Структура поля остова объясняет и стандартный магнитный момент атомов, вызванный орбитальным вращением электронов и якобы невозможный в классической теории, где величины не квантуются [ , ]. Магнитный момент электрона, крутящегося по орбите радиуса r с частотой f, равен магнитному моменту la=IS витка с током I=ef того же радиуса r и площади S=pr2, то есть la=efpr2. Подставив сюда найденную из условия hf=E=m(2prf)2/2 частоту f=h/2p2r2m, получим константу la=eh/2pm. Знач
Атом генерирует магнитное поле подходящей конфигурации, если имеет форму песочных часов остова из двух отсеков-пирамид, образованных из цепочек электронов и позитронов, как из магнитиков с моментом le (рис. 3). Магнитное поле такого остова имеет бочкообразную структуру (как в циклотроне), и захваченный атомом электрон устойчиво летит по орбите в средней плоскости остова. На расстоянии r от центра остова O индукция атомного поля Ba=h/per2, где h постоянная Планка, e заряд электрона. Это поле велико, но снаружи не заметно, будучи собрано внутри атома и исчезая вне его от компенсации магнитных моментов остова моментами замыкающих граней ("крышек атомной бочки", нейтрализующих бочкообразное поле, рис. 3). Зато действие поля на электроны атома вполне заметно. На электрон, летящий по орбите радиуса r со скоростью V, действует сила Лоренца F=eVBa, равная произведению массы m электрона на его ускорение a=V2/r. Отсюда hV/pr2=mV2/r. Домножив на r/2, получим hV/2pr=mV2/2. Раз V/2pr=f это частота обращения электрона, а mV2/2=E его кинетическая энергия, то получим их связь по формуле Планка hf=E. Тогда свет частоты f, резонируя с крутящимся на той же частоте электроном, сводит его с орбиты, сохранив его энергию E=hf, как у камня, выпущенного пращей. Этим магнитная модель атома объясняет фотоэффект, где роль магнетизма отмечал ещё Дж. Томсон [ ].
Итак, магнит по гипотезе Ампера оказывает магнитное действие, поскольку состоит из атомов, каждый из которых подобен витку с током. Эти токи в атоме рождены электронами отрицательными зарядами, крутящимися по орбитам и вокруг оси. Когда-то полагали, что сила, удерживающая электрон на орбите, это электрическая сила притяжения ядра. Но такой атом нестабилен, да и в квантовой механике орбитальное движение электрона отвергли. Однако ещё в 1908 г. Вальтер Ритц допустил, что электрон вращается в атоме под действием не электрической, а магнитной силы. Это объясняет стабильность атомов, их спектры, фотоэффект, элементарный магнитный момент и другие свойства атомов [ , ].
Как видим, учёные давно догадывались о скрытом механизме магнитных воздействий. На фоне их механических объяснений нынешнее толкование магнетизма через абстрактные магнитные поля и уравнения Максвелла выглядит нелепым и даже ошибочным, если учесть ряд парадоксов и опытов, противоречащих нынешней электродинамике. Некоторые из них описаны Г.В. Николаевым [ ], В.М. Петровым [ , ], а также В.С. Околотиным [ , ] электротехником, специалистом по сверхпроводимости [ ] и сторонником теории Ритца.
В случае магнетизма этот избыток вызван движением зарядов: если положительно заряженные ядра атомов покоятся, то электроны в атомах крутятся, образуя круговые токи. Этими токами Ампер впервые объяснил магнетизм и этим свёл его к электричеству (рис. 1). Движущийся заряд, как открыли Вебер, Гаусс и как доказал Ритц, наводит чуть иную электрическую силу, чем неподвижный, ввиду запаздывания электрических воздействий, обычно передаваемых реонами со скоростью света c. Но реоны от подвижного заряда получают добавочную скорость, наращивая силу, частоту ударов, то есть электрическую силу. Этот избыток сил со стороны подвижных электронов и рождает все магнитные эффекты. Выходит, античное истолкование магнетизма давлением потока частиц, расчищающих пространство меж магнитами, по сути, сводящее магнетизм к взаимодействию разноимённых зарядов, вполне обосновано. Той же точки зрения о флюиде потоке тончайшей материи, источаемой магнитом, ещё в XV веке придерживался У. Гильберт основатель науки о магнетизме.
И в теории Ритца магнетизм с гравитацией это частные проявления электрического взаимодействия. Ведь каждое тело составлено из равного числа положительных и отрицательных зарядов, отчего силы притяжения и отталкивания зарядов двух нейтральных тел сбалансированы. По ряду причин этот баланс нарушается, рождая небольшой избыток сил притяжения над силами отталкивания, ощутимый как магнитное и гравитационное притяжение. Да и Кеплер, открыв законы движения планет, считал, что их движет притяжение Солнца, подобное магнетизму и рождённое избытком сил притяжения над силами отталкивания.
Притяжение разноимённых электрических зарядов, скажем электрона и позитрона, тоже объяснимо в духе Демокрита и Лукреция. Если электрон испускает потоки реонов, то позитрон потоки антиреонов (ареонов). Эти встречные потоки аннигилируют, не дойдя до зарядов [ ], отчего внешние потоки сходящихся к электрону и позитрону реонов и ареонов оказывают снаружи избыточное давление на заряды, подталкивая их навстречу друг другу. Это объяснение притяжения очисткой пространства меж телами и давлением внешних потоков частиц не раз выдвигалось сначала Демокритом, Эпикуром и Лукрецием, затем в XVIII веке М.В. Ломоносовым и Г. Лесажем, а в XX веке К.П. Станюковичем, которые видели в этом механизме причину электрического, магнитного и гравитационного притяжения.
Ритц объяснил действие одного электрического заряда на другой тем, что они испускают во все стороны со скоростью света c потоки элементарных частиц-реонов, отталкивающих своими ударами одноимённые заряды, как ветер (поток атомов воздуха) толкает парусное судно. Это атомистическое объяснение в духе Демокрита недавно подтвердил и опыт. Если реальность атомов доказало броуновское движение частиц, беспорядочно мечущихся под ударами атомов, то реальность реонов подтвердили хаотичные метания электрона в камере синхротрона [ ], под ударами реонов (рис. 2). Эти метания, открытые в свете синхротронного (магнитотормозного) излучения электрона, списывают на "квантовые флуктуации", но это так же нелепо, как если б Оствальд и Мах (энергетисты, отрицавшие атомы), стали объяснять броуновское движение квантовыми флуктуациями импульса броуновских частиц.
На этом фоне объяснения магнетизма, предложенные учёными античности, кажутся более внятными и научными. Первое известное описание магнетизма дал один из семи древнегреческих мудрецов Фалес, объяснивший действие магнитов исходящей от них "душой". Под душой древние понимали тонкие истечения, испарения, эманации, выделяемые предметами (отсюда слова "дыхание", "духи", "душ", да и "спирт" от лат. "spiritus" дух). Душевыми токами Фалес объяснил и электрическое притяжение соломинок к янтарному веретену (греческое имя янтаря "электрон" и дало название электричеству и электронам, крутящимся наподобие янтарного веретена и ответственным за магнетизм). Поэтому толкование Фалеса через истечения созвучно гипотезе Демокрита, Эпикура и Лукреция, объяснявших магнитное действие ударами микрочастиц, испущенных магнитом (рис. 1). Теми же частицами они объясняли световые, электрические и гравитационные воздействия, что согласуется с теорией света, электричества, магнетизма и гравитации, созданной В. Ритцем в 1908 г. [ ].
Людей издревле поражала способность магнита на расстоянии притягивать железо и упрямое стремление магнитных стрелок на север. Это казалось столь странным, что магнит долго считали волшебным камнем: отсюда и возникло слово "магия". Даже в XVIII-XIX вв., начиная с Месмера, гипнотизёров называли магнетизёрами, объясняя их чудо-способности магнетизмом. Казалось бы, наука уже разгадала все тайны магнетизма и "чудесные" свойства магнитов. Но это иллюзия, ибо ряд магнитных эффектов до сих пор не понят, и ни один учебник не объяснит вам толком, почему магнит притягивает железо. Нынешнее объяснение притяжения действием магнитного поля ничуть не лучше ссылки схоластов на божью волю, ибо никто не объяснил, что это за материя. А громоздкие формулы квантовой механики для описания магнетизма ничем не лучше предложенных схоластами внушительных латинских формул-изречений, тоже рождавших иллюзию объяснения своей заумностью, будучи на деле пустыми и бесполезными. Магия латинских формул-заклинаний сменилась "квантовой магией" символьных формул, а реального объяснения магнетизма так и не появилось.
Прежде всего, из магнита должны семена выделятьсяМножеством или же ток истекать, разбивая толчкамиВоздух, который везде между камнем лежит и железом.Только что станет пустым пространство меж ними, и многоМеста очистится там, как тотчас же, общею кучей,Первоначала туда стремглав понесутся железа Ведь ударяет всегда окружающий воздух предметы Он, этот воздух, идя через частые поры железаИ незаметно внутри доходя до мельчайших частичек,Мчит и уносит его, как корабль, подгоняемый ветром.
УПРЯМАЯ ЗАГАДКА МАГНЕТИЗМА(напечатано в журнале " " 11-12, 2012)
Семиков С.А. "Упрямая загадка магнетизма" (статья из "Инженера")
Комментариев нет:
Отправить комментарий