Вот уже несколько лет я пытаюсь понять, каким именно образом действуют электромагнитные силы на заряженные частицы. И, вроде бы, всё лежит на поверхности, но никак не получается разобраться со всеми нюансами. А раз долгие изыскания не приводят к успеху, вероятнее всего, решение нужно искать немного в другой плоскости. Чем я и занялся накануне.
При определении физической сути заряда я рассказывал о том, что из-за долгой жизни протона и очевидном наличии его взаимодействия с окружающей средой, он неминуемо будет поглощать энергию в одной форме и отдавать её обратно в другой. И что энергия этих двух взаимодействий будет одинаковой по модулю и обратной по знаку. Сам факт наличия измеримого электрического поля одиночного заряда говорит о том, что заряд вовлёк в некое движение окружающую среду. Но тогда для сохранения своей структуры он должен будет принять аналогичное количество энергии по другой составляющей своего движения. Для определённости можем считать, что вдоль своей оси положительный заряд энергию отдаёт, а поперёк неё – потребляет. Когда я об этом подумал, мне тут же захотелось понять, в какую сторону крутятся смерчи в атмосфере.
Несложно догадаться, что если вихри в принципе на такое способны, то это с очень немалой вероятностью коснётся и вихрей атмосферных. Напомню, что циклоны сопровождаются пониженным давлением, т.е. забирают энергию из внешней атмосферы. А антициклоны, наоборот, энергию отдают. Зная, что смерчи как правило охлаждают окружающий воздух, несложно догадаться, что вращаются они в ту же сторону, что и циклоны. И даже не понимая истинных принципов этого процесса, можно с уверенностью сказать, что выше озвученная гипотеза о зарядах очень похожа на правду. На самом деле из этого следует ещё пара выдающихся выводов, но об этом позже.
Поскольку газ в вихре движется по круговым или спиральным траекториям, он безусловно взаимодействует с окружающей средой. Если переводить это на уровень непосредственного взаимодействия между частицами, можно проиллюстрировать это в довольно простой форме.
Многочисленные частицы внешней среды сталкиваются с частицами вихря и обмениваются некоторым количеством движения. Скорость частиц внешней среды может стать больше или меньше в зависимости от того, отдаёт вихрь энергию в данном случае или принимает. Пока рассмотрим только радиальную составляющую такого взаимодействия (идущую строго к центру вихря или от него). Если вихрь отдаёт энергию, то он будет расталкивать окружающий газ. Вектор Е будет положительным, а давление в окрестности вихря будет повышенным. В обратном случае давление будет пониженным. Ситуация аналогична атмосферным вихрям.
По известным опытным и теоретическим данным установлено, что вокруг заряда электрическое поле убывает с квадратом расстояния. Потому мы можем попробовать установить характер изменения скорости частиц вокруг заряда. Для этого запишем известное ранее уравнение для напряжённости электрического поля и подберём функцию скорости, удовлетворяющую известным опытным данным для простейшего полностью симметричного случая.
В силу существенно более быстрого убывания обратного куба по сравнению с обратным квадратом, можно смело отбросить для любых относительно больших по сравнению с размерами вихря расстояний второе слагаемое (b^2/r^3), которое будет в этих условиях близким к нулю. И мы получим как раз положительную или отрицательную величину, убывающую с квадратом расстояния. Фактически, мы только что дали математическое описание скоростей потоков вокруг заряда, физический смысл поля напряжённости электрического поля и разницу между положительным и отрицательным зарядом.
Но это ещё не всё. Как это обычно и бывает, когда ты находишь корректную модель, которая по сути происходящих процессов близка к тому, что происходит в реальности, из этого неминуемо посыпятся дополнительные выводы из смежных областей, которые тоже совпадут с действительностью или предскажут ранее неоткрытые явления. В данном случае речь о сильном ядерном взаимодействии. Даже школьнику известно, что электромагнетизм вступает в противоречие ядерными силами. И при достижении некоторого размера атома, он начинает сам разваливаться за счёт кулоновского расталкивания. В ядре атома у нас только положительно заряженные или нейтральные частицы. Потому электромагнетизм будет действовать только в сторону отталкивания. А вот с ядерными силами дело интереснее. Если мы взглянем на получившуюся формулу, то обнаружим, что коэффициент «b» стоит в квадрате. Т.е. вне зависимости от знака этого коэффициента, результирующее выражение всегда будет иметь один и тот же знак. Как мы знаем, ядерные силы способны только притягивать соседние нуклоны. Это полностью соответствует полученному выражению.
Другими словами, в этих простых формулах кроется принципиальное объединение ядерных и электромагнитных сил. Не просто подобрана математическая формула, которая как-то описывает это, а представлена непосредственная механическая модель, которая наглядным образом в рамках традиционных с точки зрения гидродинамики соображений позволяет рассчитать процесс, продемонстрировать и спрогнозировать поведение системы в ещё неизученных областях.
Хочу обратить внимание, что в моей книге для заряда дано несколько иное определение. Там говорится, что знак заряда определяется относительной ориентацией тороидального и кольцевого потоков по телу частицы. И в этом нет никакого противоречия с изложенным в этой статье. По аналогии с циклонами и антициклонами, вращающимися в разные стороны и создающими разные по знаку градиенты давления в атмосфере, частицы с разной ориентацией потоков будут создавать разные по знаку градиенты давления вокруг себя. Именно это и выльется в разные знаки зарядов. Но в атмосфере поведение циклонов и антициклонов зависит от того, в каком они находятся полушарии. Следовательно, есть некое внешнее воздействие, которое и определяет, будет ли вихрь поглощать или отдавать энергию в зависимости от направления своего вращения. Разумно предположить, что и на эфир действует такое внешнее воздействие, которое может сделать из положительных зарядов отрицательные, а из отрицательных – положительные. Но мы этого не поймём, потому что одноимённые заряды останутся одноимёнными, разноимённые – разноимёнными, а ядерным силам это не важно.
Каждый раз радуюсь, как ребёнок, когда удаётся закрыть очередное белое пятно в теории. А про магнетизм ещё стоит подумать.