Заключение
Здесь мы вынуждены писать о работе, которая по существу не закончена в связи с непрерывным расползанием границ исходной задачи. Поэтому мы имеем результаты самые начальные. Они сильно связанны с позиционированием электродинамических исследований в общей физике, как основе естествознания. Дело в том, что вокруг этой проблемы сложилась ситуация, которая содержит излишне много противоречий.
Максвелл открыл новую форму материи приблизительно 1.5 века тому назад [3]. Он назвал её на правах автора электромагнитным полем. Теперь это поле настолько хорошо изучено и используются в технике настолько широко, что нашу цивилизацию просто невозможно представить себе без устройств, эксплуатирующих его свойства. Так много нам известно об электромагнитном поле в основном благодаря математической строгости формулировок в теории Максвелла. Но вся она в известной степени сложна. Чтобы учёные того времени его лучше поняли, Максвелл проиллюстрировал свою общую теорию частным примером. Этот пример содержит решение задачи об идеальной плоской поперечной волне в свободном пространстве.
Казалось бы, что конкретная ситуация способствовала прямому внедрению теории Максвелла непосредственно в теоретическую физику. Но на самом деле всё произошло совсем не так. Теория поля работала всем своим мощным аппаратом на практику, а теоретическая физика использовала только частный пример с плоскими волнами, которых в природе нет. Вдобавок к этому физики почему-то изъяли из теории Максвелла её основу – учение об индукции. Такой парадокс не мог скрываться бесконечно долго. И он проявил себя во всей полноте при наших исследованиях вихревого или просто кругового движения электромагнитных волн в неоднородных и нелинейных средах. Теперь дело зашло настолько далеко, что нам приходится обсуждать уже не сам факт возможного существования вихрей, но и их фундаментальные свойства. И всё это - без столь нужной опоры на теоретическую физику, а местами и вопреки её традициям.
Теоретические предпосылки для проведения описанных здесь экспериментов мы изложили в Приложениях. Главным направлением является безусловный учёт всех четырёх скоростей тех электрического и магнитного полей, которые образуют каждый вихрь. А в перспективе – переход к динамическим уравнениям электромагнитного поля.
1. Индивидуальные свойства электромагнитных вихрей
Начнём с массы и спина. Оба эти свойства электромагнитного вихря однозначно связаны только с проблемой существования самого феномена. Если он существует, то с очевидностью будет и масса и спин. Расчёты показали, что такие вихри возможны, а поведение вектора Пойтинга свидетельствует о круговом потоке энергии, т.е. о спине. Однако окончательный ответ на все вопросы может дать только прямой эксперимент с макроскопическим электромагнитным вихрем, для проведения которого мы определили исходные требования. Во-первых, нужна такая нелинейная среда, в которой была получена самофокусировка лазерного излучения. Во-первых, нужно сильное вращающееся электромагнитное поле. Оба компонента весьма доступны для экспериментаторов, а их характеристики могут варьироваться в весьма широких пределах.
Наличие заряда и магнитного момента однозначно определяется внутренними нелинейными свойствами вихря. Т.е. они неизбежно вытекают из этой нелинейности в переменном электромагнитном поле, как проявление нулевой гармоники в спектральном разложении этих полей.
2. Коллективные свойства электромагнитных вихрей
Каждый вихрь не образует полностью закрытую вращательно-колебательную систему. Вокруг него распространяются волны, убывающие по амплитуде обратно пропорционально расстоянию от центра. В обычном линейном пространстве волны от разных частиц не взаимодействуют между собой. Однако существуют участки пространства, в которых это взаимодействие имеет место. Такими участками являются нелинейные зоны других вихрей. Если вихри находятся близко (в пределах единиц длин волн) друг от друга, то принципиальную роль играет взаимная фазировка этих волн, которая зависит от расстояния между вихрями и их взаимной ориентации. А они строго соответствуют сферическим гармоникам каждого локального волнового процесса, именуемого частицей. В одних позициях общая энергия будет минимальной, в других – максимальной. Поэтому на малых расстояниях должен проявляться зонный характер взаимодействия. Большие расстояния и большое количество взаимодействующих вихрей должно приводить к усреднению взаимодействий, но вокруг минимума общей энергии. Это уже гравитация.
Очень интересен процесс перехода, например пары вихрей, из одного устойчивого состояния в другое с изменением полной энергии. Конечно, его можно исследовать прямыми расчётами на более мощных компьютерах, чем наш PC. Но есть и уже готовые аналитические методы изучения колебаний в нелинейных системах [26, 27]. Они сразу же дают результат, свидетельствующий об обмене энергией с окружающим полем через излучение или поглощение. Причём частота излучённых или поглощённых волн должна быть пропорциональна разности начальной и конечной энергий. А гениальный Макс Планк, как известно, уже вычислил коэффициент пропорциональности по экспериментальным данным.
Таким образом, коллективные свойства электромагнитных вихрей в полной мере включают в себя все известные квантовые свойства элементарных частиц, и, кроме того, ещё и гравитацию.
3. Феноменологическая параллель электромагнитный вихрь - элементарная частица
Для удобства сравнения основных свойств электромагнитных вихрей со свойствами устойчивых элементарных частиц они сведены в таблицы.
|
Феномен |
Масса |
Спин |
Заряд |
Магнитн. момент |
|
Электро-магнитный вихрь |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Элемен- тарные частицы |
+ |
+ |
+ |
+ |
Таблица 1. Совпадающие свойства.
|
Феномен |
Структура |
Взаимная интерфе-ренция |
Природа гравитации |
Траектория |
|
Электро-магнитный вихрь |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Элемен- тарные частицы |
- |
- |
- |
- |
Таблица 2. Различные свойства.
Из приведённых таблиц следует, что у электромагнитных вихрей и у известных элементарных частиц есть общая область сравнения (Таблица 1). Она включает в себя массу, спин, заряд и магнитный момент. Эти известные свойства можно использовать для сравнения результатов, а также для возможного введения поправок в электродинамику больших энергий.
В Таблице 2 перечислены те свойства элементарных частиц, которые не могут быть изучены посредством обычной квантовой механики, ограниченной своей системой постулатов. Их можно понять и исследовать только на электродинамическом уровне путём анализа соответствующих электромагнитных вихрей и, естественно, их взаимодействия.
4. Математический аппарат квантовой механики и реальные свойства элементарных частиц
Взаимоотношения между квантовой механикой (как разделом физики) и её математическим аппаратом имеют характер отношений собаки и её хвоста. Большинство теоретиков полагают, что хвост виляет собакой. Эту интересную точку зрения сильно подпортил Дирак. Он заявил, что прежде чем решать квантовые задачи надо подумать и выбрать математический аппарат, удовлетворяющий субъективному критерию «красоты». Надо сказать, что у него самого это получилось очень даже не плохо. Ни одному другому учёному в этой области не удалось даже приблизиться к достижениям Дирака по масштабности результатов. Но субъективность в выборе математического аппарата не даёт оснований для строительства объективной физической теории на его основе.
Итак, Дирак мешает великолепной теории собачьего хвоста. Отбросим Дирака. Пусть главенствует хвост. Отсюда вытекает:
- дуализм волна-частица,
- отсутствие траекторий у элементарных частиц,
- соотношение неопределённости Гейзенберга,
- модель атома Бора,
- огромное семейство летающих нот: фотоны, ротоны, гравитоны и т.д.
Все компоненты этого антимира невозможно перечислить. Здравый смысл отдыхает. Деньги капают, академические звания сыплются, как из рога изобилия.
Всё хуже, если Дирак прав. Тогда придётся смириться с его мнением [5]: «Таким образом, общепринятую трактовку квантовой теории поля следует рассматривать в качестве паллиатива без всякого будущего». А совсем плохое здесь то, что принятие точки зрения Дирака ведёт к необходимости изучать другие разделы физики, в частности электродинамику Максвелла и Герца. Это неизбежно приведёт к вихрям, которые сильно повредят картине антимира. Тогда получится всё наоборот:
- дуализма нет,
- траектории у элементарных частиц есть,
- соотношение неопределённости Гейзенберга к делу не относится,
- модель атома Бора примитивна и неверна,
- огромное семейство летающих нот: фотоны, ротоны, гравитоны и т.д. – всего лишь плод фантазии, которая по своему богатству обидно много уступает куриной. Птица вдобавок ко всему опознаёт источники и интерпретирует сочетания нот по смыслу, т.е. она небрежно выполняет арифметические и интегральные операции над потоками двух видов информации – априорной (вот где фантазия) и апостериорной.
5. Две квантовые механики
Итак, исследование электромагнитных вихрей заставляет нас различать две квантовые механики. Первая - традиционная с набором условностей и фантастических образов. Её "паллиативный" характер не абсолютен, так как очевидные успехи этой дисциплины нельзя отрицать. Но есть вторая квантовая механика. Она основана на механике Ньютона и электродинамике Максвелла, и только она может открыть структуру фундаментальных частиц и природу их взаимодействия, исключительно без гипотез и мистических откровений.
Мы никак не навязываем читателю нашу точку зрения, но знакомим его с другим, вероятно не новым (то же можно было предложить и 100 лет назад), подходом к проблемам мира элементарных частиц. Что здесь ближе к истине, он должен решать сам.