Подвижки зарядовых разбалансов при распространении радиоволн.

Уравнения Максвелла особенно знамениты тем, что дают решение в виде электромагнитных волн. Хорошо известно, что в этом решении имеется фундаментальная несуразность, а именно, синфазность колебаний электрической и магнитной компонент при распространении волны (см., например, [К2]). По логике же её распространения, энергия электрической компоненты должна превращаться в энергию магнитной компоненты, и обратно, поэтому колебания этих компонент должны иметь разность фаз в p/2 – что, кстати, подтверждается измерениями вблизи источников радиоволн.

Закрывая глаза на подобные «мелочи», теоретики полагают, что радиоволны – это колебания электромагнитного поля, которые распространяются «в пустоте» со скоростью света, и которым вещество, попадающееся им на пути, лишь мешает свободно двигаться.

Критику концепции электромагнитного поля мы уже излагали выше (3.11, 4.1) – по мере развития теории этого поля, в ней лишь разрастался клубок вопиющих противоречий, которые по многочисленности и остроте далеко превзошли тех, которых хватило, чтобы отказаться от концепции эфира. Отправным же пунктом наших представлений является то, что физической реальностью является только вещество (1.1) – обладающее разнообразными формами энергии.

Поэтому и при распространении радиоволн в газовой диэлектрической среде, вся физика процесса, как мы полагаем, происходит исключительно на веществе. Об этом свидетельствует определяющая роль вещества диэлектрической среды при распространении в ней радиоволн – например, такие явления как дисперсия, а также различные нелинейные эффекты. Эту определяющую роль диэлектрической среды пытаются объяснить в рамках традиционного подхода (см., например, [Х1]), переходя от случая статического поля, индуцирующего дипольные моменты молекул, к случаю переменного поля – и делают вывод о том, что, при распространении радиоволны, в диэлектрической среде распространяется соответствующая волна электрической поляризации.

Однако, несостоятельность концепции индуцирования электрических диполей в статическом случае мы уже постарались показать выше (7.3). В динамическом случае ситуация ещё больше ухудшается тем, что газовая диэлектрическая среда могла бы давать адекватный отклик – через колебания индуцированных дипольных моментов, а также через колебания ориентации полярных молекул – лишь для радиоволн с частотами, заметно превышающими среднюю частоту столкновений молекул. Выходит, что диэлектрическая газовая среда имела бы двойной порог отклика на радиоволну – как по уровню своих тепловых шумов, так и по частоте – ведя себя как вакуум для слабых и низкочастотных радиоволн. Но ничего подобного на опыте не наблюдается. Значит, концепция распространения радиоволны как волны электрической поляризации в диэлектрической среде, увы, является ошибочной [Г1].

Но если радиоволна не является волной электрической поляризации в среде – то чем же она является?

Мы полагаем, что распространение электромагнитной волны в газообразной диэлектрической среде является последовательностью откликов электрических зарядов в среде на динамику зарядов в источнике – только заряды в среде, о которых идёт речь, являются не свободными, а индуцированными через зарядовые разбалансы (7.1). Нейтральный атом, оказавшийся вблизи уединённого наэлектризованного кусочка янтаря, не способен давать отклик на этот избыточный отрицательный заряд так, как и свободные заряженные частицы – которые приобретали бы ускорение. Но атом способен давать отклик иным способом – через индуцирование зарядового разбаланса. Результирующий эффективный заряд у атома имел бы знак, противоположный знаку заряда кусочка янтаря, и величину тем большую, чем больше заряд кусочка янтаря, и чем ближе к нему находится атом.

А что происходило бы, если «источник», индуцирующий зарядовые разбалансы в атомах окружающей среды, изменял бы свой заряд? Представим идеализированную ситуацию – уединённый шарик, заряд которого изменялся бы из «плюса» в «минус» по гармоническому закону на некоторой радиочастоте. Пусть этот шарик был бы окружён атомами однородной газообразной среды, которые – опять же, в идеализированной ситуации – не находились бы в тепловом движении. Изменяющийся во времени заряд шарика индуцировал бы соответствующие изменения зарядовых разбалансов в атомах окружающей среды – которые устанавливались бы с запаздыванием, соответствующим скорости света (5.3). В итоге, пока генератор знакопеременного заряда не прекращал бы работу, от него расходилась бы сферическая волна знакопеременных зарядовых разбалансов в среде – т.е., в нашем понимании, сферическая радиоволна. Эта волна отнюдь не являлась бы поперечной, поскольку никаких подвижек, ортогональных волновому вектору, в ней не было бы. И, действительно, поперечная сферическая волна принципиально невозможна – ибо поперечные подвижки не могут быть беспроблемно согласованы на полном сферическом волновом фронте.

Нам, конечно, возразят, что настоящие радиоволны являются как раз поперечными, и укажут на феномен поляризации радиоволн – на основании которого принято делать вывод об их поперечности. Этот феномен, на наш взгляд, обусловлен тем, что реальные генераторы радиоволн принципиально отличаются от рассмотренного выше уединённого шарика со знакопеременным зарядом. Ведь генерация радиоволн не обходится без электрических токов. Так, в реальной излучающей антенне в виде вертикального штыря, генератор гоняет туда-сюда электрические заряды. Пусть, например, сейчас сгусток электронов в антенне движется вверх. У атомов реальной окружающей газовой среды есть два способа откликаться на эту подвижку электричества – противодействуя ей (5.3). Во-первых, в соседних к антенне атомах среды могут последовательно продуцироваться положительные зарядовые разбалансы, так что сгусток положительного электричества будет двигаться вверх и сопровождать сгусток электронов в антенне. Во-вторых, если в тех соседних к антенне атомах газовой среды, которые, из-за теплового движения, сейчас тоже движутся вверх, будут проиндуцированы положительные зарядовые разбалансы, то отклики этих атомов будут противодействовать току в антенне – как и отклики движущихся вниз атомов, в которых будут проиндуцированы отрицательные зарядовые разбалансы. Оба названных способа дают вертикальные подвижки электричества в соседней к антенне области среды – которые, в свою очередь, должны индуцировать вертикальные подвижки электричества в следующем слое пространства, и так далее. Эти вертикальные подвижки электричества, добежав по среде до приёмной антенны, могут проиндуцировать в ней подвижки свободных электронов – если эта антенна тоже ориентирована вертикально. Если же приёмная антенна ориентирована поперёк добежавших до неё подвижек электричества, то отклика в виде подвижек свободных электронов – не будет. Это – простейшая иллюстрация того, чем, на наш взгляд, является феномен поляризации радиоволн. Какой бы изощрённой она ни наблюдалась, это отнюдь не доказывает ни поперечности радиоволн, ни того, что, при своём распространении, они имеют самостоятельную физическую сущность, несводимую к процессам в веществе. Поэтому феномен поляризации радиоволн нисколько не бросает тень на нашу модель, согласно которой радиоволны – на физическом уровне реальности – являются последовательностями подвижек зарядовых разбалансов. Подчеркнём, что сами зарядовые разбалансы безынерционны, и их продуцирование тоже безынерционно – а для подвижек зарядовых разбалансов, благодаря которым распространяется радиоволна, либо вовсе не используются подвижки атомов (в первом способе отклика), либо используются готовые тепловые движения атомов среды (во втором варианте отклика). Поэтому волна подвижек зарядовых разбалансов не должна иметь вышеупомянутые мощностной и частотный пороги отклика среды – которые должна иметь волна электрической поляризации. Поскольку на практике этих порогов нет, наша модель выглядит предпочтительнее.

Мы не усматриваем принципиальных трудностей для того, чтобы на основе этой модели объяснить огромный пласт физических явлений, происходящих при распространении радиоволн – причём, не только в чисто диэлектрических средах, но и в частично ионизованных, например, в ионосфере. При этом следует иметь в виду, что подвижки зарядовых разбалансов, происходящие при распространении радиоволны, производят те же самые эффекты, что и подвижки «обычных» электрических зарядов – и поэтому к подвижкам зарядовых разбалансов весьма удачно подходит известный термин «токи смещения». Как можно видеть, механизм взаимодействия радиоволны со свободными электрическими зарядами мы сводим к механизму взаимодействия зарядов – разбалансных и «обычных».

Следует добавить, что при распространении радиоволны, как волны подвижек зарядовых разбалансов, не происходит переноса энергии в пространстве – а происходят всего лишь перераспределения различных форм энергии у частиц вещества. В это трудно поверить, ибо сильна иллюзия того, что заряды в окружающем антенну пространстве начинают бегать оттого, что антенна излучает энергию, которую даёт ей генератор, который, в свою очередь, берёт её из энергосети, причём – что для некоторых особенно убедительно – за эти киловатт-часы приходится платить. На наш же взгляд, в физических процессах, не связанных с переносом вещества, могут происходить лишь локальные перераспределения энергии, но никак не её перенос. Так происходит и при квантовых «перебросах» энергии (4.12), и при распространении радиоволны. Как мы постарались показать выше, подвижки зарядовых разбалансов в окружающей антенну среде происходят отнюдь не на излучённой антенной энергии. Аналогично, и свободные заряженные частицы, реагируя на подвижки зарядовых разбалансов, обходятся собственными энергетическими запасами – в их кинетическую энергию превращается часть их собственной энергии, т.е. часть их массы (1.5).