Аннотация: В статье поднимается вопрос о пересмотре классической электродинамики Максвелла и отказе от калибровки Лоренца. Авторы проектов AWAKE и устройства для термоядерного синтеза токамака Т-15 руководствуются в своих расчетах классической электродинамикой Максвелла, отличной от реальной электродинамики. В Курчатовском институте, после 60 лет бесплодных и очень затратных усилий, поняли бесперспективность дальнейших попыток длительного удержания плазмы при температуре миллионы градусов с помощью замкнутой магнитной ловушки и перешли к реализации нового гибридного токамака Т-15МД, в котором при значительно более низкой температуре, совмещаются ядерная и термоядерная энергетика.

Ключевые слова: протон, электрон, векторное поле, скалярное поле, продольная сила, поперечная сила, токамак

В ЦЕРН впервые в мире экспериментально доказали: ускорение пучка электронов в плазме с помощью протонного драйвера возможно. В интервью руководителя проекта AWAKE Эдды Гшвентер ««Это фантастика»: новый метод ускорения частиц работает», (сентябрь 2018) дается объяснение сути поставленного эксперимента: «При классической схеме пучок электронов в коллайдере ускоряется под воздействием электромагнитного поля. В нашем эксперименте в плазме летит пучок протонов, он создает волну и тем самым обеспечивает ускорение летящего следом пучка электронов, это называется кильватерным ускорением. Пучок электронов с энергией 19 МэВ пролетел в плазме десять метров и увеличил энергию до 2 ГэВ, то есть более чем в 100 раз. Это значит, что был достигнут средний темп ускорения — 200 МэВ/м.» [1]. Эксперимент проводила коллаборация AWAKE, от России в нем принимал участие Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН). В будущем ученые надеются, что новый метод позволит существенно уменьшить размеры коллайдеров, ведь сейчас по этому параметру ускорители достигли своего предела. Протонные пучки, генерируемые Большим Адронным Коллайдером (БАК), будут использоваться в первых новых мини-ускорителях частиц. Эдда Гшвентер указывает на то, что энергия пучка протонов очень большая — она составляет килоджоуль, — поэтому очень выгодно использовать его в качестве драйвера. В других экспериментах, например BELLA, в качестве драйвера используют лазер, его энергия намного меньше, всего несколько джоулей. Однако, использование заряженных протонов в качестве драйвера для ускорения электронов, по сравнению с фотонами имеет и еще одно преимущество. Оно заключается в появлении электродинамической продольной силы, позволяющей эффективно ускорить поток электронов при движении пучка протонов. Это силовое электромагнитное взаимодействие может характеризоваться величиной изменения потенциала Ᾱ и волновой функции частицы. Взаимодействие было обнаружено в 1956г. в экспериментах Аронова- Бома, при этом электроны, движущиеся поперек бесконечно длинного соленоида при включенном электрическим током, испытывают отклонение траектории, несмотря на то, что за пределами соленоида магнитное поле при классическом его определении равно нулю (Н=0). Профессор Р.Фейнман объясняет этот эффект взаимодействием частицы с векторным потенциалом А [2]. Экспериментально обнаруженное явление силового взаимодействия движущихся электронов с полем векторного потенциала А в опытах Ааронова-Бома, было подтверждено и в более поздних экспериментах японских ученых в 1984 [3]. В ходе экспериментов было обнаружено изменение фазы волновой функции движущегося заряда при отсутствии и наличии в исследуемом пространстве поля векторного потенциала А, при полном отсутствии в этом пространстве магнитного поля Н. Положительные результаты экспериментов соответствовали только однозначной величине векторного потенциала А, сопоставляемой с однозначными же параметрами элементарного тока. Изменение фазы волновой функции векторным потенциалом А определяется выражением:

∆φ = q/ħ ∫Ads  ,                          (1)

где интеграл берется вдоль траектории движения частицы. Эксперимент Ааронова-Бома заставляет пересмотреть устоявшиеся представления об одних поперечных магнитных силах Лоренса и признать наличие продольных сил магнитного взаимодействия. Существование электродинамической продольной силы подтверждается не только эффектом Ааронова-Бома, но и кильватерным ускорением потока электронов в коллайдере пучком релятивистских протонов. Механизм этого кильватерного ускорения пучком заряженных протонов отличается от кильватерного ускорения электронов лазерным излучением. Для объяснения природы электродинамической продольной силы необходимо пересмотреть уравнения электродинамики Максвелла. Максвелл ошибочно применил теорему Остроградского-Гаусса не только для покоящихся зарядов, но и для движущихся (теорема Гаусса является одним из уравнений Максвелла). В результате этого произвольного предположения динамическое состояние движущихся электрических зарядов просто заменяется их статическим состоянием. Закон Кулона справедлив только для неподвижных зарядов [4]. Не инвариантность уравнений электродинамики связана с предположением о реальности существования квантового вакуума (темной материи) и с существованием эффектов запаздывающих потенциалов и деформаций электрического поля движущихся зарядов в поляризационной среде. Полная инвариантность уравнений электродинамики допустима только в абсолютно пустом пространстве СТО Эйнштейна.

Еще в начале 20-ого века стало ясно, что электродинамика Максвелла требует пересмотра и дальнейшего совершенствования. Но прошло более100 лет, а эта задача не выполнена и сегодня. В результате уравнения Максвелла оказались отделены от исходной модели среды, в которой токи проводимости и смещения играли вполне определенную физическую роль. С этого момента электродинамика Максвелла лишилась практически любой возможности своего дополнения, изменения и совершенствования. В настоящее время в электродинамике накопилось много противоречий и парадоксов, которые в рамках теоретических представлений не имеют объяснения. Вот некоторые из них:

-Парадоксальна роль токов смещения в индукции магнитного поля движущегося заряда, поскольку в электродинамике господствует представление об индукции магнитного поля только токами переноса jп(r) # 0 :

rotH = 4π/c jп, divH = 0  ,                         (2)

Что такое токи смещения? Максвелл называл составляющую jсм =1/4π (dE /dt) в своих уравнениях «током смещения», имея в виду, что электрическое поле создается в светоносном эфире за счет относительного движения (поляризации) составляющих его разноименно заряженных частиц, образующих диполе. С одной стороны токи смещения представляют собой физическую реальность, так как без них невозможно понять работу простейшего конденсатора, с другой токи смещения – это математическая формальность, с помощью которой оказывается возможным сделать уравнения Максвелла симметричными. С одной стороны магнитные свойства токов смещения принимаются эквивалентными магнитным свойствам токов переноса, с другой стороны магнитные поля движущихся зарядов определяются почему-то, только токами переноса, как будто токи смещения при этом отсутствуют [5];

- Парадоксально, но уравнения Максвелла в своей дифференциальной форме оказываются не приемлемыми для описания явления электромагнитной индукции при работе обычного трансформатора, так как вихревые электрические поля Е(r) индукции, в пространстве около трансформатора, индуцируются вне зависимости от наличия в этом же пространстве изменяемых во времени магнитных полей Н(r), т.е. при условии: dH/dt =0. Другими словами, для любой точки пространства r около трансформатора для дифференциальных уравнений Максвелла, индукция вихревого электрического поля Е должна вообще отсутствовать. Однако, реальность существования магнитных полей в электрически восприимчивой среде (ε0, μ0) для любой точки пространства около обмотки намагничивания первичного контура легко установить, поместив в это пространство обмотку намагничивания второго замкнутого контура. В результате магнитного взаимодействия с первичным полем, во вторичном контуре генерируется энергия, которую можно зарегистрировать. Этот эффект физик-изобретатель Андрей Мельниченко использовал для создания своего «трансгенератора» с КПД>100%, работающего вопреки всем законам как классической электродинамики Максвелла, так и квантовой электродинамики. В статье «И все-таки она светиться» А.Мельниченко описывает простой опыт с двумя лампочками ясно и зримо показывающий, что «энергия вторичного магнитного поля, снимаемого с одного или нескольких вторичных контуров с ферритовыми сердечниками, отделенными от первичной обмотки диэлектриком, дает существенную прибавку к электроэнергии, получаемой от источника тока» [5]. При замыкании первичного контура, в нем загорается лампочка, точно такая же лампочка загорается и во вторичном контуре, отделенном от первичного небольшим промежутком, но горит она без всяких затрат энергии первичного контура. Дополнительную «даровую» энергию в «трансгенераторе» Андрей Мельниченко объясняет возмущениями среды в пространстве между ферромагнитными сердечниками с обмотками, разделенными относительно небольшими зазорами из диэлектрика (2-3мм.). Ферритовые сердечники, помещенные в это поле, усиливают электромагнитные характеристики среды (ε,μ) за счет резонансной спиновой поляризации доменов. Замена ферритовых сердечников на сердечники из электротехнической стали может усилить эффект генерации тока во вторичном контуре в десятки раз, поскольку в ферритах электромагнитная индукция достигает не более 0,4 – 0,5 Тл, а в электротехнической стали магнитная индукция достигает 1,5 –2 Тл и более. Это подтверждают эксперименты А.Мельниченко. Кроме того, значение энергии вторичного магнитного поля сильно зависит от размера зазора между сердечниками и формой самого сердечника, поскольку оно связано с внешним слоем активной зоны и краевыми эффектами, в которых вакуум (темная материя) играет решающую роль. Здесь мы видим связь с эффектом Казимира, но эффект разделения магнитных полей и генерации энергии с участием квантовой модели вакуума не был полностью исследован. Расстояние между пластинами, на которых заметно влияние силы Казимира, составляет r ≈ 10^-9 м., а расстояние, на котором взаимодействуют разделенные магнитные поля, составляет r ≈ 10^-3м. Это указывает на то, что поляризация вакуума под действием магнитного момента превышает поляризацию вакуума под действием электрического.

формате PDF (601Кб)