Анализ понятий «эфир» и «физический вакуум»

 

      Конспект составлен по статье В. Эткина [1]. Термины, отмеченные символом «*» предлагаются автором в порядке обсуждения.

 

• абсолютный вакуум (абсолютная пустота) – область пространства, в которой нет ни вещества, ни каких-либо материальных полей. Это, конечно, абстракция – такого объекта нет и не может быть в природе.

• вакуум (пустота) разреженное состояние газообразной среды. Синоним «пустота», в соответствии с канонами терминологии, может использоваться в науке лишь как средство оживления речи. Википедия [2] различает следующие степени вакуума:

 

Степень вакуума

Давление, мм. рт. ст.

низкий вакуум

      760 - 25

средний вакуум

      25 - 1×10−3

высокий вакуум

1×10−3 - 1×10−9

сверхвысокий вакуум

1×10−9 - 1×10−12

экстремальный вакуум

      <1×10−12

космическое пространство

   1×10−6 - <3×10−17

абсолютный вакуум

      0

 

• силово́е физическое по́ле* есть пространство, в каждой точке которого действует сила какого-либо вида – электрическая, магнитная, гравитационная и т.п.

 стационарное (нестацонарное) силовое поле – не зависит (зависит) от времени.

• однородное (неоднородное) силовое физическое поле – сила не зависит (зависит) от координат точки.

• скорость света в вакууме* – скорости света в экстремальном вакууме.

• ЭМВ – электромагнитная волна.

• ЭМП  электромагнитное поле.

• эфир физический* – всё проникающая среда, существование которой доказано во множестве корректно проведённых экспериментов (Физо, Майкельсон, Саньяк, Миллер, Маринов, Де Витт, Штырков, Р. Кахилл и многие, многие другие) и которая проявляет себя в целом ряде хорошо известных эффектов – анизотропия света, сдвиг Лэмба, эффект Казимира, эффект Шнолла…).

 

1. Силовое поле

 

Согласно стандартной модели строения вещества, каждому независимому параметру любой его частицы аi, удовлетворяющему закону сохранения, соответствует своё материальное силовое  поле Аi, через которое осуществляется взаимодействие между ними. Поле наделяется практически всеми атрибутами полноценной физической реальности, включая способность переносить энергию и импульс, и даже, в определённых условиях, обладать эффективной массой

Чтобы приблизиться к ответу на этот вопрос, следует заметить, что до создания Максвеллом классической теории электромагнетизма понятия поля как формы материи не существовало [3]. Широко использовалось лишь понятие потенциального поля. Представление о поле и его силовых линиях как о физической реальности впервые появилось в трудах Майкла Фарадея  [4]. Ему же принадлежит и идея изучения взаимопревращений электричества и магнетизма как различных форм энергии. 

Понятие ЭМП единой материальной сущности возникло лишь после создания Максвеллом теории электромагнетизма в связи с его представлением о свете как электромагнитной волне. До этого Максвелл, как и все его предшественники в течение многих веков, вполне удовлетворялся концепцией эфира. Он как нельзя лучше отвечал требованиям светоносной среды, поскольку обладал собственной внутренней энергией и был способен переносить энергию в пространстве после того, как она покинула одно тело, но ещё не достигло другого» [5].

Однако изначальный замысел Максвелла объединить оптику с электромагнетизмом побуждал его трактовать электромагнитное поле как некую самостоятельную сущность, обладающую энергией  даже в отсутствие ею материальных источников, Наподобие тому, как продолжает существовать свет давно потухшей звезды. Но тут возникает вполне резонно вопрос о том, к чему относились в действительности постулированные Максвеллом уравнения: к электротехническим устройствам или к введённому им абстрактному ЭМП?

Аргументированный ответ на этот вопрос стал возможным после теоретического вывода этих уравнений из первых принципов энергодинамики в ею приложении к электротехнической системе, обладающей электрической и магнитной степенью свободы и потому способной  к взаимному преобразованию их энергии [6].

Объединённое уравнение 1-го и 2-го начал термодинамики, для такой системы имеет вид:

V = E·dD + H·dB,              (6)

где ЭV    полная энергия системы единичного объёма; E и H – напряжённости электрического и магнитного поля в ней; D = D(E,Р), B = B(H,М)    векторы электрической и магнитной индукции; я Р и М – вектор поляризации и вектор намагничивания.

Правая часть  этого уравнения характеризует элементарную обратимую работу đWеv = EdD и đWмv =HdB, которую совершает внешнее электрическое и магнитное поле над рассматриваемой системой. При dЭV = 0 уравнение (6) описывает обратимый процесс преобразования электрической и магнитной энергии в веществе. Этому простому уравнению  Герц и Хэвисайд придали форму первой пары уравнений Максвелла:

                                         rot E = – (∂B/∂t),                 (7)

                                         rot H = jе + (∂D/∂t).          (8)

Наличие в этом выражении тока проводимости jе явным образом указывает на то, что эти уравнения относятся к веществу, а не к абстрактному полю. Более того, при применении этих уравнений к субстанции, названной им электромагнитным полем, обнаруживается противоречие с законом сохранения энергии.

Известно, что между четырьмя параметрами E,H, D и B, фигурирующими в этих уравнениях, существуют 3 уравнения связи. D = εоE, B = μоH и H = H(E), которое следует из синфазности изменения векторов E и H, обнаруженной ещё Фарадеем. Это означает, что если ЭМП описывать теми же параметрами, что и электротехническую систему, то из 4-х параметров независимым останется лишь  один из них. Следовательно, никакого преобразования в эфире электрической энергии в магнитную и наоборот быть не может. В противном случае будет изменяться электромагнитная энергия поля εоE2/2 + μоH2/2. Это ещё раз доказывает, что отнесение уравнений Максвелла к пространству, свободному от вещества, является ошибочным.

Имеются и другие веские аргументы, свидетельствующие о том, что единой материальной сущности, характеризуемой вектором Пойнтинга и именуемой электромагнитным полем, в природе не существует. Действительно, с введением в энергодинамику понятия потока смещения связанных зарядов и магнитных полюсов  jес и jмс стало ясно, что вектор Пойнтинга вообще не отражает процесс переноса электромагнитной энергии через границы рассматриваемой системы.

Суть дела состоит в том, что поляризация и намагничивание некоего электротехнического устройства сопровождается взаимопревращением в нем электрической и магнитной энергии, что и обусловливает появление в нем внутренних потоков jес и jмс  противоположной направленности. Иными словами, вектор Пойнтинга может отражать лишь разность потоков электрической и магнитной энергии через границы системы между ЭМП и веществом. Это обстоятельство не могло быть обнаружено самими уравнениями (7) и (8), поскольку они оперировали исключительно интенсивными параметрами поля E и H. Эти параметры являются функциями состояния и не обращаются в нуль с прекращением энергообмена между системой и внешним полем. 

Характерно, что вытекающее из (6)  равенство мощностей электрической и магнитной составляющей ЭМВ экспериментально не подтверждено до сих пор. Напротив, наличие у света не электромагнитной (не экранируемой соответствующим образом) составляющей обнаружено давно и надёжно. Все это указывает на неэлектромагнитную природу света вообще [7]. 

Не выдерживает критики и утверждение о том, что электромагнитное и любое другое силовое

поле представляет собой некоторую материальную сущность, не зависящую от его источников. Согласно законам Ньютона, Кулона и Ампера

Fg= – εgМ1М2/R122 ; Fq= Q1Q2/4πεoR122 ; Fе= μoI1I2/2πR12 ,               (9)

сила взаимодействия двух масс М1и М2, зарядов Q1и Q2 или токов I1 и I2 как главная характеристика поля при неизменном расстоянии между ними R12 пропорциональна их произведению. Отсюда следует, что при удалении из пространства всех присутствующих в нем масс, зарядов или токов соответствующее поле Fg, Fq или Fе исчезает. Иными словами, возникновение силового поля в промежутках  между материальными телами невозможно без «полеобразующих» масс М1, зарядов Q1 и токов I1. Правда, это только необходимое, но не достаточное условием возникновения силового поля. Чтобы убедиться в этом, «размажьте» массу М1, заряд Q1 или ток I1 по всему пространству, так, чтобы в нем не оказалось места для «пробной» массы М2, заряда Q2 или тока I2.         

     Таким образом, поле возникает только тогда, когда «полеобразующие» массы М, заряды Q или токи I распределены в пространстве неравномерно. Это следует и из общего определения силы F в энергодинамике (5) как градиента соответствующей формы энергии. Любое силовое поле является функцией распределения в пространстве материальных носителей энергии, т.е. является свойством материи, а не ею самой.

Помимо гравитационной εg, электрической εo и магнитной μo постоянной эфира это поле определяется лишь величиной и взаимным расположением полеобразующих масс, зарядов и токов, т.е. является их потенциальной функцией. Потенциальная энергия принадлежит всей совокупности  взаимодействующих объектов, и её нельзя передать от одного тела этой совокупности к другой. Иными словами, поле не может быть переносчиком энергии от одного тела к другому.

Эту роль может выполнять только среда, обладающая собственной внутренней  энергией. Именно таков эфир. Силовое поле лишь отражает его напряжённое состояние.

 

2. Официальная физика о физическом вакууме

 

Физический вакуум, утверждает Физический энциклопедический словарь [8], «обладает некоторыми свойствами обычной материальной среды. Однако его не следует путать с Э. (эфиром – П. Басков), от которого он принципиально отличается уже потому, что электромагнитное поле является самостоятельным физическим объектом, не нуждающимся в специальном носителе».

Более подробно [9]: «ВАКУУМ ФИЗИЧЕСКИЙ в квантовой теории поля — низшее энергетич. состояние квантованных полей, характеризующееся отсутствием к.-л. реальных ч-ц. Все квант.  числа В. ф. (импульс, электрич. заряд и др.) равны нулю. Однако возможность виртуальных процессов в В. ф. приводит к ряду специфич. эффектов при вз-ствии реальных ч-ц с вакуумом. В. ф. явл. одним из основных в том смысле, что его св-ва определяют св-ва всех остальных состояний, т. к. любое из них может быть получено из вакуумного действием операторов рождения ч-ц».

 

2.1. Физический вакуум с точки зрения стандартной модели

      Известен ряд моделей вакуума: Дирака, Уиллера, де Ситтера, Тэрнера-Вилчека, Акимова, Герловина и др. Согласно стандартной модели строения вещества [1] ФВ представляет собой пространство, заполненное связанными между собой гармоническими осцилляторами. Каждый из них является функцией точки, в которой он находится. В образованном таким образом скалярном поле осцилляторов с бесконечным числом степеней свободы могут распространяться волны колебаний этих осцилляторов, например, отклонений их от положения равновесия.  В соответствии с корпускулярно-волновым дуализмом объектом исследования становится некое «возбуждение»,  обладающее такими же, как и волна, энергией и импульсом (а, следовательно, и массой). Это «возбуждение» нельзя отождествлять ни с одним из осцилляторов поля в отдельности: оно представляет собой результат процесса, захватывающего бесконечно большое число осцилляторов, и описывает некое «поле» этих возбуждений. Изучение такого поля сводится к рассмотрению нематериальных квантованных волн  и операторов их рождения и поглощения.

Концепция физического вакуума, развитая в рамках квантовой физики, оказалась неудовлетворительной не только в этимологическом отношении. Реальность такова, что «основы существующей теории нуждаются в решительном пересмотре» [10].  Во всяком случае, остаётся открытым вопрос о специфическом носителе, распространяющем эти возбуждения в свободном пространстве.

 

2.2. Интерпретация экспериментальных фактов 

• Лэмбовский сдвиг атомных спектров (эффект «расщепления» уровней энергии электрона; В. Лэмб и Р. Рeзерфорд, 1947 г.) обусловлен, предположительно, нулевыми колебаниями (флуктуациями) напряжённости электрического и магнитного полей.

• Эффект Казимира (предсказан в 1948 и экспериментально подтверждён в1999 году) состоит в возникновении небольшой (пиконьютоны) силы притяжения между двумя близкорасположенными параллельными  незаряженными пластинами из проводящего материала в вакууме. Объясняется также вакуумными флуктуациями ФВ, в результате которых плотность их энергии в зазоре оказывается меньше, чем на внешней стороне пластинок.

• Эффект Унру (предсказан в 1965 и эксперим. обнаружен в 1997 году) состоит в возникновении фонового излучения от ускоряемых частиц, в то время как неподвижный относительно них наблюдатель его не замечает.  Объясняется тем, что ФВ кажется состоянием с ненулевой температурой в ускоряющейся системе отсчёта.

 

2.3. Расчёт энергии физического вакуума

Энергия  ФВ рассчитывается, как известно, по величине среднеквадратичного отклонения параметров системы от их среднего (нулевого значения) [1] . Это даёт значения энергии вакуумных флуктуаций (в массовом эквиваленте) не менее  1095 г/см3. По образному выражению Р. Фейнмана,  «в вакууме, заключённом в объёме обыкновенной электрической лампочки, энергии такое большое количество, что её хватило бы, чтобы вскипятить все океаны на Земле».

Однако, согласно термодинамике энергия флуктуаций не может быть использована для совершения работы. Это – анергия, т.е. технически непригодная,  неработоспособная энергия  [11]. Средняя же энергия вакуума как среды, находящейся в энергетически наинизшем состоянии, равна нулю. Это объясняет, почему до настоящего времени от ФВ удалось получить работу, сопоставимую разве что «со взмахом крыла бабочки» [12].

Модель ФВ, в частности, не может объяснить, откуда берут энергию сверхединичные генераторы, в существование которых, кажется, уже мало кто сомневается.

 

3. Энергодинамика эфира

 

Энергодинамика  [1] делит всю материю на вещество  (дискретную часть, состоящая из объектов с определённой формой и границами)  и эфир – сплошную среду, не имеющую границ и формы и являющуюся невещественной составляющей любой материальной системы. Эфир имеет отличную от нуля плотность и упругость и насыщен волнами, частоты которых простираются до бесконечности. Основной особенностью эфира является способность переносить энергию без переноса массы, вследствие чего в экспериментах он непосредственно не обнаруживается.

      Методология энергодинамики заключается в составлении уравнений состояний и движений, связывающих параметры исследуемых систем. Это делает излишним применение каких-либо (вихревых, кольцевых, струйных, струнных и т.п.) корпускулярных моделей эфира и даёт возможность единым образом описывать свойства и поведение как сплошных, так и корпускулярных сред.

     Эфир и вещества способны к взаимопревращению, что следует из соотношения Гиббса-Дюгема классической термодинамики при обобщении его на случай движущихся сред [11]:  

Σi-k Θiik Pk·dvk = 0.           (1)

Θi – экстенсивные параметры неподвижной системы (её объем, энтропия, числа молей k-x веществ, заряд и т.д.); ψi – сопряжённые с ними интенсивные параметры типа давления, температуры, химического потенциала k-го вещества, его электрического потенциала и т.п.; Pk, vk – импульс и скорость k-го компонента системы; i =1,2,..., n – число степеней свободы системы.

В случае движущихся систем по мере ускорения системы (dvk > 0) все другие формы энергии системы вырождаются (dψi < 0) и при достижении предельной скорости vk = с исчезают полностью. С приближением к скорости света вещество превращается в эфир.  Обратное явление «конденсации» эфира сопровождается появлением веществ с i-ми свойствами, не наблюдаемыми у эфира. Наблюдается, в частности, при «аннигиляции» гамма квантов.

Одним из уравнений связи между параметрами эфира является известное ещё задолго до А.Эйнштейна соотношение между энергией эфира Еэ и соответствующей массой Мэ:

                                                                     э = c2э.                        (2)

Его можно получить, исходя из разных соображений [3],  в том числе из признания возможности взаимопревращения вещества и эфира путём «конденсации»  последнего при соблюдении законов сохранения энергии и массы. Из него непосредственно следует наличие у эфира удельной энергии εэ, равной квадрату скорости света c2 (Дж/кг).

Другим уравнением состояния эфира является известное из теории колебаний и экс-перимента соотношение между скоростью распространения колебаний в любой среде

c2= рэ/ρэ ,            (3)

которое позволяет установить наличие у эфира отличной от нуля плотности ρэ и упругости рэ (давления). Это предопределяет возникновение в эфире бегущих продольных и поперечных волн и способность эфира переносить энергию без переноса его массы.

Ещё одним уравнением, связывающим параметры эфира, является найденное в рамках теории волн и уточнённое в энергодинамике выражение плотности энергии эфирной волны ρэ на частоте ν через его среднюю плотность ρ, амплитуду Aэ

ρэ= ρAэ2ν2/2 , (Дж/м3).             (4)

Это выражение позволяет ввести понятие амплитудно-частотного потенциала волны ψэ  = Aэν данной моды эфира и затем установить единство законов переноса волновой формы энергии с законами переноса тепла, вещества, заряда, импульса и т.п. [13]. Вслед за этим удаётся обосновать отсутствие у эфира трения (диссипации энергии), что обусловлено отсутствием у него тепловой формы движения, а затем на основе выражения (4) доказать существование в эфире солитона    структурно устойчивой и частице-подобной одиночной волны. Это становится возможным благодаря единству представления всех сил в энергодинамике как градиентов соответствующей формы энергии [11].

Fэ = – (∂Eэ/∂r).             (5)

Наличие пары сил, пропорциональных крутизне переднего и заднего фронта эфирной волны, вскрывает наличие у него свойств механического диполя. Это объясняет взаимное отталкивание солитонов (подобие их поведения бильярдным шарам) и стремление эфира занять все предоставленное ему пространство. Эфирно-солитонная концепция излучения снимает проблему дуализма «волна-частица».

Вместе с тем выражение  (5)  указывает на силовую природу взаимодействия эфира с веществом, что делает применимым к нему всех закономерностей взаимодействия компонентов материальной системы. В частности, удаётся найти условия равновесия вещества и эфира на любой частоте ν и выяснить условия его нарушения. Согласно общим термодинамическим условиям равновесия, детальное равновесие состоит в требовании равенства потенциала какого-либо структурного элемента вещества ψв, излучающего на этой частоте, и соответствующего потенциала эфира ψэ (или обращения в нуль его градиента на границе системы). Это равновесие носит динамический характер, вследствие чего поле потенциала ψв определяет и ндивидуальный амплитудно-частотный портрет данного вещества. Он модулирует эфир и благодаря практическому отсутствию в нем диссипации может быть перенесён на значительные расстояния. Так осуществляется избирательное взаимодействие между телами и их структурными элементами на расстоянии [14].

Таким образом, эфир воздействует преимущественно на частицы вещества, имеющие близкие к резонансным частоты собственных колебаний. В виду неограниченного числа мод колеблющегося эфира это взаимодействие осуществляется во всем спектре частот, характерных для структурных элементов данного вещества. С этих позиций свет – это та часть диапазона колебаний эфира, которая находится в резонансе с колебаниями электронов вещества и проявляется в нем в виде оптических эффектов.

В общем же случае волны эфира вступают в резонанс с любыми структурными элементами вещества, различающимися не только зарядом, но и спином, массой, моментом инерции и т.п. Часть этих колебаний веществом рассеивается – тепловое излучение.

В рентгеновском диапазоне частот волны эфира взаимодействуют с веществом значительно слабее, так что многие из них, в том числе металлы, оказываются для них почти прозрачными. Эта часть спектра имеет ту же природу, что и так называемые «глубоко проникающие» излучения, для которых неприменимы обычные электромагнитные экраны. Однако их упорно приписывают к электромагнитным волнам.

На других частотах волны эфира вызывают фотоэффект, ионизацию, диссоциацию, фотосинтез,  фотоядерные реакции и т.п. Все эти эффекты возникают вследствие преобразования энергии колебаний эфира в различные формы движения частиц вещества, чем и обусловлен избирательный характер их взаимодействия.

Таким образом, эфир является источником эффектов любой природы. С этих позиций характер его воздействия на вещество определяется не природой материального носителя некоего гипотетического «поля» (нейтринного, спинорного, нуклонного, мезонного, барионного, бозонного, микролептонного, тахионного….), а диапазоном частот колебаний эфира, резонансных тому или иному структурному элементу вещества.  

Это позволяет преодолеть многие трудности, присущие корпускулярным моделям эфира, и ведёт к совершенно иной концепции «единой теории поля» [15]. В то же время эта специфика эфира исключает возможность уподобления его какому-либо конкретному веществу. 

 

4. Мнения некоторых учёных об эфире, физическом вакууме и СТО Эйнштейна

 

Обухов Ю., Захарченко И. [16] отмечают следующие главные отличия этих двух концепций.

Согласно эфирной концепции электромагнитная волна представляет собой распространение возбуждения в неподвижной среде; свет анизотропен. Согласно концепции физического вакуума свет не нуждается ни в каком носителе и движется как корпускула. Его важнейшие свойства – изотропность и инвариантность относительно инерциальных систем.

С эфиром можно связать абсолютную систему отсчёта, с физическим вакуумом –  нет.

• Томас Сэмюэл Кун (американский философ и историк науки) [171: «Теория Эйнштейна может быть принята только в случае признания того, что теория Ньютона ошибочна. Но сегодня эйнштейнианцы остаются в меньшинстве».  Кун Т. Структура научных революций. – М.: Прогресс, 1977. – 300 с. https://www.twirpx.com/file/458892/.

• Физики в кулуарах почти все против СТО Эйнштейна, на публике – «за».  

• РАН (Росс. акад. наук): СТО Эйнштейна – фундаментальная теория. Видать не даёт добро на это (об этом говорят и пишут, извините) мировая сионистская мафия, особо пекущаяся о том, чтобы не померк ореол славы одного из «дутых» героев богоизбранного народа.  

 

Заключение автора конспекта

 

Корректно поставленные опыты и простой здравый смысл подтверждают концепцию эфира и опровергают концепцию физического вакуума. Это признают и понимают сегодня даже наивная физика и любопытные кухарки. Если волны в воздухе, в воде и в твёрдых телах суть колебания сред, то почему это вдруг электромагнитные волны должны распространяться сами по себе, не укладываясь в эту аналогию?

      Академики-политиканы из РАН тоже наверно всё понимают, но … Законы нравственности писаны не для них.

 

Источники информации

 

1. Эткин В.А. Заменяют ли эфир понятия поля и физического вакуума?

    http://www.etkin.iri-as.org/napravlen/07edinstvo/efir.pdf

2. Вакуум. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B0%D0%BA%D1%83%D1%83%D0%B

3. Уиттекер Э. История теории эфира и электричества. – Москва – Ижевск, 2001. – 512 с.

4.  Фарадей М. Экспериментальные исследования по электричеству, т.1–3. М., 1947–1959.

5. Максвелл Дж. Трактат об электричестве и магнетизме. В 2-хтомах. – М.: Наука, 1989.

6. Эткин В.А. Энергодинамический вывод уравнений Максвелла.  Доклады независимых авторов.   

    2013. – Вып. 23. – С. 165-168.

7.  Эткин В.А. О неэлектромагнитной природе света. Доклады независимых авторов.  2013. –  

     Вып. 24. С. 160...187.

8. Физический энциклопедический словарь. – М.: Сов. Энцикл.  Гл. ред. А. М. Прохоров. 1983.   

    http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/3063/%D0%AD%D0%A4%D0%98%D0%A0

9. Физический энциклопедический словарь. – М.: Сов. Энцикл.  Гл. ред. А. М. Прохоров. 1983.  

    http://https://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/296/%D0%92%D0%90%D0%9A%D0%A3%D0%A3%D0%9C
10. Ландау Л.Д. Вопросы философии, 1959. No12. С. 155. 

11. Эткин В.А. Энергодинамика (синт. теор. переноса и преоб. энергии). – СПб: Наука, 2008, 409 с.

12. Puthoff H.E.  Source of Vacuum Electromagnetic Zero-Point Energy. Phys. Rev.A , 1989 (40), No1,  

     p. 4857.

13.  Etkin V.A. Ether without hypotheses. http://vixra.org/abs/1410.0026.  6.10.2014

.

14. Эткин В.А. Об избирательном взаимодействии.  Вест.  Дома уч. Хайфы, 2012. – Т. 29,  С. 2-8.

15.  Эткин В.А. К единой теории поля. Вестник Дома ученых Хайфы, 2009. –Т.19, С.17. 

16. Обухов Ю., Захарченко И. Эфир или физический вакуум? http://n-t.ru/tp/in/efv.htm

17. Кун Т. Структура научных революций. – М.: Прогресс, 1977. – 300 с.   

      https://www.twirpx.com/file/458892/.

 

Опубл. 29.11.20, C:\Mydoc\Естествознание\1_физика\М О И   С Т А Т Ь И_физика\ОРИГ МОИХ СТАТ _ФИЗИКА\электродинамика\211120_Понятия эфира и физ вакуума