромагнитной волны всегда равна нулю.

Скорость перемещения электромагнитной волны в свободном пространстве постоянна и всегда равна скорости света с.

Связь между плотностью энергии и плотностью импульса электромагнитной волны определяется законом сохранения Пойнтинга.

Из сравнения свойств полей следует, что корпускулярно-волновой дуализм это фантазия. Поля заряда и поля электромагнитных волн имеют совершенно разные свойства.

 

ССЫЛКИ

В.А. Кулигин. Крах ОТО из-за ошибки геометров. http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001g/00164036.htm

В.А. Кулигин  По ошибкам теоретиков и корпускулярно-волновому дуализму http://www.trinitas.ru/rus/doc/0001/005d/00012454.htm

В.А. Кулигин. Гениальная ошибка Максвелла и реабилитация классических теорий. http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001h/00164521.htm

В.А. Кулигин, М.В. Корнева, Г.А. Кулигина. «Механические» основы уравнений Максвелла. http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001f/00163788.htm