Скалярний магнітне поле (петро басків)
1. Фатальна помилка Максвелла
Висновок рівнянь Максвелла грунтувався, в основному, на численних експериментальних дослідженнях Фарадея і на його вихідних концепціях реальності існування у рухомого електричного заряду магнітного поля, а також реальності існування магнітної силової лінії і магнітних взаємодій струмів. Але експериментальна база була бідна і Максвелл став застосовувати до електричного поля зарядів теорему Остроградського-Гаусса не тільки в статиці, але і в динаміці. Електродинаміка стала розвиватися як абстрактна електростатика, в якій електростатичні взаємодії не залежали від руху зарядів, і формальна магнітодінамікі, існуюча незалежно від електростатики і доповнює її.
2. Ампер вважав, що ніякого магнітного поля немає
Однак за часів Максвелла були відомі вже і інші експериментальні факти і підходи. Ампер, наприклад, вважав, що ніякого магнітного поля і магнітних силових ліній в природі немає, а все нові ефекти і явища при русі зарядів пов'язані з динамічними властивостями електричних полів цих зарядів. Тобто, електростатичні взаємодії і явища не залишаються незмінними при рух зародився, як це вважали раніше і продовжують вважати і в даний час, а змінюються таким чином, що для опису їх взагалі не потрібно вводити якісь магнітні поля і магнітні взаємодії.
Тому у формулі Ампера для взаємодії рухомих зарядів ніякого магнітного поля не було, а лише вказувалася швидкість руху взаємодіючих зарядів. Ампером експериментально встановлено, що крім поперечних сил взаємодії рухомих зарядів (сила взаємодії спрямована перпендикулярно току), існують ще й поздовжні сили взаємодії (взаємодія струмів по одній прямій вздовж напрямку цих струмів). Чи не замкнуті струми і відрізки струму Ампер у своїй теорії не розглядав.
3. Відмова від струмів зміщення і їх повернення в електродинаміку
Концепція Ампера явно не вписувалися в максвелловскую формалізм запису рівнянь через електричні і магнітні поля. Свою теорію електромагнетизму Максвелл будував виходячи з існування ефіру - матеріального носія полів.
Однак з часом, в зв'язку з відмовою від гіпотези ефіру, фізична сутність з рівнянь Максвелла почала поступово вихолощується. Струми зміщення, наприклад, які Максвелл вважав реально існуючими, стали трактуватися двояко.
З одного боку, без них неможливо зрозуміти навіть роботу найпростішого конденсатора, з іншого - струми зміщення лише математична формальність, що дозволяє зробити рівняння Максвелла симетричними. Магнітні властивості струмів зміщення приймаються еквівалентними магнітними властивостями струмів перенесення, але магнітні поля рухомих зарядів визначаються, чомусь, тільки через одні струми перенесення.
В даний час фізична сутність струмів зміщення починає відроджується в зв'язку з загальним визнанням важливої ролі фізичного вакууму у всіх електромагнітних явищах. Однак, рішень рівнянь Максвелла через струми зміщення (за принципом близкодействия) поки не знайшли і магнітні поля знаходяться тільки через одні струми перенесення по не фізичному принципу далекої дії.
4. Векторна діаграма струмів зміщення
Відомо, що в просторі близько рухомого заряду або елемента струму струми зміщення замикаються на струмі перенесення, Рис. 1. Причому в будь-якій точці N простору вектор щільності струму зміщення] см (r), в загальному, не збігається з напрямком руху заряду. Таким чином, в заданій точці простору r ми завжди можемо визначити як напруженість магнітного поля Н (r), так і величину струму зміщення, що відповідає цій напруженості. Проте, до теперішнього часу в усіх практичних випадках магнітні поля в точці спостереження знаходяться тільки за принципом дальнодействия через струми перенесення.
5. Струм зміщення - джерело повного магнітного поля
Було встановлено [2-7], що тільки одна аксіальна компонента вектора щільності струму змішання в точці спостереження г вже повністю визначає собою відоме векторне магнітне поле Н ;.
Н; (r) = 2 JIicм (r) / r0 або Н; = [V, E] / c.
Частина, що залишилася радіальна компонента вектора щільності струму зміщення J; см (к) визначає скалярний магнітне поле
HII = (v.E) / c або HII (r) = 2J; см (r) / x0.
Таким чином, близько рухається електричного заряду існує два види магнітного поля, а не один, як це передбачалося Фарадеем і Максвеллом.
6. Рівняння Максвелла слід доповнити
У рівняння Максвелла слід включити скалярний магнітне поле. Існування двох видів магнітних полів в просторі близько рухається електричного можна отримати і відразу ж, використовуючи формалізм поля векторного потенціалу. Відомо, що в просторі близько рухається електричного заряду індукується поле векторного потенціалу А (r) - величина потенціалу є сферично симетричною функцією. rotА визначає відоме векторне магнітне поле H ;, яке розподілено, в основному, в радіальному від рухомого заряду напрямку. У напрямку руху заряду і проти поле H ;, виявляється рівним нулю, хоча потенціал А в цих напрямках і не дорівнює нулю. Друга похідна від А також не дорівнює нулю [8], і, більш того, має розмірність «Ерстед», що і визначає існування поля НII. Причому скалярний магнітне поле розподіляється, в основному, у напрямку руху заряду і проти. Повне магнітне поле рухомого електричного заряду (елемента струму і не замкнутого струму) складається з двох полів - векторного і скалярного.
7. Що змінилося з відкриттям скалярного магнітного поля?
Дозволяються, нарешті, практично всі відомі суперечності і парадокси в сучасній електродинаміки [6, 7]. Повна система рівнянь електродинаміки для двох типів магнітних полів виявилася тепер добре застосовної як для замкнутих струмів, так й у в повному замкнутих струмів, відрізків струму і для одиночних рухомих зарядів (тобто повністю усувалися обмеження, виявлені самим Максвеллом). Більш того, самі рішення повної системи диференціальних рівнянь істотно спростилися, так як без жодних додаткових умов, норміровок та калібрування рішення рівнянь може бути знайдено як в рамках формалізму поля векторного потенціалу, так і простим інтегруванням правих і лівих частин рівнянь.
Але найбільш важливим в повній системі рівнянь електродинаміки є те, що права частина рівнянь визначається тепер тільки параметрами струмів зміщення в фізичному вакуумі, що в повній мірі відображає фізичний принцип близкодействия. Виявилося, що природа електромагнітних явищ безпосередньо пов'язана з природою самої матеріальної середовища фізичного вакууму, роль якої так завзято намагалися ігнорувати прихильники чисто формально-математичних методів.
В якійсь мірі стають більш зрозумілими і деякі дивні природні електромагнітні явища, пов'язані з атмосферною електрикою і кульовими блискавками.
Джерела інформації