Парадокс связи электромагнитного поля с преобразованиями Лоренца и вывод силы Лоренца из уравнений Максвелла Текст научной статьи по специальности «Физика»

PHYSICS AND MATHEMATICS

ПАРАДОКС СВЯЗИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ С ПРЕОБРАЗОВАНИЯМИ ЛОРЕНЦА И ВЫВОД СИЛЫ ЛОРЕНЦА ИЗ УРАВНЕНИЙ МАКСВЕЛЛА

Рысин А.В.

Рысин О.В.

АНО «НТИЦ «Техком» г.Москва, радиоинженеры

Бойкачев В.Н.

АНО «НТИЦ «Техком» г.Москва, директор кандидат технических наук Никифоров И.К.

Чувашский государственный университет, г. Чебоксары, кандидат технических наук, доцент

THE PARADOX OF THE COMMUNICATION OF THE ELECTROMAGNETIC FIELD WITH THE LORENTZ TRANSFORMATIONS AND THE OUTPUT OF THE LORENTZ FORCE FROM MAXWELL'S EQUATIONS

Rysin A. V.

Rysin O. V.

ANO "STRC" Technical Committee "Moscow, radio engineers

Boykachev V.N.

ANO "STRC" Technical Committee "Moscow, director, candidate of technical sciences Nikiforov I.K.

Chuvash State University, Cheboksary, candidate of technical sciences, associate professor

АННОТАЦИЯ

В очередной статье мы продолжаем рассматривать парадоксы, которые допустили физики не учитывая философский и физический смысл логики отсутствия чудес и замкнутости мироздания. Здесь рассмотрен вывод электромагнитных составляющих в зависимости от преобразований Лоренца. Показаны ошибки и парадоксы, которые были допущены при этом, а также предложен правильный подход взаимосвязи с преобразованиями Лоренца с учётом вывода силы Лоренца. Статья даёт возможность понять природу взаимодействия.

ABSTRACT

In the next article we will continue to review the paradoxes that made physics not taking into account the philosophical and physical sense of logic for the lack of wonders and isolation of the universe. Here, the output electromagnetic components, depending on the Lorentz transformations. Shows the errors and paradoxes that were made at the same time, and also the right sort of approach relationship with the Lorentz transformations, given the withdrawal of the Lorentz force. The article provides an opportunity to understand the nature of the interaction.

Ключевые слова: вектор потенциалы, уравнения Максвелла, преобразования Лоренца, сила Лоренца.

Keywords: vector potentials, Maxwell equations, Lorentz transformations, Lorentz force.

Если исходить из доказательства связи электромагнитного поля с преобразованиями Лоренца, то мы должны показать эти релятивистские преобразования для уравнений Максвелла. Однако сделать это для классических уравнений Максвелла не удаётся, так как в преобразованиях Лоренца существует проекция на время, а в классических уравнениях Максвелла её нет. Поэтому Р. Фейнман решил использовать 4-хмерный вектор потенциал вместо 3-хмерных векторов электрического и магнитного поля, и отсюда Р. Фейнман пишет [1]: "Нам известны законы преобразования ф и А, и мы знаем, как выражаются поля через ф и А, так что отсюда нетрудно найти преобразования для Е и В." Однако Р. Фейнман не смог отказаться от классических уравнений Максвелла, он был всего лишь в шаге от

усовершенствованных уравнений Максвелла [2], то что сделали мы. Далее он замечает: "Вы можете подумать, что у каждого вектора есть нечто, дополняющее его до 4-хвектора, так что, например, с вектором Е можно связать некую величину, которая сделает его 4-хвектором. То же самое относится и к В. Увы, это не так. Всё оказывается совершенно непохожим на то, что можно было бы ожидать."

Суть ошибки Р.Фейнмана в том, что он хотя и понял, что связать напрямую преобразования Лоренца с классическими уравнениями Максвелла не удастся, но при этом он не избавился от чудес в виде того, что некие, несуществующие реально вектор потенциалы, имеющие проекцию на время, должны давать реальные электромагнитные поля. По сути дела это и есть косвенное доказательство

необходимости усовершенствования уравнений Максвелла. И тогда введения фиктивных вектор потенциалов не потребовалось бы, если бы вместо классических уравнений Максвелла брались бы усовершенствованные уравнения Максвелла. Если бы электромагнитные поля не имели бы проекцию на время как например, вектор потенциалы, то мы бы получили бы независимость электромагнитного поля от пространственно-временного искривления в силу того, что электромагнитное поле не реагировало бы на изменения по времени в силу отсутствия проекции на время. В нашей теории, которая изначально подразумевает существование двух равноправных противоположностей, а значит, и двух равноправных пространственно-временных систем, доказывается и необходимость симметрии, и существование, наряду с электромагнитными составляющими в нашей системе наблюдения, вектор потенциалов в противоположной системе наблюдения и их связь.

И так, каким образом Р.Фейнман связал преобразования Лоренца с классическими уравнениями Максвелла? Он исходил из того, что:

B = VA = rot A (1)

Отсюда имеем три возможные компоненты магнитного поля:

Вх =6AZ /dy-дА /dz

Ву =дАх / dz -дА / дх В =дАу / дх-дАх / dy Далее вводятся новые переменные вида:

Вх = Fy. By = Fxz

Bz = Fyx

(2)

(3)

Понятно, что

F =-F

zy yz .

F =-F

-E = К. -Ey = Fy

ty ■

- Ez = Fz

(6)

Соответственно имеем, что для вариантов

Fx = дАх / дх -дАх / дх = 0 . Fyy = дAy /dy-ady /dy = 0 и Fzz =дА2 / dz-дА2 / dz = 0 F„

(7)

Е = -Е

ух ХУ

Соответственно выражение для электрической компоненты при выражении через вектор потенциалы выглядит следующим образом:

- е=уФ+ал / а (4)

Электрическое поле является противоположностью для магнитного поля, а значит, операция вычитания для компонент электрического поля рассматривается как сложение (что было интуитивно предложено до нас), наша теория лишь дала этому обоснование. Кроме этого учтём, что проекция на

А А

время 1 - это ф, то есть ^ =ф. Отсюда имеем три

компоненты электрического поля:

- Ех = аА / дх + дАХ / д.

- Еу = дА / дУ + дАу / д^ (5)

- Е =дА / дг + дАг / д

Также введём новые переменные вида:

Для компонент типа А " учтём, что время t и длины х, у, 2 также противоположности, отсюда и производные от них идут с противоположными знаками. Это также наглядно видно по электрической напряжённости -Е в формуле (4) и магнитному полю В в формуле (1), которые также являются противоположностями. Отсюда при замене дх, ду, дп на дt вместо суммы получаем разность

Е =дА / дг-дА / дг = 0 (8)

Благодаря такому подходу мы рассматриваем только компоненты электрического и магнитного поля как бы не в полной мере, то есть без проекций этих компонент на время, что было нами показано в усовершенствованных уравнениях Максвелла. Однако тут надо понимать, что проекции на координаты длин и проекция на время - это противоположности. Поэтому имеется атрибут с мнимой единицей, так как мы проекцию на время не можем наблюдать ни на одной из проекций по координатам длины, а её действие выражается через сторонние или фиктивные токи, без чего электромагнитная волна не сможет огибать препятствия. Далее Р. Фейнман ушёл от физики процесса и стал рассматривать чисто математические преобразования на основе утверждения, что наше электромагнитное

поле ри - тензор 2-го ранга, так как у него два индекса. При этом он считал, что это уже тензор в 4-хмерном пространстве, и он преобразуется специальным образом. Иными словами, это просто произведение векторных преобразований. Такой вывод ему позволило сделать представление электрических и магнитных составляющих через вектор потенциалы, в 4-хмерном представлении, где есть проекция на время. Однако, если напряжённость электрического поля точно имеет представление через проекции вектор потенциалов с учётом проекции на время, то магнитное поле представляется только через проекции на координаты длины, а это означает, что магнитное поле не должно подчиняться преобразованиям Лоренца. Но продолжим принцип доказательства Р. Фейнмана. Теперь ему

нужно было найти закон преобразования ри. Для этого он ищет преобразования Лоренца величины

Уа4х-Уа А ^ р и и. р . При этом он считает, что р - это

просто специальный случай вектора, то есть он работает с общей антисимметричной комбинацией векторов, которую можно описать в виде

Gpa = aypa - aabp

(9)

типа:

а V

Соответственно далее идет замена р на р ,

К А

а р на р . При этом предполагается, что компо-

аи К

ненты р и р подчиняются преобразованиям Лоренца по формулам:

a't= (at -vax)/(1- v2)1/2; < = (ax -vat)/(1-v2)1/2 ;

b't = (bt -vbx)/(1 -v2)1/2; b'x = (bx -vbt)/(1 -v2)1/2 ; (10)

a'y = ay ; a; = az; b'y = by ; bz = bz.

Однако здесь надо отметить "маленькую хит- равной единице. Дело в том, что преобразования рость" Р. Фейнмана, связанную со скоростью света Лоренца имеют вид [3]:

t' = (t-vx/c2)/(1 -v2/c2)1/2. x' = (x-vt)/(1 -v2/c2)1/2 или 11 = (ct - vx / c)/(c2 - v2)1/2. x' = (cx - vct)/(c2 - v2f\w (11)

11 = (x- vt)/(c2 - v2)1/2 . x t = (cx- vct)/(c2 - v2)1/2

Здесь у = у и 2 ' = 2 .

Из системы уравнений (11) видно, что произошло изменение точки наблюдения и время превратилась в координату длины, а длина в координату длины, с умножением на скорость света, то есть как бы переменные поднялись по иерархии за счёт множителя в скорость света. Но если положить далее с=1, то мы как бы перейдём к системе (10), но это уже не преобразования Лоренца, - а некоторые другие вымышленные преобразования, так как имеем

, V * и = (с2 - V2)1'2 по факту 4 у , и скорость v в числи-

теле, не соответствует скорости v под знаком квадратного корня и отличается на скорость света.

G'x = a\b'x - a'xbt =

Иными словами, изменение на скорость света при с=1 не приводит к смене иерархии, а сохраняет ту же самую систему наблюдения. Собственно это верно, но только для случая рассмотрения обмена между двумя глобальными противоположностями, без рассмотрения иерархии построения всего мироздания.

Далее, по сути дела, Р. Фейнман проверяет ин-

G,

вариантность переменной

полученной из

a,,

компонент ^ и ц по формуле (9), относительно преобразований Лоренца. Начнём с рассмотрения

получения &:

= [(at - vax )/(1 - v2)1/2][(bx - vbt )/(1 - v2)1/2] - [(ax - vat )/(1 - v ТШ - vbx )/(1 - v 2)1/2] =

,2\1/2

2ч1/2п

= [(at - vax )(bx - vbt) - (ax - vat )(bt - vbx )]/(1 - v2)1/2 =

= [atbx - vaxbx - atvbt + vaxvbt - axbt + vatbt + axvbx - vatvbx ] /(1 - v' )1 / 2 =

(12)

= [atbx - axbt - vaxbx + axvbx - atvbt + vatbt + vaxvbt - vatvbx ] /(1 - v2 )1 / 2 =

= [atbx - axbt - vaxvbt + vatvbx ] /(1 - v2 )1 / 2 = atbx - axbt ■

Таким образом, мы получили простой вариант инвариантности относительно преобразований:

= . (13)

Это верно, если конечно не учитывать того, что в физике относительно объектов в мироздании любое изменение приводит к переходу в противоположность и при этом важно, какое действие оказывается «вперёд», то есть с точки зрения матема-

— vab + а vb = 0 тики х х х х , так как возможна перемена мест слагаемых. Однако в физике такое явление привело бы к наличию вечной жизни и к

взаимно обратимым процессам. Кроме того, эта инвариантность относительно неких вымышленных преобразований, а точнее соответствующих обмену между двумя глобальными противоположностями без учёта объектов в системе по иерархии, так как мы уже отмечали, что значение скорости v в числителе при скорости света равной 1 не равна скорости v в знаменателе под квадратным корнем. В итоге по преобразованиям Лоренца будет:

G'x = [atbx - axbt - vaxvbt + vatvbx ]/(с2 - v2) = {[ atbx - axbt ](1 - v2)}/^2 - v2) = = Gtx(1 - vW - v2).

(14)

Иными словами для отдельных объектов внутри мироздания, выстроенных по иерархии имеем:

* . (15)

Но мы будем считать, что нас интересует про-

цесс глобального взаимодействия противоположностей, что в большинстве случаев соответствует истине, так как рассматривается общий процесс взаимосвязи между электромагнитными составляющими и пространством со временем.

Он

Берём другую компоненту

'ty .

G'y = a'tb'y - a'yb't= [(at - vax )/(1 - v2f2]by - ay [(bt - vbx )/(1 - v2)1/2] =

= [(atby -aybt) -v(axby -aybx)]/(1 - v2) = (Gy -vG№)/(1 - v2)1/2.

(16)

Точно таким же образом получается:

GZ = ab -ab = (Gz -vGz)/(1 - v2)

2n1/2

(17)

Теперь можно составить таблицу преобразова- G

нии всех шести членов, только все распишем в ком-

Е„.

которые аналогичны компонентам

|ia

так как имеют проекцию на время:

понентах

|ia

Ft'x = Fx.Fty = (Fxy - vFy )/(1 - v2)1/2. Fy = (Fy - vFy )/(1 - v2)1/2 F'y! = Fy^

К = (Fz - vFxz)/(1 - v2)1/2. Ftx = (Fzx - vFzt)/(1 - v2)

2\1/2

(18)

К' = -К' р' = 0 на векторы Е и В Соответственно имеем , ^ .

Далее в соответствии с (3) и (6) делаем замену

F

|a

E'x = E Ey = (Ey -vBz)/(1 -v2)v\ E'z = (Ez + vBy)/(1 -v2)1/2.

B' = B Bv = (By + vEz)/(1 -v2)1/2 B\ = (Bz -vEy)/(1 -v2)

241/2

(19)

Вспомним, что ранее принято с=1, а далее скорость света Фейнман пишет, что для полноты восстанавливает

EX = Е. E' = (Ey -vBz)/(1 -v2/c2)1/2 E'z = (Ez + vBy)/(1 -v2/c2)

2 / 2\1/2

B' = B , By = (By + vEz )/(1 - v2/c2r\ B'z = (Bz - vEy )/(1 - v2/c2)1/2

(20)

Если исходить из нашей теории, то в этом случае размерность соблюдается, так как в нашей теории В^Н^ЕДис^ Е/и, где и - усредненная инте-

гральная скорость в противоположности, выраженная в нашей системе наблюдения.

Аналогично в системе СГС была выписана и другая форма [4]:

E' = E , E'y = (Ey - vBz / c)/(1 - v2/c2)1/2. EZ = (Ez + vBy / c)/(1 - v2/c2)

2 / 2ч1/2

B' = B By = (By + vEz/c)/(1 -v2/c2)1/2 B'z = (Bz-vEy/c)/(1 -v2/c2)

„2 /„2x1/2

(21)

Однако в системе (21) размерность в соответствии с нашей теорией явно не соблюдается. Соответственно возникает вопрос: "А где правильно на самом деле?"

Чтобы ответить на этот вопрос, надо исходить из реального опыта, который бы подтвердил, либо вид уравнений по системе (20), либо вид уравнений по системе (21). Для этого нам надо обратиться к эксперименту, который бы имел аналогичный вид взаимосвязи между компонентами электромагнитного поля при движении. А это сила Лоренца, в которой есть тоже умножение скорости на магнитную индукцию, и она является прямым следствием классических уравнений Максвелла, а не преобразований Лоренца в которых тоже было получено умножение электромагнитных составляющих на скорость с упором на использование 4-хмерных вектор потенциалов. Именно поэтому и не требуется учитывать проекцию электрических и магнитных составляющих на время, так как вид взаимодействия, если исходить из усовершенствованных уравнений

Максвелла (а они, в данном случае, имеют вид:

- ге дЯ / дг + дВ / д* = дЕ, / дх -дЕ / ду

* г у х , здесь I

- мнимая единица), при этом не меняется. Только эту составляющую мы не можем зафиксировать в силу ее проекции на время. Напомним, что усовершенствованные уравнения Максвелла один в один совпадают по виду с уравнениями Дирака при замене вероятностных волновых функций на электромагнитные, что соответствует инвариантному энергетическому соотношению Эйнштейна. И проекция на время, а также мнимая единица уже были введены в квантовой механике для вектор потенциалов ранее - до нас. Мы лишь перевели чудеса фиктивности в реальность. Иными словами, по преобразованиям Лоренца мы знаем о взаимодействии времени и пространства, и что это взаимодействие предполагает обмен с изменениями по длине и времени, но зафиксировать эти изменения по времени мы можем только относительно. Так, например,

наличие проекции электромагнитных составляю- Мы, в свою очередь, покажем влияние элек-

щих на время фиксируется только косвенно по тромагнитных проекций на время, и как будет

принципу Гюйгенса-Френеля при огибании волной видно далее, это влияние связано с состоянием

препятствия. Иначе электромагнитная волна рас- среды. Без этой составляющей нельзя обойтись, так

пространялась бы независимо от пространства и как именно эта составляющая обеспечивает сим-

времени, и её невозможно было бы зафиксировать метрию между противоположностями при взаимо-

в пространстве и времени при условии выполнения действии. Усовершенствованное дифференциаль-

независимости и не подчинению преобразованиям ное уравнение Максвелла в проекциях по коорди-

Лоренца. натам и времени выглядит так:

— гс Щ / дг + дВг / д1 = дЕу / дх — дЕх / ду (22)

Дифференциалы на практике можно заменить в мироздании нет, тогда перепишем приращениями, так как бесконечно малых величин

— 1с ДБ,/Л + ЛБг /Ы = ЛЕу /Лх — ЛЕХ/Ду (23)

Далее проведём по правилам математики умножение уравнения на Ах и получим

— гс АВ( Лх / Дг + ДБг Лх / Л? = ДЕу —ДЕХ Лх / Ду (24)

т, Лх / Л = V Лх / Лу = 1 пространения света идёт в данном случае по проек-

Если считать, что х , а и

ции х), то возникнет антисимметрия в преобразова-= в случае изотропного пространства ниях между магнитными и электрическими состав-(иными словами, мы здесь не рассматриваем дви- ляющими, а это означает нарушение усовершен-жение какого либо объекта), то будем иметь ствованных уравнений Максвелла. Но главный

— гс ЛБ + = ЛЕу — ЛЕХ (25) вывод из этого уравнения можно сделать, и он ка-

. сается того, что преобразование магнитных и элек-

Какой вывод можно сделать из этой ф°рмулы? трических компонент происходит за счёт скорости Явно видно, что в правой и левой частях формул^1 света. Однако в соответствии с нашей теорией элек-(25) присутствуют противоположности. Если пред- трические и магнитные составляющие отражают в положить, что ^ * сх (считаем, что скорость рас- противоположности пространство и время, а значит, они в противоположности должны подчиняться преобразованиям Лоренца. Проверим это:

— гс Щ + ЛВ2с = ЛЕу —ЛЕх, (26)

— Що ЛН( + Цо ЛН2с = ЛЕу —ЛЕх. (27)

— гс/(си) ЛИ( + 1/(си) ЛНгс = ЛЕу — ЛЕХ (28)

— (г/ и) ЛН( + (1/ и) ЛН2 =ЛЕу —ЛЕХш (29)

— (гс/ и) ЛЕ( + (с/ и) ЛЕг = ЛЕу — ЛЕх _ (30) — гЩ /(1 — /с2)1/2 +Щ /(1 — /с2)1/2 =ЛЕу —ЛЕх (31)

или:

ic cDt / Cz - dDz / ct = dHy / dx -дИх / cy _ (32)

icADt / Az-ADZ / At = AHy / Ax-AHX / Ау _ (33)

ic ADtАх/ Az -ADZАх/ At = AHy -AHXАх/ Ау (34)

ic ADt -ADzC = AHy - AHx (35)

ics0 АЕ, - сг0 АЕ2 = с Щ - с АЕ^ (36)

(icu / c) АЕ( - (cu / c) АЕг = с АЕу - с АЕХ (37)

ic AEt(1 - v2 /c2)1/2 -c AEZ(1 - v2 /c2)1/2 = c(AEy - AEX) (38)

Здесь vo - интегральная средняя скорость в противоположной системе наблюдения, связанная с нашей через скорость света (обмена). Мы видим, что константы магнитной и электрической проницаемости ц0=1/(см), и £0=^^ отражают движение в

противоположности. При этом оказывается, что пространство и время в нашей системе координат, не соответствует по ортогональным направлениям времени и пространству в противоположной си-

стеме координат, а также выбору системы наблюдения. Иными словами компоненты Е по х и у, отражают одну систему наблюдения, а компоненты Е по г и t другую систему наблюдения в противоположности. И здесь виден принцип относительности, касающийся системы наблюдения от Е или от Н, которые фактически отражают длину и время. Иными словами в нашей системе наблюдения, через электромагнитные составляющие индукций мы наблюдаем анизотропию пространства и времени в противоположности, связанную с движением в ней. То есть, мы видим, что влияние движения в противоположной пространственно-временной системе отображается в нашей системе через величину электрической и магнитной индукции, а это характеризуется в нашей системе как пространственно-временное искривление среды (плотность среды или неоднородность). Иными словами пространственно-временное искривление за счёт движения в противоположности даёт электрическую и магнит-

ную индукцию вместо напряжённости электрических и магнитных полей, которые отражают как бы первоначальную систему исчисления. Таким образом, связь электромагнитных составляющих от преобразований Лоренца уже существует и это отражается в существовании электрической и магнитной индукции. Следует обратить внимание, что электрическая индукция даёт как бы сокращение длины, которое возникает при движении в данном случае в противоположности по формуле [5]:

I = /0(1 -у02/с2)1/2 . (39)

Одновременно магнитная индукция характеризует замедление по времени за счёт движения в противоположности:

т = Хо/(1- V2/ с2)1/2 (40)

При этом можно заметить свойство инвариантности при перемножении компонент длины и времени аналогичное (13):

/т = /0(1 - v02/с2)1'2 т0/(1 - v02/с2)1'2 = /0т0

(41)

Одновременно отношение этих величин даст значение:

т // = К/(1 - V02/с2)1'2]/[/0(1 - V02/с2)1'2] = ^/[/,(1 - V02/с2)]

2 / 2\1/2-|

22

(42)

Если мы учтём нашу теорию, по которой элементарные частицы наряду с прямолинейным движением имеют и вращательное движение с той же скоростью, то мы должны учесть коэффициент рав-

ный двойке. То есть, движение в противоположности, отражающая кинетическую энергию, которая в нашей системе пересчитывается в потенциальную энергию, определяется не одной составляющей, а двумя:

т// = [2T0/(1 -V02/с2)1/2]/[/0(1 -V02/с2)1/2] = 2T0/[/0(1-Vq2/с2)]

(43)

Таким образом, в соответствии с нашей теорией [6], сформировавшаяся среда нашего пространства и времени определяется на основе кинетического движения (кинетической энергии) в противоположности, и характеризуется через

отношение массы протона тр к массе электрона те в виде потенциальной энергии в нашей системе наблюдения.

mp =т// = 2т0/[/с(1 -V02/с2)] = 2/[с(1 -Vq2/с2)] = 2me /(1 -Vq2/с2).

(44)

Кроме того, мы можем обратить внимание, например из уравнения (38), что преобразования компонент по осям координат зависят от скорости движения, то есть, образуемое при этом пространственно-временное искривление определяет зависимость между ортогональными координатами. Понятно, что при замкнутом обмене между противоположностями иного и быть не могло. При этом можем пересчитать скорость движения в противоположности в эквивалентную нормированную скорость в нашей системе наблюдения по формуле:

п 2 / 2\1/2 u = (1 - v0 / с )

(45)

Такой подход связан с тем, что как в противоположности, так и в нашей системе наблюдения эффект от движения всегда один, и он связан с пространственно-временным искривлением, а значит закон зависимости от пространственно-временного искривления сохраняется. Отсюда получается, что скорость движения связана с преобразованием компонент по осям координат:

1с АЕц. - с АЕги = с АЕу - с АЕХ (46)

Разница влияния пространственно-временного искривления, возникающего от движения в противоположности в том, что она распространяется на все координаты пространства в нашей системе наблюдения. А пространственно-временное искривление, возникающее в нашей системе, даёт анизотропию в направлении движения, по тем же преобразованиям Лоренца. Иными словами, мы имеем физическое объяснение закона Лоренца исходя из преобразований Лоренца. Аналогичный подход можно отнести и к формуле (31), но здесь надо помнить, что противоположности Е и Н связаны обратно пропорциональной связью, тогда нормированная скорость:

Чх

= 1/(1 - vQ / с )'

2\1/2

(47)

Проекция на и\х в данном случае рассматривается нами как выбранное направление движения электромагнитной волны, хотя конечно, влияние

58_SCIENCES OF EUROPE # 22 (22), 2017 | PHYSICS AND MATHEMATICS

движения в противоположности даёт этот нормиро- нашей системе наблюдения. В результате следует, вочный коэффициент по любому из направлений в что мы можем записать:

AEy = AEx +1 AEtu1x + AEzu1x (48)

Из формулы (48) видно, что движение от противоположности уже влияет на преобразование электромагнитных компонент друг в друга, со связью между ортогональными направлениями. Соответственно, остается только это явление распространить и на результат от движения в нашей системе наблюдения. Для этого надо понять одну маленькую разницу между влиянием пространственно-временного искривления от движения в противоположности и пространственно-временным искривлением, возникающим из-за движения в нашей системе. А разница лишь в том, что движение в противоположности приводит к пространственно-временному искривлению в нашей системе наблюдения во всех направлениях, а движение в нашей системе дает пространственно-временное искривление, но анизотропное, в соответствии с направлением движения. Собственно отсутствие понимания этого вывода помешало Эйнштейну понять суть пространственно-временного искривления по СТО, так как он не смог связать разницу скоростей в мельчайших однородных элементах, дающих пространственно-временное искривление, со скоростями движения в противоположности. Так как ему надо было указать направление движения скоростей. Мы же далее отметим, что пространственно-временное искривление в любом случае влияет на преобразование компонент электромагнитного поля, так как законы физики аналогичны для обоих противоположных систем. Поэтому на пространственно-временное искривление, связанное с движением в противоположности налагается и пространственно-временное искривление, связанное и с движением в нашей системе. Так как оно может быть только одним общим пространственно-временным искривлением, а иначе бы системы вообще бы никак не могли бы взаимодействовать и существовать друг для друга. При этом движение в нашей системе должно противодействовать движению в противоположной системе наблюдения, а иначе был бы рост взаимодействия до бесконечности, и это противоречит самой концепции наличия констант в мироздании. Иными словами должно формироваться электромагнитное поле, которое компенсировало бы поле электромагнитных составляющих, возникающих за счет движения в противоположности. А таких компонент из -за замкнутости электромагнитных полей всегда две, - в нашем случае ЛЕУ и АЕХ . Собственно, это видно и из обычного уравнения Максвелла, если конечно пренебречь проекцией магнитной индукции на время, так как ее проявление видно только при огибании волной препятствия:

Теперь учтем, что изменение энергии (а составляющие электромагнитного поля и являются таковыми) подчиняется формуле Умова-Пойтинга: дЖ / д* = Лу £ (50)

Сравнивая формулы (49) и (50), мы видим парадокс в формуле (49), так как изменение во времени не приводит к изменению в пространстве, то есть классическое уравнение Максвелла противоречит уравнению непрерывности по формуле (50). Учитывая, что изменение напряженности электромагнитного поля по времени по одной координате, могут сопровождаться изменениями только по другим координатам, иначе бы напряженности электромагнитного поля имели бы начало и конец по данной проекции, имеем:

дЖ /дг = д8/дх.

8W2dx / 8t = 8S . 8Wzux = 8S. AW„u = AS

(51)

8BZ / 8t = 8E / 8x -8EX / 8y

(49)

Здесь мы выбрали сознательно направление движения по одной проекции х, исходя из движения объекта, что и приводит к изменениям в пространственно-временном континууме. Если переписать результат энергетической взаимосвязи по формуле (51) в электромагнитных составляющих, которые также отражают энергию, то получим:

АВгих = АЕ. (52)

При этом понятно, что из (48) и (49) напряженности электрического поля имеют проекции по осям х и у. Однако, какая из них должна быть в уравнении (52)? Иными словами уравнение Умова-Пойтинга, а также уравнение (49) не учитывает взаимодействие противоположностей, так как исключает наличие проекции на время напряженности электрического и магнитного поля, то есть по сути исключается взаимодействие электромагнитного поля с пространством и временем, что противоречит отклонению света в гравитационном поле и огибанию волной препятствия. Ясно, что для варианта сохранения энергии, с подчинением уравнениям Максвелла, нижнее уравнение в системе (51) необходимо переписать в виде:

г АЖ рх + АЖ2пх =АБу (53)

В этом случае нет противоречий с точки зрения закона для энергии электромагнитного поля, так как в противном случае получалось, что изменение во времени энергии электромагнитного поля составляющей магнитного поля приводит к дивергенции, а не к ротору электрической напряженности. Надо отметить, что попытка связи силы Лоренца с уравнением Умова-Пойтинга делалась и до нас, например, в [7], где была сделана попытка выразить плотность силы Лоренца в виде:

где

f = -8g / 8t + div T g = [EB]/(4to) . T = (1/4n)[E'Ek + B'Bk - 0,5(E2 + B2)d'k]

(54)

(55)

Однако такой подход не учитывал взаимодействие с учетом проекции на время. Кроме того получалось, что сила Лоренца возникает чудом из неравенства изменения по времени значению дивергенции, то есть нарушалось уравнение непрерывности.

Соответственно к аналогичному виду мы можем прийти и непосредственно из усовершенствованных уравнений Максвелла, используя формулу (24). При этом, в отличие от (24), мы здесь уже рассматриваем движение объекта в магнитном поле:

- ic ABt Ax / Az + ABZ Ax / At = AEy -AEX Ax / Ay _ iABt Ax / Az + ABzux =AEy-AEX Ax / Ay^ -iABtux + ABzux = AEy -AEx Ax / Ay -iABfu„ + AB„ur =AE„ -AE„

(56)

Здесь с/Аг=1/А/, так как движения по проекции г нет, а в остальных случаях время и длина для электромагнитных компонент связаны через скорость света. Далее считаем Ах/Ау=1, если рассматривать применение сил напряженностей электрического поля в системе движущегося объекта, а это так и

АЕу -АЕх

есть, так как составляющие у х отражают

силы, действующие на объект, в то время как

г А Я и АВ и

* х и г х отражают внешнюю систему

сил, относительно которой движется объект со скоростью их , и отображают преобразование в электрические компоненты воздействия в зависимости от скорости движения. Необходимо также помнить, АЕ - АЕ

что напряженности

отражают замкну-

тость электрического поля, и их неравенство авто-

их АВ2 = АЕу

матически означает появление разрыва, и не соблюдение условия закону сохранения количества при обмене.

Таким образом, мы получили сходство формул (53) и (56). Далее мы можем предположить, что влияние на напряженности электрических компо-

~ г АВ, и„ + АЯ и„ нент по осям х и у от значений * х г х

одинаково. Так как мы не видим проекцию магнитного поля на время, а величина АЕх выражается в противодействии движению, и если ее получение

г А Я и . ^

приписать значению * х , и считать, что АЕу

формируется за счет их, то отсюда и следует запись силы Лоренца. При этом мы опускаем значение заряда как нормировочного коэффициента равного константе:

(57)

Видно, что движущийся объект в нашей системе наблюдения (а значит и его скорость движения) подчиняется преобразованиям Лоренца. Отсюда скорость движения должна быть скорректирована в соответствии с преобразованиями Лоренца.

ux ABz /(1 -u_2 /c2)1/2 =AEy

(58)

Отсюда ясно, что вид (20) более соответствует истине по сравнению с видом (21). А теперь вернемся к преобразованиям Лоренца для электромагнитных компонент. Мы должны вспомнить, что преобразования Лоренца рассматривались в применении к вектор потенциалам, а не к электромагнитным компонентам. Электромагнитные компоненты в соответствии с классическими уравнениями Максвелла вообще не имеют проекцию на время, а значит не могут подчиняться преобразованиям Лоренца. При этом мы получили уравнения (20), аналогичные уравнениям для пространства и времени. С другой стороны, мы непосредственно из уравнений Максвелла тоже получили преобразования электромагнитных компонент по пространству в соответствии с преобразованиями Лоренца. Но

здесь, например, электрическая компонента от проекции на у связана не только с компонентой магнитной индукции на проекцию г и скоростью их , но и с электрической компонентой по х (но не с проекцией на у), как в (20). В формуле (54) эта компонента опущена, так как мы ее связали с другой составляющей магнитной индукции, связанной с проекцией на время.

Кто прав? Получилась некая половинчатая ситуация. Мы имеем, что в уравнении

Ey = (Ey -vBz)/(1 - v2>

2\1/2

компонента Вг при

проекции на координату г, выполняет роль компоненты времени в противоположности. То есть, здесь проекция на время от противоположности, стала проекцией на координату, а вот компонента Еу , выполняющая функцию длины по координате у, так и не поменяла своей ориентации. Однако

вспомним, что мы компоненты по формуле (9) рассматривали как компоненты пространства и времени, и соответственно к таким компонентам преобразования использовали аналогичные правила.

Но где доказательство того, что такие операции по преобразованиям Лоренца можно делать для вектор потенциалов, которые к тому же реально не наблюдаются, и из которых потом следует однозначная связь с электромагнитными составляющими? Ведь проекция на время и на длину вектор потенциалов, это уже не само время и длина, а иначе в чём их различие? Причём, для пространства и времени, мы не наблюдаем, чтобы длина по одной координате, например, г преобразовывалась в другую координату длины, например, у при движении по координате х. А именно это мы получаем для магнитной компоненты по г, которая не зависит от времени в соответствии с (2). Но, если считать, что магнитная компонента отображает в противоположности время, которая в нашей системе наблюдения раскладывается по проекциям координат, то тогда на роль электрической составляющей приходится отображение пространства противоположной системы. Мы знаем, что электромагнитные составляющие взаимодействуют друг с другом со скоростью света, и поэтому уравнения Максвелла выполняются в любой системе координат вне зависимости от того в какой системе координат они рассматриваются. Но электрических ортогональных компонент по пространству в каждом уравнении Максвелла две. В то время как в преобразованиях (20) мы имеем лишь одну компоненту по пространству. То есть преобразования (20) не связаны с уравнениями Максвелла. Кроме того, из преобразований (20) нельзя вывести силу Лоренца, так как Е Е

значения у и у по определению не могут быть одной и той же величиной и взаимодействовать, так как относятся к разным системам наблюдения. Однако на практике электромагнитные составляющие разных систем наблюдения, как подвижных, так и неподвижных прекрасно интерферируют между собой, иными словами складываются и вычитаются. Этого не скажешь о взаимосвязи между подвижными и неподвижными объектами (их нельзя линейно сложить в новый объект или вычесть друг из друга из-за независимости систем, то есть объекты длины и времени в подвижной системе - это не подобные объекты длины и времени в неподвижной системе). Поэтому выявить, в чём различие значе-

К Е

ний у и у, невозможно. Ведь скорость распространения в любой системе координат электромагнитных составляющих равно скорости света, именно поэтому они складываются и вычитаются. При этом надо отметить, что в уравнениях (20) соЕ

ставляющие ух и Вг ортогональны к значению у, а значит также являются независимыми величинами

Е

от значения у , то есть получилось половинчатое решение. Поэтому наш член замены Еу на АЕХ в уравнении (48) является более предпочтительным, так как соответствует независимости подвижных и неподвижных систем по преобразованиям Лоренца, а кроме того он соответствует уравнениям Максвелла. Ведь мы использовали преобразования Ло-

ренца не для электрических и магнитных компонент, а непосредственно для значений координат и времени, то есть пространственно-временных составляющих, так как преобразования Лоренца не могут использоваться для электромагнитных компонент, так как они уже двигаются всегда со скоростью света и связаны уравнениями Максвелла в любой системе. Вот в этом и заключается ошибка учёных в использования преобразований Лоренца непосредственно к электромагнитным составляющим, пусть даже и не напрямую, а через выдуманные вектор потенциалы. Так как вектор потенциалам были приписаны свойства объектов пространства и времени, и преобразования с ними производились точно так же, как и для пространства и времени, отсюда и аналогичные результаты. Надо отметить, что ошибки в (20) были связаны и с предположением существования неких статических электрических и магнитных полей вне связи с уравнениями Максвелла, то есть с динамикой, например с зарядами. Однако это означало бы двоякое неоднозначное образование электромагнитных полей, что уже само по себе абсурдно. Поэтому всегда необходимо помнить, что статические электромагнитные поля возникают посредством динамики замкнутого взаимодействия, что собственно и может быть достигнуто за счёт усовершенствованных уравнений Максвелла. Классические уравнения Максвелла такое взаимодействие не обеспечивают, так как у них нет проекции на время, и они не подчиняются преобразованиям Лоренца в противоположности, которые связаны с уравнением окружности, дающей замкнутость.

Таким образом, мы раскрыли парадокс использования преобразований Лоренца к электромагнитным составляющим, и показали, что сила Лоренца - это прямое следствие уравнений Максвелла. Надо отметить, что в предыдущих статьях, например, [8], мы отмечали связь электромагнитных составляющих с пространством и временем, но в противоположной системе наблюдения и в соответствии с геометрией Минковского. А учёные попытались привязать электромагнитные составляющие к преобразованиям Лоренца в нашей системе наблюдения, иными словами исключили наличие противоположностей, и придали противоположностям одинаковый характер. Отметим, что наличие составляющей АЕХ определяет противодействие внешнему электрическому полю в соответствии с законом Ньютона, когда сила действия равна силе противодействия, и это исключает равноускоренное движение. Иначе для составляющей АЕу надо было бы придумать точку выхода силы, в виде заряда, и точку окончания в виде противоположного заряда. А это означает чудодейственное возникновение из ничего двух объектов с массой покоя дополнительно по уравнениям Дирака, и противоположными зарядами, которые бы двигались параллельно со скоростью ух . То есть, мы не можем отказаться от составляющей АЕХ при наличии составляющей АЕу в силу необходимости наличия замкнутости электрической силы в виде ротора, отсюда выражение (58) следует считать неполным

приближённым описанием.

Осталось выяснить, какое фундаментальное значение имеет наша корректировка силы Лоренца с учётом наличия двух проекций силы, например, по оси х и у от напряжённости электрического поля, в зависимости от движения объекта по оси х, при наличии магнитной индукции по оси г и t.

Суть в том, что это позволяет решить проблему парадокса отсутствия падения электрона на протон при соблюдении законов электродинамики, связанного с излучением (при орбитальном движении электрона вокруг протона). Действительно, электрон притягивается к протону за счёт электрической составляющей в радиальном направлении, при этом он должен был бы двигаться с ускорением. Однако перпендикулярное магнитное поле вызывает силу, направленную в противоположном направлении, поэтому радиальная скорость движения электрона по орбите постоянна и соответствует равновесию сил. Если бы такой силы противодействия не было бы, то электрон непременно бы с ускорением упал бы на протон. Заметим, что при этом существует и тангенциальная сила, вызванная тем же магнитным полем, и она вроде бы не имеет компенсации, и также должно была бы давать ускоренное движение, если бы не было потери электроном энергии за счёт излучения. Отсюда и движение электрона на орбитах без падения электрона на протон. Но при этом существует потеря энергии магнитного поля, и тогда каким образом она восполняется? И вот тут без нашей теории взаимодействия противоположностей не обойтись. Так как кинетическая энергия излучения в нашей системе наблюдения формирует в противоположной системе наблюдения пространственно-временное искривление и магнитную индукцию, а последняя в свою очередь также воздействует на заряды в виде, например, антипротона и позитрона (аналоги в нашей системе наблюдения в виде протона и электрона), что тоже даёт излучение кинетической

энергии по аналогичной схеме. А излучение кинетической энергии в противоположной системе формирует магнитную индукцию уже в нашей системе и восполняет тем самым энергию магнитного поля. При этом надо отметить, что магнитная и электрическая индукция у нас связаны через интегральную среднюю скорость в противоположности. То есть влияние идёт одновременно как со стороны магнитной индукции, так и со стороны электрической индукции. Иными словами симметрия между противоположностями - это необходимое условие сохранения количества энергии.

Литература

1. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнма-новские лекции по физике т. 6: Электродинамика. С. 271.

2. Рысин А.В., Рысин О.В., Бойкачев В.Н., Никифоров И.К. Переход от усовершенствованных уравнений Максвелла к уравнению движения частицы // Ежемесячный науч. журнал: Национальная ассоциация ученых. ч. 2. - 2014. - № 5. - С. 99-107.

3. Терлецкий Я.П., Рыбаков Ю.П. Электродинамика - М: Высш. шк., 1980. С. 213.

4. Терлецкий Я.П., Рыбаков Ю.П. Электродинамика - М: Высш. шк., 1980. С. 245.

5. Терлецкий Я.П., Рыбаков Ю.П. Электродинамика - М: Высш. шк., 1980. С. 219, 236.

6. Рысин А.В. Революция в физике на основе исключения парадоксов / А.В. Рысин, О.В.Рысин, В.Н. Бойкачев, И.К. Никифоров. М.: Техносфера, 2016. 875 с.

7. Терлецкий Я.П., Рыбаков Ю.П. Электродинамика - М: Высш. шк., 1980. С. 41.

8. Рысин А.В, Рысин О.В, Бойкачев В.Н, Никифоров И.К. Уравнения Максвелла, как результат отражения преобразований Лоренца-Минковского в противоположности // Науч. журнал " Sciences of Europe" (Praha, Czech Republic) / 2016/ - № 8 (8), vol 1 - p. 104-113.