Николаев Г. В.
Современная электродинамика
и причины ее парадоксальности.
Перспективы построения непротиворечивой электродинамики.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Не будем спорить, будем вычислять...
Готфрид Вильгельм Лейбниц
...И измерять.
Геннадий Васильевич Николаев
С Геннадием Николаевым я познакомился на II Международной конференции по пространству, времени и тяготению в Петербурге в сентябре 1991 года, но некоторые из его интереснейших препринтов я читал четверть века тому назад, когда жил в Болгарии.
Во время конференции мы проводили больше времени в моей комнате в отеле "Ленинград", чем в зале конференции, ибо проведённые Николаевым и некоторыми другими русскими физиками эксперименты, о которых он мне рассказывал, были во сто раз интереснее, чем доклады на конференции.
Любой студент-физик, сталкиваясь с электромагнетизмом, замечает, что там "что-то не в порядке", но под влиянием авторитета учебников и профессоров всякий студент старается любые противоречия и несуразности "замести под ковер", как все авторы учебников и все профессора делали то же самое, когда сами были студентами.
Мое "брожение" длилось намного дольше, и под влиянием замечательных экспериментов по электромагнитной индукции кубинского физика Франциско Мюллера и моих собственных по измерению абсолютной скорости Земли, отвергавших принципы относительности и эквивалентности, я стал в конце концов закаленным иконокластом. Но нужно сказать, что, хотя я несколько раз отказывался от уравнения Лоренца-Грассмана и снова подымал его на знамени, к 1991 году это уравнение было мною твердо принято как верное.
И вот Г. Николаев показал мне эксперименты, которые никоим образом не могли быть увязаны с уравнением Лоренца (имя Грассмана буду опускать). Я буквально потерял сон и покой и говорил Николаеву: "Геннадий, я построил весь "мой" электромагнетизм на уравнении Лоренца, я успел его вывести безупречной математической логикой из уравнений Кулона и Неймана об электрической и магнитной энергиях двух зарядов, а теперь ты появляешься со своими экспериментами, которые говорят: сие уравнение неверно! Та перестройка, которую затеяли вы в вашем царстве-государстве, ничто по сравнению с перестройкой, которую ты вызываешь в электромагнетизме. Мне трудно перекраивать мои книги: я стар, я утомлен". Николаев отвечал: "Чем раньше ты перестроишься, тем легче обретешь спасение. Не перестроишься - не спасёшься!" И, вернувшись в Грац, я начал "перестраиваться". Опять считал, опять выводил формулы, сравнивал с экспериментами. Потом повторил некоторые из николаевских экспериментов. Эффекты были те же, которые Николаев описал в своей монографии в 1986 году, отстуканной на машинке, которую он мне любезно подарил. Эту монографию в улучшенном виде читатель держит теперь в своих руках.
Итак, уравнение Лоренца "трещало по всем швам". Цилиндрический магнит, который разрезан пополам аксиальной плоскостью, а одна из половин перевернута (магнитные силы делают это перевертывание сами), создает вблизи плоскости разреза магнитное поле, которое действует на токи продольными силами (согласно уравнению Лоренца, силы, с которыми магнит действует на токи, всегда перпендикулярны к последним). Это поле Николаев назвал скалярным магнитным полем, а вышеописанный магнит в честь сибиряка Николаева я назвал СИБИРСКИЙ КОЛЯ (SIBERIAN COLIU - даю и его английскую транскрипцию, ибо этот магнит известен гораздо больше в англоязычной литературе, чем в русской). Оказалось, значит: за двести лет существования электромагнетизма человечество не заметило, что, кроме магнитного поля В, которое будем называть векторным магнитным полем, существует и скалярное магнитное поле S. Так что на токовый элемент
Idr действуют две силы, лоренцевская и николаевская.
f = flor + fnic = Idr x В/с + Idr S/c.
Но самый интересный результат, к которому ведет скалярное магнитное поле, следующий. Каждый знает, что при помощи трех первых пальцев правой руки можно показать, что если кусок проволоки со скользящими контактами в его концах двигать в плоскости, перпендикулярной к векторному магнитному полю В, в направлении, перпендикулярном к проволоке, то индуцируется ток в таком направлении, что взаимодействие этого индуцируемого тока с полем В приводит к торможению движения проволоки. Это есть известный закон Ленца, и первый член в вышеуказанной формуле дает его математическое обоснование. Если, однако, при помощи только одного пальца правой или левой руки читатель попытается установить, куда будет индуцироваться ток в проволоке со скользящими контактами, которую он будет двигать по направлению проволоки в области со скалярным магнитным полем S, то, к своему изумлению, читатель обнаружит, что индуцируемый ток не будет тормозить движение проволоки, а будет помогать ее движению. Это можно назвать антиленц-эффектом. Из указанного эффекта, который читатель сразу же может проверить экспериментально, если у него под рукой магнит СИБИРСКИЙ КОЛЯ, следует, что с помощью скалярного магнитного поля можно строить вечные двигатели. Думаю, этого хватит, чтобы читателю стало ясно, ЧТО сделал Геннадий Николаев в электромагнетизме.
Выразить векторное магнитное поле В через электрические заряды qi их скорости Vi и расстояния Ti от точки наблюдения очень легко, если ввести векторный магнитный потенциал А, ибо
Но выразить S через qi, Vj и rj оказалось не так легко. Формулу для S, которую я предложил и которая по сей день не вошла в противоречие ни с одним из известных мне экспериментов, где наблюдается продольное движение куска проволоки, или индукция токов при продольном движении куска проволоки, следующая:
где n = dr/dr - единичный вектор по направлению токового элемента Idr. Возможно, что эту формулу нужно брать с коэффициентом "1/2". Все известные мне эксперименты по продольному движению проволоки, включая мои собственные, являются качественными, и пока что наличие или отсутствие коэффициента "1/2" не установлено.
Должен отметить, что первым, кто наблюдал в начале столетия продольное движение куска проволоки со скользящими контактами, является американский инженер Carl Hering. Эти эффекты описаны в его обзорной статье в американском журнале TRANS. AM. INST. EL.ENG., 42, 311 (1923), которую я перепечатал в моем журнале DEUTSCHE PHYSIK, 1(3), 41 (1992).
Последние три года моей экспериментальной и теоретической работы, кроме усилий по запуску вечного двигателя с магнитом СИБИРСКИЙ КОЛЯ, были посвящены выводу верного фундаментального уравнения в электромагнетизме, которое должно заменить неверное уравнение Лоренца. Первое уравнение, которое я предложил и в честь Николаева назвал уравнением Николаева, уже содержало скалярное поле S в указанном выше виде. Я послал это уравнение Николаеву. Он высказался критически. Принимая во внимание указания "вождя", я предложил новое уравнение, которое назвал вторым уравнением Николаева. Николаев с этим уравнением будто бы согласился, но написал мне в письме, что уравнения, которые я предлагаю, должен называть своим именем. Скоро я поставил эксперименты (см. DEUTSCHE PHYSIK, 3 (11), 5 (1994)), которые входили в противоречие и с первым, и со вторым уравнениями Николаева (эти названия я сохраняю по сей день, ибо раз ребенок назван Иваном, то нельзя, когда ему станет годик, начать называть его Петром). Тогда, в конце 1993 года, я предложил новое уравнение, которое назвал уравнением Маринова. Это было прекрасное элегантное уравнение, которое простой симметризацией получалось от уравнения Грассмана, т.е. от уравнения Лоренца, и три года я на этом уравнении считал все эффекты, обусловленные скалярным магнитным полем S, которое являлось равным указанному выше значению, помноженному на коэффициент "1/2". В журнале DEUTSCHE PHYSIK читатель найдет точнейшие расчеты скалярного магнитного поля, создаваемого бесконечно длинными цилиндрическими и кольцевыми магнитами СИБИРСКИЙ КОЛЯ, которые являются основными элементами вечных двигателей, работающих на скалярном магнитном поле.
Но месяц назад я поставил эксперименты, которые входили в противоречие с уравнением Маринова, ибо это уравнение, вдобавок к векторному магнитному полю В, вводило и другое векторное магнитное поле Вmar, которое в экспериментах обнаружено не было.
Так как вопрос о том, какое должно быть фундаментальное уравнение в электромагнетизме, является вопросом чрезвычайной важности и так как я оказался неспособным найти это уравнение, я объявил конкурс с призом в 100 000 долларов. Этот конкурс будет объявлен в близком будущем в американском журнале GALILEAN ELECTRODYNAMICS и в журнале DEUTSCHE PHYSIK.
Условия конкурса следующие:
Я заплачу 100 000 долларов тому исследователю, который предложит формулу (правило, схему), с чьей помощью возможно будет подсчитывать силу и вращательный момент (относительно произвольной оси), с которыми замкнутый контур с током Ii действует на другой замкнутый контур с током I или на часть последнего, связанную скользящими контактами с остальной частью. Деньги будут оплачены, если я не буду в состоянии демонстрировать эксперимент, который входил бы в противоречие с этой формулой. Если претендент не согласится, что мой "контрэксперимент" является фальсифицирующим, он может представить возражение, и редактор журнала GALILEAN ELECTRODYNAMICS должен назначить комиссию из трех университетских профессоров, которые должны решить, является ли мой эксперимент фальсифицирующим или нет. Если большинство комиссии выскажется, что эксперимент не является фальсифицирующим, я заплачу вышеназванную сумму и по 2 000 долларов каждому из членов комиссии. Если, однако, комиссия решит, что эксперимент является фальсифицирующим, претендент не получает ничего, однако должен будет заплатить по 2 000 долларов каждому из профессоров.
Я призываю всех русских физиков напрячь умы. 100 000 долларов - это почти что нобелевский приз, и будет присужден он за ДЕЛО, а не за фантасмагории. Притом задачка, которую я ставлю, кажется чрезвычайно простой. Но это только так кажется! Иначе 100 000 долларов из моего кармана я не вытаскивал бы.
Заканчивая это предисловие, могу сказать только следующее. Хотя Николаев опубликовал много статей в русских физических журналах, его имя и его революционные открытия известны гораздо больше на Западе (Японию включаю в "Запад"), чем в России. Будем надеяться, что публикация этой монографии поможет русским физикам и инженерам-электрикам поскорее понять, какой светоч был зажжен в Сибири.
Стефан Маринов,
директор Института по фундаментальной физике,
г. Грац, Австрия