Необычные размышления о…

Фотоны и электроны, взаимодействуя друг с другом, порождают обилие явлений электромагнетизма. Мы старательно опускаем такое понятие, как “заряд”. Но не потому, что заряда не существует в природе. Заряд – это совокупность электронов, собранных в определенном месте. Такие электроны никаким образом непосредственно (без участия посредников) друг с другом не взаимодействуют. Да, и подсчитать, сколько электронов собралось в таком месте, не представляется возможным.

Измерить заряд, более чем косвенными методами, можно, но точность знаний об измеренной величине заряда, оставляет желать лучшего, мягко выражаясь. Мы стараемся не употреблять такие понятия, как положительный и отрицательный заряды (с плюсиком или с минусом). Ионная проводимость в растворах или дырочная проводимость в полупроводниках, это все условности. На самом деле, и там, и там, имеет место быть проводимость с участием электронов и только электронов. Такие явления, как притяжение разноименных зарядов, или отталкивание одноименных зарядов, можно объяснить, применив понятие: спин взаимодействующих фотонов и электронов. Ранее, механизмы таких явлений, мы подробно рассмотрели.

13.4. О теории Максвелла

Очень любопытный читатель может заявить. Мол, вы такие умники, а сам Максвелл уже соорудил цельную, непротиворечивую теорию электромагнетизма, которая основана на характеристиках электрического поля (напряженность электрического поля) и магнитного поля (индукция магнитного поля). С помощью математических отношений между такими характеристиками ему, якобы, удалось объяснить все. И даже определить скорость фотона. К анализу уравнений Максвелла мы еще вернемся. А пока, что именно нам не нравится в интерпретации Максвелла. Так сказать, беглым взглядом.

Мы уже рассказали о том, с какими трудностями столкнулся Кулон, когда выводил свой знаменитый закон Кулона. Связаны такие трудности с невозможностью точно подсчитать заряд (количество электронов, сосредоточенных в пространстве). Но, ведь, напряженность электрического поля – это сила Кулона (в числителе), деленная на заряд (в знаменателе). Сила Кулона пропорциональна произведению двух зарядов, которые раздельно подсчитать невозможно. Кулон очень хитрым способом сумел доказать пропорциональность силы Кулона произведению зарядов, но определить величину каждого из зарядов он не смог. А в знаменателе для величины напряженности электрического поля как раз и находится величина одного из зарядов. Которую мы не сможем определить. А, значит, мы не сможем определить величину самой напряженности электрического поля.

Со знаменателем (величиной заряда) мы разобрались. Не лучшим образом обстоит дело с числителем (величиной силы Кулона). Сила Кулона возникает между двумя зарядами. Поэтому, чтобы определить или хотя бы измерить силу Кулона в той или иной точке пространства, в которой мы пытаемся определить напряженность электрического поля, в такую точку необходимо поместить эталонный заряд.

Такой эталонный заряд называют пробным или единичным. А сколько электронов находится в пробном или единичном, то есть эталонном заряде? Один электрон, или 5 электронов, или 2 миллиона электронов, или 3 миллиарда электронов? Все та же проблема. Невозможность сосчитать эти самые электроны. В результате и числитель для напряженности электрического поля не определить. Не лучшим образом обстоит дело и с другой характеристикой, входящей уравнения Максвелла.

Такую характеристику называют индукцией магнитного поля, которая является функцией не только от величины заряда, но и от скорости перемещения такого заряда. Например, в проводнике с током. Не пробовали определить или измерить скорость перемещения заряда (совокупности электронов) в непрозрачном проводнике с током? Попробуйте. Но это все второстепенные проблемы.

Самая главная проблема состоит в том, что Максвелл не указывает механизм передачи Кулоновского (электростатического) взаимодействия, а также механизм Ампера взаимодействия проводников с током. Максвелл говорит нам, что, дескать, речь идет о полях. Об электрическом и магнитном. Которые, якобы, и передают силовое воздействие между статическими зарядами или между подвижными зарядами. Но, увы, именно такую интерпретацию передачи силового воздействия, мы не понимаем. Вернее понимаем, но только с участием нечистой силы. Когда невидимая баба Яга (электрическое поле) или невидимый Леший (магнитное поле) расталкивают заряды или притягивают к себе проводники с током.

В соответствии с теорией Максвелла, принято изображать электрическое и магнитное поля в виде двух плоских взаимно перпендикулярных синусоид. Электрическая синусоида размещается в вертикальной плоскости, а магнитная синусоида – в горизонтальной. Такие две синусоиды сдвинуты друг относительно друга по фазе на 180 градусов. Максвелл писал и говорил, что электрическая и магнитная составляющие (две взаимно перпендикулярные синусоиды) электромагнитного поля как бы перекувыркиваются друг в друга со скоростью света, и, тем самым формируют фотон.