Дополнение к электродинамике Текст научной статьи по специальности «Физика»

практическую деятельность. И это не просто практика в определенный период в соответствии с графиком учебного процесса. Это систематическое сотрудничество с различными образовательными учреждениями, специалистами, работающими в данной сфере. Механизм и закономерности общения в системах «преподаватель-студент», «студент-студент», «студент-группа» могут определить пути влияния информационных технологий на повышение качества образования. Анализ инноваций необходимо проводить по следующим позициям: в теории высшего профессионального образования; реформировании учебных заведений системы высшего профессионального образования; отборе и структурировании содержания высшего профессионального образования; области подготовки квалифицированных кадров в системе высшего профессионального образования. Реализация этой концепции предполагает научно -инновационное развитие профессионального образования в вузе, в рамках которого создается система творческих лабораторий, совершенствование системы мониторинга качества образования, оптимизация учебного процесса, реализация разработанных моделей профессионального обучения на всех уровнях образовательного процесса. Превращение вуза в центр коммуникации по вопросам научного прогнозирования и ряда других важных направлений являются приоритетными тенденциями развития инновационной деятельности в вузе. Интенсивное развитие науки, техники и технологий привели к потребности синтеза обособившихся разделов научных знаний. В этой связи, очевидно, что вопросы профессиональной подготовки студентов следует рассматривать в русле системного синтеза «расширяющегося знания», так как синтез многоаспектного понимания действительности поможет решить задачу максимально творческой реализации индивида, свободного выбора им области трудовой деятельности и образа жизни в конечном итоге.

Список литературы

1. Профессионализм педагога: сущность, содержание, перспективы развития: Научные труды международной научной конференции. 17-18 марта 2016 года. М.: МАНПО, 2016. 521 с.

ДОПОЛНЕНИЕ К ЭЛЕКТРОДИНАМИКЕ Лялин А.В.

Лялин Алексей Васильевич - пенсионер, г. Щекино, Тульская область

Аннотация: с введением в теорию электродинамики энергии стабилизации электрических и магнитных вихревых полей теоретически вычисляются массы протона, электрона. Показано, что «Реликтовое» излучение происходит при образовании электронов. Выясняется природа Постоянной Тонкой Структуры. Ключевые слова: вихревые поля.

Энергия стабилизации вихревых полей.

Ни одна из физических теорий не предсказала существование в Природе стабильных элементарных частиц. Все известные стабильные частицы и их системы определялись по результатам экспериментов. С введением в теорию электродинамики энергию стабилизации вихревых полей по Принципу Наименьшего Действия рассчитываются параметры элементарных частиц в процессе «стороннего воздействия» на фотон.

«Природа массы - одна из важнейших еще не решенных задач физики. Принято считать, что масса элементарной частицы определяется полями, которые с ней связаны (электромагнитными, и др.). Однако количественная теория массы еще не создана. Не существует так же теории, объясняющей, почему массы элементарных частиц образуют дискретный спектр значений, и тем более позволяющей определить этот спектр» [1. стр. 393].

Экспериментально и теоретически в открытом супругами Жолио-Кюри и др. превращении фотона в пару друг от друга удаляющихся с кинетической энергией частиц не показано стороннего действия на фотон, причиной чего, по нашему представлению, является образование пары стабильных частиц.

По теории Максвелла [1, стр. 206] «изменяющееся во времени электрическое поле порождает магнитное поле Н , а изменяющееся магнитное поле порождает вихревое электрическое поле Е ». Классическая электродинамика признает существование вихревых (вращающихся) полей, но не рассматривает причин изменения полей.

С движущейся частицей связано магнитное поле Н = ¡ЗЕ [2, стр. 266], где ¡3 - соотношение скорости частицы к скорости света. Возникновение движения частицы есть результат стороннего воздействия на частицу.

В предлагаемой теории учитывается энергия стороннего воздействия на фотон:

8с = 8 + 8п (!)

где 8 с - полная энергия системы, 8 5 - энергия фотона, 8 п - энергия стороннего воздействия. Выразим энергию 8п соотношением: 8п = £с —— = 8СР2, где обозначим —— = ¡2 . Теперь

8С 8 С

энергия фотона равна: — =—{[ — 01 )=— ) , где для краткости формул

(Л -=(1—3 )2.

=Ы1 -

Для стабилизации возбужденных сторонним воздействием вихревых полей фотона требуется энергия 8 стабилизации. Следовательно, энергия Е0 стабилизированных вихревых полей фотона содержит две формы - энергию вихревых полей фотона и энергию их стабилизации:

Е0 = 8В + 8и =8с (т}+8а (1 (2)

Е

Если полная энергия системы равна Е = 8с = —, то энергия фотона имеет вид:

4

8в = 8с ) = , и энергия стабилизации выражается в виде: 8и = Е0 (1 — ).

Теперь полная энергия системы представляется в трех формах:

Е = 8в +8и + К. (3)

где К = 8С (1 — ^)= Ео

К - энергия отдельна от стабильных частиц и, сл., способна излучится по окончании процесса порцией энергии. К - энергия отличается от кинетической энергии в электродинамике физическим содержанием соотношения ¡ , которое у нас зависит от энергии стороннего воздействия и энергии

максимальной системы, а в электродинамической теории - от скорости движения объекта (результата стороннего воздействия) и максимальной его скорости - скорости света. Мы считаем, что физический смысл этих соотношений идентичен. С применением теории фотоэффекта:

( ~ \ (л Г\

8 = Ео

л/^ Т I

1 — 1

= Ео

= К (4)

количество энергии электромагнитного поля, или его частей и форм определяется через функцию скорости от количества кинетической энергии стабилизированных вихревых полей системы, и обратно, по известному численному значению энергии поля или его частей и форм определяется количество их кинетической энергии.

Левую часть равенства выразим в зависимости от энергии стабилизированных полей в виде:

Л г^

8

Ео = Ео

Ео

1—Г

= К (4а)

чГ ,

После сокращения равенства на Е0, видно, что численное значение левой части показывает в правой части соотношение энергии стабилизации к энергии фотона в системе, что определяет численное значение в, которое, при известном количестве энергии стабилизации с применением

Принципа Наименьшего Действия, определяет окончание процесса интеграции системы. Нашей целью является определение этого количества энергии стабилизации. Если фотон состоит из электромагнитных полей, то образованные от него частицы так же имеют электромагнитную природу.

При образовании двух стабильных частиц от фотона необходимо условие К < Е0 , которое

запрещает образование дополнительных частиц и в верхнем пределе устанавливает равенство энергий стабилизации и вихревых полей фотона.

При этом условии процесс происходит по принципу наименьшего действия в интервале соотношений (¡¡ = 0; ¡3 = 0.866). Проинтегрируем в этом интервале энергию стороннего воздействия в зависимости от энергии стабилизации:

е = {(к-е„)лр = Е0| -1 -^

(5)

= Е1-5 штат ¡ + 0.55^"-2р)= Е0 0.055 (Вычисления проводятся с удовлетворяющей нас точностью значения после запятой). Здесь Е0 -энергия стабильных вращений в паре частиц. К - энергия стороннего действия с применением (4а). Энергия Еи - энергия стабилизации.

Электрическая часть от электромагнитной энергии (5) равна:

Е

Ее = /, Д2 \ = 0-05 Е0 (6)

(1 + 5) '

где ¡2 = 0,101976 находится с применением (4а) от значения (5):

0.055Е = Е0

7

-1

(7)

V V

Количество энергии стабилизации в процессе определим с применением (4а) от энергии электрической части

0.05Е0 = Е0

лГ

Л

-1

(8)

Эта энергия равна:

Ец = Е0 (1 -/")= 0.0477Е0

(9)

^0 V V / ' ' ^0 ■

Отсюда найдем соотношение ¡5 = 0,2984 , которое показывает состояние системы, в которой по Принципу Наименьшего Действия происходит образование стабильных частиц. Это соотношение определяется от значения (9) с применением (4а):

Ец = 0.0477Е0 = Е0

1

Т

Л

-1

(10)

V V у

Стабилизация каждого из четырех вихревых полей в паре частиц оценивается соотношением:

в, = 5 = 0.0746. 4

(11)

Каждое вихревое поле в каждый момент времени имеет свой радиус вращения. Изменение вихревых полей приводит к изменению их радиусов соответственно. Будем рассматривать состояние системы в момент времени, когда выполняется Принцип Наименьшего Действия, без применения квантовой механики. Соотношение собственных параметров для движущейся частицы в момент

наименьшего действия Принципа составим в виде н =

¡Е

. Откуда соотношение ее радиусов равно

I ¡¡г

I = ¡¡Г . Где I - радиус вращения магнитного поля, г - радиус вращения электрического поля.

Так как магнитные и электрические поля ортогональны друг к другу будем рассматривать пространственную модель системы как эллипсоид, где магнитный радиус I - малая полуось вращения магнитного поля, электрический радиус Г - большая полуось вращения электрического поля. (Здесь вектор Умова - Пойтинга не применяем по причине более сложных вычислений.) Те же результаты вычислений получим, рассматривая сечение тора по круговому кольцу. Обе эти модели наблюдаются во Вселенной.

Инерциальную массу вращающихся полей для одной частицы определим от половины сечения эллипсоида системы с учетом квантовых свойств (1, стр. 676):

т0 = 2л1гк (12) где к - коэффициент размерности в системе СГС равен к = 1

2

см

Для одной частицы вихревое магнитное поле по магнитному радиусу порождается

стабилизированным по Принципу Наименьшего Действия вихревым электрическим полем:

%

тс1Н =- Е (13) 0 2

С подстановкой т0 из (12) и соотношений для радиусов и характеристик полей, найдем радиус вращения магнитного поля:

I = = 0.1409 • 10—12см, (14)

\4жк

где % - постоянная Планка - наименьшее действие в процессе. Радиус вращения электрического поля равен:

I 12

г = — = 1.8893 • 10—12 см. (15)

л ( )

Теперь стабильная масса (12) имеет значение:

т = 2жг1к = 1.6725 • 10 —24 г, (16)

что равно массе покоя протона.

В системе двух протонов остаточная энергия от электрической части системы, в расчете на протон с энергией покоя 938.2796Мэв , равна:

с — с Е

К = ^-и- = 0.002393—- = 0.002393 • 938.2796Мэв = 2.2453Мэв. (17)

2 2

что удовлетворительно совпадает с энергией связи в дейтроне на нейтрон.

Если стабилизация частицы вихревым электрическим полем не происходит, будем искать стабилизацию вихревым магнитным полем.

По принципу аддитивности энергии с одной частицей связано половина энергии пары. Так, половина электрической части равна:

С =С = 0.025Е (18)

Здесь и далее £о - энергия стабильных вращений полей одной частицы.

Проинтегрируем энергию (18) по (5) на интервале скоростей [Д = 0,0 = 0.2198], где верхний предел находится с применением (4а) из равенства:

>—1

0.025Е = Е

(19)

В этих пределах интегрирование показывает энергию:

с е = 0.0000265Е (20)

Энергия стабилизации на этом уровне имеет значение:

Е и « 0.0000265Е, (21)

для которой, с применением (4а), найдем р = 0.00729 , что оценивает энергию стабилизации в

системе и равно Постоянной Тонкой Структуры.

Вихревое электрическое поле по электрическому радиусу порождается стабилизированным по Принципу Наименьшего Действия магнитным полем:

^ тт

т0сгЕ = — Н (22)

Подставляя сюда (12) и соотношения радиусов и характеристик полей, получим радиусы I и Г :

г = з/-^- = 0.1409-10-12см, I = тр = 1.0286 • 10 15см. (23) \4жк

Масса частицы имеет значение:

т = 2тйгк = 0.9109 • 10-27 г (24) что равно массе электрона.

Остаточную энергию на один электрон, которая способна излучиться, найдем аналогично (17) равной:

( , V

К = Е -е.. = Е,

1-1-/1 _______3

7-1

(1 -Л

= 0.359 -10-3 эв. (25)

Такой энергии соответствует температура, определяемая равенством

3кТ

К =-, (26)

2

где к - постоянная Больцмана.

Отсюда, температура излучения кинетической энергии электроном равна:

2 к

Т =-= 2.77° К, (27)

3к

что равно температуре «Реликтового» излучения.

Энергия стабильного состояния (21) для электрона имеет значение:

Еи = 0,0000265 • Е = 13.54эв (28)

Превышение такой энергии - (энергия ионизации) дестабилизирует электрон в системе атома водорода.

Пусть электрон из «бесконечности» приближается к протону. Из условия К < Е0 определим соотношение:

Ф -р2 = 1; (29)

Энергия Ж стороннего действия на электрон равна сумме энергии стабилизации системы и кинетической энергии электрона:

Ж = Е0 (1 К = 3 Е0 (30)

Полная энергия системы протон-электрон определяется как сумма энергий покоя этих частиц и энергии Ж:

3

Е = Е + - Е + Е = 0,5109Мэв + 0,766Мэв + 938,3Мэв = 939,577Мэв (31) 2 е р что показывает энергию нейтрона.

Только две стабильные элементарные частицы (протон, электрон) образуются по причине существования у фотона только двух характеристик Е и Н . Постоянная Тонкой Структуры определяет энергию стабилизации в системе, в среде которой образуются электроны. Число квантов

«Реликтового» излучения во Вселенной равно числу образовавшихся в ней электронов. Если движущийся (миллиарды световых лет) стабильный фотон не встретит на своем пути стороннего воздействия (прибор наблюдателя), то так и останется стабильным. Причиной образования от фотона стабильных частиц (протона, электрона) является стороннее воздействие на него.

Список литературы

1. Физический энциклопедический словарь. Москва, научное издательство «Большая Российская энциклопедия»,1995.

2. Фейнмановские лекции по физике. Электродинамика. Т. 6. Москва, 1977.