Геометрия взаимодействия дефонов

Наше намерение выяснить ЭМПИРИЧЕСКИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МАТЕРИАЛЬНЫХ МИРОВ путём использования ЭМПИРИЧЕСКИ достоверных сведений о свойствах исследуемых МИРОВ, привело к установлению нами Таблицы 1-А и Таблицы 1, сравнение которых с учётом замечаний выше (см. стр. 4) позволило выявить геометрическую сущность электрического заряда, заключающаяся в направлении деформации кручения дефонов-тородов, признать ФОТОН и НЕЙТРИНО импульсами излучений при изменениях электромагнитного или гравитационного взаимодействий между частицами, которое неизбежно происходят при изменениях величин массы или заряда и расстояния между ними. Наконец, также из сравнения Таблицы 1-А и Таблицы 1, с учётом замечаний по п. 3 выше (см. стр. 4), мы признали в НЕЙТРОНЕ наш ДЕФОН — ТОРОИД. Теперь для внимательного рассмотрения одну из ПЯТИ аксиом СТЕРЕОХРОНОДИНАМИКИ: «…В мире деформаций взаимодействия ДЕФОНОВ между собой осуществляется посредством полей напряжений сопутствующих деформаций в окрестностях ДЕФОНОВ, сопоставление которых с эмпирически известными взаимодействиями позволяет классифицировать их по известным типам симметрии…» [3, 4] подвергнем с учётом выводов на основе Таблицы 1-А и Таблицы 1 внимательному рассмотрению установленную нами [3, 4] классификацию эмпирически известных взаимодействий их по известным типам симметрии:

III-1.ЦЕНТРАЛЬНО-СИММЕТРИЧНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ — ГРАВИТАЦИОННОЕ ТЯГОТЕНИЕ НА БОЛЬШИХ РАССТОЯНИЯХ.

Так как в Таблице 1-А только нейтрон, электрон и позитрон обладают массой покоя, то говорить о гравитации будем отннаосительно упомянутых элементарных частиц, которые являются ДЕФОНАМИ-ТОРОИДАМИ, воспроизведенных на рис. 1 и рис. 2:

Рис. 1

Рис. 2

Относительно ДЕФОНОВ — ТОРОИДОВ мы ранее установили [1, 2], что: «…Из одного того факта, что в отличие от односвязного сфероида тороид является двухсвязным, сразу следует вывод об отсутствии центральной симметрии векторного поля нормальных компонент напряжения, присущих сфероиду, приобретая в полярной плоскости, ортогональной экваториальной плоскости тороида, осевую симметрию, позволяя представить изменение векторного поля нормальных компонент напряжения. Из отмеченных обстоятельств снова следует вывод о необходимости сближения двух соседних таких ДЕФОНОВ-ТОРОИДОВ сжатия, что равнозначно притяжению, подобно притяжению ДЕФОНОВ-СФЕРОИДОВ, но величина такого тяготения ДЕФОНОВ-ТОРОИДОВ находится в зависимости не только от расстояния между ними, но и от относительной друг друга пространственной ориентации: в экваториальных плоскостях их взаимодействие подчиняется центральной симметрии, подобно взаимодействия ДЕФОНОВ — СФЕРОИДОВ, а в полярной плоскости взаимодействие ДЕФОНОВ-ТОРОИДОВ сжатия подчиняется осевой симметрии. При этом здесь важно отметить действие отмеченной особенности взаимодействия ДЕФОНОВ-ТОРОИДОВ в отличие взаимодействия ДЕФОНОВ — СФЕРОИДОВ лишь на расстояниях между ДЕФОНАМИ-ТОРОИДАМИ, сравнимыми с их собственными размерами…». Данное замечание позволяет нам на расстояниях между ДЕФОНАМИ-ТОРОИДАМИ применить вывод, что плотность субстанции в таком ДЕФОНЕ сжатия больше плотности субстанции в его окрестности, что можно графически представить некоторой зависимостью

(2),

где от от точки О, как это показано на рис. 3.

Рис. 3

Как отметил П. Эренфест в своём знаменитом докладе [8], что: «…Для притяжения, под влиянием которого планета движется по орбите в пространстве, мы полагаем:, при этому соответствует потенциальная энергия:

(3).

Как известно из учебников механики, первая производная этого выражения по расстоянию приводит к выражению силы

(4)

притяжения между частицами, А и В, как это показано на рис. 4, известной как закон всемирного тяготения Ньютона, который гласит, что сила гравитационного притяжения между частицам пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Здесь г — гравитационная постоянная, равная примерно 6,6725Ч10?11 мі/(кг*сІ). Графическое представление данной зависимости (3) из учебников механики как на рис. 5 наглядно подтверждает нам справедливость этого взаимодействия между частицами на больших расстояниях.

Рис. 4

Рис. 5

Таким образом, центрально-симметричное взаимодействие на больших расстояниях — гравитационное тяготение элементарных частиц, обладающих массой покоя, осуществляется посредством сопутствующей деформации, то есть с помощью поля гравитации в окрестности соответсвующих ДЕФОНОВ!

Рис. 6.

Рис. 7.

Рис. 8.

Данное обстоятельство приводит к необходимости деформации растяжения в ближайшей СКРУЧЕННОМУ ДЕФОНУ-ТОРОИДУ, как рис. 6. Кроме того, поверхности скрученного ДЕФОНА-ТОРОИДА непременно приведут вследствие статической реакции к свертыванию этого СКРУЧЕННОГО ДЕФОНА-ТОРОИДА, представляя реальный вид как на рис. 7 (в плане) и рис. 8 (сбоку).

Другими словами, СКРУЧЕННЫЙ ДЕФОН-ТОРОИД образует своеобразную асимметричную СКОБУ, в окрестностях которой сопутствующие деформации образуют также асимметричную область, в пределах которой значения и направления нормальных и тангенциальных компонент напряжения отображают эту асимметричность окрестностей с различных сторон относительно СКОБЫ СКРУЧЕННОГО ДЕФОНА-ТОРОИДА. Из отмеченных обстоятельств снова следует вывод об асимметричности взаимодействия между собой СКОБ СКРУЧЕННОГО ДЕФОНА-ТОРОИДА и с другими ДЕФОНАМАМИ в зависимости не только от расстояний, но и от относительной друг друга пространственной ориентации. Кроме того, учитывая выше отмеченное обстоятельство, что понятие НАПРАВЛЕНИЯ в ГЕОМЕТРИИ определяется величиной и знаком УГЛА, приходится признать определяющее влияние на величину и направление взаимодействия также и НАПРАВЛЕНИЯ КРУЧЕНИЯ СКРУЧЕННЫХ ДЕФОНОВ-ТОРОИДОВ, которых может быть два: ПРАВОЕ или ЛЕВОЕ. Выше мы выявили геометрическую сущность электрического заряда, заключающуюся в направлении деформации кручения ДЕФОНОВ-ТОРОИДОВ: ВЛЕВО-СКРУЧЕННОГО ДЕФОНА-ТОРОИДА и ВПРАВО-СКРУЧЕННОГО ДЕФОНА-ТОРОИДА, обозначив их соответствующими знаками (см. Таблицу 1-А).

Установленная таким образом геометрическая природа электрического заряда, объясняющая нам фундаментальные свойства электрического заряда — его релятивистская инвариантность и аннигиляцию позитрона с электроном, позволяет нам теперь привлечь из МАГНИТОДИНАМИКИ [9] эмпирические сведения о взаимодействии электрических зарядов. Как известно, после интенсивных экспериментальных исследований в начале XIX века результаты опытов Ш. Куломна, Х. Эрстеда, А. Ампера, М. Фарадея и других исследователей были использованы Дж. Максвеллом в качестве аксиоматической основы электродинамики в виде известных уравнений Максвелла:

(5),.

(6),.

(7).

(8).

Так как в период создания классической электродинамики природа магнетизма была неизвестна, до создания теории атомно-молекулярной структуры вещества, на основе которой и была в начале XX века разработана теория ферромагнетизма, феномен магнетизма воспринимался самостоятельно, то направление магнитной стрелки около провода с током было воспринято Х. Эрстедом непосредственно как ориентация магнитных сил. Именно вследствие этой неадекватности одной из аксиом в основаниях классической электродинамики сразу же возник так называемый «электромагнитный парадокс», заключающийся в несоответствии направления электромагнитного взаимодействия электрических токов третьему закону динамики И. Ньютона. Многочисленные попытки объяснить или снять этот «парадокс» за всю историю электродинамики лишь запутывали сущность вопроса и приводили к новым противоречиям в ней. Вместе с тем, так как два элемента тока взаимодействуют между собой по прямой линии подобно электрическим зарядам, то их взаимодействие можно характеризовать величиной магнитного натяжения:

(9).

Другими словами, естественно положить в основу определения силовой характеристики магнитного поля величину и направление магнитной силы между токами согласно закону Ампера:

(10),.

(11).

По существу такого предложения в основаниях электродинамики автору пришлось неоднократно докладывать на конференциях «Сибресурс — 2001 — 2008», позже эти доклады собран в тематическом сборнике [9], поэтому здесь я лишь кратко отмечу некоторые выводы этих исследований.

Раскроем определение (5):

(12).

и для упрощения вычислений направим ток I по прямому проводу вдоль оси Z, тогда.

(13).

Ясно, что имея два провода с токами противоположного направления, получим геометрическую картину для них магнитного поля натяжением как на рис. 9. Здесь отчетливо видно, что роль магнитного «монополя» в действительности выполняет электрический ток, создающий данное магнитное поле. Разумеется, введение новой векторной функции магнитного поля на основании реального направления магнитных сил вместе с адекватным отображением геометрии поля приводит к соответствующим изменениям вида уравнений Максвелла.

Рис. 9 Рис. 10

Определяя величину потока магнитного натяжения вокруг провода с током через замкнутую поверхность вокруг этого провода, представим элементарный.

(14),.

где dS — элемент поверхности около провода с током как на рис.11: Так как dS = dL dl и dl = r d, то вычисления дают:

Рис. 11.

(15).

Таким образом, поле магнитного натяжения вокруг провода с током есть поле потенциальное, его силовая характеристика направлена по силам взаимодействия токов, создающих данное поле. При полной осевой симметрии магнитного натяжениявокруг тока по прямому проводу вдоль оси Z очевидно:

(16),.

откуда.

(17).

По аналогии с определением:

(18).

найдем и.

(19),.

где:

NТ=.

Рассмотрим случай стационарного тока I=Const:

(20).

Так как.

.

то.

(21).

Таким образом, центрально-осевое взаимодействие на больших расстояниях — электромагнитное взаимодействие элементарных частиц, обладающих электрическими зарядами, осуществляется посредством сопутствующей деформации, то есть с помощью электромагнитного поля в окрестности соответсвующих СКРУЧЕННЫХ ДЕФОНОВ-ТОРОИДОВ, проявляясь в виде: 1) Асимметричного взаимодействия в статике — КУЛОНОВСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ — отталкивания одноименных зарядов и притяжения разноименных зарядов и 2) Асимметричного взаимодействия в движении — МАГНИТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТОКОВ (МАГНИТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ) — отталкивания встречных токов и притяжения параллельных токов.

Сводя полученные результаты по (17) и (21) с известными уравнениями Максвелла для стационарного тока, получим систему:

(22),.

(21),.

(23).

(17).

В случае статики, когда заряды неподвижны, уравнение (21) вырождается в уравнение (22), а уравнение (17) вырождается в уравнение (23), сводя таким образом систему уравнений к двум известным уравнениям электростатического поля как частного случая поля электромагнитного, что полностью соответствует действительности. Таким образом, после замены в фундаментальной системе уравнений классической электродинамики неадэкватного положения, что (17), которое означает отсутствие источников магнитного поля, на соответствующий действительности принцип, что (21) оказалось возможным не только снять «электромагнитный парадокс», но и решить многие теоретические проблемы электродинамики и практические задачи электротехники [9]. Действительно, вывод магнитодинамики об электромагнитной индукции при изменении магнитного натяжения вблизи проводника с изменением тока во времени очевиден: так как.

(11),.

(26).

К сказанному по выражениям для ЭДС электромагнитной индукции можно добавить, что величина ЭДС состоит из двух частей:

(27),.

где:

(28).

(29).

Ясно, что Е1 возникает вследствие изменения тока I со временем, а E2 возникает в результате взаимодействия вторичного тока I2 с первичным I1 при изменении расстояния между ними. Данное обстоятельство, выраженное в зависимости (28) необходимо отметить здесь особенно, так как зависимость ЭДС от () означает принципиальную возможность создания сверхвысоких напряжений в непосредственной близости от первичных проводников с переменными токами. Так, например, электролиты, проводимость которых на 5- 6 порядков меньше проводимости металлических проводников, традиционной электротехникой не рассматриваются в качестве возможных электрических цепей. Вместе с тем, из выражения (29) непосредственно следует, что при погружении первичной обмотки в электролит возможно образовать в нем значительные токи и, следовательно, вызвать заметные электромагнитные (см. патенты РФ № 2 041 779, № 2 026 768 и др.) электромеханические (см. патенты РФ № 1 424 998, № 1 574 906 и др.) или электрохимические (см. патенты РФ № 2 147 555, № 2 197 550 и др.) и другие эффекты. На научно-практических конференциях «Сибресурс» [9] и др. мне уже пришлось докладывать о технических решениях на основе МАГНИТОДИНАМИКИ, поэтому с целью экономии места я по техническим решениям на основе магнитодинамики отошлю читателя к указанным выше патентам [9], а здесь лишь кратко напомню о главной сути магнитодинамического взгляда на некоторые фундаментальные теоретические проблемы электромагнетизма.