home

Rambler's Top100

А.Л. Шаляпин, В.И. Стукалов

ВВЕДЕНИЕ В КЛАССИЧЕСКУЮ

ЭЛЕКТРОДИНАМИКУ И АТОМНУЮ ФИЗИКУ

ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ

Со времени выхода первого издания этой книги [ 1 ] прошло уже шесть лет. За это время авторы имели возможность проверить доступность изложения материала для студентов, преподавателей и научных сотрудников. Были учтены многочисленные замечания и пожелания относительно методики решения тех или иных ключевых задач физики. Ценным материалом для авторов были также письма и отзывы на первую книгу, поступившие вскоре после ее издания.

С учетом всех замечаний книга была подвергнута существенной переработке. Значительно расширена дискуссионная часть по актуальным проблемам современной физики, где учтены оценки и позиции практически всех ведущих физиков XX столетия. Был включен новый материал по электричеству и, в частности, по продольным электрическим волнам, по рассеянию волн электронами, по природе магнетизма, природе спина электрона, происхождению постоянной Планка и некоторым другим важным вопросам.

Следует подчеркнуть тот факт, что в центре внимания книги стоят ключевые задачи физики XX века, их решение на основе классических представлений. Это - механизм излучения нагретых тел, механизм дифракции микрочастиц на монокристаллах, электромагнитная устойчивость атомов, природа электрического и магнитного полей, а также электромагнитных волн, происхождение уравнения Шредингера и физический смысл всего вычислительного аппарата квантовой механики, происхождение уравнений Максвелла, закономерности фотоэффекта с классической точки зрения и др.

За эти годы появился новый материал, еще более подтверждающий правоту выдвинутых положений в упомянутой книге. Мы все больше и больше убеждаемся в том, что только последовательный классический подход при рассмотрении самых разнообразных физических явлений способен объединить фундаментальную физику без каких-либо противоречий и парадоксов в единое целое.

С учетом того, что предыдущая книга вышла очень малым тиражом -всего 300 экземпляров, авторы посчитали полезным ввести в данную монографию решение ключевых задач физики XX века, а также вывод основных уравнений электродинамики и статистической физики с соответствующими дополнениями.

При составлении монографии сделана попытка такого изложения материала при решении основных проблем физики XX века, которое в максимальной степени облегчило бы изучающим основы физики дальнейшее более подробное рассмотрение этих вопросов и в то же время удовлетворяло бы требованию логического единства теории и эксперимента, и, прежде всего, единой физической картины мира.

В полной мере мы отдаем себе отчет в том, что переосмысливание -или, если угодно, ревизия - физики за последние 250 лет ее развития, начиная с понятий электричества, заряда, силовых полей, которые становятся, наконец, объектом систематического исследования уже с момента появления основополагающих работ Б. Франклина, является чрезвычайно масштабной задачей. Но, с другой стороны, все-таки стоит решиться на этот отчаянный шаг и еще раз, без спешки, не завораживаясь модными умонастроениями, не отвечая на выпады, где много эмоций и административного нажима, но очень мало физики, провести полный тщательный анализ накопленного как экспериментального, так и теоретического материала. Только в таком случае мы обретаем надежду, что мы избегнем бесплодных мучений на будущее в поисках единой физической картины мира, когда приходится почти бесцельно перебирать многочисленные варианты случайных гипотез и постулатов.

Мы даем надежду исследователям на реальную и наглядную физику на основе классического анализа реальных процессов и изучения реальных механизмов физических явлений.

Развитие электродинамики в XX веке происходило в основном в рамках специальной теории относительности (СТО) и квантовой механики (КМ). Признавая определенные успехи данных теорий в систематизации наших знаний в области электромагнетизма и атомных явлений, следует обратить внимание и на их некоторую ограниченность в смысле единого понимания природы и построения фундамента физики.

Для этих теорий является характерным не обобщение и логическая проработка всех известных опытных данных, а опора, главным образом, на пост} латы, следствия из которых помогают в интерпретации лишь отдельных опытных данных, но без достаточно полного их объяснения. Данные теории во многих случаях не позволяют также логически связать различные явления природы в одно целое. Фактически это означает отсутствие в современной физике единого фундамента.

Для более полного объяснения физического явления бывает недостаточно описать его в терминах математики или в виде абстрактных моделей, опираясь на общеизвестные принципы. Следует раскрыть его внутренний механизм, проследить причинно-следственные и временные взаимоотношения тех или иных физических характеристик, как в пределах отдельного рассматриваемого явления, так и между смежными, тесно связанными явлениями. Одним из ярких примеров таких связанных явлений выступают электричество и магнетизм. До сих пор отсутствует полная ясность в понимании роли физического вакуума в электромагнитных процессах.

При детальном ознакомлении с современной квантовой электродинамикой авторы пришли к заключению, что данная теория не лишена внутренних противоречий и парадоксов, что для нее характерно в целом ряде случаев отсутствие причинно-следственных и логических связей. Об этом же пишет в своей работе Фейнман [2]: “Квантовая электродинамика дает абсурдное с точки зрения здравого смысла описание Природы… Так что я надеюсь, что Вы сможете принять Природу такой, как Она есть - абсурдной".

До 80-х годов XX века в электромагнитной теории отсутствовал последовательный вывод из какой-либо простой механической модели уравнений Максвелла, что вынудило ученых признать невозможность такого вывода и принять эти уравнения за основу физики в качестве очередного постулата.

Однако в последнее время появился целый ряд работ, заслуживающих пристального внимания. В работах Стефана Маринова [3, 4] было установлено, что при измерении однонаправленной скорости света, т.е. в экспериментах, где измеряется линейный эффект по отношению к величине v/c (v - скорость Земли относительно эфира), принцип относительности совершенно не выполняется, и надежно измеряется величина и направление абсолютной скорости Земли в мировом пространстве.

О нарушении принципа относительности сообщают ленинградские авторы А. А. Ефимов и А. А. Шпитальная в работе [5]. Ученые провели детальный анализ расположения на Солнце 3543 наиболее ярких солнечных вспышек из общего числа зафиксированных за последние 40 лет 2700 групп солнечных пятен. Эти данные были заимствованы исследователями из гринвичских каталогов и “Солнечных данных” за последние 100 лет в Англии. После вычисления галактических декартовых координат изображений вспышек и пятен Солнца удалось выявить наличие трех главных осей эллипсоида анизотропии, из которых одна направлена на центр Галактики, вторая - на созвездие Льва, а третья совпадает с осью вращения Земли.

Обнаруженная анизотропия позволяет выделить направление, совпадающее с направлением движения Солнечной системы относительно фонового микроволнового радиоизлучения Вселенной (реликтового фона). Авторы рассматривают полученные результаты как доказательство существования абсолютной системы отсчета, связанной с реликтовым излучением Вселенной.

К этому можно добавить и тот факт, что СТО точно так же, как и квантовая теория, не опирается на принцип причинности, а базируется лишь на постулатах и математических построениях, которые можно назвать не более чем эмпирическими. При этом очень часто отсутствуют указания на какие-либо механизмы наблюдаемых явлений, например: по какой причине существенно увеличиваются массы частиц при больших скоростях, или - в которой из двух летящих произвольным образом "ракет" часы идут медленнее и по какой причине.

Авторы настоящей работы предложили пути решения некоторых ключевых задач, на которых споткнулась физика XX века. Усилия А.Л. Шаляпина направлены, главным образом, на раскрытие механизмов физических явлений, а также на вывод основных уравнений классической электродинамики и атомной физики, то есть на решение основных ключевых задач физики XX века. П1аляпиньгм были написаны параграфы с 6-го по 48.

В. И. Стукалов активно участвует в обсуждении всех проблем физики, вносит рекомендации в стиль изложения материала книги с целью лучшего понимания излагаемых вопросов студентами и преподавателями вузов. Большое внимание Стукалов уделяет популяризации знаний по классической физике, активно участвует в научных конференциях и семинарах, проводит различные организационные мероприятия по вопросам издательства монографии. Стукаловым были написаны следующие разделы: Введение, а также параграфы 2, 3, 49, 50. Большинство выводов и резюме в конце целого ряда параграфов принадлежат Стукалову.

Совместно были написаны: Предисловие ко второму изданию монографии, а также дискуссионные вопросы в параграфах 1, 4, 5, 26, 29.

С учетом волновых процессов, происходящих в физическом вакууме, рассматривается новый подход к раскрытию природы электрических сил. При этом физический вакуум выступает в роли переносчика силовых взаимодействий.

С использованием волновых процессов в физическом вакууме естественным путем получен вывод уравнений Максвелла и других уравнений электродинамики (калибровка Лоренца, сила Лоренца, запаздывающие потенциалы и др.), многие из которых считались до последнего времени не выводимыми и просто постулировались, исходя из опыта.

Предложен один из возможных вариантов структуры физического вакуума, способный объяснить такие его свойства, как сверхтекучесть и высокая упругость, определяющая величину скорости света с.

На конкретных примерах показано, как хорошо проработанная классическая электродинамика может справиться с задачами, считавшимися неразрешимыми в рамках классической физики. Это -электромагнитная устойчивость планетарного атома, дифракция микрочастиц на монокристаллах, законы фотоэффекта, уравнение Шредингера, спектр излучения абсолютно черного тела и некоторые другие.

Данная работа возникла в процессе многолетних размышлений над проблемами электродинамики и атомной физики. Она явилась результатом детального анализа большого экспериментального материала, расчетов, острых дискуссий на кафедре теоретической физики, кафедре экспериментальной физики и многочисленных семинаров на физико-техническом факультете УГТУ-УПИ, в Институте высокотемпературной электрохимии, Институте химии твердого тела, Институте промышленной экологии УрО РАН, на кафедре теоретической физики УрГУ и в других организациях и коллективах.

Книга может быть рекомендована широкому кругу читателей: преподавателям, аспирантам и студентам физических факультетов университетов, инженерно-физических и педагогических вузов, преподавателям старших классов средних школ, научным работникам и инженерам, желающим лучше понять фундаментальную физику. Авторы надеются, что эта работа позволит им более глубоко заглянуть в тайны микромира и избавиться от целого ряда предрассудков, связанных с представлениями СТО и квантовой механики.

Авторы выражают искреннюю благодарность коллективу Лаборатории технической диагностики ИМАШ УрО РАН, а также коллективу Кафедры высшей математики УГТУ-УПИ им. СМ. Кирова за моральную поддержку во время подготовки рукописи книги к печати.

Некоторые замечания по структуре книги. Авторы сочли целесообразным по Введению и по первой главе приводить библиографические списки непосредственно после каждого параграфа. По второй, третьей и четвертой главам литература приводится в конце книги.

далее

 

Хостинг от uCoz