CC BY
346
СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 4/2019
ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 539
Кулаков В. Г.
преподаватель
Московский техникум космического приборостроения Московского государственного технического университета имени Н. Э. Баумана г. Москва, РФ.
E-mail: kulakovvlge@gmail.com SPIN РИНЦ: 2111-7702
ГИПОТЕЗА О СУЩЕСТВОВАНИИ УДАРНЫХ ВОЛН В ВАКУУМЕ
Аннотация
В данной статье обсуждается гипотеза о возможности существования в вакууме ударных электромагнитных и гравитационных волн. Далее в статье рассматривается несовместимость принципа относительности механического движения с существованием подобных волн.
Ключевые слова
Физический вакуум. Электродинамика. Светоносный эфир. Гравитация. Ударная волна.
В XVIII и XIX веках в теоретической физике параллельно друг другу разрабатывались две принципиально различные гипотезы о распространении физических взаимодействий:
1) материалистическая гипотеза близкодействия, в соответствии с которой предполагается, что физические взаимодействия распространяются через некоторую среду с определенной временной задержкой;
2) идеалистическая гипотеза дальнодействия, предполагающая, что физические взаимодействия мгновенно распространяются через пустоту.
После открытия электромагнитных волн в конце XIX века явную победу одержала гипотеза близкодействия, так как в абсолютной пустоте волны распространяться не могут.
Наличие у физического вакуума способности к передаче электромагнитных колебаний означает, что он является не пустотой, а некоторой средой.
Ударная волна - это распространяющийся по среде фронт резкого изменения параметров среды. Возможно ли возникновение в вакууме ударных волн? Каким образом будет проявляться действие подобных волн? Какие следствия могут вытекать из их существования?
Проведем несколько мысленных экспериментов.
Рисунок 1 - Прохождение заряженного тела сквозь разреженное облако, состоящее из электрических диполей
В качестве первого примера рассмотрим изображенную на рисунке 1 упрощенную графическую модель прохождения заряженного тела через сильно разреженное облако, состоящее из электрических диполей. Предположим, что перед началом эксперимента диполи были неподвижны и ориентированы в пространстве случайным образом. Предположим также, что заряженное тело приходит из бесконечности, проходит насквозь через облако диполей без каких-либо соударений, а затем удаляется в бесконечность.
Предположим, что тело движется с релятивистской скоростью. Какое воздействие окажет тело на диполи? Каким образом повлияет взаимодействие с облаком диполей на кинетическую энергию заряженного тела?
В начале XX века было открыто явление запаздывания потенциалов, означающее, что заряженное тело, движущееся с релятивистской скоростью, создает в окружающем его пространстве электромагнитную ударную волну. В результате очень быстрого прохождения возле диполя заряженного тела данный диполь получает некоторый импульс механического движения, который приводит диполь во вращение вокруг его собственной оси симметрии.
Таким образом, проходя сквозь облако диполей, заряженное тело передает им часть своей кинетической энергии, в результате чего движение тела замедляется.
В качестве второго примера рассмотрим изображенную на рисунке 2 графическую модель гравитационного взаимодействия, возникающего при прохождении физического тела через разреженное облако, состоящее из других физических тел. Предположим, что тело, движущееся с релятивистской скоростью, приходит из бесконечности, проходит через облако без соударений, а затем удаляется в бесконечность.
Рисунок 2 - Прохождение физического тела через разреженное облако, состоящее из физических тел
Действие гравитационных сил приводит к тому, что движущееся тело притягивает к себе все тела, входящие в состав облака, увлекая их к себе и за собой. В результате воздействие тела на облако похоже на упругий удар: часть кинетической энергии тела передается облаку, облако начинает двигаться вслед за телом, а движение тела замедляется.
В современной физике существует гипотеза, что за распространение гравитационных взаимодействий отвечает та же самая среда, в которой распространяются электромагнитные волны, и что распространение гравитационных взаимодействий происходит со скоростью, равной скорости света в вакууме. В таком случае приведенный выше пример описывает действие ударной гравитационной волны на физические тела.
В начале XX века исследования свойств среды, в которой распространяются физические взаимодействия, были фактически заблокированы ведущими физиками-теоретиками того времени [1]. Подобная странная и абсурдная ситуация, когда колебания в среде изучать было разрешено, а саму среду -запрещено, возникла вследствие противоречия между господствующим до сих пор принципом относительности механического движения и законом сохранения энергии.
В настоящее время в теоретической физике имеется две основных гипотезы о структуре среды, в
СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 4/2019
которой распространяются электромагнитные волны:
1) С XVII века разрабатывается гипотеза «светоносного эфира», предполагающая, что данная среда состоит из микроскопических дискретных частиц, размер которых намного меньше размера элементарных частиц. В XVIII и XIX веках было разработано множество различных моделей светоносного эфира как газа, жидкости или твердого тела.
2) Начиная с XIX века ведется разработка гипотезы «поля», предполагающая, что среда, в которой распространяются электромагнитные и гравитационные взаимодействия, представляет собой результат суперпозиции (наложения друг на друга) электрических, магнитных и гравитационных полей всех имеющихся во Вселенной элементарных частиц. Данная модель уже в начале XX века подвергалась критике в связи с тем, что каждая элементарная частица в соответствии с этой моделью обладает размером, соответствующим размеру Вселенной.
Однако, как можно было видеть из приведенных выше примеров, и в том, и в другом случае физические тела в процессе своего движения относительно среды создают в этой среде ударные волны и тратят на создание подобных волн свою кинетическую энергию. Основное отличие гипотезы поля от гипотезы эфира с точки зрения сопротивления механическому движению заключается в том, что в соответствии с гипотезой поля физическое тело может двигаться по инерции прямолинейно и равномерно, только если оно является единственным телом во Вселенной, а в соответствии с гипотезой эфира потеря энергии движущимся телом на создание ударных волн будет иметь место и в такой ситуации.
Из приведенных выше соображений следует, что даже в глубоком вакууме принцип относительности механического движения не соблюдается.
Список использованной литературы: 1. Кулаков В. Г. О негативном влиянии гипотезы об отсутствии сопротивления движению материальных тел со стороны физического вакуума на развитие теоретической физики // Образование и наука в России и за рубежом. 2018. №4, С. 15-24.
© Кулаков В.Г., 2019
{ ' }
