Серия: МОИ ОТКРЫТИЯ Статья № 4
Введение
Общеизвестная истина - движущаяся заряженная частица генерирует магнитное поле. О параметрах этого поля мы знаем очень мало. Современная теория может вычислить индукцию В магнитного поля. Но сама по себе индукция магнитного поля движущейся частицы мало что дает дл практического применения этого знания. До сих пор не удалось рассчитать ни магнитный поток, ни магнитную энергию таких частиц.
В первой своей статье на Дзен (Статья № 1) я опубликовал формулу для точного расчета магнитного потока для одиночной движущейся в свободном пространстве со скоростью V элементарной частицы. Лично я считаю эту работу пионерской, формулу для расчета магнитного потока движущейся частицы - открытием (эта формула будет приведена чуть ниже). Тех, кого рассмешил, прошу извинить за нескромное заявление.
. А пока продолжим тему, как вычислить магнитную энергию одиночной движущейся частицы. Результат рассмотрения этой проблемы Вас сильно удивит. Вести расчет окажется ненужным делом, результат будет очевиден ! Если заинтриговал, читайте далее.
Вывод формулы для энергии магнитного потока
Когда известен магнитный поток Ф, формула для вычислений магнитной энергии имеет простейший вид:
Здесь W - магнитная энергия движущейся элементарной частицы; I - электрический ток, создаваемый зарядом движущейся элементарной частицы; Ф - магнитный поток, генерируемый этой движущейся частицей.
"Мгновенный ток" I" движущейся частицы логично записать так:
Здесь I - мгновенный электрический ток, А; Ze - заряд частицы, Кл ; V - скорость движения частицы, м/с; re - классический радиус частицы, м; Δ𝑡 - время, в течении которого заряженная частица проходит через условное сечение (плоскость), Оно вычисляется по формуле:
Относительно классического радиуса re следует сделать важное замечание. История физики такова, что понятие "классический радиус частицы" теоретики приписывают (из всех известных частиц) только электрону. Опять же, исторически классический радиус определяет размер электрона.
Классический радиус электрона
. Формула классического радиуса электрона, содержится в любом справочнике по физике:
Помнить! Масса электрона me зависит от скорости (энергии) его движения. Об этом нам поведала релятивистская теория, а подтвердила практика работы на ускорителях частиц. Следовательно, классический радиус частицы не является величиной постоянной, а с возрастанием массы от скорости классический радиус будет уменьшаться, причем в больших пределах (более чем 1 000 раз).
Формула для расчета магнитной энергии электрона
Для начала нам следует записать формулу магнитного потока для движущейся заряженной частицы, к которым относится и электрон:
Теперь нам остается только сделать подстановку выражений (2) и (5) в формулу (1) и получить искомое выражение для расчета магнитной энергии W движущегося электрона:
Далее, подставим в формулу (6) энергии W значение классического радиуса re из выражения (4). После преобразования получим сверх неожиданное выражение:
Вы не ошибаетесь, это формула для вычисления всем известной кинетической энергии. В любом другом случае получение формулы кинетической энергии следовало бы сопровождать "молчанием в тряпочку". Но в данном случае мы имеем дело с" мировой" сенсацией, никому неизвестным фактом.
Сенсация в том, что получено доказательство равенства магнитной энергии движущейся заряженной элементарной частицы ее кинетической энергии. Прелесть этой ситуации в том, что в 99,9% случаев кинетическая энергия ускоренных частиц известна, или легко вычисляется. Поэтому нет необходимости использования формулы (6) для расчета магнитной энергии ускоренного электрона. Ее следует считать равной кинетической энергии.
Очевидно, факт равенства магнитной и кинетической энергии должен учитываться во взаимодействиях частиц высоких энергий. Кроме того, напрашивается вывод, что при столкновениях частиц рождаются кванты разной природы.
Поляризация квантов от магнитного поля направлена вдоль движения частиц. Кулоновское взаимодействие одноименно заряженных частиц рождает кванты поперечной поляризации и т.д.).
Микро-заключение
Открытие равенства магнитной и кинетической энергий заряженных элементарных частиц теоретически обосновано только для электронов, но нет препятствий для экспериментальной проверки других частиц, например, протонов.
Другим по важности выводом следует считать роль представления о классическом радиусе заряженной частицы при определении величины магнитной энергии от скорости (энергии) частицы. Как-то не верится, что Природа предусмотрела этот инструмент только для электрона.
В чем еще важность? Если, например, для протона будет доказано экспериментально равенство кинетической и магнитных энергий, то это станет поводом для уточнения его строения.
Продолжение следует ...
.
