Энергия и масса тела без СТО, или закон превращения массы-энергии-заряда

[Фёдор Менде]

Фёдор Менде:  Мы же уже об этом говорили. Вам не удастся промоделировать диполи диэлетрика без неэлектрической силы, удерживающей заряды от движения. Условно - заряды должны быть скреплены механической пружиной. В совокупности эта конструкция представляет собой вибратор, накапливающий энергию при максимуме действия внешнего поля - и возвращающего эту энергию при минимуме.

Так нас же не интересует вопрос о том, как устроен диэлектрик и почему там могут существовать электрические диполи. Нас интересует действие ЭМ волны на различные системы. Хочу добавить, что тот абсурд, который сейчас имеется в электродинамике, связан с тем, что когда-то Максвелл ввёл вихревые электрические поля, которые дают циркуляцию электрического поля вокруг длинного соленоида. Абсурдность такого подхода связана с тем, что такие поля возникают мгновенно при подключении к соленоиду источника напряжения и не несут на себе энергиии. Докторович решил эту ситуацию путём введения какоё-то  неведомой силы, действующей на заряд, и даже подал заявку на открытие.
Хотим мы этого или нет, но нам в конце концов придётся понять, что в природе существуют только электрические поля, которые являются градиентом скалярного потенциала, а все вихревые поля, как электрические так и магнитные это просто дань тому математическому аппарату, который мы используем. Это чисто математические поля, которых в природе нет. 

[Фёдор Менде]

Этот вектор по модулю равен количеству энергии, переносимой через единичную площадь, нормальную к S, в единицу времени. Своим направлением вектор определяет направление переноса энергии. Площадь продольного сечения волоска пренебрежимо мала. Энергия волны, падающей на волосок, на порядок меньше энергии, возбуждаемой ею в замкнутом контуре волоска.

Умозрительным путём эту задачу решить нельзя. Как её решить строго я уже говорили (параграф 21 http://fmnauka.narod.ru/Pro1.pdf  ). Но когда Вы эту задачу решите, то увидите, что Ваш результат не совпадёт с данными вычислений при помощи вектора Умова, считая волосок геометрической преградой на пути ЭМ волны. Такой подход справедлив только в геометричекой оптике, когда вводится понятие луча и когда считается что длина волны намного меньше, чем геометрические размеры препятствия. При несоблюдении этих условия будет работать явление дифракции (огибания), когда волна огибает препятствие. Это явление Вы можете пронаблюдать на волнах на воде. Поставьте на их пути тонкую палочку и Вы увидите, что волна её даже не почувствует, а вот если на пути волны Вы поставите щит, размеры которого будут значительно больше длины волны, то вы увидите большую теневую зону за щитом

[Дмитрий Мотовилов]

Других способов оценки энергии ЭМ волны в отсутствии иных инструментов, кроме Е и Н на пробных зарядах, нет. То, что вычисляете  по своей методике - похоже, вовсе не есть энергия того, что распространяется в чистом пространстве в виде волн Максвелла-Герца. Ибо их поток энергии описывается вектором и только вектором П.

[Фёдор Менде]

Других способов оценки энергии ЭМ волны в отсутствии иных инструментов, кроме Е и Н на пробных зарядах, нет. То, что вычисляете  по своей методике - похоже, вовсе не есть энергия того, что распространяется в чистом пространстве в виде волн Максвелла-Герца. Ибо их поток энергии описывается вектором и только вектором П.

У меня подход несколько другой. Я говорю, что некая площадка, на которую падает волна переменного электрического поля имеет активное сопротивление. Тогда по закону Ома легко вычислить энергию которая будет расходоваться на этой плошадке. Если вместо площадки имеется просто дырка, то берём волновое сопротивление среды, т.к. через сечение этой дырки волна прошла и назад не вернулась, а значит эта дырка её поглотила. Но этот подход верен как и методика вектора Умова для случая геометрической оптики. Если же имеется случай с дифракцией, как например с палочкой, обтекаемой волной, то здесь оба метода непригодны,т.к. в этом случае невозможно ввести векотр Умова по геометрическим соображениям (слишком сложная структура полей).
На сегдня достаточно, я уже устал.

[Дмитрий Мотовилов]

Мы немного ушли от начального вопроса о материальности классической ЭМ волны как таковой.
Её энергия оценивается вектором П и только вектором П.

Никаких иных инструментов вокруг нет по определению.

То, что мы делаем потом посредством площадки, сопротивления, дырки - правильно, но из другой области (оценки иного реального потока энергии, вовсе не представленного энергией ЭМ волны в чистом пространстве без площадок и дырок, а только через её векторы Е и Н).

[Дмитрий Мотовилов]

Другими словами, процесс выглядит так, что к моменту соприкосновения волны с тонким проводником поток её энергии к нему равен практически нулю.  

Далее "волна" касается проводника и происходит на первый взгляд необъяснимое: одновременно с появлением нагрузочной напряжённости -Е, во всех точках поверхности соприкосновения волны с проводником мгновенно, и в тех же точках, возникает реальный поток энергии из источника излучения в проводник.

Однако такого быть не может.

Может быть лишь обратное: неэнергетический, квазинулевой импульс ЭМ энергии,  лишённый обычных ограничений на скорость распространения и возникающий при всяком движении заряда в излучателе, практически мгновенно достигает приёмника.

Вот тогда и возникает "адресный" поток энергии от излучателя к проводнику, определяемый наложением обоих полей (источника и нагрузки). Он-то и будет распространяться со скоростью "с"  и  регистрироваться (как пробными зарядами, тоже приёмниками энергии, так и заданным по условиям задачи реальным приёмником энергии - тонким проводником), якобы в качестве энергии ЭМ волны.

Никакой силы противодействия по пути между зарядами ему не нужно, как не нужно её например мячу, летящему по футбольному полю. Он встретит эту силу только в момент соприкосновения с конечным приёмником, в момент указанного выше (ранее  необъяснимого) возникновения "из неоткуда" потока энергии в проводник.

А классический наблюдатель будет по-прежнему упорно считать, что он видит обычную отпочковавшуюся ЭМ волну, свободно несущую в пустом пространстве энергию со скоростью "с"...

[Дмитрий Мотовилов]

Попробуем развеять одно глубоко укоренившееся заблуждение о качестве переноса энергии статическими полями и ЭМ волной.

Считается, что только "самовоспроизводящаяся" ЭМ волна способна бесконтактно передавать значительный поток  энергии на большие
расстояния.

Однако в теории потоков энергии (1975) уже было показано, что между обмотками трансформатора именно статическое поле обеспечивает передачу через свободное пространство такого уровня мощности, который на несколько порядков выше уровня мощности в волновых технологиях (связи, локации, HARP).

А чем тогда по своему механизму распространения энергии отличается волна от случая статического поля? Ответ прост. По большому счёту - ничем.

Ибо в нашей концепции потоков энергии в свободном пространстве, развитой на данном сайте, в том и другом случае мы имеем передачу потока энергии между зарядами за счёт движения заряда-излучателя.  Для того, чтобы поток энергии отпочковался от источника статических  полей и начал своё движение к удалённому заряду, необходимо лишь некоторое его изменение, а дальше процесс идёт согласно описанной в предыдущем сообщении картине. 

Волновой процесс "лучше" такого статического лишь тем и только тем, что технологически легко позволяет обеспечить непрерывное изменение и излучение потока энергии, а также частотную идентификацию каналов передачи. Никаких преимущество по дальности передачи или концентрации энергии в излучении он не имеет.

[Дмитрий Мотовилов]

Более общая трактовка этого вопроса дана здесь: Сайт ДЗВН

[tcaplin]

 Дмитрий Мотовилов:

Далее "волна" касается проводника и происходит на первый взгляд необъяснимое: одновременно с появлением нагрузочной напряжённости -Е, во всех точках поверхности соприкосновения волны с проводником мгновенно, и в тех же точках, возникает реальный поток энергии из источника излучения в проводник.
Однако такого быть не может.

Вы уж извините, но такое утверждение напоминает чеховское "такого не может быть, потому что не может быть никогда"...
 Поток возникает не "мгновенно из источника", а "мгновенно по всему пространству соприкосновения антенны с волной" и не из источника, а из волны. Источник далеко - и волна несла энергию от него не "мгновенно", а долго. Передача же энергии происходит не на расстоянии - а при соприкосновении. Поэтому "мгновенность" вполне реальна.
 Если удачно согласовать активное сопротивление нагрузки антенны с волновым сопротивлением среды и антенны, то будет вполне ощутимый "отсос" энергии из пространства волны.

 Мне известна история из времен советских "глушилок вражеских голосов". Это были очень мощные передатчики шумовых помех, настроенные на частоты "Голоса Америки" и других "вражеских" станций.
 Так вот через некоторое время после пуска одной из таких глушилок в пригороде, инженеры обнаружили, что "покрывающая площадь" глушения начала резко падать при той же мощности излучения.
 Оказалось, что умельцы в близлежащем поселке понаделали  на чердаках рамочные контуры, нагруженные на спирали от плиток, забирающие из пространства энергию, достаточную для заметного обогрева помещений.

[Дмитрий Мотовилов]

Да, я уже писал раньше о подобном явлении. И  тут как раз и кроется тот же вопрос. Как излучатель узнаёт, где и какой мощности прячутся расхитители его мощности? Ведь ему нужно перераспределить потоки энергии, а между тем он излучает энергию равномерно во все стороны, и после отшнуровывания волны знать не знает, куда она идёт со своей энергией.

[Дмитрий Мотовилов]

Почему я сказал - не может быть - потому что это нереально для потоков реальной мощности. А вот для потока нулевой мощности,  которой далее идёт речь, мы вводим такую мгновенную скорость. Это двух этапный процесс. См. также здесь более полно: http://www.forum.za-nauku.ru/index.php/topic,990.0.html

[tcaplin]

Дмитрий Мотовилов:

Да, я уже писал раньше о подобном явлении. И  тут как раз и кроется тот же вопрос. Как излучатель узнаёт, где и какой мощности прячутся расхитители его мощности? Ведь ему нужно перераспределить потоки энергии, а между тем он излучает энергию равномерно во все стороны, и после отшнуровывания волны знать не знает, куда она идёт со своей энергией.

Здесь ничего удивительного. Поток именно ненулевой - и поэтому можно привести наглядную аналогию с вещественным потоком.
 Если Вы выведите трубу с водой на ровную площадку, то вода потечет равномерно во все стороны. Если же организуете на площадке некоторое углубление типа плавно прогнутого желоба, то поток начнет перераспределяться - по сечению желоба потечет гораздо бОльший поток, чем по такому же сечению плоской площадки. Здесь довольно удачен термин "отсос энергии".
 Антенна взаимодействует с окружающим полем волны не отдельными точками-электронами и даже не своей толщиной, а всей протяженностью полей вокруг каждого заряда внутри нее. А эти поля имеют ощутимые размеры в радиусе десятков метров и более вокруг антенны.

[Дмитрий Мотовилов]

Похоже, чересчур хитрые свойства для столь прозрачной сущности, как ЭМ волна.
Но стоит, конечно, чтобы подумать.

[Фёдор Менде]

Дмитрий Мотовилов:  Здесь ничего удивительного. Поток именно ненулевой - и поэтому можно привести наглядную аналогию с вещественным потоком.
 Если Вы выведите трубу с водой на ровную площадку, то вода потечет равномерно во все стороны. Если же организуете на площадке некоторое углубление типа плавно прогнутого желоба, то поток начнет перераспределяться - по сечению желоба потечет гораздо бОльший поток, чем по такому же сечению плоской площадки. Здесь довольно удачен термин "отсос энергии".
 Антенна взаимодействует с окружающим полем волны не отдельными точками-электронами и даже не своей толщиной, а всей протяженностью полей вокруг каждого заряда внутри нее. А эти поля имеют ощутимые размеры в радиусе десятков метров и более вокруг антенны.

Даже специалисты по антенной технике не могут объяснить, почему тонкий провод антенны может собирать энергию ЭМ волны из большом пространства её окружающего. Рассмотрим, как взаимодействует электрический заряд с электрическим полем обычного конденсатора. Если нарисовать суперпозицию полей конденсатора и полей заряда, то видно, что в очень большом пространстве вокруг заряда создаются градиенты полей, которые и заставляют двигаться заряд вместе с его полями к одной из пластин конденсатора. Таким образом, сам точечный заряд и его поля это та единая конструкция, которая заставляет сам заряд взаимодействовать с окружающими полями. Теперь разместим параллельно полям конденсатора электрический диполь и опять нарисуем суперпозицию  полей конденсатора и диполя. Опять окажется, что области полей, где образуются их градиенты, занимают обширные области вокруг зарядов. Именно эти градиенты и будут оказывать силовое действия на заряды, заставляя их сближаться или удаляться в зависимости от направления внешнего электрического поля. Для увеличения расстояния между зарядами необходимо затрачивать работу, и эту работу будут совершать поля конденсатора во всей зоне их взаимодействия с полями диполя. Сразу заметим, что поля электрического диполя это так называемые поля ближней зоны  антенны. Именно в этой зоне и отбирает электрический диполь, образующийся в антенне, у полей ЭМ волны. Сам процесс отбора антенной энергии у ЭМ волны происходит следующим образом. При наложении на неё электрического поля волны начинает образовываться электрический диполь, поля которого и взаимодействуют с полем волны, отбирая у неё энергию. И отбор этой энергии происходит во всей ближней зоне, т.к. именно в ближней зоне в результате интерференции создаются градиенты полей, которые заставляют разводить заряды в проводниках антенны. Разведённые же заряды создают э.д.с. на её зажимах. В случае же отсутствия активной нагрузки у антенны происходит переизлучение электрических полей, падающих на её   ближнюю зону. При этом поля антенны сначала создают колеблющийся электрический диполь, а уже этот диполь излучает ЭМ волны в соответствии с законами излучения. Поэтому ближняя зона является тем собирателем из пространства энергии ЭМ волн, которая затем тратиться или в полезной нагрузке, или переизлучается в свободное пространство.

[Дмитрий Мотовилов]

Тут, без сомнения, адекватное математическое описание наложения полей для формирования образа потока энергии волны в момент  достижения волны антенны. Есть аналогия с  наложением полей в трансформаторе. Есть даже некоторая корреляция с эффектом дуальности категорий поле и частица. Размытая энергия поля наглядно стягивается в одну точку и даёт в ней увеличение энергии-массы.

[Дмитрий Мотовилов]

Есть один нюанс. Волна даёт стабильную напряжённость поля вблизи антенны независимо от состояния в тот же момент мощности излучателя. По сути имеем идеальный источник напряжения с нулевым внутренним сопротивлением.
Это значит, что  уменьшая сопротивление в цепи нагрузки антенны можно разогнать в ней как угодно высокий уровень активной мощности.

[Фёдор Менде]

Во многих учебных пособиях по физике, в частности в Бенрклиевском курое, имеются грубые физические ошибки. Дело представляется так, что какая-то сила действует на заряд, как на некую точку, а его поля это нечто оторванное от него. Потом начинают показывать, как эти поля начинают отставать от точечного заряда. В действительности же заряд с его полями это единая конструкция, движущаяся как одно целое. Единственные изменения полей, окружающих заряд, может быть связано с интерференцией внешних полей, на них накладываемых.

[Дмитрий Мотовилов]

Во многих учебных пособиях по физике, в частности в Бенрклиевском курое, имеются грубые физические ошибки. Дело представляется так, что какая-то сила действует на заряд, как на некую точку, а его поля это нечто оторванное от него. Потом начинают показывать, как эти поля начинают отставать от точечного заряда. В действительности же заряд с его полями это единая конструкция, движущаяся как одно целое. Единственные изменения полей, окружающих заряд, может быть связано с интерференцией внешних полей, на них накладываемых.

Конечно, заряд с его потоками энергии, истекающими из него самого, в этом смысле единое целое, хотя и делящееся при обмене с другими зарядами.

Я вижу единство поля и заряда как математическую связь между зарядом и его потоком энергии.

[Фёдор Менде]

Есть один нюанс. Волна даёт стабильную напряжённость поля вблизи антенны независимо от состояния в тот же момент мощности излучателя. По сути имеем идеальный источник напряжения с нулевым внутренним сопротивлением.
Это значит, что  уменьшая сопротивление в цепи нагрузки антенны можно разогнать в ней как угодно высокий уровень активной мощности.

Напряженность электрического и магнитного полей в ЭМ волне связаны волновым сопротивлением среды. Это означает, что внутреннее сопротивление источника, которым является электрическое поле волны, имеет внутреннее сопротивление равное волновому. Любая антенна, согласованная со
пространством, имеет сопротивление излучения равное волновому сопротивлению той среды, в которой находится.

[Фёдор Менде]

Конечно, заряд с его потоками энергии, истекающими из него самого, в этом смысле единое целое, хотя и делящееся при обмене с другими зарядами.

Я вижу единство поля и заряда как математическую связь между зарядом и его потоком энергии.

В соответствии с теоремой Умова энергия из заряда не истекает.