Ηλεκτρικό ρεύμα ως σπειροειδής κίνηση του αιθέρα

2024 Συγγραφέας: Seth Attwood | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-16 16:02

Η επίλυση προβλημάτων ηλεκτρικής ασφάλειας με βάση μόνο ηλεκτρονικά (κλασικά και κβαντικά) μοντέλα ηλεκτρικού ρεύματος φαίνεται να είναι ανεπαρκής, έστω και μόνο λόγω ενός τόσο γνωστού γεγονότος της ιστορίας της ανάπτυξης της ηλεκτροτεχνικής που ολόκληρος ο κόσμος ηλεκτρικός Η βιομηχανία δημιουργήθηκε πολλά χρόνια πριν εμφανιστεί οποιαδήποτε αναφορά για ηλεκτρόνια.

Βασικά, η πρακτική ηλεκτρική μηχανική δεν έχει αλλάξει μέχρι τώρα, αλλά παραμένει στο επίπεδο των προηγμένων εξελίξεων του 19ου αιώνα.

Ως εκ τούτου, είναι προφανές ότι είναι απαραίτητο να επιστρέψουμε στις απαρχές της ανάπτυξης της ηλεκτρολογικής βιομηχανίας για να προσδιορίσουμε τη δυνατότητα εφαρμογής στις συνθήκες μας της μεθοδολογικής βάσης γνώσεων που αποτέλεσε τη βάση της σύγχρονης ηλεκτρικής μηχανικής.

Τα θεωρητικά θεμέλια της σύγχρονης ηλεκτρικής μηχανικής αναπτύχθηκαν από τους Faraday και Maxwell, τα έργα των οποίων σχετίζονται στενά με τα έργα των Ohm, Joule, Kirchhoff και άλλων διακεκριμένων επιστημόνων του 19ου αιώνα. Για ολόκληρη τη φυσική εκείνης της περιόδου, η ύπαρξη του παγκόσμιου περιβάλλοντος ήταν γενικά αναγνωρισμένη - ο αιθέρας που γέμιζε ολόκληρο τον παγκόσμιο χώρο [3, 6].

Χωρίς να υπεισέλθουμε στις λεπτομέρειες των διαφόρων θεωριών του αιθέρα του 19ου και των προηγούμενων αιώνων, σημειώνουμε ότι μια έντονα αρνητική στάση απέναντι στο υποδεικνυόμενο παγκόσμιο περιβάλλον στη θεωρητική φυσική προέκυψε αμέσως μετά την εμφάνιση στις αρχές του 20ού αιώνα των έργων του Αϊνστάιν για το θεωρία της σχετικότητας, που έπαιξε μοιραίος ρόλος στην ανάπτυξη της επιστήμης [I]:

Στο έργο του "The Principle of Relativity and Its Consequences" (1910), ο Αϊνστάιν, αναλύοντας τα αποτελέσματα του πειράματος του Fizeau, καταλήγει στο συμπέρασμα ότι η μερική συμπαρασυρμό του φωτός από ένα κινούμενο ρευστό απορρίπτει την υπόθεση της πλήρους μεταφοράς του αιθέρα και δύο πιθανοτήτων. παραμένει:

1. ο αιθέρας είναι εντελώς ακίνητος, δηλ. δεν συμμετέχει στην κίνηση της ύλης.
2. ο αιθέρας παρασύρεται από την κινούμενη ύλη, αλλά κινείται με ταχύτητα διαφορετική από την ταχύτητα της ύλης.

Η ανάπτυξη της δεύτερης υπόθεσης απαιτεί την εισαγωγή οποιωνδήποτε υποθέσεων σχετικά με τη σύνδεση μεταξύ του αιθέρα και της κινούμενης ύλης. Η πρώτη δυνατότητα είναι πολύ απλή και για την ανάπτυξή της στη βάση της θεωρίας του Maxwell δεν απαιτείται καμία πρόσθετη υπόθεση, η οποία θα μπορούσε να κάνει τα θεμέλια της θεωρίας πιο περίπλοκα.

Επισημαίνοντας περαιτέρω ότι η θεωρία του Lorentz για έναν ακίνητο αιθέρα δεν επιβεβαιώθηκε από τα αποτελέσματα του πειράματος του Michelson και, ως εκ τούτου, υπάρχει μια αντίφαση, ο Einstein δηλώνει: «… δεν μπορείτε να δημιουργήσετε μια ικανοποιητική θεωρία χωρίς να εγκαταλείψετε την ύπαρξη κάποιου μέσου που γεμίζει όλα χώρος."

Από τα παραπάνω, είναι σαφές ότι ο Αϊνστάιν, για χάρη της «απλότητας» της θεωρίας, θεώρησε δυνατό να εγκαταλείψει τη φυσική εξήγηση του γεγονότος της αντίφασης των συμπερασμάτων που προέκυψαν από αυτά τα δύο πειράματα. Η δεύτερη πιθανότητα, που σημείωσε ο Αϊνστάιν, δεν αναπτύχθηκε ποτέ από κανέναν από τους διάσημους φυσικούς, αν και αυτή ακριβώς η πιθανότητα δεν απαιτεί απόρριψη του μέσου - αιθέρα.

Ας εξετάσουμε τι έδωσε η υποδεικνυόμενη «απλούστευση» του Αϊνστάιν για την ηλεκτρική μηχανική, και ειδικότερα, για τη θεωρία του ηλεκτρικού ρεύματος.

Αναγνωρίζεται επίσημα ότι η κλασική ηλεκτρονική θεωρία ήταν ένα από τα προπαρασκευαστικά στάδια για τη δημιουργία της θεωρίας της σχετικότητας. Αυτή η θεωρία, που εμφανίστηκε, όπως και η θεωρία του Αϊνστάιν στις αρχές του 19ου αιώνα, μελετά την κίνηση και την αλληλεπίδραση διακριτών ηλεκτρικών φορτίων.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το μοντέλο του ηλεκτρικού ρεύματος με τη μορφή αερίου ηλεκτρονίου, στο οποίο βυθίζονται τα θετικά ιόντα του κρυσταλλικού πλέγματος του αγωγού, εξακολουθεί να είναι το κύριο στη διδασκαλία των βασικών στοιχείων της ηλεκτρολογίας τόσο στο σχολείο όσο και στο πανεπιστήμιο. προγράμματα.

Πόσο ρεαλιστική αποδείχθηκε η απλοποίηση από την εισαγωγή ενός διακριτού ηλεκτρικού φορτίου στην κυκλοφορία (με την επιφύλαξη της απόρριψης του παγκόσμιου περιβάλλοντος - αιθέρα), μπορεί να κριθεί από τα σχολικά βιβλία για τις φυσικές ειδικότητες των πανεπιστημίων, για παράδειγμα [6]:

" Ηλεκτρόνιο. Ένα ηλεκτρόνιο είναι ένας υλικός φορέας ενός στοιχειώδους αρνητικού φορτίου. Συνήθως θεωρείται ότι το ηλεκτρόνιο είναι ένα σωματίδιο χωρίς δομή, δηλ. ολόκληρο το ηλεκτρικό φορτίο ενός ηλεκτρονίου συγκεντρώνεται σε ένα σημείο.

Αυτή η ιδέα είναι εσωτερικά αντιφατική, αφού η ενέργεια του ηλεκτρικού πεδίου που δημιουργείται από ένα σημειακό φορτίο είναι άπειρη και, επομένως, η αδρανής μάζα ενός σημειακού φορτίου πρέπει να είναι άπειρη, κάτι που έρχεται σε αντίθεση με το πείραμα, αφού ένα ηλεκτρόνιο έχει πεπερασμένη μάζα.

Ωστόσο, αυτή η αντίφαση πρέπει να συμβιβαστεί λόγω της απουσίας μιας πιο ικανοποιητικής και λιγότερο αντιφατικής άποψης για τη δομή (ή την έλλειψη δομής) του ηλεκτρονίου. Η δυσκολία μιας άπειρης αυτομάζας ξεπερνιέται με επιτυχία κατά τον υπολογισμό διαφόρων επιπτώσεων χρησιμοποιώντας επανακανονικοποίηση μάζας, η ουσία της οποίας είναι η εξής.

Ας απαιτείται να υπολογιστεί κάποιο αποτέλεσμα και ο υπολογισμός περιλαμβάνει μια άπειρη αυτομάζα. Η τιμή που προκύπτει ως αποτέλεσμα ενός τέτοιου υπολογισμού είναι άπειρη και, επομένως, στερείται άμεσου φυσικού νοήματος.

Για να ληφθεί ένα λογικό αποτέλεσμα, πραγματοποιείται ένας άλλος υπολογισμός, στον οποίο υπάρχουν όλοι οι παράγοντες, με εξαίρεση τους παράγοντες του υπό εξέταση φαινομένου. Ο τελευταίος υπολογισμός περιλαμβάνει επίσης μια άπειρη αυτομάζα και οδηγεί σε ένα άπειρο αποτέλεσμα.

Η αφαίρεση από το πρώτο άπειρο αποτέλεσμα του δεύτερου οδηγεί σε αμοιβαία ακύρωση άπειρων ποσοτήτων που σχετίζονται με τη δική του μάζα και η υπόλοιπη ποσότητα είναι πεπερασμένη. Χαρακτηρίζει το υπό εξέταση φαινόμενο.

Με αυτόν τον τρόπο, είναι δυνατό να απαλλαγούμε από την άπειρη αυτομάζα και να αποκτήσουμε φυσικά λογικά αποτελέσματα, τα οποία επιβεβαιώνονται με πείραμα. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται, για παράδειγμα, κατά τον υπολογισμό της ενέργειας ενός ηλεκτρικού πεδίου.

Με άλλα λόγια, η σύγχρονη θεωρητική φυσική προτείνει να μην υποβληθεί το ίδιο το μοντέλο σε κριτική ανάλυση εάν το αποτέλεσμα του υπολογισμού του καταλήξει σε μια τιμή χωρίς άμεσο φυσικό νόημα, αλλά αφού γίνει ένας επαναλαμβανόμενος υπολογισμός, αφού ληφθεί μια νέα τιμή, η οποία επίσης στερείται άμεσης φυσικής σημασίας, ακυρώνοντας αμοιβαία αυτές τις άβολες τιμές, για να ληφθούν φυσικά λογικά αποτελέσματα που επιβεβαιώνονται με πείραμα.

Όπως σημειώθηκε στο [6], η κλασική θεωρία της ηλεκτρικής αγωγιμότητας είναι πολύ σαφής και δίνει τη σωστή εξάρτηση της πυκνότητας ρεύματος και της ποσότητας θερμότητας που απελευθερώνεται από την ένταση του πεδίου. Ωστόσο, δεν οδηγεί σε σωστά ποσοτικά αποτελέσματα. Οι κύριες αποκλίσεις μεταξύ θεωρίας και πειράματος είναι οι εξής.

Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, η τιμή της ηλεκτρικής αγωγιμότητας είναι ευθέως ανάλογη με το γινόμενο του τετραγώνου του φορτίου ηλεκτρονίων από τη συγκέντρωση των ηλεκτρονίων και από τη μέση ελεύθερη διαδρομή των ηλεκτρονίων μεταξύ των συγκρούσεων και αντιστρόφως ανάλογη με το διπλό γινόμενο της μάζας των ηλεκτρονίων. από τη μέση ταχύτητά του. Αλλά:

1) για να ληφθούν οι σωστές τιμές της ηλεκτρικής αγωγιμότητας με αυτόν τον τρόπο, είναι απαραίτητο να ληφθεί η τιμή της μέσης ελεύθερης διαδρομής μεταξύ των συγκρούσεων χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από τις διατομικές αποστάσεις στον αγωγό. Είναι δύσκολο να κατανοήσουμε τη δυνατότητα τέτοιων μεγάλων ελεύθερων διαδρομών στο πλαίσιο των κλασικών εννοιών.

2) ένα πείραμα για την εξάρτηση της αγωγιμότητας από τη θερμοκρασία οδηγεί σε αντιστρόφως ανάλογη εξάρτηση αυτών των μεγεθών.

Όμως, σύμφωνα με την κινητική θεωρία των αερίων, η μέση ταχύτητα ενός ηλεκτρονίου πρέπει να είναι ευθέως ανάλογη με την τετραγωνική ρίζα της θερμοκρασίας, αλλά είναι αδύνατο να παραδεχτούμε μια αντιστρόφως ανάλογη εξάρτηση της μέσης μέσης ελεύθερης διαδρομής μεταξύ των συγκρούσεων στην τετραγωνική ρίζα της θερμοκρασίας στην κλασική εικόνα της αλληλεπίδρασης.

3) σύμφωνα με το θεώρημα για την ισοκατανομή της ενέργειας στους βαθμούς ελευθερίας, θα πρέπει να περιμένει κανείς από τα ελεύθερα ηλεκτρόνια μια πολύ μεγάλη συμβολή στη θερμοχωρητικότητα των αγωγών, η οποία δεν παρατηρείται πειραματικά.

Έτσι, οι παρουσιαζόμενες διατάξεις της επίσημης εκπαιδευτικής έκδοσης παρέχουν ήδη μια βάση για μια κριτική ανάλυση της ίδιας της διατύπωσης της θεώρησης του ηλεκτρικού ρεύματος ως κίνησης και αλληλεπίδρασης ακριβώς διακριτών ηλεκτρικών φορτίων, υπό την προϋπόθεση ότι το παγκόσμιο περιβάλλον - ο αιθέρας - εγκαταλειφθεί.

Όμως, όπως ήδη σημειώθηκε, αυτό το μοντέλο εξακολουθεί να είναι το κύριο σε σχολικά και πανεπιστημιακά εκπαιδευτικά προγράμματα. Προκειμένου να τεκμηριωθεί με κάποιο τρόπο η βιωσιμότητα του μοντέλου ηλεκτρονικού ρεύματος, οι θεωρητικοί φυσικοί πρότειναν μια κβαντική ερμηνεία της ηλεκτρικής αγωγιμότητας [6]:

«Μόνο η κβαντική θεωρία κατέστησε δυνατό να ξεπεραστούν οι υποδεικνυόμενες δυσκολίες των κλασικών εννοιών. Η κβαντική θεωρία λαμβάνει υπόψη τις κυματικές ιδιότητες των μικροσωματιδίων. Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό της κυματικής κίνησης είναι η ικανότητα των κυμάτων να κάμπτονται γύρω από εμπόδια λόγω περίθλασης.

Ως αποτέλεσμα αυτού, κατά την κίνησή τους, τα ηλεκτρόνια φαίνεται να κάμπτονται γύρω από τα άτομα χωρίς συγκρούσεις και οι ελεύθερες διαδρομές τους μπορεί να είναι πολύ μεγάλες. Λόγω του γεγονότος ότι τα ηλεκτρόνια υπακούουν στις στατιστικές Fermi - Dirac, μόνο ένα μικρό κλάσμα ηλεκτρονίων κοντά στο επίπεδο Fermi μπορεί να συμμετάσχει στο σχηματισμό της ηλεκτρονικής θερμοχωρητικότητας.

Επομένως, η ηλεκτρονική θερμοχωρητικότητα του αγωγού είναι εντελώς αμελητέα. Η λύση του κβαντομηχανικού προβλήματος της κίνησης ενός ηλεκτρονίου σε έναν μεταλλικό αγωγό οδηγεί σε αντιστρόφως ανάλογη εξάρτηση της ειδικής ηλεκτρικής αγωγιμότητας από τη θερμοκρασία, όπως στην πραγματικότητα παρατηρείται.

Έτσι, μια συνεπής ποσοτική θεωρία της ηλεκτρικής αγωγιμότητας χτίστηκε μόνο στο πλαίσιο της κβαντικής μηχανικής.

Εάν παραδεχτούμε τη νομιμότητα της τελευταίας δήλωσης, τότε θα πρέπει να αναγνωρίσουμε την αξιοζήλευτη διαίσθηση των επιστημόνων του 19ου αιώνα, οι οποίοι, μη οπλισμένοι με μια τέλεια κβαντική θεωρία ηλεκτρικής αγωγιμότητας, κατάφεραν να δημιουργήσουν τα θεμέλια της ηλεκτροτεχνικής, τα οποία δεν είναι ριζικά ξεπερασμένο σήμερα.

Αλλά την ίδια στιγμή, όπως πριν από εκατό χρόνια, πολλά ερωτήματα παρέμειναν άλυτα (για να μην αναφέρουμε εκείνα που συσσωρεύτηκαν τον 20ο αιώνα).

Και ακόμη και η θεωρία των κβαντών δεν δίνει σαφείς απαντήσεις σε τουλάχιστον μερικές από αυτές, για παράδειγμα:

1. Πώς ρέει το ρεύμα: πάνω από την επιφάνεια ή σε ολόκληρη τη διατομή του αγωγού;
2. Γιατί τα ηλεκτρόνια βρίσκονται στα μέταλλα και τα ιόντα στους ηλεκτρολύτες; Γιατί δεν υπάρχει ένα ενιαίο μοντέλο ηλεκτρικού ρεύματος για μέταλλα και υγρά, και δεν είναι τα επί του παρόντος αποδεκτά μοντέλα μόνο συνέπεια μιας βαθύτερης κοινής διαδικασίας για όλη την τοπική κίνηση της ύλης, που ονομάζεται «ηλεκτρισμός»;
3. Ποιος είναι ο μηχανισμός εκδήλωσης του μαγνητικού πεδίου, το οποίο εκφράζεται στον κάθετο προσανατολισμό της ευαίσθητης μαγνητικής βελόνας σε σχέση με τον αγωγό με ρεύμα;
4. Υπάρχει κάποιο μοντέλο ηλεκτρικού ρεύματος, διαφορετικό από το επί του παρόντος αποδεκτό μοντέλο κίνησης των «ελεύθερων ηλεκτρονίων», που εξηγεί τη στενή συσχέτιση θερμικής και ηλεκτρικής αγωγιμότητας στα μέταλλα;
5. Εάν το γινόμενο της ισχύος ρεύματος (αμπέρ) και της τάσης (βολτ), δηλαδή το γινόμενο δύο ηλεκτρικών μεγεθών, έχει ως αποτέλεσμα μια τιμή ισχύος (βατ), η οποία είναι παράγωγο του οπτικού συστήματος μονάδων μέτρησης "κιλό - μέτρο - δευτερόλεπτο», τότε γιατί οι ίδιες οι ηλεκτρικές ποσότητες δεν εκφράζονται σε κιλά, μέτρα και δευτερόλεπτα;

Αναζητώντας απαντήσεις στα ερωτήματα που τέθηκαν και σε μια σειρά από άλλα ερωτήματα, ήταν απαραίτητο να στραφούμε στις λίγες πρωτογενείς πηγές που διασώθηκαν.

Ως αποτέλεσμα αυτής της αναζήτησης, εντοπίστηκαν κάποιες τάσεις στην ανάπτυξη της επιστήμης του ηλεκτρισμού τον 19ο αιώνα, οι οποίες, για άγνωστο λόγο, όχι μόνο δεν συζητήθηκαν τον 20ό αιώνα, αλλά μερικές φορές ακόμη και παραποιήθηκαν.

Έτσι, για παράδειγμα, το 1908 στο βιβλίο των Lacour and Appel "Historical Physics" παρουσιάζεται μια μετάφραση της εγκυκλίου του ιδρυτή του ηλεκτρομαγνητισμού Hans-Christian Oersted "Πειράματα σχετικά με τη δράση μιας ηλεκτρικής σύγκρουσης σε μια μαγνητική βελόνα", η οποία, αναφέρει συγκεκριμένα:

«Το γεγονός ότι η ηλεκτρική σύγκρουση δεν περιορίζεται μόνο στο αγώγιμο σύρμα, αλλά, όπως ειπώθηκε, εξαπλώνεται ακόμα αρκετά μακριά στον περιβάλλοντα χώρο, είναι αρκετά εμφανές από τις παραπάνω παρατηρήσεις.

Από τις παρατηρήσεις που έγιναν μπορεί επίσης να συναχθεί το συμπέρασμα ότι αυτή η σύγκρουση εξαπλώνεται σε κύκλους. γιατί χωρίς αυτή την υπόθεση είναι δύσκολο να κατανοήσουμε πώς το ίδιο τμήμα του καλωδίου σύνδεσης, που βρίσκεται κάτω από τον πόλο του μαγνητικού βέλους, κάνει το βέλος να στρίβει προς τα ανατολικά, ενώ βρίσκεται πάνω από τον πόλο, εκτρέπει το βέλος προς τα δυτικά, ενώ κυκλική κίνηση συμβαίνει στα αντίθετα άκρα της διαμέτρου σε αντίθετες κατευθύνσεις …

Επιπλέον, πρέπει να σκεφτεί κανείς ότι η κυκλική κίνηση, σε σχέση με τη μεταφορική κίνηση κατά μήκος του αγωγού, θα πρέπει να δίνει μια κοχλιακή γραμμή ή σπείρα. Αυτό, ωστόσο, αν δεν κάνω λάθος, δεν προσθέτει τίποτα στην εξήγηση των φαινομένων που έχουν παρατηρηθεί μέχρι τώρα».

Στο βιβλίο του ιστορικού της φυσικής L. D. Belkind, αφιερωμένο στον Ampere, επισημαίνεται ότι "μια νέα και τελειότερη μετάφραση της εγκυκλίου του Oersted δίνεται στο βιβλίο: A.-M. Ampere. Electrodynamics. M., 1954, σελ. 433-439.". Για σύγκριση, παρουσιάζουμε το τελευταίο μέρος του ίδιου ακριβώς αποσπάσματος από τη μετάφραση της εγκυκλίου του Oersted:

"Η περιστροφική κίνηση γύρω από έναν άξονα, σε συνδυασμό με μεταφορική κίνηση κατά μήκος αυτού του άξονα, δίνει αναγκαστικά μια ελικοειδή κίνηση. Ωστόσο, αν δεν κάνω λάθος, μια τέτοια ελικοειδής κίνηση προφανώς δεν είναι απαραίτητη για να εξηγήσει κανένα από τα φαινόμενα που έχουν παρατηρηθεί μέχρι τώρα."

Το γιατί η έκφραση - «δεν προσθέτει τίποτα στην εξήγηση» (δηλαδή «είναι αυτονόητο») αντικαταστάθηκε από την έκφραση - «δεν είναι απαραίτητο για την εξήγηση» (με την ακριβώς αντίθετη έννοια) παραμένει μυστήριο μέχρι σήμερα.

Κατά πάσα πιθανότητα, η μελέτη πολλών έργων του Oersted είναι ακριβής και η μετάφρασή τους στα ρωσικά είναι θέμα του εγγύς μέλλοντος.

"Αιθέρας και Ηλεκτρισμός" - έτσι τιτλοφόρησε την ομιλία του ο εξαιρετικός Ρώσος φυσικός A. G. Stoletov, που διαβάστηκε το 1889 στη γενική συνέλευση του VIII Συνεδρίου των Φυσιαλιστών της Ρωσίας. Η έκθεση αυτή έχει δημοσιευθεί σε πολλές εκδόσεις, γεγονός που από μόνο του χαρακτηρίζει τη σημασία της. Ας στραφούμε σε μερικές από τις διατάξεις της ομιλίας του A. G. Stoletov:

"Ο κλειστός" μαέστρος "είναι απαραίτητος, αλλά ο ρόλος του είναι διαφορετικός από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως.

Ο αγωγός χρειάζεται ως απορροφητής ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας: χωρίς αυτόν, θα δημιουργηθεί μια ηλεκτροστατική κατάσταση. Με την παρουσία του, δεν επιτρέπει να πραγματοποιηθεί μια τέτοια ισορροπία. απορροφώντας συνεχώς ενέργεια και επεξεργάζοντάς την σε άλλη μορφή, ο αγωγός προκαλεί μια νέα δραστηριότητα της πηγής (μπαταρίας) και διατηρεί αυτή τη σταθερή εισροή ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας, που ονομάζουμε «ρεύμα».

Από την άλλη πλευρά, είναι αλήθεια ότι ο «αγωγός», θα λέγαμε, κατευθύνει και συλλέγει τα μονοπάτια της ενέργειας που γλιστράει κατά κύριο λόγο κατά μήκος της επιφάνειάς του, και από αυτή την άποψη εν μέρει ανταποκρίνεται στο παραδοσιακό του όνομα.

Ο ρόλος του σύρματος θυμίζει κάπως το φυτίλι μιας αναμμένης λάμπας: ένα φυτίλι είναι απαραίτητο, αλλά μια εύφλεκτη παροχή, μια παροχή χημικής ενέργειας, δεν βρίσκεται σε αυτό, αλλά κοντά του. Γίνοντας τόπος καταστροφής μιας εύφλεκτης ουσίας, ο λαμπτήρας αντλεί μια νέα για να αντικαταστήσει και διατηρεί μια συνεχή και σταδιακή μετάβαση της χημικής ενέργειας σε θερμική ενέργεια …

Παρά όλους τους θριάμβους της επιστήμης και της πρακτικής, η μυστικιστική λέξη «ηλεκτρισμός» ήταν μια μομφή για εμάς για πάρα πολύ καιρό. Ήρθε η ώρα να απαλλαγούμε από αυτό - είναι καιρός να εξηγήσουμε αυτή τη λέξη, να την εισάγουμε σε μια σειρά από ξεκάθαρες μηχανικές έννοιες. Μπορεί ο παραδοσιακός όρος να παραμένει, αλλά ας είναι… ξεκάθαρο σύνθημα του τεράστιου τμήματος της παγκόσμιας μηχανικής. Το τέλος του αιώνα μας φέρνει γρήγορα πιο κοντά σε αυτόν τον στόχο.

Η λέξη «αιθέρας» ήδη βοηθάει τη λέξη «ηλεκτρισμός» και σύντομα θα την καταστήσει περιττή».

Ένας άλλος γνωστός Ρώσος πειραματικός φυσικός IIBorgman στο έργο του "A jet-like electric glow in rarefied gases" σημείωσε ότι η εξαιρετικά όμορφη και ενδιαφέρουσα λάμψη αποκτάται μέσα σε έναν εκκενωμένο γυάλινο σωλήνα κοντά σε ένα λεπτό σύρμα πλατίνας που βρίσκεται κατά μήκος του άξονα αυτού του σωλήνα. όταν αυτό το σύρμα συνδέεται με έναν πόλο του πηνίου Rumkorff, ο άλλος πόλος του τελευταίου αποσύρεται στο έδαφος και επιπλέον, ένας πλευρικός κλάδος με ένα διάκενο μέσα σε αυτό εισάγεται μεταξύ των δύο πόλων.

Στο τέλος αυτής της εργασίας, ο IIBorgman γράφει ότι η λάμψη με τη μορφή ελικοειδή γραμμή αποδεικνύεται πολύ πιο ήρεμη όταν το διάκενο σπινθήρα στον κλάδο παράλληλο προς το πηνίο Rumkorf είναι πολύ μικρό και όταν ο δεύτερος πόλος του πηνίου δεν είναι συνδεδεμένο με τη γείωση.

Για κάποιο άγνωστο λόγο, τα παρουσιαζόμενα έργα διάσημων φυσικών της προ-Αϊνστάιν εποχής στην πραγματικότητα παραδόθηκαν στη λήθη. Στη συντριπτική πλειοψηφία των εγχειριδίων φυσικής, το όνομα του Oersted αναφέρεται σε δύο γραμμές, οι οποίες συχνά υποδηλώνουν την τυχαία ανακάλυψη της ηλεκτρομαγνητικής αλληλεπίδρασης από αυτόν (αν και στα πρώτα έργα του φυσικού B. I.

Πολλά έργα του A. G. Ο Stoletov και ο I. I. Ο Μπόργκμαν παραμένει επίσης αδικαιολόγητα μακριά από όλους όσοι σπουδάζουν φυσική και, ειδικότερα, θεωρητική ηλεκτρολογία.

Ταυτόχρονα, το μοντέλο ηλεκτρικού ρεύματος με τη μορφή σπειροειδούς κίνησης του αιθέρα στην επιφάνεια ενός αγωγού είναι άμεση συνέπεια των κακώς μελετημένων έργων που παρουσιάζονται και των έργων άλλων συγγραφέων, η μοίρα των οποίων ήταν προκαθορισμένη από η παγκόσμια πρόοδος στον ΧΧ αιώνα της θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν και των σχετικών ηλεκτρονικών θεωριών μετατόπισης διακριτών φορτίων σε έναν απολύτως κενό χώρο.

Όπως ήδη αναφέρθηκε, η «απλούστευση» του Αϊνστάιν στη θεωρία του ηλεκτρικού ρεύματος έδωσε το αντίθετο αποτέλεσμα. Σε ποιο βαθμό το ελικοειδή μοντέλο ηλεκτρικού ρεύματος δίνει απαντήσεις στα ερωτήματα που τέθηκαν προηγουμένως;

Το ζήτημα του πώς ρέει το ρεύμα: πάνω από την επιφάνεια ή σε ολόκληρο το τμήμα του αγωγού αποφασίζεται εξ ορισμού. Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι μια σπειροειδής κίνηση του αιθέρα κατά μήκος της επιφάνειας ενός αγωγού.

Το ζήτημα της ύπαρξης φορέων φορτίου δύο ειδών (ηλεκτρόνια - σε μέταλλα, ιόντα - σε ηλεκτρολύτες) αφαιρείται επίσης από το σπειροειδές μοντέλο του ηλεκτρικού ρεύματος.

Μια προφανής εξήγηση για αυτό είναι η παρατήρηση της ακολουθίας της έκλυσης αερίων σε ηλεκτρόδια ντουραλουμίου (ή σιδήρου) κατά την ηλεκτρόλυση του διαλύματος χλωριούχου νατρίου. Επιπλέον, τα ηλεκτρόδια πρέπει να βρίσκονται ανάποδα. Ενδεικτικά, το ζήτημα της αλληλουχίας της έκλυσης αερίων κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης δεν έχει τεθεί ποτέ στην επιστημονική βιβλιογραφία για την ηλεκτροχημεία.

Εν τω μεταξύ, με γυμνό μάτι, υπάρχει μια διαδοχική (και όχι ταυτόχρονη) απελευθέρωση αερίου από την επιφάνεια των ηλεκτροδίων, η οποία έχει τα ακόλουθα στάδια:

- την απελευθέρωση οξυγόνου και χλωρίου απευθείας από το άκρο της καθόδου.

- την επακόλουθη απελευθέρωση των ίδιων αερίων κατά μήκος ολόκληρης της καθόδου μαζί με το στοιχείο 1. Στα δύο πρώτα στάδια, η έκλυση υδρογόνου δεν παρατηρείται καθόλου στην άνοδο.

- έκλυση υδρογόνου μόνο από το άκρο της ανόδου με τη συνέχεια των στοιχείων 1, 2.

- έκλυση αερίων από όλες τις επιφάνειες των ηλεκτροδίων.

Όταν ανοίξει το ηλεκτρικό κύκλωμα, η έκλυση αερίου (ηλεκτρόλυση) συνεχίζεται, σταδιακά εξαφανίζεται. Όταν τα ελεύθερα άκρα των καλωδίων συνδέονται μεταξύ τους, η ένταση των εκπομπών αερίων με απόσβεση, όπως ήταν, πηγαίνει από την κάθοδο στην άνοδο. η ένταση της έκλυσης υδρογόνου αυξάνεται σταδιακά και το οξυγόνο και το χλώριο μειώνονται.

Από την άποψη του προτεινόμενου μοντέλου ηλεκτρικού ρεύματος, τα παρατηρούμενα φαινόμενα εξηγούνται ως εξής.

Λόγω της σταθερής περιστροφής της κλειστής σπείρας αιθέρα προς μία κατεύθυνση κατά μήκος ολόκληρης της καθόδου, έλκονται μόρια διαλύματος που έχουν αντίθετη φορά περιστροφής με τη σπείρα (στην περίπτωση αυτή, οξυγόνο και χλώριο) και μόρια που έχουν την ίδια φορά περιστροφή με τη σπείρα απωθούνται.

Παρόμοιος μηχανισμός σύνδεσης - απώθησης θεωρείται, ειδικότερα, στην εργασία [2]. Επειδή όμως η αιθερική σπείρα έχει κλειστό χαρακτήρα, τότε στο άλλο ηλεκτρόδιο η περιστροφή της θα έχει την αντίθετη κατεύθυνση, η οποία ήδη οδηγεί στην εναπόθεση νατρίου σε αυτό το ηλεκτρόδιο και στην απελευθέρωση υδρογόνου.

Όλες οι παρατηρούμενες χρονικές καθυστερήσεις στην έκλυση αερίου εξηγούνται από την τελική ταχύτητα της αιθερικής σπείρας από ηλεκτρόδιο σε ηλεκτρόδιο και την παρουσία της απαραίτητης διαδικασίας "ταξινόμησης" των μορίων διαλύματος που βρίσκονται χαοτικά στην άμεση γειτνίαση των ηλεκτροδίων τη στιγμή της μεταγωγής. στο ηλεκτρικό κύκλωμα.

Όταν το ηλεκτρικό κύκλωμα είναι κλειστό, η σπείρα στο ηλεκτρόδιο λειτουργεί ως κινητήριος τροχός, συγκεντρώνοντας γύρω του τα αντίστοιχα κινούμενα "γρανάζια" των μορίων του διαλύματος, τα οποία έχουν τη φορά περιστροφής αντίθετη από τη σπείρα. Όταν η αλυσίδα είναι ανοιχτή, ο ρόλος του μηχανισμού κίνησης μεταφέρεται εν μέρει στα μόρια του διαλύματος και η διαδικασία έκλυσης αερίου μειώνεται ομαλά.

Δεν είναι δυνατόν να εξηγηθεί η συνέχιση της ηλεκτρόλυσης με ανοιχτό ηλεκτρικό κύκλωμα από τη σκοπιά της ηλεκτρονικής θεωρίας. Η ανακατανομή της έντασης της έκλυσης αερίου στα ηλεκτρόδια κατά τη σύνδεση των ελεύθερων άκρων των συρμάτων μεταξύ τους σε ένα κλειστό σύστημα της αιθερικής σπείρας αντιστοιχεί πλήρως στον νόμο διατήρησης της ορμής και επιβεβαιώνει μόνο τις προηγούμενες διατάξεις.

Έτσι, τα ιόντα στα διαλύματα δεν είναι φορείς φορτίου του δεύτερου είδους, αλλά η κίνηση των μορίων κατά την ηλεκτρόλυση είναι συνέπεια της φοράς περιστροφής τους σε σχέση με την κατεύθυνση περιστροφής της αιθερικής σπείρας στα ηλεκτρόδια.

Το τρίτο ερώτημα τέθηκε σχετικά με τον μηχανισμό εκδήλωσης του μαγνητικού πεδίου, ο οποίος εκφράζεται στον κάθετο προσανατολισμό της ευαίσθητης μαγνητικής βελόνας σε σχέση με τον αγωγό με ρεύμα.

Είναι προφανές ότι η σπειροειδής κίνηση του αιθέρα στο αιθερικό μέσο προκαλεί μια διαταραχή αυτού του μέσου, σχεδόν κάθετα κατευθυνόμενη (περιστροφική συνιστώσα της σπείρας) προς την προς τα εμπρός κατεύθυνση της σπείρας, η οποία προσανατολίζει το ευαίσθητο μαγνητικό βέλος κάθετα στον αγωγό με ρεύμα.

Ακόμη και ο Oersted σημείωσε στην πραγματεία του: Εάν τοποθετήσετε ένα καλώδιο σύνδεσης πάνω ή κάτω από το βέλος κάθετα στο επίπεδο του μαγνητικού μεσημβρινού, τότε το βέλος παραμένει σε ηρεμία, εκτός από την περίπτωση που το καλώδιο είναι κοντά στον πόλο. Σε αυτή την περίπτωση, ο πόλος ανεβαίνει εάν το ρεύμα προέλευσης βρίσκεται στη δυτική πλευρά του σύρματος και πέφτει εάν είναι στην ανατολική πλευρά.

Όσον αφορά τη θέρμανση των αγωγών υπό τη δράση ενός ηλεκτρικού ρεύματος και την ειδική ηλεκτρική αντίσταση που σχετίζεται άμεσα με αυτό, το σπειροειδές μοντέλο μας επιτρέπει να απεικονίσουμε με σαφήνεια την απάντηση σε αυτό το ερώτημα: όσο περισσότερες σπειροειδείς στροφές ανά μονάδα μήκους του αγωγού, τόσο περισσότερο Ο αιθέρας πρέπει να «αντληθεί» μέσω αυτού του αγωγού., δηλαδή όσο υψηλότερη είναι η ειδική ηλεκτρική αντίσταση και η θερμοκρασία θέρμανσης, η οποία, ειδικότερα, επιτρέπει επίσης την εξέταση τυχόν θερμικών φαινομένων ως συνέπεια των αλλαγών στις τοπικές συγκεντρώσεις του ίδιου αιθέρα.

Από όλα τα παραπάνω, μια οπτική φυσική ερμηνεία των γνωστών ηλεκτρικών μεγεθών έχει ως εξής.

• Είναι ο λόγος της μάζας της αιθερικής σπείρας προς το μήκος του δεδομένου αγωγού. Τότε, σύμφωνα με το νόμο του Ohm:
• Είναι ο λόγος της μάζας της αιθερικής σπείρας προς την περιοχή διατομής του αγωγού. Δεδομένου ότι η αντίσταση είναι ο λόγος της τάσης προς την ισχύ του ρεύματος και το γινόμενο της ισχύος τάσης και ρεύματος μπορεί να ερμηνευθεί ως η ισχύς της ροής του αιθέρα (σε ένα τμήμα του κυκλώματος), τότε:
• - Αυτό είναι το γινόμενο της ισχύος του αιθερικού ρεύματος από την πυκνότητα του αιθέρα στον αγωγό και το μήκος του αγωγού.
• - αυτός είναι ο λόγος της ισχύος του ρεύματος αιθέρα προς το γινόμενο της πυκνότητας αιθέρα στον αγωγό κατά το μήκος του δεδομένου αγωγού.

Άλλα γνωστά ηλεκτρικά μεγέθη ορίζονται παρόμοια.

Συμπερασματικά, είναι απαραίτητο να επισημανθεί η επείγουσα ανάγκη δημιουργίας τριών τύπων πειραμάτων:

1) παρατήρηση αγωγών με ρεύμα κάτω από μικροσκόπιο (συνέχιση και ανάπτυξη πειραμάτων από τον I. I. Borgman).

2) καθιέρωση, χρησιμοποιώντας σύγχρονα γωνιόμετρα υψηλής ακρίβειας, των πραγματικών γωνιών εκτροπής της μαγνητικής βελόνας για αγωγούς κατασκευασμένους από διάφορα μέταλλα με ακρίβεια κλασμάτων του δευτερολέπτου. υπάρχει κάθε λόγος να πιστεύουμε ότι για μέταλλα με χαμηλότερη ειδική ηλεκτρική αντίσταση, η μαγνητική βελόνα θα αποκλίνει σε μεγαλύτερο βαθμό από την κάθετη.

3) σύγκριση της μάζας ενός αγωγού με ρεύμα με τη μάζα του ίδιου αγωγού χωρίς ρεύμα. το φαινόμενο Bifeld - Brown [5] δείχνει ότι η μάζα του αγωγού που μεταφέρει ρεύμα πρέπει να είναι μεγαλύτερη.

Γενικά, η σπειροειδής κίνηση του αιθέρα ως μοντέλο ηλεκτρικού ρεύματος επιτρέπει σε κάποιον να προσεγγίσει την εξήγηση όχι μόνο τέτοιων καθαρά ηλεκτρικών φαινομένων όπως, για παράδειγμα, η «υπεραγωγιμότητα» του μηχανικού Avramenko [4], ο οποίος επανέλαβε μια σειρά από πειράματα του διάσημου Νίκολα Τέσλα, αλλά και τέτοιες σκοτεινές διεργασίες όπως το φαινόμενο της ραβδοσκοπίας, η ανθρώπινη βιοενέργεια και μια σειρά από άλλες.

Ένα οπτικό σπειροειδές μοντέλο μπορεί να παίξει έναν ιδιαίτερο ρόλο στη μελέτη των απειλητικών για τη ζωή διεργασιών ηλεκτροπληξίας σε ένα άτομο.

Η εποχή των «απλοποιήσεων» του Αϊνστάιν πέρασε. Έρχεται η εποχή της μελέτης του παγκόσμιου αερίου μέσου - ΑΙΘΕΡΑ

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ:

1. Atsukovsky V. A. Υλισμός και Σχετικισμός. - M., Energoatomizdat, 1992.-- 190 σελ. (Σελ. 28, 29).
2. Atsukovsky V. A. Γενική δυναμική αιθέρα. - M., Energoatomizdat,. 1990.-- 280. (Σελ. 92, 93).
3. Veselovsky O. I., Shneiberg Ya. A. Δοκίμια για την ιστορία της ηλεκτρικής μηχανικής. - Μ., ΜΠΕΙ, 1993.-- 252 σελ. (Σελ. 97, 98).
4. Ο Ζάεφ Ν. Ε. "Υπεραγωγός" του μηχανικού Avramenko.. - Technology of youth, 1991, №1, P.3-4.
5. Kuzovkin A. S., Nepomnyashchy N. M. Τι συνέβη με το αντιτορπιλικό Eldridge. - Μ., Γνώση, 1991.-- 67σ. (37, 38, 39).
6. Matveev A. N. Electricity and magnetism - M., Higher School, 1983.-- 350. (Σελ. 16, 17, 213).
7. Piryazev I. A. Σπειροειδής κίνηση του αιθέρα ως μοντέλο ηλεκτρικού ρεύματος. Υλικά του Διεθνούς Επιστημονικού και Πρακτικού Συνεδρίου "Analysis of Systems at the Turn of the Millennium: Theory and Practice - 1999". - Μ., IPU RAN, 1999.-- 270 σελ. (Σελ. 160-162).