Genel kabul görmüş elektromanyetizma teorisinin dezavantajları

Modern elektromanyetizma teorisinin tartışılmaz başarılarına rağmen, elektrik mühendisliği, radyo mühendisliği, elektronik gibi alanlara dayanan yaratılışın, bu teorinin eksiksiz olduğunu düşünmek için hiçbir neden yoktur. Mevcut elektromanyetizma teorisinin ana dezavantajı, model kavramların eksikliği, elektriksel süreçlerin özünün anlaşılmamasıdır; dolayısıyla teorinin daha da geliştirilmesi ve iyileştirilmesinin pratik imkansızlığı. Ve teorinin sınırlamalarından, birçok uygulamalı zorluk da bunu takip eder.

Elektromanyetizma teorisinin mükemmellik yüksekliği olduğuna inanmak için hiçbir neden yoktur. Aslında, teori, çok tatmin edici olmayan açıklamaların icat edildiği ya da hiç böyle bir açıklama bulunmayan birtakım ihmaller ve doğrudan paradokslar biriktirmiştir.

Örneğin, Coulomb yasasına göre birbirlerinden itilmesi beklenen karşılıklı olarak hareketsiz iki özdeş yükün, göreceli olarak uzun süredir terk edilmiş bir kaynak birlikte hareket ettikleri takdirde gerçekten çekildiğini nasıl açıklayabiliriz? Ama çekiliyorlar, çünkü şimdi akımlar ve özdeş akımlar çekiliyor ve bu deneysel olarak kanıtlandı.

Dönüş iletkeni uzaklaştırılırsa, bu manyetik alanı üreten akım ile iletkenin birim uzunluğu başına elektromanyetik alan enerjisi neden sonsuzluğa eğilimlidir? Tüm iletkenin enerjisi değil, tam olarak birim uzunluk başına, örneğin bir metre?

Yarı iletken bir ortama yerleştirilen bir Hertz dipolü (yani, topaklanmış parametreleri olan bir dipol) tarafından yayılan elektromanyetik dalgaların yayılması problemini nasıl çözebilirim? İfadenin önemsiz doğasına rağmen, yarı iletken bir ortamda Hertz dipolünün radyasyon sorunu asla kimse tarafından çözülmedi ve her zaman çözme girişimleri başarısız oldu. Ders kitaplarında ve kaynak kitaplarda yazılan çözümler “sağduyu” temelinde iki çözümden derlenmiştir, ancak kesinlikle katı bir çözüm olarak elde edilmemiştir. Ancak bu problemi çözdükten sonra, birçok özel sonuç elde edilebilir: aktif iletkenlik yokluğunda ideal bir ortamda bir dipol radyasyonu, dipolden sonsuz mesafelerde bir yarıiletken bir düzlem dalgasının zayıflaması ve bu problemlerin bazıları çözülmüştür. ).

Titreşimli bir elektrik alanında manyetik alanın görünümü ve tek bir iletken üzerinde titreşimli bir manyetik alanda indüklenen elektrik potansiyelinin ve diğerlerinin sınırlayıcı problemleri çözülmemiştir. Elektrodinamik metodolojisi her zaman farklı bir dizi değildir. Örneğin, statik bölümdeki elektrodinamiğin teorik temellerinin ders kitaplarına yerleştirilen Maxwell'in statik postulası (Gauss teoremi), farklı bir formda sunulduktan sonra, zaten dinamikler bölümüne yerleştirilmiştir, ancak ikinci temsil biçimi fiziksel özünde bir öncekinden farklı değildir. Sonuç olarak, yükler q, yüzey S'nin kapladığı alanın içinde hareket ettiğinde, elektrik potansiyeli D değerindeki gecikme göz ardı edilir.

Peki "vektör potansiyeli" nedir? Skaler bir potansiyel değil - bir birim yükü sonsuzdan uzaydaki belirli bir noktaya, yani bir vektöre taşımak mı? Belirli matematiksel koşulları yerine getirmesi gerektiği gerçeğinin yanı sıra hangi fiziksel anlamı var? Bu sırrı kim paylaşabilir?

Yukarıdaki hususlar ve diğer bazı hususlar, elektromanyetizma teorisinin gelişimini, herhangi bir bilim gibi, tamamen tamamlanmış olarak düşünmemize izin vermez. Bununla birlikte, daha fazla evrimi sadece elektromanyetik olaylarda meydana gelen süreçlerin ayrıntılı bir niteliksel incelemesine dayanarak mümkündür.Bugün ve uzun yıllardır John C. Maxwell'in 1873'te yayınlanan ünlü Elektrik ve Manyetizma İncelemesinde son bir formda sunduğu teorisini kullandığımızı hatırlamakta fayda var. Çok az insan Maxwell'in bu çalışmada 1855-1862 tarihli önceki çalışmalarını özetlediğini biliyor. Maxwell, çalışmalarında, 1821'den 1856'ya kadar yayınlanan M. Faraday'ın deneysel çalışmasından yararlanıyor. (Faraday "Elektrik ve Manyetizma Üzerine Deneysel Çalışmaları" nı 1859'da tamamen yayınladı)., 1848-1851 dönemi V. Thomson'un çalışmasına, 1847'deki H. Helmholtz "Gücün Korunması Hakkında" çalışmasına, W. Rankin'in çalışmasına 1850 "Uygulamalı Mekanik" ve diğerleri aynı zaman diliminde. Maxwell hiçbir şeyi kabul etmedi, çünkü bazı teorisyenler şimdi hayal kurmayı seviyorlar, tüm sonuçları, Maxwell'in yazılarında tekrar tekrar yazdığı ideal bir görünmez ve sıkıştırılamaz bir sıvı olarak eter hakkındaki tamamen mekanik fikirlere dayanıyordu. Okuyucu, Z. A. Zeitlin'in (J. K. Maxwell. Elektromanyetik alan teorisi üzerine seçilmiş eserler. M., GITTL, 1952, 687 s.) Yaptığı bir çeviri ile Maxwell'in Rusça'da ortaya koyduğu eserlerin bir kısmını tanıyabilir.

L. Boltzmann'ın Maxwell'in "Faraday kuvvet hatlarında" (1898) adlı eserine yaptığı notlarda şöyle belirtilmiştir:

“Maxwell’in bu denklemlerdeki takipçilerinin muhtemelen harflerden başka bir şey değiştirmediğini söyleyebilirim. Ancak, bu çok fazla olurdu. Tabii ki, bu denklemlere bir şey eklenebileceği şaşırtıcı olmamalı, ama çok daha fazlası onlara ne kadar az şey eklendi. "

Bu 1898'de söylendi. Ve bu, neredeyse yüz yıl sonra, şimdi tamamen doğru.

Aslında, elektromanyetizma teorisi, 19. yüzyılın ilk yarısının mekanik temsillerini kullanan Maxwell düzeyinde gelişiminde durdu. Yirminci yüzyılda ortaya çıkan elektrik mühendisliği, elektrodinamik ve radyo mühendisliği üzerine çok sayıda ders, sergiyi geliştirir (veya kötüleştirir?), Ancak özünde hiçbir şeyi değiştirmez. Günümüzde elektromanyetizma teorisinde eksik olan nedir? Her şeyden önce, Maxwell tarafından geliştirilen elektromanyetizma modeli de dahil olmak üzere herhangi bir modelin doğası ile sınırlı olduğu ve bu nedenle geliştirilebileceği ve geliştirilmesi gerektiği konusunda bir anlayış eksikliği vardır. Elektromanyetizmanın modellenmesine ve tam olarak mekanik modellenmesine dönme ihtiyacının anlaşılamaması. Maxwell eter kavramlarını ideal olarak, yani görünmez ve sıkıştırılamaz sıvı olarak çalıştı. Ve eterin hem viskoz hem de sıkıştırılabilir gaz ve gaz olduğu ortaya çıktı. Bu, Maxwell tarafından kullanılan G.Helmholtz'un, örneğin, girdapların oluşmadığı ve kaybolmadığı, sadece girdapın enine kesit alanı boyunca dolaşım ürününün uzunluğu boyunca sabit kaldığı, hareket ettiği ve deforme olduğu fikirlerinin her zaman doğrudur. Gerçek bir gazda, girdaplar hem oluşur ve hem de kaybolur ve bu Maxwell tarafından dikkate alınmaz. Maxwell denklemleri hacimdeki süreci yansıtmaz, çünkü hem birinci hem de ikinci Maxwell denklemleri düzlemdeki işlemi dikkate alır. Doğru, o zaman bu düzlem, üç boyutlu bir etki yaratan koordinat eksenlerinde döner, ancak aslında öz bundan değişmez, düzlem bir düzlem olarak kalır. İşlem hacim olarak düşünülürse, vorteksin ekseni boyunca yoğunluğundaki değişikliği dikkate almak gerekir, o zaman girdap oluşumu ve girdapların bozunması süreçleri bir ölçüde kapsanacaktır. Ancak bu kesinlikle Maxwell denklemlerinde eksik olan şey. Bu nedenle, bu soruların ortaya çıktığı problemler, örneğin yarı iletken bir ortamda Hertz dipol problemi, Maxwell denklemleri kullanılarak temel olarak çözülemez.

Maxwell tarafından dikkate alınmayan bir iletken, bu alanla kesiştiği anda bir iletkenin manyetik alanla doğrudan etkileşimi gerçeğidir.İlk Maxwell denkleminin doğrudan bir sonucu olan Faraday yasası, bu anlamda tanımlayıcı, fenomenolojik bir yasa, uzun menzilli bir yasadır, çünkü alan, bir devrenin içinde, bir yerde değişir ve bu değişimin sonucu, devrenin çevresinde EMF'dir. Ve bugün, Faraday yasasına göre yapılan hesaplamalar ve doğrudan ölçümlerin sonuçları arasında zaten önemli farklılıklar bilinmektedir. Bazı durumlarda fark yüzde bir veya iki değil, birkaç kez!

Gerekirse bu listeye devam edilebilir.

Tüm bu sitemlerin en azı J.K. Maxwell'in kendisine atfedilebilir. Maxwell'in elektromanyetizma teorisi o kadar iyi oldu ki, temelde modern bilimin en önemli alanlarının bir kısmı yaratıldı, çok sayıda uygulamalı sorun çözüldü ve nesiller boyu araştırmacılar gündeme geldi. Ancak bu sitemler, her şeyin Maxwell tarafından yapıldığını ve Maxwell’in öğretilerini daha da geliştirmediğini hayal eden sonraki nesil bilim insanlarıyla ilgili olarak doğrudur. Ayrıntılara girmeden, eter kavramlarının viskoz sıkıştırılabilir bir ortam olarak kullanılmasının, özellikle yukarıda listelenen paradoksların bazılarının çözülmesini sağlamak için elektromanyetizma teorisinin bazı temsillerini açıklığa kavuşturmayı mümkün kıldığı belirtilebilir. Örneğin, hareketli yükler, birbirlerine göre hareketsiz kalsalar da, etere göre hareket ederler ve bu yüzden onları bir araya getirmeye başlayan bir manyetik alan ortaya çıkar.

Yayıcıların yakın bölgesinde, eter girdaplarının hala oluştuğu uzunlamasına bir elektrik alanının ortaya çıktığı ortaya çıktı. Böyle bir alanda, elektrik gerilimi vektörü enerji hareketi yönünde değil, boyunca bulunur. Ve bu tür alanların vektör ilavesinin bir sonucu olarak yayıcılardan sadece belirli bir mesafede, elektrik gerilimi vektörünün enerji yayılma yönüne zaten dik olduğu bir dalga oluşur.

Eterin sıkışabilirliği nedeniyle manyetik alanın da sıkıştırılabileceği ve bu sıkıştırmanın, bir amperin onda biri cinsinden akımlar tarafından oluşturulan alanlar için bile oldukça dikkat çekici olduğu ortaya çıktı. Açıklandığı için hiç kimse tarafından doğrulanmayan ve doğrudan ikinci Maxwell denkleminden sonra gelen toplam mevcut yasanın deneysel bir doğrulaması, bu yasanın sadece kaybolan düşük manyetik alan yoğunluklarında tam olarak gözlendiğini göstermiştir. Sıradan durumlarda bile, gerçek alan güçleri ile bu yasaya göre hesaplananlar arasındaki farklar çok büyük olabilir, bu da olası ölçüm hatalarının veya ihmal edici kenar etkilerinin sınırlarını aşmaktadır.

Titreşimli bir manyetik alana yerleştirilen bir iletken üzerinde ortaya çıkan EMF'yi hesaplamak mümkün oldu ve deneyler bu hesaplamaların doğruluğunu doğruladı.

Elektrodinamikte sadece "devrelerin karşılıklı indüksiyonu" kavramı olmasına rağmen, "iletkenlerin karşılıklı indüksiyonu" kavramının yaratılabileceği ortaya çıktı. Bu, uçak aviyonik ekipmanının iletişim hatlarında referans paraziti oluşturmak, ilgili GOST'a tanıtmak ve havadaki elektrik iletişim hatlarının gürültü bağışıklığını sağlamak için uygulamada başarılı bir şekilde kullanmak için bir metodoloji geliştirmeyi mümkün kıldı. Ve bu işe yaramadan önce ...

Ve bu sadece başlangıç. Elektromanyetizma teorisi Faraday'ı ve modern Maxwells'i bekliyor. Büyük ama uzun zamandır gitmiş bilim adamlarının otoritesinden sonsuza kadar yararlanamazsınız. Kendimiz çalışmalıyız.

Comments

[#1]

Evet, tüm argümanlarınız yanlış, hiçbir şey anlamıyorsunuz.