Статья: О скорости электромагнитных волн

О скорости электромагнитных волн

Рассмотрены причины искажения представлений о природе электромагнитных волн, сложившиеся в современной физике. Дано объяснение наблюдаемым фактам с точки зрения физики эфира. Описан эксперимент автора, показывающий вариабельность скорости электромагнитной волны в эфире.

«Щит и ограждение - Истина Его» [Пс. 90]

К сожалению, с 1905 года, когда в физике воцарился релятивизм, и физики уверовали в его постулаты, целое столетие теоретическая физика шла ошибочным путем. Отрицая наличие физического носителя электромагнитных волн, и постулируя предельность, постоянство и независимость скорости света, релятивисты тщательно вуалировали или полностью исключали из рассмотрения факты, противоречащие постулатам релятивизма. В результате произошло торможение развития всех направлений физики и новых технологий, которые не укладываются в прокрустово ложе релятивизма.

Физическая реальность, однако, пробивает себе путь через новые и новые факты, физические явления и успехи технологий, игнорирующих неоправданные постулаты релятивизма. Окончательное развенчание мифов релятивизма будет способствовать освобождению рассудка исследователей и инженеров от тех препон, которые мешают им в создании новых технологий и в познании природы. Именно такая цель поставлена автором настоящей работы, который не только предлагает читателям критику постулатов релятивизма и релятивистских толкований физических явлений, но и простой эксперимент по опровержению главного постулата релятивизма - постоянства скорости света в свободном от вещества пространстве.

Миф отсутствия носителя электромагнитных волн родился из слабого владения логикой и незнания физики. Исторически первым поводом возникновения мифа «беспочвенности» электромагнитных волн явился некорректно поставленный эксперимент Альберта Майкельсона по обнаружению эфира, и нелогичный вывод из него [1]. Некорректность эксперимента Майкельсона заключается, как минимум, в следующем.

В эксперименте измерялась вариабельность интерференционной картины (сдвиг вертикальных полос), создаваемой стоячей электромагнитной волной в неподвижной относительно лаборатории установке (интерферометре). Так как установка была неподвижной относительно лаборатории, а значит относительно вещества, окружающего установку, а значит и носителя этой материи - эфира, то ожидать каких-либо изменений было бы нелогично.

Если предполагать, что эфир (одна из его компонент) движется независимо от вещества лаборатории и Земли, то было бы необходимо рассматривать именно эту компоненту в качестве носителя электромагнитного поля. Однако в последнем предположении также мало логики, так как различные электромагнитные явления, такие как индукция, имеют лабораторию в качестве нулевой точки отсчета.

В дальнейшем, под влиянием вывода Майкельсона в умах ученых, особенно тех, кто склонен к спекулятивным математическим построениям, созрела мысль о построении физики без эфира, то есть без физического носителя полей.

Дело в том, что реально любая физическая волна (звук, морские волны, сейсмические волны, волны тепла и пр.) есть волнение физической среды, а без последней понятие волны теряет свой физический и даже логический смысл. Когда математики абстрагируются от физического поля (среды), распределением которого являются волновые функции, они получают лишь «кусок», фрагмент процесса или явления, не замкнутый в корректное логическое поле, так, что возможны сюрреалистические, неоднозначные спекулятивные построения любого произвольного толка. Чтобы понять это, достаточно задать себе вопрос: - распределением чего является рассматриваемая функция? Если это распределение «ничего», тогда и оно само представляет собой «ничто», то есть физически несуществующий объект, некорректно построенный в мозгу. Таким образом, релятивистская электромагнитная волна, являясь распределением «ничего» в «ничем» не является объектом физики.

В дальнейшем, как А. Эйнштейн, «автор» СТО, так и другие релятивисты, например, Поль Дирак, сделали попытку отойти от пустого, физически бессодержательного пространства, перейдя ко всяким моделям «полу-эфира», «физического вакуума», наполненного «морем виртуальных частиц». Однако такой ход является научно и просто логически неправомерным. Если пространство не является пустым, то нет места никакому релятивизму. Если истинен релятивизм, то нет места никаким «физическим вакуумам». скорость электромагнитный волна эфир

Миф постоянства скорости света в свободном пространстве появился в умах физико-математиков Х. Лоренца [3], А. Пуанкаре [4], А. Эйнштейна [5], пытавшихся объяснить эксперимент Майкельсона с позиций релятивизма и развивавших идею о распространении электромагнитных волн в вакууме, как совершенно пустом пространстве. Однако, все они, видимо, не были в курсе физического факта, открытого в том же 1887 году русским астрофизиком А. А. Белопольским [6]. Известный уже в то время основатель астроспектроскопии Аристарх Аполлонович Белопольский открыл, что спектр света сдвигается вблизи абсолютно ярких звезд, что может означать лишь одно - скорость электромагнитной волны меняется от каких-то свойств физической среды. Из основ классической физики мы знаем, что скорость физической волны определяется упругостью и инерцией среды, волнением которой она является.

Было бы естественным предположить, что вблизи ярких звезд меняется температура этой среды (эфира), что меняет ее плотность [15]. Однако, решив, что «природа любит простоту» (Анри Пуанкаре), релятивисты игнорировали и игнорируют открытие Белопольского, считая, что «если факт не соответствует теории, - тем хуже для факта» (А. Эйнштейн).

Миф о межзвездной плазме возник как попытка увязать обнаруженное более 30 лет назад явление межзвездной дисперсии электромагнитных волн, когда была найдена разница в моменте прихода света и радиоимпульсов пульсаров. Ясно, что, имея широкий спектр излучения - от рентгена до радио первоначальный импульс излучения пульсара претерпевает «расслоение», временную дисперсию в связи с разницей скоростей высокочастотных и низкочастотных волн.

Релятивисты не могли признать дисперсию как атрибут среды - носителя. Это означало бы крах теории относительности. В связи с этим был сочинен миф о существовании горячей плазмы, равномерно рассеянной в космическом пространстве.

Миф о космической плазме неприемлем по следующим причинам:

Термодинамически невозможно длительное существование горячей сверх разреженной плазмы в холодном космосе. Такая плазма должна быстро остыть до 3°K за счет излучения тепла в холодное пространство.

Если плазма образуется за счет истечения от небесных тел, то она должна быть клочковатой и вызывать модуляцию величины временной дисперсии, чего на само деле не наблюдается. Наблюдаются лишь мерцание света пульсаров и спорадическая модуляция амплитуды сигнала, что объяснимо наличием межзвездной пыли.

Эфир, как и другие физические среды, обладает плотностью, вязкостью, поглощением, диэлектрической проницаемостью (8.854·10-12 F/m), магнитной проницаемостью (1.257·10-6 H/m), волновым сопротивлением (377 Ом), температурой (2.72°K).

Рассматривая вопрос о плотности эфира поверхностно, руководствуясь привычными предрассудками, не стоит иронизировать по поводу плотности эфира, 2.818 [kg/m3], найденной автором [7].

На самом деле это не гравитационная плотность, как у вещества, а инерционная плотность, как у физических полей, в том числе света, точно в том смысле, как понимал эту плотность с и ее связь с энергией E и скоростью света c Николай Алексеевич Умов, 1874 [8 - 12]:

dE / dс = c2 [m2/s2]

задолго до спекуляций 20-го века.

Как и обычное вещество, эфир обладает свойством температуры, которая в обычных условиях равна 2.72 єK (найдено проф. Эрихом Регенером в 1933 году [13], а не Пензиасом и Вильсоном в 1964).

Соответственно, эфир имеет планковский спектр излучения черного тела.

Поглощение энергии световых квантов эфиром определяется процессом релаксации, возбуждения вынужденных колебаний его элементов - амеров проходящей через эту среду электромагнитной волной.

Временной коэффициент затухания, проявляющий себя на межгалактических расстояниях, известен, - это постоянная Хаббла

д = H = 2.36 ·10-18 [1/s]; г = H/c = 7.888 ·10-27 [1/m] (1)

где H - постоянная Хаббла [1/s], г - пространственный (погонный) коэффициент затухания [1/m]; c - скорость света [m/s].

С другой стороны коэффициент затухания волновых колебаний в газообразной среде, к каковым можно отнести свободный фазовый (электромагнитный) эфир, можно выразить как [14]

(2)

где н - кинематическая вязкость среды; c - скорость распространения волн; щ - циклическая частота волн.

Из (1), (2) и формул, выведенных в [14] можно увидеть, что вязкость эфира для высоких частот есть функция частоты электромагнитных волн

(3)

Свойство (3) обеспечивает кажущееся отсутствие дисперсии вакуума в инфракрасном, оптическом и ультрафиолетовом диапазонах. Падение вязкости с частотой полностью компенсируется таким же возрастанием циклов поглощения, диссипации энергии кванта, и дисперсия оптических волн в эфире не наблюдаема. Это делает эфирную среду «невидимой» в узком оптическом диапазоне, порождая релятивистскую мифологию.

Рис. 1. Зависимости компонент рэлеевского рассеяния электромагнитных волн на эфире от их частоты
(1 - Планковский спектр излучения / поглощения эфира; 2 - изменение диэлектрической восприимчивости эфира; 3 - вязкость эфира; 4 - итоговая зависимость (поглощение для волн в эфире); 5 - оптический диапазон частот)

Однако на более низких частотах, которыми являются радиоволны, дисперсия эфира наблюдаема, что выражается в межзвездной дисперсии.

В связи с уменьшением эффективной площади кванта с квадратом частоты, уровень диссипации энергии пропорционален второй степени разности частот волны и эфира. Зависимости этих двух факторов от частоты волны показаны на рисунке 1.

Коэффициент поглощения эфира как функция частоты, то есть фактически коэффициент диэлектрических потерь, будет определяться произведением его вязкости на диэлектрическую восприимчивость как и у любой другой диэлектрической среды

д =б ч н; б = const.

Рисунок 1 ясно демонстрирует, что ниже температуры (частоты) эфира Ta , fa распространение электромагнитных волн в эфире является аналогом обычных звуковых волн, для которых эфир обладает константной вязкостью (коэффициентом внутреннего трения). Выше частоты fa электромагнитные волны являются аналогом гиперзвука и вязкость эфира падает с частотой.

Также, как фононы с энергией hf для гиперзвука, для электромагнитных волн в эфире с f > fa определяющую роль играют кванты с энергией hf.

Согласно закону Кирхгоффа, как видно из рисунка 1, планковское чернотельное излучение и поглощение эфира должно приводить к поглощению электромагнитных волн близких к 3·1011Hz (л = 1 mm) на «космогонических» расстояниях. Оптическая толщина эфира D = c/H = 13.4 ·109 лет. То есть весь оптически наблюдаемый космос есть тонкий поверхностный слой толщи реальной Вселенной.

Межзвездная дисперсия электромагнитных волн на эфире

Реально эфир, как и любая физическая среда, откликается на внешнее воздействие, изменяя свои параметры. Однако в связи с уникальными величинами параметров эфира этот отклик чрезвычайно мал. Сказанное относится и к диэлектрической проницаемости эфира, которая в современной физике принята за константу. На самом деле е эфира меняется под действием электрического поля, поэтому изменение оптической плотности среды, выраженное через диэлектрическую восприимчивость среды, можно определить как функцию напряженности электрического поля, создаваемого электромагнитной волной, то есть диэлектрическая восприимчивость эфира ч(щ) как функция частоты волны есть [14]

(4)

где P - поляризация среды (дипольный момент единицы объема, независящий от частоты); E(щ) - напряженность электрического поля.

Непредвзятый и внимательный анализ данных по межзвездной дисперсии показывает, что ее поведение описывается найденной автором закономерностью (4), а наблюдаемые отклонения от линейной зависимости меры дисперсии (DM) некоторых пульсаров определяются параметрами облака вещества, находящегося в процессе рассеяния после взрыва сверхновой.

Как показали исследования автора, диспергирующее влияние рассеянного сверхновой вещества (холодных электронов) на дисперсию радиоволн удовлетворительно описывается формулой

Kform = exp(-t/Tscat) (1 - exp(-t/Tform) (5)

где Tscat - постоянная времени рассеяния облака вещества; Tform - постоянная времени формирования облака.

Автором найдены средние значения для параметров в (5): Tscat = 1.2 млн. лет, Tform = 5900 лет. Экспериментальные данные вписываются в эту модель с коэффициентом корреляции 0.9985, что демонстрирует рисунок 2 из [14] и таблица фактических значений частотно-временной дисперсии пульсаров, приведенные ниже.

Таблица 1. Параметры межзвездной дисперсии пульсаров